WO2021010399A1 - 養殖システム - Google Patents

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WO2021010399A1
WO2021010399A1 PCT/JP2020/027385 JP2020027385W WO2021010399A1 WO 2021010399 A1 WO2021010399 A1 WO 2021010399A1 JP 2020027385 W JP2020027385 W JP 2020027385W WO 2021010399 A1 WO2021010399 A1 WO 2021010399A1
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WO
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water
concentration
mineral
breeding
amount
Prior art date
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PCT/JP2020/027385
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋児 竹廣
玉井 一誠
美由紀 齋藤
グレイ ロレンス シロシ プトラ
航洋 竹之下
吉田 勇
西村 亮治
祐昌 山▲崎▼
Original Assignee
日本特殊陶業株式会社
株式会社ウフル
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Publication date
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Priority to US17/626,860 priority patent/US20220256818A1/en
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Priority to CN202080051180.XA priority patent/CN114206106B/zh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00Culture of aquatic animals
    • A01K61/50Culture of aquatic animals of shellfish
    • A01K61/59Culture of aquatic animals of shellfish of crustaceans, e.g. lobsters or shrimps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/003Aquaria; Terraria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/06Arrangements for heating or lighting in, or attached to, receptacles for live fish
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1813Water specific cations in water, e.g. heavy metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish

Definitions

  • the present invention relates to an aquaculture system.
  • Patent Document 1 discloses a shrimp breeding / health management system used for indoor shrimp production.
  • the breeding water of the shrimp plant to which this system is applied is supposed to contain sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium bicarbonate, sodium sulfate and potassium chloride. It also states that calcium and magnesium are required for shrimp molting and growth. In addition, it is generally known that minerals are required for breeding various aquatic organisms, not limited to shrimp.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and provides a aquaculture system capable of adjusting the concentration of minerals contained in the breeding water in the breeding tank to meet the standard.
  • the purpose is.
  • the aquaculture system which is one of the solutions of the present invention, It is a circulating aquaculture system that cultivates aquatic organisms.
  • a mineral sensor that detects the concentration of minerals contained in the breeding water in the breeding tank that breeds aquatic organisms or in the circulation route that circulates the breeding water outside the breeding tank.
  • the above-mentioned aquaculture system can detect the concentration of minerals contained in the breeding water in the breeding tank or the breeding water in the circulation route by the mineral sensor, and when the concentration of the mineral detected by the mineral sensor deviates from the standard,
  • the coordinator can give instructions or actions to guide the reference. Therefore, it is possible to optimize the concentration of minerals in the breeding water, and it is possible to prevent the mineral concentration from continuing to be operated in a state of exceeding the standard.
  • the standard refers to a predetermined value or numerical range that can be set from known knowledge such as the optimum value for the growth of aquatic organisms and the adverse effect on the growth of aquatic organisms if it deviates from the standard. ..
  • the adjusting unit may instruct or operate to add minerals to the breeding water when the concentration of minerals detected by the mineral sensor is smaller than the standard.
  • the adjusting unit can give an instruction or an operation to compensate for the deficiency. Therefore, this aquaculture system can prevent the breeding water from continuing to be operated with the mineral concentration being too low, and can prevent problems caused by the period when the mineral concentration of the breeding water is too low continues for too long. it can.
  • the adjusting unit may instruct or operate to add water to the breeding tank or the circulation route when the concentration of minerals detected by the mineral sensor is higher than the standard.
  • the adjusting unit can give an instruction or an operation to eliminate the excess state. Therefore, this aquaculture system can prevent the breeding water from being continuously operated with the mineral concentration being excessive, and is less likely to cause a problem caused by the period when the mineral concentration of the breeding water is excessively continued. be able to.
  • the adjusting unit may perform an external warning operation when the concentration of minerals detected by the mineral sensor deviates from the standard. Since this aquaculture system can perform a warning operation to the outside when the mineral concentration of the breeding water deviates from the standard, an operator or the like who recognizes the warning operation can grasp the abnormality of the mineral concentration. Therefore, the worker can quickly take appropriate measures when the mineral concentration of the breeding water deviates from the standard.
  • the target aquatic organism may be a crustacean.
  • the concentration of minerals in the breeding water is more important, and if the mineral concentration is not adequate for too long, the risk of crustaceans not growing properly increases.
  • the above-mentioned aquaculture system can optimize the concentration of minerals in the breeding water and prevent the concentration of minerals from continuing to be operated in a state of exceeding the standard, so that crustaceans grow properly. It is possible to further reduce the risk of failure and promote and stabilize the growth of crustaceans.
  • the above-mentioned mineral sensor may be a liquid film type mineral sensor.
  • the liquid film type sensor can be easily miniaturized and can be easily measured because no special pretreatment is required or required.
  • the above-mentioned aquaculture system may have a mineral sensor that detects the concentration of a plurality of types of minerals. Then, the adjusting unit may give an instruction or an operation to guide the concentration of each of the plurality of types of minerals to meet the above criteria.
  • This aquaculture system is easy to adjust so that the concentration of each of the plurality of types of minerals meets the standard, and is easy to operate while optimizing the concentration of the plurality of types of minerals.
  • the adjustment unit when the adjustment unit gives an instruction or operation to add two or more kinds of the above-mentioned minerals to the above-mentioned breeding water, the above-mentioned adjustment unit calculates the amount of the above-mentioned two or more kinds of minerals to be added and based on the above-mentioned input amount. You may instruct or act to add the above two or more kinds of mixed minerals to the above breeding water.
  • two or more types of minerals should be mixed appropriately and added at the same time. It is easy to prevent the time when the minerals are out of balance.
  • the necessary water input amount is calculated before the above-mentioned instruction or operation to add water to the breeding water, and the above
  • the change in the concentration of the above-mentioned plurality of types of minerals may be predicted by adding the amount of water input. Then, when the concentration of at least one of the plurality of types of minerals is predicted to be smaller than the above-mentioned reference, the adjusting unit is in order to meet the above-mentioned standard.
  • the above-mentioned aquaculture system can respond to predict the deficiency of a specific mineral due to the addition of water and make up for the deficiency when water is added to the breeding water.
  • the aquaculture system Sy shown in FIG. 1 is a system for growing and cultivating aquatic organisms, and is a system provided at a production base for growing and cultivating aquatic organisms.
  • the aquaculture system Sy is configured as a circulation type land-based aquaculture system.
  • crustaceans such as shrimp will be illustrated as aquatic organisms, and an example in which the aquaculture system Sy cultivates crustaceans will be described.
  • the aquaculture system Sy may be a closed-type circulation type aquaculture system that circulates all or substantially all of the breeding water discharged from the breeding tank 50 and returns it to the breeding tank 50, and discharges the water from the breeding tank 50. It may be a semi-closed circulation type aquaculture system that circulates a part of the breeding water to be returned to the breeding tank 50.
  • the aquaculture system Sy shown in FIG. 1 includes an information processing device 10, a breeding tank 50, a settling tank 52, a foam separation tank 54, a filtration unit 56, a temperature control unit 58, a pump 60, an ultraviolet sterilization unit 62, an oxygen supply device 64, and a pipe.
  • the roads 66A to 66G and the like are provided.
  • the breeding tank 50 is a water tank in which breeding water is stored and is a water tank for growing aquatic organisms.
  • the settling tank 52 is a tank for performing solid-liquid separation by precipitating solid substances contained in breeding water.
  • the foam separation tank 54 is a layer that generates bubbles (air bubbles) by a foam separation device and adsorbs pollutants in the breeding water to the bubbles to separate them.
  • the filtration unit 56 is a facility for filtering the breeding water, and includes, for example, a tank capable of sequentially performing physical filtration and biological filtration.
  • the temperature control unit 58 is a facility for adjusting the temperature of the breeding water, and is configured as, for example, a tank capable of heating and cooling the breeding water.
  • the pump 60 is a pump for circulating breeding water.
  • the ultraviolet sterilization unit 62 is a facility for sterilizing flowing breeding water with an ultraviolet germicidal lamp.
  • the oxygen supply device 64 is a device that supplies oxygen into the breeding tank 50 in order to optimize the amount of dissolved oxygen
  • a pipe line 66A for guiding the breeding water in the breeding tank 50 to the settling tank 52 is interposed between the breeding tank 50 and the settling tank 52.
  • a pipe line 66B for guiding the breeding water in the settling tank 52 to the foam separation tank 54 is interposed between the settling tank 52 and the foam separation tank 54.
  • a pipe line 66C for guiding the breeding water in the foam separation tank 54 to the filtration unit 56 is interposed between the foam separation tank 54 and the filtration unit 56.
  • a pipe line 66D that guides the breeding water that has passed through the filtration unit 56 to the temperature control unit 58 is interposed between the filtration unit 56 and the temperature control unit 58.
  • a pipe line 66E that guides the breeding water that has passed through the temperature control unit 58 to the pump 60 is interposed between the temperature control unit 58 and the pump 60.
  • a pipe line 66F that guides the breeding water that has passed through the pump 60 to the ultraviolet sterilization unit 62 is interposed between the pump 60 and the ultraviolet sterilization unit 62.
  • a pipe line 66G that guides the breeding water that has passed through the ultraviolet sterilization unit 62 to the breeding tank 50 is interposed between the ultraviolet sterilization unit 62 and the breeding tank 50.
  • the circulation path 70 is composed of the settling tank 52, the foam separation tank 54, the filtration unit 56, the temperature control unit 58, the pump 60, the ultraviolet sterilization unit 62, and the pipelines 66A, 66B, 66C, 66D, 66E, 66F, 66G. Will be done.
  • the circulation route 70 is a route for returning the breeding water in the breeding tank 50 to the breeding tank 50 by circulating the outside of the breeding tank 50.
  • the culture system Sy includes an information processing device 10, various sensors (calcium sensor 22, magnesium sensor 24, sodium sensor 26, etc.), and various devices (water injection device 28, calcium supply unit 30). , Magnesium supply unit 32, sodium supply unit 34) and the like.
  • the information processing device 10 is configured as, for example, a computer system, and mainly includes a control device 12, an operation unit 14, a storage unit 16, a display unit 18, a voice unit 20, and the like.
  • the information processing device 10 may be, for example, a portable device such as a smartphone, a tablet terminal, or a laptop computer, or may be a stationary device such as a server device, a desktop personal computer, or a tower personal computer.
  • the control device 12 includes one or both of a general-purpose processor (eg, CPU) and an integrated circuit for a specific application (eg, ASIC), and can perform various calculations, controls, and information processing.
  • the operation unit 14 is a known input device such as a keyboard, mouse, and touch panel.
  • the storage unit 16 is a known storage device such as a ROM, RAM, non-volatile memory, HDD (hard disk drive), SSD (solid state drive), cache memory, and work memory.
  • the display unit 18 is a known display device such as a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, or a display lamp.
  • the voice unit 20 is a device that emits voice such as a speaker or a buzzer.
  • the information processing device 10 may be provided with a communication unit.
  • the control device 12 and the communication unit cooperate with each other to perform wired communication with an external device (not shown) by a known method. Wireless communication may be performed.
  • the information processing device 10 does not have to be an integral body, and a part of the information processing device 10 may be a separate body.
  • control device 12 and the storage unit 16 are stored in an external device, and information and commands are exchanged with various sensors, supply units, and interfaces by wired communication or wireless communication by a known method.
  • the operation unit 14, the display unit 18, and the voice unit 20 are stored in a mobile terminal separate from the control device 12, and information is provided between the control device 12 and the mobile terminal by wired communication or wireless communication by a known method. And commands may be exchanged.
  • the aquaculture system Sy is equipped with various sensors for detecting physical or chemical parameters of breeding water in addition to the above-mentioned mineral sensors.
  • the culture system Sy includes a temperature sensor, a dissolved oxygen sensor, a pH sensor, a salt sensor, an ammonia sensor, a nitrite sensor, a nitrate sensor, a carbon dioxide sensor, an oxidation-reduction potential sensor, a conductivity sensor, a water level sensor, and the like. ..
  • the aquaculture system Sy includes a calcium sensor 22, a magnesium sensor 24, a sodium sensor 26, and the like as examples of mineral sensors.
  • the calcium sensor 22 is a sensor that detects the concentration of calcium ions contained in the breeding water W in the breeding tank 50.
  • the calcium sensor 22 is composed of a known calcium ion sensor that detects the calcium ion concentration in the liquid to be detected by a known method.
  • the magnesium sensor 24 is a sensor that detects the concentration of magnesium ions contained in the breeding water W in the breeding tank 50.
  • the magnesium sensor 24 is composed of a known magnesium ion sensor that detects the magnesium ion concentration in the detection target liquid by a known method.
  • the sodium sensor 26 is a sensor that detects the concentration of sodium ions contained in the breeding water W in the breeding tank 50.
  • the sodium sensor 26 is composed of a known sodium ion sensor that detects the sodium ion concentration in the liquid to be detected by a known method.
  • any one or more sensors (for example, all sensors) of calcium sensor 22, magnesium sensor 24, and sodium sensor 26 may be a liquid film type mineral sensor configured as a liquid film type ion sensor. .. If such a method is adopted, the target component can be easily measured as compared with other types of sensors (for example, a sensor that employs a colorimetric analysis method using a color sensor).
  • a sensor unit Se configured as a sensor unit is provided in the aquaculture system Sy, and the breeding water W in the breeding tank 50 is sent to the sensor unit Se by a pump (not shown). ing. Then, a calcium sensor 22, a magnesium sensor 24, and a sodium sensor 26 are provided in the sensor unit Se, and each sensor is configured to detect the concentration of each component contained in the breeding water W sent to the sensor unit Se.
  • the example shown in FIG. 3 is merely an example, and may be arranged and configured such that the calcium sensor 22, the magnesium sensor 24, and the sodium sensor 26 can detect the concentration of each component in the breeding water W, for example, a breeding tank. It may be provided so as to detect the concentration of the target component contained in the breeding water W within 50.
  • the aquaculture system Sy is provided with a water injection device 28.
  • the water injection device 28 is a device that supplies water into the breeding tank 50, and the water injection amount or the water injection time is controlled by the control device 12.
  • the aquaculture system Sy is provided with a calcium supply unit 30, a magnesium supply unit 32, and a sodium supply unit 34.
  • the calcium supply unit 30 is a device that supplies calcium into the breeding tank 50, and charges calcium into the breeding tank 50 in response to an instruction from the control device 12.
  • the magnesium supply unit 32 is a device that supplies magnesium into the breeding tank 50, and charges magnesium into the breeding tank 50 in response to an instruction from the control device 12.
