TWI643553B - 魚菜共生系統與使用該系統的水產類飼育方法及植物栽培方法 - Google Patents
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Abstract
〔課題〕 使栽培床為二段以上，在液體循環中進行水產類之飼育與植物栽培。使植物栽培系統為閉鎖型。 〔解決手段〕 具備有飼育系統之飼育槽與栽培系統之栽培床，栽培系統是將栽培床朝鉛直方向配置二段以上，並將飼育槽內之液體供給至各個前述栽培床，使各個栽培床內之液體回到飼育槽，具備有循環為飼育槽－栽培床－飼育槽的飼育栽培循環系統，藉由循環於前述循環路徑的液體，可在飼育槽內飼育水產類，在栽培床中栽培植物。也可設置循環為貯水槽－栽培床－貯水槽的栽培循環系統、與循環為飼育槽－貯水槽－飼育槽的飼育循環系統雙方。
Description
發明領域 本發明是有關於一種統合了水產類飼育裝置與水耕栽培裝置的魚菜共生系統、以及使用了該系統的水產類飼育方法及植物栽培方法。
發明背景 魚菜共生系統由於可使水產類養殖(飼育)與植物栽培雙方並行，故受到矚目而開始進行實用化。
魚菜共生系統是如下之系統：具備有進行植物栽培的植栽床、以及水產類飼育槽(以下稱為「飼育槽」。)，藉由泵將飼育槽內的液體供給至植栽床，並使植栽床的液體循環至飼育槽內，可並行地進行飼育槽之水產類飼育與植栽床之植物栽培。
至今，有如專利文獻1～5所示之系統來作為魚菜共生系統。
專利文獻1中，揭示了一種模組式魚菜共生組合件。又，也揭示了一種具有鐘虹吸(bell siphon)及多層托盤的魚菜共生系統。但是，專利文獻1中，並沒有揭示以鐘虹吸使液體落下，用落下的水流來使水槽內的液體充氣一事。
專利文獻2中，揭示了：使來自於水槽模組的排水流至園藝用模組，以該水進行植物栽培，並將該水之一部分進行過濾。又，也揭示了使用鐘虹吸。但是，由於此發明之園藝用模組是設置在比水槽模組的水位低的位置，所以也沒有揭示出以從鐘虹吸落下的排水來給予飼育用水槽適當的充氣一事。
專利文獻3中，揭示了一種縱型魚菜共生菜園系統。但是，此系統中，也沒有揭示出多層之植栽床、和利用鐘虹吸的排水系統。又，也並未揭示出在水槽內將充分的充氣提供給液體一事。
專利文獻4中，揭示了包含有用於水生動物的水槽、植物育成裝置、生物濾器及生物性廢棄物消化單元的魚菜共生系統及方法。但是，此系統並未揭示出使來自於多層之栽培植栽床的排水，藉由鐘虹吸而落下至魚飼育用水槽而進行充氣一事。
專利文獻5中，揭示了縱型魚菜共生系統，也揭示了鐘虹吸。但是，此系統並非魚飼育用水槽，而是從既存的池塘或湖泊之生態系抽取水的系統。又，鐘虹吸也非排水至魚飼育用水槽而對魚飼育用水槽進行充氣用。 先行技術文獻 專利文獻
〔專利文獻1〕美國專利申請公開第2013／0047508號說明書 〔專利文獻2〕美國專利申請公開第2014／0041594號說明書 〔專利文獻3〕美國專利申請公開第2013／0160363號說明書 〔專利文獻4〕美國專利申請公開第2014／0047767號說明書 〔專利文獻5〕美國專利申請公開第2013／0098303號說明書
發明概要 發明欲解決之課題 本發明之課題，是使栽培床為二段以上，在液體循環中進行水產類之飼育與植物栽培。並使植物栽培系統為閉鎖型。使飼育槽內的液體、貯水槽內的液體循環，進行水質管理而提升飼育環境及植物栽培環境。 用以解決課題的手段
［魚菜共生系統1］ 本發明之魚菜共生系統，是在統合了飼育系統與栽培系統的魚菜共生系統中，具備有飼育系統之飼育槽與栽培系統之栽培床，將栽培床朝鉛直方向配置二段以上，並將飼育槽內之液體供給至二段以上的多段之栽培床，使栽培床內之液體回到飼育槽，在飼育槽－栽培床－飼育槽之飼育栽培循環系統進行循環，藉由前述循環的液體，可在飼育槽內飼育水產類，在栽培床中栽培植物。
