JP3665102B2 - 微生物培養システム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、他の生物の飼料となる微生物、例えば、貝類や甲殻類の飼料となる植物性プランクトンを培養するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
貝類や甲殻類を飼育槽にて養殖するに当たっては、その飼料となる植物プランクトン(珪藻類)を他の培養装置にて培養し、これを飼育槽に給餌している。
そして、従来、飼料となる植物プランクトンの培養については、栄養、空気、光熱の面で、その調整が難しいことから、熟練者による手作業に頼っていた。
また、水棲生物飼育用の水槽として、特開平1−309630号で知られた生物飼育環境を維持するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
労力のかかる飼料培養については、自動制御にて省力化することが望ましい。
しかし、自動制御は、その一方、高コスト化に繋がるという問題がある。
また、従来より、雑菌混入等の異常により培養不良が起き、なかなか安定生産が難しいという問題がある。
また、自動制御化においては、このような異常事態に目が届かず、更に培養不良の増加を招くという危険性がある。上記公知の水槽も雑菌混入等による培養不良を解決できなかったのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような問題を解決するために、次のような手段を用いるものである。 微生物培養システムの一工程の培養液CLの流れを、バルブの開閉制御と定量ポンプの自動制御にて切替えるシステムであって、微生物と栄養液を調整混入して培養液CLとする培養液調整槽7を設け、該培養液調整槽7において調整混入した培養液CLを、供給排出管9を介して培養槽10内へ導入し、該培養槽10内で、光熱、空気を供給して微生物を培養し、培養終了後の該培養槽10内の培養液CLを、前記供給排出管9を排出用として兼用して取出し、飼料槽13を介して、他の生物の飼育槽16内に餌として付与する構成とし、前記培養槽10から飼料槽13への供給排出管9に植え継ぎ管17を連結し、該植え継ぎ管17の他端を培養液調整槽7に配管し、該培養槽10の培養液の一部を培養液 調整槽7内への培養液CLの混入用として採出し、前記培養槽10内の培養液内へ供給する空気も、空気管12より供給排出管9に導入すべく構成し、該空気管12から供給排出管9への空気導入部位は、培養槽10の底部に繋がる供給排出管9に介設した、開閉制御バルブV2の直上部としたものである。
【0005】
【作用】
微生物培養システムにおいて、培養槽に対する培養液の供給管と、培養槽内の培養液の排出管とを同一として、液の流れを弁の開閉制御にて、変更することで同一管にて供給排出可能としているのである。
【0006】
これにより、配管コストが低減され、自動制御化に伴うコスト高を相殺する。
更に、微生物培養システムを自動制御化することで、従来の手作業が省かれ、省力化される。
【0007】
【実施例】
本発明の実施例を、添付の図面を基に説明する。
図1は本発明の微生物培養システムのシステムブロック図、
図2は同じくシステム配管図、
図3は培養槽の側面図である。
【0008】
本発明の微生物培養システムの全体の流れについて、図1及び図2により説明する。
この実施例においては、飼育槽内の海水にて飼育する浅蜊等の貝類等の飼料としての植物プランクトン(珪藻M)、例えば、キートセロス・グラシリスやパブロバ等を培養する。
まず、図2に図示の培養液調整槽7にて培養液を調整混合する行程(図1図示の<5>培養液調整)について説明する。
【0009】
培養液の主液となる海水SWは、図1の海水供給管1を通してフィルター2で濾過し(<1>海水精密濾過)、紫外線3にて殺菌して(<2>海水UV(紫外線)殺菌)、培養液調整槽7内に供給する。
また、培養に必要な栄養塩VLの原液を注入ビン5内に入れ、調整して保冷室4内(例えば5℃)にて貯蔵しており(図1図示の<3>栄養塩調整)、必要分の栄養塩VLを、栄養塩供給管6を介して培養液調整槽7内に供給する。