  • an aqueous solution containing a high concentration of magnesium ions is added.
  • the sodium supply unit 34 is a device that supplies sodium into the breeding tank 50, and charges sodium into the breeding tank 50 in response to an instruction from the control device 12. To add sodium, for example, an aqueous solution containing a high concentration of sodium ions is added.
  • the control device 12 reads out the control program stored in the storage unit 16 according to the establishment of the start condition, and starts the mineral adjustment control shown in FIG. 4 according to the control program.
  • the start condition may be a temporal condition (for example, a condition that a predetermined time has arrived, or a condition that a predetermined time has passed since the previous mineral adjustment control), and other conditions (for example, For example, it may be a condition that a predetermined operation is performed by an operator, a condition that a predetermined device is operated, a condition that a predetermined process is performed, and the like).
  • the cycle of repeating the control of FIG. 4 may be constant throughout the aquaculture period, or the cycle may be changed according to the period and the number of growing plants.
  • step S1 the calcium concentration detection value (specifically, for example, the breeding water W detected by the calcium sensor 22 at the time of step S1). Calcium ion concentration value in) is obtained. Then, after step S1, the control device 12 determines whether or not the detected value acquired from the calcium sensor 22 is out of the predetermined reference range (step S2).
  • the reference range of the calcium concentration is set in advance in the range of, for example, A1 (ppm) to A2 (ppm).
  • control device 12 determines that the value of the calcium ion concentration in the breeding water detected by the calcium sensor 22 at the time of step S1 is out of the reference range (range of A1 (ppm) to A2 (ppm)). In this case, the calcium concentration is adjusted in step S3.
  • the control device 12 When performing the process of step S3, the control device 12 first performs a warning operation to the outside.
  • a warning operation to the outside a message such as "calcium concentration is out of the reference range" (a message that the calcium concentration is out of the reference range) is displayed on the display unit 18, or a voice unit 20 emits a voice. You may. Alternatively, an alert sound may be sounded or an indicator lamp may be turned on in association with an abnormality (calcium abnormality) in which the calcium concentration is out of the reference range.
  • step S3 the control device 12 performs an operation of guiding the calcium concentration of the breeding water within the reference range. Specifically, when the concentration Ax of calcium ions detected by the calcium sensor 22 is smaller than the lower limit value A1 of the reference range, the operation of adding calcium into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the calcium supply unit 30. For example, when the detection concentration Ax is smaller than the lower limit value A1, the control device 12 determines the calcium input amount so that the calcium input amount increases as the difference (A1-Ax) between the lower limit value A1 and the detection concentration Ax increases. The amount of calcium input is determined by a calculation formula or a calculation table.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of calcium input in proportion to the difference (A1-Ax), and the difference (A1-Ax) is used as a parameter. It may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of calcium input by other calculation formulas.
  • the operation of adding water into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the water injection device 28.
  • the control device 12 when the detection concentration Ax is larger than the upper limit value A2, the amount of water input increases as the difference (Ax-A2) between the upper limit value A2 and the detection concentration Ax increases.
  • the amount of water input is determined by the calculation formula or calculation table that defines. Then, the control device 12 and the water injection device 28 charge the determined input amount of water into the breeding tank 50.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input in proportion to the difference (Ax-A2), and the difference (Ax-A2) may be used. It may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input by other calculation formulas as parameters.
  • the ions in this case, the ions (calcium ions in this case) that exceed the standard (value of one point (reference value) or numerical range with width (reference range))
  • the concentration is 0 or lower than the water in the breeding tank 50.
  • Other components may or may not be contained, and may be adjusted according to the concentration in the breeding tank 50.
  • step S4 the magnesium concentration detection value (specifically, for example, in the breeding water W detected by the magnesium sensor 24 at the time of step S4). Magnesium ion concentration value) is obtained. Then, after step S4, the control device 12 determines whether or not the detected value acquired from the magnesium sensor 24 is out of the predetermined reference range (step S5).
  • the reference range of the magnesium concentration is predetermined in the range of, for example, B1 (ppm) to B2 (ppm).
  • the control device 12 determines that the value of the magnesium ion concentration in the breeding water detected by the magnesium sensor 24 at the time of step S4 is out of the reference range (range of B1 (ppm) to B2 (ppm)). In this case, the magnesium concentration is adjusted in step S6.
  • the control device 12 When performing the process of step S6, the control device 12 first performs a warning operation to the outside.
  • a warning operation to the outside a message such as "magnesium concentration is out of the reference range" (a message that the magnesium concentration is out of the reference range) is displayed on the display unit 18, or the voice unit 20 emits a voice. You may. Alternatively, an alert sound may be sounded or an indicator lamp may be turned on in association with an abnormality (magnesium abnormality) in which the magnesium concentration is out of the reference range.
  • step S6 the control device 12 performs an operation of guiding the magnesium concentration of the breeding water within the reference range. Specifically, when the magnesium ion concentration Bx detected by the magnesium sensor 24 is smaller than the lower limit value B1 of the reference range, the operation of adding magnesium into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the magnesium supply unit 32. For example, when the detection concentration Bx is smaller than the lower limit value B1, the control device 12 determines the magnesium input amount so that the magnesium input amount increases as the difference (B1-Bx) between the lower limit value B1 and the detection concentration Bx increases. The amount of magnesium input is determined by the calculation formula or calculation table.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the magnesium input amount in proportion to the difference (B1-Bx), and the difference (B1-Bx) is used as a parameter. It may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of magnesium input by other calculation formulas.
  • the operation of adding water into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the water injection device 28.
  • the amount of water input increases as the difference (Bx-B2) between the upper limit value B2 and the detection concentration Bx increases.
  • the amount of water input is determined by the calculation formula or calculation table that defines. Then, the control device 12 and the water injection device 28 charge the determined input amount of water into the breeding tank 50.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input in proportion to the difference (Bx-B2), and the difference (Bx-B2) may be used. It may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input by other calculation formulas as parameters.
  • step S7 the sodium concentration detection value (specifically, for example, in the breeding water W detected by the sodium sensor 26 at the time of step S7). (Sodium ion concentration value) is obtained. Then, after step S7, the control device 12 determines whether or not the detected value acquired from the sodium sensor 26 is out of the predetermined reference range (step S8).
  • the reference range of the sodium concentration is predetermined in the range of, for example, C1 (ppm) to C2 (ppm).
  • control device 12 determines that the value of the sodium ion concentration in the breeding water detected by the sodium sensor 26 at the time of step S7 is out of the reference range (range of C1 (ppm) to C2 (ppm)). In this case, the sodium concentration is adjusted in step S9.
  • the control device 12 When performing the process of step S9, the control device 12 first performs a warning operation to the outside.
  • a warning operation to the outside a message such as "sodium concentration is out of the reference range" (a message that the sodium concentration is out of the reference range) is displayed on the display unit 18, or the voice unit 20 emits a voice. You may. Alternatively, an alert sound may be sounded or an indicator lamp may be turned on in association with an abnormality (sodium abnormality) in which the sodium concentration is out of the reference range.
  • step S9 the control device 12 performs an operation of guiding the sodium concentration of the breeding water within the reference range. Specifically, when the sodium ion concentration Cx detected by the sodium sensor 26 is smaller than the lower limit value C1 of the reference range, the operation of adding sodium into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the sodium supply unit 34. For example, when the detection concentration Cx is smaller than the lower limit value C1, the control device 12 determines the sodium input amount so that the sodium input amount increases as the difference (C1-Cx) between the lower limit value C1 and the detection concentration Cx increases. The sodium input amount is determined by the calculation formula or the calculation table. Then, the control device 12 and the sodium supply unit 34 charge the determined input amount of sodium into the breeding tank 50.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the sodium input amount in proportion to the difference (C1-Cx), and the difference (C1-Cx) is used as a parameter. It may be an arithmetic expression or an arithmetic table that determines the amount of sodium input by other calculation expressions.
  • the operation of adding water into the breeding tank 50 is performed in cooperation with the water injection device 28.
  • the control device 12 when the detection concentration Cx is larger than the upper limit value C2, the amount of water input increases as the difference (Cx ⁇ C2) between the upper limit value C2 and the detection concentration Cx increases.
  • the amount of water input is determined by the calculation formula or calculation table that defines. Then, the control device 12 and the water injection device 28 charge the determined input amount of water into the breeding tank 50.
  • the calculation formula or the calculation table may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input in proportion to the difference (Cx-C2), and the difference (Cx-C2) may be used. It may be a calculation formula or a calculation table that determines the amount of water input by other calculation formulas as parameters.
  • control device 12 corresponds to an example of the adjusting unit, and when the concentration of minerals detected by the mineral sensor is out of the reference range, an instruction or operation for guiding the concentration of minerals in the breeding water to within the reference range. Functions to do.
  • the above-mentioned aquaculture system Sy can detect the concentration of minerals contained in the breeding water W by a mineral sensor, and when the concentration of minerals detected by the mineral sensor is out of the reference range, the control device. 12 (adjustment unit) can give an instruction or operation to guide the user within the reference range. Therefore, it is possible to optimize the mineral concentration of the breeding water W, and it is possible to prevent the mineral concentration from continuing to be operated in a state where it is out of the reference range.
  • the aquaculture system Sy can give an instruction or an operation to compensate for the deficiency by the control device 12 (adjustment unit). it can. Therefore, this aquaculture system Sy can prevent the breeding water W from being continuously operated while the mineral concentration of the breeding water W is too low, and is less likely to cause a problem caused by the period when the mineral concentration of the breeding water W is too low continues. can do.
  • the control device 12 gives an instruction or operation to eliminate the excess state. It can be carried out. Therefore, this aquaculture system Sy can prevent the breeding water W from continuing to be operated while the mineral concentration of the breeding water W is excessive, and causes a problem caused by the period when the mineral concentration of the breeding water W is excessive continues too much. It can be made less likely to occur.
  • the control device 12 when the mineral concentration of the breeding water W is out of the reference range, the control device 12 (adjustment unit) can perform a warning operation to the outside, so that a worker or the like who recognizes the warning operation. Will be able to grasp the abnormality of mineral concentration. Therefore, the worker can quickly take appropriate measures when the mineral concentration of the breeding water W is out of the reference range.
  • the target aquatic organisms are crustaceans.
  • the concentration of minerals contained in the breeding water W is more important, and if the period when the mineral concentration is not appropriate becomes too long, there is a greater risk that the crustaceans will not grow properly. Increase. Specifically, for example, problems such as molting not being performed at an appropriate speed or growing to an appropriate size at an appropriate time are likely to occur.
  • the aquaculture system Sy can optimize the mineral concentration of the breeding water W and prevent the mineral concentration from continuing to operate outside the standard range, so that crustaceans are appropriate. It is possible to further reduce the risk of non-growth and promote and stabilize the growth of crustaceans.
  • the aquaculture system Sy according to the second embodiment is different from the first embodiment only in that the mineral adjustment control in FIG. 4 is changed as shown in FIG. 5, and the other points are the same as the aquaculture system Sy in the first embodiment. It is the same.
  • the aquaculture system S according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment in terms of the contents described in "1. Outline of the aquaculture system" described above.
  • the contents described in (Basic configuration for detection and adjustment) in the above-mentioned "2. Configuration for detection and adjustment of minerals" are described in the first embodiment. It is the same as the aquaculture system Sy according to the form.
  • the aquaculture system Sy according to the second embodiment has the same configuration as that of the aquaculture system Sy according to the first embodiment in the configurations of FIGS. 1 to 3. Therefore, in the following description, FIGS. 1 to 3 will be referred to as appropriate.
  • control device 12 performs mineral adjustment control in the flow as shown in FIG.
  • the control device 12 shown in FIG. 1 starts the mineral adjustment control of FIG. 5 when the start condition is satisfied.
  • the start condition may be a temporal condition (for example, a condition that a predetermined time has arrived, or a condition that a predetermined time has passed since the previous mineral adjustment control), and other conditions (for example, For example, it may be a condition that a predetermined operation is performed by an operator, a condition that a predetermined device is operated, a condition that a predetermined process is performed, and the like).
  • the cycle of repeating the control of FIG. 5 may be constant throughout the aquaculture period, or the cycle may be changed according to the period and the number of growing plants.
  • step S21 When the control device 12 starts the mineral adjustment control shown in FIG. 5, the control device 12 first determines the calcium concentration in step S21.
  • the process of step S21 is, for example, the same as the process of step S1 and step S2 in FIG. Specifically, the calcium sensor 22 acquires the value of the calcium ion concentration in the breeding water W detected at the time of step S21, and the value of the calcium ion concentration (detection value acquired from the calcium sensor 22) is predetermined. It is determined whether or not the calcium ion concentration is out of the reference range (range of A1 (ppm) to A2 (ppm)).
  • the control device 12 determines the magnesium concentration in step S22 after step S21.
  • the process of step S22 is, for example, the same as the process of step S4 and step S5 in FIG. Specifically, the magnesium ion concentration value in the breeding water W detected by the magnesium sensor 24 at the time of step S22 is acquired, and the magnesium ion concentration value (detection value acquired from the magnesium sensor 24) is predetermined. It is determined whether or not the magnesium ion concentration is out of the reference range (range of B1 (ppm) to B2 (ppm)).
  • the control device 12 determines the sodium concentration in step S23 after step S22.
  • the process of step S23 is, for example, the same as the process of steps S7 and S8 in FIG.
  • the sodium sensor 26 acquires the value of the sodium ion concentration in the breeding water W detected at the time of step S23, and the value of the sodium ion concentration (detection value acquired from the sodium sensor 26) is predetermined. It is determined whether or not the sodium ion concentration is out of the reference range (range of C1 (ppm) to C2 (ppm)).
  • the control device 12 determines in step S24 whether or not a component having a concentration higher than the reference range (excessive concentration component) is detected in the determination in steps S21 to S23.
  • the control device 12 determines in step S21 that the calcium ion concentration is equal to or less than the upper limit value (A2 (ppm)) of the reference range (range of A1 (ppm) to A2 (ppm)), and in step S22, magnesium ion.
  • step S34 it is determined that the concentration is equal to or less than the upper limit value (B2 (ppm)) of the reference range (range of B1 (ppm) to B2 (ppm)), and the sodium ion concentration is in the reference range (C1 (ppm) to B2 (ppm)) in step S23.
  • the upper limit value (C2 (ppm)) of C2 (ppm) range it is determined as No in step S24, and the process of step S34 is performed.
  • step S34 the control device 12 calculates the additional amount (input amount) of the deficient component, and then, in step S35, gives an instruction or operation to add the deficient component of the additional amount (input amount) calculated in step S34. Do.
