JPH0576257A - 循環濾過養殖システム - Google Patents
循環濾過養殖システムInfo
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- JPH0576257A JPH0576257A JP27340891A JP27340891A JPH0576257A JP H0576257 A JPH0576257 A JP H0576257A JP 27340891 A JP27340891 A JP 27340891A JP 27340891 A JP27340891 A JP 27340891A JP H0576257 A JPH0576257 A JP H0576257A
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- amount
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 飼育水の循環再利用で魚介類を効率的に養殖
できるようにする。 【構成】 成長で変わる魚介類の上限飼育密度、摂餌
量、酸素消費量、窒素排泄量などの生理生態的知見、浄
化微生物（硝化細菌）のアンモニア酸化速度及び脱窒菌
の硝酸分解速度に基づいて飼育水槽、アンモニア処理槽
（濾過槽）、脱窒槽などが制御される循環濾過養殖シス
テム。
できるようにする。 【構成】 成長で変わる魚介類の上限飼育密度、摂餌
量、酸素消費量、窒素排泄量などの生理生態的知見、浄
化微生物（硝化細菌）のアンモニア酸化速度及び脱窒菌
の硝酸分解速度に基づいて飼育水槽、アンモニア処理槽
（濾過槽）、脱窒槽などが制御される循環濾過養殖シス
テム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、海産魚介類用の循環濾
過養殖システム及びそれを利用した魚介類の養殖方法に
関するものである。
過養殖システム及びそれを利用した魚介類の養殖方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より家庭での鑑賞魚飼育や、海から
離れた水族館での魚介類の展示、活魚料理店でのアジ、
タイなどの蓄養においては、一般に循環（濾過）式と呼
ばれる方法で飼育が行われている。また、ウナギなどの
淡水魚の養殖においても循環養魚と呼ばれる同様な飼育
が行われている。
離れた水族館での魚介類の展示、活魚料理店でのアジ、
タイなどの蓄養においては、一般に循環（濾過）式と呼
ばれる方法で飼育が行われている。また、ウナギなどの
淡水魚の養殖においても循環養魚と呼ばれる同様な飼育
が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の循環式
と呼ばれる飼育水槽や養殖施設は経験と勘によって作製
されている部分が多い。魚介類の排泄物の主成分の一つ
であるアンモニアは魚介類に対し毒性を示すが、上記従
来の循環式のシステムでは、濾材層などに自然発生的に
付着繁殖する浄化微生物（硝化細菌）の代謝能力を利用
してアンモニアを無毒化している程度で、魚介類のアン
モニア排泄量や浄化微生物のアンモニア酸化能力に基づ
いた設計がなされているとはいいがたい。このため、安
全を見越して飼育密度も低く抑えられ、体重維持分程度
しか給餌しない水族館、あるいは料理に供されるまで無
給餌で蓄養する料理店の活魚水槽では３０〜４０日毎の
全換水を目安に、１０〜１４日間隔で飼育水の１／４〜
１／３の更新がはかられている。また、ウナギの循環養
魚法では２〜２０日で全部が換水されるように常時給水
が行われている。
と呼ばれる飼育水槽や養殖施設は経験と勘によって作製
されている部分が多い。魚介類の排泄物の主成分の一つ
であるアンモニアは魚介類に対し毒性を示すが、上記従
来の循環式のシステムでは、濾材層などに自然発生的に
付着繁殖する浄化微生物（硝化細菌）の代謝能力を利用
してアンモニアを無毒化している程度で、魚介類のアン
モニア排泄量や浄化微生物のアンモニア酸化能力に基づ
いた設計がなされているとはいいがたい。このため、安
全を見越して飼育密度も低く抑えられ、体重維持分程度
しか給餌しない水族館、あるいは料理に供されるまで無
給餌で蓄養する料理店の活魚水槽では３０〜４０日毎の
全換水を目安に、１０〜１４日間隔で飼育水の１／４〜
１／３の更新がはかられている。また、ウナギの循環養
魚法では２〜２０日で全部が換水されるように常時給水
が行われている。
【０００４】本発明は、養殖（飼育）対象魚介類の生理
生態的知見、浄化微生物のアンモニア酸化能力などに基
づいて設計・構築された、飼育水を循環再利用する養殖
システム、すなわち循環濾過養殖システムを提供し、そ
れを用いて、海産魚介類の効率的な養殖を行うことを目
的とするものである。