そして、培養すべき珪藻Mは、後の図1図示の<7>の培養行程、或いは<8>の収穫行程において、一部採出したものであり(図1図示の<4>植え継ぎ)、これを培養液調整槽7内に供給する。こうして殺菌海水SW、栄養塩VL、珪藻Mを培養液調整槽7内にて混合し、pHコントローラー8にてpH調整をしながら培養液を調整する。
【0010】
培養液調整槽7内にて調整した培養液CLは、供給排出管9にて、保冷室内(例えば10℃〜20℃)の培養槽10・10・・・の底面10dに開口した供給排出管9の管端開口9c(図3図示)を介して供給される(図1図示の<6>培養槽調整)。
培養槽10・10・・・には、蛍光灯11より珪藻Mの光合成に必要な光と熱を供給し、また、図3の如く空気管12を供給排出管9内に導入して培養槽10・10・・・内の培養液内に攪拌混入させ、珪藻M培養のための空気Aの供給を底面10dに開口した供給排出管9の管端開口9cから浮上させるようにして行っている(図1図示の<7>培養)。
【0011】
こうして珪藻Mが培養されて(例えば、6日間)、該培養槽10内の培養液CLが、飼料として供給可能な状態となると、該培養液CLは、飼料Fとして、供給排出管9を介して、飼料槽13内に供給されて一定量貯蔵され(図1図示の<8>収穫)、給餌管15を介して、貝類を飼育する飼育槽16・16・・・に供給される(図1図示の<9>給餌)。
【0012】
なお前記の如く、図1図示の<8>収穫(図1図示の<7>培養)行程中において、供給排出管9を介して培養液調整槽7内に供給した珪藻Mの一部を、図1図示の<4>植え継ぎとするが、そのため、飼料槽13より培養液調整槽7に植え継ぎ管17が配管されている。
該培養液調整槽7及び該飼料槽13に対しては、各々、空気管18・19により空気Aの供給が行われるものであり、該培養液調整槽7へは該供給排出管9に、該飼料槽13へはドレン管14に各々空気導入して供給している。
【0013】
培養液調整槽7、培養槽10、飼料槽13、及び供給排出管9には、洗浄原液タンク20及び受水槽21より合流する洗浄液管22により、洗浄液WLを供給して、内部洗浄可能となっている(図1図示の<10>水槽洗浄)。
該洗浄原液タンク20内には、洗浄原液の次亜塩素酸ナトリウム溶液を、受水槽21内には水道水Wが供給されて、水道水Wを貯蔵するようになっており、これらを洗浄液管22内に導入し、洗浄液WLとして各部に供給するのであるが、培養液調整槽7、培養槽10、及び飼料槽13に対しては、洗浄液管22の管端にノズル23が付設されていて、上部より洗浄液WLが噴射される構成となっている。供給排出管9内は、洗浄液WLを通過させることで洗浄するものである。
【0014】
以上のように珪藻Mを培養、給餌し、また、水槽、配管洗浄される微生物培養システムにおいて、各配管には電磁バルブや調圧バルブ等の各種バルブが介設されており、これらのバルブを、各種センサーやコントローラーを基に自動開閉制御して、海水SW、栄養塩VL、培養液CL、飼料F、空気A、洗浄液WLの供給、排出量を自動調節可能となっている。
【0015】
また、海水供給管1、栄養塩供給管6、給餌管15、植え継ぎ管17、及び洗浄原液タンク20出口、受水槽21出口には定量ポンプP(ダイヤフラムポンプ等)が介設されていて、定量の海水SW、栄養塩VL、飼料F(植え継ぎ用のものを含む。)、洗浄原液、水道水Wを通過可能となっている。
なお、図1に示す如く、栄養塩の調整作業は手作業であり、また、植え継ぎは、図2に図示するように、定量ポンプPにより自動制御できるものとしている。
【0016】
以上のような構成及び流れの微生物培養システムにおいて、各部の構成について説明する。
まず、供給排出管9について説明する。
図2の如く、培養液調整槽7、各培養槽10、及び飼料槽13の相互間においては、培養液CL、飼料Fの供給、排出を同一の供給排出管9にて行うようにしている。
また、配設高さを、図2の如く、培養液調整槽7を最上位に、培養槽10を上下中間位に、飼料槽13を最下位としている。
【0017】
従って、供給排出管9において、バルブV1、バルブV2・V2・・・を開弁し、バルブV3を閉弁すれば、培養液調整槽7より各培養槽10に培養液CLを供給できる。この時、各培養槽10への分岐管9aにおいては、培養液CLが、図2中の矢印の方向に流れる。
そして、バルブV1を閉弁し、バルブV2・V2・・及びバルブV3を開弁すれば、各培養槽10より飼料槽13への飼料Fの供給が行われる。この時、該分岐管9aにおいては、飼料Fが矢印の方向に流れる。