  • the control device 12 determines that all the components are equal to or less than the upper limit value determined for each component, and all the components are equal to or more than the lower limit value determined for each component.
  • the additional amount (input amount) of the deficient component is set to 0 in step S34. In this case, the control device 12 does not instruct and operate to add the deficient component in step S35.
  • control device 12 may notify that all the components satisfy the reference range.
  • the control device 12 may display a message such as "the concentration of any component is appropriate" on the display unit 18, or may emit a voice by the voice unit 20.
  • step S34 When the control device 12 performs the process of step S34 after it is determined in the determination of steps S21, S22, and S23 that any of the components is less than the lower limit value defined for the component, in step S34, the component is concerned.
  • the additional amount (input amount) in this case is an amount in which the concentration of the deficient component is within the reference range when the deficient component is added to the breeding water W in the breeding tank 50 by the additional amount.
  • the additional amount (input amount) may be an amount at which the concentration of the deficient component becomes a predetermined target value in the reference range when the deficient component is added to the breeding water W by the additional amount. it can.
  • the target value in this case may be, for example, the center value of the reference range or another value (upper limit value or lower limit value).
  • the control device 12 determines the concentration of the deficient component whose ion concentration is less than the reference range in the current (before addition) breeding water W at the start of step S34 and the current (before addition) of the breeding water W. Based on the amount Zw and the target value of the ion concentration of the deficient component, the deficient component such that the ionic concentration of the deficient component becomes the above target value (target value of the ion concentration of the deficient component) after the addition of the deficient component. Calculate the additional amount.
  • step S21 when the calcium ion concentration Ax is detected and it is determined that this concentration Ax is lower than the lower limit of the calcium ion concentration, when the treatment of step S34 is performed, calcium becomes a deficient component.
  • step S34 the control device 12 calculates the additional amount (input amount) Xc of calcium, which is a deficient component.
  • This additional amount Xc is an amount at which the calcium ion concentration in the breeding water after the addition becomes the above target value At when calcium is added by the additional amount Xc, and the calcium ion concentration Ax before the addition and the breeding tank. If the amount Zw of the breeding water W in 50 and the target value At are determined, the additional amount Xc is determined to be one value.
  • the control device 12 has a calcium ion concentration Ax in the current (before addition) breeding water W, a current (before addition) amount Zw of the breeding water W in the breeding tank 50, and a target value At for the calcium ion concentration. Based on, the additional amount Xc of calcium whose calcium ion concentration becomes the above target value At after the addition of calcium is calculated.
  • the control device 12 After calculating the additional amount (input amount) of the deficient component in step S34, the control device 12 gives an instruction or an operation to add the mineral of the deficient component to the breeding water W in step S35.
  • the addition of minerals in this case can be carried out in the same manner as in the first embodiment. For example, when calcium ion is a deficient component and the additional amount (input amount) Xc is determined as described above in step S34, the control device 12 and the calcium supply unit 30 determine the additional amount Xc of calcium in step S35. Is put into the breeding tank 50 in the state of an aqueous solution or a powder.
  • step S35 the control device 12 cooperates with the display unit 18 and the voice unit 20 to display a message such as "Please input Xc (g) of calcium". It may be displayed on the 18th or uttered by the voice unit 20.
  • the control device 12 uses the same method as the above method for each of the two or more types of deficient components in step S34.
  • An additional amount (each input amount) is calculated, and in step S35, an instruction to add each mineral of two or more kinds of deficient components based on each additional amount (each input amount) of each deficient component calculated in step S34 or Do the action.
  • the control device 12 can perform an instruction or an operation in step S35 to guide the concentration of each of the plurality of types of minerals to meet the reference.
  • each additional amount (each input amount) of the two or more kinds of minerals to be added is added in step S34.
  • step S35 it is also possible to instruct or operate to add two or more kinds of minerals mixed based on each additional amount (each input amount) calculated in step S34 to the breeding water W.
  • the control device 12 adds calcium ion (input amount) Xc and magnesium additional amount (input amount) which are deficient components in step S34.
  • Xm is calculated by the above method, and in the subsequent step S35, the mixing ratio (calcium additional amount Xc, magnesium additional amount) determined based on each additional amount (each input amount) Xc, Xm calculated in step S34.
  • Control (operation) of operating the calcium supply unit 30 and the magnesium supply unit 32 may be performed so that calcium and magnesium are mixed at a mixing ratio of Xm and then added to the breeding water W.
  • the control device 12, the calcium supply unit 30, and the magnesium supply unit 32 use all types of minerals (calcium and magnesium) to be added based on the additional amounts (each input amount) Xc and Xm calculated in step S34.
  • the control device 12 corresponds to an example of the "adjusting unit", but the "adjusting unit” is a supply unit that supplies minerals (for example, calcium supply unit 30, magnesium supply unit 32, sodium supply unit 34). ) May be included.
  • the control device 12 may perform a notification in step S35 so that the user can recognize or specify each input amount (each additional amount) calculated in step S34. For example, in step S35, the control device 12 displays a message such as "Please mix and add calcium Xc (g) and magnesium Xm (g)" on the display unit 18, or emits a voice by the voice unit 20. You may do it.
  • the operation of adding minerals to the breeding water W is performed in step S35 or the like, the operation of adding minerals may be performed once or may be performed in a plurality of times.
  • step S21 When the control device 12 determines in step S21 that the calcium ion concentration is larger than the reference range (range of A1 (ppm) to A2 (ppm)), the magnesium ion concentration is in the reference range (B1 (ppm) to A2 (ppm)) in step S22. If it is determined that it is larger than the B2 (ppm) range), or if it is determined in step S23 that the sodium ion concentration is larger than the reference range (C1 (ppm) to C2 (ppm) range). Is determined to be Yes in step S24, and the process of step S26 is performed.
  • step S26 the control device 12 determines whether or not a plurality of components (excess components) having a concentration higher than the reference range are detected in the determination in steps S21 to S23.
  • the control device 12 determines in the process of step S26 that only one component having a concentration higher than the reference range is detected in the determination of steps S21 to S23, the control device 12 determines No in step S26 and performs the process of step S27. Do.
  • the control device 12 calculates the additional water amount Xw in step S27.
  • the additional water amount Xw determines the concentration of the excess component for the excess component when water is added to the current (before addition) amount Zw of the breeding water W in the breeding tank 50 by the additional water amount Xw. It is the amount that falls within the specified reference range.
  • the additional water amount Xw is such that when water is added by the additional water amount Xw to the current amount Zw of the breeding water W, the concentration of the excess component becomes the above-mentioned target value in the reference range of the excess component. Can be the amount.
  • the control device 12 has the concentration of the target component (excess component) that is excessive in the current (before addition) breeding water W at the start of execution of step S27 and the current (before addition) amount of the breeding water W. Based on Zw and the target value of the concentration of the target component, the additional water amount Xw at which the concentration of the target component that is excessive after the addition of water becomes the target value is calculated. For example, in step S21, the calcium ion concentration Ax is detected, and this concentration Ax is larger than the upper limit value (A2 (ppm)) of the reference range of the calcium ion concentration (range of A1 (ppm) to A2 (ppm)).
  • step S27 When the treatment of step S27 is performed in the case where it is determined that, in step S27, when water is added by the additional water amount Xw, the additional water amount is set so that the concentration of calcium ions in the breeding water after the addition becomes the target value At. Calculate Xw.
  • the additional water amount Xw is the current (before addition) calcium ion concentration Ax at the start of execution of step S27, the current (before addition) amount Zw of the breeding water W in the breeding tank 50, and the above target value At. If is determined, the additional water amount Xw is determined to be one value.
  • the control device 12 is based on the calcium ion concentration Ax in the current (before addition) breeding water W, the current (before addition) amount Zw of the breeding water W in the breeding tank 50, and the target value At. ,
  • the amount of additional water Xw at which the calcium ion concentration becomes the target value At after the addition of water is calculated.
  • the amount Zw of the breeding water W in the breeding tank 50 can be detected by a known method. For example, when the inner edge shape of the breeding tank 50 is constant, if the water level of the breeding water W in the breeding tank 50 can be detected by the water level sensor, the amount Zw of the breeding water W can be specified.
  • the method for specifying the amount Zw of the breeding water W is not limited to this method.
  • the current breeding water W can be specified by detecting the amount of water flowing into the breeding tank 50 and the amount of water flowing out by the water amount sensor.
  • the quantity Zw may be specified.
  • step S26 When it is determined in the process of step S26 that a plurality of components having a concentration higher than the reference range are detected in the determination of steps S21 to S23, the control device 12 determines Yes in step S26 and performs the process of step S28.
  • step S28 the control device 12 calculates the additional water amount Xw based on the component having the largest ion concentration at the start of step S28 (hereinafter, also referred to as “the most excessive component”).
  • the “most excessive component” is the component having the largest amount of water required to eliminate the excessive ion concentration and reach the target value among the plurality of components having an excessive ion concentration at the start of step S28.
  • the control device 12 first determines the concentration of the target component (excess component) that is excessive in the current (before addition) breeding water W at the start of step S28, and the current (before addition) of the breeding water W.
  • the target value of the concentration of the target component the amount of water required to be added in order to make the concentration of the target component excessive after the addition of water the target value is calculated. Focusing on one of the "excess components", the concentration of the excess component was determined in the excess component when the required amount of water was added to the current amount Zw of the breeding water W. This is the amount that reaches the target value. For example, when focusing on calcium ions as an excess component, when water is added to the current amount Zw of breeding water W by the required amount of water, the amount of calcium ions becomes the target value At set for calcium ions. Is. The control device 12 calculates such a required water amount by paying attention to each of the plurality of target components (excess components), and sets the component having the largest required water amount as the "most excess component".
  • the concentration of the above "most excess component” is “most excessive”. It is an amount that reaches the target value set in "Ingredients”.
  • the control device 12 includes the concentration of the "most excess component” in the current (before addition) breeding water W at the start of step S28, the current (before addition) amount Zw of the breeding water W, and the "most excess component”. Based on the target value of the concentration of "", the amount of additional water Xw at which the concentration of the "most excess component" becomes the target value after the addition of water is calculated.
  • the control device 12 determines the calcium ion concentration Ax in the current (before addition) breeding water W at the start of step S28 and the breeding water W in the breeding tank 50. Based on the current (before addition) amount Zw of the above and the above target value At, the additional water amount Xw at which the calcium ion concentration becomes the target value At after the addition of water is calculated.
  • step S27 or step S28 the control device calculates the concentration of other components after water addition when it is assumed that the water of the additional water amount Xw is added to the breeding water W in the breeding tank 50.
  • the other components are components other than the components regarded as excess components in step S27.
  • the process of step S29 is performed after step S28, the other components are components other than the components identified as the "most excess component” in step S28.
  • the excess component in step S27 or the "most excess component” in step S28 is calcium ion
  • the "other component” in step S29 is magnesium ion and sodium ion.
  • step S29 the control device calculates the concentrations of the other components when the water of the additional water amount Xw calculated in step S27 or S28 is added to the current water amount Zw, respectively. Since the current concentrations of other components in the breeding water W in the breeding tank 50 have already been specified, the amount of water in the breeding tank 50 after the addition of the additional water amount Xw (Zw + Xw). ) Is specified, the concentrations of the other components after the addition of water having an additional amount of water Xw are also specified.
  • the control device 12 After step S29, the control device 12 has the concentration of the other component obtained in step S29 in step S30 (the other component after the addition when it is assumed that the water of the additional water amount Xw is added to the breeding tank 50). (Concentration of) is within the reference range. For example, when the other component is magnesium ion in step S29, the control device 12 assumes that the concentration of magnesium ion obtained in step S29 (additional amount of water Xw of water is added to the breeding tank 50) in step S30. It is calculated whether or not the magnesium ion concentration after addition) is within the reference range (range of B1 (ppm) to B2 (ppm)).
  • step S31 the control device 12 performs an operation or an instruction to add water having the above-mentioned additional water amount Xw.
  • the control device 12 cooperates with the water injection device 28 to put water having an additional amount of water Xw into the breeding tank 50.
  • the control device 12 cooperates with the display unit 18 and the voice unit 20 to display on the display unit 18 with a message such as "Please inject water of Xw (g)" or by voice by the voice unit 20. You may emit it.
  • the replenishment amount of this component (other component that becomes a deficient component) in step S32. Is calculated.
  • the control device 12 has the concentration of ions that become a deficient component when the additional water amount Xw is added, the current (before addition) amount Zw of the breeding water W, the additional water amount Xw, and the ion concentration of the deficient component. After adding "water with an additional amount of water Xw" and “insufficient component of the additional amount” based on the target value of, the ion concentration of the deficient component becomes the above target value (target value of the ion concentration of the deficient component).
  • step S32 when the calcium ion is a deficient component among the "other components" (a component whose ion concentration is less than the lower limit value when an additional water amount Xw is added to the current water amount Zw), control is performed.
  • the apparatus 12 has the calcium ion concentration Ax in the current (before addition) breeding water W at the start of step S32, the current (before addition) amount Zw of the breeding water W, the additional water amount Xw, and the calcium ion concentration. Based on the target value At, the calcium ion concentration becomes the above target value At after adding "water with an additional amount of water Xw" and "calcium with an additional amount of Xc" to the current breeding water W.
  • step S30 If it is determined in step S30 that a plurality of components become deficient components (components whose ion concentration is less than the lower limit value) when water with an additional water amount of Xw is added, the above additional amount is calculated for each deficient component. do it.
  • step S32 the control device 12 gives an instruction or operation to add "water having an additional amount of water Xw" and "one or more deficient components" to the breeding water W in step S33.
  • step S33 the control device 12 can perform an operation or an instruction to add water having an additional amount of water Xw in the same manner as in step S31.
  • the control device 12 can perform an operation or an instruction to add the deficient mineral in the same manner as in step S35. It is desirable that the action or instruction of adding "water having an additional amount of water Xw" to the breeding water W and the action or instruction of adding "one or more deficient components" to the breeding water W be performed at the same time.
  • the mineral concentration is adjusted while preventing or reducing the deviation of the mineral concentration from the standard range. be able to.
  • Standard time means that at least part of the period of adding water overlaps with the period of adding one or more deficient components.
  • the control device 12 when the control device 12 gives an instruction or operation to add water to the breeding water W, the required additional water amount Xw (in the step S27 or S28) before giving the instruction or operation to add water to the breeding water W ( By calculating the "water input amount” and then calculating the "concentration of other components” in step S29 thereafter, the change in the concentration of a plurality of types of minerals due to the addition of water of the additional water amount Xw (water input amount) can be obtained. Predict. Then, when the control device 12 makes such a prediction, the concentration of at least one of the plurality of types of minerals becomes higher than the standard by adding water having an additional amount of water (water input amount) Xw.
