JP6927519B2

JP6927519B2 - 養殖装置

Info

Publication number: JP6927519B2
Application number: JP2017158860A
Authority: JP
Inventors: 鉄美越智; 川崎　健; 健川崎
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-08-21
Also published as: JP2019033729A; US10757923B2; US20190053471A1

Description

本発明は、牡蠣等を養殖する養殖装置に関する。

従来、海水を導入した水槽（プール）内にて貝類や魚類の養殖を行う装置が知られている。例えば、牡蠣の養殖においては、水槽内に牡蠣を所定時間浸けるプール浸漬工程が一般に行われている。このプール浸漬工程は、牡蠣に偽糞と呼ばれる排出物を排出させて臭味をとる役割と、牡蠣にノロウィルス等のウィルスを排出させ安全性を高める役割とを兼ねている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。

特開２０１４−１８０９９号公報

プール浸漬工程において牡蠣の臭味を十分にとり味の向上を図るためには、牡蠣にできるだけ偽糞を排出させ、排出した偽糞を効率よく水槽から排出することが求められる。また、プール浸漬工程においてウィルスの排出効率を高めるために、牡蠣の呼吸頻度を高めることが望まれる。

そこで、本発明は、味と安全性の向上を図った養殖装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、海水を貯留し養殖対象となる貝類または魚類を収容する水槽と、前記水槽内に海水を導入する取水手段と、前記水槽内の海水を、前記水槽からオーバーフローさせることで排水する排水手段と、を備え、前記取水手段で海水を導入しつつ、前記排水手段で前記水槽内の海水を排水することで、前記水槽内の海水の入れ替えを行う養殖装置であって、粒径１０μｍ以上１００μｍ以下のマイクロバブルを生成し、前記水槽内に供給することで、当該マイクロバブルにより前記養殖対象となる貝類または魚類の排出物をキャッチして海水のオーバーフローと共に前記水槽外へと排出させる第１バブル発生装置と、粒径１０μｍ未満の酸素を含むナノバブルを生成し、前記水槽内に供給することで、前記養殖対象となる貝類または魚類に排出物の排出を促す第２バブル発生装置と、を備え、ナノバブルの流量は、マイクロバブルの流量の３０％以上３００％以下である、養殖装置を提供する。

本発明によれば、味と安全性の向上を図った養殖装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る養殖装置の概略構成図である。流水殺菌装置を示す断面図である。（ａ）は、光源に用いる発光ダイオードのスペクトル分布を示すグラフ図であり、（ｂ）は発光ダイオードの温度と発光波長との関係を示すグラフ図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る養殖装置の概略構成図である。図１に示すように、養殖装置１００は、海水Ｗを貯留し養殖対象となる貝類または魚類を収容する水槽１０１と、水槽１０１内に海水Ｗを導入する取水手段１１２と、水槽１０１内の海水を排水する排水手段１１３と、を備えている。

水槽１０１には、海水Ｗが貯留されており、養殖対象となる貝類または魚類が収容される。本実施の形態では、養殖装置１００は、牡蠣１０３を養殖するために用いられるものである場合を説明する。水槽１０１に貯留された海水Ｗには、牡蠣１０３を収容した複数の牡蠣籠１０２が浸漬されている。

取水手段１１２は、地下海水を水槽内に流入させるための取水路１１０と、取水路１１０に設けられ地下海水を圧送する取水用ポンプ１１１と、を有している。

排水手段１１３は、水槽１０１内で所定の水位以上となった海水Ｗを排水するように構成されている。換言すれば、排水手段１１３は、海水Ｗをオーバーフローさせることで、海水Ｗの排水を行う。排水手段１１３は、水槽１０１の底面から所定の高さ位置に設けられた排水口１１３ａと、排水口１１３ａに接続された排水路１１３ｂと、を有している。

養殖装置１００は、水槽１０１内で海水Ｗに牡蠣１０３を所定時間浸けるプール浸漬工程を行うためのものである。プール浸漬工程では、牡蠣１０３に偽糞と呼ばれる排出物を排出させて臭味をとる役割と、牡蠣１０３にノロウィルス等のウィルスを排出させ安全性を高める役割を兼ねている。

牡蠣１０３から排出された偽糞やウィルスを除くため、養殖装置１００では、取水手段１１２で海水（ここでは地下海水）を導入しつつ、排水手段で水槽１０１内の海水Ｗを排水する（オーバーフローさせる）ことで、水槽１０１内の海水Ｗの入れ替えを行っている。

