(57)【要約】【課題】水産物を養殖又は畜養するために海中、真水中に設置される網籠や漁網類に藻類、貝類等の付着性水棲生物が発生するのを低コストで抑制する。【解決手段】網籠１や網籠類の少なくとも一部を、表面に酸化チタン光触媒層をもつ導電性材料により構成する。導電性材料と外部回路４を介して電気的に接続された対極３を、水中で導電性材料と短絡するように設ける。対極３を組み合わせたことにより、酸化チタン光触媒層による付着性水棲生物の発生防止効果が増強される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水産物を養殖又は畜養するために海水又は真水中に施設され且つ網状材料により構成された水産養殖用網状構成体において、前記網状材料の少なくとも一部が、表面に酸化チタン光触媒層をもつ導電性材料により構成されると共に、前記導電性材料と外部回路を介して電気的に接続された対極が前記海水又は真水によって短絡するように設けられ、前記酸化チタン光触媒層が光を受けることにより防汚効果を発揮することを特徴とする水産養殖用網構成体。
【請求項２】
前記外部回路は、前記対極から前記導電性部材へ向けて電流を通じる電源を含む請求項１に記載の水産養殖用網状構成体。
【請求項３】
前記対極は炭素、銅系金属又は鋼類である請求項１に記載の水産養殖用網状構成体。
【請求項４】
前記防汚効果は、防藻効果を含む付着性水棲生物の付着防止効果である請求項１に記載の水産養殖用網状構成体。
【請求項５】
魚介類又は甲殻類を養殖又は畜養するための生け簀を構成する漁網、若しくは魚介類又は甲殻類を養殖するために水中に吊り下げられる網籠である請求項１に記載の水産養殖用網状構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水産物を養殖又は畜養するために海水又は真水中に設置される網籠や生け簀用の漁網、定置網といった水産養殖用網状構成体に関し、より詳しくは、これらに付着して繁殖する藻類、貝類等の付着性水棲生物の発生を効果的に抑制できる水産養殖用網状構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
牡蠣の養殖は、代表的な水産物の養殖の一つである。この牡蠣の養殖では、昔ながらの垂下連による方法に代えて、網籠による方法が開発され、実用化に向けての試験が進められると共に、一部では既に実用化もされている。網籠による牡蠣の養殖では、牡蠣の貝を複数個まとめて網籠に入れ、海面に浮かべた筏から海中へ吊して成長させる。網籠による方法は、垂下連よりも手間はかかるが、高品質の一粒牡蠣を生産できること、落下による環境負荷がないなどの利点のために、垂下連からの切り替えが進められている。
【０００３】
養殖当初、牡蠣は小さく、網目の小さな網籠を使用する必要がある。しかし、網籠による養殖では、その網籠に藻類、貝類等が短期間で大量に付着し、目詰まりを起こす。目詰まりが起きると、海水の流通が阻害され、網籠の中の牡蠣が斃死したり成長不良になる危険性が生じる。このため、網籠を引き上げて藻類、貝類等の付着性水棲生物を除去するなどの清掃作業が頻繁に必要となり、その清掃作業に要する負担が莫大となる。
【０００４】
そこで考えられたのが、牡蠣の成長に合わせて網籠の網目を段階的に大きくし、清掃の手間を低減する方法である。しかし、この方法だと、牡蠣の入れ替え作業などが新たに必要となる。このためトータルとしての作業工数、作業コストはそれほど変わらないのが実情である。
【０００５】
このような事情から、網籠による牡蠣の養殖では、その網籠を日光が当たらず、藻類等が発生しにくい深さまで沈める水深管理なども考えられている。しかし、そのような深い場所では、牡蠣の餌となるプランクトンも少ないため、牡蠣の成長が遅れる問題がある。このような藻類等の付着による海水流通阻害の問題は、魚類養殖用の生け簀を構成する漁網等でも指摘されており、その生け簀では、漁網に付着した藻類等を除去するために、ダイバーが海に潜るようなことまで行われている。
【０００６】
養殖用の網籠や漁網における藻類等の付着の問題を解決するために、例えば導電性の網籠に酸化チタンからなる光触媒層を被覆することは考えられている。また、導電性の網籠に対極を組合せ、海水中で両者の間に電圧を印加する電気化学的な防藻方法も提案されている（特許文献１及び２）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５５５８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３５４０２号公報
【０００８】
