特許 7262713 エビ養殖用の養殖システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-14

(45)【発行日】2023-04-24

(54)【発明の名称】エビ養殖用の養殖システム

(51)【国際特許分類】

   A01K 61/59 20170101AFI20230417BHJP

   A01K 61/80 20170101ALI20230417BHJP

   A23K 20/20 20160101ALI20230417BHJP

【ＦＩ】

A01K61/59

A01K61/80

A23K20/20

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019070986

(22)【出願日】2019-04-03

(65)【公開番号】P2020167950

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】508186185

【氏名又は名称】株式会社マクスマラシステムズ

(74)【代理人】

【識別番号】110003018

【氏名又は名称】弁理士法人プロテクトスタンス

(72)【発明者】

【氏名】成田 繁壮

【審査官】中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１０６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３１３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８９１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３６９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４２０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１６８１５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４９２２８５６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｋ ６１／００ － ６１／６５

Ａ０１Ｋ ６１／８０ － ６３／１０

Ａ２３Ｋ ２０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エビ類の養殖を行うエビ養殖用の養殖システムにおいて、
前記エビ類を養殖するため水が入った養殖槽と、
前記養殖槽の水中に配置され前記エビ類の動作音及び前記養殖槽内の雑音を検知する音響センサーと、
前記エビ類の餌を供給する餌供給部と、
前記音響センサーで検知した前記エビ類の動作音及び前記雑音が第１閾値を超えて第１所定時間経過後、前記餌供給部へ第１の餌の供給信号を送信し、且つ前記動作音及び前記雑音が前記第１閾値とは異なる第２閾値を超えた後、前記餌供給部へ第２の餌の供給信号を送信する制御部と、
を備えるエビ養殖用の養殖システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記動作音及び前記雑音が前記第２閾値を超えた後、前記第１所定時間とは異なる第２所定時間が経過後に、前記餌供給部へ前記第２の餌の供給信号を送信する請求項１に記載のエビ養殖用の養殖システム。

【請求項3】

エビ類の養殖を行うエビ養殖用の養殖システムにおいて、
前記エビ類を養殖するため水が入った養殖槽と、
前記養殖槽の水中に配置され前記エビ類の動作音を検知する音響センサーと、
前記エビ類の餌を供給する餌供給部と、
前記音響センサーで検知した前記エビ類の動作音が第１閾値を超え、さらに前記動作音と時間との第１積分値が第１開積分値を超えた後、前記餌供給部へ第１の餌の供給信号を送信し、且つ前記動作音が前記第１閾値とは異なる第２閾値を超えた後、前記動作音と前記時間との第２積分値が前記第１開積分値とは異なる第２開積分値を超えた後、前記餌供給部へ第２の餌の供給信号を送信する制御部と、
を備えるエビ養殖用の養殖システム。

【請求項4】

前記餌は、鉄イオン化合物を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエビ養殖用の養殖システム。

【請求項5】

さらに、水中に配置され前記水の温度を検知する温度センサー、水中に配置されリン酸塩濃度を検知するリン酸塩センサー、水中に配置され溶存酸素量値を検知する溶存酸素量センサー、水中に配置され水のアンモニア性窒素濃度を検知するアンモニア性窒素センサー、水中に配置され水の亜硝酸性窒素濃度を検知する亜硝酸性窒素センサー、水中に配置され水の硝酸性窒素濃度を検知する硝酸性窒素センサー、水中に配置され水素イオン濃度を検知する酸／アルカリセンサー、又は水中に配置され鉄イオン濃度を検知する鉄イオンセンサーのいずれか一つ以上を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエビ養殖用の養殖システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、陸上に設けたエビ類の養殖を行うエビ養殖用の養殖槽に関する。特に海水又は淡水の供給および排出をせずに、適切な量のエビの給餌を行い、エビの養殖を行うエビ養殖用の養殖システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の産業規模でなされるエビ養殖は、海辺近くの野外に潮だまりのような池を設け、ここの池に稚エビを低密度で放養し、餌を与えるといった粗放的なものが一般的であった。しかし、エビ類の生産効率を向上するために、特許文献１の開示されているように、遮光性を有するハウス内に直方体状のコンクリート製の水槽を配置して、エビ類を養殖するエビ養殖用の養殖システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－２１７８９５号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、エビ類の飼育量や餌の投入量などを調整しないと、エビ類の養殖が失敗することがある。またエビ類の飼育期間によってエビ類の大きさが変わり餌の投入量も変わってくるため、エビ類の養殖には専門的な知識が必要であった。
そこで本発明は、上記課題を解決するエビ養殖用の養殖システムを提案する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態は、エビ類の養殖を行うエビ養殖用の養殖システムである。そして養殖システムは、エビ類を養殖するため水が入った養殖槽と、養殖槽の水中に配置されエビ類の動作音を検知する音響センサーと、エビ類の餌を供給する餌供給部と、音響センサーで検知したエビ類の動作音に基づいて餌供給部へ餌の供給信号を送信する制御部と、を備える。

