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公開番号2024098477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-23
出願番号2023093090
出願日2023-06-06
発明の名称サンシャイン工業化循環水魚類養殖システム及び方法
出願人青海光子生態有限公司
代理人個人
主分類A01K 63/04 20060101AFI20240716BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】本発明は、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システム及び方法を提供し、水産養殖の技術分野に属する。
【解決手段】サンシャイン工業化循環水魚類養殖システムは、養魚池と繊維ロータリーディスク濾過システムを含み;前記繊維ロータリーディスク濾過システムは、養殖水中の大粒径粒子状物質の除去と微細藻類の定期的な採集を実現でき、処理後の水質は漁業の養殖基準に達し、97%の養殖水は直接循環再利用できる。本発明では、微細藻類及び魚類のその場で養殖する過程では、微細藻類は魚類が吐き出すCO₂、養殖水域中の窒素、リンなどの栄養素を、タンパク質、多糖類、ビタミン、脂質などの藻類細胞自身の物質に変換し、酸素を放出して養殖の水質を迅速に改善し;微細藻類と魚類のその場での養殖は、微細藻類の高い光合成効率を活かし、急速に成長する微細藻類は、魚が成長するのに適した環境を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
養魚池と繊維ロータリーディスク濾過システムを含み；
前記養魚池は、魚池本体、水入口、水出口を含み；
前記繊維ロータリーディスク濾過システムは、第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムを含み；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムは第１濾過池の中に配置され；第２繊維ロータリーディスク濾過システムは第２濾過池の中に配置され；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムは第１繊維ロータリーディスク濾過器を含み；
前記第２繊維ロータリーディスク濾過システムは第２繊維ロータリーディスク濾過器を含み；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過器における濾布の濾過孔径は１５～３０μｍであり；
前記第２繊維ロータリーディスク濾過器における濾布の濾過孔径は１～５μｍであり；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは、それぞれ、バックフラッシュシステムと付設電気制御システムを含み；
前記養魚池の水出口は、配管を介してそれぞれ第１濾過池と第２濾過池に連通し；
前記繊維ロータリーディスク濾過システムの濾過水出口は、配管を介して養魚池の水入口と連通することを特徴とするサンシャイン工業化循環水魚類養殖システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと前記第２繊維ロータリーディスク濾過システムは、同一の養殖汚水に対する濾過流束は同じであることを特徴とする請求項１に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖システム。
【請求項３】
前記第１濾過池と第２濾過池の間には、濾過水回収槽が設けられ；前記濾過水回収槽の底部には濾過水出口が設けられ；前記第１濾過池と第２濾過池にはそれぞれ汚れ排出口が設けられ；前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは一つの濾過水回収槽及び一つの濾過水出口を共有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖システム。
【請求項４】
前記繊維ロータリーディスク濾過システムは、泥排出システムを更に含み；前記泥排出システムは、前記第１濾過池と第２濾過池の底部にそれぞれ配置された泥排出管を含み、前記泥排出管は配管を介して逆吸引ポンプに連通していることを特徴とする請求項１に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖システム。
【請求項５】
前記第１濾過池と第２濾過池内の泥排出管にはそれぞれ電動弁が設けられ；前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは逆吸引ポンプを共有していることを特徴とする請求項４に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖システム。
【請求項６】
請求項１～５の何れか一項に記載されたサンシャイン工業化循環水魚類養殖システムに基づくサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法であって、
１）前記の魚池本体の中に、水を注入し、養殖水域中の藻類密度が５０～１０００ｍｇ／Ｌになるまで、事前に培養された高活性微細藻類を投入するステップと；
２）稚魚を投入し、３～５時間ごとに養魚池に餌をやるステップと；
３）養殖過程では微細藻類が安定成長期の終わりにあり、衰退期に入ろうとしているとき、第１繊維ロータリーディスク濾過器をオフにし、第２繊維ロータリーディスク濾過器をオンにして、微細藻類が養魚池に戻らないようにし、遮断された微細藻類はバックフラッシュシステムによって排出され、一定体積の事前に培養された高活性微細藻類を投入して、養殖水域中の藻類密度を５０～１０００ｍｇ／Ｌにし、１５０～２００日後に魚を収穫するステップとを含むことを特徴とするサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法。
【請求項７】
ステップ１）における前記養殖密度は２５～３５ｋｇ／ｍ
３
であることを特徴とする請求項６に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法。
【請求項８】
水域中の養殖密度が３０ｋｇ／ｍ
３
以上、且つ６０ｋｇ／ｍ
３
より小さい場合、入水量及び出水量はそれぞれ３５～４５ｍ
３
／ｈに設定し；水域中の養殖密度が６０ｋｇ／ｍ
３
以上、且つ１００ｋｇ／ｍ
３
より小さい場合、入水量及び出水量はそれぞれ５５～６５ｍ
３
／ｈに設定し；水域中の養殖密度が１００ｋｇ／ｍ
３
以上、且つ２００ｋｇ／ｍ
３
より小さい場合、入水量及び出水量はそれぞれ７０～９０ｍ
３
／ｈに設定することを特徴とする請求項６に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法。
【請求項９】
養殖過程では、養殖水域中の溶存酸素量は５～１２ｍｇ／Ｌであることを特徴とする請求項６に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法。
【請求項１０】