酸化チタン光触媒による防藻のメカニズムは次のように考えられている。酸化チタン光触媒の酸化力により付着細胞の不活性化や粘着性物質の分解が生じ、その結果として藻類等の付着力を弱め、優れた防藻機能を発現しているものと考えられている。しかし、その効力を発現させるためには出来るだけ強力な太陽光が必要であり、このために網籠等を太陽光が良く当たる浅い場所に設置しなければならない。しかしながら、そのような場所は一方では前述したとおり藻類等の成長に適しており、これが酸化チタン光触媒の防藻機能を相殺するために、期待するほどの防藻効果は得られないのが実情である。
【０００９】
他方、電気化学的な防藻方法は、電源などの大がかりな付帯設備を必要とし、設備コストが嵩む問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、水産物の養殖又は畜養の障害となる藻類、貝類等の付着性水棲生物の発生繁殖が顕著な水中の浅い場所に設置するにもかかわらず、その水棲生物の発生繁殖を低コストで効果的に防止できる水産養殖用網状構成体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明者は酸化チタン光触媒の使用は不可欠であると考え、その機能を増強する方法について鋭意実験検討した。その結果、酸化チタン光触媒と電気的に接続された対極を組み合わせるのが有効であるとの結論に到達した。
【００１２】
すなわち水中に浸漬され、光を受ける金属材表面での藻類の発生を酸化チタン光触媒により防止する場合、その金属材表面に酸化チタン光触媒、通常ＴｉＯ2 膜を被覆する。酸化チタン光触媒を被覆すると、無被覆の場合に比べて藻類の発生を抑制できるのは事実であるが、藻類の発生までの期間を延長できる程度であって、その発生を長期にわわたって防止することは困難である。しかるに、外部回路によって金属材と電気的に接続された対極を金属材と共に水中に浸漬し、その水を介して両者を導通短絡させると、同じ使用環境でありがら、養殖の障害となる藻類の発生をほぼ完全に防止でき、或いは完全に防止できないまでも、それらの藻類が発生し始めるまでの期間を大幅に延長でき、また成長の速度を大幅に抑制できるのである。
【００１３】
本発明の水産養殖用網状構成体は、かかる知見を基礎として完成されたものであり、水産物を養殖又は畜養するために海水又は真水中に施設され且つ網状材料により構成された水産養殖用網状構成体において、前記網状材料の少なくとも一部が、表面に酸化チタン光触媒層をもつ導電性材料により構成されると共に、前記導電性材料と外部回路を介して電気的に接続された対極が前記海水又は真水中で短絡するように設けられたものであり、光を受けることによる酸化チタン光触媒層の防汚効果を、対極を組み合わせたことにより顕著に高めるものである。
【００１４】
本発明の水産養殖用網状構成体は、具体的には魚介類又は甲殻類を養殖又は畜養するための生け簀を構成する魚網、或いは魚介類又は甲殻類を養殖するために水中に吊り下げられる網籠等である。これらの網状構成体は太陽光があたる水中の浅い場所に設置される。これらの網状構成体を構成する網状材料は、少なくとも一部、好ましくは全体乃至ほぼ全体を導電性の材料で構成し、且つ導電性材料の一部、好ましく全部の表面に酸化チタン光触媒層を設ける。そして、表面に酸化チタン光触媒層が設けられた導電性材料に、外部回路を介して電気的に接続された対極を組み合わせる。対極は導電性材料と共に水中に設置され、好ましくは導電性材料に近い位置に設置され、両者を水中で導通短絡させる。
【００１５】
このような対極の使用により、酸化チタン光触媒層による付着性水棲生物の繁殖防止効果、例えば防藻効果が、対極を使用しない場合に比べて無電源で顕著に増強される。更に、外部回路に、対極から導電性材料に向けて電流を通じる電源を設けるならば、酸化チタン光触媒層による効果は更に増強される。
【００１６】
本発明の水産養殖用網状構成体において、酸化チタン光触媒層による効果が増強される理由は次のように考えられる。対極が存在しない場合、すなわち酸化チタン光触媒層だけの場合は、酸化チタン光触媒層の材料各所で陽極と陰極が混在するが、対極を組み合わせることにより陰極と陽極が分離され、陽陰極電流（陽極側の電流と陰極側の電流）が等しくなる電位で電流が流れる。その結果、電極表面積比の変更や攪拌による物質移動等により電極電位の制御が容易となり、その電位に見合う電流の発生により、付着性水棲生物の繁殖防止効果の増強が可能となる。この状態から更に電源を付加するならば、電極電位を強制的に変化させることが可能となり、その電位差による陽陰極電流の増加により、繁殖防止効果を更に向上させることが可能となる。
【００１７】
対極の材質としては炭素、銅系金属（銅又は銅合金）、各種鋼等を使用することができるが、炭素の場合が通電量が多く、繁殖防止効果が高い点から特に好ましい。また、網状材料は本来の網だけでなくエキスパンドメタル、パンチングメタルなども含む。要は海水や真水の流通性に優れた孔あき材であればよい。酸化チタン光触媒層が設けられる導電性材料としては材質、形態ともに特に問わない。導電性の線材、板材はもとより塗膜、繊維、多孔質体等であってもよい。繊維、多孔質体の場合はそれらの露出面だけでなく内部に光触媒層を設けることも可能である。
