(57)【要約】      （修正有）【課題】抗生物質や塩素などの物質を不用意に養殖槽に投入することなく、安定したペーハー値を維持しつつ、残留した餌や、飼育する海洋生物等が排出する糞尿などにより、海水等が酸化したり、雑菌が繁殖するのを防止する養殖システムを提供する。【解決手段】塗料の総重量に対して水酸化カルシウムを５〜２０重量％で含ませた塗料を、飼育槽１５０の内壁に塗布する塗布手段と、塗布した塗料から、前記塗料中の水酸化カルシウムが飼育水中に溶出し、溶出した水酸化カルシウムにより、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持手段と、飼育槽の飼育水を、飼育水の総量に対し、１日当り５〜２０％の範囲で排水するとともに、同量の給水を行なう給排水手段と、を備えた養殖システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水した海水または淡水（以下「海水等」と呼ぶ）による飼育水の中の微生物や細菌を除去するための濾過手段と、飼育水を貯水する飼育槽と、を備えた海洋生物または淡水生物（以下「海洋生物等」と呼ぶ）の養殖システムであって、
前記飼育槽の内壁に、塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を、５〜２０重量％を含む塗料、を塗布した塗装済み飼育槽と、
前記塗装済み飼育槽に海水等を給水する手段と、
海洋生物等を投入した前記塗装済み飼育槽の飼育水において、前記塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、海洋生物等の排出する糞尿や給餌の際に余った餌による飼育水の酸化を抑制し、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持手段と、
を備えたことにより、飼育水を弱アルカリ性に保ち、海洋生物等に対する給餌や、海洋生物等から排出される糞尿による、飼育水の酸化や雑菌の繁殖を抑制することを特徴とする養殖システム。
【請求項２】
さらに、飼育槽の飼育水を、飼育水の総量に対し、１日当り５〜２０％の範囲で部分的に排水するとともに、同量の給水を行なう給排水手段を備え、
前記の塗料中のアルカリ性の成分の重量比を調整した塗料を塗布した飼育槽の内壁から飼育水中に溶出したアルカリ性の成分によって得られた飼育水のペーハー値が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位したのを、前記給排水手段によって元のペーハー値の近傍に回復させることを、所定の時間間隔でくり返すことにより、
飼育水の入れ替えを抑制して飼育環境の変化を最小限に抑えることができ、海洋生物等に対するストレスを軽減しつつ飼育することを特徴とする、請求項１に記載の養殖システム。
【請求項３】
塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を５〜２０重量％含ませた塗料を、飼育槽の内壁に塗布する際に、
さらに、塗料中のアルカリ性の成分の重量比に応じて、前記塗装の厚みが、０．１〜２．０ｍｍの範囲になるように塗布する塗装の厚みを調整することにより、
飼育水が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位するように調整することを特徴とする、
請求項１又は２のいずれか一つに記載の養殖システム。
【請求項４】
飼育水の量および飼育対象の海洋生物等の量に応じて、前記ペーハー値維持手段による飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように、
前記飼育槽の内壁に塗布する塗料中の、アルカリ性の成分の塗料の総重量に対する重量比が、５〜２０重量％になるように調整することと、
前記塗料の厚みが、０．１〜２．０ｍｍの範囲になるように塗布する塗装の厚みを調整すること、
を組み合わせて塗装した塗装済み飼育槽を備えたことを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の養殖システム。
【請求項５】
前記海水等が海水であって、飼育対象である前記海洋生物等がナマコ又はウニを含む棘皮動物であることを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の養殖システム。
【請求項６】
飼育対象である前記海洋生物等がナマコであって、
請求項１〜５のいずれか一つの養殖システムにおいて、前記塗装手段によって塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持手段によって養殖したナマコ。
【請求項７】
取水した海水または淡水（以下「海水等」と呼ぶ）による飼育水の中の微生物や細菌を除去するための濾過手段と、飼育水を貯水する飼育槽と、を備えた海洋生物または淡水生物（以下「海洋生物等」と呼ぶ）の養殖方法であって、
前記飼育槽の内壁に、塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を、５〜２０重量％を含む塗料、を塗布した塗装済み飼育槽に対し、前記塗装済み飼育槽に海水等を給水する工程と、
海洋生物等を投入した前記塗装済み飼育槽の飼育水において、前記塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、海洋生物等の排出する糞尿や給餌の際に余った餌による飼育水の酸化を抑制し、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持工程と、
