(57)【要約】      （修正有）【課題】上下方向に多段に設置された複数の栽培ベッド間を、魚が自由に行き来できる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】上段の栽培ベッド１１と下段の栽培ベッド１１を連結する排水管１２を、その上端部が、上段の栽培ベッド１１の周部１１ｂであって水位よりも低い位置に開口し、その下端部が、下段の栽培ベッド１１の周部１１ｂであって水位よりも低い位置に開口し、全体が円弧状または螺旋状に湾曲していて、魚Ｆの通過を許容するように構成する。下段の栽培ベッド１１の魚Ｆは、排水管１２の下端部から内部へと入り込み、緩やかな上り勾配の排水管１２を遡上して、上段の栽培ベッド１１に移動する。上段の栽培ベッド１１の魚Ｆは、排水管１２の上端部から内部へと入り込み、水Ｗの流れに沿って排水管１２を下降して、下段の栽培ベッド１１に移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に多段に設置された、底部と底部から立ち上がる周部とを有して上方に開口し、内部に所定の水位まで水を貯留可能な栽培ベッドと、
上段の栽培ベッドと下段の栽培ベッドとを連結し、上段の栽培ベッドに貯留された水を下段の栽培ベッドに向けて排出する排水管と、
最下段の栽培ベッドから排出された水を、最上段の栽培ベッドに向けて汲み上げて供給するポンプ付きの供給管と、を備え、
前記排水管は、その上端部が、上段の栽培ベッドの周部であって前記所定の水位よりも低い位置に連結され、その下端部が、下段の栽培ベッドの周部であって前記所定の水位よりも低い位置に連結されており、全体が円弧状または螺旋状に湾曲しているかあるいはジクザグ状に屈曲していて、魚の通過を許容する、水耕栽培装置。
【請求項２】
前記排水管の水平面に対する傾斜角度は、任意の位置において８０度以下である請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記栽培ベッドの底部には、魚が入り込むことが可能な隠れ溝が設けられている請求項１または２に記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記栽培ベッドの内部であって前記所定の水位よりも低い位置に設置され、魚が入り込むことが可能な波型または多孔質の人工魚礁をさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
上段の栽培ベッドから下段の栽培ベッドにかけて直線状に延び、その上端部が、上段の栽培ベッドの内部において前記所定の水位と等しい高さに位置し、その下端部が、下段の栽培ベッドの内部において前記所定の水位よりも高く位置する補助排水管をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項６】
前記魚としてドジョウが選択される請求項１から５のいずれかに記載のドジョウ養殖用水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の水耕栽培と同時に魚の飼育も可能な水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のように、植物の水耕栽培と同時に魚の飼育も可能な水耕栽培装置が知られている。
従来の魚の飼育も可能な水耕栽培装置では、水耕用の栽培ベッドを多段の棚の各段に設置し、最下段のタンクからポンプを用いて最上段の栽培ベッドに水をくみ上げた後に、各栽培ベッドに設けられた排水管を通じて、上段の栽培ベッドから下段の栽培ベッドへと水を順次に流下させることで、水の循環状態を作り出している。
【０００３】
栽培ベッドは、上方が開口する箱型をなしており、開口の側に植物が定植された定植パネルが支持されている。栽培ベッドの内部には、水が貯留されており、その水中に魚が放たれている。