生態的知見、浄化微生物のアンモニア酸化能力などに基
づいて設計・構築された、飼育水を循環再利用する養殖
システム、すなわち循環濾過養殖システムを提供し、そ
れを用いて、海産魚介類の効率的な養殖を行うことを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは海産魚介類
を対象とした循環濾過養殖システムについて種々研究し
た結果、以下の手法及び技術を開発した。 （ｉ）魚介類により排泄される単位時間当りのアンモニ
アを主体とした窒素排泄量と、浄化微生物の単位時間当
りのアンモニア酸化速度を測定し、これらのデータを用
いることにより、合理的にコンパクトなアンモニア処理
槽（例えば濾過槽）を設計できることを見いだした。 （ii）上記濾過槽などのアンモニア処理槽に、予め大量
培養しておいた浄化微生物を接種する事により、新規に
濾過槽を設置した場合、これまで濾過槽が本来の機能を
十分発揮するようになるまで２〜３ケ月要した期間、す
なわち熟成期間をおかなくても、すぐに魚介類の飼育が
可能となることを見いだした。 （iii)ポリビニルアルコール(PVA) 、光硬化性ポリビニ
ルアルコール(PVA-SbQ)、ポリエチレングリコール(PEG)
等の合成高分子で海洋硝化細菌を固定化することによ
り、アンモニア酸化速度の早い海水浄化材（濾材）が得
られることを見いだした。この濾材は製造、保存、管
理、取扱い等が簡便であり、その単位量当りの浄化能力
は一定であるので、養殖魚数等で変わるアンモニア発生
量に応じてこの濾材の投入量を調節することによりアン
モニア濃度を容易に管理できる。 （iv) 魚介類のアンモニアを主体とした窒素排泄量は、
魚介類の摂取した窒素量に対しほぼ一定であることを見
いだした。この知見にもとづいて、使用する飼料中の窒
素含量を知ることによって、浄化微生物により酸化され
るアンモニアの最終産物である硝酸態窒素の飼育水中へ
の蓄積量を、水質測定すること無しに把握できる手法を
考案した。この手法を用いることにより、給餌予定量か
ら飼育水の換水時期と換水量を、あるいは硝酸態窒素を
窒素ガスに分解するための脱窒槽の運転開始時期および
運転条件を決定できる。 （ｖ）本発明により設計された循環濾過養魚システム
は、飼育水中のアンモニア態、亜硝酸態および硝酸態窒
素を効率よく管理できるので、飼育水中の溶存酸素量を
飼育量に見合った量に維持できれば、魚介類の飼育密度
を単位面積当り通常の養殖法の２〜４倍に高めて養成す
ることができる。この酸素を効率よく供給するために、
市販品の水中ポンプを利用して微細気泡発生装置を開発
した。これは、酸素補給装置として働くのみならず、飼
育水中の有機物を除去する泡沫分離機としての働きをす
るとともに、元来の水中ポンプとしての揚水機能も有す
るものである。
を対象とした循環濾過養殖システムについて種々研究し
た結果、以下の手法及び技術を開発した。 （ｉ）魚介類により排泄される単位時間当りのアンモニ
アを主体とした窒素排泄量と、浄化微生物の単位時間当
りのアンモニア酸化速度を測定し、これらのデータを用
いることにより、合理的にコンパクトなアンモニア処理
槽（例えば濾過槽）を設計できることを見いだした。 （ii）上記濾過槽などのアンモニア処理槽に、予め大量
培養しておいた浄化微生物を接種する事により、新規に
濾過槽を設置した場合、これまで濾過槽が本来の機能を
十分発揮するようになるまで２〜３ケ月要した期間、す
なわち熟成期間をおかなくても、すぐに魚介類の飼育が
可能となることを見いだした。 （iii)ポリビニルアルコール(PVA) 、光硬化性ポリビニ
ルアルコール(PVA-SbQ)、ポリエチレングリコール(PEG)
等の合成高分子で海洋硝化細菌を固定化することによ
り、アンモニア酸化速度の早い海水浄化材（濾材）が得
られることを見いだした。この濾材は製造、保存、管
理、取扱い等が簡便であり、その単位量当りの浄化能力
は一定であるので、養殖魚数等で変わるアンモニア発生
量に応じてこの濾材の投入量を調節することによりアン
モニア濃度を容易に管理できる。 （iv) 魚介類のアンモニアを主体とした窒素排泄量は、
魚介類の摂取した窒素量に対しほぼ一定であることを見
いだした。この知見にもとづいて、使用する飼料中の窒
素含量を知ることによって、浄化微生物により酸化され
るアンモニアの最終産物である硝酸態窒素の飼育水中へ
の蓄積量を、水質測定すること無しに把握できる手法を
考案した。この手法を用いることにより、給餌予定量か
ら飼育水の換水時期と換水量を、あるいは硝酸態窒素を
窒素ガスに分解するための脱窒槽の運転開始時期および
運転条件を決定できる。 （ｖ）本発明により設計された循環濾過養魚システム
は、飼育水中のアンモニア態、亜硝酸態および硝酸態窒
素を効率よく管理できるので、飼育水中の溶存酸素量を