を備えたことにより、飼育水を弱アルカリ性に保つことにより、海洋生物等に対する給餌や、海洋生物等から排出される糞尿による、飼育水の酸化や雑菌の繁殖を抑制することを特徴とする養殖方法。
【請求項８】
さらに、飼育槽の飼育水を、飼育水の総量に対し、１日当り５〜２０％の範囲で部分的に排水するとともに、同量の給水を行なう給排水工程を備え、
前記の塗料中のアルカリ性の成分の重量比を調整した塗料を塗布した飼育槽の内壁から飼育水中に溶出したアルカリ性の成分によって得られた飼育水のペーハー値が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位したのを、前記給排水工程によって元のペーハー値の近傍に回復させることを、所定の時間間隔でくり返すことにより、
飼育水の入れ替えを抑制して飼育環境の変化を最小限に抑えることができ、海洋生物等に対するストレスを軽減しつつ飼育することを特徴とする、請求項７に記載の養殖方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ナマコ、ウニ、魚類、貝類などの海洋生物ないし淡水生物（以下、「海洋生物等」という）の生育に適した環境を担保して、生育用の淡水又は海水（以下、「海水等」という）に餌を十分に投入しても、酸化するのを防止して、適切なペーハー値を維持すると共に、雑菌が繁殖するのを抑えた、魚介類の養殖方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  海水等を利用した海洋生物等の養殖に際して、滅菌する技術としては、例えば、特許文献１（海洋魚介類の養殖方法）には、塩素を利用して殺菌する発明が記載されている。
また、特許文献２（開放式海洋養殖システムと海生動物の養殖方法）には、オゾンで殺菌する発明が記載されている。
また、特許文献３（甲殻類養殖システム及び方法）には、飼育槽に、海水を電気分解した強アルカリ海水を添加することにより、飼育水のペーハー値が約８．２に維持されるように調整する発明が記載されている。
また、特許文献４（フグの疾病予防）には、フィルターで濾過して滅菌する発明が記載されている。
また、特許文献５（貝類の養殖用土壌改良剤及びそれを用いた貝類の養殖方法）には、貝殻を主成分とする養殖用土壌改良剤を、養殖場に散布することにより、土壌をアルカリ性にする発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２０５０１号公報
【特許文献２】特表平１１−５０１５２４号公報
【特許文献３】特開平１１−１６９０１１号公報
【特許文献４】特開２００４−２７５０２０号公報
【特許文献５】特開平６−１６９６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１には、海洋魚介類に対し、餌となる飼料生物を給餌する前に、飼料生物を海水または希薄塩水を電解して生成された殺菌能を有し、有効塩素濃度が一定の範囲にある電解生成水で洗浄処理した上で、海洋魚介類に給餌する技術が開示されている。
しかし、餌を殺菌しても、残留した餌や、海洋魚介類が排出した糞などによる海水等の酸化や雑菌の繁殖を抑えることはできず、時間経過とともに酸化したり、雑菌が繁殖してしまうという欠点がある。【０００５】  また、特許文献２には、オゾンを利用して海水中の雑菌を殺菌する方法が開示されている。しかし、残留したオゾンは海洋生物等にも悪影響があるため、相応の装置を付加して除去する必要があり、かなり大掛かりな設備が必要になり、コストがかかるという欠点がある。【０００６】  また、特許文献３でも、海水を電気分解した強アルカリ海水を添加することにより、飼育水のペーハー値が維持されるように調整する必要があるため、電気分解するための大掛かりな設備を要することや、大量の海水を電気分解するために電気代などのコストが嵩むという不都合があった。
また、こういった設備面の不都合を回避するために、特許文献４では、給水の際に、ミクロフィルターを利用して雑菌を除去する技術が開示されているが、給餌の際に余った餌や海洋生物などが排出した糞尿などで海水が酸化するのを防止することができないという不都合があった。【０００７】  また、特許文献５では、３５０〜６００℃の温度で加熱処理した貝殻を主成分とする貝類の養殖用土壌改良剤を、養殖場に散布することにより、貝殻の主成分である炭酸カルシウムが溶出することで、土壌をアルカリ性にする効果が促進され、貝類の生育に好影響を与える発明が開示されている。しかし、これを比較的小さな飼育槽に利用した場合、局所的にアルカリ性の度合いが高くなって海洋生物自体に影響が出たり、貝殻が水槽の下部に沈殿して、浴槽の清掃の際にじゃまになるなどの不都合があった。【０００８】  また、以上のような技術によっても生じる、大規模な設備を要することや、給水後の海洋生物等の糞用等や給餌の際に余った餌等により、飼育水が酸化したり雑菌が繁殖するといった不都合を回避するために、養殖槽に入れる海水や淡水を、滅菌した上で毎日交換することで、雑菌の繁殖や酸化を抑えたりすることも行なわれていたが、養殖槽の海水等を全部入れ替えるには、大量の海水等の滅菌のために、さらに費用や手間が嵩むという不都合や、大量の海水等の温度を海洋生物等の生育温度に保つための電気代も嵩むなどの不都合があった。例えば、冬場なら５度以下の海水等を暖める必要があるし、夏場で水温が２５度になるような場合には海水等を冷却する必要があるからである。【０００９】  また、海水等を全部入れ替える場合は、一度、養殖槽を空にする際や、入替えた後の海水等の温度変化や成分、及びペーハー値の変化により、海洋生物等に余計なストレスを掛けるリスクもあった。加えて、濾過器の負担も大きく、高価なフィルターを頻繁に交換する必要が出てくるという不都合もあった。