［魚菜共生系統2］ 本發明之魚菜共生系統，也可具備有使貯水槽之液體循環為貯水槽－栽培床－貯水槽的栽培循環系統、以及使飼育槽之液體循環為飼育槽－貯水槽－飼育槽的飼育循環系統，同時進行在兩循環系統之液體循環，藉由循環於栽培循環路徑的液體來進行植物栽培，同時，藉由循環於飼育循環系統的液體來進行水產類之飼育。
［魚菜共生系統3］ 本發明之魚菜共生系統，可在前述1、2之魚菜共生系統中，使栽培系統為閉鎖循環式(屋內式)栽培系統。此時，也可在前述栽培系統設置照明具，從此照明具對栽培床所栽培的植物照光而促進光合作用。
［魚菜共生系統4］ 本發明之魚菜共生系統，是前述之1～3中之任一魚菜共生系統，可設置將飼育槽內之液體進行水質管理的水質管理裝置以及改善植物栽培環境的環境改善裝置之雙方或其中一方。
［魚菜共生系統5］ 本發明之魚菜共生系統，可設置將飼育槽或貯水槽內之液體充氣的氣體供給裝置。氣體供給裝置可以是安裝於栽培床的鐘虹吸或其他的氣體供給器等。
［魚菜共生系統6］ 本發明之魚菜共生系統，可在飼育栽培循環系統或飼育循環系統，設置物理過濾裝置與生物過濾裝置之雙方或其中一方。此時，也可附加殺菌裝置。物理過濾裝置是過濾飼育槽或貯水槽內之固形物的過濾裝置，生物過濾裝置是進行把飼育槽或貯水槽內之液體內的至少氨成分變成亞硝酸鹽、從亞硝酸鹽變成硝酸鹽之硝化作用的過濾裝置。
［水產類飼育方法與植物栽培方法1］ 本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法，是使用前述1～6之魚菜共生系統中之任一種，而在飼育槽內飼育水產類，在多段之栽培床栽培植物的方法。
［水產類飼育方法與植物栽培方法2］ 本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法，也可以是使用前述2之魚菜共生系統，使液體在栽培循環系統循環而在栽培床栽培植物，此外，更在飼育循環系統也進行循環而在飼育槽內飼育水產類的方法。
［水產類飼育方法與植物栽培方法3］ 本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法，也可以是當栽培系統為閉鎖循環式(屋內式)栽培系統時，對於在栽培床的栽培中之植物從照明具照光而促進光合作用的方法。
［水產類飼育方法與植物栽培方法4］ 本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法，也可以是將飼育槽或貯水槽之液體進行水質管理，以管理後之液體進行水產類之飼育、植物栽培的方法。
［水產類飼育方法與植物栽培方法5］ 本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法，也可以是將飼育槽或貯水槽之液體充氣而藉由含有氣體之液體來進行水產類之飼育、植物栽培的方法。此時，可以是藉由鐘虹吸使各段之栽培床內的液體落下至飼育槽或貯水槽內之液體而將該液體攪拌而進行充氣的方法，也可以用氣體供給器使飼育槽或貯水槽內之液體發泡，而將該液體充氣。
［水產類飼育方法與植物栽培方法6］ 在本發明之水產類飼育方法及植物栽培方法中，也可在飼育栽培循環系統之循環中、或是在飼育循環系統之循環中，進行除去(過濾)液體內的固形物、至少將液體內之氨成分變成硝酸鹽之硝化作用的生物過濾之雙方或其中一方之過濾。若有需要，也可將循環中之液體進行殺菌。 發明效果