飼育量に見合った量に維持できれば、魚介類の飼育密度
を単位面積当り通常の養殖法の２〜４倍に高めて養成す
ることができる。この酸素を効率よく供給するために、
市販品の水中ポンプを利用して微細気泡発生装置を開発
した。これは、酸素補給装置として働くのみならず、飼
育水中の有機物を除去する泡沫分離機としての働きをす
るとともに、元来の水中ポンプとしての揚水機能も有す
るものである。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例として、ヒラメを養殖
対象とした図１に示すような循環濾過養殖システムの設
計例と、それによる養殖実験例を説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
対象とした図１に示すような循環濾過養殖システムの設
計例と、それによる養殖実験例を説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
【０００７】設計例 本発明者らの研究の結果、ヒラメの上限飼育密度（飼育
尾数／床面積）は、体重10〜 100ｇの場合 200尾／
ｍ2 、体重100 〜 500ｇの場合 100尾／ｍ2 、体重500
ｇ以上の場合50尾／ｍ2 であり、各場合のヒラメ１尾当
りの必要水量は夫々５、11、21Ｌ（Ｌはリットルを表
す）である。養殖ヒラメの出荷サイズは約 500ｇ／尾か
らであり、このサイズのヒラメの上限飼育密度は 100尾
／ｍ2 である。実験に用いた飼育水槽の底面積は２ｍ2
であるので、ここでは 500ｇのヒラメを200尾飼育する
ためのシステム設計例を、以下順を追って説明する。
尾数／床面積）は、体重10〜 100ｇの場合 200尾／
ｍ2 、体重100 〜 500ｇの場合 100尾／ｍ2 、体重500
ｇ以上の場合50尾／ｍ2 であり、各場合のヒラメ１尾当
りの必要水量は夫々５、11、21Ｌ（Ｌはリットルを表
す）である。養殖ヒラメの出荷サイズは約 500ｇ／尾か
らであり、このサイズのヒラメの上限飼育密度は 100尾
／ｍ2 である。実験に用いた飼育水槽の底面積は２ｍ2
であるので、ここでは 500ｇのヒラメを200尾飼育する
ためのシステム設計例を、以下順を追って説明する。
【０００８】餌を食べていない時（絶食時）の水温20℃
の時のヒラメのアンモニア排泄量と体重との関係は、 ｉ）体重が10ｇ未満の場合 アンモニア排泄量（mg／尾・日）＝0.222 ×体重0.805 （式Ｉ） ii）体重が10ｇ以上の場合 アンモニア排泄量（mg／尾・日）＝0.066 ×体重0.939 （式II） で示すことができる。摂餌後は絶食時の２〜５倍の値と
なる。
の時のヒラメのアンモニア排泄量と体重との関係は、 ｉ）体重が10ｇ未満の場合 アンモニア排泄量（mg／尾・日）＝0.222 ×体重0.805 （式Ｉ） ii）体重が10ｇ以上の場合 アンモニア排泄量（mg／尾・日）＝0.066 ×体重0.939 （式II） で示すことができる。摂餌後は絶食時の２〜５倍の値と
なる。
【０００９】熟成が完了した状態の市販のプラスチック
濾材の表面に付着した浄化微生物のアンモニア酸化能力
は、 120〜 312mgＮ／Ｌ−濾材・日である。
濾材の表面に付着した浄化微生物のアンモニア酸化能力
は、 120〜 312mgＮ／Ｌ−濾材・日である。
【００１０】以上のことから、体重 500ｇのヒラメ 200
尾を飼育するのに必要な濾材量は次のように算出され
る：まず式IIより 0.066×5000.939mg／尾・日× 200尾＝4500mg／日 のアンモニアが排泄されるが、これは絶食時の値なの
で、摂餌後のアンモニア排泄量はその３倍の 13500mgと
する。これを酸化するのに必要な濾材量は、 13500mg÷120mg ／Ｌ・日＝112.5 Ｌ である。実用上は安全を見込んで計算値の約２倍の 200
Ｌを採用する。
尾を飼育するのに必要な濾材量は次のように算出され
る：まず式IIより 0.066×5000.939mg／尾・日× 200尾＝4500mg／日 のアンモニアが排泄されるが、これは絶食時の値なの
で、摂餌後のアンモニア排泄量はその３倍の 13500mgと
する。これを酸化するのに必要な濾材量は、 13500mg÷120mg ／Ｌ・日＝112.5 Ｌ である。実用上は安全を見込んで計算値の約２倍の 200
Ｌを採用する。
【００１１】絶食時の水温20℃の時のヒラメの酸素消費
量と体重との関係は、 ｉ）体重が2.5 ｇ以上10ｇ未満の場合 酸素消費量（mL／尾・時）＝1.072 ×体重0.280 （式III) ii）体重が10ｇ以上の場合 酸素消費量（mL／尾・時）＝0.485 ×体重0.546 （式IV） で示すことができる。摂餌後は絶食時の２〜 2.5倍の値
となる。