【0006】

餌は、鉄イオン化合物を含むことが好ましい。また制御部は、動作音が第１閾値を超えて第１所定時間経過後に餌供給部へ餌の供給信号を送信することが好ましい。また制御部は、第１閾値とこの第１閾値とは異なる第２閾値とが設定され、制御部が動作音が第２閾値を超えて餌供給部へ餌の供給信号を送信するようにすることが好ましい。また制御部は、第１閾値とこの第１閾値とは異なる第２閾値とが設定され、制御部は、動作音が第２閾値を超え第１所定時間とは異なる第２所定時間が経過後に、餌供給部へ餌の供給信号を送信してもよい。

【0007】

制御部は、動作音が第１閾値を超えて動作音と時間との積分値が第１所定積分値を超えた後に餌供給部へ餌の供給信号を送信することが好ましい。また制御部は、第１閾値とこの第１閾値とは異なる第２閾値とが設定され、制御部は、動作音が第２閾値を超えて餌供給部へ餌の供給信号を送信することが好ましい。また制御部は、第１閾値とこの第１閾値とは異なる第２閾値とが設定され、制御部は、動作音が第２閾値を超え第１所定積分値とは異なる第２積分値を超えた後に、餌供給部へ餌の供給信号を送信してもよい。

【0008】

養殖システムは、さらに、水中に配置され水の温度を検知する温度センサー、水中に配置されリン酸塩濃度を検知するリン酸塩センサー、水中に配置され溶存酸素量値を検知する溶存酸素量センサー、水中に配置され水のアンモニア性窒素濃度を検知するアンモニア性窒素センサー、水中に配置され水の亜硝酸性窒素濃度を検知する亜硝酸性窒素センサー、水中に配置され水の硝酸性窒素濃度を検知する硝酸性窒素センサー、水中に配置され水素イオン濃度を検知する酸／アルカリセンサー、又は水中に配置され鉄イオン濃度を検知する鉄イオンセンサーのいずれか一つ以上を備えてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本実施形態の養殖システムは、エビ類の動作状況に応じて餌の投入量を変えることができるため、専門的な知識が充分でなくてもエビ類の養殖を容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）は複数の設備類を取り付けた養殖システムの平面概念図である。（ｂ）は複数の設備類を取り付けた養殖システムの断面概念図である。

【図2】養殖槽１００に設けられた設備類とセンサー類とが制御部２０に接続された図である。

【図3】検知した動作音に基づいて、餌供給部へ開閉信号を送信する第１例と第２例とを説明する図である。

【図4】検知した動作音に基づいて、餌供給部へ開閉信号を送信する第３例と第４例とを説明する図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。説明に用いる各図はこれら発明を理解できる程度に概略的に示してあり、大きさ等は誇張して描いている。また説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示している。また海水で養殖するエビ類を前提に説明するが、淡水で養殖するエビ類にも本実施形態は適用できる。

【0012】

＜養殖槽の構成＞
図１は、本実施形態に係る陸上に配置したエビ養殖用の養殖システムを示す説明図である。図１（ａ）は養殖システムの平面概念図であり（ｂ）は養殖システムの断面概念図である。本実施形態に係るエビ養殖用の養殖槽１００は、陸上に敷設して海水を閉鎖循環（自己循環）系で循環させてエビ類の養殖を行うものである。

【0013】

エビ養殖用の養殖槽１００は、海水が循環する仕切り壁で仕切られていても良いが、基本的に１つの槽であり、この一つの養殖槽１００で、エビ類に餌を供給して飼育し、海水を浄化し、海水にミネラルを供給する。

【0014】

養殖槽１００は、図１（ａ）に示されているように平面視でトラック形状であり、例えばトラック形状の大きさは金属製の３ｍ×２０ｍである。養殖槽１００はこの形状に限られず、鉄筋コンクリート製の２０ｍ×５０ｍの矩形形状であってもよく、直径１０ｍの円形状であってもよい。また図１（ｂ）に示されているように、エビ類は、一般に養殖槽１００の底面１０２付近に住み付くので、養殖槽１００の高さは１．０ｍ以上あればよく、海水の深さが０．７ｍ以上あればよい。図示しないが、養殖槽１００は、屋根またはシート等で覆われていることが好ましい。昼間の日光を遮って海水の急激な温度変化しないようにするためであり、雨天により海水濃度が急激に変化したり海水の水素イオン濃度（ｐＨ）が急激に変動しないようにしたりするためである。なお、本実施形態では養殖槽１００は、金属製もしくは鉄筋コンクリート製であることを前提として説明するが、養殖槽１００は、野外の土を掘り起こして造成した養殖池も含む概念である。

【0015】

養殖槽１００は、底部１０２に排水口９９が設けられている。養殖槽１００の底面１０２は、平ら（水平）に描かれているが排水口９９に向かって傾斜していることが好ましい。なお、図１（ａ）及び（ｂ）に示された例では、排水口９９を底部の端に設けてあるが、排水口９９の位置は底部の中央であってもよい。排水口９９には、排水配管９８が接続されており、その排水配管９８には海水を止めたり流したりする排水バルブ９６が配置されている。