本發明之魚菜共生系統有如下的效果。 (1)由於將栽培床朝鉛直方向設置成多段，所以即使在較窄的地方也可以增加植物栽培面積。 (2)由於以植物栽培淨化後之液體循環至飼育槽，所以可以使適於飼育水產類的液體循環至飼育槽。 (3)由於設有水質管理裝置，所以可創造出適合飼育水產類、栽培植物的環境。 (4)由於使栽培系統為閉鎖循環式(屋內式)水耕栽培系統，所以不易受到室外氣溫的影響、病蟲害。 (5)由於在栽培系統設有照明具，可對栽培於栽培床的植物照光而促進光合作用，所以可促進植物的生長發育。 (6)由於具備有氣體供給裝置，所以可將飼育槽內之液體充氣，提高液體內的溶氧，可對水產類之飼育、植物栽培進行適當的供氧。 (7)由於在循環系統設有物理過濾裝置與生物過濾裝置之雙方或其中一方，所以可過濾飼育槽內之固形物，氨會被硝化成植物栽培所需的亞硝酸，故即使是飼育槽內之液體，也可使之成為適於植物栽培的液體，而供給至栽培床。 (8)在附加有殺菌裝置時，由於所循環的液體會被殺菌，所以可對水產類之飼育、植物栽培供給衛生的液體。
使用本發明之魚菜共生系統的水產類飼育方法與植物栽培方法有如下的效果。 由於利用前述魚菜共生系統中之任一項，所以可以得到前述魚菜共生系統所具備的效果。
較佳實施例之詳細說明 以下說明本發明之魚菜共生系統、利用該系統之水產類飼育方法及植物栽培方法(以下稱為「飼育、栽培方法」。)的實施形態。
(魚菜共生系統之實施形態1) 本發明之魚菜共生系統之一例，如圖1所示，具備有：水產類飼育用的飼育槽1、朝鉛直方向隔著間隔而配置成多段的植物栽培用之栽培床2、將飼育槽1內之液體汲取而供給至各段之栽培床2的給水泵3、把給水泵3所汲取的飼育槽1內之液體供給至栽培床2的給水管4、將各段的栽培床2之液體排出的鐘虹吸5、使從鐘虹吸5排出之排水合流而落下至飼育槽1的排水管6。
［飼育槽］ 前述飼育槽1可使用與習知的閉鎖循環式陸上養殖系統之飼育槽相同的或是新的構造、材質、形狀之飼育槽。其大小是適於飼育水產類的大小(容量)，且是可將可供給至多段之栽培床2的液體進行貯留的大小與深度。從輕量化之面來看，樹脂製較為適合。在圖1中，是把飼育槽1設置在比最下段之栽培床2還低的位置，但只要是可使來自於栽培床2之排出液落下的位置，也可為其他的位置，例如埋設於地下，也可設在室內或屋外。
［給水泵］ 飼育槽1內之液體是用給水泵3汲取，通過給水管4而供給至前述栽培床2。給水泵3可使用與習知之閉鎖循環式陸上養殖系統所使用的循環泵相同的或是新的構造、機能的泵。汲取馬力、汲取容量等是可以將植物栽培所需之液體供給至多段之栽培床2的馬力、容量。
［給水管］ 給水管4是與給水泵3連結，且設有分配管7，而可將給水泵3所汲取的飼育槽1內之液體供給至各段之栽培床2。給水管4可使用樹脂製或金屬製之管子。
［栽培床］ 栽培床2可使用與習知之閉鎖循環式水耕栽培系統所使用的栽培床相同的或是新的構造、材質、形狀之栽培床。其大小是適於植物栽培的大小、深度、長度、橫幅。材質從輕量化之面來看，樹脂製較為適合。在栽培床2的底，可鋪設植物栽培用土壤，例如黏土小石、黑渣土(black cinder)、蛭石、珍珠岩、岩綿、椰糠(coco peat)、電木、其他的培土、或該等之組合，也可不鋪設。栽培床2之段數是依植物之栽培量、可進行栽培管理之規模而進行選擇。多段之栽培床2可固定於棚架8，也可設置成可活動。
栽培床2可設置於屋外，也可設置在不採用太陽光的屋內而為閉鎖循環式栽培系統。閉鎖循環式栽培系統是將栽培系統設置於幾乎或完全無法採用太陽光的屋內，用人工光照植物而進行植物栽培的通用的系統。在栽培床2所進行的植物栽培，可為稱作NFT(Nutrient Film Technique)的營養薄膜水耕、稱作DWC(Deep Water Culture)的深水栽植、稱作Ebb＆Flow的礫耕栽培、其他的栽培方法中之任一種。將鐘虹吸5使用於排水的通常是礫耕栽培(深水栽植也可)，其他的方法則單純地將溢流排水。本發明也可使用常使用在栽培草莓等的點滴換水方式，在其他任一方式中也可使用。
［照明具］ 採用了閉鎖循環式栽培系統時，在本發明中，必須將照明具(未圖示)安裝於栽培床2或棚架8，使來自於該照明具的照明可促進栽培植物的光合作用。照明具可使用LED、燈泡、螢光燈、高壓鈉燈、金屬鹵素燈、電漿光等各種發光具。照明具是設置成可全面地照射栽培中之植物。可設置於全部之段或任意段之栽培床2。