量と体重との関係は、 ｉ）体重が2.5 ｇ以上10ｇ未満の場合 酸素消費量（mL／尾・時）＝1.072 ×体重0.280 （式III) ii）体重が10ｇ以上の場合 酸素消費量（mL／尾・時）＝0.485 ×体重0.546 （式IV） で示すことができる。摂餌後は絶食時の２〜 2.5倍の値
となる。
【００１２】システム内で１時間に消費される酸素量
は、ヒラメの呼吸消費量Ａとアンモニアの酸化に消費さ
れる量Ｂの合計であり、式IVなどから Ａ： 200尾×0.485 ×500 0.546 ／尾・時× 2.5倍＝72
00mL／時 Ｂ： 13500mg÷24時× 3.199mL＝1799mL／時 （但し：3.199mL はアンモニア１mgを硝酸にまで酸化す
るのに要する酸素量） 合計：8999mL／時＝8.9 Ｌ／時 ∴ 8.9 Ｌ÷22.4Ｌ×32ｇ＝12.7ｇ／時 となる。
は、ヒラメの呼吸消費量Ａとアンモニアの酸化に消費さ
れる量Ｂの合計であり、式IVなどから Ａ： 200尾×0.485 ×500 0.546 ／尾・時× 2.5倍＝72
00mL／時 Ｂ： 13500mg÷24時× 3.199mL＝1799mL／時 （但し：3.199mL はアンモニア１mgを硝酸にまで酸化す
るのに要する酸素量） 合計：8999mL／時＝8.9 Ｌ／時 ∴ 8.9 Ｌ÷22.4Ｌ×32ｇ＝12.7ｇ／時 となる。
【００１３】システム内の酸素飽和度を80％に保つとす
ると、水温20℃の時 7.4mg／Ｌの酸素が飽和濃度である
ので、 12.7÷｛(7.4-7.4×0.8)/7.4｝＝63.5ｇ／時 （体積換算： 63.5 ÷32×22.4＝44.4Ｌ／時) の酸素を水中に溶け込ます必要がある。
ると、水温20℃の時 7.4mg／Ｌの酸素が飽和濃度である
ので、 12.7÷｛(7.4-7.4×0.8)/7.4｝＝63.5ｇ／時 （体積換算： 63.5 ÷32×22.4＝44.4Ｌ／時) の酸素を水中に溶け込ます必要がある。
【００１４】以上をまとめると、 500ｇのヒラメ 200尾
を飼育するための循環濾過養殖システムでは、必要最低
限の構成要素として、 ａ）濾材量：200 Ｌの市販のプラスチック濾材、 ｂ）酸素供給能力：63.5ｇ／時（44.4Ｌ／時）で酸素を
水中に溶け込ませる酸素供給装置、 ｃ）総水量： 200尾×11Ｌ／尾＝2200Ｌを１時間で１回
転できる循環ポンプ、 ｄ）飼育水温を成育適水温に保つための温度調節装置、 を備えるべきである。この他必要に応じて、脱窒槽、紫
外線照射装置などを設置する。脱窒槽の設計基準につい
ては後述する。
を飼育するための循環濾過養殖システムでは、必要最低
限の構成要素として、 ａ）濾材量：200 Ｌの市販のプラスチック濾材、 ｂ）酸素供給能力：63.5ｇ／時（44.4Ｌ／時）で酸素を
水中に溶け込ませる酸素供給装置、 ｃ）総水量： 200尾×11Ｌ／尾＝2200Ｌを１時間で１回
転できる循環ポンプ、 ｄ）飼育水温を成育適水温に保つための温度調節装置、 を備えるべきである。この他必要に応じて、脱窒槽、紫
外線照射装置などを設置する。脱窒槽の設計基準につい
ては後述する。
【００１５】またシステムの飼育水中に蓄積する硝酸態
窒素の推定量は次式 硝酸態窒素濃度(mg/L)＝摂餌量ｇ× 0.5×飼料中の窒素含量 × 0.7÷水量Ｌ×1000 （式Ｖ） 〔 0.5：摂取窒素に対する排泄量の比 0.7：排泄窒素中のアンモニア態窒素の比 （尿素を加えて溶存態部分 0.8としても大差無い）〕 を用い、飼料中の窒素含量（ヒラメ用配合飼料では0.0
9）を乗ずることにより算出できる。
窒素の推定量は次式 硝酸態窒素濃度(mg/L)＝摂餌量ｇ× 0.5×飼料中の窒素含量 × 0.7÷水量Ｌ×1000 （式Ｖ） 〔 0.5：摂取窒素に対する排泄量の比 0.7：排泄窒素中のアンモニア態窒素の比 （尿素を加えて溶存態部分 0.8としても大差無い）〕 を用い、飼料中の窒素含量（ヒラメ用配合飼料では0.0
9）を乗ずることにより算出できる。
【００１６】脱窒槽を付設する場合の本養殖システムの
設計は以下の手順で行う。表２に示したヒラメの体重と
１日当りの摂餌量／体重比、飼育尾数、飼育期間からこ
の間の総摂餌量を求める。次に式Ｖより硝酸態窒素濃度
を求めシステム内に蓄積する硝酸量を計算し、硝酸の分
解に必要な濾材量を算出する。濾材としては、直径約３
〜６mm程度の砂もしくは市販のバイオコード、バイオル
ープなどの極細の繊維状濾材を用いる。これに、人工培
養した脱窒菌の懸濁液を接種する。接種量は、濾過槽10
0 Ｌ当り1014以上とする。脱窒槽の運転は、飼育水中の
硝酸態窒素濃度が100ppm以上になった時点で開始する。
脱窒を起こすための炭素源としてはグルコースを用い、
脱窒槽入口で300ppm程度になるように添加する。通水流
