特開 2022-6997 水耕栽培と陸上養殖装置及び水質管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022006997

(43)【公開日】2022-01-13

(54)【発明の名称】水耕栽培と陸上養殖装置及び水質管理方法

(51)【国際特許分類】

   A01K 63/04 20060101AFI20220105BHJP

   A01G 31/00 20180101ALI20220105BHJP

【ＦＩ】

A01K63/04 Z

A01G31/00 601Z

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020109618

(22)【出願日】2020-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】315000124

【氏名又は名称】株式会社エコプラナ

(71)【出願人】

【識別番号】520009378

【氏名又は名称】オイルレスエナジー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】712006743

【氏名又は名称】宇野 薫

(72)【発明者】

【氏名】宇野 薫

【テーマコード（参考）】

2B104

2B314

【Ｆターム（参考）】

2B104EB04

2B104EB19

2B104ED19

2B104EF09

2B314MA23

2B314MA27

2B314MA62

(57)【要約】      （修正有）

【課題】水生生物の閉鎖循環式陸上養殖において使用する飼育水に含まれる、水生生物を死滅させる原因となる有害な細菌類、病原性原虫およびウィルス等をケミカルや抗菌剤を一切使用せずに、養殖している水生生物から発生する細胞老廃物および不必要なプランクトンや飼料由来の有機物などを高度かつ効率的に除去することによって、安心・安全に水生生物を養殖することができる飼育水質管理システムと、その閉鎖循環式の飼育水を一切捨てることなく、食品として安全な有機栽培の水耕栽培様に再利用するその飼育・栽培方法を提供する。
【解決手段】陸上養殖での水質管理で、魚類の成長を飛躍的に成長させる方法であり、その成長に伴う排水処理問題を同時に無駄なく、水耕栽培の再生利用できる事が可能となる。それらを閉鎖循環型のシステム飼育と栽培にすることで、排水汚染と有機栽培による生産効率効果で、更なる魚類の生産率を高めて他の環境に害を与えない。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本発明は、陸上養殖と水耕栽培を同循環システムによって、双方の短所問題を補完しながら栽培運営できる特許技術である。

【請求項2】

本発明は、陸上養殖の上部に水耕栽培の栽培方法を合わせた、ハイブリット方式である。

【請求項3】

本発明は、陸上養殖水槽の上段に水耕栽培を兼ね備える事で、養殖時に排出される汚水処理を簡易に処理できる発明である。

【請求項4】

本発明は、陸上養殖と水耕栽培双方に必要な酸素供給を同時に供給して、無駄なく成長に役立てる発明である。

【請求項5】

本発明は、水耕栽培での肥料のコストを陸上養殖における汚水を、処理して肥料化にして無駄なく利用できる発明である。

【請求項6】

本発明は、陸上養殖と水耕栽培を半閉鎖型の循環システムによる栽培及び飼育であり、水質利用を限りなく省エネルギー化した発明である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水耕栽培と陸上養殖の水質浄化と生産を簡便に実現する装置と、その管理運営方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、陸上養殖や水耕栽培のプールにおける水質浄化管理は、別段の濾過槽を設けて、特に養殖の糞尿等の汚水浄化問題に取り組んでいるが、水質浄化と養殖や水耕栽培の生産性を上げるには、浄化槽の大型化や多々な触媒等の浄水システムが必要とされている。 その為に、生態系事業生産性の向上には、費用対効果の効率を上げる為には、施設全体の大型が不可欠で、事業規模に対する十分な効果及び水質浄化の成果が上がらなかった。更に飼育水質問題の病原菌微生物処理が必要で、規模の拡大と共に生産効率が落ちて、コスト負担増で生産性が十二分に上がらなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許文献1:特開2020-074761特許2:特許第6569037

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】特許文献2:特開2020-074761

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、水生生物の閉鎖循環式陸上養殖において使用する飼育水に含まれる、水生生物を死滅させる原因となる有害な細菌類、病原性原虫およびウィルス等をケミカルや抗菌剤を一切使用せずに、養殖している水生生物から発生する細胞老廃物および不必要なプランクトンや飼料由来の有機物などを高度かつ効率的に除去することによって、安心・安全に水生生物を養殖することができる飼育水質管理システムと、その閉鎖循環式の飼育水を一切捨てることなく、食品として安全な有機栽培の水耕栽培様に再利用するとその飼育・栽培方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の水生生物を死滅させる原因となる有害な細菌類、病原性原虫およびウィルス等による水質問題については、ソノケミストリーを応用した水質汚染物質の処理 技術方法によりケミカル殺菌弊害を完全に抑えて、更に水生生物の排泄物を含む飼育水を同超音波作用のソノケミストリー効果で、高分子の汚水を低分子に物質の処理する事で、汚染水を水耕栽培の肥料水として簡易に利用させる効果で廃棄水を限りなく少なくす。このように、陸上養殖の汚水問題短所を水耕栽培に連結利用させる事で、閉鎖循環水を有効利用させるシステム事で、陸上養殖・水耕栽培・排水問題・飼料軽減の自然循環型の画期的な飼育・浄化・栽培の工程を閉鎖循環方式で運転稼働を提供する。

