JP2024012243A - On-land culture apparatus, and on-land culture method of algae bodies - Google Patents
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- Cultivation Of Seaweed (AREA)
Abstract
Description
特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年６月２１日ＴＶ放送 令和４年６月２１日ウェブサイト 令和４年３月７日ウェブサイト 令和４年４月２８日ウェブサイト 令和３年７月１９日性能比較試験Patent Act Article 30, Paragraph 2 application filed TV broadcast on June 21, 2020 Website on June 21, 2020 Website on March 7, 2020 Website on April 28, 2020 Site July 19, 2021 Performance comparison test
本発明は、陸上で海藻を養殖する海藻類の陸上養殖装置及び陸上養殖方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seaweed terrestrial cultivation apparatus and terrestrial cultivation method for cultivating seaweed on land.
陸上で海藻を養殖する技術として、例えば特許文献１は、海藻の胞子又は胞子が発芽した発芽体を集塊化させた種苗を用意し、これを水槽養殖することを開示している（特許文献１の段落［０００７］～［０００９］参照）。 As a technology for cultivating seaweed on land, for example, Patent Document 1 discloses preparing seedlings made by agglomerating seaweed spores or germination bodies in which the spores have germinated, and cultivating them in an aquarium (Patent Document 1) 1, paragraphs [0007] to [0009]).
海藻の陸上養殖に際しては、海藻に対する光照射が重要である。光照射を効率よく行うために特許文献１に記載の発明では水槽内で撹拌を行うことが記載されている（特許文献１の段落［００１０］参照）。撹拌により流水を生じさせて種苗（藻体集塊）を流動させ、これによって種苗に光照射を行っている。 When cultivating seaweed on land, it is important to irradiate the seaweed with light. In order to efficiently perform light irradiation, the invention described in Patent Document 1 describes stirring in a water tank (see paragraph [0010] of Patent Document 1). The stirring generates running water to flow the seedlings (algae aggregates), thereby irradiating the seeds and seedlings with light.
特許文献２は、海藻類の陸上養殖装置を開示している。この装置は、横断面形状がＵ字状又は半円状をした底部に湾曲壁面を有する養殖槽を用意し、この養殖槽に溜めた養殖用海水に対して、上方から新たな養殖用海水を噴流状に流下させるようにしている。これによって養殖槽内の養殖用海水は湾曲壁面に沿うように旋回し、養殖槽に溜められた養殖用海水を撹拌することができる（特許文献２の段落［０００９］参照）。 Patent Document 2 discloses a land-based cultivation device for seaweed. This device prepares an aquaculture tank with a U-shaped or semicircular cross-sectional shape and a curved wall at the bottom, and feeds new aquaculture seawater from above to the aquaculture seawater stored in this aquaculture tank. It is made to flow down in the form of a jet. As a result, the aquaculture seawater in the aquaculture tank can rotate along the curved wall surface, and the aquaculture seawater stored in the aquaculture tank can be stirred (see paragraph [0009] of Patent Document 2).
特許文献２はさらに、養殖用海水として地下海水、海洋深層水を利用することを紹介している（文献２の段落［０００１］参照）。 Patent Document 2 further introduces the use of underground seawater and deep ocean water as seawater for aquaculture (see paragraph [0001] of Document 2).
特許文献３はさらに、円形状の養殖槽と水掻き羽根の回転によって藻体を効率よく撹拌する海藻類の陸上養殖方法が記載されている。さらに特許文献４ではサイズの大きい藻体をさらに効率よく撹拌する方法が記載されている。 Patent Document 3 further describes a land-based cultivation method for seaweed in which algae bodies are efficiently stirred by rotating a circular cultivation tank and paddle blades. Furthermore, Patent Document 4 describes a method for stirring large algal bodies more efficiently.
長さ数ｃｍ以上もある海藻などの大型の藻体をポンド型の養殖槽等で撹拌する場合、長さ数μm～数10 μmの微細藻類を撹拌する場合には見られなかった様々な課題を克服する必要がある。本発明は藻体を撹拌する際に養殖槽内での藻体の分布に偏りが生じる問題を改善することを目的する。
微細藻類はあまりに小さいので養殖槽内では溶液又はコロイド溶液のように振る舞う。例えば、水の入った容器に墨汁を垂らした場合、墨汁が容器全体に行き渡るように、微細藻類も養殖槽内で溶液のように全体に広がり養殖槽内での分布に大きな偏りが生じることがない。少なくとも撹拌機で水を適宜撹拌しておけば十分である。
一方、本発明の対象となる海藻などの大型の藻体はその大きさや重さのために単に養殖槽内の水を撹拌機で撹拌しただけではうまく撹拌することができない。例えば、図２９ａ、図２９ｄでは藻体が養殖槽内の撹拌機の中心付近に集まっており養殖槽内での分布に大きな偏りが生じている。分布に偏りが生じると他の藻体の影に配置される藻体が増加し藻体全体の光の照射が均等にならず養殖効率が悪化する。
本発明者による特許文献３，４に記載の海藻類の陸上養殖装置はこれまでにない画期的なものであったが、海藻類のより一層効率のよい陸上での養殖が求められている。
When stirring large algae bodies such as seaweed that are several centimeters or more in length in pond-shaped culture tanks, there are various issues that are not seen when stirring microalgae that are several micrometers to several tens of micrometers in length. need to be overcome. The present invention aims to improve the problem of uneven distribution of algae in a culture tank when stirring the algae.
Microalgae are so small that they behave like a solution or colloidal solution in a culture tank. For example, when India ink is poured into a container filled with water, just as the ink ink spreads throughout the container, microalgae also spread throughout the culture tank like a solution, resulting in large imbalances in their distribution within the culture tank. do not have. It is sufficient to stir the water appropriately using at least a stirrer.
On the other hand, large algal bodies such as seaweed that are the subject of the present invention cannot be effectively stirred simply by stirring the water in the culture tank with a stirrer due to their size and weight. For example, in FIGS. 29a and 29d, the algae gather around the center of the stirrer in the culture tank, resulting in a large imbalance in the distribution within the culture tank. If the distribution becomes unbalanced, the number of algae placed in the shadow of other algae increases, and the light irradiation over the whole algae becomes uneven, resulting in poor culture efficiency.
Although the land-based seaweed cultivation devices described in Patent Documents 3 and 4 by the present inventors were unprecedented, there is a need for even more efficient land-based cultivation of seaweeds. .
本発明の藻体の陸上養殖装置は、養殖用水を収容する養殖槽及び水面に沿って回転する水掻き羽根を有する撹拌機を備えており
前記養殖槽の直径が５ｍ以上であり、
前記養殖槽内に長さが５０ｍｍ以上の藻体を含み、
前記水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びるＮ個以上のアームを有し（ここで、Ｎは３以上の自然数）、前記アームには養殖用水を攪拌するパドルが設けられており、
前記パドルの横幅は養殖槽の半径の２０％以上９０％以下であり、
養殖槽の底面とパドル底部の距離が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である。
また、本発明の藻体の陸上養殖方法は、養殖用水を収容する養殖槽及び水面に沿って回転する水掻き羽根を有する撹拌機を備えており
前記養殖槽の直径が５ｍ以上であり、
前記養殖槽内に長さが５０ｍｍ以上の藻体を含み、
前記水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びるＮ個以上のアームを有し（ここで、Ｎは３以上の自然数）、前記アームには養殖用水を攪拌するパドルが設けられており、
前記パドルの横幅は養殖槽の半径の２０％以上９０％以下であり、
前記養殖槽の底面とパドル底部の距離が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である。
The terrestrial aquaculture device for algae of the present invention is equipped with a culture tank containing water for culture and an agitator having paddle blades that rotate along the water surface, and the diameter of the culture tank is 5 m or more,
The culture tank contains algal bodies with a length of 50 mm or more,
The paddle blade has N or more arms extending in a radial direction from the center of rotation (here, N is a natural number of 3 or more), and the arms are provided with paddles that stir the aquaculture water,
The width of the paddle is 20% or more and 90% or less of the radius of the aquaculture tank,
The distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 50 mm or more and 250 mm or less.
Furthermore, the terrestrial culture method of algae bodies of the present invention includes a culture tank containing water for culture and an agitator having a paddle that rotates along the water surface, and the diameter of the culture tank is 5 m or more,
The culture tank contains algal bodies with a length of 50 mm or more,
The paddle blade has N or more arms extending in a radial direction from the center of rotation (here, N is a natural number of 3 or more), and the arms are provided with paddles that stir the aquaculture water,
The width of the paddle is 20% or more and 90% or less of the radius of the aquaculture tank,
The distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 50 mm or more and 250 mm or less.
養殖槽内での藻体の配置分布の偏りが抑制され海藻などの大型の藻体の一層効率的な陸上での養殖が可能となる。 Unbalanced placement and distribution of algae in the culture tank is suppressed, making it possible to more efficiently cultivate large algae such as seaweed on land.
本発明者は養殖槽の藻体を効率よく撹拌するためには、養殖槽底面とパドル底部との間隔を適切な距離に保つことが重要であることを新たに見出した。本発明の特徴を説明する前に、まずは本発明の背景（バリエーション）となる養殖施設、養殖槽、養殖システム、陸上養殖方法の説明を行う。その後に本発明の特徴を説明する。
＜１．本発明の背景（バリエーション）＞
［養殖施設］
[養殖槽]
［養殖システム］
［陸上養殖方法］
＜１．種苗の生産＞
＜２．種苗の放出＞
＜３．種苗の育成＞
（各段階の養殖槽）
（藻体の長さ）
＜４．攪拌機の設置＞
（１）攪拌機の構造
（第１の撹拌機）
（第２の撹拌機）
（第３の撹拌機／第４の撹拌機）
（２）撹拌機の設置位置１
（３）撹拌機の設置位置２
（４）攪拌機の投入と位置固定
＜２．本発明の特徴＞
The present inventor has newly discovered that in order to efficiently stir the algae in the culture tank, it is important to maintain an appropriate distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle. Before explaining the features of the present invention, the aquaculture facilities, aquaculture tanks, aquaculture systems, and terrestrial aquaculture methods that are the background (variations) of the present invention will first be explained. Thereafter, the features of the present invention will be explained.
<1. Background of the present invention (variations)>
[Aquaculture facility]
[Aquaculture tank]
[Aquaculture system]
[Land culture method]
<1. Seed production＞
<2. Release of seeds>
<3. Cultivation of seeds>
(Aquaculture tanks at each stage)
(length of algal body)
<4. Installing the stirrer>
(1) Structure of the stirrer (first stirrer)
(Second stirrer)
(Third stirrer/fourth stirrer)
(2) Stirrer installation position 1
(3) Stirrer installation position 2
(4) Turning on the stirrer and fixing its position <2. Features of the present invention>
＜１．本発明の背景（バリエーション）＞
［養殖施設］
図１に示すように、本実施の形態の養殖施設１１は、海１２に隣接する沿岸１３に設置され、複数個の陸上養殖装置１０１を備えている。個々の陸上養殖装置１０１は、海藻の種苗３１（藻体）の培養に用いる養殖用海水５１（養殖用水）を収容する養殖槽１１１を主体としており、大きさの異なる複数の養殖槽１１１を備えている。太陽光による陸上養殖の例である。
養殖施設１１中、図１中に示す左側の九つが直径１０メートル、これに隣接する一列分と右側の一つが直径５メートル、右側に一列七個並んでいるのが直径２メートル、そしてその向こうで二列八個並んでいるのが直径１メートルの養殖槽１１１である。説明の便宜上、直径１メートルの養殖槽１１１を養殖槽１１１ａ、直径２メートルの養殖槽１１１を養殖槽１１１ｂ、直径５メートルの養殖槽１１１を養殖槽１１１ｃ、直径１０メートルの養殖槽１１１を養殖槽１１１ｄと呼ぶ。
図２は実際の養殖施設の写真である。手前の一番大きい養殖槽は直径１０メートルである。本発明はさらに図３のような直径２０メートル以上の養殖槽を備えてもよい。
<1. Background of the present invention (variations)>
[Aquaculture facility]
As shown in FIG. 1, the aquaculture facility 11 of this embodiment is installed on the coast 13 adjacent to the sea 12, and includes a plurality of terrestrial aquaculture devices 101. Each terrestrial aquaculture device 101 is mainly composed of an aquaculture tank 111 that accommodates aquaculture seawater 51 (aquaculture water) used for culturing seaweed seeds 31 (algal bodies), and includes a plurality of aquaculture tanks 111 of different sizes. ing. This is an example of land-based aquaculture using sunlight.
