JP7174940B1 - 陸上養殖システム、およびウナギの養殖方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで効率よく十分な酸素を飼育水に供給することができる酸素供給装置を提供する。【解決手段】魚介類を養殖する水槽（３）に設けられる酸素供給装置（４）を対象とする。酸素供給装置（４）は、酸素濃縮器からなる酸素供給源（２０）と、ポンプ（２１）と、圧力容器（２２）とから構成する。ポンプ（２１）において、水槽（３）からの飼育水と酸素供給源（２０）からの酸素とを圧縮混合して酸素入り飼育水とし、圧力容器（２２）に供給する。圧力容器（２２）において、酸素入り飼育水を大気圧より０．３ＭＰａ以上高い圧力で滞留させ、滞留後に排出された酸素入り飼育水を水槽（３）に戻す。【選択図】図２

Description

本発明は、酸素供給装置を備えたウナギの陸上養殖システム、およびウナギの養殖方法に関するものである。

陸上養殖システムは、海、河川、あるいは自然の湖沼と異なる人工的な設備において飼育水を貯水、循環させて魚介類を飼育するシステムである。飼育水を貯水し循環する人工的な設備は、水槽、養殖池等、いろいろな呼び名で呼ばれている。しかしながら、本明細書ではこれらを一括して水槽と呼ぶことにする。

陸上養殖システムにおいては、例えば特許文献１に記載されているように、飼育水に適宜酸素を供給する必要がある。酸素を供給する一般的な方法は、空気を強制的に飼育水に吹き込む方法である。ブロワによって空気を飼育水中に吹き込んだり、水車によって飼育水に空気を巻き込ませたりする。酸素を高濃度で飼育水に供給する場合には、酸素ボンベから酸素の供給を受け、これを飼育水に供給するようにすることもある。なお飼育水は、例えば特許文献１に記載されているように、溶存酸素濃度が２．５～７ｍｇ／Ｌになるように調整することが一般的である。

特開２０２１－１９５０９号公報

飼育水は、溶存酸素濃度を適切に調整することが重要である。比較的酸素の消費が早い水槽の場合には、ブロワ等の方法によっては十分な酸素の供給が難しい。このような場合、酸素ボンベからの酸素を飼育水に供給するようにすれば効率よく酸素を供給できる。また、溶存酸素濃度は、魚種によっては比較的高い方が養殖に適していることが知られている。例えばウナギに対しては、７ｍｇ／L以上にすることもある。このような高濃度にするには、酸素ボンベからの酸素を供給するとよい。しかしながら酸素ボンベからの酸素を扱うには高圧設備が必要になりイニシャルコストが高い。ランニングコストも嵩むという問題がある。

ところで魚種により、溶存酸素濃度は比較的高い方が適していると説明したが、溶存酸素濃度は高すぎると酸素中毒により魚介類に悪影響を及ぼすという問題がある。最適な濃度範囲が不明である。

本発明は、上記したような問題点を解決することを目的としている。すなわち、低コストで実施でき、悪影響を与えることなく効率よくウナギを成長させることができるウナギの陸上養殖システム、およびウナギの養殖方法を提供することを目的としている。

本発明は、飼育水が循環ろ過されるようになっているウナギを養殖する水槽と、飼育水に酸素を供給する酸素供給装置と、前記水槽内の飼育水の溶存酸素濃度を測定するセンサと、コントローラと、を備えた陸上養殖システムであって、前記酸素供給装置は、酸素供給源と、ポンプと、圧力容器と、を備え、前記酸素供給源は空気から酸素を選択的に分離して高濃度の酸素を得る酸素濃縮器からなり、前記ポンプは前記水槽からの飼育水と前記酸素供給源からの酸素とが供給され、前記ポンプ内で圧縮混合された酸素入り飼育水が前記圧力容器に供給されるようになっており、前記圧力容器は前記酸素入り飼育水が大気圧より０．３ＭＰａ以上高い圧力で滞留するようになっており、滞留後に排出された前記酸素入り飼育水が前記水槽に戻されるようになっており、前記コントローラは、前記水槽内の飼育水が溶存酸素濃度１２～１５ｍｇ／Lになるように前記酸素供給装置を制御する、ウナギの陸上養殖システムとして構成される。
そして他の発明は、前記圧力容器で前記酸素入り飼育水が滞留する時間は平均５秒以上になっている、ウナギの陸上養殖システムとして構成する。