［鐘虹吸］ 鐘虹吸5是安裝於各段之栽培床2的底面2a，將栽培床2內之液體(栽培液)集水而排出至外部，在圖1中是將鐘虹吸5與各段之栽培床2連結，使各段之鐘虹吸5與排水管6連結，從該等各段之鐘虹吸5排出的液體，會通過排水管6而落下至飼育槽1內。藉由此排出液落下而使飼育槽1內之液體充氣(液體被攪拌而將氧供給至液體(通氣)以增加溶氧)。
舉一例如：圖3所示之鐘虹吸5具備有：貫通固定於栽培床2之底面2a的支持管9(圖4)、從上方插入支持管9而突出設置於栽培床2內的導入管10、從下方插入支持管9而突出設置於栽培床2之外的流出管11、罩住導入管10之外周的支架管13a、罩在支架管13a之上的罩子13b。在本發明中是以支架管13a與罩子13b來構成鐘12，且使之突出至較栽培床2內之液體W的水面H還要上方。在支架管13a之周壁的下端側，有開口為流入口14，栽培床2內之液體W會流入。流入口14可為溝、孔等任意形狀，該等溝或孔之數也可配合排水量而任意設計，開口位置也可為支架管13a之軸方向任意處。鐘虹吸5的排水量是配合栽培床2之排水量而設計。
［鐘虹吸之排水］ 從支架管13a之流入口14流入支架管13a內的栽培床2內之液體W(圖5(a))，會積在支架管13a內，當累積到比導入管10之上端面(入口)10a還高的位置時(圖5(b))，則過剩的水會自動地從入口10a流入導入管10內，從流出管11排出至排水管6(圖5(d))。在間歇性地供給液體至栽培床2時，如圖5(d)所示，若過剩的水排出，則支架管13a內的水位會降低，而在連續供給液體至栽培床2時，即使進行排水也會如圖5(c)所示，支架管13a內的水位會維持在比導入管10之入口10a高的位置。
［排水管］ 排水管6可以使用既存之樹脂製或金屬製的管子。排水管6是使從各段之鐘虹吸5排出的液體合流而落下至飼育槽1的東西。在圖1中，設在最下段之栽培床2的鐘虹吸5沒有與排水管6連結，而是直接可落下至飼育槽1，並且使設在從下數來第二段以上之栽培床2的鐘虹吸5與排水管6連結，在排水管6合流而落下至飼育槽1。
［物理過濾裝置、生物過濾裝置］ 在飼育槽1之液體中，包含有來自於飼育中之水產類的排泄物、吃剩的餌食(殘渣)、其他的固形物、氨等。排泄物或吃剩的餌食等固形物宜用物理過濾裝置進行過濾，氨則經由生物過濾裝置(Bio Reactor)，使氨(NH3
) 硝化為亞硝酸鹽(NO2
)→硝酸鹽(NO3
)。硝酸鹽(NO3
)是植物生長發育很重要的要素。
〈物理過濾裝置〉 物理過濾裝置可以將漩渦式過濾器(Swirl Filter)、輻射式過濾器(Radial Filter)、篩濾器、海綿等單獨或組合該等二種以上而進行使用。其設置處為飼育槽1內，或是在飼育槽1內之液體循環為飼育槽1－栽培床2－飼育槽1的飼育栽培循環系統中之任一處。
〈生物過濾裝置〉 生物過濾裝置可使用既存之生物過濾裝置。其設置處在飼育槽1內，或是在飼育槽1內之液體循環為飼育槽1－栽培床2－飼育槽1的飼育栽培循環系統中之任一處。
［水質管理裝置］ 宜使用適於飼育水產類、栽培植物的液體。液體之pH值、EC(導電率)、液溫、溶氧會因為飼育水產類、栽培植物而變化。在本發明中，可設置用以管理飼育槽1內之液體水質的水質管理裝置15(圖1)。水質管理裝置是例如以試劑或感測器等來測定pH、EC、液內成分等，而將該等進行調整。水質管理裝置15也可包含有加溫裝置、殺菌裝置、氣體供給裝置等。圖1中，是將水質管理裝置15設置於飼育槽1內，但水質管理裝置15之設置處，只要是可管理飼育槽1內之液體之處，也可為其他的地方。
［pH調整裝置］ pH調整裝置是調整飼育槽1內之液體的pH值的裝置。pH調整裝置可使用以感測器檢測飼育槽1內之液體的pH值，而調整成適於飼育水產類、栽培植物之pH值的pH調整器。