あるいは、抗生物質を養殖槽に投入することで、殺菌することも良く行なわれていたが、費用が掛かるほか、後述のように海洋生物等の種類や用途によっては、抗生物質の使用ができない場合もあり、万能の対策ではなかった。
このように、養殖槽に入れる海水や淡水中の雑菌を滅菌したり、殺菌する技術は種々あったが、いずれも不都合があり、費用や手間の掛からない技術の開発が求められていた。【００１０】  ナマコ養殖においては、日本国の法令等で抗生物質の使用が制限されていることや、仮に諸外国のように抗生物質の使用制限が緩和されるようになった場合でも、抗生物質の使用によって、耐性菌を生み出し、その海域において繁殖させることが知られており、その海域を汚染してしまうからである。
また、カンジタ治療やガン治療に用いるためのナマコ養殖においては、抗生物質を使用すると、ナマコに含まれた抗生物質によって治療効果を劣化させることから、抗生物質を使用しないで、雑菌の繁殖を抑えた養殖方法を開発することが必要となる。その理由としては、ナマコは、ホロトキシンという物質を多く含み、カンジタなどの真菌性のカビ類に感染する病気に対して有効であるが、カンジタは真菌であることから、抗生物質は抑制効果がない一方で、抗生物質により自助作用に役立つ菌まで死滅させてしまうため、ナマコ養殖の際に使用してしまうと、カンジタを患っている患者にナマコ粉末などを投与して治療する際に、ナマコに含まれた抗生物質でかえって症状を悪化させる要因になってしまうからである。【００１１】  そこで、本願発明では、上記のような不都合を回避しつつ、魚介類の生育に適した環境を担保して、生育用の水又は海水に餌を十分に投入した場合でも、残留する餌や魚介類が排出する糞尿により酸化するのを防止して、適切なペーハー値を維持すると共に、雑菌が繁殖するのを抑えた、低コストかつ手間の掛からない魚介類の養殖方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記の目的を達成するために、第１の発明は、取水した海水または淡水（以下「海水等」と呼ぶ）による飼育水の中の微生物や細菌を除去するための濾過手段と、飼育水を貯水する飼育槽と、を備えた海洋生物または淡水生物（以下「海洋生物等」と呼ぶ）の養殖システムであって、前記飼育槽の内壁に、塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を、５〜２０重量％を含む塗料、を塗布した塗装済み飼育槽と、前記塗装済み飼育槽に海水等を給水する手段と、海洋生物等を投入した前記塗装済み飼育槽の飼育水において、前記塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、海洋生物等の排出する糞尿や給餌の際に余った餌による飼育水の酸化を抑制し、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持手段と、を備えたことにより、飼育水を弱アルカリ性に保つことにより、海洋生物等に対する給餌や、海洋生物等から排出される糞尿による、飼育水の酸化や雑菌の繁殖を抑制することを特徴とする。
第２の発明は、さらに、飼育槽の飼育水を、飼育水の総量に対し、１日当り５〜２０％の範囲で部分的に排水するとともに、同量の給水を行なう給排水手段を備え、前記の塗料中のアルカリ性の成分の重量比を調整した塗料を塗布した飼育槽の内壁から飼育水中に溶出したアルカリ性の成分によって得られた飼育水のペーハー値が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位したのを、前記給排水手段によって元のペーハー値の近傍に回復させることを、所定の時間間隔でくり返すことにより、飼育水の入れ替えを抑制して飼育環境の変化を最小限に抑えることができ、海洋生物等に対するストレスを軽減しつつ飼育することを特徴とする。
第３の発明は、塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を５〜２０重量％含ませた塗料を、飼育槽の内壁に塗布する際に、さらに、塗料中のアルカリ性の成分の重量比に応じて、前記塗装の厚みが、０．１〜２．０ｍｍの範囲になるように塗布する塗装の厚みを調整することにより、飼育水が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位するように調整することを特徴とする。
第４の発明は、飼育水の量および飼育対象の海洋生物等の量に応じて、前記ペーハー値維持手段による飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように、
前記飼育槽の内壁に塗布する塗料中の、アルカリ性の成分の塗料の総重量に対する重量比が、５〜２０重量％になるように調整することと、前記塗料の厚みが、０．１〜２．０ｍｍの範囲になるように塗布する塗装の厚みを調整すること、を組み合わせて塗装した塗装済み飼育槽を備えたことを特徴とする。
第５の発明は、前記海水等が海水であって、飼育対象である前記海洋生物等がナマコ又はウニを含む棘皮動物であることを特徴とする。