魚には、人工餌などが与えられて育成が図られ、魚の排せつ物(排せつ物に含まれる窒素やリンなど)や人工餌の食べ残しなどを養分として植物の育成が図られる。
【０００４】
ところで、従来の魚の飼育も可能な水耕栽培装置では、魚が排水管を通じて上下段の栽培ベッドを自由に行き来することを想定しておらず、むしろ、魚が排水管を通じて上下段の栽培ベッドを行き来するのを積極的に阻止する手段が講じられていた。
【０００５】
すなわち、従来の魚の飼育も可能な水耕栽培装置では、排水管は上段の栽培ベッドから下段の栽培ベッドに向けて、上段の栽培ベッドの底部を貫通して直線状に延びているため、下段の栽培ベッド内の魚が、水流に逆らって排水管を遡り、上段の栽培ベッドへと移動することがきわめて困難な構造になっていた(特許文献１の図２参照)。
【０００６】
のみならず、その排水管の上端部は、上段の栽培ベッドの水面と同等の高さに位置調整されており、排水管の下端部は、下段の栽培ベッドの水面よりも高く位置調整されているため、いわば魚の生育空間と排水管とが縁の切れた状態にあり、魚が排水管に入り込むこと自体が困難な構造になっていた(同図２参照)。
【０００７】
このような構造を採用した理由としては、仮に魚が排水管を通じて上下段の栽培ベッドを自由に行き来することになると、水流に逆らって下段の栽培ベッドから上段の栽培ベッドに遡る魚は稀であり、逆に、多くの魚は水流に沿って上段の栽培ベッドから下段の栽培ベッドへと移動してゆくため、最下段の栽培ベッドにおける魚の密度が経時的に高くなることが予想されるからだと考えられる。
魚が過度に密集してしまうと、その生育上好ましくなく、排泄物が偏在するなどして植物の育成にも影響が出る恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第３１１１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、現実には、遡上する習性を有する魚も少なからず見受けられるため、魚が水流に逆らわずに泳ぐことを前提に、栽培ベッド間を移動するのを積極的に阻止する構造を採用することは、必ずしも合理的ともいえない。
また、魚が栽培ベッド間を自由に行き来することができるようになれば、個々の魚の生育空間が格段に広がるため、生育や繁殖に好影響を及ぼすことが予想される。
【００１０】
そこで、本発明の解決すべき課題は、魚の飼育も可能な水耕栽培装置について、上下方向に多段に設置された複数の栽培ベッド間を、魚が自由に行き来できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するため、発明にかかる水耕栽培装置においては、上下方向に多段に設置され、底部と底部から立ち上がる周部とを有して上方に開口し、内部に所定の水位まで水を貯留可能な栽培ベッドと、上段の栽培ベッドと下段の栽培ベッドとを連結し、上段の栽培ベッドに貯留された水を下段の栽培ベッドに向けて排出する排水管と、最下段の栽培ベッドから排出された水を、最上段の栽培ベッドに向けて汲み上げて供給するポンプ付の供給管と、を備えるものとしたのである。
そして前記排水管は、その上端部が、上段の栽培ベッドの周部であって前記所定の水位よりも低い位置に連結され、その下端部が、下段の栽培ベッドの周部であって前記所定の水位よりも低い位置に連結されており、全体が円弧状または螺旋状に湾曲しているかあるいはジクザグ状に屈曲していて、魚の通過を許容するように構成したのである。
【００１２】
水耕栽培装置を以上のように構成すると、下段の栽培ベッドの水中に生息する魚は、その栽培ベッドの水位よりも低い位置において開口する排水管の下端部に入り込み、緩やかな傾斜の排水管を遡上して排水管の上端部に至り、上段の栽培ベッドへと移動することが容易となる。
