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公開番号2024064183
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172591
出願日2022-10-27
発明の名称循環型水耕栽培装置及び循環型水耕栽培方法
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人
主分類A01G 31/00 20180101AFI20240507BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】栽培可能な植物の種類と養殖可能な水生生物の種類との制限を緩和する。
【解決手段】アクアポニックスシステム1は、第1の塩分濃度である栽培水W1を用いて植物91を栽培する栽培モジュール10と、第1の塩分濃度よりも高い第2の塩分濃度である養殖水W4を用いて魚92を養殖する養殖モジュール40と、栽培モジュール10が送り出した栽培水W1を受け入れて栽培水W1から養殖水W4のための濃縮水W2を得ると共に、養殖モジュール40が送り出した養殖水W4を受け入れて養殖水W4から栽培水W1を得る塩分濃度調整モジュール20と、を備える。栽培モジュール10、養殖モジュール40及び塩分濃度調整モジュール20は、栽培水W1及び養殖水W4が流れる循環経路を構成し、循環経路は、閉じている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の塩分濃度である栽培水を用いて植物を栽培する栽培モジュールと、
前記第１の塩分濃度よりも高い第２の塩分濃度である養殖水を用いて水生生物を養殖する養殖モジュールと、
前記栽培モジュールが送り出した前記栽培水を受け入れて前記栽培水から前記養殖水のための濃縮水を得ると共に、前記養殖モジュールが送り出した前記養殖水を受け入れて前記養殖水から前記栽培水を得る塩分濃度調整モジュールと、を備え、
前記栽培モジュール、前記養殖モジュール及び前記塩分濃度調整モジュールは、前記栽培水及び前記養殖水が流れる循環経路を構成し、
前記循環経路は、閉じている、循環型水耕栽培装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記塩分濃度調整モジュールは、
前記栽培モジュールから受け入れた前記栽培水を濃縮することによって、濃縮された前記栽培水を前記濃縮水として得ると共に前記栽培水の塩分濃度よりも低い第３の塩分濃度である希釈水を得る濃縮部と、
前記養殖モジュールから受け入れた前記養殖水を前記希釈水を用いて希釈し、希釈された前記養殖水を前記栽培水として送り出す希釈部と、を有する、請求項１に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項３】
前記塩分濃度調整モジュールから送り出された前記濃縮水を受け入れて前記濃縮水から前記養殖水を得る濃縮水濃度調整モジュールをさらに備え、
前記塩分濃度調整モジュールは、前記濃縮水を前記濃縮水濃度調整モジュールに送り出す濃縮水送出ポートと、前記希釈水を前記濃縮水濃度調整モジュールに送り出す希釈水送出ポートと、を有する、請求項２に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項４】
前記濃縮部は、逆浸透膜を含み、前記逆浸透膜を透過しなかった水を前記濃縮水として送り出すと共に、前記逆浸透膜を透過した水を前記希釈水として送り出す、請求項２に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項５】
前記栽培モジュールを前記塩分濃度調整モジュールに接続すると共に、前記栽培モジュールから前記塩分濃度調整モジュールに前記栽培水を送り出す第１の配管をさらに備え、
前記第１の配管は、前記栽培水の送出と停止とを相互に切り替え可能である、請求項２に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項６】
前記第１の配管を前記栽培水の送出が可能な状態とし、前記濃縮水及び前記希釈水を得る濃縮動作を行う、請求項５に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項７】
前記養殖モジュールを前記塩分濃度調整モジュールに接続すると共に、前記養殖モジュールから前記塩分濃度調整モジュールに前記養殖水を送り出す第２の配管をさらに備え、
前記第２の配管は、前記養殖水の送出と停止とを相互に切り替え可能である、請求項２に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項８】
前記第２の配管を前記養殖水の送出が可能な状態とし、前記養殖水を前記希釈水で希釈することによって前記栽培水を得る希釈動作を行う、請求項７に記載の循環型水耕栽培装置。
【請求項９】