（バブル発生装置の説明）
養殖装置１００は、粒径１０μｍ以上１００μｍ以下のマイクロバブルを生成し、水槽１０１内に供給する第１バブル発生装置と、粒径１０μｍ未満のナノバブルを生成し、水槽内に供給する第２バブル発生装置と、を備えている。本実施の形態では、マイクロバブルとナノバブルの両方を生成する（つまり第１バブル発生装置と第２バブル発生装置とを兼ねる）バブル発生装置７を用いたが、マイクロバブルを生成する第１バブル発生装置とナノバブルを生成する第２バブル発生装置とが別体で設けられていてもよい。

バブルの粒径は、バブルを撮影した画像を画像処理して粒径を算出する画像処理法、散乱光強度に基づく測定方法（光散乱粒子カウンタ法、レーザ回折・散乱法）、散乱光の干渉を利用する測定方法（位相ドップラ法、干渉画像法）、ブラウン運動に基づく測定方法（ブラウン運動追跡法、動的光散乱法）等により測定可能である。なお、粒径が１０μｍ〜数百ｎｍ程度のバブルをマイクロナノバブルと呼称する場合もあるが、ここでは、マイクロナノバブルもナノバブルに含まれるとする。

比較的粒径の大きいマイクロバブルは、浮上速度が速いため、水槽１０１内の偽糞をキャッチして海水Ｗのオーバーフローと共に水槽１０１外へと排出させる役割を果たす。

比較的粒径の小さいナノバブルは、マイクロバブルと比べて浮上速度が遅く比較的長時間水槽１０１内に留まるため、牡蠣１０３に酸素を効率よく取り込ませる役割を果たす。その結果、牡蠣１０３の呼吸の頻度が高くなり、牡蠣１０３に偽糞やウィルスの排出を促すことが可能になる。

したがって、マイクロバブルとナノバブルとを併用することにより、牡蠣１０３から偽糞やウィルスを効率よく排出させ、かつ、排出された偽糞やウィルスを海水Ｗと共に効率よく水槽１０１外へと排出することが可能になる。

マイクロバブル及びナノバブルの流量は特に限定するものではないが、水槽１０１の広さ、収容している牡蠣１０３の量、水槽１０１内に導入される地下海水の流量等を考慮して、適宜な流量に設定するとよい。また、マイクロバブルとナノバブルの一方が少ないと十分な効果が望めないことから、ナノバブルの流量は、マイクロバブルの流量の３０％以上３００％以下であることが望ましい。

以下、マイクロバブルとナノバブルとをまとめてバブルと呼称する。バブルを供給することによる効果を高めるために、バブル発生装置７は、水槽１０１の底部からバブルを供給することが望ましい。

バブル発生装置７としては、例えば、超音波生成方式、旋回流方式、加圧溶解方式、あるいは微細孔方式のバブル発生装置を用いることができる。ここでは、旋回流方式のバブル発生装置をバブル発生装置７として用いた。

（流水殺菌装置の説明）
養殖装置１００は、流水殺菌装置１をさらに備えている。流水殺菌装置１は、牡蠣１０３から排出されたウィルスを含む可能性のある水槽１０１内の海水Ｗの殺菌を行うことで、より安全性を高めるためのものである。

本実施の形態では、ナノバブルにより牡蠣１０３の呼吸頻度を高めてウィルスが排出されやすくなっているため、流水殺菌装置１を併用することで、ウィルスを排除する効果をより高めることが可能である。

図２は、流水殺菌装置１を示す断面図である。流水殺菌装置１は、例えば水槽１０１の近傍に設けられたラックに搭載されている。流水殺菌装置１は、水槽１０１から取水された海水Ｗが流通され水槽１０１へと排出される流路２と、流路２を流通する海水Ｗに紫外光を照射する光源３と、を有している。

流路２は、海水Ｗを流入する流入管２１と、海水Ｗを排出する排出管２２と、流入管２１と排出管２２とを連通し直線状に延びる直管２３と、を有している。流入管２１の直管２３と反対側の端部は水槽１０１内の海水Ｗに浸漬されており、当該端部から水槽１０１内の海水Ｗを吸い上げるようになっている。排出管２２の直管２３と反対側の端部から排出された海水Ｗは、水槽１０１内に戻される。流路２を流通させる海水Ｗの流量については、特に限定するものではないが、例えば、取水手段１１２により地下海水を導入する流量と同程度とするとよい。