［EC調整裝置］ EC調整是以既存之EC測定裝置來測定液體的EC，將其測定結果根據預定，自動或人為地進行調整，以使EC成為預定之值。EC測定可使用既存之EC測定器。
［加溫裝置］ 加溫裝置是在液體溫度較低時將液體加溫的裝置，在測定液體溫度時可使用溫度測定器，而在加熱液體時則可使用投入式加熱器之類的其他加熱器等。此時，可設置根據測定溫度來進行加溫裝置之驅動控制或設定溫度之調節的控制裝置或溫度調節裝置等。
［殺菌裝置］ 殺菌裝置是將飼育槽1內之液體的細菌、病毒、藻類等進行殺菌的裝置，例如，可使用紫外線殺菌裝置、臭氧殺菌裝置、其他的殺菌裝置。其配置處也可在飼育槽1內或前述循環系統中之任一處。
［氣體供給裝置］ 在前述液體溶氧不足時，可從氣體供給裝置供給空氣而補給氧。氣體供給裝置是使飼育槽1內之液體中的溶氧維持或增加的裝置，是可攪拌液體而供給外部氣體中之氧(充氣)的裝置。可使用空氣泵、奈米微泡發生裝置，可使栽培床2之排出液落下至飼育槽1內之液體等等而進行液體攪拌。
［環境改善裝置］ 在本發明中，前述裝置之外，也可設置二氧化碳產生裝置、氣流產生裝置等可改善飼育環境及植物栽培環境的各種環境改善裝置。
〈二氧化碳產生裝置〉 二氧化碳產生裝置是產生二氧化碳(CO2
)，將其供給至栽培床2周圍的空氣中而促進光合作用的裝置。
〈氣流產生裝置〉 氣流產生裝置是產生風的裝置，可使用風扇或空調等。使產生的風讓栽培床2周圍的通風良好。並且，還可進行室內之溫度或濕度的調整。
前述二氧化碳產生裝置或氣流產生裝置等之環境改善裝置可設置於栽培植物的室內或屋外。藉由使植物栽培環境的通風良好，並調整室內的溫度或濕度，可抑制病蟲害的產生。
植物栽培用之液體，可使用以三大要素：氮、磷酸、鉀為中心並根據植物之種類配合鈣、鎂等其他之必須元素與鈉、矽等之有用元素的液體。該液體例如可使用大塚house、hyponica等的化學液肥。在不使用化學液肥的有機栽培之魚菜共生的情況下，藉由飼育槽1之液體的硝化作用可供給充分的氮(硝酸鹽)，但由於磷酸、鉀等容易不足，所以宜用有機補充料等來補足。
在圖1之魚菜共生系統中，也可在圖1如假想線所示般，設置旁通路徑BP，於該旁通路徑BP中，設置物理過濾裝置、生物過濾裝置、殺菌裝置、水質管理裝置15等。
［圖1之系統的飼育、栽培方法］ 使用圖1所示之魚菜共生系統而在飼育槽1內飼育水產類，並在栽培床2栽培植物，如以下所述。以給水泵3汲取飼育槽1內之液體而送至給水管4，從給水管4分流至分配管5而供給至各段之栽培床2。又，以鐘虹吸5收集栽培床2內之液體而送至排水管6，通過排水管6而落下至飼育槽1。此時，使最下段之栽培床2內之液體，從安裝於該栽培床2的鐘虹吸5，直接落下至飼育槽1。藉由該等排出液的落下，攪拌飼育槽1內之液體，將外部氣體中的氧供給至該液體(充氣)。此時，由於使來自於各段之栽培床2的液體合流至排水管6而落下至飼育槽1，所以該排出液為較強的水流，可將飼育槽1內之液體充分地充氣。以給水泵3汲取飼育槽1內之液體，在給水管4－栽培床2－鐘虹吸5－排水管6－飼育槽1的系統中循環，進行水產類的飼育及植物的栽培。此期間，宜進行飼育槽1內之液體的水質管理、需要量之液體補給、髒污液體的更換等。可連續地進行給水泵3之汲取，也可用計時器進行時間控制而間歇地汲取。
(魚菜共生系統之實施形態2) 本發明之魚菜共生系統的其他例如圖2所示者，與圖1所示之實施形態1一樣，具備有：飼育槽1、多段之栽培床2、給水泵3、給水管4、鐘虹吸5、排水管6。此外，還具備有：貯水槽16、循環泵17、送路18、物理過濾裝置19、生物過濾裝置20、殺菌裝置21、復路22。
前述飼育槽1、栽培床2、給水泵3、給水管4、鐘虹吸5、排水管6可使用與圖1之該等相同的東西。
前述循環泵17是把飼育槽1內之液體，通過送路18而送入貯水槽16的泵，可使用通用的水中泵或是陸上設置型的汲取泵等。