  • step S32 the "replenishment amount of other components” is calculated as the amount of mineral input required for the concentration of the above “at least one type of mineral” to meet the standard, and in step S33, the calculation is performed.
  • An instruction or operation to add water is performed based on the added water amount (water input amount) Xw, and "at least one kind of mineral” is added based on the mineral input amount (replenishment amount of other components) calculated in step S32. Give instructions or actions to add.
  • control device 12 gives an instruction or operation to add two or more kinds of minerals to the breeding water W in step S33, the control device 12 performs the same as the instruction or operation to add two or more kinds of minerals to the breeding water in step S35. For example, it is possible to instruct or operate to add two or more kinds of minerals mixed based on "the amount of two or more kinds of minerals input calculated in step S32" to the breeding water W.
  • the control device 12 predicts that if yes in step S30, that is, there is no mineral whose concentration is smaller than the reference among the plurality of types of minerals.
  • step S31 an instruction or operation of adding water is performed based on the calculated additional water amount Xw (water input amount).
  • the calcium sensor, the magnesium sensor, and the sodium sensor are exemplified as the mineral sensor, but only one or two of these may be provided. Alternatively, other types of mineral sensors may be provided in combination with or in place of these mineral sensors.
  • shrimp is exemplified as an aquaculture organism to be cultivated by the aquaculture system Sy, but crustaceans (crabs, krill, etc.) other than shrimp may be used, and fish, shellfish, aquatic animals, marine mammals, and seaweeds may be used. It may be an aquatic organism such as a kind.
  • the aquaculture targeted by the aquaculture system may be "aquaculture in which aquaculture products are cultivated in salt-free water” or "aquaculture in which aquaculture products are cultivated in salt-free water”. ..
  • the circulation route 70 is illustrated as an example of the circulation route, but the route is not limited to the configuration shown in FIG. 1 as long as the breeding water in the breeding tank is circulated outside the breeding tank and returned to the breeding tank.
  • Various configurations can be adopted.
  • the mineral sensor detects the mineral concentration of the breeding water in the breeding tank 50, but the mineral sensor may detect the mineral concentration of the breeding water in the circulation route 70.
  • the mineral concentration of the breeding water in the settling tank 52 may be detected, or the mineral concentration of the breeding water in the pipelines 66A to 66G may be detected.
  • the mineral when the mineral concentration is smaller than the lower limit of the reference range, in steps S3, S6, and S9, the mineral is added in an amount corresponding to the difference between the detected mineral concentration and the lower limit. If the concentration is less than the lower limit of the reference range, a predetermined fixed amount of mineral may be added.
  • step S3, S6, and S9 water is added in an amount corresponding to the difference between the detected mineral concentration and the upper limit value. If the concentration is higher than the upper limit of the reference range, a predetermined fixed amount of water may be added.
  • the calcium input amount is calculated by the same method as in the above embodiment, and the calculated input amount is displayed on the display unit 18 by, for example, a message such as "Please input XX g of calcium" or by voice. It may be uttered by voice by the unit 20.
  • the adjustment of magnesium in step S6 and the adjustment of sodium in step S9 can be performed in the same manner.
  • the water injection operation is performed in step S3, but instead of the water injection operation, the operator is instructed to inject water by display or voice. You may. For example, the message "Please inject water” may be displayed on the display unit 18, or may be uttered by the voice unit 20.
  • the water injection amount is calculated by the same method as in the above embodiment, and the calculated injection amount is displayed on the display unit 18 with a message such as "Please inject XX g of water" or by voice. It may be uttered by voice by the unit 20. Further, when the water is injected, the water may be discharged and the water may be exchanged. In addition, as "instructions to bring the mineral concentration of breeding water within the standard range", instead of the direct instruction message such as "please put in XX", "XX is insufficient" and "XX".
  • the message displayed on the display unit 18 is not limited to a sentence, and for example, an icon indicating minerals or water is displayed in a framework written as "addition required", and a missing mineral component is added. It may be displayed using an image or a moving image such as displaying a moving image.
  • a reference value (a reference range which is a reference numerical range) is set, and when the mineral concentration deviates from the upper and lower limits of the reference value, the concentration adjustment operation is performed.
  • the standard may not be a numerical range but may be a single numerical value, or may be appropriately changed according to the breeding stage and the like.
  • the reference is not a numerical range but a numerical value of one point
  • the calcium ion reference (reference value) and the target value are both set to A1
  • the magnesium ion reference (reference value) and the target value are both set to B1
  • the sodium ion reference (reference value) is set.
  • the value) and the target value may both be C1.
  • the control device 12 when the control device 12 gives an instruction or operation to add two or more kinds of minerals to the breeding water W, the control device 12 calculates the additional amount of the two or more kinds of minerals to be added, and all of them are calculated according to the calculated additional amount. Minerals were mixed and added, but in addition to the additional amount, the mixing ratio of them and the amount to be added at one time when adding in multiple times may be calculated. Depending on the deficient components and the breeding environment, those who have suppressed the rate of change in the concentration of minerals in the breeding water W by gradually adding the deficient components while adjusting the mixing ratio rather than adding all the deficient components at once. Is sometimes desirable. This calculation may be performed in step S32 when there are a plurality of types of minerals to be added together with water.
  • the control device 12 may generate information representing the relationship between the amount of minerals added to the breeding water (eg, the amount of additional minerals added per unit time) and the time variation of the concentration of this mineral in the breeding water.
  • the control device 12 may generate information representing the relationship between the amount of water added to the breeding water (eg, the additional amount of water per unit time) and the concentration of minerals in the breeding water.
  • concentration response information information indicating a change in the concentration of minerals when one or both of water and minerals are added to the breeding water.
  • concentration response information information indicating a change in the concentration of minerals when one or both of water and minerals are added to the breeding water.
  • the control device 12 may generate concentration response information by associating, for example, the time history of the amount of minerals added to the breeding water with the time change of the concentration of the minerals.
  • the time history of the amount of minerals added to the breeding water is obtained, for example, by a command when the control device 12 controls the supply unit of each mineral.
  • the time change of the mineral concentration is obtained from, for example, the detection result of the mineral sensor.
  • the control device 12 may start adding minerals to the breeding water and machine-learn the time change of the mineral concentration from the time.
  • the control device 12 may use the learning result to control the supply unit of each mineral so as to reduce the overshoot of the concentration, for example.