直管２３の両端部は、それぞれ第１筐体４１及び第２筐体４２に挿入されている。以下、直管２３の軸方向を単に軸方向と呼称する。第１筐体４１及び第２筐体４２は、略直方体状に形成されており、流水殺菌装置１をラック等の所定の設置位置に固定する役割も果たす。

第１筐体４１には、軸方向の一方に開口し直管２３の端部が挿入される第１直管挿入孔４１ａと、軸方向と垂直な方向に開口し流入管２１が接続される第１接続孔４１ｂと、第１直管挿入孔４１ａと第１接続孔４１ｂとを連通する第１整流室４１ｃと、が形成されている。直管２３は、その一端部が、第１整流室４１ｃ内に突出するように配置されている。

第２筐体４２には、軸方向の他方に開口し直管２３の端部が挿入される第２直管挿入孔４２ａと、軸方向と垂直な方向に開口し排出管２２が接続される第２接続孔４２ｂと、第２直管挿入孔４２ａと第２接続孔４２ｂとを連通する第２整流室４２ｃと、が形成されている。直管２３は、その他端部が、第２整流室４２ｃ内に突出するように配置されている。

直管挿入孔４１ａ，４２ａと接続孔４１ｂ，４２ｂとは互いに直交する方向に延びている。すなわち、直管挿入孔４１ａ，４２ａに挿入された直管２３と、接続孔４１ｂ，４２ｂに挿入された流入管２１または排出管２２とは、互いに直交する方向に延びている。本実施の形態では、流入管２１及び排出管２２は、鉛直方向下方（図２では上側）に延びるように設けられている。なお、図２では、第１筐体４１と流入管２１、及び第２筐体４２と排出管２２を一体に示しているが、別体であってもよい。また、流入管２１や排出管２２の一部が筐体４１，４２と一体に形成されていてもよい。

流入管２１は、その一端から海水Ｗが流入され、他端が第１筐体４１の第１接続孔４１ｂに接続されている。つまり、流入管２１の他端は、第１筐体４１を介して直管２３の一端に連通されている。流入管２１から流入した海水Ｗは、第１整流室４１ｃを通って直管２３に導入される。

排出管２２は、一端が第２筐体４２の第２接続孔４２ｂに接続され、他端から海水Ｗが水槽１０１に排出される。排出管２２の一端は、第２筐体４２を介して直管２３の他端に連通されている。直管２３を通過した海水Ｗは、第２整流室４２ｃを通って排出管２２に導入され、排出管２２の他端から水槽等に排出される。流入管２１には、海水Ｗを流入・排出させるためのポンプ２４が設けられている。

直管２３としては、少なくともその内周面２３ａが、光源３からの紫外光を反射する材質からなるものを用いるとよい。光源３からの紫外光を反射する材質としては、例えば、紫外光の反射率が高く耐久性、耐熱性、及び対薬品性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。本実施の形態では、ＰＴＦＥからなる内径約４０ｍｍの直管２３を用いた。

第２筐体４２では、第２整流室４２ｃを軸方向に区画するように窓部材３１が設けられている。窓部材３１を設けることにより区画される空間を光源収容空間４１ｄと呼称する。この光源収容空間４１ｄに、窓部材３１を介して直管２３の下流側の端部と対向するように、光源３が設けられている。つまり、流水殺菌装置１では、光源３は、直管２３の下流側（排出管２２側）に設けられ、直管２３の軸方向に紫外光を照射する。窓部材３１としては、紫外光の透過率が高いものを用いるとよく、例えば、石英ガラス（ＳｉＯ_２）、サファイアガラス（Ａｌ_２Ｏ_３）、あるいは非晶質のフッ素系樹脂等からなるものを用いることができる。図示していないが、光源収容空間４１ｄには、光源３を搭載した回路基板が収容されている。

また、図１では図示を省略しているが、第２筐体４２には、コネクタ部が設けられており、外部の電源装置から延びるケーブルが、コネクタ部を介して回路基板に電気的に接続されている。さらに、第２筐体４２には、光源３を冷却する冷却手段が設けられることが望ましい。冷却手段としては、海水Ｗ等を冷却水として用いた水冷式の冷却装置や、ファン等を有する空冷式の冷却装置を用いることができる。