第６の発明は、飼育対象である前記海洋生物等がナマコであって、請求項１〜５のいずれか一つの養殖システムにおいて、前記塗装手段によって塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持手段によって養殖したナマコであることを特徴とする。
第７の発明は、取水した海水または淡水（以下「海水等」と呼ぶ）による飼育水の中の微生物や細菌を除去するための濾過手段と、飼育水を貯水する飼育槽と、を備えた海洋生物または淡水生物（以下「海洋生物等」と呼ぶ）の養殖方法であって、前記飼育槽の内壁に、塗料の総重量に対してアルカリ性の成分を、５〜２０重量％を含む塗料、を塗布した塗装済み飼育槽に対し、前記塗装済み飼育槽に海水等を給水する工程と、海洋生物等を投入した前記塗装済み飼育槽の飼育水において、前記塗布した塗料から、前記塗料中のアルカリ性の成分が飼育水中に溶出し、溶出したアルカリ性の成分により、海洋生物等の排出する糞尿や給餌の際に余った餌による飼育水の酸化を抑制し、飼育水のペーハー値が７．４〜８．２になるように保つ、ペーハー値維持工程と、を備えたことにより、飼育水を弱アルカリ性に保つことにより、海洋生物等に対する給餌や、海洋生物等から排出される糞尿による、飼育水の酸化や雑菌の繁殖を抑制することを特徴とする養殖方法であることを特徴とする。
第８の発明は、さらに、飼育槽の飼育水を、飼育水の総量に対し、１日当り５〜２０％の範囲で部分的に排水するとともに、同量の給水を行なう給排水工程を備え、前記の塗料中のアルカリ性の成分の重量比を調整した塗料を塗布した飼育槽の内壁から飼育水中に溶出したアルカリ性の成分によって得られた飼育水のペーハー値が、飼育する海洋生物等の排出する糞用および給餌の際に余った餌によって僅かに酸化する方向に変位したのを、前記給排水工程によって元のペーハー値の近傍に回復させることを、所定の時間間隔でくり返すことにより、飼育水の入れ替えを抑制して飼育環境の変化を最小限に抑えることができ、海洋生物等に対するストレスを軽減しつつ飼育することを特徴とする、請求項７に記載の養殖方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】  本発明による養殖方法、養殖キット、ないし養殖システムによれば、抗生物質や塩素などの物質を不用意に養殖槽に投入することなく、安定したペーハー値を維持しつつ、残留した餌や、飼育する海洋生物等が排出する糞尿などにより、海水等が酸化したり、雑菌が繁殖するのを防止しつつ、飼育する海洋生物等に余計な環境ストレスを与えない、低ストレスな環境を提供することで収穫量を増大させるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】は、本発明の養殖システム１００の構成の概要図である。
【図２】は、本発明における給排水方法の変形例を示す。
【図３】は、本発明の養殖システム１００の貯水部１３０に対し、飼育槽１５０が複数、並列に接続されている例を示す図である。
【図４】は、本発明の養殖システムの全体フローを示す図である。
【図５】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、海水を取水して、飼育水の全量を入れ替えた直後のペーハー値の推移を示したものである。
【図６】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、一定期間経過してペーハー値が７．６付近となった定常状態からの、２４時間〜７２時間経過時のペーハー値の推移を示す図である。
【図７】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、塗装パターン毎のペーハー値の推移の試行錯誤の実験結果を示す図である。
【図８】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、塗装パターン毎のＰＨ値の２４時間の推移を示す図である。
【図９】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、一定期間経過して定常状態からの、塗装パターン毎の２４時間〜７２時間経過時のペーハー値の推移を示す図である。
【図１０】は、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、塗装中のアルカリ性の成分の比率や飼育水（海水等）の入れ替える量を調整して、一定期間経過後の定常状態におけるペーハー値を８．０前後に調整したときの、２４時間〜７２時間経過時のペーハー値の推移を示す図である。
【図１１】は、塗料が海水に溶出する際のアルカリ性の成分の溶出濃度の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の養殖システムにおける実施例について説明する。
なお、ナマコはあくまで例示であって、ナマコと同類のウニなどの棘皮動物はもちろん、魚類その他の海洋生物、淡水生物（以下、「海洋生物等」という）にも適用できる。
【００１６】１．本発明の養殖システムの全体フロー
まず、本発明の養殖システムの全体フローについて図４を用いて説明する。
適宜、親ナマコから採卵して受精させ（ステップ４００）、波状の波板に、収卵した受精卵を付着させる（ステップ４１０）。
波板は、長手方向に１０〜１５個の波状に凹凸が形成されて、卵が付着しやすい形状となっている。波板は、樹脂製などの約３０×２０ｃｍ〜約４０×３０ｃｍほどのものを用いることができ、適宜複数枚を縦方向ないし横方向に重ねたうえで飼育槽に沈めて用いる。