【0016】

養殖槽１００の上部には、給水配管９４が配置され、給水配管９４には海水を給水したり給水を止めたりする給水バルブ９２が配置される。養殖槽１００は、閉鎖循環（自己循環）系であり、基本的に、一度海水を養殖槽１００に給水すると、エビ類の養殖期間である例えば６カ月海水を供する必要はなく、また排水口９９から海水を排水することもない。養殖槽１００から海水が蒸発して水位が低くなったりした場合に、給水配管９４から海水又は淡水を給水すればよい。

【0017】

（設備類）
底部１０２の近傍には、養殖槽１００の外部に設置された空気ポンプ８２に接続されたブロワー８０が配置される。ブロワー８０は、酸素あるいは大気を養殖槽１００の海水中へ散気する。空気ポンプ８２は、回転速度を可変することでブロワー８０からの散気量を可変することができる。

【0018】

養殖槽１００は、その中央に対流発生部７０及び餌供給部発５０を配置している。対流発生部７０は、回転モータ７２とこの回転モータ７２に接続されたブレード７４とからなり、このブレード７４が海中に入れられている。回転モータ７２は、回転速度を可変することでブレード７４の回転を変えることができる。対流発生部７０は、ブレード７４を使用する代わりにスクリューを使用したジェット水流で対流を発生させてもよい。餌供給部５０は、ホッパ５４とホッパ弁５２とからなり、ホッパ弁５２が開くことで餌が自重により養殖槽１００の海水に落ち、ホッパ弁５２が閉まると餌の供給をストップさせる。なお、餌供給部５０は、餌を飛ばして投入する投入機であってもよい。またホッパ弁５２又は投入機は、餌の供給量を可変できるようにしてもよい。

【0019】

エビの餌は、魚粉、イカミール、オキアミミール、エビミール及び貝肉ミール等を配合したもので、鉄イオン化合物（フミン酸鉄およびフルボ酸鉄）を加えた餌が好ましい。下記に説明する鉄イオン化合物供給部を設ける必要がなくなる。また鉄イオン化合物（フミン酸鉄およびフルボ酸鉄）を加えることで、餌に抗生物質を入れなくてもよいし、又は餌に含まれる抗生物質等を減らすことができる。

【0020】

また、養殖槽１００は、凝集剤供給するための凝集剤供給部６０を有してもいても良い。凝集剤供給部６０は、ホッパ６４とホッパ弁６２とからなり、ホッパ弁６２が開くことで凝集剤が自重により養殖槽１００の海水に落ち、ホッパ弁５２が閉まると凝集剤の供給をストップさせる。凝集剤は、固形性有機物および／またはリンを凝集する役目を有し、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が挙げられる。凝集剤供給部６０は、養殖槽１００内の海水中に凝集剤を供給し、海水中の固形性有機物および／またはリンを所定濃度になるまで除去することができる。そしてエビ類の養殖期間の終了後に、底面１０２付近に沈殿したこれら固形物を、排水口９９から海水とともに排水しても良い。なお、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）は酸性であるため、何らかのアクシデントにより養殖槽１００の海水のｐＨ値が高アルカリ性（約８．５以上）になった場合には、ｐＨ調整剤として添加することができる。

【0021】

生物学的窒素除去部４１は、エビの残餌や排泄物を硝化させる細菌を使用し、窒素を除去する。生物学的窒素除去部４１は、窒素除去細菌を含む粒体もしくは液体を養殖槽１００の海水に供給し、生物学的な細菌の作用により残餌や排泄物から発生するアンモニアを分解する。生物学的窒素除去部４１は、ホッパ４２とホッパ弁４３とからなるが、必ずしも供給装置として用意する必要はなく、一定量の窒素除去細菌を含む粒体が海水に浸るようにする装置でもよい。

【0022】

窒素除去細菌は、アンモニアを酸化し亜硝酸を生ずるアンモニア酸化細菌と亜硝酸を酸化し硝酸を生ずる亜硝酸酸化細菌とを含む。アンモニア酸化細菌は、好気性条件の下で養殖槽１００の海水を亜硝酸性窒素に変換し、亜硝酸酸化細菌により、亜硝酸を酸化し硝酸に変換される。生物学的窒素除去部４１は、アンモニア等が増えたらホッパ弁４３を開き、自動的に窒素除去細菌を含む粒体もしくは液体を供給することが好ましい。アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌は、海水のアンモニア性窒素濃度、養殖池１００での海水温度およびＤＯ（溶存酸素量）値に影響を受ける。このため、生物学的窒素除去部４１は、窒素除去細菌を含む粒体もしくは液体を供給せず、窒素除去を行っても良い。例えば、ブレード７４で対流の強さを変えて、アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌に接する流量を変えて窒素除去の調整することもできる。