Among the 11 aquaculture facilities, the nine on the left in Figure 1 are 10 meters in diameter, the adjacent row and the one on the right are 5 meters in diameter, and the seven in a row on the right are 2 meters in diameter, and beyond that. The eight tanks arranged in two rows are the aquaculture tanks 111 with a diameter of 1 meter. For convenience of explanation, the culture tank 111 with a diameter of 1 meter is called the culture tank 111a, the culture tank 111 with a diameter of 2 meters is called the culture tank 111b, the culture tank 111 with a diameter of 5 meters is called the culture tank 111c, and the culture tank 111 with a diameter of 10 meters is called the culture tank. It is called 111d.
Figure 2 is a photograph of an actual aquaculture facility. The largest culture tank in the foreground is 10 meters in diameter. The present invention may further include a culture tank having a diameter of 20 meters or more as shown in FIG.
また、養殖槽の大きさは、直径１，２，５，１０及び２０メートルに限らず任意の大きさを選択することができる。
例えば、直径１メートル、２メートル、５メートル、８メートル、１０メートル、１２メートル、１３メートル、１４メートル、１５メートル、１６メートル、１８メートル、２０メートル、２２メートル、２４メートル、２５メートル、２６メートル、２８メートル、３０メートル、３５メートル、４０メートルなど様々なタイプの養殖槽から適宜複数タイプ（例：４～６タイプ）の養殖槽を選択することができる。
Moreover, the size of the culture tank is not limited to 1, 2, 5, 10, and 20 meters in diameter, and any size can be selected.
For example, the diameter is 1 meter, 2 meters, 5 meters, 8 meters, 10 meters, 12 meters, 13 meters, 14 meters, 15 meters, 16 meters, 18 meters, 20 meters, 22 meters, 24 meters, 25 meters, 26 meters. , 28 m, 30 m, 35 m, 40 m, etc., and a plurality of types (for example, 4 to 6 types) of aquaculture tanks can be appropriately selected.
[養殖槽]
養殖槽の内壁の形状は撹拌機の水掻き羽根が水平面内で水面に沿って回転することや、藻体の撹拌効率、制作容易性、強度、コストを考えると平面視（上からみた形状）で円形状であることが望ましいが、円形状に近い形状であれば円形状でなくても構わない。
例えば、多角形でもかまわない。１０角形以上であればほぼ円形状とみなせるが５角形以上でも構わない。例えば、楕円でも構わない。楕円の場合は扁平率０．４以下が望ましい。より望ましくは扁平率０．２以下、より望ましくは扁平率０．１以下である。
本発明で略円形状の養殖槽とはこれらの円形状、多角形、楕円形状だけでなく、円形状、多角形、楕円形状から多少のゆがみや凹凸を設けた形状を含む。養殖槽の製造プロセスや野外での経年劣化を鑑みれば多少のゆがみや凹凸が想定される。
本発明の養殖槽の直径とは養殖槽の内壁の平面視の形状に内接する最大の内接円の直径と定義する。図４に円形状、楕円形状、五角形状、十角形状の養殖槽の平面形状及び内接円と直径との関係を示す。
また本発明で養殖槽の中心とは養殖槽の内壁の平面形状の幾何中心と定義する。
[Aquaculture tank]
The shape of the inner wall of the aquaculture tank is determined by considering the fact that the agitator's paddle blades rotate along the water surface in a horizontal plane, the efficiency of stirring the algae, ease of production, strength, and cost. Although a circular shape is desirable, the shape does not have to be circular as long as it is close to a circular shape.
For example, it may be a polygon. If it is decagonal or more, it can be considered to be approximately circular, but it may be pentagonal or more. For example, it may be an ellipse. In the case of an ellipse, the flatness is preferably 0.4 or less. More preferably, the flatness is 0.2 or less, and even more preferably 0.1 or less.
In the present invention, a substantially circular culture tank includes not only these circular, polygonal, and elliptical shapes, but also shapes that are slightly distorted or uneven from the circular, polygonal, and elliptical shapes. Considering the manufacturing process of the aquaculture tank and the deterioration over time in the field, some distortion and unevenness can be expected.
The diameter of the culture tank of the present invention is defined as the diameter of the largest inscribed circle inscribed in the shape of the inner wall of the culture tank in plan view. FIG. 4 shows the planar shapes of circular, elliptical, pentagonal, and decagonal culture tanks and the relationship between the inscribed circle and the diameter.
Furthermore, in the present invention, the center of the culture tank is defined as the geometric center of the planar shape of the inner wall of the culture tank.
［養殖システム］
図５に示すように、本実施の形態の陸上養殖装置１０１を用いた養殖システムは、海１２に隣接する沿岸１３に設置されているという地の利を生かし、清浄な地下海水を養殖用海水５１として利用する。つまり地下２０メートル程度の地下海水を取水し、養殖用海水５１として養殖槽１１１に注入する。養殖用海水５１の注入は、給水口１１２から行う。
[Aquaculture system]
As shown in FIG. 5, the aquaculture system using the terrestrial aquaculture device 101 of this embodiment takes advantage of the geographical advantage of being installed on the coast 13 adjacent to the sea 12, and uses clean underground seawater as the aquaculture seawater 51. Make use of it. That is, underground seawater from about 20 meters underground is taken and injected into the aquaculture tank 111 as seawater 51 for aquaculture. The aquaculture seawater 51 is injected through the water supply port 112.
地下海水は気温に対する依存性が少なく、年間を通じて２０℃前後の水温に保たれる。この温度は、海藻の養殖に適した温度である。これに加えて地下海水は、種苗３１の生育に必要な栄養を豊富に含んでいることがある。 Underground seawater has little dependence on temperature, and is maintained at around 20 degrees Celsius throughout the year. This temperature is suitable for cultivating seaweed. In addition, the underground seawater may contain abundant nutrients necessary for the growth of the seedlings 31.
養殖槽１１１内に満たされた養殖用海水の水深は６００ｍｍ以下であることが望ましい。より好ましくは５００ｍｍ以下又は４００ｍｍ以下である。水深が深すぎると水中の藻体（種苗）に効率的に光照射ができなくなる。また、養殖槽の底面とパドル底部の距離を本発明で規定する所定の範囲にするのが困難になる。一方、浅すぎると養殖効率が悪くなるので最低でも５０ｍｍ以上は必要である。 The depth of the aquaculture seawater filled in the aquaculture tank 111 is preferably 600 mm or less. More preferably, it is 500 mm or less or 400 mm or less. If the water is too deep, the algae (seedlings) in the water cannot be efficiently irradiated with light. Moreover, it becomes difficult to keep the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle within the predetermined range defined by the present invention. On the other hand, if it is too shallow, the culture efficiency will deteriorate, so it is necessary to have a depth of at least 50 mm.
水深の設定は、排水口１１３の高さによって行われる。例えば水深５００～６００ｍｍの位置に排水口１１３を設けておくことで、さらに供給される養殖用海水５１は排水口１１３から外部に流され、養殖槽１１１内の水深は５００～６００ｍｍに保たれる。また潅水のため養殖槽は傾斜させて設置してもよい。 The water depth is set based on the height of the drain port 113. For example, by providing a drain port 113 at a water depth of 500 to 600 mm, further supplied seawater 51 for aquaculture is flowed to the outside from the drain port 113, and the water depth within the aquaculture tank 111 is maintained at 500 to 600 mm. . In addition, the culture tank may be installed at an angle for irrigation.
別の実施の形態としては、図６に示すように、清浄な地下海水（又は水）を一旦魚介類や甲殻類などの陸上養殖に利用し、その排水を養殖用海水５１（養殖用水）として用いるようにしてもよい。これによって栄養豊富な養殖用海水５１を得ることができる。 As another embodiment, as shown in FIG. 6, clean underground seawater (or water) is once used for land-based aquaculture of fish and shellfish, and the wastewater is used as aquaculture seawater 51 (aquaculture water). You may also use it. This makes it possible to obtain nutrient-rich seawater 51 for aquaculture.
［陸上養殖方法］
本実施の形態の陸上養殖方法は、次の各工程によって実行される。
＜１．種苗の生産＞
図７に示すように、種苗３１を生産するには、まず海１２から母藻３２を採取し、母藻３２から胞子３３を放出させる。そして胞子３３又は胞子３３が発芽した発芽体（図示せず）を集塊化させ、これを種苗３１（藻体）とする。胞子３３又は胞子３３が発芽した発芽体の集塊化は、例えば特許文献１に開示されている方法によって実施可能である。この方法は、海藻の胞子を１ｃｍ2あたり１０４個以上の高密度で平板上に播種して培養し、複数の胞子が連結した胞子集塊、もしくはそれら胞子が発芽した発芽体が絡み合った発芽体集塊を形成し、その後胞子集塊又は発芽体集塊を平板からはがして種苗とする。
[Land culture method]
The terrestrial aquaculture method of this embodiment is executed through the following steps.
<1. Seed production＞
As shown in FIG. 7, in order to produce seedlings 31, first, mother algae 32 is collected from the sea 12, and spores 33 are released from the mother algae 32. Then, the spores 33 or germinated bodies (not shown) in which the spores 33 have germinated are agglomerated to form seedlings 31 (algal bodies). Agglomeration of the spores 33 or germinated bodies in which the spores 33 have germinated can be carried out, for example, by the method disclosed in Patent Document 1. In this method, seaweed spores are sown on a flat plate at a high density of 104 or more per 1 cm2 and cultured, resulting in spore clusters in which multiple spores are connected, or germinated bodies in which germinated bodies of these spores are entangled. Agglomerates are formed, and then the spore agglomerates or germinative agglomerates are peeled off from the plate to produce seeds.
＜２．種苗の放出＞
そこで本実施の形態の養殖システムは、こうして得た種苗３１を養殖槽１１１に収容された養殖用海水５１に放つ。種苗３１は、養殖用海水５１内で生育する。
<2. Release of seeds>
Therefore, in the aquaculture system of this embodiment, the seedlings 31 obtained in this way are released into the aquaculture seawater 51 housed in the aquaculture tank 111. Seedlings 31 grow in seawater 51 for aquaculture.
このとき種苗３１の生育に必要なことは、種苗３１に対する均等な光照射及び酸素供給である。本実施の形態は、これらを攪拌機２０１によって実現している。これについては後述する。 At this time, what is necessary for the growth of the seedlings 31 is uniform light irradiation and oxygen supply to the seedlings 31. In this embodiment, these are realized by the stirrer 201. This will be discussed later.