また、上段の栽培ベッドの水中に生息する魚は、その栽培ベッドの水位よりも低い位置において開口する排水管の上端部に入り込み、排水管を水流に従って下降して排水管の下端部に至り、下段の栽培ベッドへと移動することができる。
このようにして、魚は、上段の栽培ベッドと下段の栽培ベッドの間を、排水管を通じて自由に行き来することができる。
【００１３】
発明にかかる水耕栽培装置において、前記排水管の水平面に対する傾斜角度は、任意の位置において８０度以下であるように構成すると、傾斜が緩やかであるため、下段の栽培ベッドの魚が上段の栽培ベッドへと遡上しやすくなる。
【００１４】
発明にかかる水耕栽培装置において、前記栽培ベッドの底部には、魚が入り込むことが可能な隠れ溝が設けられているのが好ましい。
このようにすると、水底において土中などに隠れる習性のある、ドジョウなどの魚にとって生育環境を好適なものとすることができる。また、そのような隠れ溝内への産卵を促すこととなり、繁殖率を高めることができる。
【００１５】
発明にかかる水耕栽培装置において、前記栽培ベッドの内部であって前記所定の水位よりも低い位置に設置され、魚が入り込むことが可能な波型または多孔質の人工魚礁をさらに備えるのが好ましい。
このようにすると、土中などに隠れる習性のある、ドジョウなどの魚にとって生育環境を好適なものとすることができる。また、そのような魚礁内への産卵を促すこととなり、繁殖率を高めることができる。
また空隙の多い魚礁が、排泄物に含まれるアンモニアを分解する硝酸菌の温床となることで、水質を改善することができ、濾過槽やバイオフィルタなどの追加設備を要しない。
【００１６】
発明にかかる水耕栽培装置において、上段の栽培ベッドから下段の栽培ベッドにかけて直線状に延び、その上端部が、上段の栽培ベッドの内部において前記所定の水位と等しい高さに位置し、その下端部が、下段の栽培ベッドの内部において前記所定の水位よりも高く位置する補助排水管をさらに備えるのが好ましい。
このようにすると、上段の栽培ベッド内における水位が所定の水位を超えようとすると、水が補助排水管の上端部から内部に入り込み、下段の栽培ベッドに向けて流下するため、水位が所定の水位を超えることがなく、過剰に水位が上昇したり栽培ベッドから水が溢れだしたりすることが防止される。
また、補助排水管の上端部が上段の栽培ベッドの所定の水位と等しい高さに位置し、下端部が下段の栽培ベッドの所定の水位よりも高く位置しているため、魚の生育空間と補助排水管とがいわば縁の切れた状態にあり、魚が補助排水管に侵入することが防止される。
【００１７】
発明にかかる水耕栽培装置は、ドジョウ養殖用とするのが好ましい。
ドジョウは管体に入り込む習性を有するため、管体である排水管に入り込み、上下段の栽培ベッド間を活発に行き来する。
ドジョウの養殖は、一般には、水田や人工池にておこなわれるが、泥臭くなったり、寄生虫が発生したり、感染症が発生したりする恐れがあるが、発明にかかる水耕栽培装置を用いると、施設内で外界と切り離した状態でしかも泥等の存在しない環境で養殖することが可能であるため、このような問題が解消できる。
施設内で人工生簀にて養殖する場合と比較しても、ドジョウが生育する栽培ベッドを上下に多段に設置していることから、省スペース化が図られる等して、コストを削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
発明にかかる水耕栽培装置を以上のように構成したので、上下方向に多段に設置された複数の栽培ベッド間を、魚が自由に行き来できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の水耕栽培装置の縦断面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】図１のIII−III線断面図