なお、バルブV4は、通常時において閉弁しており、このバルブを開弁して、他のバルブを閉弁すれば、管内の培養液CL又は飼料Fをドレンできる。このように、バルブの開閉操作によって、供給と排出を同一の管にて行うことができ、配管コストの節約や操作の容易化が実現できる。
【0018】
次に、培養槽10の構成について、図3より説明する。
まず、培養液CL内への空気供給構成について説明すると、前記の如く、各培養槽10内の培養液CL内への空気Aの供給は、空気管12より供給排出管9に導入するものとなっており、該空気管12からの導入部位は、各培養槽10の底部に繋がる分配管9b・9b・・・に介設するバルブV2・V2・・・の直上部、即ち、該培養槽10の底部の直下部となっている。
【0019】
この部位に空気Aを導入した理由について説明する。
従来は、培養槽10内には、上部より空気管(ガラス管、或いは、エアストンを付設したもの)を導入し、その管端を培養液CL内に浸していたのであり、即ち、該空気管より直接的に培養槽10内の培養液CL内に空気導入する構成していたのである。
しかし、この場合には、培養槽10内の洗浄時において、培養液CL内に浸漬される空気管の裏側が洗浄されにくく、洗浄不足を引き起こす。洗浄不足は、雑菌発生の原因となり、培養に悪影響を及ぼす。
供給排出管9内に空気導入する構成にすれば、培養槽10内の培養液CL内に空気管が浸漬することがなくなるので、空気管の裏側の洗浄不足の事態を解消する。
【0020】
そして、前記の如く、培養槽10底部の下方における分配管9bのバルブV2上部に導入したのは、もし、この部位に空気導入しなければ、培養中においてこの部位に淀みが生じる。そこから、雑菌、硫化水素等の有害物質が発生し、培養液CL内において、酸欠状態を引き起こして、培養に悪影響を与える。
そこでこの部位に空気導入することで、この部位における培養液CLは攪拌されて、淀みが生じなくなるのである。従って、空気導入箇所も、空気は分配管9b内に導入された後、上方に移動するので、最下部のバルブV2の直上部にすれば、淀みを生じる箇所が皆無となる。この構成は、培養液調整槽7及び飼料槽13においても応用されている。
【0021】
次に、培養槽10の蓋10aの構成について説明する。
蓋10aは取外し容易に施蓋されるものであり、透明としておくことで、内部の培養液CLの様子が外部より観察容易となっている。そして、洗浄液管22より連接される洗浄ホース22aの管端を固設して、ノズル23を蓋10aの下部に垂設している。
可撓性のあるホースとすることで、蓋10aの取外しが自由となっている。該ノズル23は回転可能となっていて、回転して洗浄液を噴射することにより、培養槽10内の洗浄を良好に行うことができるようになっており、蓋をした状態のまま培養槽10内の洗浄が可能なのであり、また、一々洗浄の度に洗浄用のノズルを培養槽10内に配設する必要がなく、洗浄液管22内に洗浄液WLを供給すれば、自然にノズルより洗浄液が噴射されて槽内洗浄がなされるのである。
この構成は、該培養液調整槽7及び該飼料槽13にも応用されるものとする。更に、該蓋10aには、排気口10bが穿設されており、また、培養槽10と蓋10aとの間に隙間10cを生じさせる構成とすることも可能であり、前記の如く、分配管9bより導入された空気が培養槽10内の培養液CL内に混入された後、珪藻Mの呼吸や光合成等により、培養液CL上面より排気されるが、この排気を排気口10bより排気して、呼吸及び光合成を活性化することができるのである。
【0022】
その他、培養槽10内の培養液CL(飼料F)は、底部に繋がる分配管9bにて供給排出されるので、該培養槽10の底面10dをテーパー状として、液の流動を円滑化し、排出後には培養槽10内に液が残留しにくい構成としている。なお、蛍光灯11は側面より照射し、培養槽10内に広く光を届かせるようにし、更に蛍光灯11をタイマーにて明暗制御し、培養活性化を図っている。
【0023】
次に、空気管12においては、電磁バルブV5を介設しているが、平時の非通電時に開弁状態とし、通電時に閉弁状態としている。即ち、通常時は培養槽10や培養液調整槽7、及び飼料槽13に空気を送り込んで、培養液CL又は飼料Fへの空気供給をして、呼吸、更に攪拌による淀み解消に供しており、洗浄時等の限られた場合のみ空気供給を停止する構成として、コスト低下を実現できるのであり、もしも停電等で電磁バルブV5が非通電状態となった場合には、開弁状態で空気供給がなされるので、培養槽10等における培養槽CLや飼料Fの安全性が保持できるのである。