さらに他の発明は、ウナギの養殖方法を対象とする。水槽内の飼育水を循環ろ過させ、空気から選択的に分離して得た酸素を飼育水に供給し、飼育水の溶存酸素濃度を１２～１５ｍｇ／Lに調整してウナギを養殖するようにする。

本発明によると、陸上養殖システムを構成している酸素供給装置は酸素濃縮器からなる酸素供給源によって酸素を供給するようになっている。酸素濃縮器は空気から窒素を除去して酸素濃度を高くする装置であり、酸素ボンベにより酸素を供給する場合に比して安価に酸素を供給できる。しかしながら、酸素濃縮器で酸素を供給するとき、飼育水の溶存酸素濃度を高くすることが難しいという問題もある。本発明においては、酸素供給装置は、酸素供給源と、ポンプと、圧力容器とから構成し、ポンプには水槽からの飼育水と酸素供給源からの酸素とを供給し、ポンプ内で圧縮混合して酸素入り飼育水を圧力容器に供給するようにする。そして圧力容器において、酸素入り飼育水を大気圧より０．３ＭＰａ以上高い圧力で滞留するようにし、これを水槽に戻している。つまり、圧力容器中で飼育水と酸素とを所定時間高圧で接触させるようにして十分に酸素が溶解するようにしている。従って、水槽中の飼育水の溶存酸素濃度を十分に高くすることが可能になり、飼育水の溶存酸素濃度を１２～１５ｍｇ／Lにすることができる。つまり低コストで実施でき、悪影響を与えることなく効率よくウナギを成長させることができる。さらに他の発明においては、圧力容器に滞留させる時間は平均５秒以上としているので、飼育水中に十分に酸素が溶ける時間が確保されている。

他の発明によると、ウナギの養殖方法において、飼育水の溶存酸素濃度を１０～１５ｍｇ／Lに調整するようにしている。従来実施していない高い酸素濃度でのウナギの養殖であるが、実施の形態において説明するように、ウナギを過密状態で養殖することが可能であり、ウナギの病気を防いで成長を促進する効果が得られる。過密状態での養殖が実現できるので、水槽等の設備を小型にすることができ、飼育水の水温維持に要するエネルギーも節約でき、コストの大幅削減が可能になる。

本実施の形態に係る陸上養殖システムを示す正面図である。 本実施の形態に係る酸素供給装置を示す正面図である。

＜陸上養殖システム＞
以下、本実施の形態を説明する。
本実施の形態に係る陸上養殖システム１が図１に示されている。陸上養殖システム１は、飼育水が入れられている水槽３と、本実施の形態に係る酸素供給装置４、等から構成されている。図１には示されていないが、陸上養殖システム１には飼育水をろ過するろ過装置、飼育水の水温を調整する水温調整装置、等も設けられている。

本実施の形態に係る酸素供給装置４については、後で詳しく説明するが、飼育水に比較的高濃度の酸素を供給するようになっている。水槽３からは飼育水を取り出して処理し、水槽３に戻す配管６が設けられ、この配管６には循環ポンプ７と、沈殿装置８とが介装され、沈殿装置８の下流に酸素供給装置４が設けられている。従って、水槽３中の飼育水は循環ポンプ７によって圧送されて沈殿装置８において汚れが除去された後に酸素供給装置４に送られる。そして酸素供給装置４において飼育水に酸素が供給され、高濃度の酸素を含む飼育水が水槽３に戻されることになる。

本実施の形態に係る陸上養殖システムは、飼育水の溶存酸素濃度を測定するセンサ１０と、ブロワ１１と、コントローラ１３とを備えている。コントローラ１３は、センサ１０によって検出される溶存酸素濃度に基づいて、所望の濃度になるように酸素供給装置４を制御する。また、必要に応じてブロワ１１を制御するようになっている。本実施の形態に係る酸素供給装置４は、飼育水に比較的高濃度の酸素を供給することができるようになっているが、故障等により一時的に使用できなくなる場合もある。このようなときに水槽３中の魚介類１５、１５、…に悪影響がでないように、例えば水槽３の飼育水の溶存酸素濃度が７ｍｇ／L以下に低下したことをコントローラ１３が検出したら、ブロワ１１を駆動する。そうすると空気が強制的に水槽３の飼育水に吹込まれて、溶存酸素濃度の低下を抑制する。これによって魚介類１５、１５、…に悪影響が出ることを防止する。あるいは反対に、酸素供給装置４によって酸素が大量に供給された結果、溶存酸素濃度が高くなりすぎて魚介類１５、１５、…に悪影響を及ぼす可能性もある。コントローラ１３は溶存酸素濃度が所定の濃度以上になったことを検出したら、ブロワ１１を駆動する。ブロワ１１によって水槽３の飼育水中に空気を吹き込んで曝気する。曝気により飼育水中に溶存している酸素の一部が大気中に放出される。すなわち溶存酸素濃度の過剰な上昇を防止することができる。