【図４】実施形態の水耕栽培装置の他の例を示す要部縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１に示す実施形態の水耕栽培装置１０は、上下方向に多段に設置された栽培ベッド１１と、上下の栽培ベッド１１を連結する排水管１２を備えるものであり、栽培ベッド１１にて野菜Ｖの水耕栽培と魚Ｆの養殖とを同時におこなうことができ、排水管１２を通じて魚Ｆが栽培ベッド１１間を移動することを許容するものである。
実施形態の水耕栽培装置１０においては、栽培ベッド１１を魚Ｆの養殖水槽としても利用しているため、養殖水槽を新設する必要がない。
【００２１】
図１のように、各栽培ベッド１１には、水(養液)Ｗが貯留されており、排水管１２を通じて、上段の栽培ベッド１１から下段の栽培ベッド１１へと水Ｗが順次に流下するようになっている。
栽培ベッド１１内において所定の水位を超えた水Ｗは、補助排水管１９を通じて、上段の栽培ベッド１１から下段の栽培ベッド１１へと順次に流下するようになっている。
最下段の栽培ベッド１１の排水管１２から排出された水Ｗは、その最下段の栽培ベッド１１のさらに下方に設置されたタンク１３に流入する。
タンク１３は底部１３ａと周部１３ｂとを有して上方に開口する箱型であり、水Ｗを貯留することができるようになっている。
タンク１３からは、最上段の栽培ベッド１１に向けて供給管１４が延びており、この供給管１４に付属するポンプ１４ａにより、タンク１３内の水は汲みあげられて最上段の栽培ベッド１１へと供給される。
最上段の栽培ベッド１１に供給された水Ｗは、排水管１２を通じて下段の栽培ベッド１１へと流下し、さらに下段の栽培ベッド１１へと流下し、この繰り返しにより、水の循環状態が作り出されている。
【００２２】
図１のように、各栽培ベッド１１は、多段の棚の各段に載せられるなど適宜手段を用いて、上下方向に多段に設置されている。このように栽培ベッド１１を多段に設置することにより、省スペース化が図られる。
栽培ベッド１１は、矩形の底部１１ａと、底部１１ａの周縁からほぼ垂直に立ち上がる角筒形の周部１１ｂとを有する箱型をなしており、上方に向けて開口している。
栽培ベッド１１の材質は特に限定されないが、軽量かつ安価であることなどから、発泡スチロール製であることが好ましい。
栽培ベッド１１は水密に形成され、所定の水位の水Ｗを貯留できるようになっている。
【００２３】
図１のように、栽培ベッド１１の開口付近には、矩形の板体である定植パネル１５が支持されている。定植パネル１５には、所定間隔で縦横に並列する定植孔１５ａが形成されており、この定植孔１５ａに野菜Ｖが定植されている。
野菜Ｖの種類は特に限定されないが、水耕栽培に好適なものとしてレタス、ホウレン草、カイワレ大根、などが例示できる。図示においては、レタスを例示している。
野菜Ｖの根Ｒは、栽培ベッド１１の水中にまで至っており、水中の養分を吸収できるようになっている。
定植パネル１５の材質は特に限定されないが、栽培ベッド１１と同様に発泡スチロール製であることが好ましい。
【００２４】
図１のように、栽培ベッド１１の底部１１ａの下面には、下段の栽培ベッド１１内において定植パネル１５に定植された野菜Ｖに照射されるライト１６が設置されている。
ライト１６の人工光により野菜Ｖの光合成が促される。ライト１６の種類は特に限定されないが、ＬＥＤライトが例示できる。
ライト１６の設置態様は特に限定されないが、栽培ベッド１１を載せる多段の棚の各棚の下面に固定することが例示できる。
【００２５】
図１のように、各栽培ベッド１１の水中には、多数の魚Ｆが放たれている。
魚Ｆの種類は特に限定されないが、栽培ベッド１１のような比較的水位の浅い環境においても生育の支障のないものとして小型の魚類が好ましく、また水中に延びる野菜Ｖの根Ｒを齧るなどして野菜の生育に支障を与えないような種類が好ましい。そのような魚として、図示においては、ドジョウを例示している。