【0023】

アルカリ化剤供給部４４は、海水のｐＨ値をアルカリ化させるアルカリ化剤を供給する。アルカリ化剤供給部４４は、ホッパ４５とホッパ弁４６とからなる。アンモニア酸化細菌によってアンモニアから亜硝酸に分解される際に水素イオンが生成されるため、養殖槽１００の海水は、ｐＨ値が下がり酸化される。このためｐＨ値を上げるために、アルカリ化剤供給部４４は、アルカリ化剤を供給する。アルカリ化剤は、例えば、水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）_２である。

【0024】

鉄イオン化合物供給部４７は、海水にミネラルや鉄イオン化合物を加え、水質悪化、悪臭等の発生を抑えるためのものである。鉄イオン化合物供給部４７は、フミン酸およびフルボ酸を含有する鉄イオン化合物（フミン酸鉄およびフルボ酸鉄）として養殖槽１００の海水に供給する。鉄イオン化合物供給部４７は、ホッパ４８とホッパ弁４９とからなるが、必ずしも供給装置として用意する必要はなく、一定量の鉄イオン化合物を海水に浸るようにした装置でもよい。フミン酸鉄およびフルボ酸鉄は、例えばシリカ等の他の物質と結合させた粒体であってもよくまたはフミン酸鉄およびフルボ酸鉄を含む溶液であってもよい。鉄イオン化合物供給部４７は、不図示の電磁弁等で自動的に鉄イオン化合物を供給することが好ましい。フミン酸およびフルボ酸が養殖槽１００の海水に含まれる量は、鉄イオン化合物の供給量で変化させることができる。また鉄イオン化合物が粒体である場合には、ブレード７４で対流の強さを変えて、フミン酸鉄およびフルボ酸鉄を含む粒体に接する流量を変えて調整することもできる。また前述したように、エビの餌に鉄イオン化合物が含まれる場合には、鉄イオン化合物供給部は無くても良い。

【0025】

養殖槽１００は、内側の側壁の一部に温調器Ｈ／Ｃが取り付けられている。温調器Ｈ／Ｃは、海水を加熱するヒーターと海水を冷却するクーラーとを有しており、海水温度をエビの生育に適正な摂氏２３から２７度に保つ。ヒーターとクーラーは、ヒートポンプ方式等を含めて、エネルギーコストを低減できるような機器を選定することが好ましい。

【0026】

なお、養殖槽１００は、海水のｐＨ値を好ましい範囲（約７．５～８．５）に調整するために図示しない酸化剤供給部を有していても良い。一例では、生物学的窒素除去部４１の作用により海水が酸性になると、アルカリ化剤供給部４４からアルカリ化剤を供給して、海水のｐＨ値を好ましい範囲に調整している。しかし、何らかのアクシデントによりｐＨ値が必要以上にアルカリ性（例えば８．５以上）になった場合には、上述のブロワー８０で酸素の供給量を増やして海水のｐＨ値を下げることができる。

【0027】

（センサー類）
養殖槽１００は、海水の状態を検知するために、音響センサー３０のほかに温度センサー等が設けられている。音響センサー３０は海水中に配置されエビ類の動作音、例えばエビ類が移動している音及びエビ類が餌を食べている音を検知する。同じ数量のエビ類であれば、エビ類が成長して大きくなるとエビ類の動作音が大きくなる傾向がある。図１では音響センサー３０は、養殖槽１００の中央に配置されているが、エビ類の動作音を集音しやすい場所であれば特に限定しない。また図１では音響センサー３０は、１つ設けられているが２以上設けられていてもよい。以下に温度センサー等の配置位置及び数も、本実施形態の位置に限られず、また温度センサー等が２以上あってもよい。

【0028】

温度センサーＴＰは、海水中に配置され海水の温度を検知する。ＰＯ_４センサーＰＯ４は、海水中に配置され養殖槽１００の海水のリン酸塩（ＰＯ_４）濃度を検知する。溶存酸素量センサーＤＯは、海水中に配置され養殖槽１００の海水の生物的溶存酸素量（ＢＤＯ）値又は溶存酸素量（ＤＯ）値（以下、ＤＯ値という。）を検知する。アンモニア性窒素センサーＮＨ４は、海水中に配置され養殖槽１００の海水のアンモニア性窒素濃度（ＮＨ_４－Ｎ）を検知する。亜硝酸性窒素センサーＮＯ２は、海水中に配置され養殖槽１００の海水の亜硝酸性窒素濃度（ＮＯ_２－Ｎ）を検知する。硝酸性窒素センサーＮＯ３は、海水中に配置され養殖槽１００の海水の硝酸性窒素濃度（ＮＯ_３－Ｎ）を検知する。また、酸／アルカリセンサーｐＨは、海水中に配置され養殖槽１００の海水の水素イオン濃度（ｐＨ）を検知する。鉄イオンセンサーＦｅは、海水中に配置され養殖槽１００の海水の鉄イオン濃度を検知する。なお養殖槽１００にこれらすべてのセンサー類を設ける必要はないが、本実施形態の説明では、すべてのセンサー類を使用する前提とする。

【0029】

＜養殖槽の制御＞
図２は、養殖槽１００に設けられた設備類とセンサー類とが制御部２０に接続された図である。制御部２０は、クラウドコンピュータ又はオンプレミスのコンピュータもしくはシーケンサー等である。制御部２０は、閉鎖循環（自己循環）系の海水をエビ類の養殖に適した環境に制御する。