＜３．種苗の育成＞
（各段階の養殖槽）
種苗３１は、４～５日程度の期間で５倍ぐらいの大きさに成長する。そこで図８（ａ）～（ｄ）に示すように、種苗３１の成長に合わせて養殖槽１１１の大きさを段階的に大きくしていく。図８では直径１０メートルの養殖槽までしか記載がないが、さらに、１１メートル、１２メートル、１４メートル、１５メートル、１６メートル、１８メートル、２０メートルなどの養殖槽を使用してもよい。例えば図３は直径２０メートルの養殖槽の実際の写真である。さらには直径２５メートルの養殖槽又は直径３０メートルの養殖槽を使用してもよい。所定の藻体の育成が完了したところで藻体を養殖槽から運び出す。
<3. Cultivation of seeds>
(Aquaculture tanks at each stage)
Seedling 31 grows to about 5 times its size in a period of about 4 to 5 days. Therefore, as shown in FIGS. 8(a) to 8(d), the size of the culture tank 111 is gradually increased in accordance with the growth of the seedlings 31. In FIG. 8, only a culture tank with a diameter of 10 meters is shown, but culture tanks with a diameter of 11 meters, 12 meters, 14 meters, 15 meters, 16 meters, 18 meters, 20 meters, etc. may also be used. For example, Figure 3 is an actual photograph of a culture tank with a diameter of 20 meters. Furthermore, a culture tank with a diameter of 25 meters or a culture tank with a diameter of 30 meters may be used. When the growth of a predetermined amount of algae is completed, the algae are removed from the culture tank.
ある段階からつぎの段階に移行するタイミングは、一週間程度である。つまりある段階の養殖工程を実施し、一週間経過したら次の段階の養殖工程に進む。 The transition from one stage to the next takes about a week. In other words, one stage of the aquaculture process is carried out, and after a week has elapsed, the next stage of the aquaculture process is started.
図８（ａ）に示すように、第１段階の養殖工程では、直径１メートル、０．８ｍ2の養殖槽１１１ａを使用してもよい。このときには攪拌機２０１は用いず、例えばエアポンプ（図示せず）によって養殖用海水５１を撹拌する。 As shown in FIG. 8(a), a culture tank 111a with a diameter of 1 meter and 0.8 m 2 may be used in the first stage culture process. At this time, the agitator 201 is not used, and the aquaculture seawater 51 is agitated, for example, by an air pump (not shown).
図８（ｂ）に示すように、第２段階の養殖工程では、直径２メートル、３．１ｍ2の養殖槽１１１ｂを使用してもよい。このときには攪拌機２０１は用いず、例えばエアポンプ（図示せず）によって養殖用海水５１を撹拌する。 As shown in FIG. 8(b), a culture tank 111b with a diameter of 2 meters and 3.1 m 2 may be used in the second stage culture process. At this time, the agitator 201 is not used, and the aquaculture seawater 51 is agitated, for example, by an air pump (not shown).
図８（ｃ）に示すように、第３段階の養殖工程では、直径５メートル、１９．６ｍ2の養殖槽１１１ｃを使用してもよい。養殖用海水５１の撹拌は、攪拌機２０１によって行う。 As shown in FIG. 8(c), in the third stage aquaculture process, a culture tank 111c with a diameter of 5 meters and 19.6 m 2 may be used. The aquaculture seawater 51 is stirred by a stirrer 201.
図８（ｄ）に示すように、第４段階の養殖工程では、直径１０メートル、７８．５ｍ2の養殖槽１１１ｄを使用してもよい。養殖用海水５１の撹拌は、攪拌機２０１によって行う。 As shown in FIG. 8(d), in the fourth stage of the aquaculture process, an aquaculture tank 111d with a diameter of 10 meters and 78.5 m 2 may be used. The aquaculture seawater 51 is stirred by a stirrer 201.
図３に示すように、第５段階の養殖工程では、直径２０メートル、３１４．２ｍ2の養殖槽１１１ｄを使用してもよい。養殖用海水５１の撹拌は、攪拌機２０１によって行う。直径２０メートルの養殖槽は直径１０メートルの養殖槽の４倍の面積を有し、より一層効率的な藻体の陸上養殖が可能となる。 As shown in FIG. 3, in the fifth stage of the aquaculture process, an aquaculture tank 111d with a diameter of 20 meters and 314.2 m 2 may be used. The aquaculture seawater 51 is stirred by a stirrer 201. A culture tank with a diameter of 20 meters has an area four times that of a culture tank with a diameter of 10 meters, making it possible to cultivate algae on land even more efficiently.
（藻体の長さ）
図９に本発明で養殖されている藻体の実際の写真を示す。上から長さ約５ｍｍの藻体、長さ約１３ｍｍの藻体、長さ約６０ｍｍの藻体、長さ約１５０ｍｍの藻体、長さ約３２０ｍｍの藻体、長さ約６８０ｍｍの藻体である。
この約５ｍｍの藻体は室内ビーカーで養殖されていた。この約１３ｍｍの藻体は直径１ｍの養殖槽で養殖されていた。この約６０ｍｍの藻体は直径２ｍの養殖槽で養殖されていた。この約１５０ｍｍの藻体は直径５ｍの養殖槽で養殖されていた。この約３２０ｍｍの藻体は直径１０ｍの養殖槽で養殖されていた。この約６８０ｍｍの藻体は直径２０ｍの養殖槽で養殖されていた。
(length of algal body)
FIG. 9 shows an actual photograph of algae cultured according to the present invention. From the top, the algae is approximately 5mm long, the algae is approximately 13mm long, the algae is approximately 60mm long, the algae is approximately 150mm long, the algae is approximately 320mm long, and the algae is approximately 680mm long. be.
This approximately 5 mm algal body was cultivated in an indoor beaker. This approximately 13 mm algal body was cultured in a culture tank with a diameter of 1 m. This approximately 60 mm algal body was cultured in a culture tank with a diameter of 2 m. This approximately 150 mm algal body was cultured in a culture tank with a diameter of 5 m. This approximately 320 mm algal body was cultured in a culture tank with a diameter of 10 m. This approximately 680 mm algal body was cultured in a culture tank with a diameter of 20 m.
本発明のような略円形状の養殖槽と撹拌機を用いた藻体の陸上養殖では養殖槽の大きさに応じて養殖に適した藻体の長さがある。室内ビーカーでは長さ約１０ｍｍ～２０ｍｍの藻体の養殖に適している。例えば、直径２ｍ未満の養殖槽では長さ約３０ｍｍ以下の藻体の養殖に適している。直径５ｍ未満の養殖槽では長さ約５０ｍｍ以下の藻体の養殖に適している。直径５ｍ以上の養殖槽では長さ約５０ｍｍ以上の藻体の養殖に適している。直径２０ｍ以上の養殖槽では長さ約２００ｍｍ以上の藻体の養殖に適している。直径３０ｍ以上の養殖槽では長さ約５００ｍｍ以上の藻体の養殖に適している。 In terrestrial culture of algae using a substantially circular culture tank and a stirrer as in the present invention, there is a suitable length of algae for culture depending on the size of the culture tank. Indoor beakers are suitable for cultivating algae with a length of approximately 10 mm to 20 mm. For example, a culture tank with a diameter of less than 2 m is suitable for culturing algae with a length of about 30 mm or less. A culture tank with a diameter of less than 5 m is suitable for culturing algae with a length of about 50 mm or less. A culture tank with a diameter of 5 m or more is suitable for cultivating algae with a length of about 50 mm or more. A culture tank with a diameter of 20 m or more is suitable for cultivating algae with a length of about 200 mm or more. A culture tank with a diameter of 30 m or more is suitable for cultivating algae with a length of about 500 mm or more.
＜４．攪拌機の設置＞
前述したとおり、第３段階から先の養殖工程では、養殖用海水５１の撹拌を攪拌機２０１によって行う（図８（ｃ）（ｄ）及び図３参照）。そこで第３段階から先の養殖工程では、養殖槽１１１に収容されている養殖用海水５１内に攪拌機２０１を設置する。なお、養殖槽に配置する撹拌機は養殖槽の大きさなどに応じて異なるものを用いてもよい。
<4. Installing the stirrer>
As described above, in the aquaculture process from the third stage onward, the aquaculture seawater 51 is stirred by the stirrer 201 (see FIGS. 8(c) and 3). Therefore, in the aquaculture process starting from the third stage, an agitator 201 is installed in the aquaculture seawater 51 contained in the aquaculture tank 111. Note that different agitators may be used in the aquaculture tank depending on the size of the aquaculture tank.
本発明の撹拌機は、水面に沿って回転する水掻き羽根を有する撹拌機であって、水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びるＮ個以上のアームを有し（ここで、Ｎは１以上の自然数）、前記アームには養殖用水を攪拌するパドルが設けられている。このような撹拌機の基本構造は本発明の発明者によってなされた既存の技術を利用できる（例えば、特願２０１８－１７７７８２号、特願２０２１－００１１６２）。以下に一例を示す。 The stirrer of the present invention is a stirrer having a water paddle that rotates along the water surface, and the water paddle has N or more arms extending in a radial direction from the center of rotation (here, N is one or more arms). natural number), the arm is provided with a paddle for stirring the water for aquaculture. The basic structure of such a stirrer can utilize the existing technology made by the inventor of the present invention (for example, Japanese Patent Application No. 2018-177782, Japanese Patent Application No. 2021-001162). An example is shown below.
（第１の撹拌機）
例えば、図１０及び図１１は、攪拌機２０１の一例である。この攪拌機２０１は、円筒形状をした下部ハウジング２１１と上部ハウジング２１２との間にバランサ２３１を回転自在に取り付け、バランサ２３１に水掻き羽根２５１を取り付けた構造のものである。
下部ハウジング２１１は、水掻き羽根２５１の駆動源となるモータ（図示せず）を内蔵している。上部ハウジング２１２は、モータの駆動回路を内蔵している。モータは、回転軸を垂直方向に向けて下部ハウジング２１１内に収容され、回転軸をバランサ２３１に連結している。モータの回転は、減速機構によって減速されてバランサ２３１に伝えられ、バランサ２３１を介して水掻き羽根２５１に伝達される。
なお、本発明の水掻き羽根２５１は、１回転当たり１０秒～１５０秒程度の回転速度で回転させることが適当である。なおこの回転速度はこれに限らず本発明の目的や意義の範囲において適宜選択することができる。例えば、１回転当たり１０秒～２０秒、１５秒～２５秒、２０秒～３０秒、２５秒～３５秒、３０秒～４０秒、３５秒～４５秒、４０秒～５０秒、４５秒～５５秒、５０秒～６０秒、６０秒～７０秒、７０秒～８０秒、８０秒～１００秒、１００秒～１２０秒又は１２０秒～１５０秒などである。さらには、連続する範囲でなくても構わない。例えばこれらの数値範囲を任意に組み合わせてもよい。
(First stirrer)
For example, FIGS. 10 and 11 are examples of the stirrer 201. This agitator 201 has a structure in which a balancer 231 is rotatably attached between a cylindrical lower housing 211 and an upper housing 212, and a paddle blade 251 is attached to the balancer 231.
The lower housing 211 incorporates a motor (not shown) that serves as a drive source for the paddle blades 251. The upper housing 212 contains a motor drive circuit. The motor is housed in the lower housing 211 with the rotation axis oriented vertically, and the rotation axis is connected to the balancer 231. The rotation of the motor is decelerated by the speed reduction mechanism and transmitted to the balancer 231, and then transmitted to the paddle blades 251 via the balancer 231.