【００１７】  この状態で、約２０℃の水温を保ち、約１日経過すると孵化して（ステップ４２０）、嚢胚期幼生となって泳ぎだし、浮遊生活を始める。幼生のステージは複数段階に分かれており、オーリクラリア幼生（前期、後期）、ドリオラリア幼生、ペンタクチュラ幼生と変態が進み、１４日前後で稚ナマコに変態する個体が出現しはじめる。
本システムでは、孵化後１０日程度経過した幼生を採集して（ステップ４３０）、布製の付着床を飼育槽に複数枚浮遊させた中に放って飼育する（ステップ４４０）。
【００１８】  飼育中は海藻の粉末等の給餌を行なうが（ステップ４５０）、余った餌やナマコなどの海洋生物等の糞尿などによる飼育水の酸化や雑菌の繁殖を抑えるために、後述のような各種の工夫が必要となる。
飼育槽（布）の中で、２０〜２２℃の水温で１８０日程度、飼育すると５０ｍｍ程のナマコに生育するので（ステップ４６０）、これを採集して（ステップ４７０）、海洋等に散布する（ステップ４８０）。
５０ｍｍ程度に生育したナマコは生命力が強く、またホロトキシンなどの毒素を保有するため他の海洋生物等から忌避されるなど、他の海洋生物との競争にも打ち勝って、その海域で順調に生育することが分かっている。
その後、その海域で、自然繁殖し、継続的に漁をすることができるようになる。
【００１９】２．本発明の養殖システムの構成
図１は、本発明の養殖システム１００の構成の概要図である。
本発明の養殖システム１００には、海水又は淡水（以下、「海水等」という）を取水するためのパイプや電動ポンプ（図示せず）で構成される取水部１１０がある。
海水等にはミジンコに代表されるコペポーダなどの数ｍｍ以下の小型甲殻類でカイアシ類（橈脚類）などのプランクトンが生息し、飼育対象となる海洋生物等の幼生を餌として繁殖することから、これらを除去することが必要となる。
また、雑菌などの細菌類、ウィルスなどの微生物によって、飼育する海洋生物等が病気になったり、飼育水が酸化したり汚染させるのを防止するため、これらを除去することが望ましい。
【００２０】  そこで、濾過手段１２０を設けて、これらの微生物等を除去することとしている。
濾過手段には各種の方法が考えられるが、例えば、ナノサイズのフィルターを用いることができる。ナノサイズのフィルターは５〜２００ｎｍの繊維をベースに積層したフィルターを用いることができ、前記のカイアシ類（０．５〜３ｍｍ程度）はもちろん、細菌（０．１〜１０μｍ程度）のほか、ウィルス（１００ｎｍ程度）を捕捉することもできる。
【００２１】  濾過手段は、ナノサイズのフィルター以外にも電気分解などの利用も可能であるが、電気分解などの大掛かりな設備を要しない点で、ナノサイズのフィルターが好適である。その他、水道水を浄化するような砂利やセラミックスなどを積層したフィルターなど、何らかの濾過手段を用いることもでき、上記の手段に限られない。
海水等１０が濾過手段１２０を通過することで、海洋生物等の飼育水２０として利用することができるようになる。
【００２２】  飼育水２０は、貯水部１３０によって、所望の分量を備蓄することができる。
貯水部１３０で備蓄された飼育水２０は、パイプなどで構成された給水部１４０により、飼育槽１５０に給水する。
なお、図示はしないが、貯水部１３０や飼育槽１５０には、適宜、水温を調整するための電熱機構ないし冷却機構が備えられていてよい。
また、飼育水中の酸素濃度（溶存酸素量）を適正に確保するために、適宜エアポンプなどのエアレーションを設置することが望ましい。
【００２３】  飼育槽１５０の飼育水は、適宜入れ替えることができ、排水部１７０の制御によって排水管１６０から排出される量やタイミングを調整する。この場合、餌や飼育する海洋生物等の糞用等の汚れたものが沈殿しやすい飼育槽の下部から排出することが望ましいが、これに限られない。
なお、排水部１７０による調整によらずに、図２に示すような、配水管１６１の排出口を飼育水の水位と同じ位置に配置するような自動調節機構を設けても構わない。
また、図３は、本発明の養殖システム１００の貯水部１３０に対し、飼育槽１５０が複数、並列に接続されている例を示す。
【００２４】３．本発明の養殖システムにおけるペーハー調整機構について
本発明では、飼育槽１５０の内壁に、下地処理（プライマー処理）をしたのち、水酸化カルシウムその他を所定の比率で含む塗装を、所定の厚みで塗布し、水酸化カルシウムが飼育水に染み出して、飼育水のペーハー値を弱アルカリ性に保つことにより、細菌などの繁殖を防いだり、余った餌や飼育する海洋生物等の糞用等で酸化したりするのを防止することができる。
【００２５】３−１．塗料に混合するペーハー値の調整剤について
ペーハー値の調整剤は、少なくともアルカリ性の成分を主成分として含めば足り、アルカリ性の成分としては、水酸化カルシウムや水酸化ナトリウムなどがある。
例えば、アルカリ性の成分として水酸化カルシウムを選定した上で、調整剤の総重量に対し、水酸化カルシウムが１００重量％であってもよい。
あるいは、水酸化カルシウムが５０〜９５重量％とし、他の成分として、塗料に混合したときに、塗料が水中に溶け出しやすくなるように、固形化した塗料をもろくするための成分として、酸化ケイ素が１〜２重量％、酸化ホウ素が０．１〜０．２重量％を含むようにしてもよい。
【００２６】  水酸化カルシウムは、様々な製法があるが、例えば、ホタテの貝殻を数百℃〜１０００℃くらいの高温で加熱した後、粉末に粉砕したものを利用することができる。水酸化カルシウムは消石灰とも呼ばれ、水に融解してペーハー値で１３．５程度の強いアルカリ性を示すが、後述のように、塗装に混ぜて、飼育水に少しずつ融解させることにより、飼育水を弱アルカリ性に保つことができる。