【0030】

音響センサー３０が検知した動作音は制御部２０に送られる。制御部２０は、この動作音に基づいて、餌供給部５０のホッパ弁５２が開いたり閉じたりして、餌供給部５０が給餌する。音響センサー３０が検知した動作音に基づいて給餌する内容についてはさらに後述する。

【0031】

温度センサーＴＰが検知した養殖槽１００の海水温度は制御部２０に送られる。制御部２０は、この海水温度に基づいて温調器Ｈ／Ｃにより海水温度を上げたり下げたりして、エビの生育に適正な摂氏２３から２７度に保つ。また、アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌は、養殖池１００での海水温度が高くなると反応速度（増殖速度）が上がるため、制御部２０は、エビの生育に適正な範囲内で、温調器Ｈ／Ｃにより海水温度を上げたり下げたりすることもできる。

【0032】

溶存酸素量センサーＤＯが検知した養殖槽１００の海水のＤＯ値は制御部２０に送られる。制御部２０は、このＤＯ値に基づいて空気ポンプ８２に制御信号を送りブロワー８０から出る酸素あるいは大気の量を調整する。ブロワー８０によりＤＯ値が５ｐｐｍを下回らないようにする。またアンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌は、養殖池１００でのＤＯ値が高くなると反応速度（増殖速度）が上がる。そのため、制御部２０は、ブロアー８０の空気ポンプ８２の回転速度を可変してＤＯ値を上げたり下げたりして、アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌の反応速度を調整できる。

【0033】

アンモニア性窒素センサーＮＨ４、亜硝酸性窒素センサーＮＯ２及び硝酸性窒素センサーＮＯ３が検知した養殖槽１００の海水のアンモニア性窒素濃度（ＮＨ_４－Ｎ）、亜硝酸性窒素濃度（ＮＯ_２－Ｎ）及び硝酸性窒素濃度（ＮＯ_３－Ｎ）が制御部２０に送られる。これら濃度が高い場合には、アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌の反応速度を上げて、濃度を下げる。制御部２０は、温調器Ｈ／Ｃによる海水温度の上下及び空気ポンプ８２による海水中のＤＯ値の上下の少なくとも一方で、アンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌の反応速度を調整することができる。またアンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌は、流速が早いほど海水中の酸素が混ざり合うため反応速度が上がる。このため、制御部２０は、ブレード７４の回転モータ７２の回転速度を可変して回転を上げたり下げたりしてアンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌の反応速度を調整することができる。さらに、制御部２０は、生物学的窒素除去部４１に信号を送って、ホッパ弁４３を開け窒素除去細菌を海水中に供給してもよい。

【0034】

ＰＯ_４センサーＰＯ４が検知した養殖槽１００の海水のリン酸濃度（ＰＯ_４）が制御部２０に送られる。制御部２０は、凝集剤供給部６０に信号を送って、ホッパ弁６２を開けて、凝集剤を海水中に供給し、海水中の固形性有機物および／またはリンを所定濃度になるまで除去する。

【0035】

酸／アルカリセンサーｐＨが検知した養殖槽１００の海水の水素イオン濃度（ｐＨ値）が制御部２０に送られる。通常は、残餌やエビの排泄物をアンモニア酸化細菌及び亜硝酸酸化細菌で処理するため、養殖槽１００の海水がアルカリ性になっていく。このため、制御部２０は、アルカリ化剤供給部４４に信号を送って、ホッパ弁４６を開けて、酸化剤を海水中に供給し、海水中のｐＨ値を所定の範囲にしている。なお、生物起源の貝類の殻等の酸化剤は、酸性化の速度が遅いため、ｐＨ値が急な変化でアルカリ性に代わる際には、制御部２０は、凝集剤供給部６０のホッパ弁６２に信号を送って、ポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を入れても良い。また制御部２０は、アルカリ化剤供給部４４を動かすことなく空気ポンプ８２の回転速度を上げてブロアー８０からの散気を多くしても酸性化することができる。図１に示されたように、アルカリ化剤供給部４４とブロアー８０とは隣接して配置することが好ましい。ブロアー８０からの泡が生物起源の貝類等に当たると、酸性化の速度が速くなるからである。また何らかのアクシデントで、酸化剤又は凝集剤が海水中に入れられ過ぎられ、養殖槽１００の海水のｐＨ値が所定の範囲よりも酸性になってしまった場合には、制御部２０は不図示のアルカリ化剤供給部に信号を送りアルカリ化剤を海中に添加することもできる。

【0036】

鉄イオンセンサーＦｅが検知した養殖槽１００の海水の鉄イオン濃度が制御部２０に送られる。制御部２０は、鉄イオン化合物供給部４７に信号を送って、ホッパ弁４９を開けて、フミン酸鉄又はフルボ酸鉄を海水中に供給し、海水中の鉄イオン濃度が所定濃度にするようにしてもよい。鉄イオン化合物供給部４７を用意しない場合には鉄イオンセンサーＦｅも必要ないことがある。