Note that it is appropriate that the paddle blade 251 of the present invention be rotated at a rotational speed of about 10 seconds to 150 seconds per rotation. Note that this rotational speed is not limited to this, and can be appropriately selected within the scope of the purpose and significance of the present invention. For example, 10 seconds to 20 seconds per revolution, 15 seconds to 25 seconds, 20 seconds to 30 seconds, 25 seconds to 35 seconds, 30 seconds to 40 seconds, 35 seconds to 45 seconds, 40 seconds to 50 seconds, 45 seconds to 55 seconds, 50 seconds to 60 seconds, 60 seconds to 70 seconds, 70 seconds to 80 seconds, 80 seconds to 100 seconds, 100 seconds to 120 seconds, or 120 seconds to 150 seconds. Furthermore, the range does not have to be continuous. For example, these numerical ranges may be arbitrarily combined.
各部は図示しないシールで密封されている。シールは、下部ハウジング２１１に収納されたモータと、上部ハウジング２１２に収納された駆動回路とを水密状態に保つ。バランサ２３１には、１２０度の角度で三又に分岐した分岐管２３２が連結している。水掻き羽根２５１は、三つの分岐管２３２のそれぞれの先端部分から放射方向に延びるアーム２５２を備え、アーム２５２の下端から下方に向けてパドル２５３を延ばしている。したがって水掻き羽根２５１はバランサ２３１の回転と共に回転し、流体（養殖用水）を撹拌する。図８（ｃ）、図８（ｄ）、図３に示すように水掻き羽根は水平面内において水面に沿って回転する。 Each part is sealed with a seal (not shown). The seal keeps the motor housed in the lower housing 211 and the drive circuit housed in the upper housing 212 watertight. A branch pipe 232 branched into three branches at an angle of 120 degrees is connected to the balancer 231 . The paddle blade 251 includes an arm 252 extending radially from the tip of each of the three branch pipes 232, and a paddle 253 extending downward from the lower end of the arm 252. Therefore, the paddle blades 251 rotate together with the rotation of the balancer 231 to agitate the fluid (aquaculture water). As shown in FIGS. 8(c), 8(d), and 3, the paddle blades rotate along the water surface in a horizontal plane.
アーム２５２は水掻き羽根２５１が水中に沈み込まないようその浮力により水掻き羽全体を水面に維持している（図２，図３参照）。アームの素材は軽さと丈夫さを備えるものであれば特に限定はないが塩ビ管が適当である。 The arm 252 uses its buoyancy to maintain the entire paddle blade on the water surface so that the paddle blade 251 does not sink into the water (see FIGS. 2 and 3). The material of the arm is not particularly limited as long as it is light and durable, but PVC pipe is suitable.
バランサ２３１はまた、水に対して浮力を生ずる。バランサ２３１の浮力によって、攪拌機２０１は水上で浮遊することができる。なお、以下の実施例では水上に浮遊する撹拌機の例を示すが、本発明の撹拌機はその水掻き羽根が水面にそって回転するものであれば足り、水面に浮遊していなくても構わない。例えば、養殖槽内の設置台に設置されていてもよい。この場合、撹拌機をフロートなどで水面に浮かせる必要がなくなるため、フロート下面などの清掃が不要になり好適である。
また、以下の実施例では撹拌機のアームは主に３本のものを示すが特に明記しない限り３本に限定されない。撹拌機を水面に浮かばせる場合、アームは３本以上の方がバランスを取りやすく好適であるが、撹拌機を養殖槽内の設置台などにしっかり固定できる場合などはその限りではない。例えば、図２６、図２７のようにアームは１本でも２本でも構わない。なお、図２６、図２７は水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心に位置するが、水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心に位置していなくても構わない。
Balancer 231 also provides buoyancy to the water. The buoyancy of the balancer 231 allows the agitator 201 to float on the water. In addition, although the following example shows an example of an agitator floating on water, the agitator of the present invention is sufficient as long as its paddle blades rotate along the water surface, and does not need to be floating on the water surface. do not have. For example, it may be installed on an installation stand within the culture tank. In this case, it is not necessary to float the stirrer on the water surface using a float or the like, so cleaning the bottom surface of the float and the like is not necessary, which is preferable.
Further, in the following examples, the number of arms of the stirrer is mainly shown as three, but the number is not limited to three unless otherwise specified. If the agitator is to float on the water surface, it is preferable to have three or more arms because it is easier to maintain balance, but this is not the case if the agitator can be securely fixed to a stand in the culture tank. For example, the number of arms may be one or two as shown in FIGS. 26 and 27. In addition, in FIGS. 26 and 27, the rotation center of the water paddle blade is located at the center of the culture tank, but the rotation center of the water paddle blade does not need to be located at the center of the culture tank.
攪拌機２０１は、上部ハウジング２１２から水平方向に二本の連結ロッド２７１を延ばしている。これらの連結ロッド２７１は、攪拌機２０１を位置固定するためのロープ３０１を結び付けるためのもので、先端部にリング２７２を有している。ロープ３０１は、リング２７２に結び付けることができる。 The agitator 201 has two connecting rods 271 extending horizontally from the upper housing 212. These connecting rods 271 are for connecting ropes 301 for positionally fixing the stirrer 201, and have a ring 272 at the tip. Rope 301 can be tied to ring 272.
このような、水面に沿って回転する水掻き羽根を有する撹拌機による養殖槽の撹拌は、直径が５メートル以上の養殖槽を用いる場合に好適である。 Such agitation of the aquaculture tank using an agitator having paddle blades that rotates along the water surface is suitable when using an aquaculture tank with a diameter of 5 meters or more.
例えば、図１２及び図１３も、攪拌機２０１の例である。この攪拌機２０１は、基本的には上述の攪拌機２０１と同じ構造を有している。相違するのは、パドル２５３の角度と数である。 For example, FIGS. 12 and 13 are also examples of the stirrer 201. This stirrer 201 basically has the same structure as the above-described stirrer 201. What is different is the angle and number of paddles 253.
パドル２５３は、放射方向に対して傾斜した角度で、個々のアーム２５２に二つずつ取り付けられている。放射方向に対して傾斜した角度は、例えば４５度である。もっとも４５度でなければならないわけではなく、他の角度であってもよい。 Two paddles 253 are attached to each arm 252 at an angle oblique to the radial direction. The angle of inclination to the radial direction is, for example, 45 degrees. However, it does not have to be 45 degrees, and may be any other angle.
上述のいずれの攪拌機２０１でも、駆動回路によってモータを起動させれば水掻き羽根２５１が回転する。水掻き羽根２５１は、パドル２５３の作用によって水面に沿って回転し縦方向と横方向とに水流を作り出すように養殖用海水５１を撹拌する。 In any of the agitators 201 described above, the paddle blades 251 rotate when the motor is started by the drive circuit. The paddle blade 251 rotates along the water surface by the action of the paddle 253 and stirs the aquaculture seawater 51 to create water currents in the vertical and horizontal directions.
（第２の撹拌機）
１つのアームに設置されているパドルの幅（養殖槽の径方向）は養殖槽の半径の２０％以上９０％以下であることが望ましい。
図３１ように１つのアームに複数のパドルが設置されていてもよい。その場合、パドルの幅とは各パドルの幅の合計とする。
パドルが図３２ａ、図３２ｂようにアームの経方向に対して斜めに配置されている場合、パドルの幅とはアームの回転平面においてアームの径方向と垂直な方向からパドルを見た場合の幅と定義する。
(Second stirrer)
The width of the paddle installed on one arm (in the radial direction of the culture tank) is preferably 20% or more and 90% or less of the radius of the culture tank.
A plurality of paddles may be installed on one arm as shown in FIG. 31. In that case, the paddle width shall be the sum of the widths of each paddle.
When the paddle is arranged obliquely to the longitudinal direction of the arm as shown in Figures 32a and 32b, the width of the paddle is the width when the paddle is viewed from a direction perpendicular to the radial direction of the arm in the plane of rotation of the arm. It is defined as
（第３の撹拌機／第４の撹拌機）：パドルなし
図１４は、攪拌機２０１の３つ目の実施の形態（第３の撹拌機）を示している。図１０，図１１の第１の撹拌機の改良であり同一の符号は同一の構成要素である。図１５は、攪拌機２０１の４つ目の実施の形態（第４の撹拌機）を示している。図１２，図１３の第２の撹拌機の改良であり同一の符号は同一の構成要素である。
第１の撹拌機及び第２の撹拌機では、水掻き羽根２５１の３つのアーム２５２のそれぞれにパドル２５３が備え付けられているが、第３の撹拌機及び第４の撹拌機では１つのアームにのみパドル２５３が備え付けられている。
(Third stirrer/fourth stirrer): No paddle FIG. 14 shows a third embodiment of the stirrer 201 (third stirrer). This is an improvement of the first stirrer shown in FIGS. 10 and 11, and the same reference numerals represent the same components. FIG. 15 shows a fourth embodiment of the stirrer 201 (fourth stirrer). This is an improvement of the second stirrer shown in FIGS. 12 and 13, and the same reference numerals represent the same components.
In the first agitator and the second agitator, each of the three arms 252 of the paddle blade 251 is equipped with a paddle 253, but in the third agitator and the fourth agitator, only one arm is provided with a paddle 253. A paddle 253 is provided.
図１６は第３の撹拌機の実際の写真である。手前のアーム（材質：塩ビ管）はアームに沿ってパドルが設けられている。奥のアーム（図１４の左側のアーム）は手前のアームのようにはパドルが設けられていないが、養殖槽の水を抜いた場合に自立できるようにアームの下側２箇所に自立用の板が設けられている。その拡大図が図１７である。 FIG. 16 is an actual photograph of the third stirrer. The front arm (material: PVC pipe) has a paddle along the arm. The arm in the back (the arm on the left in Figure 14) does not have a paddle like the arm in the front, but there are two stand-up paddles on the bottom of the arm so that it can stand on its own when the water in the aquaculture tank is drained. A board is provided. An enlarged view is shown in FIG. 17.
第３の撹拌機及び第４の撹拌機は、直径１１メートル以上の養殖槽に、より好ましくは直径１２メートル以上の養殖槽に、より好ましくは直径１６メートル以上の養殖槽に、さらに好ましくは直径２０メートル以上の養殖槽に特に好適である。図３、図１６、図１７は直径２０メートルの養殖槽が用いられている。 The third agitator and the fourth agitator are installed in a culture tank with a diameter of 11 meters or more, more preferably in a culture tank with a diameter of 12 meters or more, more preferably in a culture tank with a diameter of 16 meters or more, and even more preferably in a culture tank with a diameter of 16 meters or more. It is particularly suitable for aquaculture tanks of 20 meters or more. In FIGS. 3, 16, and 17, a culture tank with a diameter of 20 meters is used.
養殖槽が大きくなるにつれて撹拌機の水掻き羽根２５１やアームも大きくする必要がある。従来のようにすべてのアームにパドルが設けられていると撹拌抵抗がとても大きくなる。大きな撹拌抵抗でも水掻き羽根２５１を回転させるためには駆動力の大きなモータを用いる必要がある。しかし、駆動力の大きなモータはサイズも大きいので養殖槽内に設置した場合、養殖に使える空間が減少し非効率になる。 As the culture tank becomes larger, the paddle blades 251 and arms of the stirrer also need to be larger. If all arms are provided with paddles as in the past, the stirring resistance will be very large. In order to rotate the paddle blades 251 even with large stirring resistance, it is necessary to use a motor with a large driving force. However, a motor with a large driving force is also large in size, so if it is installed in an aquaculture tank, the space available for aquaculture will be reduced and it will be inefficient.