速は脱窒槽の換水率 0.5回／日程度とし、槽内の酸素飽
和度は30％以下を目安とする。本発明により設計される
脱窒槽の硝酸分解能力は、約25〜50mg−Ｎ／日・Ｌ−濾
材である。
設計は以下の手順で行う。表２に示したヒラメの体重と
１日当りの摂餌量／体重比、飼育尾数、飼育期間からこ
の間の総摂餌量を求める。次に式Ｖより硝酸態窒素濃度
を求めシステム内に蓄積する硝酸量を計算し、硝酸の分
解に必要な濾材量を算出する。濾材としては、直径約３
〜６mm程度の砂もしくは市販のバイオコード、バイオル
ープなどの極細の繊維状濾材を用いる。これに、人工培
養した脱窒菌の懸濁液を接種する。接種量は、濾過槽10
0 Ｌ当り1014以上とする。脱窒槽の運転は、飼育水中の
硝酸態窒素濃度が100ppm以上になった時点で開始する。
脱窒を起こすための炭素源としてはグルコースを用い、
脱窒槽入口で300ppm程度になるように添加する。通水流
速は脱窒槽の換水率 0.5回／日程度とし、槽内の酸素飽
和度は30％以下を目安とする。本発明により設計される
脱窒槽の硝酸分解能力は、約25〜50mg−Ｎ／日・Ｌ−濾
材である。
【００１７】実験例１ まず、循環濾過養殖システムで長期にわたるヒラメ養殖
が可能かどうかを検討する実験を行った。飼育水槽は底
面積２ｍ2 のものを用い 200尾のヒラメを飼育した。安
全を見込んで、濾材量は設計基準の５倍の1000Ｌ、総水
量は約２倍の4500Ｌとした。給餌は毎日行い、水温は20
℃とし、酸素飽和度は80％以上に保った。 結果 炭酸水素ナトリウムによりpHを調整し、蒸発分を淡水で
補った他は飼育水を交換することなく 306日間の飼育を
行った。終了時のヒラメの平均体重は 400ｇ、最大は 7
00ｇに達し、生残率は約90％であったので、水槽の単位
面積当りの密度は一般のヒラメ養殖の３〜４倍に当たる
36kg／ｍ2 に、単位使用海水量当りの生産は15kg／ｍ3
に達した。飼育中のアンモニアの酸化は順調に行われ、
アンモニア態、亜硝酸態窒素ともおおむね 500ppb 以下
で推移した。また硝酸態窒素濃度は約 350ppm であり、
海水4500Ｌ中の総重量としては、約1600ｇとなる。１分
子のアンモニアから１分子の硝酸ができるので、これを
１日当りでみると、 5.2ｇ／日のアンモニア態窒素を処
理すればよいことになり、これを設計基準に照らしてみ
ると必要な濾材量は約45Ｌとなる。したがって、設計例
で算出した必要量の２倍を実用濾材量としておけば、実
際の養殖にあたって支障ないと考えられる。また、期間
中の総摂餌量は 62800ｇであり、式Ｖを用いて蓄積硝酸
態窒素量を算出すると、440ppmとなる。これは実測値よ
り若干大きな値であるが実用上実測値と大差なく、式Ｖ
による方法の有効性が示された。
が可能かどうかを検討する実験を行った。飼育水槽は底
面積２ｍ2 のものを用い 200尾のヒラメを飼育した。安
全を見込んで、濾材量は設計基準の５倍の1000Ｌ、総水
量は約２倍の4500Ｌとした。給餌は毎日行い、水温は20
℃とし、酸素飽和度は80％以上に保った。 結果 炭酸水素ナトリウムによりpHを調整し、蒸発分を淡水で
補った他は飼育水を交換することなく 306日間の飼育を
行った。終了時のヒラメの平均体重は 400ｇ、最大は 7
00ｇに達し、生残率は約90％であったので、水槽の単位
面積当りの密度は一般のヒラメ養殖の３〜４倍に当たる
36kg／ｍ2 に、単位使用海水量当りの生産は15kg／ｍ3
に達した。飼育中のアンモニアの酸化は順調に行われ、
アンモニア態、亜硝酸態窒素ともおおむね 500ppb 以下
で推移した。また硝酸態窒素濃度は約 350ppm であり、
海水4500Ｌ中の総重量としては、約1600ｇとなる。１分
子のアンモニアから１分子の硝酸ができるので、これを
１日当りでみると、 5.2ｇ／日のアンモニア態窒素を処
理すればよいことになり、これを設計基準に照らしてみ
ると必要な濾材量は約45Ｌとなる。したがって、設計例
で算出した必要量の２倍を実用濾材量としておけば、実
際の養殖にあたって支障ないと考えられる。また、期間
中の総摂餌量は 62800ｇであり、式Ｖを用いて蓄積硝酸
態窒素量を算出すると、440ppmとなる。これは実測値よ
り若干大きな値であるが実用上実測値と大差なく、式Ｖ
による方法の有効性が示された。
【００１８】実験例２ 次に設計例に沿って 500ｇのヒラメを 350尾飼育するこ
とを目的に、濾材必要量（188 Ｌ）から実用濾材量400
Ｌを算出し、総水量 3.6ｍ3 の循環濾過養殖システムを
構築し、実験例１と同様に、pHの調整を炭酸水素ナトリ
ウムで行い、蒸発分を淡水で補った他は飼育水を交換す
ることなく 174日の飼育を行った。 結果 終了時のヒラメの平均体重は 240ｇ（最大 520ｇ）に達