【００１８】
酸化チタン光触媒層に照射する光としては、太陽光だけでなく照明光でもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の水産養殖用網状構成体は、網状材料の少なくとも一部を導電性材料とし、その表面に酸化チタン光触媒層を設けると共に、外部回路を介して導電性材料と接続された対極を水中で短絡するように導電性材料に組み合わせることにより、酸化チタン光触媒による防藻を始めとする付着性水棲生物の繁殖防止効果を顕著に増強することができ、付着性水棲生物の除去に要する手数、コストを大幅に低減することができる。更に無電源、若しくは簡易電源で効果を挙げることができので、経済性に優れ、別途電源を使用するならば繁殖防止効果を更に高めることができる。更に又、太陽光が当たりプランクトンの豊富な浅い水中で効果を発揮するので、深い水中に設置したときに問題なる養殖効率の低下を回避することができる。
【００２０】
すなわち、養殖に適し、付着性水棲生物の繁殖も顕著な浅い水中で、その付着性水棲生物の繁殖のみを効果的、経済的に防止するのが本発明の水産養殖用網状構成体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。
【００２３】
本実施形態の水産養殖用網状構成体は、牡蠣の養殖に使用される金属製の網籠１である。網籠１は、網状材料としてＴｉなどの耐食性に優れた金属網（エキスパンドメタルを含む）を使用しており、ここではこれを四角錘状の籠形に形成して構成されている。この網籠１は、牡蠣貝の出し入れのために三角形状をした４つの側面の少なくとも一つが開閉できるようになっている。
【００２４】
網籠１を構成する金属網、より詳しくは、その金属網を構成する金属線材の表面にはＴｉＯ2 からなる酸化チタン光触媒層が設けられている。金属網の網目は、成長させるべき牡蠣貝を収容できるようにその大きさに合わせて設定されている。
【００２５】
四角錘の網籠１は、その頂部をナイロンロープなどの絶縁線材からなる絶縁性吊り下げ線材２により海中に吊り下げて所定の深さに沈めるようになっており、且つその頂部から籠内に懸吊された対極３を装備している。対極３は、例えばグラファイト板（炭素電極）からなり、吊り下げ用の線材を兼ねる被覆導線４により、籠内のほぼ中心位置に懸吊支持されている。なお、網籠１を吊り下げる絶縁性吊り下げ線材２は、網籠１の多段吊り下げを行うために、網籠１の頂部から籠内を経てその下方へ垂下している。
【００２６】
被覆導線４は、対極３を懸吊支持する支持部材であると同時に、網籠１を構成する金属網と電気的に接続されてその金属網と対極３とを電気的に接続する外部回路を構成している。この被覆導線４は、耐食性に優れたＴｉなどの導電性芯材を絶縁材料で被覆した構成であり、被覆の目的は、海水中で対極３のみを金属網と導通させ、外部回路が海水を介して金属網と導通短絡するのを阻止することにある。
【００２７】
次に、本実施形態の水産養殖用網状構成体の使用方法及び機能について説明する。
【００２８】
成長させるべき牡蠣を、対極３と干渉しないように網籠１の中に入れる。その網籠１を一つ或いは複数個を直列に連結して、海上の筏から海中に吊して沈める。沈める深さは、太陽光が良く当たるレベルとする。
【００２９】
海中の浅い場所は太陽光が良く当たってプランクトンが多く、牡蠣の成長に適するが、一方で網籠１における藻類の繁殖も顕著である。しかし、網籠１を構成する金属網の線材表面に酸化チタン光触媒層が被覆形成されており、しかも、網籠１は被覆導線４により電気的に接続され且つ海水を介して短絡する対極３と組み合わされている。このため、光電気化学電池が形成され、酸化チタン光触媒による防藻効果が増強されることにより、藻類の繁殖が顕著な環境であるにもかかわらず、その藻類の繁殖、更には貝類等の繁殖が効果的に抑制される。これの詳しい理由は前述したとおりである。
【００３０】
その結果、網籠１においては、メンテナンスなしで海水の十分な流通が長期間にわたって確保され、新鮮な海水が供給され続ける。しかも、その海水は牡蠣の餌となるプランクトンが豊富である。このため、牡蠣を短期間に低コストで成長させることができ、作業コスト、養殖期間の両面から、その生産コストを著しく低減することが可能となる。
【００３１】
図２は本発明の別の実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。本実施形態の水産養殖用網状構成体も、牡蠣の養殖に使用される金属製の網籠１である。
【００３２】