また、第１筐体４１では、第１整流室４１ｃの直管２３の上流側の端部と対向する内壁に沿うように、紫外光を反射する板状の反射体３２が設けられている。つまり、本実施の形態では、直管２３の上流側（流入管２１側）に、光源３と対向するように反射体３２を設けている。反射体３２は、光源３から出射され直管２３の内部を伝播する紫外光を下流側へと反射することで、紫外光の照射効率を高める。反射体３２は、平坦な反射面を有していてもよいし、凹曲面などの曲面となる反射面を有していてもよい。反射体３２としては、例えば、基材となるアルミニウム上にアルミニウムを蒸着し、さらに酸化膜層を蒸着したものを用いることができる。

流水殺菌装置１では、光源３から出射された紫外光は、窓部材３１を透過し、直管２３の内周面２３ａで反射されつつ、直管２３の軸方向に伝播する。直管２３を通過した紫外光は、反射体３２により反射され、再び直管２３を軸方向に伝播する。流水殺菌装置１では、これら直管２３を軸方向に伝播する紫外光により、直管２３を流通している海水Ｗの殺菌が行われる。

本実施の形態では、光源３として、紫外光を照射する発光ダイオード３ａを用いている。ここでは、光源３として１９個の発光ダイオード３ａを用いたが、光源３として用いる発光ダイオード３ａの数はこれに限定されない。なお、図２では、図の簡略化のため、１つの発光ダイオード３ａのみを示している。発光ダイオード３ａの駆動回路は、第２筐体４２の外部に設けられている。本実施の形態では、外部の電源装置内に、駆動回路が搭載されている。

光源３の配光角は３０度以下であるとよい。これにより、直管２３の内周面２３ａへの紫外光の入射角を７５度以上とし、直管２３の内周面２３ａでの反射率を高め、海水Ｗへの照射効率を高めることができる。光源３は、発光ダイオード３ａから出射する光の配光角を調整するための凹面鏡等の部材を含んでいてもよい。

光源３に用いる発光ダイオード３ａとしては、波長２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の紫外光を照射するものを用いるとよい。すなわち、発光ダイオード３ａとしては、その中心波長またはピーク波長が２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の範囲に含まれるものを用いることが望ましい。殺菌の効果を向上させるために、発光ダイオード３ａとして、殺菌効果が高い波長２５５ｎｍ以上２８５ｎｍ以下の紫外光を照射するものを用いるとよい。また、窓部材３１や直管２３の内周面２３ａにファウリングが発生することを抑制するためには、発光ダイオード３ａとして、照射する光に赤外光や酸化力が大きい波長２００ｎｍ以下の光を含んでいないものを用いるとよい。

図３（ａ）は、本実施の形態で光源３に用いた発光ダイオード３ａのスペクトル分布を示すグラフ図であり、図３（ｂ）は発光ダイオード３ａの温度と発光波長との関係を示すグラフ図である。なお、図３（ａ）では、２５℃の環境下でのスペクトル分布を示している。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態で光源３として用いた発光ダイオード３ａは、ピーク波長が２５℃環境下において２８５ｎｍである。また、発光ダイオード３ａは、照射する光に赤外光や波長２００ｎｍ以下の光を含んでいない。発光ダイオード３ａとしては、発光層（活性層）に窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）を用いたものを使用した。

流路２を流通する海水Ｗには、ナノバブルが含まれていることが望ましい。換言すれば、流入管２１から海水Ｗと共にナノバブルが吸い込まれる位置に、バブル発生装置７の吹き出し口が設けられていることが望ましい。なお、流路２を流通する海水Ｗには、マイクロバブルが含まれていてもよい。

これにより、流水殺菌装置１では、ナノバブルが含まれた海水Ｗに紫外光が照射されることになる。紫外光の透過率は水中よりも空気中の方が高いため、ナノバブルが含まれた海水Ｗを流路２に流通させることによって、軸方向に進む紫外光の透過率が高くなる。また、ナノバブルにより紫外光が散乱、反射、あるいは屈折されることで、紫外光の直管２３内での照度分布を均一化し、紫外光の照射量が部分的に不足して十分に殺菌されていない海水Ｗが部分的に通過してしまうことを抑制可能になる。つまり、バブル発生装置７と流水殺菌装置１とを併用することで、殺菌効果が向上する。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る養殖装置１００では、粒径１０μｍ以上１００μｍ以下のマイクロバブルを生成し、水槽１０１内に供給する第１バブル発生装置（ここではバブル発生装置７）と、粒径１０μｍ未満のナノバブルを生成し、水槽１０１内に供給する第２バブル発生装置（ここではバブル発生装置７）と、を備えている。