した。生残率85％であったので、水槽の単位面積当りの
飼育密度は36kg／ｍ2 、単位使用海水量当りの生産は20
kg／ｍ2 に達した。飼育水中のアンモニアの酸化は順調
に行われ、アンモニア態、亜硝酸態窒素とも500ppb以下
で推移した。終了時の硝酸態窒素濃度は410ppmとなり、
システム内の総重量としては1476ｇとなった。これを１
日当りでみると 8.5ｇ／日のアンモニア態窒素を処理す
ればよいことになり、濾材必要量を算出すると71Ｌとな
り、先に述べた設計基準により濾過槽の設計を行えば、
実用上問題無いことが明らかとなった。また、期間中の
総摂餌量は 56453ｇであり、式Ｖを用いて蓄積硝酸態窒
素量を算出すると508ppmとなり、式Ｖを用いる方法の再
現性が示された。
とを目的に、濾材必要量（188 Ｌ）から実用濾材量400
Ｌを算出し、総水量 3.6ｍ3 の循環濾過養殖システムを
構築し、実験例１と同様に、pHの調整を炭酸水素ナトリ
ウムで行い、蒸発分を淡水で補った他は飼育水を交換す
ることなく 174日の飼育を行った。 結果 終了時のヒラメの平均体重は 240ｇ（最大 520ｇ）に達
した。生残率85％であったので、水槽の単位面積当りの
飼育密度は36kg／ｍ2 、単位使用海水量当りの生産は20
kg／ｍ2 に達した。飼育水中のアンモニアの酸化は順調
に行われ、アンモニア態、亜硝酸態窒素とも500ppb以下
で推移した。終了時の硝酸態窒素濃度は410ppmとなり、
システム内の総重量としては1476ｇとなった。これを１
日当りでみると 8.5ｇ／日のアンモニア態窒素を処理す
ればよいことになり、濾材必要量を算出すると71Ｌとな
り、先に述べた設計基準により濾過槽の設計を行えば、
実用上問題無いことが明らかとなった。また、期間中の
総摂餌量は 56453ｇであり、式Ｖを用いて蓄積硝酸態窒
素量を算出すると508ppmとなり、式Ｖを用いる方法の再
現性が示された。
【００１９】実験例３ 設計基準に従い濾材量を200 Ｌ、総水量を2000Ｌとして
循環濾過養殖システムを構築し、体重10ｇのヒラメ 400
尾を収容し飼育を行い、摂餌量から硝酸態窒素の蓄積量
を推定するための実験を行った。 結果 結果を表１と図３に示す。累積摂餌量をもとに式Ｖによ
り算出した飼育水中の硝酸態窒素濃度と実測値はきわめ
てよく一致した。したがって、表２に示したヒラメの体
重と１日当りの摂餌量の体重比との関係と飼育尾数よ
り、あるｔ日間の総摂餌量を求めれば式Ｖによってｔ日
後の硝酸態窒素濃度を知ることができる。
循環濾過養殖システムを構築し、体重10ｇのヒラメ 400
尾を収容し飼育を行い、摂餌量から硝酸態窒素の蓄積量
を推定するための実験を行った。 結果 結果を表１と図３に示す。累積摂餌量をもとに式Ｖによ
り算出した飼育水中の硝酸態窒素濃度と実測値はきわめ
てよく一致した。したがって、表２に示したヒラメの体
重と１日当りの摂餌量の体重比との関係と飼育尾数よ
り、あるｔ日間の総摂餌量を求めれば式Ｖによってｔ日
後の硝酸態窒素濃度を知ることができる。
【表１】
【表２】
【００２０】実験例４ 実験例３の飼育実験において、新たに開発した図２に示
すような微細気泡発生装置の能力を検討した。 結果 当初、飼育水へは毎時約220 Ｌの空気（酸素換算約44
Ｌ）を通常のエアーストンを用い注入することにより酸
素の補給を行った。飼育水中の酸素飽和度は実験開始後
１ケ月は85％以上の値を示していたが、ヒラメの成長に
伴い次第に低下するようになり２ケ月後には60％とな
り、ヒラメの成長への影響が懸念された。そこで新たに
開発した微細気泡発生装置を飼育水槽内に設置し、それ
を通してそれまでと同じ量の空気を水中へ注入したとこ
ろ効果が認められ、酸素飽和度は88〜91％と増加した。
また、微細気泡の注入と水面への浮上にともない飼育水
中の有機物が気泡に連行されて浮上分離された。したが
って、新たに開発した微細気泡発生装置は泡沫分離機と
しての機能も有していることが明らかとなった。浮上し
た有機物は水面に接触させた不織布でトラップして集
め、養殖システムから取り除いた。
すような微細気泡発生装置の能力を検討した。 結果 当初、飼育水へは毎時約220 Ｌの空気（酸素換算約44
Ｌ）を通常のエアーストンを用い注入することにより酸
素の補給を行った。飼育水中の酸素飽和度は実験開始後
１ケ月は85％以上の値を示していたが、ヒラメの成長に
伴い次第に低下するようになり２ケ月後には60％とな
り、ヒラメの成長への影響が懸念された。そこで新たに
開発した微細気泡発生装置を飼育水槽内に設置し、それ
を通してそれまでと同じ量の空気を水中へ注入したとこ
ろ効果が認められ、酸素飽和度は88〜91％と増加した。
また、微細気泡の注入と水面への浮上にともない飼育水
中の有機物が気泡に連行されて浮上分離された。したが