第１の塩分濃度である栽培水を用いて植物を栽培する栽培モジュールが送り出した前記栽培水を受け入れて、前記栽培水から、前記第１の塩分濃度よりも高い第２の塩分濃度である養殖水のための濃縮水と、前記栽培水の塩分濃度よりも低い第３の塩分濃度である希釈水と、を得る濃縮ステップと、
前記希釈水を貯留する希釈部に、前記養殖水を用いて水生生物を養殖する養殖モジュールが送り出した前記養殖水を受け入れて、前記養殖水を前記希釈水で希釈することによって前記栽培水を得る希釈ステップと、を有する、循環型水耕栽培方法。
【請求項１０】
前記濃縮ステップで得た前記濃縮水を前記養殖水として前記養殖モジュールに送り出す第１移送ステップをさらに有する、請求項９に記載の循環型水耕栽培方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環型水耕栽培装置及び循環型水耕栽培方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、特許文献１に記載されるようなアクアポニックスと呼ばれる新しい水耕栽培の手法に注目が集まっている。アクアポニックスは、植物の水耕栽培と水生生物の養殖とを同一の装置で行う。水生生物は、アンモニア等を排泄物として排出する。このアンモニアは、装置内を流れる水によって移動し、水の流路中に設けられたフィルタ中に存在する微生物によって亜硝酸を経て硝酸へ分解され、最終的に硝酸は植物の養分として吸収される。硝酸が吸収されることによって、水は浄化される。浄化された水は、再び水生生物を養殖するタンクに移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－００００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アクアポニックスのための装置では、植物を栽培する領域と、水生生物を養殖する領域と、を水が循環する。つまり、この水の素性は、栽培可能な植物の種類と、養殖可能な水生生物の種類とが制限される。例えば、循環する水が淡水である場合には、養殖可能な水生生物が淡水に生息する水生生物に限定されてしまう。一方、循環する水が海水である場合には、栽培可能な植物が高塩濃度に耐えることができる塩生植物に限定されてしまう。
【０００５】
本発明は、栽培可能な植物の種類と養殖可能な水生生物の種類との制限を緩和できる循環型水耕栽培装置及び循環型水耕栽培方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態である循環型水耕栽培装置は、第１の塩分濃度である栽培水を用いて植物を栽培する栽培モジュールと、第１の塩分濃度よりも高い第２の塩分濃度である養殖水を用いて水生生物を養殖する養殖モジュールと、栽培モジュールが送り出した栽培水を受け入れて栽培水から養殖水のための濃縮水を得ると共に、養殖モジュールが送り出した養殖水を受け入れて養殖水から栽培水を得る塩分濃度調整モジュールと、を備え、栽培モジュール、養殖モジュール及び塩分濃度調整モジュールは、栽培水及び養殖水が流れる循環経路を構成し、循環経路は、閉じている。
【０００７】
循環型水耕栽培装置は、栽培水から養殖水のための濃縮水を得ると共に養殖水から栽培水を得る塩分濃度調整モジュールを備える。この塩分濃度調整モジュールによれば、栽培水の塩分濃度と養殖水の塩分濃度とを、互いに独立に設定することができる。従って、栽培水の塩分濃度を選択した植物の栽培に適する値に設定することができると共に、養殖水の塩分濃度を選択した水生生物の養殖に適する値に設定することがきる。その結果、栽培可能な植物の種類と養殖可能な水生生物の種類との制限を緩和することができる。
【０００８】
一形態である循環型水耕栽培装置において、塩分濃度調整モジュールは、栽培モジュールから受け入れた栽培水を濃縮することによって、濃縮された栽培水を濃縮水として得ると共に栽培水の塩分濃度よりも低い第３の塩分濃度である希釈水を得る濃縮部と、養殖モジュールから受け入れた養殖水を希釈水を用いて希釈し、希釈された養殖水を栽培水として送り出す希釈部と、を有してもよい。この構成によれば、互いに塩分濃度の異なる濃縮水と希釈水とを得ることができる。
【０００９】
一形態である循環型水耕栽培装置は、塩分濃度調整モジュールから送り出された濃縮水を受け入れて濃縮水から養殖水を得る濃縮水濃度調整モジュールをさらに備え、塩分濃度調整モジュールは、濃縮水を濃縮水濃度調整モジュールに送り出す濃縮水送出ポートと、希釈水を濃縮水濃度調整モジュールに送り出すことが可能な希釈水送出ポートと、を有してもよい。この構成によれば、濃縮水の塩分濃度を調整することができる。
【００１０】
一形態である循環型水耕栽培装置において、濃縮部は、逆浸透膜を含み、逆浸透膜を透過しなかった水を濃縮水として送り出すと共に、逆浸透膜を透過した水を希釈水として送り出してもよい。この構成によれば、簡易な構成によって濃縮水と希釈水とを得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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