(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
0003665102.tif 000002
【図２】
0003665102.tif 000003
【図３】
0003665102.tif 000004