って、新たに開発した微細気泡発生装置は泡沫分離機と
しての機能も有していることが明らかとなった。浮上し
た有機物は水面に接触させた不織布でトラップして集
め、養殖システムから取り除いた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、養殖対象魚介類の生理
生態知見、浄化微生物のアンモニア浄化能力などに基づ
いて循環濾過養殖システムを設計するため、アンモニア
処理槽（濾過槽）を極めてコンパクトにすることができ
る。そして飼育水中のアンモニア態、亜硝酸態、硝酸態
窒素を効率よく管理できるので対象魚介類をこれまでよ
り数倍高い密度で飼育することができる。また、給餌予
定量より、飼育水中の硝酸態窒素の蓄積量を把握でき、
換水時期と換水量を決定できる。このため、これまでの
循環式養魚法のように２〜20日で飼育水全体が換水され
るように常時注水を行う必要は無く、硝酸態窒素濃度を
見ながら３〜４ケ月に１／４〜１／３換水すればよく、
１年間での使用水量はこれまでの循環式養魚に比べ約１
／20〜１／200 にすることができる。さらに効率的な硝
酸態窒素分解能力を持った脱窒槽と組合わせて循環濾過
養殖システムを構築すれば、ほぼ完全閉鎖系のシステム
として運用することも可能である。
生態知見、浄化微生物のアンモニア浄化能力などに基づ
いて循環濾過養殖システムを設計するため、アンモニア
処理槽（濾過槽）を極めてコンパクトにすることができ
る。そして飼育水中のアンモニア態、亜硝酸態、硝酸態
窒素を効率よく管理できるので対象魚介類をこれまでよ
り数倍高い密度で飼育することができる。また、給餌予
定量より、飼育水中の硝酸態窒素の蓄積量を把握でき、
換水時期と換水量を決定できる。このため、これまでの
循環式養魚法のように２〜20日で飼育水全体が換水され
るように常時注水を行う必要は無く、硝酸態窒素濃度を
見ながら３〜４ケ月に１／４〜１／３換水すればよく、
１年間での使用水量はこれまでの循環式養魚に比べ約１
／20〜１／200 にすることができる。さらに効率的な硝
酸態窒素分解能力を持った脱窒槽と組合わせて循環濾過
養殖システムを構築すれば、ほぼ完全閉鎖系のシステム
として運用することも可能である。
【図１】本発明の一実施例の循環濾過養殖システムの構
成概略図である。
成概略図である。
【図２】養殖システムに使用される微細気泡発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図３】実験例３で得られた、摂餌量から計算した硝酸
態窒素濃度と実測値の関係を示すグラフである。
態窒素濃度と実測値の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 重信 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内 (72)発明者 植本 弘明 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内 (72)発明者 渡部 良朋 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内 (72)発明者 清野 通康 千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人 電 力中央研究所 我孫子研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 成長にともない変化する魚介類の上限飼
育密度、摂餌量、酸素消費量、窒素排泄量などの生理生
態的知見、硝化細菌等の浄化微生物によるアンモニア酸
化速度及び脱窒菌の硝酸分解速度をパラメータとし、そ
の単独又は組み合わせに基づいて各々運転される飼育水
槽、アンモニア処理槽（濾過槽）及び所望により付設さ
れた脱窒槽で構成されていることを特徴とする循環濾過
養殖システム。 - 【請求項２】 摂餌量から飼育水中の硝酸態窒素の蓄積
量を予測することにより、換水時期と換水量が決定さ
れ、脱窒槽が付設されている場合にはその運転開始時期
と運転期間が決定される請求項１記載の養殖システム。 - 【請求項３】 養殖システムの飼育水中への酸素供給と
飼育水中からの有機物の除去を行う微細気泡発生装置を
備えた請求項１記載の養殖システム。 - 【請求項４】 請求項１記載のシステムを用い、養殖対
象魚介類の成育適水温のもと、成育に影響のでないアン
モニア態、亜硝酸態、硝酸態窒素濃度範囲および溶存酸
素濃度でシステムを運用し、魚介類を高密度で養殖する
方法。 - 【請求項５】 硝酸態窒素濃度が、水質測定すること無