在圖2中，可使貯水槽16之液體在給水泵3－栽培床2－貯水槽16之栽培循環系統循環。同時也可使飼育槽1內之液體在循環泵17－送路18－物理過濾裝置19－生物過濾裝置20－殺菌裝置21－貯水槽16－給水泵3－復路22之飼育循環系統循環。此時，以給水泵3所汲取的液體，由於會被送至復路22與給水管4雙方，所以在復路22與給水管4之分岐部設置調節閥23(圖2)，可以用該調節閥23調節對復路22與給水管4之給水量。往復路22之回復，也可使用與給水泵3不同的回復專用的泵(回復泵)。
在圖2中，將貯水槽16設在最下段之栽培床2的下方，使多段之栽培床2的液體通過鐘虹吸5、排水管6而落下至該貯水槽16內，可將貯水槽16內之液體充氣。此時，最下段之栽培床2的排出液不會通過排水管6，而是從鐘虹吸5直接落下至貯水槽16。
在送路18的途中，配置有物理過濾裝置19與生物過濾裝置20。在圖2中，是將物理過濾裝置19配置在循環泵17側(送水方向上的較前方側)，將生物過濾裝置20配置在比起物理過濾裝置19為較靠貯水槽16側(送水方向上的較後方側)，但物理過濾裝置19與生物過濾裝置20的配置也可以反過來。若可進行充分的過濾，也可僅配置物理過濾裝置19與生物過濾裝置20中之一方。物理過濾裝置19、生物過濾裝置20是與實施形態1之該等裝置相同的裝置。
［照明具］ 在圖2之魚菜共生系統的情況下，也可為閉鎖循環式栽培系統，安裝照明具，用來自於該照明具的照明來促進栽培植物之光合作用。此時之照明具也可為與實施形態1時一樣。
［物理過濾裝置、生物過濾裝置、水質管理裝置、環境改善裝置］ 在圖2之魚菜共生系統的情況下，也可與實施形態1之魚菜共生系統一樣，設置物理過濾裝置、生物過濾裝置、水質管理裝置、環境改善裝置。
［圖2之系統的飼育、栽培方法］ 使用圖2所示之魚菜共生系統來進行水產類之飼育與植物之栽培，與使用圖1之魚菜共生系統的情況一樣。在圖2中，用給水泵3汲取貯水槽16內之液體而送至供給管4，從供給管4供給至各段之栽培床2，在栽培床2栽培植物。使栽培床2內之液體從鐘虹吸5通過排水管6而落下至貯水槽16。最下段之栽培床2內的液體可從安裝於該栽培床2的鐘虹吸5直接落下至貯水槽16。藉由該等液體的落下，將貯水槽16內之液體充氣。以給水泵3汲取藉由充氣而溶氧變多的液體而送至回復路22，從回復路22供給至飼育槽1，在飼育槽1內飼育水產類。飼育槽1內之液體會以循環泵17送至送路18，且送至物理過濾裝置19－生物過濾裝置20－殺菌裝置21－貯水槽16。在此期間，與實施形態1的情況同樣地進行水質管理，使植物栽培環境完善。
［液體補給］ 在圖2的情況下，也宜進行飼育槽1內之液體的補給、替換等。可一直進行來自於貯水槽16之液體的循環以及來自於飼育槽1之液體的循環，也可在事先設定好的時點定期(間歇性)的進行循環。
(魚菜共生系統之實施形態3) 本發明之魚菜共生系統，也可為圖1、圖2所示者以外的系統。栽培床2之段數也可為圖示以外的任意段數。栽培床2也可將尺寸或形狀不同的栽培床多段地層積。飼育槽1、貯水槽16也可設置兩個以上。此時，也可為尺寸、形狀不同者。水質管理裝置可為包含前述機器或裝置者，也可為不具備該等之一部份者。例如，可使物理過濾裝置19、生物過濾裝置20雙方或其中一方為二段。貯水槽15也可埋設於地下。
(魚菜共生系統之實施形態4) 在圖1所示之魚菜共生系統中，使飼育槽1為栽培床2之下，而在圖2所示之魚菜共生系統中，則使飼育槽1與栽培床2為相同高度，但飼育槽1也可比栽培床2位於上方。此時，使飼育槽1內之液體自然落下至栽培床2而進行給水，用泵使來自於栽培床2的排水循環至飼育槽。