そこで第３の撹拌機及び第４の撹拌機のようにすべてのアームにパドルを設けるのではなく、一部のアームにのみパドルを設けることで撹拌抵抗を抑制し、小型のモータでも十分に水掻き羽根２５１を回転できるようにしてもよい。図１４、図１５は１つのアームのみにパドルを設けた例である。この場合、パドルが設けられない他の２つのアームは水掻き羽根（撹拌機）のバランスを確保する役割となる。パドルを設けないアームは１つだけにして２つのアームにパドルを設けることでも撹拌抵抗の抑制に効果がある。
より一般的に表現すると、Ｎ個以上のアームを有する撹拌機において、１以上Ｎ―１個以下のアームにのみ養殖用水を攪拌するパドルが設けられていることが望ましい。例えば、３本のアームを有する撹拌機においては、１又は２個のアームにパドルが設けられている。４本のアームを有する撹拌機においては、１，２又は３個のアームにパドルが設けられている。
Therefore, instead of providing paddles on all arms as in the third and fourth agitators, by providing paddles only on some arms, stirring resistance can be suppressed, and even a small motor can sufficiently scrape water. The blade 251 may be made rotatable. 14 and 15 are examples in which only one arm is provided with a paddle. In this case, the other two arms, which are not provided with paddles, serve to ensure the balance of the paddle blades (stirrer). It is also effective to suppress stirring resistance by leaving only one arm without a paddle and providing paddles on two arms.
Expressed more generally, in a stirrer having N or more arms, it is desirable that only 1 or more and N-1 or less arms be provided with paddles for stirring the aquaculture water. For example, in a three-arm stirrer, one or two arms are provided with paddles. In a four-arm stirrer, one, two or three arms are provided with paddles.
撹拌抵抗が大きくなるとアームの負荷も大きくなるため折れやすくなる。折れないようにアームの厚さを大きくすると水掻き羽根全体が重くなり水面に維持できなくなる。そのため大型な養殖槽（直径１５メートル以上の養殖槽）に用いる撹拌機のアームは一層軽くて強度の高いものが求められている。例えば、HIVP管（肉厚耐衝撃性塩ビ管）やVU管 （肉薄塩ビ管）が適当である。軽量だが強度の少ない塩ビ管を使用する場合は、強度不足を補うため、アーム基部にステンレス素材でハシゴ状の補強を用いる事により破損を防止し、軽量で浮力の大きい強靭な撹拌アームを作成することが可能となる。図１８はアーム基部にステンレス素材でハシゴ状の補強を行っている実例である。 As the stirring resistance increases, the load on the arm also increases, making it more likely to break. If the thickness of the arm is increased to prevent it from breaking, the entire webbed blade becomes heavy and cannot be maintained on the water surface. Therefore, the arms of stirrers used in large culture tanks (culture tanks with a diameter of 15 meters or more) are required to be lighter and stronger. For example, HIVP pipes (thick-walled impact-resistant PVC pipes) and VU pipes (thin-walled PVC pipes) are suitable. When using PVC pipes that are lightweight but have low strength, to compensate for the lack of strength, use ladder-like reinforcement with stainless steel material at the base of the arm to prevent breakage and create a strong stirring arm that is lightweight and has high buoyancy. becomes possible. FIG. 18 shows an example in which the arm base is reinforced in a ladder-like manner with stainless steel material.
（２）撹拌機の設置位置１
撹拌機は図１９ａのように水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心になるように配置することができるが、図１９ｂのように水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心から所定距離離れたところに配置することもできる。その理由を以下に説明する。ここで所定距離とは養殖槽の直径の７％から２５％の範囲である。
(2) Stirrer installation position 1
The agitator can be arranged so that the center of rotation of the paddle blade is at the center of the culture tank as shown in Figure 19a, but it can be arranged so that the center of rotation of the paddle blade is a predetermined distance away from the center of the culture tank as shown in Figure 19b. It can also be placed in The reason for this will be explained below. Here, the predetermined distance is within a range of 7% to 25% of the diameter of the culture tank.
海藻は光合成をおこない生長する。光合成の際に排出される酸素が藻体の表面に付着し、これが浮力となる。自然界では仮根部が石などに付着することで、藻体自体が水面に浮き上がることはほとんどないが、胞子集塊化技術による浮遊培養など養殖槽による陸上養殖を行う場合は藻体が浮き上がるため、藻体にダメージを与えない範囲で、強い撹拌力等で物理的に表面に付着している酸素を落とし浮力を落とす必要がある。表層に浮き上がったままの生育を続けることで、水槽内のアオノリに均等に光を与えることができないだけでなく、強い光が当たり続け温度が上がり、藻体の成長の阻害や成熟の現象へとつながる。 Seaweed grows by photosynthesizing. Oxygen released during photosynthesis attaches to the surface of the algae, creating buoyancy. In nature, the rhizoids attach to stones, etc., and the algae themselves rarely float to the surface of the water. However, when culturing on land in a culture tank, such as floating culture using spore agglomeration technology, the algae float to the surface. It is necessary to reduce the buoyancy by physically removing the oxygen adhering to the surface using strong stirring force, etc., without damaging the algae. By continuing to grow while floating on the surface, not only is it not possible to provide even light to the algae in the aquarium, but the temperature continues to rise due to strong light, which inhibits the growth of the algae and causes them to mature. Connect.
撹拌機（水掻き羽根）の回転中心を養殖槽の中心に設定した場合、水槽の中心と水掻き羽根の中心が重なり水槽中心の水流が安定し撹拌できない。そのため、藻体が均一に分散されず、撹拌・混合されていない状態になることが多い。それに対し、撹拌機（水掻き羽根）を直径に対して７％～２５％の範囲で養殖槽の中心からずらすことが望ましい。水槽の中心と攪拌機の中心がずれることにより、養殖槽内で乱流が発生し、海藻（藻体）を上下左右全体に撹拌・混合することができる。 If the rotation center of the agitator (water paddle) is set at the center of the aquaculture tank, the center of the aquarium and the center of the water paddle overlap, making the water flow at the center of the tank stable and unable to stir. As a result, the algae are often not evenly dispersed and are not stirred or mixed. In contrast, it is desirable to shift the stirrer (water paddle) from the center of the culture tank by a range of 7% to 25% of the diameter. By misaligning the center of the aquarium with the center of the agitator, turbulent flow is generated within the aquaculture tank, making it possible to stir and mix the seaweed (alga bodies) all over the top, bottom, left and right.
図２０は養殖槽の中心に撹拌機（水掻き羽根）の回転中心を配置した場合（図２０ａ）と配置しなかった場合（図２０ｂ）の養殖槽内の水流をイラストで表したものである。図２０ａでは水掻き羽根の回転により主に規則正しい水流が形成される。図２０ｂでは回転流だけでなく撹拌機（水掻き羽根）の回転中心を養殖槽の中心からずらしたことにより乱流が発生する。この乱流により海藻（藻体）をさらに上下左右全体に撹拌・混合することができる。 FIG. 20 is an illustration of the water flow in the aquaculture tank when the center of rotation of the stirrer (water paddle) is placed at the center of the aquaculture tank (FIG. 20a) and when it is not (FIG. 20b). In FIG. 20a, a regular water flow is mainly formed by the rotation of the paddle blades. In FIG. 20b, turbulent flow is generated not only by the rotational flow but also by shifting the center of rotation of the stirrer (water paddle) from the center of the culture tank. This turbulent flow allows the seaweed (alga bodies) to be further stirred and mixed in all directions, up, down, left and right.
撹拌機の水掻き羽根の回転中心を養殖槽の中心からずらして攪拌する場合、水槽の設置勾配を設けるとさらに好適である。例えば、養殖槽の底部をすり鉢状に水槽中心が最も深い水深となるようにした場合、中心部に海藻が集まりやすく藻体の攪拌に不適当である。一方、養殖槽の底面を水平面に対して少し傾けることでより一層養殖槽内で乱流が発生し、海藻（藻体）を上下左右全体に撹拌・混合することができる。
傾ける角度は好ましくは０．５度以上でありさらに好ましくは１度以上である。角度が大きすぎるとかえって藻体の撹拌が不均一になり撹拌機の設置も難易度が上がるためせいぜい３度以下が望ましい。より好ましくは２度以下である。
When agitating by shifting the center of rotation of the paddle blades of the stirrer from the center of the culture tank, it is more preferable to provide the tank with an installation slope. For example, if the bottom of the culture tank is shaped like a mortar so that the deepest water is at the center of the tank, seaweed tends to gather in the center, which is inappropriate for agitating the algae bodies. On the other hand, by slightly tilting the bottom of the culture tank with respect to the horizontal plane, more turbulent flow is generated within the culture tank, making it possible to stir and mix the seaweed (alga bodies) all over the top, bottom, left and right.
The angle of inclination is preferably 0.5 degrees or more, and more preferably 1 degree or more. If the angle is too large, the agitation of the algae will become uneven and installation of the agitator will become more difficult, so it is desirable that the angle be at most 3 degrees or less. More preferably it is 2 degrees or less.
（３）撹拌機の設置位置２
撹拌機の水掻き羽根のパドルの先端（水掻き羽根の回転中心から一番遠い箇所）は、養殖槽の内壁から４ｍ以内であることが望ましい。すなわち、水掻き羽根の回転時にパドルの先端は養殖槽の内壁から４ｍ以内の場所を通過するよう配置されていることが望ましい。より好ましくは３ｍ以内である。さらに好ましくは２ｍ以内である。パドルの先端が養殖槽の内壁から離れすぎているとパドル先端と養殖槽内壁の間に藻体が滞留しがちになるが、４ｍ以内（より好ましくは３ｍ以内）であれば藻体の滞留を大幅に抑制することができる。
(3) Stirrer installation position 2
It is desirable that the tip of the paddle of the paddle of the stirrer (the farthest point from the center of rotation of the paddle) be within 4 m from the inner wall of the culture tank. That is, it is desirable that the tip of the paddle be arranged so as to pass within 4 m from the inner wall of the culture tank when the paddle blade rotates. More preferably, it is within 3 m. More preferably, the distance is within 2 m. If the tip of the paddle is too far away from the inner wall of the culture tank, algae will tend to accumulate between the paddle tip and the inner wall of the culture tank, but if it is within 4 m (more preferably within 3 m), algae will not accumulate. can be significantly suppressed.
図２１は水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心になるように撹拌機が配置されている。図中の中心から３つの方向に延びる３つのアームにはパドルが設けられている。ここでアームの先端にパドルがアームの長さ方向に設けられている。この図では養殖槽の内側に水掻き羽根が回転した際のパドル先端の軌跡が描かれている。養殖槽内壁から４ｍの場所を示す点線と養殖槽内壁とで囲まれる領域に、パドルの先端の軌跡が配置されている。このように配置することでパドルと殖槽内壁の間に藻体が滞留することを抑制することができる。 In FIG. 21, the stirrer is arranged so that the center of rotation of the paddle blade is at the center of the culture tank. Paddles are provided on three arms extending in three directions from the center of the figure. Here, a paddle is provided at the tip of the arm in the length direction of the arm. This figure shows the trajectory of the tip of the paddle as it rotates inside the aquaculture tank. The locus of the tip of the paddle is placed in an area surrounded by a dotted line indicating a location 4 m from the inner wall of the culture tank and the inner wall of the culture tank. By arranging it in this way, it is possible to suppress the accumulation of algal bodies between the paddle and the inner wall of the breeding tank.