【0024】
また、空気管12内には、通常は呼吸用のO2 を供給するが、光合成用や、pH調整のために、CO2 を供給することも可能である。その他、空気管12及び空気管18・19に洗浄液WLを供給可能とし(図2には図示せず)、管内洗浄ができる構成としている。 また、フィルターを介設して、空気清浄化を図っている。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
培養槽に対する培養液の供給管と、培養槽の培養液の排出管とを同一管としたので、配管コストが低減され、自動制御化によるコスト高分を相殺し、また、配管に関するメンテナンス作業が低減される。
また、前記培養槽10内の培養液CL内へ供給する空気も、空気管12より供給排出管9に導入すべく構成し、該空気管12から供給排出管9への空気導入部位は、各培養槽10の底部に繋がる供給排出管9に介設した、開閉制御バルブV2の直上部としたので、培養槽10内の培養液CL内に空気管が浸漬されることがなくなるので、空気管の裏側の洗浄不足の事態を解消することが出来るのである。
【0026】
また、培養槽10底部の下方における供給排出管9のバルブV2上部に導入したので、この部位における培養液CLは攪拌されて、淀みが生じなくなるのである。
従って、空気導入箇所も、空気は分配管9b内に導入された後、上方に移動するので、最下部の開閉制御バルブV2の直上部にすることにより、淀みを生じる箇所が皆無となるのである。
【0027】
また、前記培養槽10から飼料槽13への供給排出管9に植え継ぎ管17を連結し、該植え継ぎ管17の他端を培養液調整槽7に配管し、該培養槽10の培養液の一部を培養液調整槽7内への培養液CLの混入用として採出したので、培養液調整槽7への培養液CLの植え継ぎ作業が、自動的に行われるようになったのである。
また、一連の微生物培養システムの行程を自動制御化したので、省力化を実現できる。 また、飼料となる植物プランクトンの培養については、栄養、空気、光熱の面で、その調整が難しいことから、熟練者による手作業に頼っていた点を改善することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の微生物培養システムのシステムブロック図である。
【図2】 同じくシステム配管図である。
【図3】 培養槽の側面図である。
【符号の説明】
M 珪藻
SW 海水
VL 栄養塩
CL 培養液
F 飼料
A 空気
W 水道水
WL 洗浄液
V1〜V5 バルブ(電磁バルブ)
P 定量ポンプ
7 培養液調整槽
9 供給排出管
9a 分岐管
9b 分配管
10 培養槽
10a 蓋
10b 排気口
11 蛍光灯
12 空気管
13 飼料槽
16 飼育槽
17 植え継ぎ管
20 洗浄原液タンク
21 受水槽
22 洗浄液管
22a 洗浄ホース
23 洗浄ノズル
Claims (1)
- 微生物培養システムの一工程の培養液CLの流れを、バルブの開閉制御と定量ポンプの自動制御にて切替えるシステムであって、
微生物と栄養液を調整混入して培養液CLとする培養液調整槽7を設け、該培養液調整槽7において調整混入した培養液CLを、供給排出管9を介して培養槽10内へ導入し、該培養槽10内で、光熱、空気を供給して微生物を培養し、培養終了後の該培養槽10内の培養液CLを、前記供給排出管9を排出用として兼用して取出し、飼料槽13を介して、他の生物の飼育槽16内に餌として付与する構成とし、
前記培養槽10から飼料槽13への供給排出管9に植え継ぎ管17を連結し、該植え継ぎ管17の他端を培養液調整槽7に配管し、該培養槽10の培養液の一部を培養液調整槽7内への培養液CLの混入用として採出し、
前記培養槽10内の培養液内へ供給する空気も、空気管12より供給排出管9に導入すべく構成し、該空気管12から供給排出管9への空気導入部位は、培養槽10の底部に繋がる供給排出管9に介設した、開閉制御バルブV2の直上部としたことを特徴とする微生物培養システム。
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