  • the control device 12 may update, for example, a function (eg, a mathematical formula, a calculation table) used for determining the amount of mineral input by using the learning result.
  • a function eg, a mathematical formula, a calculation table
  • the control device 12 reads, for example, a program stored in the storage unit 16 and executes various processes according to this program.
  • the above program compares, for example, the concentration of minerals contained in the breeding water in a breeding tank in which aquatic organisms are bred on a computer or in the breeding water in a circulation route that circulates the breeding water outside the breeding tank with a predetermined standard. Let it do things. If the mineral concentration is out of the norm, the program may cause the computer to perform controls that direct or act to guide the mineral concentration in the breeding water to the reference. When instructing or operating to add two or more kinds of minerals to the breeding water, the program may cause a computer to calculate the input amount of two or more kinds of minerals to be added.
  • the program may cause the computer to control the addition of two or more minerals mixed to the breeding water based on the input amount.
  • the above program calculates the required amount of water input before the instruction or operation to add water to the breeding water is given to the computer, and multiple types of minerals by adding the calculated amount of water. It is necessary to predict the change in the concentration of at least one mineral and to meet the standard when the concentration of at least one of the multiple minerals is predicted to be lower than the standard. It may be carried out to calculate the amount of mineral input.
  • the above program causes the computer to execute a control for instructing or operating to add water based on the calculated water input amount and a control for performing an instruction or operation for adding at least one kind of mineral based on the mineral input amount. You may.
  • the above program executes control to give an instruction or operation to add water based on the calculated water input amount when it is predicted that there is no mineral whose concentration is lower than the standard among multiple types of minerals in the computer. You may let me.
  • the program does not have to cause the computer to perform some of the above-mentioned various processes.
  • the program may be recorded and provided on a computer-readable storage medium.
  • the above program may be a difference program or a difference file that executes various processes in combination with a program (eg, an operating system) recorded in a computer system.
  • the mineral may be any element that affects the growth of aquatic organisms among the inorganic substances other than the four elements (carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen) contained in general organic matter. That is, the mineral referred to in the present invention is not limited to calcium, magnesium and sodium, but also potassium and the like.
  • Control device (adjustment unit) 22 ... Calcium sensor (mineral sensor) 24 ... Magnesium sensor (mineral sensor) 26 ... Sodium sensor (mineral sensor) 50 ... Breeding tank 70 ... Circulation route Sy ... Aquaculture system W ... Breeding water

Abstract

養殖システム(Sy)は、水生生物を飼育する飼育槽(50)内の飼育水又は循環経路(70)内の飼育水に含まれるミネラルの濃度を検出するミネラルセンサ(22,24,26)と、ミネラルセンサ(22,24,26)によって検出されるミネラルの濃度が基準を外れた場合に、飼育水のミネラルの濃度を基準に合うように導く指示又は動作を行う調整部と、を有する。

Description

養殖システム
 本発明は、養殖システムに関するものである。
 特許文献1には、室内型エビ生産に用いるエビ育成・健康管理システムが開示されている。このシステムが適用されるエビプラントの飼育水は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、重炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム及び塩化カリウムを含むものとされている。そして、カルシウムやマグネシウムがエビの脱皮や成長に必要であることが記載されている。
 また、エビに限らず、様々な水生生物の飼育のために、ミネラルが必要であることは一般的に知られている。
特開2008-43252号公報
 従来から提供又は提案されている水生生物の養殖方法の中には、飼育水内にミネラルを含ませて水生生物を生育する養殖方法もある。しかし、飼育水に含まれるミネラルの濃度を何らかの方法で基準に導くような調整・制御はなされていなかった。ミネラルは水生生物の育成と共に消費される成分である。そのため、飼育開始時や水交換時の濃度から徐々に減少していくのだが、飼育中における飼育水のミネラル調整は、現在の水量やミネラル濃度によって添加すべきミネラルの量が異なるため、調整が困難であった。
 本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、飼育槽内の飼育水に含まれるミネラルの濃度を基準に合うように導く調整を行い得る養殖システムを提供することを目的とする。
 本発明の一つの解決手段である養殖システムは、
 水生生物を養殖する循環式の養殖システムであって、
 水生生物を飼育する飼育槽内の飼育水又は前記飼育槽の外部で前記飼育水を循環させる循環経路内の前記飼育水に含まれるミネラルの濃度を検出するミネラルセンサと、
 前記ミネラルセンサによって検出される前記ミネラルの濃度と所定の基準とを比較し、前記ミネラルの濃度が前記基準を外れた場合に、前記飼育水の前記ミネラルの濃度を前記基準に合うように導く指示又は動作を行う調整部と、
 を有する。
 上記養殖システムは、飼育槽内の飼育水又は循環経路内の飼育水に含まれるミネラルの濃度をミネラルセンサによって検出することができ、ミネラルセンサが検出したミネラルの濃度が基準を外れる場合には、調整部によって基準に合うように導く指示又は動作を行うことができる。よって、飼育水のミネラルの濃度の適正化を図ることができ、ミネラルの濃度が基準を外れた状態で運用され続けることを防ぐことができる。
 ここで、基準とは、水生生物の育成に最適な数値や、基準から外れると水生生物の育成に悪影響を及ぼす、等の公知の知見から設定することが出来る、所定の数値や数値範囲を指す。
 上記の養殖システムにおいて、調整部は、ミネラルセンサによって検出されるミネラルの濃度が基準よりも小さい場合に飼育水にミネラルを加える指示又は動作を行ってもよい。
 この養殖システムは、飼育水のミネラル濃度が基準よりも小さい場合、即ちミネラルが不足する場合に、調整部によって不足を補う指示又は動作を行うことができる。よって、この養殖システムは、飼育水のミネラル濃度が低すぎるまま運用され続けることを防ぐことができ、飼育水のミネラル濃度が低すぎる期間が継続しすぎることに起因する不具合を生じにくくすることができる。
 上記の養殖システムにおいて、調整部は、ミネラルセンサによって検出されるミネラルの濃度が基準よりも大きい場合に飼育槽内又は循環経路に水を加える指示又は動作を行ってもよい。
 この養殖システムは、飼育槽内の飼育水のミネラル濃度が基準よりも大きい場合、即ちミネラルが過剰である場合に、調整部によって過剰状態を解消する指示又は動作を行うことができる。よって、この養殖システムは、飼育水のミネラル濃度が過剰であるまま運用され続けることを防ぐことができ、飼育水のミネラル濃度が過剰である期間が継続しすぎることに起因する不具合を生じにくくすることができる。
 上記の養殖システムにおいて、調整部は、ミネラルセンサによって検出されるミネラルの濃度が基準を外れる場合に外部への警告動作を行ってもよい。
 この養殖システムは、飼育水のミネラル濃度が基準を外れる場合に外部に対して警告動作を行うことができるため、警告動作を認識した作業者等がミネラル濃度の異常を把握することができる。よって、作業者は、飼育水のミネラル濃度が基準を外れる場合に適した対応を迅速にとることができる。
 上記の養殖システムでは、対象とする水生生物が甲殻類であってもよい。
 飼育水内で甲殻類を生育する場合、飼育水に含まれるミネラルの濃度がより重要であり、ミネラルの濃度が適正でない期間が長くなりすぎると、甲殻類が適正に生育されないリスクがより高まる。この点に関し、上記養殖システムは、飼育水のミネラルの濃度を適正化することができ、ミネラルの濃度が基準を外れた状態で運用され続けることを防ぐことができるため、甲殻類が適正に生育されないリスクをより抑え、甲殻類の生育の促進と安定化を図りうる。
 上記の養殖システムにおいて、上記ミネラルセンサは、液膜式のミネラルセンサであってもよい。
 液膜式センサは、小型化を図りやすく、特別な前処理が不要又は少なくて済むため、簡便に計測することができる。
 上記の養殖システムは、複数種類のミネラルの濃度を検出するミネラルセンサを有していてもよい。そして、上記調整部は、上記複数種類のミネラルのそれぞれの濃度を上記基準に合うように導く指示又は動作を行うものであってもよい。
 この養殖システムは、複数種類のミネラルのそれぞれの濃度が基準に合うように調整されやすく、複数種類のミネラルの濃度の適正化が図られながら運用されやすい。
 上記の養殖システムにおいて、上記調整部は、上記飼育水に2種類以上の上記ミネラルを加える指示又は動作を行う場合、加える上記2種類以上のミネラルの投入量を算出し、上記投入量に基づいて混合された上記2種類以上のミネラルを上記飼育水に加える指示又は動作を行ってもよい。
 2種類以上のミネラルを加える際、一種類ずつ加えると、ミネラルのバランスが悪い時間が生じる虞があるが、上記の養殖システムは、2種類以上のミネラルを適切に混合して同時期に加えることができるため、ミネラルのバランスが悪い時間が生じることを防ぎやすい。
 上記の養殖システムにおいて、上記調整部は、上記飼育水に水を加える指示又は動作を行う場合、上記飼育水に水を加える指示又は動作を行う前に、必要な水投入量を算出し、上記水投入量の水を加えた事による上記複数種類のミネラルの濃度の変化を予測してもよい。そして、上記調整部は、上記複数種類のミネラルの内の少なくとも一種類のミネラルの濃度が上記基準よりも小さくなると予測されたときに、上記少なくとも一種類のミネラルの濃度が上記基準に合うために必要なミネラル投入量を算出し、算出された上記水投入量に基づいて上記水を加える指示又は動作を行うと共に上記ミネラル投入量に基づいて上記少なくとも一種類のミネラルを加える指示又は動作を行ってもよい。そして、上記調整部は、上記複数種類のミネラルの内上記基準よりも濃度が小さくなるミネラルが無いと予測されたときに、算出された上記水投入量に基づいて上記水を加える指示又は動作を行ってもよい。
 上記の養殖システムは、飼育水に水を加える場合に、水の追加に起因する特定のミネラルの不足を予測して不足を補うように対応することができる。
 本発明は、飼育槽内の飼育水に含まれるミネラルの濃度を基準に合うように導く調整を行うことができる。
第1実施形態の養殖システムを概略的に説明する説明図である。 図1の養殖システムの電気的構成を概念的に例示するブロック図である。 図1の養殖システムの一部について具体的に例示する説明図である。 図1の養殖システムで行われるミネラル調整制御の流れを例示するフローチャートである。 第2実施形態の養殖システムで行われるミネラル調整制御の流れを例示するフローチャートである。
 <第1実施形態>
 1.養殖システムの概要
 第1実施形態について、図面を参照して説明する。
 図1で示す養殖システムSyは、水生生物を生育及び養殖するシステムであり、水生生物の生育及び養殖を行う生産拠点に設けられるシステムである。以下では、養殖システムSyが循環式の陸上養殖システムとして構成された例を挙げて説明する。また、以下では、水生生物としてエビなどの甲殻類を例示し、養殖システムSyが甲殻類を養殖する例について説明する。なお、養殖システムSyは、飼育槽50から排出される飼育水の全部または略全部を循環させて飼育槽50内に戻す閉鎖型循環式の陸上養殖システムであってもよく、飼育槽50から排出される飼育水の一部を循環させて飼育槽50内に戻す半閉鎖型循環式の陸上養殖システムであってもよい。
 図1で示す養殖システムSyは、情報処理装置10、飼育槽50、沈殿槽52、泡沫分離槽54、濾過部56、調温部58、ポンプ60、紫外線殺菌部62、酸素供給装置64、管路66A~66Gなどを備える。
 飼育槽50は、飼育水が溜められた水槽であり、水生生物を生育する水槽である。沈殿槽52は、飼育水に含まれる固形物を沈殿させて固液分離を行う槽である。泡沫分離槽54は、泡沫分離装置によって泡沫(気泡)を発生させるとともに飼育水中の汚濁物質を泡沫に吸着させて分離する層である。濾過部56は、飼育水を濾過処理する設備であり、例えば物理濾過及び生物濾過を順次行い得る槽を備える。調温部58は、飼育水の温度を調整する設備であり、例えば、飼育水の加熱及び冷却を行い得る槽として構成されている。ポンプ60は、飼育水を循環させるためのポンプである。紫外線殺菌部62は、流動する飼育水を紫外線殺菌灯によって殺菌する設備である。酸素供給装置64は、飼育水中の溶存酸素量を適正化するために飼育槽50内に酸素を供給する装置である。
 図1のシステムでは、飼育槽50と沈殿槽52の間には、飼育槽50内の飼育水を沈殿槽52に導く管路66Aが介在する。沈殿槽52と泡沫分離槽54との間には、沈殿槽52内の飼育水を泡沫分離槽54に導く管路66Bが介在する。泡沫分離槽54と濾過部56との間には、泡沫分離槽54内の飼育水を濾過部56に導く管路66Cが介在する。濾過部56と調温部58との間には、濾過部56を通った飼育水を調温部58に導く管路66Dが介在する。調温部58とポンプ60の間には、調温部58を通った飼育水をポンプ60に導く管路66Eが介在する。ポンプ60と紫外線殺菌部62との間には、ポンプ60を通った飼育水を紫外線殺菌部62に導く管路66Fが介在する。紫外線殺菌部62と飼育槽50との間には、紫外線殺菌部62を通った飼育水を飼育槽50に導く管路66Gが介在する。そして、沈殿槽52、泡沫分離槽54、濾過部56、調温部58、ポンプ60、紫外線殺菌部62、及び管路66A,66B,66C,66D,66E,66F,66Gによって循環経路70が構成される。循環経路70は、飼育槽50内の飼育水を、飼育槽50の外部を循環させて飼育槽50内に戻す経路である。
 図2で例示する電気的構成のように、養殖システムSyは、情報処理装置10、各種センサ(カルシウムセンサ22、マグネシウムセンサ24、ナトリウムセンサ26等)、各種機器(注水装置28、カルシウム供給部30、マグネシウム供給部32、ナトリウム供給部34)などを備える。