【0037】

＜動作音に基づいた給餌について＞
昼行性のエビと夜行性のエビと薄明薄暮性のエビとに大きく分類できるが、エビの種類によって行動する時間帯が異なる。その行動する時間帯に餌を与えると、エビ類が餌を良く食べることが知られている。餌を良く食べると言うことはエビ類の成長が早まることを意味する。一方、エビ類の成長を早めるために、必要以上に餌を養殖槽１００の海水に入れると、雑菌が繁殖したり海水が汚れてアンモニア等が発生したりしてエビ類が死んだり弱ったりしてしまうことがある。このため、図２で示された制御をしてアンモニア等を抑えることができるとしても、必要以上に餌を養殖槽１００の海水に入れることは好ましくない。また、海老の成長を速めながら海水の環境を適正に保つためには、餌の供給量と供給時間帯とを調整することが好ましい。

【0038】

図３は、音響センサー３０が検知したあるエビの動作音のアナログデータであり、縦軸が音量であり横軸が時間である。エビの動作音はエビ類が養殖槽内を移動している音及びエビ類が餌を食べている音などが含まれる。エビ類の動作行動は、海水中のＤＯ値、ｐＨ値、温度等によって大きく変動する。制御部２０は、デジタルデータを処理しているが、理解を容易にするために図３では動作音はアナログデータで示されている。

【0039】

制御部２０は、音響センサー３０が検知したエビ類の動作音に基づいて、餌供給部５０のホッパ弁５２を開けたり閉じたりする信号又は餌の投入機で投入／非投入の信号を送信する。以下、ホッパ弁５２を開けたり閉じたりする信号を代表して説明する。図３は、これらの開閉信号を送信する第１例と第２例とを説明する図である。また図４は第３例と第４例とを説明する図である。

【0040】

（第１例）
不図示の入力装置及び表示装置によって、ホッパ弁５２を開けたり閉じたりする閾値ＴＨ１（ｄＢ）が設定される。図３ではＸ１ｄＢに設定されている。また、閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を開ける信号を送信するまでの開時間Ｓｔ１と、閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を閉じるまでの閉時間Ｓｔ２が設定される。開時間Ｓｔ１と閉時間Ｓｔ２とは、同じ時間であっても良いし異なる時間であってもよい。例えば開時間Ｓｔ１は５分と設定され、閉時間Ｓｔ２は７分と設定される。このように開時間Ｓｔ１もしくは閉時間Ｓｔ２を設定する理由は、音響センサー３０がエビ類の動作音だけでなく、海水面の波音などの突発的な雑音も検知するため、そのような雑音の影響を小さくするためである。なお、開時間Ｓｔ１及び閉時間Ｓｔ２は、１秒から５９分まで設定できるようにしておくことが好ましい。さらに好ましくは１分から３０分が設定できることが好ましい。

【0041】

図３の点Ｐ１において、動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に達してから開時間Ｓｔ１を経て、ホッパ弁５２を開ける信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。また点Ｑ１において、動作音の大きい状態から閾値ＴＨ１に達してから閉時間Ｓｔ２を経て、ホッパ弁５２を閉める信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。ホッパ弁５２を開ける信号から閉める信号まで、海水に餌が供給される。再び点Ｐ２において、閾値ＴＨ１に達してから開時間Ｓｔ１を経て、ホッパ弁５２を開ける信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信され、点Ｑ２において、閾値ＴＨ１に達してから閉時間Ｓｔ２を経て、ホッパ弁５２を閉める信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。

【0042】

点Ｐ３において、動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に達してから開時間Ｓｔ１を経て、ホッパ弁５２を開ける信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。しかし、点Ｑ３において、動作音の大きい状態から閾値ＴＨ１に達してから再び動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に入っている。閾値ＴＨ１より低い期間は閉時間Ｓｔ２（例えば７分）よりも短いので、制御部２０は、ホッパ弁５２を閉める信号を送信せず、餌供給部５０から餌が供給し続ける。点Ｑ４において、動作音の大きい状態から閾値ＴＨ１に達してから再び動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に入っている。閾値ＴＨ１より低い期間は閉時間Ｓｔ２よりも長いので、制御部２０は、ホッパ弁５２を閉める信号を送信し、餌供給部５０から餌の供給を止める。

【0043】

点Ｐ５において、動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に達しているが、開時間Ｓｔ１を経ないで再び閾値ＴＨ１よりも動作音が小さくなっている。このため制御部２０は、ホッパ弁５２を開ける信号をホッパ弁５２に送信していない。

【0044】

（第２例）
第２例では、不図示の入力装置及び表示装置によって、閾値ＴＨ１（ｄＢ）が設定されるとともに、閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を開ける信号を送信するまでの開積分値Ｉｔ１と、閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を閉じるまでの閉積分値Ｉｔ２が設定される。開積分値Ｉｔ１と閉積分値Ｓｔ２とは、同じ積分値（時間＊音量）であっても良いし異なる積分値であってもよい。