【0007】

上記の方法は、全て閉鎖式循環方式を貯水された飼育水において魚介類を養殖する養殖方法を採るために、完全な循環型栽培方法を確立するために、陸上養殖の上部に縦型に配置する。
その処理水を再利用と容易にコスト低減の目的で、同処理済み常態の飼育水をポンプで、養殖最上部に位置する水耕栽培にたらし供給する事で、水耕栽培の肥料水としての供給動力を兼ね備える。通常の陸上養殖を水耕栽培に利用すると肥料濃度希釈問題による成長に影響与えるが、養殖の排水を基本図の11bの配管から得られる循環汚水を11bに一旦自然落下方式の浄化により、下部の12bのラインに希望する濃度の肥料水を12bで目的物の水耕栽培を行う。しかし養殖の成長時期には、汚水濃度が高い場合更に下部の12の位置での水耕栽培の選択で、安全な栽培が出来る。

【0008】

そして、水耕栽培の利用処理済みの排水は、完全浄化されないケースの水質浄化については、本発明の多段式縦型の21・22・23と食物の成長度合いによっては、肥料水として完全吸収できない意場合を想定して、この下部に多段式の自然ろ過システムを配置する事で、完全浄化とメンテナンスの簡便効果の両立を達成する。 又は水耕栽培の品種を水質別に利用する事で、完全な閉鎖型再利用循環型の陸上養殖・水耕栽培・水質浄化の三位一体の事業がスペースを取らずにコスト軽減して食品の安定生産が可能となる。

【0009】

そして、基本図の6の配管ラインは、

【0010】

基本図の6は、陸自用養殖も水耕栽培にも成長・成育に必要なナノバブル発生システムラインである。酸素濃度90%以上の供給図の4で行う。このシステムは特許第６５６９０３７号の技術を利用する事で、酸素濃度DO値２５レベルを常に供給する事で、業類と野菜類の成長が平均20%確保の実績がでた。更にエビの養殖のテストでは、ストレス緩和による死亡率が通常平均の18%以上改善できた。さらに同ナノバブルの酸素供給機器と並列して、魚種によね資料を５で気泡に混ぜる事で魚群の成長率が30%以上短縮になった。

【発明の効果】

【0011】

本発明の最大の効果は、陸上養殖の短所問題の汚水を処分する事ではなく再利用して、問題点のコストと労力カバーして長所に転ずるシステムである。

【0012】

このシステムをより簡易に低コストで継続的なメンテナンスの利便性を容易にしたのが、基本図の全てを縦型多段式システムにすることで、目的水質動力源を最小限にしたので、水耕栽培の種類と水質浄化を自然落下による管理で全てにコストが低くなり、場所のスペースを広げることなく生産性が向上する点である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】基本図の3は陸上養殖の水槽であるポンプ6のラインはマイクロバブルと飼料を4と5で混合させるポンプ7のラインが本発明の縦型多段式への閉鎖循環型の基点である図の8部分は、超音波ミキサーによる発熱効果らよる水温加熱させる図の1部分はね汚水処理と水耕栽培を水質に応じて、栽培棚である図の2部分は、更に水耕栽培や必要時に浄化システムを設ける予備棚段である

【図2】基本図の2は、基本図ポンプ6からなる酸素供給による溶存酸素濃度の時間差の計測値と、魚類の糞尿等の水質TDSを計測して、魚類の成長と比較した基本測定値情報表である。

【図3】基本図3は、基本図の1の多段部分で実際に循環の汚染水を利用した、水耕栽培の小葱の成長速度、品質をテスト以外区の比較データ記録である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本実施の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る陸上養殖水槽3はどのような魚介類でも対象とすることができる。水耕栽培については、不織布からなるフィルタをろ過材とするろ過装置から構成と共用して利用できることが判明したので、水量が常に落下しているのでフィルタの上に種を乗せるだけで、栽培が出来る。図の1から2までは水質の管理状況によってどの棚が水耕栽培に適した水化で選べる便利と生産効率が望める。

【実施例0015】

本実施の形態に係る養殖設備１によって、魚介類の成長が促進されることを確かめるために実験を行った。
実験方法：次の池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれにおいて飼育水の水温を２４～２７℃にしてクロコを飼育水１ｍ３あたり１００匹放流し、数ヶ月間養殖を行い、成長の状態を記録した。
実験結果：
基本図2の酸素濃度による数値と陸上養殖を行った、稚魚が２００ｇ以上のウナギに成長した。そしてクロコの２０％が８０～２００ｇのウナギに成長した。
水耕栽培では、基本図の3のように小葱の成長が平均値30%を確保した、更に従来の収穫機関を２週間以上縮める事に成功した。
考察：
これによって、明確な閉鎖式循環利用は化学飼料や肥料に毒された、土壌では改善に証明時間が掛かるが、水耕栽培においては、必要な酸素量と水温を保ち、汚水原因の水質濃度目的別の収穫物に変える事で、生産性が簡易に上がる証明をした。

【産業上の利用可能性】

【0016】

本発明は、既に陸上養殖や水耕栽培をしている敢行事業者の双方にお互いの欠点を補う形で、普及が出来る。更に本発明の主要なアイデアである多段式縦型は、事業スペースの少ない場所やビルの屋上でも農業の二毛作の様にも生産効率が大幅に見込めて、水質汚染問題を起こさない、再生再利用可能エネルギーの基本タイプである。

【符号の説明】

【0017】

基本図1は、陸上養殖水槽からの排水をポンプで加工改質しながら、上部の水耕栽培の水槽ベッドにと濾過槽システムに縦型多段式に循環利用している、水流フロー図である。
基本図2は、同上の水質フロー図での酸素バブルを含有システムによる、溶存酸素濃度と水質を記録を図り、水質の経緯を観測した数値である。
基本図3は、実際の陸上養殖の排水を小葱栽培の上記の水質で実際に栽培した利用した、成長結果のデータと観測地である。

【図1】

【図2】

【図3】