以下、アルカリ性の成分として、主に、水酸化カルシウムを例として説明するが、上記のように、他のアルカリ性の成分を適宜用いることができる。
【００２７】３−２．塗装の成分について
塗料は、船底用の塗料の他、一般的なアクリル塗料、合成樹脂エナメル塗料、シリコン系塗料などを使用することができる。
船底用の塗料には、加水分解型と水和分解型などのタイプがあり、塗料に混合した調整剤のアルカリ性の成分が飼育水中に溶け出しやすいため、好適である。
塗料に混入するアルカリ性の成分として、水酸化カルシウムを使用した場合、水酸化カルシウム自体はペーハー値で１３．５程度の強アルカリ性を示すが、塗料から水中に少しずつ溶出させることで、飼育する海洋生物等の種類、生育具合などに応じて、ペーハー値で７．４〜８．２程度の弱アルカリ性を維持するようなペーハー値の調整を行なうことができる。
【００２８】  加水分解型は、塗料中の加水分解型のポリマーや樹脂などが海水などのアルカリ成分に触れて化学反応を起こし、塗料表面が海水に溶ける樹脂へと変化して、塗料の塗膜が水酸化カルシウム等のアルカリ性の成分とともに溶け出していき、ペーハー調整効果を発揮することができる。海水等への溶解速度は、塗料中の加水分解型のポリマーや樹脂などの重量比率によって調整できるが、塗料組成物中における固形分比で１０〜９０重量％程度の範囲内で、溶解速度を調整する。
なお、加水分解型ポリマーや樹脂に加えて、ヒドロキシカルボン酸などの金属塩を添加すると加水分解速度を調整できる。
水和分解型は、塗料中の親水性のポリマーや樹脂などが海水などのアルカリ成分に触れて化学反応を起こし、海水に触れた塗料の表面が水和層に変化して、水和層から水酸化カルシウム等のアルカリ性の成分が少しずつ抜け出て、海洋生物等の糞尿等で徐々に酸化するような環境下でも弱アルカリ性を維持するようなペーハー調整効果を発揮することができる。海水等への溶解速度は、塗料中の、塗料中の親水性のポリマーや樹脂などの重量比率によって調整できる。
【００２９】  塗料が海水に溶解して塗膜の厚みが減少する速度は、加水分解型や水和分解型の場合、水流にもよるが、殆ど流速がない場合（０．２ｍ／ｓ程度の場合）、概ね０．００５〜０．０１ｍｍ／１００日程度となる。
このように、塗料が海水に溶解して、溶け出す際に、塗料中のアルカリ性の成分も一緒に溶け出して、飼育水のペーハー値を弱アルカリ性に保つことができる。
【００３０】  塗料が海水に溶け出す速度および塗料中のアルカリ性の成分が溶け出す速度は、塗料中に含まれる加水分解や水和分解を発生する素材の重量比率によって調整可能である。例えば、一般的な、船底用塗料を用いた場合には、図１１のように、当初の２５日間では、比較的、溶出する速度が低下するが、５０日経過後は安定していき、１００日経過後も１５０日経過後もほぼ同等程度の溶出速度を維持し、その後は、図示しないが、１年程度は一定の溶出速度を維持することが判明している。
なお、飼育水の水流を調整することで、塗装中のアルカリ性の成分の飼育水への融解の度合いを調整することもできる。
【００３１】  いずれも、通常の船舶用の塗料の場合は、塗料にアルカリ性の成分を含まないため、飼育水として海水を用いて、海水と反応させて、塗装の表面に化学変化を起こせる場合にしか（つまり海洋生物にしか）適用できないが、本発明では、塗料にアルカリ性の成分を含む調整剤を混合するため、淡水にも用いることができる。すなわち、塗料が淡水に触れた際に、塗料に混合したアルカリ性の成分がイオン化して、塗装の近傍で海水のようなアルカリ性を発揮するので、塗料の表面から、水酸化カルシウム等の成分が溶け出して、殺菌および飼育水が酸化するのを防止する効果を発揮する。
【００３２】３−３．塗装とペーハー調整剤との混合比および塗装の膜厚について
本発明の養殖システムでは、飼育対象となる海洋生物等の所定の分量に対し、所定の飼育水の分量を割り当てて飼育するが、その所定の飼育水（海水）に対し、どのくらいの水酸化カルシウム等のアルカリ性の成分を含む塗料を塗布すればよいかを試行錯誤し、飼育水の酸化防止や細菌等の繁殖防止に最適な値を得た。
試行錯誤の詳細は後述するが、水槽の大きさが２．５ｍ×５ｍ×１．５ｍ（約１９トン）の場合で、給餌は１０グラム／トン／２４Ｈ（２０グラム／トンを１日おき）、体長約１０ｍｍの稚ナマコの数が１０万匹程度を飼育する環境下において、塗料の総重量に対する水酸化カルシウム等のアルカリ性の成分の重量比が１０％となるような塗料を、０．３ｍｍの厚みで塗布したときに、ペーハー調整機能が最適化されることを見いだした。
【００３３】  なお、飼育対象の海洋生物等の分量や種類、海洋性生物か淡水生物か、海水を使用するか淡水を使用するか、飼育槽の大きさや表面積等によって、最適値は変動することはいうまでもない。例えば、淡水生物を淡水で飼育する場合には、淡水のペーハー値が７．０前後と中性であるので、７．０前後に維持されるように塗料中のアルカリ性の成分の重量比を調整する。
【００３４】３−４．最適化された塗装パターンにおける実験結果
図５は、前記の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量の条件の下で、海水を取水して、飼育水の全量を入れ替えた直後からのペーハー値の推移を示したものである。
従来の飼育方法では、給餌で余った餌や、飼育する海洋生物等の糞用等で飼育水が酸化することにより、２４時間経過後にペーハー値が大幅に低下することが示されている。