 情報処理装置10は、例えば、コンピュータシステムとして構成されており、主に、制御装置12、操作部14、記憶部16、表示部18、音声部20などを備える。情報処理装置10は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートパソコン等の携帯型の機器であってもよく、サーバ装置、デスクトップ型パソコン、タワー型パソコン等の据置型の機器であってもよい。制御装置12は、汎用のプロセッサ(例、CPU)と特定用途向け集積回路(例、ASIC)との一方又は双方を含み、様々な演算、制御、情報処理を行い得る。操作部14は、キーボード、マウス、タッチパネル等の公知の入力装置である。記憶部16は、ROM、RAM、不揮発性メモリ、HDD(hard disk drive)、SSD(solid state drive)、キャッシュメモリ、ワークメモリなどの公知の記憶装置である。表示部18は、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、表示ランプなどの公知の表示装置である。音声部20は、スピーカやブザーなどの音声を発する装置である。なお、図示はしていないが、情報処理装置10には、通信部を設けることもでき、例えば、制御装置12と通信部とが協働し、図示しない外部装置と公知の方式で有線通信又は無線通信を行うようになっていてもよい。また、情報処理装置10は一体物である必要はなく、一部を別体の構成としてもよい。例えば制御装置12や記憶部16が外部装置に格納され、各種センサや供給部、インターフェースとの間で、公知の方式で有線通信又は無線通信にて情報や命令のやり取りを行うようになっていたり、操作部14、表示部18、音声部20を制御装置12とは別体の携帯端末に格納して、制御装置12と携帯端末との間で公知の方式で有線通信又は無線通信にて情報や命令のやり取りを行うようになっていてもよい。
 また、養殖システムSyは、図示は省略しているが、上述したミネラルセンサ以外にも、飼育水の物理的パラメータ又は化学的パラメータを検出する様々なセンサを備えている。例えば、養殖システムSyは、温度センサ、溶存酸素センサ、pHセンサ、塩分センサ、アンモニアセンサ、亜硝酸センサ、硝酸センサ、二酸化炭素センサ、酸化還元電位センサ、導電率センサ、水位センサなどを備えている。
 2.ミネラルの検出及び調整のための構成
 (検出及び調整のための基本構成)
 図2のように、養殖システムSyは、ミネラルセンサの例として、カルシウムセンサ22、マグネシウムセンサ24、ナトリウムセンサ26などを備えている。
 カルシウムセンサ22は、飼育槽50内の飼育水Wに含まれるカルシウムイオンの濃度を検出するセンサである。カルシウムセンサ22は、公知方式で検知対象液体内のカルシウムイオン濃度を検知する公知のカルシウムイオンセンサによって構成されている。
 マグネシウムセンサ24は、飼育槽50内の飼育水Wに含まれるマグネシウムイオンの濃度を検出するセンサである。マグネシウムセンサ24は、公知方式で検知対象液体内のマグネシウムイオン濃度を検知する公知のマグネシウムイオンセンサによって構成されている。
 ナトリウムセンサ26は、飼育槽50内の飼育水Wに含まれるナトリウムイオンの濃度を検出するセンサである。ナトリウムセンサ26は、公知方式で検知対象液体内のナトリウムイオン濃度を検知する公知のナトリウムイオンセンサによって構成されている。なお、カルシウムセンサ22、マグネシウムセンサ24、ナトリウムセンサ26のいずれか1つ以上のセンサ(例えば全てのセンサ)が、液膜式のイオンセンサとして構成された液膜式のミネラルセンサであってもよい。このような方式が採用されれば、他の種類のセンサ(例えば、カラーセンサを用いた比色分析方式を採用するセンサ等)と比較して簡便に対象成分を測定することができる。
 具体的には、図3のように、養殖システムSyにおいてセンサユニットとして構成されるセンサ部Seが設けられ、飼育槽50内の飼育水Wが図示しないポンプによってセンサ部Seに送り込まれるようになっている。そして、センサ部Seにカルシウムセンサ22、マグネシウムセンサ24、ナトリウムセンサ26が設けられ、それぞれのセンサは、センサ部Seに送り込まれた飼育水W内に含まれる各成分の濃度を検出するように構成されている。なお、図3で示す例はあくまで一例であり、カルシウムセンサ22、マグネシウムセンサ24、ナトリウムセンサ26が飼育水W内の各成分の濃度を検出し得る配置、構成であればよく、例えば、飼育槽50内において飼育水Wに含まれる対象成分の濃度を検出するように設けられていてもよい。
 図3のように、養殖システムSyには、注水装置28が設けられている。注水装置28は、飼育槽50内に水を供給する装置であり、制御装置12によって注水量又は注水時間が制御される装置である。
 図3のように、養殖システムSyには、カルシウム供給部30、マグネシウム供給部32、ナトリウム供給部34が設けられている。カルシウム供給部30は、飼育槽50内にカルシウムを供給する装置であり、制御装置12からの指示に応じて飼育槽50内にカルシウムを投入する。カルシウムの投入は、例えば、カルシウムイオンが高い濃度で含まれる水溶液を投入する。マグネシウム供給部32は、飼育槽50内にマグネシウムを供給する装置であり、制御装置12からの指示に応じて飼育槽50内にマグネシウムを投入する。マグネシウムの投入は、例えば、マグネシウムイオンが高い濃度で含まれる水溶液を投入する。ナトリウム供給部34は、飼育槽50内にナトリウムを供給する装置であり、制御装置12からの指示に応じて飼育槽50内にナトリウムを投入する。ナトリウムの投入は、例えば、ナトリウムイオンが高い濃度で含まれる水溶液を投入する。
 (ミネラル調整制御)
 次に、制御装置12によって行われるミネラル調整制御について説明する。
 制御装置12は、開始条件の成立に応じて、記憶部16に記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムに従って図4で示すミネラル調整制御を開始する。なお、開始条件は、時間的条件(例えば、予め定められた時刻が到来したという条件、或いは、前回のミネラル調整制御から所定時間が経過したという条件など)であってもよく、その他の条件(例えば、作業者によって所定操作がなされるという条件、所定の装置が動作するという条件、所定の工程が行われるという条件など)であってもよい。また、図4の制御を繰り返すサイクルは、養殖期間の全体を通して一定であってもよく、期間や生育数に応じてサイクルを変えてもよい。
 制御装置12は、図4で示すミネラル調整制御を開始した場合、まず、ステップS1にて、カルシウム濃度検出値(具体的には、例えば、カルシウムセンサ22がステップS1の時点で検出した飼育水W内のカルシウムイオン濃度の値)を取得する。そして、制御装置12は、ステップS1の後、カルシウムセンサ22から取得した検出値が、予め定められた基準範囲を外れているか否かを判定する(ステップS2)。制御装置12では、予めカルシウム濃度の基準範囲が、例えば、A1(ppm)~A2(ppm)の範囲で定められている。そして、制御装置12は、ステップS1の時点でカルシウムセンサ22が検出した飼育水内のカルシウムイオン濃度の値が基準範囲(A1(ppm)~A2(ppm)の範囲)を外れていると判定した場合、ステップS3においてカルシウム濃度の調整処理を行う。
 制御装置12は、ステップS3の処理を行う場合、まず、外部への警告動作を行う。外部への警告動作は、「カルシウム濃度が基準範囲から外れています」といったメッセージ(カルシウム濃度が基準範囲を外れる旨のメッセージ)を表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。或いは、カルシウム濃度が基準範囲を外れる異常(カルシウム異常)に対応付けたアラート音の発音や表示ランプの点灯などを行ってもよい。
 更に、制御装置12は、ステップS3において、飼育水のカルシウム濃度を基準範囲内に導く動作を行う。具体的には、カルシウムセンサ22によって検出されるカルシウムイオンの濃度Axが基準範囲の下限値A1よりも小さい場合、カルシウム供給部30と協働して飼育槽50内にカルシウムを加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Axが下限値A1よりも小さい場合、下限値A1と検出濃度Axとの差分(A1-Ax)が大きくなるほどカルシウム投入量を多くするようにカルシウム投入量を定める演算式又は演算テーブルによってカルシウム投入量を決定する。そして、制御装置12及びカルシウム供給部30は、決定した投入量のカルシウムを水溶液又は粉末の状態で飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(A1-Ax)に比例してカルシウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(A1-Ax)をパラメータとするその他の算出式でカルシウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 一方、カルシウムセンサ22によって検出されるカルシウムイオンの濃度Axが基準範囲の上限値A2よりも大きい場合、注水装置28と協働して飼育槽50内に水を加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Axが上限値A2よりも大きい場合、上限値A2と検出濃度Axとの差分(Ax-A2)が大きくなるほど水の投入量を多くするように水の投入量を定める演算式又は演算テーブルによって水の投入量を決定する。そして、制御装置12及び注水装置28は、決定した投入量の水を飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(Ax-A2)に比例して水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(Ax-A2)をパラメータとするその他の算出式で水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 なお、各種イオンの調整処理にて投入される水においては、基準(一点の数値(基準値)や幅をもった数値範囲(基準範囲))を超えたイオン(この場合は、カルシウムイオン)の濃度が0か、飼育槽50内の水よりも低い。他の成分については、含有してもしていなくても良く、飼育槽50内の濃度に応じて調整しても良い。
 制御装置12は、ステップS2でNoとなる場合又はステップS3の後、ステップS4にて、マグネシウム濃度検出値(具体的には、例えば、マグネシウムセンサ24がステップS4の時点で検出した飼育水W内のマグネシウムイオン濃度の値)を取得する。そして、制御装置12は、ステップS4の後、マグネシウムセンサ24から取得した検出値が、予め定められた基準範囲を外れているか否かを判定する(ステップS5)。制御装置12では、予めマグネシウム濃度の基準範囲が、例えば、B1(ppm)~B2(ppm)の範囲で定められている。そして、制御装置12は、ステップS4の時点でマグネシウムセンサ24が検出した飼育水内のマグネシウムイオン濃度の値が基準範囲(B1(ppm)~B2(ppm)の範囲)を外れていると判定した場合、ステップS6においてマグネシウム濃度の調整処理を行う。
 制御装置12は、ステップS6の処理を行う場合、まず、外部への警告動作を行う。外部への警告動作は、「マグネシウム濃度が基準範囲から外れています」といったメッセージ(マグネシウム濃度が基準範囲を外れる旨のメッセージ)を表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。或いは、マグネシウム濃度が基準範囲を外れる異常(マグネシウム異常)に対応付けたアラート音の発音や表示ランプの点灯などを行ってもよい。
 更に、制御装置12は、ステップS6において、飼育水のマグネシウム濃度を基準範囲内に導く動作を行う。具体的には、マグネシウムセンサ24によって検出されるマグネシウムイオンの濃度Bxが基準範囲の下限値B1よりも小さい場合、マグネシウム供給部32と協働して飼育槽50内にマグネシウムを加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Bxが下限値B1よりも小さい場合、下限値B1と検出濃度Bxとの差分(B1-Bx)が大きくなるほどマグネシウム投入量を多くするようにマグネシウム投入量を定める演算式又は演算テーブルによってマグネシウム投入量を決定する。そして、制御装置12及びマグネシウム供給部32は、決定した投入量のマグネシウムを水溶液又は粉末の状態で飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(B1-Bx)に比例してマグネシウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(B1-Bx)をパラメータとするその他の算出式でマグネシウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 一方、マグネシウムセンサ24によって検出されるマグネシウムイオンの濃度Bxが基準範囲の上限値B2よりも大きい場合、注水装置28と協働して飼育槽50内に水を加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Bxが上限値B2よりも大きい場合、上限値B2と検出濃度Bxとの差分(Bx-B2)が大きくなるほど水の投入量を多くするように水の投入量を定める演算式又は演算テーブルによって水の投入量を決定する。そして、制御装置12及び注水装置28は、決定した投入量の水を飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(Bx-B2)に比例して水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(Bx-B2)をパラメータとするその他の算出式で水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 制御装置12は、ステップS5でNoとなる場合又はステップS6の後、ステップS7にて、ナトリウム濃度検出値(具体的には、例えば、ナトリウムセンサ26がステップS7の時点で検出した飼育水W内のナトリウムイオン濃度の値)を取得する。そして、制御装置12は、ステップS7の後、ナトリウムセンサ26から取得した検出値が、予め定められた基準範囲を外れているか否かを判定する(ステップS8)。制御装置12では、予めナトリウム濃度の基準範囲が、例えば、C1(ppm)~C2(ppm)の範囲で定められている。そして、制御装置12は、ステップS7の時点でナトリウムセンサ26が検出した飼育水内のナトリウムイオン濃度の値が基準範囲(C1(ppm)~C2(ppm)の範囲)を外れていると判定した場合、ステップS9においてナトリウム濃度の調整処理を行う。
 制御装置12は、ステップS9の処理を行う場合、まず、外部への警告動作を行う。外部への警告動作は、「ナトリウム濃度が基準範囲から外れています」といったメッセージ(ナトリウム濃度が基準範囲を外れる旨のメッセージ)を表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。或いは、ナトリウム濃度が基準範囲を外れる異常(ナトリウム異常)に対応付けたアラート音の発音や表示ランプの点灯などを行ってもよい。
 更に、制御装置12は、ステップS9において、飼育水のナトリウム濃度を基準範囲内に導く動作を行う。具体的には、ナトリウムセンサ26によって検出されるナトリウムイオンの濃度Cxが基準範囲の下限値C1よりも小さい場合、ナトリウム供給部34と協働して飼育槽50内にナトリウムを加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Cxが下限値C1よりも小さい場合、下限値C1と検出濃度Cxとの差分(C1-Cx)が大きくなるほどナトリウム投入量を多くするようにナトリウム投入量を定める演算式又は演算テーブルによってナトリウム投入量を決定する。そして、制御装置12及びナトリウム供給部34は、決定した投入量のナトリウムを飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(C1-Cx)に比例してナトリウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(C1-Cx)をパラメータとするその他の算出式でナトリウム投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 一方、ナトリウムセンサ26によって検出されるナトリウムイオンの濃度Cxが基準範囲の上限値C2よりも大きい場合、注水装置28と協働して飼育槽50内に水を加える動作を行う。例えば、制御装置12は、検出濃度Cxが上限値C2よりも大きい場合、上限値C2と検出濃度Cxとの差分(Cx-C2)が大きくなるほど水の投入量を多くするように水の投入量を定める演算式又は演算テーブルによって水の投入量を決定する。そして、制御装置12及び注水装置28は、決定した投入量の水を飼育槽50内に投入する。なお、上記演算式又は上記演算テーブルは、上記差分(Cx-C2)に比例して水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよく、上記差分(Cx-C2)をパラメータとするその他の算出式で水の投入量を決定するような演算式又は演算テーブルであってもよい。
 本構成では、制御装置12が調整部の一例に相当し、ミネラルセンサによって検出されるミネラルの濃度が基準範囲を外れた場合に、飼育水内のミネラルの濃度を基準範囲内に導く指示又は動作を行うように機能する。
 3.本構成の効果の例示
 上記養殖システムSyは、飼育水Wに含まれるミネラルの濃度をミネラルセンサによって検出することができ、ミネラルセンサが検出したミネラルの濃度が基準範囲を外れる場合には、制御装置12(調整部)によって基準範囲内に導く指示又は動作を行うことができる。よって、飼育水Wのミネラルの濃度の適正化を図ることができ、ミネラルの濃度が基準範囲を外れた状態で運用され続けることを防ぐことができる。
 また、養殖システムSyは、飼育水Wのミネラル濃度が基準範囲の下限値よりも小さい場合、即ちミネラルが不足する場合に、制御装置12(調整部)によって不足を補う指示又は動作を行うことができる。よって、この養殖システムSyは、飼育水Wのミネラル濃度が低すぎるまま運用され続けることを防ぐことができ、飼育水Wのミネラル濃度が低すぎる期間が継続しすぎることに起因する不具合を生じにくくすることができる。
 また、養殖システムSyは、飼育水Wのミネラル濃度が基準範囲の上限値よりも大きい場合、即ちミネラルが過剰である場合に、制御装置12(調整部)によって過剰状態を解消する指示又は動作を行うことができる。よって、この養殖システムSyは、飼育水Wのミネラル濃度が過剰であるまま運用され続けることを防ぐことができ、飼育水Wのミネラル濃度が過剰である期間が継続しすぎることに起因する不具合を生じにくくすることができる。
 また、養殖システムSyは、飼育水Wのミネラル濃度が基準範囲を外れる場合に、制御装置12(調整部)によって外部に対して警告動作を行うことができるため、警告動作を認識した作業者等がミネラル濃度の異常を把握することができるようになる。よって、作業者は、飼育水Wのミネラル濃度が基準範囲を外れる場合に適した対応を迅速にとることができる。