網籠１は前述の実施形態と同様に金属チタンの線材で構成されており、形状は前述の実施形態と異なり四角形の箱体である。この箱体は被覆導線からなる４本の導電性吊り下げ線材６により四隅を吊ってその４本の導電性吊り下げ線材６を先端で結束してその先を１本の絶縁性吊り下げ線材２で吊り下げるようになっている。絶縁性吊り下げ線材２は、網籠１を多段に吊り下げるために、網籠１の頂部から籠内を経てその下方へ垂下している。対極３は４本の導電性吊り下げ線材６の結束部から被覆導線４により網籠１内に吊り下げられている。そして被覆導線４及び４本の導電性吊り下げ線材６を介して、対極３は網籠１と電気的に接続されている。
【００３３】
海水中ではその海水を介して対極３は網籠１と導通する。これにより網籠１の表面における光触媒層の防藻効果が増強されることは前述の実施形態と同じである。網籠１の上面は本実施形態では開放しているが金属網で覆うことも可能である。
【００３４】
図３は本発明の更に別の実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。本実施形態の水産養殖用網状構成体も、牡蠣の養殖に使用される金属製の網籠１である。
【００３５】
基本構造は図２の網状構成体と同じである。図２の網状構成体と異なるのは、外部回路である被覆導線４の一部を海上に露出させ、ここに電源５を介在させたことである。電源５は対極３から網籠１へ向けて電流を通じる極性とされており、使用場所が海上であることから太陽電池を利用したものがコスト等の点から好ましい。電源５の使用により網籠１の表面における光触媒層の防藻効果が更に増強されることは前述したとおりである。
【００３６】
以上の実施形態は牡蠣の養殖用の網籠であり、その形状は四角錘と立方体、直方体といった角箱タイプであるが、これ以外でもよく、その形状を特に限定するものではない。また、この網籠の材料はその名の通り金属網（エキスパンドメタルを含む）であるが、パンチングメタルなどで構成してもよく、その材料を限定するものでもない。材質についてはＴｉを採用したが、ステンレス鋼等でもよく、耐食性が問題にならない導電性材料であればその種類を特に問わない。
【００３７】
以上の実施形態は又、牡蠣の養殖用網籠であるが、海中に生け簀を構成するための漁網等でもよい。生け簀用の漁網は海面近くに設置されるために藻類の繁殖、これによる目詰まり、その結果としての抵抗増大による変形・破損が大きな問題になっており、ダイバーによる除去作業や網替えと呼ばれる交換作業を欠かすことができないが、本発明の採用によりこれらの作業を大幅に減らすことができ、そのコストメリットは多大である。ちなみに、生け簀用の漁網は四隅、更には中間の１箇所乃至は数箇所をロープで筏に吊り下げることにより海中に設置される。
【実施例】
【００３８】
本発明の効果を立証するために次の比較試験を行った。魚介類又は甲殻類の養殖用又は畜養用の網状構成体を想定して、図２に示すような一辺が３００ｍｍの上面が開放した立方体状の網籠を作成した。網籠は金属チタン板から製造したエキスパンドメタルにより作製されており、線材幅は０．５ｍｍ、網目は菱形で縦１．８〜３．０ｍｍ、横２．２〜４．５ｍｍの目開きである。
【００３９】
このような網籠を４個用意し、第１の網籠はそのままで使用した。第２の網籠はこれを構成する金属チタン線材の表面を酸化チタン光触媒であるＴｉＯ2 で被覆した。第３の網籠は金属チタン線材の表面をＴｉＯ2 で被覆すると共に、対極となるカーボン電極を１本の被覆導線と４本の導電性吊り下げ線材で籠内に吊るし、網籠と電気的に接続した。第４の網籠は、第３の網籠において、被覆導線の一部を海上へ引き出し、この部分に太陽光発電装置及び蓄電池を設けて、対極から網籠へ常時通電可能な構造とした（図３参照）。
【００４０】
これら４種類の網籠を、藻類の発生、付着が多くなると予想される７月初旬から、海中の太陽光が届く範囲内の同じ深さに、絶縁性吊り下げ線材を用いて沈め、藻類及び貝類の付着状況を調査した。調査結果は以下のとおりである。
【００４１】
第１の網籠は調査開始から１カ月で表面に藻類の付着が観察された。第２の網籠は調査開始から１．５カ月で表面に藻類の付着が観察された。これらに対し、第３の網籠では、表面への藻類の付着が観察されたのは調査開始から３．５カ月後であった。第４の網籠に至っては、調査開始から６カ月経過しても表面への藻類の付着は観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。
【図２】本発明の別の実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。
【図３】本発明の更に別の実施形態を示す水産養殖用網状構成体の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  網籠
２  絶縁性吊り下げ線材
３  対極
４  被覆導線（外部回路）
５  電源
６  導電性吊り下げ線材（被覆導線）
【図１】
2008187910.tif 000003
【図２】
2008187910.tif 000004
【図３】
2008187910.tif 000005