図２２は水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心からずれて配置されている。この場合は、パドル先端の軌跡のすべての部分が養殖槽内壁から４ｍの場所を示す点線と養殖槽内壁とで囲まれる領域に存在するとは限らない。例えば、図２２のパドル先端の軌跡のうち実線部分は養殖槽内壁から４ｍを超えた場所に位置する。パドルの先端部が回転する際に描く軌跡の５０％以上が養殖槽内壁から４ｍの場所に位置すれば殖槽内壁の間に藻体が滞留することを抑制することができる。より好ましくは６０％以上である。
図３の写真の一番手前の養殖槽はパドルの先端部が回転する際に描く軌跡の少なくとも５０％以上は養殖槽の内壁から４ｍ以内の場所に位置している。
In FIG. 22, the center of rotation of the paddle blade is offset from the center of the culture tank. In this case, not all parts of the trajectory of the paddle tip are present in the area surrounded by the dotted line indicating a location 4 m from the culture tank inner wall and the culture tank inner wall. For example, the solid line portion of the trajectory of the paddle tip in FIG. 22 is located at a location beyond 4 m from the inner wall of the culture tank. If 50% or more of the trajectory drawn when the tip of the paddle rotates is located at a location 4 m from the inner wall of the culture tank, it is possible to suppress the accumulation of algae bodies between the inner walls of the culture tank. More preferably it is 60% or more.
In the aquaculture tank in the foreground of the photograph in FIG. 3, at least 50% of the trajectory drawn when the tip of the paddle rotates is located within 4 m from the inner wall of the aquaculture tank.
また、上記のとおり水掻き羽根の回転中心は養殖槽の中心からずれている方が望ましいため、パドル先端の軌跡のすべての部分が養殖槽内壁から４ｍ以内であることが望ましいとは限らない。水掻き羽根の回転中心は養殖槽の中心からずれている方が是とする場合、パドルの先端部が回転する際に描く軌跡の９５％以下が養殖槽内壁から４ｍの場所に位置することが望ましい。そうすると、パドルの先端部が回転する際に描く軌跡の５０％以上９５％以下が養殖槽内壁から４ｍの場所に位置することが望ましい。 Furthermore, as mentioned above, it is preferable that the rotation center of the paddle blade be offset from the center of the culture tank, so it is not necessarily desirable that all parts of the trajectory of the paddle tip be within 4 m from the inner wall of the culture tank. If it is preferable for the center of rotation of the paddle to be offset from the center of the culture tank, it is desirable that 95% or less of the trajectory drawn when the tip of the paddle rotates is located 4 m from the inner wall of the culture tank. . Then, it is desirable that 50% or more and 95% or less of the trajectory drawn when the tip of the paddle rotates is located at a location 4 m from the culture tank inner wall.
（４）攪拌機の投入と位置固定
攪拌機２０１は、養殖槽１１１に収容した養殖用海水５１内に投入される。養殖槽の大きさが直径２０ｍ以上になると水面に浮遊する撹拌機の水掻き羽根がその分大型になるため水面で流されやすくなるため工夫が必要である。
例えば、直径が１５ｍ以下の養殖槽では図２や図２４のように２点の杭からロープを伸ばすことで攪拌機の位置固定をすることができたが直径２０ｍ以上の養殖槽となると、杭への抵抗が強いため図２５のように３点の杭からロープを固定する必要がある。
また、直径２０ｍ以上の養殖槽に用いる攪拌機は、強い水流を発生させる必要があるためロープに与える負荷も大きい。そのため、強度が強く、伸び縮みしないダイニーマロープを用いている。
(4) Adding the agitator and fixing its position The agitator 201 is introduced into the aquaculture seawater 51 housed in the aquaculture tank 111. If the size of the aquaculture tank is 20 m or more in diameter, the paddle blades of the agitator floating on the water surface will be correspondingly larger, making them more likely to be washed away by the water surface, so it is necessary to devise measures.
For example, in a culture tank with a diameter of 15 m or less, it was possible to fix the position of the stirrer by extending a rope from two stakes as shown in Figures 2 and 24, but for a culture tank with a diameter of 20 m or more, Since the resistance is strong, it is necessary to secure the rope from three stakes as shown in Figure 25.
Furthermore, since the agitator used for aquaculture tanks with a diameter of 20 m or more needs to generate a strong water current, the load placed on the rope is large. For this reason, we use Dyneema rope, which is strong and does not stretch or contract.
＜２．本発明の特徴＞
本発明は養殖槽の底面とパドル底部の距離というこれまで特に考慮されていなかった概念（距離）に着目し、当該距離を適切に設定することでより効率よく種苗を撹拌することを特徴としている。養殖槽の底面とパドル底部の距離は５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下が望ましい、より好ましくは５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。
<2. Features of the present invention>
The present invention is characterized by focusing on the concept (distance) of the distance between the bottom of the aquaculture tank and the bottom of the paddle, which has not been particularly considered until now, and by setting the distance appropriately, the seeds and seedlings can be stirred more efficiently. . The distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is desirably 50 mm or more and 250 mm or less, more preferably 50 mm or more and 200 mm or less.
図２８ａは本発明の概略図である。養殖槽に水掻き羽根が浮遊している。養殖槽の概ね中央に水掻き羽根制御部及びそこから伸びるアームが養殖槽の水面に浮遊している。アームには養殖槽を撹拌するためのパドルがアームの延伸方向に沿って設けられている。パドルは図２８ｂのようにアームの延伸方向の長さである「バドル横幅」と水深方向の長さである「バドル縦幅」で定義される。パドルの養殖槽底面に一番近い側の片をパドル底部と定義する。図２８ａ、図２８ｂではパドルが長方形の形状としておりその底辺がパドル底部に相当する。本発明は養殖槽底面とパドル底部との間隔（距離）を５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であることを特徴とする。このように養殖槽底面とパドル底部との間隔を狭く設定することで養殖槽底面とパドル底部の間にある藻体がパドルの推進方向から養殖槽の内壁の方向に強く撹拌される。微細藻類などの撹拌と異なり大型の藻体の撹拌において養殖槽底面とパドル底部の間が広すぎるとパドルで海水を撹拌できても藻体を十分に撹拌することができない。養殖槽底面とパドル底部の間の距離を５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下と設定することで、養殖水槽中の藻体を養殖槽内において薄く延ばすように攪拌することが可能になり養殖槽内での攪拌ムラ（養殖槽内での藻体の偏り）が抑制される。 Figure 28a is a schematic diagram of the invention. Webbed feathers are floating in the aquaculture tank. A paddle blade control unit and an arm extending from the paddle control unit are floating on the water surface of the culture tank approximately in the center of the culture tank. A paddle for stirring the culture tank is provided on the arm along the extending direction of the arm. As shown in FIG. 28b, the paddle is defined by the "buddle width" which is the length in the extending direction of the arm and the "buddle vertical width" which is the length in the water depth direction. The piece of the paddle closest to the bottom of the culture tank is defined as the bottom of the paddle. In FIGS. 28a and 28b, the paddle has a rectangular shape, and its base corresponds to the bottom of the paddle. The present invention is characterized in that the interval (distance) between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 50 mm or more and 250 mm or less. By setting the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle to be narrow in this manner, the algae present between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle are strongly agitated from the direction of propulsion of the paddle toward the inner wall of the culture tank. Unlike stirring of microalgae, when stirring large algal bodies, if the space between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is too wide, even if seawater can be stirred with the paddle, the algae cannot be sufficiently stirred. By setting the distance between the bottom of the aquaculture tank and the bottom of the paddle at 50 mm or more and 250 mm or less, it is possible to agitate the algae in the aquaculture tank so as to spread it thinly within the aquaculture tank, thereby reducing uneven agitation within the aquaculture tank. (Unbalanced algae in the culture tank) is suppressed.
実際の測定データを用いて本発明の特徴を説明する。図２９ａ、図２９ｂ、図２９ｃはいずれも直径２４ｍの円形の養殖槽で長さ２００ｍｍ程度の藻体の撹拌の様子を示すものである。パドルの横幅はいずれも１０ｍである。すなわち、パドルの横幅は養殖槽の半径の８３％である。パドル縦幅は２０ｃｍである。養殖槽底面とパドル底部の間の距離は、図２９ａが３５０ｍｍであり、図２９ｂが２００ｍｍであり、図２９ｃが５０ｍｍである。それ以外の条件は図２９ａ、図２９ｂ、図２９ｃはいずれも同じである。例えば、いずれも同じ藻体を用いて撹拌している。サイズの大きい養殖槽で海藻を撹拌する場合、養殖槽の水深だけでなく養殖槽底面とパドル底部との間隔を適切に設定することが重要である。 The features of the present invention will be explained using actual measurement data. Figures 29a, 29b, and 29c all show how algae bodies with a length of about 200 mm are stirred in a circular culture tank with a diameter of 24 m. The width of each paddle is 10m. That is, the width of the paddle is 83% of the radius of the culture tank. The vertical width of the paddle is 20 cm. The distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 350 mm in FIG. 29a, 200 mm in FIG. 29b, and 50 mm in FIG. 29c. Other conditions are the same in FIGS. 29a, 29b, and 29c. For example, both methods use the same algae for stirring. When stirring seaweed in a large culture tank, it is important to appropriately set not only the water depth of the culture tank but also the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle.
図２９ａでは養殖槽底面とパドル底部との間隔が広すぎるために、養殖槽を上からみた場合の平面視において、養殖槽内で藻体の位置に偏りが生じており効率的に攪拌できていないことがわかる。一方で、図２９ｂ、図２９ｃでは養殖槽底面とパドル底部との間隔がそれぞれ、２００ｍｍ、５０ｍｍと適当であるため養殖槽内での藻体の配置分布が図２９ａのようには偏っていない。平面視において海藻の配置の偏りが大きくなると海藻が他の海藻の下に回り込む不都合が増加する。海藻が他の海藻の下に回り込んでしまうと光の照射量が減少してしまい海藻の育成速度が遅くなる。その結果、養殖槽内の海藻の育成速度のばらつきが増加して効率的な養殖が困難となってしまう。図２９ｂ、図２９ｃのように養殖槽内での海藻の配置の偏りが抑制されていると、各海藻への光の照射量のばらつきが小さくなるので、養殖槽内の海藻の育成速度のばらつきが抑制され効率的な養殖が可能となる。 In Figure 29a, because the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is too wide, the position of the algae inside the culture tank is uneven when viewed from above, making it difficult to agitate efficiently. It turns out that there isn't. On the other hand, in FIGS. 29b and 29c, the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is appropriate, 200 mm and 50 mm, respectively, so the arrangement distribution of algae bodies in the culture tank is not biased as in FIG. 29a. When the bias in the arrangement of seaweed becomes large in plan view, the problem of seaweed getting under other seaweed increases. When seaweed gets under other seaweed, the amount of light irradiation decreases, slowing down the growth rate of seaweed. As a result, variations in the growth rate of seaweed within the culture tank increase, making efficient culture difficult. As shown in Figures 29b and 29c, if the bias in the arrangement of seaweed in the culture tank is suppressed, the variation in the amount of light irradiated to each seaweed will be reduced, so the variation in the growth rate of seaweed in the culture tank will be reduced. is suppressed and efficient aquaculture becomes possible.