 また、養殖システムSyでは、対象とする水生生物が甲殻類とされている。飼育水W内で甲殻類を生育する場合、飼育水Wに含まれるミネラルの濃度がより重要であり、ミネラルの濃度が適正でない期間が長くなりすぎると、甲殻類が適正に生育されないリスクがより高まる。具体的には、例えば、適正な早さで脱皮がなされなくなったり、適正な時期に適正な大きさに生育されなくなったりする問題が生じやすくなる。この点に関し、養殖システムSyは、飼育水Wのミネラルの濃度を適正化することができ、ミネラルの濃度が基準範囲を外れた状態で運用され続けることを防ぐことができるため、甲殻類が適正に生育されないリスクをより抑え、甲殻類の生育の促進と安定化を図りうる。
 <第2実施形態>
 第2実施形態に係る養殖システムSyは、図4のミネラル調整制御を、図5のように変更した点のみが第1実施形態と異なり、その他の点は、第1実施形態の養殖システムSyと同一である。例えば、第2実施形態に係る養殖システムSyは、上述の「1.養殖システムの概要」で説明された内容については、第1実施形態と同一である。更に、第2実施形態に係る養殖システムSyは、上述の「2.ミネラルの検出及び調整のための構成」における(検出及び調整のための基本構成)で説明された内容については、第1実施形態に係る養殖システムSyと同一である。また、第2実施形態に係る養殖システムSyは、図1~図3の構成は、第1実施形態に係る養殖システムSyと同一である。よって、以下の説明では、適宜図1~図3が参照される。
 第2実施形態に係る養殖システムSy(図1)は、制御装置12(図1)が図5のような流れでミネラル調整制御を行う。
 図1に示される制御装置12は、開始条件の成立に応じて図5のミネラル調整制御を開始する。なお、開始条件は、時間的条件(例えば、予め定められた時刻が到来したという条件、或いは、前回のミネラル調整制御から所定時間が経過したという条件など)であってもよく、その他の条件(例えば、作業者によって所定操作がなされるという条件、所定の装置が動作するという条件、所定の工程が行われるという条件など)であってもよい。また、図5の制御を繰り返すサイクルは、養殖期間の全体を通して一定であってもよく、期間や生育数に応じてサイクルを変えてもよい。
 制御装置12は、図5で示すミネラル調整制御を開始した場合、まず、ステップS21にて、カルシウム濃度の判定を行う。ステップS21の処理は、例えば、図4におけるステップS1及びステップS2の処理と同一である。具体的には、カルシウムセンサ22がステップS21の時点で検出した飼育水W内のカルシウムイオン濃度の値を取得し、カルシウムイオン濃度の値(カルシウムセンサ22から取得した検出値)が、予め定められたカルシウムイオン濃度の基準範囲(A1(ppm)~A2(ppm)の範囲)を外れているか否かを判定する。
 制御装置12は、ステップS21の後、ステップS22にて、マグネシウム濃度の判定を行う。ステップS22の処理は、例えば、図4におけるステップS4及びステップS5の処理と同一である。具体的には、マグネシウムセンサ24がステップS22の時点で検出した飼育水W内のマグネシウムイオン濃度の値を取得し、マグネシウムイオン濃度の値(マグネシウムセンサ24から取得した検出値)が、予め定められたマグネシウムイオン濃度の基準範囲(B1(ppm)~B2(ppm)の範囲)を外れているか否かを判定する。
 制御装置12は、ステップS22の後、ステップS23にて、ナトリウム濃度の判定を行う。ステップS23の処理は、例えば、図4におけるステップS7及びステップS8の処理と同一である。具体的には、ナトリウムセンサ26がステップS23の時点で検出した飼育水W内のナトリウムイオン濃度の値を取得し、ナトリウムイオン濃度の値(ナトリウムセンサ26から取得した検出値)が、予め定められたナトリウムイオン濃度の基準範囲(C1(ppm)~C2(ppm)の範囲)を外れているか否かを判定する。
 制御装置12は、ステップS23の後、ステップS24において、ステップS21~S23の判定で基準範囲よりも濃度が大きい成分(過剰濃度の成分)が検出されたか否かを判定する。制御装置12は、ステップS21においてカルシウムイオン濃度が基準範囲(A1(ppm)~A2(ppm)の範囲)の上限値(A2(ppm))以下であると判定し、且つ、ステップS22においてマグネシウムイオン濃度が基準範囲(B1(ppm)~B2(ppm)の範囲)の上限値(B2(ppm))以下であると判定し、且つ、ステップS23においてナトリウムイオン濃度が基準範囲(C1(ppm)~C2(ppm)の範囲)の上限値(C2(ppm))以下であると判定した場合、ステップS24においてNoと判定し、ステップS34の処理を行う。
 制御装置12は、ステップS34において、不足成分の追加量(投入量)を算出し、その後、ステップS35において、ステップS34で算出された追加量(投入量)の不足成分を追加する指示又は動作を行う。制御装置12は、ステップS21、S22、S23の判定において、いずれの成分も各成分について定められた上限値以下であると判定され、且つ、いずれの成分も各成分について定められた下限値以上あると判定された場合、即ち、いずれの成分も基準範囲内である場合、ステップS34では、不足成分の追加量(投入量)は0とする。この場合、制御装置12は、ステップS35では、不足成分を加える指示及び動作を行わない。この場合、制御装置12は、ステップS35では、いずれの成分も基準範囲を満たす旨の報知を行うようにしてもよい。例えば、制御装置12は、「いずれの成分の濃度も適正です」といったメッセージを表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。
 制御装置12は、ステップS21、S22、S23の判定において、いずれかの成分が当該成分について定められた下限値未満であると判定された後にステップS34の処理を行う場合、ステップS34では、当該成分(不足成分)の追加量(投入量)を算出する。この場合の追加量(投入量)は、飼育槽50内の飼育水Wに対して不足成分を当該追加量だけ加えた場合に、不足成分の濃度が基準範囲内になる量である。具体的には、追加量(投入量)は、飼育水Wに対して不足成分を当該追加量だけ加えた場合に、不足成分の濃度が基準範囲における所定の目標値になる量とすることができる。この場合の目標値は、例えば、基準範囲の中心値であってもよく、その他の値(上限値や下限値)であってもよい。具体的には、制御装置12は、ステップS34の開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおいてイオン濃度が基準範囲未満である不足成分の濃度と、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、上記不足成分のイオン濃度の目標値と、に基づいて、不足成分の追加後に不足成分のイオン濃度が上記目標値(不足成分のイオン濃度の目標値)となるような不足成分の追加量を算出する。例えば、ステップS21において、カルシウムイオンの濃度Axが検出され、この濃度Axがカルシウムイオン濃度の下限値よりも低いと判定された場合においてステップS34の処理を行う場合、カルシウムが不足成分となるため、制御装置12は、ステップS34では、不足成分であるカルシウムの追加量(投入量)Xcを算出する。この追加量Xcは、カルシウムを当該追加量Xcだけ追加した場合に追加後の飼育水のカルシウムイオンの濃度が上記目標値Atとなる量であり、追加前のカルシウムイオンの濃度Axと、飼育槽50内の飼育水Wの量Zwと、目標値Atとが定まれば、追加量Xcは1つの値に定まる。従って、制御装置12は、現在(追加前)の飼育水Wにおけるカルシウムイオン濃度Axと、飼育槽50内の飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、カルシウムイオン濃度の目標値Atと、に基づいて、カルシウムの追加後にカルシウムイオン濃度が上記目標値Atとなるカルシウムの追加量Xcを算出する。
 制御装置12は、ステップS34において不足成分の追加量(投入量)を算出した後、ステップS35において、飼育水Wに不足成分のミネラルを加える指示又は動作を行う。この場合のミネラルの追加は第1実施形態と同様の方法で行うことができる。例えば、カルシウムイオンが不足成分であり、ステップS34において上記のように追加量(投入量)Xcが決定した場合、制御装置12及びカルシウム供給部30は、ステップS35において、決定した追加量Xcのカルシウムを水溶液又は粉末の状態で飼育槽50内に投入する。或いは、このような動作に代えて、制御装置12は、ステップS35において、表示部18や音声部20と協働し、「Xc(g)のカルシウムを投入してください」というメッセージなどを表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。
 なお、ステップS34において2種類以上の成分が不足成分とされた場合、制御装置12は、ステップS34では、2種類以上の不足成分の各々について、上記の方法と同様の方法で各不足成分の各追加量(各投入量)を算出し、ステップS35では、ステップS34で算出された各不足成分の各追加量(各投入量)に基づいて、2種類以上の不足成分の各ミネラルを加える指示又は動作を行う。この例では、制御装置12は、ステップS35において、複数種類のミネラルのそれぞれの濃度を基準に合うように導く指示又は動作を行うことができる。また、制御装置12は、飼育水Wに2種類以上のミネラルを加える指示又は動作を行う場合、上述のように、加える2種類以上のミネラルの各追加量(各投入量)をステップS34においてそれぞれ算出した上で、ステップS35では、ステップS34で算出された各追加量(各投入量)に基づいて混合された2種類以上のミネラルを、飼育水Wに加える指示又は動作を行うこともできる。例えば、制御装置12は、ステップS34において、不足成分がカルシウムイオン、マグネシウムイオンであるとした場合、ステップS34において、不足成分であるカルシウムの追加量(投入量)Xc及びマグネシウムの追加量(投入量)Xmを上述の方法で算出し、その後のステップS35では、ステップS34で算出された各追加量(各投入量)Xc,Xmに基づいて定まる混合比(カルシウムの追加量Xc、マグネシウムの追加量Xmの混合比)でカルシウム及びマグネシウムを混合した上で飼育水Wに加えるように、カルシウム供給部30及びマグネシウム供給部32を動作させる制御(動作)を行ってもよい。この例では、制御装置12、カルシウム供給部30、マグネシウム供給部32は、加えるミネラルの全種類(カルシウム及びマグネシウム)を、ステップS34で算出された各追加量(各投入量)Xc,Xmに基づく混合比(カルシウムの追加量Xc、マグネシウムの追加量Xmの混合比)で混合した上で、飼育水Wに加えるように動作する。なお、この場合の「混合した上で加える動作」は、混合対象である複数のミネラルの投入時期が少なくとも一部の時期で重なっていればよく、複数のミネラルが同一の投入経路から投入されてもよく、別々の投入経路から投入されてもよい。なお、本明細書では、制御装置12が「調整部」の一例に相当するが、「調整部」はミネラルを供給する供給部(例えば、カルシウム供給部30、マグネシウム供給部32、ナトリウム供給部34)を含んでいてもよい。或いは、このような動作に代えて、制御装置12は、ステップS35において、ステップS34で算出された各投入量(各追加量)を使用者が認識又は特定できる報知を行ってもよい。例えば、制御装置12は、ステップS35において、「カルシウムXc(g)、マグネシウムXm(g)を混合して加えてください」というメッセージなどを表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。なお、ステップS35等において飼育水Wにミネラルを加える動作を行う場合、ミネラルを加える動作は一回で行ってもよいし、複数回に分けて行ってもよい。
 制御装置12は、ステップS21においてカルシウムイオン濃度が基準範囲(A1(ppm)~A2(ppm)の範囲)よりも大きいと判定した場合、ステップS22においてマグネシウムイオン濃度が基準範囲(B1(ppm)~B2(ppm)の範囲)よりも大きいと判定した場合、ステップS23においてナトリウムイオン濃度が基準範囲(C1(ppm)~C2(ppm)の範囲)よりも大きいと判定した場合、のいずれかの場合には、ステップS24においてYesと判定し、ステップS26の処理を行う。
 制御装置12は、ステップS26では、ステップS21~S23の判定で基準範囲よりも濃度が大きい成分(過剰成分)が複数検出されたか否かを判定する。制御装置12は、ステップS26の処理において、ステップS21~S23の判定で基準範囲よりも濃度が大きい成分が1つのみ検出されたと判定した場合、ステップS26においてNoと判定し、ステップS27の処理を行う。
 制御装置12は、ステップS27では、追加水量Xwを算出する。この場合の追加水量Xwは、飼育槽50内の飼育水Wの現在(追加前)の量Zwに対して当該追加水量Xwだけ水を加えた場合に、過剰成分の濃度が当該過剰成分について定められた基準範囲内になる量である。具体的には、追加水量Xwは、飼育水Wの現在の量Zwに対して上記追加水量Xwだけ水を加えた場合に、上記過剰成分の濃度が過剰成分の基準範囲における上述の目標値になる量とすることができる。従って、制御装置12は、ステップS27の実行開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおいて過剰となっている対象成分(過剰成分)の濃度と、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、上記対象成分の濃度の目標値と、に基づいて、水の追加後に過剰となっている対象成分の濃度が上記目標値となる追加水量Xwを算出する。例えば、ステップS21において、カルシウムイオンの濃度Axが検出され、この濃度Axがカルシウムイオン濃度の基準範囲(A1(ppm)~A2(ppm)の範囲)の上限値(A2(ppm))よりも大きいと判定された場合においてステップS27の処理を行う場合、ステップS27では、追加水量Xwだけ水を追加した場合に追加後の飼育水のカルシウムイオンの濃度が上記目標値Atとなるように上記追加水量Xwを算出する。この追加水量Xwは、ステップS27の実行開始時点の現在(追加前)のカルシウムイオンの濃度Axと、現在(追加前)の飼育槽50内の飼育水Wの量Zwと、上記目標値Atとが定まれば、追加水量Xwは1つの値に定まる。従って、制御装置12は、現在(追加前)の飼育水Wにおけるカルシウムイオン濃度Axと、飼育槽50内の飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、目標値Atと、に基づいて、水の追加後にカルシウムイオン濃度が目標値Atとなる追加水量Xwを算出する。なお、飼育槽50内の飼育水Wの量Zwは、公知の方法で検出することが可能である。例えば、飼育槽50の内縁形状が一定である場合、水位センサによって飼育槽50内の飼育水Wの水位が検出できれば、飼育水Wの量Zwを特定することができる。飼育水Wの量Zwの特定方法はこの方法に限定されず、例えば、水量センサによって飼育槽50内に流入した水の量と流出した水の量を検出することで、現在の飼育水Wの量Zwを特定してもよい。
 制御装置12は、ステップS26の処理において、ステップS21~S23の判定で基準範囲よりも濃度が大きい成分が複数検出されたと判定した場合、ステップS26においてYesと判定し、ステップS28の処理を行う。
 制御装置12は、ステップS28では、ステップS28の開始時点でイオン濃度が最も過剰となっている成分(以下、「最も過剰な成分」ともいう)に基づいて追加水量Xwを算出する。「最も過剰な成分」とは、ステップS28の開始時点でイオン濃度が過剰な複数の成分のうち、過剰なイオン濃度を解消して目標値にするための必要水量が最も大きい成分である。制御装置12は、ステップS28では、まず、ステップS28の開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおいて過剰となっている対象成分(過剰成分)の濃度と、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、上記対象成分の濃度の目標値と、に基づいて、水の追加後に過剰となっている対象成分の濃度を上記目標値にするために追加すべき必要水量を算出する。この必要水量は、いずれかの「過剰成分」に着目し、飼育水Wの現在の量Zwに対して必要水量だけ水を加えた場合に、当該過剰成分の濃度が当該過剰成分において定められた目標値になる量である。例えば、過剰成分としてカルシウムイオンに着目した場合、飼育水Wの現在の量Zwに対して必要水量だけ水を加えた場合に、カルシウムイオンの濃度がカルシウムイオンにおいて定められた目標値Atになる量である。制御装置12は、このような必要水量を、複数の対象成分(過剰成分)の各々に着目してそれぞれ算出し、必要水量が最も大きい成分を「最も過剰な成分」とする。
 ステップS28で算出する追加水量Xwは、飼育槽50内の飼育水Wの現在の量Zwに対して追加水量Xwだけ水を加えた場合に、上記「最も過剰な成分」の濃度が「最も過剰な成分」において定められた目標値になる量である。制御装置12は、ステップS28の開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおける「最も過剰な成分」の濃度と、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、「最も過剰な成分」の濃度の目標値と、に基づいて、水の追加後に「最も過剰な成分」の濃度が上記目標値となる追加水量Xwを算出する。例えば、「最も過剰な成分」がカルシウムイオンである場合、制御装置12は、ステップS28の開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおけるカルシウムイオン濃度Axと、飼育槽50内の飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、上記の目標値Atと、に基づいて、水の追加後にカルシウムイオン濃度が目標値Atとなる追加水量Xwを算出する。
 制御装置は、ステップS27又はステップS28の後、飼育槽50内の飼育水Wに対して上記追加水量Xwの水を追加したと仮定した場合の加水後における他の成分の濃度を算出する。ステップS27の後にステップS29の処理を行う場合、他の成分は、ステップS27で過剰成分とされた成分以外の成分である。ステップS28の後にステップS29の処理を行う場合、他の成分は、ステップS28で「最も過剰な成分」とされた成分以外の成分である。例えば、ステップS27における過剰成分、或いはステップS28における「最も過剰な成分」がカルシウムイオンである場合、いずれの場合でも、ステップS29での「他の成分」はマグネシウムイオン及びナトリウムイオンである。制御装置は、ステップS29では、ステップS27又はS28で算出された追加水量Xwの水が現在の水量Zwに追加された場合の上記他の成分の濃度をそれぞれ算出する。なお、飼育槽50内の飼育水Wにおける他の成分の現在の濃度は既に特定されているため、追加水量Xwの水を追加した後の追加後の飼育槽50内の飼育水の水量(Zw+Xw)が特定されれば、追加水量Xwの水を追加した後の上記他の成分の濃度もそれぞれ特定される。