(魚菜共生系統之實施形態5) 本發明之魚菜共生系統，也可以圖1或圖2所示之魚菜共生系統為基本單元，將該基本單元朝橫方向或前後方向配置，而擴大飼育系統、栽培系統的規模。此時，以將栽培床2設在棚架8的栽培系統作為基本單元，將該栽培系統朝橫方向或前後方向配置，飼育槽1或貯水槽16也可配合已增設之栽培系統而使用大容量的槽。前述任一情況，朝橫方向或前後方向配置之栽培系統的至少棚架8皆可彼此連結。若可能，也使各單元之栽培床2為可朝橫方向或前後方向連結的構造，而也可連結栽培床2。
1‧‧‧飼育槽
2‧‧‧栽培床
2a‧‧‧(栽培床的)底面
3‧‧‧給水泵
4‧‧‧給水管
5‧‧‧鐘虹吸
6‧‧‧排水管
7‧‧‧分配管
8‧‧‧棚架
9‧‧‧支持管
10‧‧‧導入管
10a‧‧‧(導入管之)上端面(入口)
11‧‧‧流出管
12‧‧‧鐘
13a‧‧‧支架管
13b‧‧‧罩子
14‧‧‧(支架管的)流入口
15‧‧‧水質管理裝置
16‧‧‧貯水槽
17‧‧‧循環泵
18‧‧‧送路
19‧‧‧物理過濾裝置
20‧‧‧生物過濾裝置
21‧‧‧殺菌裝置
22‧‧‧復路
23‧‧‧調節閥
BP‧‧‧旁通路徑
H‧‧‧水面
W‧‧‧液體
【圖1】顯示本發明之魚菜共生系統之一例的正面圖。 【圖2】顯示本發明之魚菜共生系統之其他例的正面圖。 【圖3】本發明之魚菜共生系統中的鐘虹吸的說明圖。 【圖4】鐘虹吸的分解說明圖。 【圖5】(a)～(d)是鐘虹吸的液體排出說明圖。
Claims (14)
- 一種魚菜共生系統，是統合了飼育系統與栽培系統的魚菜共生系統，其特徵在於： 具備有飼育系統之飼育槽與栽培系統之栽培床， 栽培床是沿鉛直方向配置有二段以上， 而前述飼育槽則具備有可將供給至前述二段以上之栽培床的液體進行貯留的大小及深度， 在前述飼育槽與前述栽培床之間配設有給水管， 從前述給水管至各段之栽培床配設有分配管， 在前述給水管連結有泵，藉由該泵使從飼育槽供給至給水管的液體可通過各個分配管而供給至各段之栽培床， 在各個栽培床設有鐘虹吸， 前述各個栽培床之鐘虹吸的出口連結至排水管， 前述排水管是下端配置於較飼育槽內之液面為上方的位置，以使從前述鐘虹吸集合至該排水管的液體可落下至飼育槽而可將該飼育槽內之液體充氣， 藉由前述構成，形成循環為：飼育槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－飼育槽的飼育栽培循環系統， 且在前述飼育栽培循環系統具備有物理過濾裝置與生物過濾裝置之雙方或其中一方， 藉由循環前述飼育栽培循環系統的液體，在飼育槽內可飼育水產類，而在栽培床中則可栽培植物。
- 如請求項1之魚菜共生系統，其中一部分的栽培床之鐘虹吸的出口與排水管連結，不與排水管連結的栽培床之鐘虹吸的出口是配置在飼育槽的上方， 使液體從前述排水管與鐘虹吸落下至飼育槽，而可將該飼育槽內之液體充氣。
- 如請求項1之魚菜共生系統，其中全部的栽培床之鐘虹吸的出口與排水管連結， 使液體從前述排水管落下至飼育槽，而可將該飼育槽內之液體充氣。
- 一種魚菜共生系統，是統合了飼育系統與栽培系統的魚菜共生系統，其特徵在於： 具備有飼育系統之飼育槽、栽培系統之栽培床、與貯水槽， 栽培床是沿鉛直方向配置有二段以上， 而前述飼育槽及貯水槽則具備有可將供給至前述二段以上之栽培床的液體進行貯留的大小及深度， 在前述貯水槽與前述栽培床之間配設有給水管， 從前述給水管至各段之栽培床配設有分配管， 在前述給水管連結有泵，藉由該泵使從飼育槽供給至給水管的液體可通過各個分配管而供給至各段之栽培床， 在各個栽培床設有鐘虹吸， 前述各個栽培床之鐘虹吸的出口連結至排水管， 前述排水管是下端配置於較飼育槽內之液面為上方的位置，以使從前述鐘虹吸集合至該排水管的液體可落下至貯水槽而可將該貯水槽內之液體充氣， 藉由前述構成，形成循環為：貯水槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－貯水槽的栽培循環系統， 並形成：前述貯水槽內之液體會被送至飼育槽，飼育槽內之液體會回到貯水槽，循環成飼育槽－貯水槽－飼育槽的飼育循環系統， 且在前述栽培循環系統與飼育循環系統之雙方或其中一方，具備有物理過濾裝置與生物過濾裝置之雙方或其中一方， 藉由循環前述栽培循環系統的液體，可在栽培床中栽培植物， 而藉由循環前述飼育循環系統的液體，則可在飼育槽內飼育水產類。