魚Ｆは、人工飼料などを与えて飼育する。この魚Ｆの排せつ物や人工飼料などの食べ残しは、野菜Ｖの養分となるため、野菜Ｖの生育に必要となる人工肥料等の削減や全廃が可能となり、肥料のコストを抑えることができる。野菜Ｖが魚Ｆの排せつ物中のアンモニア等を吸収することで水Ｗの浄化も実現される。
【００２６】
魚Ｆは、外界と隔離された環境で飼育されるため、寄生虫や病害の心配がない。寄生虫がいないため、たとえば刺身用に喫食することが可能である。
野菜Ｖとして、薬草やハーブなども栽培可能であり、その場合には、栽培ベッド１１の水中に延びた根Ｒから浸出する成分により、魚Ｆの活性化や病害予防が可能である。
なお、魚Ｆが野菜Ｖの根Ｒの間を遊泳することで、根Ｒの発育が阻害されるため、その分だけ栄養が野菜Ｖの可食部分に集中し、当該可食部分の成長が期待できる。
【００２７】
図１のように、栽培ベッド１１を魚Ｆの生育に適したものとするため、栽培ベッド１１の底部１１ａに人口培土Ｓを敷き詰めることができる。
人口培土Ｓの種類は特に限定されないが、有機質の培土を用い、魚Ｆの排せつ物等のみを肥料として用いることで、野菜Ｖの有機栽培が可能である。
【００２８】
また、図２のように、栽培ベッド１１の底部１１ａには、魚Ｆが入り込むことが可能な寸法の隠れ溝１７を設けることができる。
ドジョウなど水底において土中などに隠れる習性のある魚Ｆは、このような隠れ溝１７に入り込む。そのような魚Ｆはまた、土中などに隠れた状態で産卵をおこなうため、隠れ溝１７内で産卵がなされることになる。
充分な深さの隠れ溝１７を設けられるように、栽培ベッド１１の底部１１ａの厚みを周部１１ｂの厚みよりも大きくすることもできる。
【００２９】
さらに、図３のように、栽培ベッド１１の底部１１ａ上に、魚Ｆが入り込むことが可能な波型または多孔質の人工魚礁１８を沈下させることができる。
人工魚礁１８は、波型または多孔質で空隙の大きな構造である限りにおいてその種類は特に限定されないが、図示では、波板状の人工魚礁を例示している。
【００３０】
ドジョウなど水底において土中などに隠れる習性のある魚Ｆは、このような人工魚礁１８の上面および下面の空隙に入り込み、またその空隙の中で産卵がなされることになる。
また空隙の多い人工魚礁には、魚Ｆの排泄物に含まれるアンモニアを分解する硝酸菌が定着および繁殖しやすい。
硝酸菌が繁殖することで水Ｗが浄化され、水を浄化するための濾過槽やバイオフィルタなどの別途設備を設ける必要がなくなる。
なお、人工魚礁１８は、栽培ベッド１１の底部１１ａから浮き上がった状態に設置することもできる。
【００３１】
図１のように、排水管１２は、最下段の栽培ベッド１１におけるものを除き、上段の栽培ベッド１１の周部１１ｂと下段の栽培ベッド１１の周部１１ｂとを連結している。
排水管１２の上端部と上段の栽培ベッド１１の周部１１ｂとの連結位置、排水管１２の下端部と下段の栽培ベッド１１の周部１１ｂとの連結位置は、それぞれ栽培ベッド１１の水位よりも低い位置となっている。
したがって、排水管１２の上端部は上段の栽培ベッド１１の水中において、排水管１２の下端部は下段の栽培ベッド１１の水中において、それぞれ開口している。
排水管１２の径は、最下段の栽培ベッドにおけるものを除き、飼育する魚Ｆが通過するのに十分な大きさの径となっている。
【００３２】
なお、最下段の栽培ベッド１１の排水管１２および補助排水管１９は、その栽培ベッド１１の底部１１ａから下段の栽培ベッド１１あるいはタンク１３に向けて直線状に延びている。
最下段の栽培ベッド１１の排水管１２および補助排水管１９は、魚Ｆが侵入するのを防止するために、その上端部が栽培ベッド１１の内部においてその水面と同等の高さに位置しており、その下端部がさらに下段の栽培ベッド１１あるいはタンク１３の内部においてその水面よりも高く位置している。