このため、１日ごとに全量の海水を入れ替える必要があり、濾過手段の性能如何によっては、海水等に含まれるミジンコ等のカイアシ類（橈脚類）などのプランクトンや雑菌などの細菌類、ウィルスなどの微生物が飼育水に混入するリスクが高まっていた。また、季節によっては、飼育水を適温に保つための加温や冷却等で相当な電気を要するなど、費用面で苦慮していた。
【００３５】  他方、前記最適値の塗装を施した本発明の養殖システムの場合には、取水した海水のペーハー値の初期値が８．０の場合において、２４時間経過後にペーハー値が７．９５〜７．９６と僅かに低下（僅かに酸化）することが示されている。
すなわち、本発明の養殖システムによれば、ペーハー値を、僅かに、かつ、緩やかに低下する方向に推移させることができるので、飼育水の全量を入れ替える必要はなく、一部だけを入れ替えるだけで、僅かに酸化した分を元のペーハー値に回復させることができ、雑菌などの繁殖を抑制する機能を維持できる。
【００３６】  このため、本願発明によれば、飼育水の一部を入れ替えるだけで済むので、従来技術のように、全量を入れ替える場合に比して、プランクトンや微生物、ウィルスが混入するリスクが低減できると共に、濾過手段１２０の負担を軽減して、フィルター等の交換サイクルを長くすることや、飼育水の入れ替えの際の加温や冷却等の電気代を節約すること等により、コストを低減するほか、飼育する海洋生物等の環境の変化を最小限に抑えることができるという効果を奏する。
【００３７】  この中長期的な効果を図示したのが図６である。
図６では、ある程度の期間、飼育を続けた後、ペーハー値が７．６付近に落ち着いた定常的な状態からスタートして、２４時間から７２時間経過した場合におけるペーハー値の推移を示している。
なお、このペーハー値が落ち着いた状態のペーハー値は、塗料中のアルカリ性の成分の比率や、入れ替える飼育水の割合などによって任意の値に調整することができ、図６のペーハー値が７．６付近に落ち着いた定常的な状態はあくまで一実施例であって、飼育する海洋生物等の種類、生育具合などに応じて、ペーハー値が７．４〜８．２など任意の値に落ち着くように調整することができる。
【００３８】  例えば、図１０のように、所定の水槽の大きさ、および、稚ナマコの数量等の条件の下で、塗装中のアルカリ性の成分の比率や飼育水（海水等）の入れ替える量を調整して、一定期間経過後の定常状態におけるペーハー値を８．０前後に調整することができる。
図６によれば、従来技術において、ペーハー調整機構のない飼育槽では、飼育水の全量入れ替えにより、ペーハー値が、約８．０→約６．６→約８．０→約６．６→約８．０→約６．６・・・と大きく変動して、海洋生物等への環境がめまぐるしく変化し、環境変化に関する負担が大きいことが分かる。
【００３９】  これに対し、本願発明の養殖システムによれば、２４時間毎に１０％の飼育水の入れ替えを行なうことにより、ペーハー値が、約７．６４→７．６０→７．６４→７．６０→７．６３→７．５９・・・と僅かにペーハー値が減じる方向に推移する程度で、弱アルカリ状態のかなり安定した状態にあることが分かる。
より詳細には、例えば、本発明の養殖システムで、２４時間でペーハー値が、約０．０４低下するように塗装を調整した場合において、初期値（Ｘ日目の飼育水の入れ替え直後の値）がＰＨ７．６４となっていた場合には、２４時間経過後にはＰＨ７．６０に低下し、１０％の海水（例えば、ＰＨ８．０）を入れ替えた場合、７．６０×０．９＋８．０×０．１＝７．６４となる。その後さらに２４時間経過したときにはＰＨ７．６０に低下するものの、１０％の海水の入れ替えで７．６４に復帰し、以後ペーハー値がほぼ維持されていく。
【００４０】  同様に、本発明の養殖システムで、２４時間でペーハー値が、約０．０５低下するように塗装を調整した場合において、初期値（Ｘ日目の飼育水の入れ替え直後の値）がＰＨ７．６４となっていた場合には、２４時間経過後にはＰＨ７．５９に低下し、１０％の海水（例えば、ＰＨ８．０）を入れ替えた場合、７．５９×０．９＋８．０×０．１＝７．６３１となる。その後さらに２４時間経過したときにはＰＨ７．５８１に低下するものの、１０％の海水の入れ替えで７．６２３に復帰し、以後ペーハー値が僅かに減じていく状態が維持されていく。
なお、入れ替える飼育水の割合は１０％を例示したが、あくまで一例であり、飼育する海洋生物等の種類や量、生育状況（大きさ）などにより変動する。このため、ペーハー値をセンサーで測定して、自動制御もしくは人手により、５〜２０％とか、５〜３０％といった幅で入れ替えるようにして調整しても良い。
【００４１】  塗装中のアルカリ性の成分の重量比によっても、一定期間経過後にどのくらいのペーハー値になるかの調整が可能であるが、海水等の飼育水の入れ替える量を調整することで、どのくらいのペーハー値を維持するかを調整することができる。例えば、図６のようにペーハー値を７．６付近に調整したり、図１０のようにペーハー値を８．０付近に調整することができる。
また、飼育槽の底には、糞尿や余った餌などが沈殿しやすくなるため、飼育槽の底の方の飼育水を排出するようにすることが好ましいが、これに限られない。
なお、一定の飼育水を入れ替えても、ある程度、底の方に糞尿や余った餌などが残留する場合には、１０日に１回とか２０日に１回とかに、全量を入れ替えるようにしても構わない。