本実施の形態において、水槽３には麦飯石入りのネット１７、１７、…が投入されている。本発明を実施する上で麦飯石は必須ではないが、麦飯石にはバクテリアを活性化すると共にミネラルを飼育水に供給する作用がある。飼育水に十分な酸素を供給することによって好気性バクテリアが適切に繁殖して、飼育水の水質を適切に維持することができるようになっている。

＜酸素供給装置＞
本実施の形態に係る酸素供給装置４について説明する。酸素供給装置４は、図２に示されているように、酸素供給源２０と、ポンプ２１と、圧力容器２２と、を備えている。酸素供給源２０は、本発明においては酸素濃縮器が採用されている。酸素濃縮器は空気から窒素を除去して酸素を選択的に分離する装置であり、比較的低コストで高濃度の酸素を得ることができる。酸素濃縮器は色々なメーカーから色々な機種が販売されており、どの機種であっても利用できるが、本実施の形態においては株式会社エムテックの商品名「サンソチャージャーＣ６」を採用している。酸素濃縮器は比較的低温の空気を供給すると効率よく酸素を濃縮できる。従って必要に応じてヒートポンプにより冷却した空気を酸素濃縮器に供給するようにしている。

ポンプ２１は飼育水が吸入される吸入管２１ａと、飼育水を吐出する吐出管２１ｂと、酸素供給源２０から供給される酸素を入れる酸素供給管２１ｃとが設けられている。ポンプ２１内にはインペラが設けられ、吸入管２１ａから吸入される飼育水はインペラによる遠心力によって昇圧される。このとき酸素供給管２１ｃから供給される酸素はインペラにおいて飼育水に混練される。つまりインペラによって飼育水と酸素とが圧縮混合される。このようにして圧縮混合された酸素入り飼育水が吐出管２１ｂから吐出される。

ポンプ２１によって混合圧縮された酸素入り飼育水について、仮にこれをそのまま水槽３に返送しても、水槽３の飼育水の溶存酸素濃度はある程度の大きさにすることはできる。しかしながら、水槽３の飼育水の溶存酸素濃度を例えば８ｍｇ／L以上、あるいは１０mg／L以上にすることは難しい。飼育水と酸素の接触時間が短いので酸素を十分に飼育水に溶解させることが難しいからである。本実施の形態においては水槽３の飼育水の溶存酸素濃度を８ｍｇ／L以上、好ましくは１０ｍｇ／L以上にすることを目標としている。そのためには水槽３に戻す酸素入り飼育水は溶存酸素濃度を３０ｍｇ／L以上にする必要がある。これを実現するために、本実施の形態においてポンプ２１の下流に圧力容器２２を設けている。

圧力容器２２は、ポンプ２１の吐出管２１ｂから吐出された酸素入り飼育水が供給され、大気圧より０．３ＭＰａ以上高い圧力で滞留させるようになっている。本実施の形態においては、圧力容器２２には圧力計２５と、安全弁２６とが設けられ、圧力容器２２内の圧力が過剰に高くなることを防止している。本実施の形態においては圧力容器内の圧力は０．３～０．５ＭＰａに維持されるようになっている。圧力容器２２において酸素入り飼育水を滞留させる時間は平均で５秒以上、より好ましくは１０秒以上であり、滞留時間を確保するために所定の容量に設計されている。圧力容器２２で所定時間滞留させることによって飼育水に高い濃度の酸素が溶解する。このような酸素入り飼育水を水槽３に戻す。これによって水槽３中の溶存酸素濃度を比較的高く調整することが可能になる。

＜ウナギの養殖方法＞
本実施の形態に係るウナギの養殖方法は、本実施の形態に係る陸上養殖システム１によりウナギを養殖する。ただし、水槽３中の飼育水は溶存酸素濃度が１０ｍｇ／L～１５ｍｇ／Lになるように制御する。つまり酸素供給装置４は比較的高出力で運転するようにし、溶存酸素濃度が１５ｍｇ／Lを超えたらブロワ１１によって曝気するようにする。このように飼育水の酸素を比較的高濃度にして養殖すると、ウナギを健康に維持して過密養殖、つまり飼育水１ｍ^３あたり２００尾以上、もしくは３００尾以上養殖することが可能になる。