しに魚介類の摂餌量より算出される請求項４記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27340891A JPH0755116B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 循環濾過養殖システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27340891A JPH0755116B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 循環濾過養殖システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576257A true JPH0576257A (ja) | 1993-03-30 |
| JPH0755116B2 JPH0755116B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17527476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27340891A Expired - Lifetime JPH0755116B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 循環濾過養殖システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755116B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004124A1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Jifas Corporation | Appareil de pisciculture |
| WO2015151984A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 株式会社キッツ | 循環型養殖方法及び循環型養殖装置 |
| CN107691305A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-02-16 | 重庆师范大学 | 一种用于低氧下鱼类活跃性和代谢率测定的试验装置 |
| CN113940297A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-18 | 上海海洋大学 | 通过生物絮团-循环水接力的方式培育仔稚鱼苗的方法 |
| JP7345037B1 (ja) * | 2022-11-08 | 2023-09-14 | 株式会社荏原製作所 | 養殖管理装置および養殖管理システム |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP27340891A patent/JPH0755116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004124A1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Jifas Corporation | Appareil de pisciculture |
| WO2015151984A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 株式会社キッツ | 循環型養殖方法及び循環型養殖装置 |
| US9756838B2 (en) | 2014-03-31 | 2017-09-12 | Kitz Corporation | Circulation type aquaculture method and circulation type aquaculture device |
| CN107691305A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-02-16 | 重庆师范大学 | 一种用于低氧下鱼类活跃性和代谢率测定的试验装置 |
| CN113940297A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-18 | 上海海洋大学 | 通过生物絮团-循环水接力的方式培育仔稚鱼苗的方法 |
| JP7345037B1 (ja) * | 2022-11-08 | 2023-09-14 | 株式会社荏原製作所 | 養殖管理装置および養殖管理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0755116B2 (ja) | 1995-06-14 |
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