栽培ベッド１１内において所定の水位を超えた水Ｗは、さらに下段の栽培ベッド１１あるいはタンク１３に流下するように設定されている。
このように、栽培ベッド１１の水位が所定の水位を超えた場合に、オーバーフローした水Ｗを下段の栽培ベッド１１に流下させるための補助排水管１９を備えると、栽培ベッド１１の水位が過剰に上昇して、栽培ベッド１１からあふれ出ること等が防止される。
【００３３】
また、排水管１２は、最下段の栽培ベッド１１におけるものを除き、その全体が、円弧状または螺旋状に湾曲しているあるいはジグザグ状に屈曲していて、緩やかなスロープ状の勾配を有している。なお図１においては、排水管１２が円弧形に湾曲したものを模式的に示している。また図４(ａ)においては、他の例として、排水管１２が螺旋状に湾曲したものを模式的に示しており、図４(ｂ)においては、さらに他の例として、排水管１２がジグザグ状に屈曲したものを模式的に示している。
この排水管１２における勾配は、飼育する魚Ｆが遡上することの可能な範囲に調整されている。
【００３４】
排水管１２の勾配の具体的な度合は、特に限定されないが、水平面に対する傾斜角度が８０度以下であるのが好ましく、６０度以下であるのがより好ましく、４５度以下であるのがなお好ましい。水平面に対する傾斜角度が８０度を超えると、勾配が急峻すぎて、魚Ｆが排水管１２を遡上できないからである。排水管１２の水平面に対する傾斜角度の下限は特に限定されないが、３０度以上であることが例示できる。
【００３５】
排水管１２の材質等は特に限定されないが、湾曲の度合いを調整できるように柔軟な素材であることが好ましい。このような特性を有する素材として、塩化ビニルが例示できる。
【００３６】
排水管１２の構成は以上のようであるため、下段の栽培ベッド１１の魚Ｆは、その栽培ベッドの水中に開口する排水管１２の下端部から内部へと入り込み、緩やかな上り勾配の排水管１２を水Ｗの流れに逆らって遡上して、上段の栽培ベッド１１の水中に開口する排水管１２の上端部から抜け出る。
【００３７】
また、上段の栽培ベッド１１の魚Ｆは、その栽培ベッドの水中に開口する排水管１２の上端部から内部へと入り込み、緩やかな下り勾配の排水管１２を水Ｗの流れに沿って下降して、下段の栽培ベッド１１の水中に開口する排水管１２の下端部から抜け出る。
したがって、排水管１２が魚道として機能し、魚Ｆは、上段の栽培ベッド１１と下段の栽培ベッド１１の間を、排水管１２を通じて自由に移動することができる。
【００３８】
各魚Ｆが特定の栽培ベッド１１から他の栽培ベッド１１へと移動できない場合と比較して、生育空間が格段に広がるため、生育や繁殖に好影響を及ぼす。
魚Ｆとして、ドジョウなどの管体に入り込む習性や遡上する習性を有する魚類を選択した場合、当該魚Ｆは、排水管１２と通じて栽培ベッド１１間を活発に移動し、しかも上段の栽培ベッド１１への遡上移動の頻度と下段の栽培ベッド１１への下降移動の頻度とがほぼ拮抗するため、栽培ベッド１１間において魚Ｆの密度に偏りが生じることはない。
【００３９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。
【符号の説明】
【００４０】
１０  実施形態の水耕栽培装置
１１  栽培ベッド
１１ａ  底部
１１ｂ  周部
１２  排水管
１３  タンク
１３ａ  底部
１３ｂ  周部
１４  供給管
１４ａ  ポンプ
１５  定植パネル
１５ａ  定植孔
１６  ライト
１７  隠れ溝
１８  人工魚礁
１９  補助排水管
Ｗ  水
Ｖ  野菜
Ｒ  根
Ｆ  魚
Ｓ  人口培土
【図１】
2018093762.tif 000003
【図２】
2018093762.tif 000004
【図３】
2018093762.tif 000005
【図４】
2018093762.tif 000006