本実施の形態に係るウナギの養殖方法により、ウナギを過密養殖できることを確認するため実験を行った。
実験方法：水槽Ａ１、水槽Ａ２、水槽Ａ３、水槽Ｂを用意した。いずれの水槽も麦飯石を入れると共に飼育水を３０ｍ３入れた。水槽Ａ１と、水槽Ａ３と、水槽Ｂは水温２７．５±１℃に、水槽Ａ２は水温２２．５±１℃になるようにそれぞれ温度制御するようにした。そして水槽Ａ１と水槽Ａ２については、飼育水の溶存酸素濃度が１０～１５ｍｇ／Ｌになるように制御し、水槽Ａ３については、１２～１５ｍｇ／Ｌになるように、そして水槽Ｂについては６～７ｍｇ／Ｌになるように制御した。飼育水が安定したことを確認し、水槽Ａ１、水槽Ａ２、水槽Ａ３、水槽Ｂのそれぞれに、１ｍ^３あたり１５０尾の黒子を入れた。黒子はウナギの稚魚である。毎日、餌が残留しない程度に十分な餌を与えて成長を観察した。
実験結果：５日間観察したところ、水槽Ａ１、水槽Ａ２、水槽Ａ３はいずれも黒子の健康状態は良好であり、１日当たりに死ぬ個体数は２尾以下であった。一方、水槽Ｂについては１日当たりに死ぬ個体数が２０～３０尾であった。
追加の実験：水槽Ａ１、水槽Ａ２、水槽Ａ３に対して、追加で黒子を投入し、いずれも１ｍ^３あたり３８０尾になるようにした。水槽Ｂについては、黒子の追加投入はしなかった。引き続き餌が残留しない程度に十分な餌を与えて成長を観察した。
実験結果：３ヶ月間観察したところ、水槽Ａ１、水槽Ａ２、水槽Ａ３においては、１日当たりに死ぬ個体数は３～５尾であり、当初平均２５ｇであった黒子は平均８０ｇのウナギに成長した。またエラ病の発生は見られなかった。特に水槽Ａ３は、死ぬ個体数が１～３尾でありウナギの健康状態が良好であった。これに対して水槽Ｂにおいては当初平均２５ｇであった黒子は平均６０ｇのウナギに成長したが、１日当たりに死ぬ個体が３０尾と多かった。また一部のウナギにはエラ病の発生が見られた。
考察：本実施の形態に係るウナギの養殖方法によってウナギを飼育すると、従来技術では不可能であった過密養殖が可能になり、ウナギの健康を維持して効率よくウナギを養殖できることが確認できた。

１ 陸上養殖システム ３ 水槽
４ 酸素供給装置 ７ 循環ポンプ
８ 沈殿装置 １０ センサ
１１ ブロワ １３ コントローラ
１５ 魚介類 １７ 麦飯石入りネット
２０ 酸素供給源 ２１ ポンプ
２１ｃ 酸素供給管 ２２ 圧力容器
２５ 圧力計 ２６ 安全弁

Claims (3)

1. 飼育水が循環ろ過されるようになっているウナギを養殖する水槽と、
   飼育水に酸素を供給する酸素供給装置と、
   前記水槽内の飼育水の溶存酸素濃度を測定するセンサと、
   コントローラと、を備えた陸上養殖システムであって、
   前記酸素供給装置は、酸素供給源と、ポンプと、圧力容器と、を備え、
   前記酸素供給源は空気から酸素を選択的に分離して高濃度の酸素を得る酸素濃縮器からなり、
   前記ポンプは前記水槽からの飼育水と前記酸素供給源からの酸素とが供給され、前記ポンプ内で圧縮混合された酸素入り飼育水が前記圧力容器に供給されるようになっており、
   前記圧力容器は前記酸素入り飼育水が大気圧より０．３ＭＰａ以上高い圧力で滞留するようになっており、滞留後に排出された前記酸素入り飼育水が前記水槽に戻されるようになっており、
   前記コントローラは、前記水槽内の飼育水が溶存酸素濃度１２～１５ｍｇ／Lになるように前記酸素供給装置を制御する、ウナギの陸上養殖システム。
2. 前記圧力容器で前記酸素入り飼育水が滞留する時間は平均５秒以上になっている、 請求項１に記載のウナギの陸上養殖システム。
3. 水槽内の飼育水を循環ろ過させ、
   空気から選択的に分離して得た酸素を前記飼育水に供給し、前記飼育水の溶存酸素濃度を１２～１５ｍｇ／Lに調整してウナギを養殖する、ウナギの養殖方法。

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