【００４２】  塗装から飼育水に溶出するアルカリ性の成分の量は、塗料のベース中の溶解促進成分（水和分解型の場合は塗料中の親水性のポリマーや樹脂など、加水分解型の場合は塗料中における加水分解型のポリマーや樹脂など）の材質や重量比に応じて、僅かに変化していくので（図１１参照）、例えば、徐々にアルカリ性の成分の溶出量が減少するように調整した場合には、当初、２４時間でペーハー値が、約０．０４低下するように塗装を調整しつつ、数ヶ月経過した場合には、２４時間でペーハー値が、約０．０５低下するように調整できる。
この場合、飼育対象の海洋生物等が成長して大きくなるのに併せて、アルカリの度合いがやや増加傾向で調整されるので、本発明の養殖システムは、１年単位でみれば、平均で２４時間でペーハー値が、約０．０４５程度低下することになり、ごく僅かにペーハー値が低下する環境が維持され、入れ替える海水の量を１％〜２０％程度の範囲で調整することで、ペーハー値を７．４〜８．２の範囲内で、かつ任意の変動幅（例えばプラスマイナス０．１〜０．２の変動幅）に収まるように維持できることになる。
【００４３】４．最適な塗装パターンを見いだすまでの実験結果
図７は、塗装パターン毎のペーハー値の推移を示した表であり、２４時間経過後のペーハー値が−０．０４〜−０．０５の範囲内に収まるようにするためには、塗料に対する水酸化カルシウムの重量比率がどのくらいで、どの程度の厚みで飼育槽に塗布すればよいかの試行錯誤の結果を示したものである。
図７によれば、塗装パターンＢ−３の場合に、２４時間経過後のペーハー値が−０．０４〜−０．０５の範囲内に収まることが示されており、水槽の大きさが２．５ｍ×５ｍ×１．５ｍ（約２０トン）の場合で、給餌は１０グラム／トン／２４Ｈ（２０グラム／トンを１日おき）、体長約１０ｍｍの稚ナマコの数が１０万匹／飼育槽の場合には、この塗装パターンが最適値であることを示している。
なお、給餌の内容、回数、量は、ナマコの生育具合によって変動するが、例えば、幼生から稚ナマコに変態する前後では、飼育水１トン当り、５〜１０グラム程度の海藻粉末等を与え、稚ナマコになってから１〜２ヶ月後までは１０〜１５グラム／トン、稚ナマコになってから２〜３ヶ月後は１０〜２０グラム／トン・・・と順次、給餌量を増やしていく。給餌回数は、概ね２日に１回程度を目安にするが、稚ナマコの生育具合によって変動する。
【００４４】  １年間等、長期間使用した場合の耐久性、すなわち長期間経過後のペーハー値の調整能力は、塗装の厚みによっても変化し、概ね０．１〜０．４ｍｍ程度の塗装の厚みを確保することが好ましいが、これに限られない。
なお、水槽の大きさや、給餌回数や量、および飼育する海洋生物等の種類、生育具合、および量によって、塗料に対する水酸化カルシウムの重量比や塗装の厚みの最適値は変動する。
【００４５】  図８は、図７の塗装パターンのうち３つのパターンについて、前記の水槽の大きさや、給餌回数や量、飼育する稚ナマコの量の条件の下で、海水を取水した直後の状態から、どれだけペーハー値が変化するかを図示したものである。
図８によれば、塗装パターンＢ−３が２４時間経過後に、ごく僅かにペーハー値が低下していることが示され、塗装パターンＣ−２は逆にペーハー値が上昇していくこと、塗装パターンＡ−４では、０．１以上低下していくことが示されている。
【００４６】  図９は、図８の塗装パターンについて、数日から数ヶ月経過して安定状態になったときの（Ｘ日目）、Ｘ日目からの２４時間〜７２時間経過による、ペーハー値の変動の様子を示した図である。
図９によれば、塗装パターンＢ−３が、ペーハー値が弱アルカリ状態に維持される一方で、塗装パターンＣ−２ではどんどん上昇していきアルカリ性が強くなりすぎており、塗装パターンＡ−４では、逆にどんどん下降していき酸性に移行（酸化）する傾向にあることが示されている。
以上のように、図７〜図９の試行錯誤によれば、前記の飼育条件の下では、塗装パターンＢ−３が最適値であることが判明している。
【００４７】  このように、塗装の厚みによって多少の耐久性の差が生じるものの、アルカリ性の成分を含ませる割合に対し、塗料の種類や、塗布する厚みを調整することで、ペーハー値を調整することができる。
要するに、ある水量の飼育水に対し、一定の比率で水酸化カルシウムなどのアルカリ性の成分を含ませ、所定の水量と所定の海洋生物等の分量に対し、飼育水のペーハー値が２４時間で０．０４〜０．０５低下（僅かに酸性化）するように調整したうえで、その後、１０％程度の入れ替えを２４時間毎にくり返すことにより、ペーハー値をほぼ一定の弱アルカリ状態に保つことができる。
同様に、酸性化する割合を低く調整した場合には５％程度の入れ替え〜酸性化する割合をやや高めに調整した場合には２０％程度の入れ替えという調整により、塗料に混入するアルカリ性の成分や塗料の厚みが多少変動しても、ペーハー値をほぼ一定の弱アルカリ状態に保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】  本発明の養殖システムは、ナマコやウニなどの養殖の他、貝類や魚類の養殖などの用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】１０  海水又は淡水（海水等）
２０  濾過後の海水等
３０  排水
１００  本発明の養殖システム
１１０  取水部
１２０  濾過手段
１３０  貯水部
１４０  給水部
１５０  飼育槽
１６０  排水管
１６１  排水管（変形例）
１７０  排水部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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