図２９ｄ、図２９ｅ、図２９ｆはいずれも直径５ｍの円形の養殖槽で長さ５０ｍｍ程度の藻体の撹拌の様子を示すものである。パドルの横幅はいずれも１ｍである。すなわち、パドルの横幅は養殖槽の半径の４０％である。養殖槽底面とパドル底部の間の距離は、図２９ｄが３００ｍｍであり、図２９ｅが２００ｍｍであり、図２９ｆが１００ｍｍである。それ以外の条件は図２９ｄ、図２９ｅ、図２９ｆはいずれも同じである。例えば、いずれも同じ藻体を用いて撹拌している。
図２９ｄでは養殖槽底面とパドル底部との間隔が広いために、養殖槽を上からみた場合の平面視において、養殖槽内で藻体の位置に偏りが生じており効率的に攪拌できていないことがわかる。一方で、図２９ｅ、図２９ｆでは養殖槽底面とパドル底部との間隔がそれぞれ、２００ｍｍ、１００ｍｍであるため養殖槽内での藻体の配置分布が図２９ｄより大きく改善されている。
Figures 29d, 29e, and 29f all show how algae bodies with a length of about 50 mm are stirred in a circular culture tank with a diameter of 5 m. The width of each paddle is 1 m. That is, the width of the paddle is 40% of the radius of the culture tank. The distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 300 mm in FIG. 29d, 200 mm in FIG. 29e, and 100 mm in FIG. 29f. Other conditions are the same in FIGS. 29d, 29e, and 29f. For example, both methods use the same algae for stirring.
In Figure 29d, because the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is wide, the algae are unevenly positioned in the culture tank when viewed from above, and cannot be stirred efficiently. I understand that. On the other hand, in FIGS. 29e and 29f, the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 200 mm and 100 mm, respectively, so the arrangement and distribution of algae bodies in the culture tank is greatly improved compared to FIG. 29d.
本発明はさまざまな大きさの養殖槽に適用できる。図２９ｂ、図２９ｃの測定データのように直径１１メートル以上の大型の養殖槽では特に顕著な効果を奏するが、図２９ｅ、図２９ｆのように直径５メートル以上１１メートル未満の養殖槽においても顕著な効果を奏する。 The present invention can be applied to culture tanks of various sizes. As shown in the measurement data in Figures 29b and 29c, this effect is particularly noticeable in large culture tanks with a diameter of 11 meters or more, but it is also noticeable in culture tanks with a diameter of 5 meters or more and less than 11 meters, as shown in Figures 29e and 29f. It has a great effect.
水掻き羽根の回転中心を前記養殖槽の中心から所定距離離れている位置に配置するとさらに養殖槽内での藻体の平面視における配置分布の偏りが抑制される。具体的にはこの所定距離を養殖槽の直径の７％以上２５％以下の距離することで効果が顕著となる。図２９ｇ～図２９ｊは水掻き羽根の回転中心を養殖槽の中心から所定距離離れた状態で養殖槽中も藻体を撹拌している際の実測の写真である。 When the center of rotation of the water paddle is placed at a position separated by a predetermined distance from the center of the culture tank, the bias in the arrangement distribution of the algae bodies in the culture tank in a plan view is further suppressed. Specifically, the effect becomes significant when this predetermined distance is set to 7% or more and 25% or less of the diameter of the culture tank. Figures 29g to 29j are photographs of actual measurements taken when the algae were being stirred in the culture tank with the center of rotation of the paddle blades being a predetermined distance away from the center of the culture tank.
図２９ｇ、図２９ｈはいずれも養殖槽の直径が１２ｍで、養殖槽の底面とパドル底部の距離は２００ｍｍである。そして、養殖槽中の藻体の長さは概ね１０～１５ｃｍであり、パドルの横幅は養殖槽の半径の５３％である。そして、水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心から所定距離離れている位置に配置されて、図２９ｇではこの所定距離が養殖槽の直径の７％であり、図２９ｈではこの所定距離が養殖槽の直径の１５％である。
図２９ｉ、図２９ｊはいずれも養殖槽の直径が１２ｍで、養殖槽の底面とパドル底部の距離は２５０ｍｍである。そして、養殖槽中の藻体の長さは概ね２０～２５ｃｍであり、パドルの横幅は養殖槽の半径の５３％である。そして、水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心から所定距離離れている位置に配置されて、図２９ｉではこの所定距離が養殖槽の直径の７％であり、図２９ｊではこの所定距離が養殖槽の直径の１５％である。
図２９ｇ～図２９ｉの実施例はいずれも図２９ａ、図２９ｄなどの比較例と比較して養殖槽内での藻体の配置分布の偏りがより一層抑制されている。
養殖槽の底面とパドル底部の距離を本発明のとおり従来例と比較して狭くすることで水掻き羽根のバドルによる撹拌力を高め、その上で水掻き羽根の回転中心を養殖槽の中心から所定距離ずらすことで相乗的に撹拌力が高められる。そうすることで図２９ｇ～図２９ｉのとおり養殖槽内での藻体の配置分布の偏りがより一層抑制されるのである。
In both FIGS. 29g and 29h, the diameter of the culture tank is 12 m, and the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 200 mm. The length of the algal bodies in the culture tank is approximately 10 to 15 cm, and the width of the paddle is 53% of the radius of the culture tank. The center of rotation of the paddle blade is arranged at a predetermined distance from the center of the culture tank, and in FIG. 29g, this predetermined distance is 7% of the diameter of the culture tank, and in FIG. 29h, this predetermined distance is It is 15% of the diameter of
In both FIGS. 29i and 29j, the diameter of the culture tank is 12 m, and the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 250 mm. The length of the algal bodies in the culture tank is approximately 20 to 25 cm, and the width of the paddle is 53% of the radius of the culture tank. The center of rotation of the paddle blade is placed at a predetermined distance from the center of the culture tank, and in FIG. 29i, this predetermined distance is 7% of the diameter of the culture tank, and in FIG. It is 15% of the diameter of
In all of the examples shown in FIGS. 29g to 29i, the bias in the arrangement and distribution of algal bodies in the culture tank is further suppressed compared to the comparative examples shown in FIGS. 29a and 29d.
According to the present invention, the distance between the bottom of the aquaculture tank and the bottom of the paddle is narrowed compared to the conventional example, thereby increasing the stirring power of the paddle of the paddle, and then moving the center of rotation of the paddle to a predetermined distance from the center of the aquaculture tank. By shifting, the stirring power can be increased synergistically. By doing so, as shown in FIGS. 29g to 29i, the bias in the arrangement and distribution of algal bodies within the culture tank can be further suppressed.
本発明は様々な大きさの藻体に適用できるが、特にサイズの大きい藻体、具体的には長さが５０ｍｍ以上の藻体の養殖において効果が顕著である。さらに好ましくは長さが１００ｍｍ以上の藻体の養殖において効果が顕著である。サイズの大きい藻体はその重さのために単に養殖槽中の水をかき混ぜただけでは配置に偏りが生じやすく、養殖槽での攪拌に偏りがあると育成速度にばらつきが生じ生産効率が悪化するからである。
本発明において「養殖槽内に長さが５０ｍｍ以上の藻体を含み」とは養殖槽内の一定数の藻体の長さが５０ｍｍ以上であれば足り、すべての藻体の長さが５０ｍｍ以上である必要はない。好ましくは、養殖槽内の藻体の３０％以上が５０ｍｍ以上の長さの藻体であることが望ましい。さらに望ましくは養殖槽内の藻体の４０％以上であり、さらに望ましくは５０％以上である。
Although the present invention can be applied to algae of various sizes, it is particularly effective in cultivating algae of large size, specifically, algae with a length of 50 mm or more. More preferably, the effect is remarkable when cultivating algae bodies having a length of 100 mm or more. Due to the weight of large algae bodies, simply stirring the water in the culture tank tends to result in uneven placement, and if the agitation in the culture tank is uneven, the growth rate will vary and production efficiency will deteriorate. Because it does.
In the present invention, "the culture tank contains algae with a length of 50 mm or more" means that the length of a certain number of algae in the culture tank is 50 mm or more, and the length of all the algae is 50 mm. It doesn't have to be more than that. Preferably, 30% or more of the algal bodies in the culture tank have a length of 50 mm or more. More preferably, it is 40% or more of the algal bodies in the culture tank, and still more preferably 50% or more.
本発明のパドル横幅（パドルの横幅）は任意であるが所定の大きさであればより効果的である。本発明のパドル横幅は養殖槽の半径に対して２０％以上９０％以下であることが望ましい。より好ましくは３０％以上９０％以下であり、より好ましくは３０％以上８５％以下である。例えば養殖槽の半径が１０ｍであればパドル横幅は２ｍ以上９ｍ以下であることが望ましい。あまりパドル横幅が小さすぎると本発明の特徴である養殖槽底面とパドル底部との間隔を狭くした部分が相対的に小さくなり本発明の効果が限定的となる。一方でパドル横幅が大きすぎると水掻き羽根を回転させるために大きな駆動力が必要になるのでパドル横幅は必要以上に長くすることは避けたい。 Although the paddle width (width of the paddle) of the present invention is arbitrary, it is more effective if it is a predetermined size. The paddle width of the present invention is preferably 20% or more and 90% or less of the radius of the culture tank. More preferably, it is 30% or more and 90% or less, and more preferably 30% or more and 85% or less. For example, if the radius of the culture tank is 10 m, the paddle width is preferably 2 m or more and 9 m or less. If the paddle width is too small, the part where the distance between the culture tank bottom and the paddle bottom, which is a feature of the present invention, is narrowed will become relatively small, and the effects of the present invention will be limited. On the other hand, if the paddle width is too large, a large driving force will be required to rotate the paddle blades, so it is best to avoid making the paddle width longer than necessary.
本発明のパドル縦幅は本発明で規定される養殖槽底面とパドル底部との間隔の数値範囲を満たすことを前提に任意に設定されるが所定の大きさであればより効果的である。具体的にはパドル縦幅は少なくとも５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。あまりパドル縦幅が小さすぎると本発明の特徴である養殖槽底面とパドル底部との間隔を狭くした部分が相対的に小さくなり本発明の効果が限定的となる。一方でパドル縦幅が大きすぎると水掻き羽根を回転させるために大きな駆動力が必要になる問題がある。
具体的にはさらに水深に応じて決定する必要がある。例えば養殖槽の水深が４００ｍｍで養殖槽底面とパドル底部との間隔を５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下とするためにはパドル縦幅は１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下とする必要がある。より好ましくは１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。
なおこの見積もりは水掻き羽根のアームが養殖槽の水面に浮いていてパドルがちょうど水面から下方に配置されている場合の計算である。アームが水面から少し下側に潜り込んでいるなどパドルが水面から下方に配置されていない場合はパドルと水面との距離に応じて調整される。例えば、パドルが水面から３ｃｍ潜り込んだ位置に配置されている場合、パドル縦幅は１４７ｍｍ以上２４７ｍｍ以下とする必要がある。
The vertical width of the paddle of the present invention can be arbitrarily set on the premise that it satisfies the numerical range of the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle defined in the present invention, but it is more effective if it is a predetermined size. Specifically, the vertical width of the paddle is preferably at least 50 mm or more and 200 mm or less. More preferably, it is 50 mm or more and 150 mm or less. If the vertical width of the paddle is too small, the portion where the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle, which is a feature of the present invention, is narrowed will become relatively small, and the effects of the present invention will be limited. On the other hand, if the vertical width of the paddle is too large, there is a problem in that a large driving force is required to rotate the paddle blades.