【0045】

図３の点Ｒ１において、動作音の小さい状態から閾値ＴＨ１に達してからの開積分値Ｉｔ１を超えてから、ホッパ弁５２を開ける信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。また点Ｓ１において、動作音の大きい状態から閾値ＴＨ１に達してから閉積分値Ｉｔ２を超えてから、ホッパ弁５２を閉める信号が制御部２０からホッパ弁５２に送信される。ホッパ弁５２を開ける信号から閉める信号まで、海水に餌が供給される。再び点Ｒ２において閾値ＴＨ１に達するが、開積分値Ｉｔ１を超えていないまま、再び閾値ＴＨ１よりも動作音が小さくなっている。このため制御部２０は、ホッパ弁５２を開ける信号をホッパ弁５２に送信していない。

【0046】

点Ｒ２において、第１例のように、開時間Ｓｔ１を設定していた場合には、制御部２０はホッパ弁５２を開ける信号をホッパ弁５２に送信する。しかし、第２例であると、閾値ＴＨ１に達しての動作音があまり大きくないために、開積分値Ｉｔ１を超えないため、制御部２０は、ホッパ弁５２を開ける信号を送信しない。

【0047】

本実施形態では、制御部２０が、音響センサー３０が検知したエビ類の動作音に基づいて、餌供給部５０のホッパ弁５２を開けたり閉じたりする信号を送信する。このため、余分な餌によって養殖槽１００の海水中に雑菌が繁殖したり海水が汚れてアンモニア等が発生したりすることが少なくなる。

【0048】

次に図４を使って、第３例と第４例とを説明する。まず、第１例と第２例と異なる点は第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２が設定される点である。またホッパ５２は、少なくとも２段階に餌を供給する供給量を可変できる点である。

【0049】

（第３例）
不図示の入力装置及び表示装置によって、ホッパ弁５２を開けたり閉じたりする第１閾値ＴＨ１（Ｘ１ｄＢ）及び第２閾値ＴＨ２（Ｘ２ｄＢ）が設定される。図４では第２閾値ＴＨ２が第１閾値ＴＨ１より大きい動作音用の閾値である。また、第１閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を第１角度開ける信号を送信するまでの開時間Ｓｔ１と、第２閾値ＴＨ２に達してからホッパ弁５２を第１角度よりも大きな第２角度開ける信号を送信するまでの開時間Ｓｔ１１とが設定される。さらに第１閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を閉じるまでの閉時間Ｓｔ２と、第２閾値ＴＨ２に達してからホッパ弁５２を第２角度から第１角度にする閉時間Ｓｔ１２とが設定される。開時間Ｓｔ１と閉時間Ｓｔ２とは、同じ時間であっても良いし異なる時間であってもよい。また開時間Ｓｔ１１及び閉時間Ｓｔ１２は、開時間Ｓｔ１及び閉時間Ｓｔ２とそれぞれ同じ時間であってもよいし、異なる時間であってもよい。図４では開時間Ｓｔ１１は開時間Ｓｔ１より短く設定され、閉時間Ｓｔ１２も閉時間Ｓｔ２より短く設定されている。なお開時間Ｓｔ１１及び閉時間Ｓｔ１２は、０秒から５９分まで設定できるようにしておくことが好ましい。

【0050】

０秒の設定とは、第２閾値ＴＨ２を超えると制御部２０がすぐにホッパ弁５２を第２角度に開く信号を送信することを意味する。第２閾値ＴＨ２で０秒でも良い理由は、すでに制御部２０が第１閾値ＴＨ１を超える動作音を所定時間又は所定積分値を超えていると判定しているため、雑音の影響はすでに取り除かれていると考えられるからである。

【0051】

図４の点Ｐ１において、動作音の小さい状態から第１閾値ＴＨ１に達してから開時間Ｓｔ１を経て、制御部２０はホッパ弁５２を第１角度に開く信号を送信する。さらに点Ｐ１１において、第２閾値ＴＨ１１に達して開時間Ｓｔ１１を経過すると、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度に開く信号を送信する。

【0052】

また点Ｑ１１において、動作音の大きい状態から第２閾値ＴＨ２に達してから閉時間Ｓｔ１２を経て、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度から第１角度にする信号をホッパ弁５２に送信する。また点Ｑ１において、第２閾値ＴＨ２から第１閾値ＴＨ１に達してから閉時間Ｓｔ２を経て、制御部２０はホッパ弁５２を閉める信号をホッパ弁５２に送信する。ホッパ弁５２が第２角度で開いている状態では、海水に餌が大量に供給される。そしてホッパ弁５２が第１角度で開いている状態では、海水に餌が少量供給される。

【0053】

点Ｐ２において、動作音の小さい状態から第１閾値ＴＨ１に達してから開時間Ｓｔ１を経て、制御部２０はホッパ弁５２を第１角度開ける信号を送信し、その後動作音は第２閾値ＴＨ２に入るが、その期間は一瞬であり開時間Ｓｔ１１よりも短いので、制御部２０はホッパ弁５２を第１角度開ける信号を送信したままで、第２角度開ける信号を送信しない。そして点Ｑ２において、動作音の大きい状態から第１閾値ＴＨ１に達してから閉時間Ｓｔ２を経て、制御部２０は、ホッパ弁５２を閉める信号を送信し、餌供給部５０から餌の供給を止める。