これにより、水中滞留時間の長いナノバブルにより呼吸頻度を高めて牡蠣１０３から偽糞やウィルスを効率よく排出させ、かつ、浮上速度の速いマイクロバブルにより排出された偽糞やウィルスを海水Ｗと共に効率よく水槽１０１外へと排出することが可能になる。その結果、偽糞を十分に排出させて臭みをとり味を向上させることができると共に、ウィルスをはき出させて安全性の向上を図ることが可能になる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］海水（Ｗ）を貯留し養殖対象となる貝類または魚類を収容する水槽（１０１）と、前記水槽（１０１）内に海水を導入する取水手段（１１２）と、前記水槽（１０１）内の海水（Ｗ）を排水する排水手段（１０３）と、を備え、前記取水手段（１１２）で海水を導入しつつ、前記排水手段（１１３）で前記水槽（１０１）内の海水（Ｗ）を排水することで、前記水槽（１０１）内の海水（Ｗ）の入れ替えを行う養殖装置（１００）であって、粒径１０μｍ以上１００μｍ以下のマイクロバブルを生成し、前記水槽（１０１）内に供給する第１バブル発生装置（７）と、粒径１０μｍ未満のナノバブルを生成し、前記水槽（１０１）内に供給する第２バブル発生装置（７）と、を備えた、養殖装置（１００）。

［２］前記第１及び第２バブル発生装置（７）は、前記水槽（１０１）の底部からバブルを供給する、［１］に記載の養殖装置（１００）。

［３］前記排水手段（１１３）は、水槽（１０１）内で所定の水位以上となった海水（Ｗ）を排水するように構成されている、［１］または［２］に記載の養殖装置（１００）。

［４］前記水槽（１０１）から取水された海水（Ｗ）が流通され前記水槽（１０１）へと排出される流路（２）、及び前記流路（２）を流通する海水（Ｗ）に紫外光を照射する光源（３）を有する流水殺菌装置（１）をさらに備えた、［１］乃至［３］の何れか１項に記載の養殖装置（１００）。

［５］前記流路（２）を流通する海水（Ｗ）にナノバブルが含まれている、［４］に記載の養殖装置（１００）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、流水殺菌装置１において、直管２３の下流側端部に光源３を設けたが、直管２３の上流側端部に光源３を設けてもよいし、直管２３の上流側端部と下流側端部の両方に光源３を設けてもよい。

また、上記実施の形態では、バブル発生装置７や流水殺菌装置１を１つのみ備える場合を説明したが、バブル発生装置７や流水殺菌装置１を１つの水槽１０１に対して複数備えるようにしてもよい。

１…流水殺菌装置
２…流路
２１…流入管
２２…排出管
２３…直管
３…光源
３ａ…発光ダイオード
３１…窓部材
３２…反射体
７…バブル発生装置（第１及び第２バブル発生装置）
１００…養殖装置
１０１…水槽
１１２…取水手段
１１３…排水手段
Ｗ…海水

Claims

海水を貯留し養殖対象となる貝類または魚類を収容する水槽と、
前記水槽内に海水を導入する取水手段と、
前記水槽内の海水を、前記水槽からオーバーフローさせることで排水する排水手段と、を備え、
前記取水手段で海水を導入しつつ、前記排水手段で前記水槽内の海水を排水することで、前記水槽内の海水の入れ替えを行う養殖装置であって、
粒径１０μｍ以上１００μｍ以下のマイクロバブルを生成し、前記水槽内に供給することで、当該マイクロバブルにより前記養殖対象となる貝類または魚類の排出物をキャッチして海水のオーバーフローと共に前記水槽外へと排出させる第１バブル発生装置と、
粒径１０μｍ未満の酸素を含むナノバブルを生成し、前記水槽内に供給することで、前記養殖対象となる貝類または魚類に排出物の排出を促す第２バブル発生装置と、を備え、
ナノバブルの流量は、マイクロバブルの流量の３０％以上３００％以下である、
養殖装置。
前記第１及び第２バブル発生装置は、前記水槽の底部からバブルを供給する、
請求項１に記載の養殖装置。
前記排水手段は、水槽内で所定の水位以上となった海水を排水するように構成されている、
請求項１または２に記載の養殖装置。
前記水槽から取水された海水が流通され前記水槽へと排出される流路、及び前記流路を流通する海水に紫外光を照射する光源を有する流水殺菌装置をさらに備えた、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の養殖装置。
前記流路に海水と共にナノバブルが吸い込まれる位置に、前記第２バブル発生装置の吹き出し口が設けられている、
請求項４に記載の養殖装置。