前記微細藻類は、前記第１繊維ロータリーディスク濾過器の中の濾布を通過できるが、前記第２繊維ロータリーディスク濾過器の中の濾布を通過できず；前記微細藻類には、クロレラ、ナンノクロロプシス、ドナリエラ、及びクラミドモナスのうちの１つ又は複数を含むことを特徴とする請求項６に記載のサンシャイン工業化循環水魚類養殖方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は水産養殖の技術分野に属し、特に、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
水産養殖は中国の食料安全保障システムの重要な部分であり、人々に大量の高品質の動物由来タンパク質を提供している。循環水養殖は、節水、高い繁殖密度、制御可能なシステム、及び外部環境の影響を受けにくいなどの利点により、今日の養殖産業の発展において避けられない傾向になっている。現在の循環水養殖システムには、通常、沈殿、濾過、バイオフィルター、酸素追加、温度調整、滅菌、消毒などの処理ユニットが含まれるが、ここでコアユニットとしてのバイオフィルターは、硝化反応を利用して有害な窒素含有汚染物質を毒性の低い硝酸態窒素に変換するだけで、養殖水域からそれを完全に除去することはできない。自己浄化能力をさらに向上させるために、近年、大型藻類や水生植物と養殖品種をその場で養殖し、それらの光合成を利用して養殖水域中のＮやＰなどの汚染物質を除去することにより、水質を効果的に改善でき、ＣＯ
２
排出量削減の目標をある程度達成できた。にもかかわらず、新たな問題も存在する。例えば、大型藻類や水生植物はＮやＰを効率よく変換させるために高い光量が必要であるが、魚類は比較的日陰の環境を好む。また、大藻や水生植物は定期的に収穫する必要があるため、循環水養殖システムのＮとＰの除去能力の安定性を確保することが難しいという問題もある。
【０００３】
微細藻類は、サイズが小さく、構造が単純で、成長が速い単細胞の藻類であり、光合成効率が高く、環境適応性が高く、倍加時間が短く、他の工学技術との統合が容易であるという利点がある。微細藻類は、光合成を通じて、ＮＨ
４
＋
－Ｎ、ＮＨ
３
－Ｎ、ＮＯ
２
－
－Ｎ、ＮＯ
３
－
－Ｎ、ＰＯ
４
３－
－Ｐなどの無機形態の窒素とリンの栄養素を、タンパク質、多糖類、脂肪、ビタミン及び核酸などの微細藻類の自己物質に変換できる。微細藻類の培養と養殖汚水処理を組み合わせることで、養殖汚水の浄化、Ｎ、Ｐ養分の回収、魚類食用可能な微細藻類の生産を同時に実現できる。このため、微細藻類や魚類をその場で養殖するためのサンシャイン工業化循環水システムが有望である。
【０００４】
循環水中の粒子状物質の組成は、魚の糞や餌の残滓などを含み、複雑であり、そのサイズの変化範囲はセンチメートルからナノメートルまで幅広いことはよく知られている。時間内に除去しないと、多くの粒子がより小さくなったり、溶解したりすることさえある。現在の処理方法は、沈降とスクリーン濾過でまず大粒径粒子状物質を除去し、次に泡沫分離で小粒径粒子状物質を除去する方法である。微細藻類の導入は、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システムにおける粒子状物質の組成がより複雑になり、大粒径粒子状物質は同様に優先的に除去されるが、微細藻類は収穫時になってからのみシステムから除去される。そのため、いかに効率よく大粒径粒子状物質の除去と微細藻類の定期的な収穫を実現するかは、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システムの成否を分ける鍵となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に鑑みて、本発明は、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システム及び方法を提供することを目的とする。本発明のサンシャイン工業化循環水魚類養殖システムは、魚及び微細藻類をその場で培養する養殖システムであって、循環水魚類養殖の高密度、高安定性及び低エネルギー消費量を実現できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記の目的を実現するために、本発明は以下の技術的解決策を提供する。
【０００７】
本発明は、サンシャイン工業化循環水魚類養殖システムを提供し、養魚池と繊維ロータリーディスク濾過システムを含み；
前記養魚池は、魚池本体、水入口、水出口を含み；
前記繊維ロータリーディスク濾過システムは、第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムを含み；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムは第１濾過池の中に配置され；第２繊維ロータリーディスク濾過システムは第２濾過池の中に配置され；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムは第１繊維ロータリーディスク濾過器を含み；
前記第２繊維ロータリーディスク濾過システムは第２繊維ロータリーディスク濾過器を含み；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過器における濾布の濾過孔径は１５～３０μｍであり；
前記第２繊維ロータリーディスク濾過器における濾布の濾過孔径は１～５μｍであり；
前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは、それぞれ、バックフラッシュシステムと付設電気制御システムを含み；
前記養魚池の水出口は、配管を介してそれぞれ第１濾過池と第２濾過池に連通し；
前記繊維ロータリーディスク濾過システムの濾過水出口は、配管を介して養魚池の水入口と連通する。
【０００８】
好ましくは、前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと前記第２繊維ロータリーディスク濾過システムは、同一の養殖汚水に対する濾過流束は同じである。
好ましくは、前記第１濾過池と第２濾過池の間には濾過水回収槽が設けられ；前記濾過水回収槽の底部には濾過水出口が設けられ；前記第１濾過池と第２濾過池にはそれぞれ汚れ排出口が設けられ；前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは一つの濾過水回収槽及び一つの濾過水出口を共有している。
【０００９】
好ましくは、前記繊維ロータリーディスク濾過システムは、泥排出システムを更に含み、前記泥排出システムは、前記第１濾過池と第２濾過池の底部にそれぞれ配置された泥排出管を含み、前記泥排出管は配管を介して逆吸引ポンプに連通している。
【００１０】
好ましくは、前記第１濾過池と第２濾過池内の泥排出管にはそれぞれ電動弁が設けられ；前記第１繊維ロータリーディスク濾過システムと第２繊維ロータリーディスク濾過システムは逆吸引ポンプを共有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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