- 如請求項4之魚菜共生系統，其中一部分的栽培床之鐘虹吸的出口與排水管連結，不與排水管連結的栽培床之鐘虹吸的出口是配置在貯水槽的上方， 使液體從前述排水管與鐘虹吸落下至貯水槽，而可將該貯水槽內之液體充氣。
- 如請求項4之魚菜共生系統，其中全部的栽培床之鐘虹吸的出口與排水管連結， 使液體從前述排水管落下至貯水槽，而可將該貯水槽內之液體充氣。
- 如請求項1至6中任一項之魚菜共生系統，具備有將飼育槽或貯水槽之液體進行水質管理的水質管理裝置。
- 如請求項1至6中任一項之魚菜共生系統，具備有將飼育槽內或貯水槽內之液體充氣的氣體供給裝置。
- 如請求項1至6中任一項之魚菜共生系統，是至少二段以上之栽培床設置於屋內的閉鎖循環式栽培系統， 前述栽培系統具備有照明具，可從照明具對栽培床所栽培的植物照光而促進光合作用。
- 如請求項1至6中任一項之魚菜共生系統，使栽培系統的至少二段以上之栽培床為基本的栽培單元，可將此栽培單元配置於橫方向與前後方向之雙方或其中一方而進行增設。
- 一種魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法，是在飼育槽內飼育水產類、在二段以上之栽培床栽培植物的魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法，其特徵在於： 魚菜共生系統是如請求項1至請求項3中任一項之魚菜共生系統， 藉由循環前述魚菜共生系統中的飼育槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－飼育槽之飼育栽培循環系統的液體，在前述飼育槽內飼育水產類，在栽培床栽培植物。
- 一種魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法，是在飼育槽內飼育水產類、在二段以上之栽培床栽培植物的魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法，其特徵在於： 魚菜共生系統是如請求項4至請求項6中任一項之魚菜共生系統， 藉由循環前述魚菜共生系統中的貯水槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－貯水槽之栽培循環系統的液體來在栽培床進行植物栽培，並藉由循環於飼育槽－貯水槽－飼育槽之飼育循環系統的液體，在飼育槽內飼育水產類。
- 如請求項11或請求項12之魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法， 在飼育槽內之液體循環於循環為飼育槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－飼育槽的飼育栽培循環系統、或是循環為飼育槽－貯水槽－飼育槽的飼育循環系統之期間，進行該液體之物理過濾與生物過濾的雙方或其中一方。
- 如請求項11或請求項12之魚菜共生系統之水產類飼育方法及植物栽培方法， 在飼育槽內之液體循環於循環為飼育槽－泵－給水管－分配管－栽培床－鐘虹吸－排水管－飼育槽的飼育栽培循環系統、或是循環為飼育槽－貯水槽－飼育槽的飼育循環系統之期間，進行該液體之水質管理與液體補給的雙方或其中一方。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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