【0054】

（第４例）
第４例では、不図示の入力装置及び表示装置によって、第１閾値ＴＨ１（Ｘ１ｄＢ）及び第２閾値ＴＨ２（Ｘ２ｄＢ）が設定される。また第１閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を第１角度開ける信号を送信するまでの開積分値Ｉｔ１と、第２閾値ＴＨ２に達してからホッパ弁５２を第１角度よりも大きな第２角度開ける信号を送信するまでの開積分値Ｉｔ１１とが設定される。さらに第１閾値ＴＨ１に達してからホッパ弁５２を閉じるまでの閉積分値Ｉｔ２と、第２閾値ＴＨ２に達してからホッパ弁５２を第２角度から第１角度にする閉積分値Ｉｔ１２とが設定される。開積分値Ｉｔ１と閉積分値Ｉｔ２とは、同じ積分値（時間＊音量）であっても良いし異なる積分値であってもよい。また開積分値Ｉｔ１１及び閉積分値Ｉｔ１２は、開積分値Ｉｔ１及び閉積分値Ｉｔ２とそれぞれ同じ積分値であってもよいし、異なる積分値であってもよい。図４では開積分値Ｉｔ１１は開積分値Ｉｔ１より大きく設定され、閉積分値Ｉｔ１２も閉積分値Ｉｔ２より大きく設定されている。

【0055】

図４の点Ｒ１において、動作音の小さい状態から第１閾値ＴＨ１に達してからの開積分値Ｉｔ１を超えてから、制御部２０はホッパ弁５２を第１角度開ける信号をホッパ弁５２に送信する。点Ｒ１１において、第２閾値ＴＨ２に達してからの開積分値Ｉｔ１１を超えてから、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度開ける信号をホッパ弁５２に送信する。

【0056】

点Ｓ１１において、動作音の大きい状態から第２閾値ＴＨ２に達するが、その積分値が閉積分値Ｉｔ１２を超えていないため、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度から第１角度に閉める信号を送信しない。点Ｓ１２において、動作音が第２閾値ＴＨ２に達してその積分値が閉積分値Ｉｔ１２を超えて、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度から第１角度に閉める信号を送信する。そして再び点Ｒ１２において、第２閾値ＴＨ２に達してからの開積分値Ｉｔ１１を超えて、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度開ける信号をホッパ弁５２に送信する。そして点Ｓ１３において、動作音が第２閾値ＴＨ２に達してその積分値が閉積分値Ｉｔ１２を超えて、制御部２０はホッパ弁５２を第２角度から第１角度に閉める信号を送信し、
する。点Ｓ１において、閾値ＴＨ１に達してから閉積分値Ｉｔ２を超えてから、制御部２０は、ホッパ弁５２を閉める信号をホッパ弁５２に送信する。点Ｒ１３において、第２閾値ＴＨ２に達してからの積分値が開積分値Ｉｔ１１を超えていないから、ホッパ弁５２を第２角度開ける信号を送信することはない。つまり点Ｒ３で制御部２０がホッパ弁５２を第１角度開ける信号をホッパ弁５２に送信して、ホッパ弁５２が第１角度開けられた状態のままである。

【0057】

第３例及び第４例では、制御部２０が、音響センサー３０が検知したエビ類の動作音に基づいて、餌供給部５０のホッパ弁５２の開く角度を大きくしたり小さくしたり閉じたりしたりできる。このため、エビ類の活動の活発さに応じて餌が供給されるので、余分な餌によって養殖槽１００の海水中に雑菌が繁殖したり海水が汚れてアンモニア等が発生したりすることが少なくなるとともに、エビ類に十分な餌を供給することができる。またエビ類が成長するとその動作音も大きくなる傾向があるので、成長したエビ類には多くの餌を供給することができ、未だ小さなエビ類にはそのエビ類に適した餌の量を供給することができる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本実施形態のエビ養殖用の養殖槽は、海水で育つエビ類を前提に説明したが、淡水で育つエビ類にも適用できる。鉄イオン化合物を含む餌が供給されることで、餌に抗生物質を入れなくてもよい、又は餌に含まれる抗生物質を減らすとともに味の良いエビ類を養殖できる。

【符号の説明】

【0059】

２０ … 制御部
３０ … 音響センサー
４１ … 生物学的窒素除去部
４４ … アルカリ化剤供給部
４７ … 鉄イオン化合物供給部
５０ … 餌供給部
４３、４６、４９、５２ … ホッパ弁
４２、４５、４８、５４ … ホッパ
７０ … 対流発生部
７２ … 回転モータ
７４ … ブレード
８０ … ブロワー
８２ … 空気ポンプ
９２ … 給水バルブ
９４ … 給水配管
９６ … 排水バルブ
９８ … 排水配管
９９ … 排水口
１００ … 養殖槽
１０２ … 底部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】