 制御装置12は、ステップS29の後、ステップS30において、ステップS29で得られた他の成分の濃度(飼育槽50内に追加水量Xwの水を追加したと仮定した場合の追加後の他の成分の濃度)が基準範囲であるか否かを算出する。例えば、ステップS29において他の成分がマグネシウムイオンである場合、制御装置12は、ステップS30において、ステップS29で得られたマグネシウムイオンの濃度(飼育槽50内に追加水量Xwの水を追加したと仮定した場合の追加後のマグネシウムイオンの濃度)が基準範囲(B1(ppm)~B2(ppm)の範囲)であるか否かを算出する。
 制御装置12は、ステップS30において他の成分がいずれも基準範囲内であると判定した場合、ステップS31では、上述の追加水量Xwの水を追加する動作又は指示を行う。制御装置12は、ステップS31の処理を行う場合、注水装置28と協働し、追加水量Xwの水を飼育槽50内に投入する。或いは、制御装置12は、表示部18や音声部20と協働し、「Xw(g)の水を注入してください」というメッセージなどで表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。
 制御装置は、ステップS30において「他の成分」の少なくともいずれかが基準範囲外(下限値未満)であると判定した場合、ステップS32において、この成分(不足成分となる他の成分)の補充量を算出する。この場合、制御装置12は、追加水量Xwを加えた場合に不足成分となるイオンの濃度と、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、追加水量Xwと、上記不足成分のイオン濃度の目標値と、に基づいて、「追加水量Xwの水」と「追加量の不足成分」とを追加した後に不足成分のイオン濃度が上記目標値(不足成分のイオン濃度の目標値)となるような不足成分の追加量を算出する。例えば、ステップS32において、カルシウムイオンが「他の成分」のうちの不足成分(現在の水量Zwに対して追加水量Xwを加えた場合にイオン濃度が下限値未満となる成分)である場合、制御装置12は、ステップS32の開始時点の現在(追加前)の飼育水Wにおけるカルシウムイオンの濃度Axと、飼育水Wの現在(追加前)の量Zwと、追加水量Xwと、カルシウムイオン濃度の目標値Atと、に基づき、現在の飼育水Wに対して「追加水量Xwの水」と「追加量Xcのカルシウム」とを追加した後にカルシウムイオン濃度が上記目標値Atとなるようなカルシウムの追加量Xcを算出する。なお、追加水量Xwの水を加えた場合に複数の成分が不足成分(イオン濃度が下限値未満となる成分)になるとステップS30において判定された場合、各々の不足成分について、上記追加量を算出すればよい。
 制御装置12は、ステップS32の後、ステップS33において、「追加水量Xwの水」と「1以上の不足成分」を飼育水Wに加える指示又は動作を行う。制御装置12は、ステップS33では、追加水量Xwの水を追加する動作又は指示をステップS31と同様に行うことができる。また、制御装置12は、不足するミネラルを追加する動作又は指示を、ステップS35と同様に行うことができる。「追加水量Xwの水」を飼育水Wに加える動作又は指示と、「1以上の不足成分」を飼育水Wに加える動作又は指示は、同時期に行われることが望ましい。「追加水量Xwの水」と「1以上の不足成分」を飼育水Wに同時期に加えることで、ミネラルの濃度が基準範囲から乖離することを防止あるいは軽減しつつ、ミネラルの濃度を調整することができる。「同時期」とは、水を加える期間の少なくとも一部が、1以上の不足成分を加える期間と重なることを意味する。
 このように、制御装置12は、飼育水Wに水を加える指示又は動作を行う場合、飼育水Wに水を加える指示又は動作を行う前に、ステップS27又はS28において、必要な追加水量Xw(水投入量)を算出し、その後のステップS29において「他の成分の濃度」を算出することで、追加水量Xw(水投入量)の水を加えた事による複数種類のミネラルの濃度の変化を予測する。そして、制御装置12は、このような予測を行った場合において、追加水量(水投入量)Xwの水を追加することで複数種類のミネラルの内の少なくとも一種類のミネラルの濃度が基準よりも小さくなると予測されたときには、ステップS32において、上記「少なくとも一種類のミネラル」の濃度が基準に合うために必要なミネラル投入量として「他の成分の補充量」を算出し、ステップS33では、算出された追加水量(水投入量)Xwに基づいて水を加える指示又は動作を行うと共にステップS32で算出されたミネラル投入量(他の成分の補充量)に基づいて「少なくとも一種類のミネラル」を加える指示又は動作を行う。なお、制御装置12は、ステップS33において飼育水Wに2種類以上のミネラルを加える指示又は動作を行う場合でも、ステップS35において2種類以上のミネラルを飼育水に加える指示又は動作と同様に行うことができ、例えば、「ステップS32で算出された2種類以上のミネラル投入量」に基づいて混合された2種類以上のミネラルを飼育水Wに加える指示又は動作を行うことができる。一方、制御装置12は、ステップS29において上記のような予測を行った場合において、ステップS30でYesとなる場合、即ち、複数種類のミネラルの内で基準よりも濃度が小さくなるミネラルが無いと予測されたときには、ステップS31では、算出された追加水量Xw(水投入量)に基づいて水を加える指示又は動作を行う。
 <他の実施形態>
 本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態を、次のように変更してもよい。
 上記実施形態では、ミネラルセンサとして、カルシウムセンサ、マグネシウムセンサ、ナトリウムセンサを例示したが、これらのうちの1つまたは2つのみが設けられていてもよい。或いは、これらのミネラルセンサと併用して又はこれらのミネラルセンサに代えて、他種のミネラルセンサが設けられていてもよい。
 上記実施形態では、養殖システムSyで養殖する水生生物として、エビを例示したが、エビ以外の甲殻類(カニ、オキアミ等)であってもよく、魚類、貝類、水産動物類、海産ほ乳類、海藻類などの水生生物であってもよい。また、養殖システムが対象とする養殖は、「塩分を含む水で水産物を養殖する水産養殖」であってもよく、「塩分を含まない水での水産物を養殖する水産養殖」であってもよい。
 上記実施形態では、循環経路の一例として循環経路70を例示したが、飼育槽内の飼育水を飼育槽の外部で循環させて飼育槽に戻す経路であれば図1の構成に限定されず、様々な構成を採用することができる。
 上記実施形態では、ミネラルセンサが飼育槽50内の飼育水のミネラル濃度を検出する例を示したが、ミネラルセンサが循環経路70内の飼育水のミネラル濃度を検出してもよい。例えば、沈殿槽52内の飼育水のミネラル濃度を検出してもよく、管路66A~66G内の飼育水のミネラル濃度を検出してもよい。
 上記実施形態では、ミネラル濃度が基準範囲の下限値よりも小さい場合、ステップS3、S6、S9では、検出されたミネラル濃度と下限値との差分に応じた投入量でミネラルを投入したが、ミネラル濃度が基準範囲の下限値よりも小さい場合、予め定められた一定量のミネラルを投入してもよい。
 上記実施形態では、ミネラル濃度が基準範囲の上限値よりも大きい場合、ステップS3、S6、S9では、検出されたミネラル濃度と上限値との差分に応じた投入量で水を投入したが、ミネラル濃度が基準範囲の上限値よりも大きい場合、予め定められた一定量の水を投入してもよい。
 上記実施形態では、飼育水のミネラル濃度を基準範囲内に導く動作の一例として、ミネラル濃度が下限値よりも小さい場合にステップS3、S6、S9においてミネラル投入動作を行う例を示したが、ミネラルの投入動作に代えて、「飼育水のミネラル濃度を基準範囲内に導く指示」を行うようにしてもよい。例えば、上記実施形態では、カルシウム濃度が下限値よりも小さい場合にステップS3でカルシウムの投入動作を行ったが、カルシウムの投入動作に代えて、カルシウムの投入を表示や音声によって作業者に指示してもよい。例えば、「カルシウムを投入してください」というメッセージを表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。或いは、上記実施形態と同様の方法でカルシウムの投入量を算出し、算出した投入量を例えば、「○○gのカルシウムを投入してください」というメッセージなどで表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。ステップS6におけるマグネシウムの調整や、ステップS9におけるナトリウムの調整についても同様に行うことができる。また、上記実施形態では、カルシウム濃度が上限値よりも大きい場合にステップS3で水の注入動作を行ったが、水の注入動作に代えて、水の注入を表示や音声によって作業者に指示してもよい。例えば、「水を注入してください」というメッセージを表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。或いは、上記実施形態と同様の方法で水の注入量を算出し、算出した注入量を例えば、「○○gの水を注入してください」というメッセージなどで表示部18に表示したり、音声部20によって音声で発したりしてもよい。また、水の注入動作に際し、水の排出も行い、水交換としてもよい。また、「飼育水のミネラル濃度を基準範囲内に導く指示」として、「〇〇を投入してください」といった直接的に指示するメッセージの代わりに、「〇〇が不足しています」「〇〇が過剰です」という警告表示や「〇〇の投入を推奨します」といった推奨するメッセージ等の、作業者にミネラル濃度を基準範囲内に導く動作を喚起するメッセージを表示してもよい。また、表示部18に表示されるメッセージは、文章に限られず、例えば、「要投入」と書かれた枠組みの中にミネラルや水を示すアイコンを表示する、不足しているミネラル成分を投入する動画を表示する等、画像や動画を用いて表示しても良い。
 上記実施形態では、飼育水のミネラル濃度の調整のため、基準値(基準となる数値範囲である基準範囲)を定め、ミネラル濃度が基準値の上下限から外れた場合に濃度調整動作を行う例を示したが、この形態に限られない。例えば、基準は数値範囲ではなく、1点の数値でも良く、また、育成段階等に応じて適宜変化させても良い。例えば、基準を数値範囲でなく、1点の数値とする例としては、第1、第2実施形態において、上述のカルシウムイオンの基準範囲A1(ppm)~A2(ppm)を、A1=A2とするように変更し、上述のマグネシウムイオンの基準範囲B1(ppm)~B2(ppm)を、B1=B2とするように変更し、上述のナトリウムイオンの基準範囲C1(ppm)~C2(ppm)を、C1=C2とするように変更すればよい。加えて、第2実施形態においては、カルシウムイオンの基準(基準値)及び目標値をいずれもA1とし、マグネシウムイオンの基準(基準値)及び目標値をいずれもB1とし、ナトリウムイオンの基準(基準値)及び目標値をいずれもC1とすればよい。
 上記実施形態では、制御装置12は、飼育水Wに2種類以上のミネラルを加える指示又は動作を行う場合、加えられる2種類以上のミネラルの追加量を算出し、算出された追加量に従って全てのミネラルを混合し、追加していたが、追加量に加えてそれらの混合比や複数回に分けて追加する際の一度あたりに追加する量を算出してもよい。不足成分や飼育環境によっては、全ての不足成分を一度に投入するよりも混合比を調整しつつ、段階的に投入することで、飼育水W中のミネラルの濃度の変化速度を抑えたりした方が望ましい場合があるためである。この算出は、ステップS32の、水と共に加えるミネラルが複数種類ある場合に行っても良い。
 上記実施形態において、飼育水Wに水及びミネラルを追加する動作又は指示を行う際は、同時期に行われることが望ましいが、飼育水への溶解のしやすさや作業者の作業性を鑑みて、養殖対象の水生生物への悪影響がない範囲で多少のタイムラグを設けても良い。
 制御装置12は、飼育水に加えられるミネラルの量(例、単位時間あたりのミネラルの追加量)と、飼育水におけるこのミネラルの濃度の時間変化との関係を表す情報を生成してもよい。制御装置12は、飼育水に加えられる水の量(例、単位時間あたりの水の追加量)と、飼育水におけるミネラルの濃度との関係を表す情報を生成してもよい。以下の説明において適宜、水とミネラルとの一方又は双方が飼育水に加えられた際のミネラルの濃度変化を表す情報を濃度応答情報という。制御装置12は、例えば、飼育水に加えられるミネラルの量の時間履歴と、このミネラルの濃度の時間変化とを対応付けることで、濃度応答情報を生成してもよい。飼育水に加えられるミネラルの量の時間履歴は、例えば、制御装置12が各ミネラルの供給部を制御する際の指令によって得られる。ミネラルの濃度の時間変化は、例えば、ミネラルセンサの検出結果から得られる。制御装置12は、例えば、飼育水にミネラルの追加を開始して時刻からのミネラルの濃度の時間変化を機械学習してもよい。制御装置12は、学習結果を利用して、例えば濃度のオーバーシュートを減らすように、各ミネラルの供給部を制御してもよい。制御装置12は、例えば、ミネラルの投入量を決定することに用いられる関数(例、数式、演算テーブル)を、学習結果を利用して更新してもよい。
 制御装置12は、例えば、記憶部16に記憶されたプログラムを読み出し、このプログラムに従って各種処理を実行する。上記プログラムは、例えば、コンピュータに水生生物を飼育する飼育槽内の飼育水又は飼育槽の外部で飼育水を循環させる循環経路内の飼育水に含まれるミネラルの濃度と所定の基準とを比較することを実行させる。ミネラルの濃度が基準を外れた場合に、上記プログラムは、コンピュータに、飼育水のミネラルの濃度を基準に合うように導く指示又は動作を行う制御を実行させてもよい。飼育水に2種類以上のミネラルを加える指示又は動作を行う場合、上記プログラムは、コンピュータに、加える2種類以上のミネラルの投入量を算出することを実行させてもよい。上記プログラムは、コンピュータに、投入量に基づいて混合された2種類以上のミネラルを飼育水に加える指示又は動作を行う制御を実行させてもよい。上記プログラムは、コンピュータに、飼育水に水を加える指示又は動作が行われる前に、必要な水投入量を算出することと、算出された水投入量の水を加えた事による複数種類のミネラルの濃度の変化を予測することと、複数種類のミネラルの内の少なくとも一種類のミネラルの濃度が基準よりも小さくなると予測されたときに、少なくとも一種類のミネラルの濃度が基準に合うために必要なミネラル投入量を算出することとを実行させてもよい。上記プログラムは、コンピュータに、算出された水投入量に基づいて水を加える指示又は動作を行う制御と、ミネラル投入量に基づいて少なくとも一種類のミネラルを加える指示又は動作を行う制御とを実行させてもよい。上記プログラムは、コンピュータに、複数種類のミネラルのうち基準よりも濃度が小さくなるミネラルが無いと予測されたときに、算出された水投入量に基づいて水を加える指示又は動作を行う制御を実行させてもよい。上記プログラムは、コンピュータに、上述の各種処理の一部を実行させなくてもよい。上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。上記プログラムは、コンピュータシステムに記録されているプログラム(例、オペレーティングシステム)との組み合わせによって、各種処理を実行する差分プログラム、又は差分ファイルでもよい。
 なお、ミネラルは、一般的な有機物に含まれる4元素(炭素・水素・窒素・酸素)以外の無機質のうち、水生生物の生育に影響を及ぼす元素であればよい。つまり、本発明でいうミネラルは、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムに限定されず、カリウム等も該当する。
 なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 12…制御装置(調整部)
 22…カルシウムセンサ(ミネラルセンサ)
 24…マグネシウムセンサ(ミネラルセンサ)
 26…ナトリウムセンサ(ミネラルセンサ)
 50…飼育槽
 70…循環経路
 Sy…養殖システム
 W…飼育水

Claims (9)

  1.  水生生物を養殖する循環式の養殖システムであって、
     水生生物を飼育する飼育槽内の飼育水又は前記飼育槽の外部で前記飼育水を循環させる循環経路内の前記飼育水に含まれるミネラルの濃度を検出するミネラルセンサと、
     前記ミネラルセンサによって検出される前記ミネラルの濃度と所定の基準とを比較し、前記ミネラルの濃度が前記基準を外れた場合に、前記飼育水の前記ミネラルの濃度を前記基準に合うように導く指示又は動作を行う調整部と、
     を有する養殖システム。
  2.  前記調整部は、前記ミネラルセンサによって検出される前記ミネラルの濃度が前記基準よりも小さい場合に前記飼育水に前記ミネラルを加える指示又は動作を行う
     請求項1に記載の養殖システム。
  3.  前記調整部は、前記ミネラルセンサによって検出される前記ミネラルの濃度が前記基準よりも大きい場合に前記飼育水に水を加える指示又は動作を行う
     請求項1又は請求項2に記載の養殖システム。
  4.  前記調整部は、前記ミネラルセンサによって検出される前記ミネラルの濃度が前記基準を外れる場合に外部への警告動作を行う、
     請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の養殖システム。
  5.  前記水生生物は甲殻類である
     請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の養殖システム。
  6.  前記ミネラルセンサは、液膜式のミネラルセンサである、
     請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の養殖システム。
  7.  前記養殖システムは複数種類のミネラルの濃度を検出するミネラルセンサを有し、
     前記調整部は、前記複数種類のミネラルのそれぞれの濃度を前記基準に合うように導く指示又は動作を行う
     請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の養殖システム。
  8.  前記調整部は、前記飼育水に2種類以上の前記ミネラルを加える指示又は動作を行う場合、加える前記2種類以上のミネラルの投入量を算出し、前記投入量に基づいて混合された前記2種類以上のミネラルを前記飼育水に加える指示又は動作を行う
     請求項7に記載の養殖システム。
  9.  前記調整部は、前記飼育水に水を加える指示又は動作を行う場合、前記飼育水に水を加える指示又は動作を行う前に、必要な水投入量を算出し、前記水投入量の水を加えた事による前記複数種類のミネラルの濃度の変化を予測し、前記複数種類のミネラルの内の少なくとも一種類のミネラルの濃度が前記基準よりも小さくなると予測されたときに、前記少なくとも一種類のミネラルの濃度が前記基準に合うために必要なミネラル投入量を算出し、算出された前記水投入量に基づいて前記水を加える指示又は動作を行うと共に前記ミネラル投入量に基づいて前記少なくとも一種類のミネラルを加える指示又は動作を行い、前記複数種類のミネラルの内前記基準よりも濃度が小さくなるミネラルが無いと予測されたときに、算出された前記水投入量に基づいて前記水を加える指示又は動作を行う
     請求項7又は請求項8に記載の養殖システム。
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