Specifically, it is necessary to make a decision based on the water depth. For example, in order to set the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle to 50 mm or more and 250 mm or less when the water depth of the culture tank is 400 mm, the vertical width of the paddle needs to be 150 mm or more and 250 mm or less. More preferably, it is 150 mm or more and 200 mm or less.
This estimate is based on the assumption that the paddle arm is floating on the water surface of the aquaculture tank and the paddle is positioned just below the water surface. If the paddle is not placed below the water surface, such as because the arm is slightly below the water surface, the distance between the paddle and the water surface will be adjusted. For example, if the paddle is placed at a position 3 cm below the water surface, the vertical width of the paddle needs to be 147 mm or more and 247 mm or less.
水掻き羽根の回転速度は、養殖槽底面とパドル底部との間隔、養殖槽の大きさ及び養殖する藻体の大きさなどに応じて適宜選択される。養殖槽底面とパドル底部の間の距離が適切に設定されていない場合では、水掻き羽根の回転速度をうまく設定することで養殖槽内での藻体の分布の偏りをある程度抑制することが可能である。しかし、本発明のように養殖槽底面とパドル底部の間の距離が適切に設定されていると、水掻き羽根の回転速度は概ね幅広く設定することができる。
水掻き羽根の回転速度は１回転当たり１０秒～１５０秒程度の回転速度で回転させることが望ましい。特に大きな藻体を攪拌する場合はあまり早すぎると藻体の千切れが発生し一方であまり遅すぎると光合成した藻体の表面に付着した気泡を落とすことができず、藻体が浮き上がってしまい、攪拌効率や養殖効率が悪くなる。
The rotational speed of the paddle blades is appropriately selected depending on the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle, the size of the culture tank, the size of the algae to be cultured, and the like. If the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is not set appropriately, it is possible to suppress the uneven distribution of algae in the culture tank to some extent by appropriately setting the rotation speed of the paddle blades. be. However, if the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is appropriately set as in the present invention, the rotational speed of the paddle blade can be set generally over a wide range.
The rotational speed of the paddle blades is preferably about 10 seconds to 150 seconds per revolution. Particularly when stirring large algae, if you stir too quickly, the algae will break into pieces, while if you stir too slowly, the air bubbles attached to the surface of the photosynthesized algae will not be removed, and the algae will float up. , stirring efficiency and culture efficiency will deteriorate.
ここで、これまでに説明した本発明の好適状況を図２３に示す。
さらに藻体の長さが５０ｍｍ以上の藻体の養殖において効果が顕著である。さらにパドル横幅は養殖槽の半径に対して２０％以上９０％以下であることが望ましい。
Here, FIG. 23 shows a preferred situation of the present invention described so far.
Furthermore, the effect is remarkable in cultivating algae with a length of 50 mm or more. Furthermore, it is desirable that the width of the paddle is 20% or more and 90% or less of the radius of the culture tank.
さらに本発明のバリエーションの例を示す。
パドルの表面形状は養殖槽を撹拌できるものであればどのような形状でも構わない。ここで表面形状とはアームの回転方向（及び水面）に対して垂直の面における形状を意味する。図２８ａ，図２８ｂでは表面形状が長方形であったが他の形状でも構わない。例えば図３０ａ、図３０ｂのように大きさが異なる長方形が組み合わされた形状や長方形と三角形が組み合わされた形状でも構わない。
本発明では「平均パドル縦幅＝パドルの表面形状の面積／パドル横幅」
で定義される平均パドル線幅を定義する。
図３０ａ、図３０ｂのようにパドル形状が長方形ではない場合、図３０ａ、図３０ｂの右側図のようにパドル横幅と平均パドル縦幅で定義される仮想的な長方形（又は正方形）を定義し、その長方形の底部と養殖槽底面との距離を「養殖槽の底面とパドル底部の距離」と規定する。
Furthermore, examples of variations of the present invention will be shown.
The surface shape of the paddle may be of any shape as long as it can agitate the culture tank. Here, the surface shape means the shape in a plane perpendicular to the rotational direction of the arm (and the water surface). Although the surface shape is rectangular in FIGS. 28a and 28b, other shapes may be used. For example, the shape may be a combination of rectangles of different sizes as shown in FIGS. 30a and 30b, or a combination of a rectangle and a triangle.
In the present invention, "average paddle vertical width = area of paddle surface shape/paddle width"
Define the average paddle line width defined by .
If the paddle shape is not rectangular as shown in FIGS. 30a and 30b, define a virtual rectangle (or square) defined by the paddle width and average paddle length as shown in the right side of FIGS. 30a and 30b, The distance between the bottom of the rectangle and the bottom of the culture tank is defined as "the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle."
各アームに設けられるパドルは複数枚でも構わない。図３１では１つのアームに３つのパドルが設けられている例を示す。この場合、各パドル横幅の合計をアームのパドル横幅とする。 A plurality of paddles may be provided on each arm. FIG. 31 shows an example in which one arm is provided with three paddles. In this case, the sum of the widths of each paddle is the paddle width of the arm.
また、パドルは図１２のようにアームの延伸方向に対して傾斜して設けられていてもよい。その場合、図３３ａ、図３３ｂに示すように、パドル表面をアームを含む鉛直平面に射影した形状においてパドル横幅を規定する。図３３ｂのようにパドルが複数の場合は各パドル横幅の合計を各アームのパドル横幅を規定する。 Further, the paddle may be provided at an angle with respect to the extending direction of the arm as shown in FIG. 12. In that case, as shown in FIGS. 33a and 33b, the paddle width is defined in a shape obtained by projecting the paddle surface onto a vertical plane including the arm. When there are a plurality of paddles as shown in FIG. 33b, the sum of the widths of each paddle defines the paddle width of each arm.
また、本発明は上記「１．本発明の背景（バリエーション）」で示したさまざまなバリエーションを適用することができる。
例えば、水掻き羽根は、１回転当たり例えば１０秒～１５０秒程度の回転速度で回転させることができる。
例えば、撹拌機は図１９ａのように水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心になるように配置することができるが、図１９ｂ、図２９ｇ～図２９ｊのように水掻き羽根の回転中心が養殖槽の中心から所定距離離れたところに配置することもできる。
例えば、水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びる１個以上のアームがあれば足りるが水掻きバネを水面に浮遊させる場合は３個又は４個以上のアームが好適である。
例えば、すべてのアームにパドルを設けるのではなく、一部のアームにのみパドルを設けることで撹拌抵抗を抑制し、小型のモータでも十分に水掻き羽根を回転できるようにしてもよい。
Further, the present invention can apply the various variations shown in "1. Background of the present invention (variations)" above.
For example, the paddle blades can be rotated at a rotational speed of, for example, about 10 seconds to 150 seconds per revolution.
For example, the stirrer can be arranged so that the center of rotation of the paddle blade is at the center of the culture tank as shown in Figure 19a, but the center of rotation of the paddle blade is at the center of the culture tank as shown in Figures 19b and 29g to 29j. It can also be placed at a predetermined distance from the center of the
For example, it is sufficient for a paddle blade to have one or more arms extending in a radial direction from the center of rotation, but if the paddle spring is to be suspended on the water surface, three or four or more arms are preferable.
For example, instead of providing paddles on all arms, paddles may be provided on only some of the arms to suppress stirring resistance and enable a small motor to rotate the paddle blades sufficiently.
１１ 養殖施設
１２ 海
１３ 沿岸
３１ 種苗
３２ 母藻
５１ 養殖用海水
１０１ 陸上養殖装置
１１１ 養殖槽
１１１ａ 養殖槽（直径１メートルの養殖槽）
１１１ｂ 養殖槽（直径２メートルの養殖槽）
１１１ｃ 養殖槽（直径５メートルの養殖槽）
１１１ｄ 養殖槽（直径１０メートルの養殖槽）
１１２ 給水口
１１３ 排水口
２０１ 攪拌機
２１１ 下部ハウジング
２１２ 上部ハウジング
２３１ バランサ
２３２ 分岐管
２５１ 水掻き羽根
２５２ アーム
２５３ パドル
２７１ 連結ロッド
２７２ リング
３０１ ロープ
３０２ 杭
Ｇ 地面
11 Aquaculture facility 12 Sea 13 Coast 31 Seedlings 32 Mother algae 51 Seawater for aquaculture 101 Land-based aquaculture device 111 Aquaculture tank 111a Aquaculture tank (culture tank with a diameter of 1 meter)
111b Aquaculture tank (2 meter diameter culture tank)
111c Aquaculture tank (5 meter diameter culture tank)
111d Aquaculture tank (10 meter diameter culture tank)
112 Water supply port 113 Drain port 201 Stirrer 211 Lower housing 212 Upper housing 231 Balancer 232 Branch pipe 251 Paddle blade 252 Arm 253 Paddle 271 Connecting rod 272 Ring 301 Rope 302 Pile G Ground
Claims (9)
前記養殖槽の直径が５ｍ以上であり、
前記養殖槽内に長さが５０ｍｍ以上の藻体を含み、
前記水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びるＮ個以上のアームを有し（ここで、Ｎは１以上の自然数）、前記アームには養殖用水を攪拌するパドルが設けられており、
前記パドルの横幅は養殖槽の半径の２０％以上９０％以下であり、
前記養殖槽の底面とパドル底部の距離が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であることを特徴とする藻体の陸上養殖装置。 In a terrestrial culturing device for algae bodies, which is equipped with an aquaculture tank containing aquaculture water and an agitator having paddle blades that rotate along the water surface,
The diameter of the culture tank is 5 m or more,
The culture tank contains algal bodies with a length of 50 mm or more,
The paddle blade has N or more arms extending in the radial direction from the center of rotation (here, N is a natural number of 1 or more), and the arms are provided with paddles that stir the aquaculture water,
The width of the paddle is 20% or more and 90% or less of the radius of the aquaculture tank,
A terrestrial cultivation device for algae bodies, characterized in that the distance between the bottom of the cultivation tank and the bottom of the paddle is 50 mm or more and 250 mm or less.
前記養殖槽の直径が５ｍ以上であり、
前記養殖槽内に長さが５０ｍｍ以上の藻体を含み、
前記水掻き羽根は回転中心から放射方向に延びるＮ個以上のアームを有し（ここで、Ｎは１以上の自然数）、前記アームには養殖用水を攪拌するパドルが設けられており、
前記パドルの横幅は養殖槽の半径の２０％以上９０％以下であり、
前記養殖槽の底面とパドル底部の距離が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であることを特徴とする藻体の陸上養殖方法。 In a method for terrestrial cultivation of algae, comprising an aquaculture tank containing aquaculture water and an agitator having paddle blades that rotate along the water surface,
The diameter of the culture tank is 5 m or more,
The culture tank contains algal bodies with a length of 50 mm or more,
The paddle blade has N or more arms extending in the radial direction from the center of rotation (here, N is a natural number of 1 or more), and the arms are provided with paddles that stir the aquaculture water,
The width of the paddle is 20% or more and 90% or less of the radius of the aquaculture tank,
A method for cultivating algae on land, characterized in that the distance between the bottom of the culture tank and the bottom of the paddle is 50 mm or more and 250 mm or less.
The center of rotation of the paddle blade is arranged at a predetermined distance from the center of the aquaculture tank, and the predetermined distance is a distance of 7% or more and 25% or less of the diameter of the aquaculture tank. The method for cultivating algal bodies on land according to claim 8.
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