多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質とその製造方法
【課題】 水中に設置して餌生物を増殖させるとともに、効果的に稚魚を保護・育成するための、多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供する。
【解決手段】 本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質１は、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロック２１および第二ブロック２２を備え、第一ブロック２１と第二ブロック２２とが、板厚方向に所定の隙間ｄを空けて、連結部材３により結合されている。第一ブロック２１および第二ブロック２２は、好適にはスラグからなる粗骨材および適量のセメントを型枠内に投入し、セメントを固化させることにより、隣接する粗骨材同士が気孔を介在させつつ結合して、成型される。
【解決手段】 本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質１は、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロック２１および第二ブロック２２を備え、第一ブロック２１と第二ブロック２２とが、板厚方向に所定の隙間ｄを空けて、連結部材３により結合されている。第一ブロック２１および第二ブロック２２は、好適にはスラグからなる粗骨材および適量のセメントを型枠内に投入し、セメントを固化させることにより、隣接する粗骨材同士が気孔を介在させつつ結合して、成型される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に設置して餌生物を増殖させるとともに稚魚を保護および育成するための、多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の護岸工事に使用されている張りブロックや、従来の漁場造成事業で使用されている魚類の蝟集促進のための水産資源増殖基質は、石材、コンクリート、鋼材など、表面が平滑なものがほとんどであり、表面の生物化学的特性により環境に配慮されていない場合が多く、生物生息環境は好適ではなかった。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているような、貝殻を利用した多孔質ブロックを魚礁に用いる技術が知られている。このような多孔質ブロックを魚礁に使用する場合、多孔質であるという物理特性に関して注目しているものの、気孔径が微小で目詰まりを生じやすいため生物着生機能に乏しく、その持続性を含めて環境悪化に繋がることが懸念されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載されているような、ポーラスコンクリートブロックを藻場に用いる技術についても知られているが、藻が着床するものの稚魚が大型生物から身を隠すのに適する程のスペースがブロックに存在せず、稚魚の保護・育成の点で問題があった。
【０００５】
従来の技術では、稚魚を種苗生産し、海域に放流した後は、天然の大型生物による捕食圧が強いために、放流後の歩留まりは僅かに１％以下であった。この歩留まり向上のため、餌生物増殖のみならず、稚魚を保護・育成するための技術開発が急務となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４１５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１０１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、水中に設置して餌生物を増殖させるとともに、効果的に稚魚を保護・育成するための、多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを備え、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが、板厚方向に所定の隙間を空けて連結されていることを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で生物生育環境に優れた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記粗骨材がスラグからなることを特徴とする請求項１に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、基礎生産力および水質浄化能力を有する微生物が大量に生息可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記隙間が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、稚魚を捕食する大型生物の侵入が妨げられる、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックの空隙率が２０〜４０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、長期間水中に設置しても目詰まりすることなく、持続的に生物が生息可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記粗骨材の粒径が２０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、第一ブロックおよび第二ブロックの内部に、稚魚が大型生物から身を隠すことが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックが板厚方向に貫通する同軸の貫通孔を有し、前記貫通孔を通るボルトと、ナットとにより締結されて、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、少数の部品点数で容易に組み立てることが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記貫通孔が設けられた筒状部材が埋設されていることを特徴とする請求項６に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、粗骨材と一緒に筒状部材をセメントにより結合するだけで、板厚方向に貫通する貫通孔を第一ブロックおよび第二ブロックを構成することができ製造が容易な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間にスペーサーが介在することを特徴とする請求項６または７に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、第一ブロックと第二ブロックとの間にスペーサーを設けることにより、所定の隙間を容易に確保することが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、水に含まれる金属イオンを吸着・不溶化して水を浄化し、水産資源の育成環境を向上する、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、粗骨材をセメントにより結合して、板状で板厚方向の貫通孔を有する多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを成型するブロック成型工程と、前記貫通孔にボルトを通し、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間に所定の隙間を空けてナットで締結する連結工程とを備えることを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、第一ブロックおよび第二ブロックを成型した後、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程と、前記貫通孔を穿孔する工程とを有することを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００２９】
請求項１１に記載の発明によれば、粗骨材をセメントにより結合して第一ブロックおよび第二ブロックを成型した後穿孔して貫通孔を設け、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、前記底面板には前記開口まで延びる突起が設けられており、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記突起の位置に対応して前記貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３１】
請求項１２に記載の発明によれば、型枠から脱型する際に第一ブロックおよび第二ブロックに貫通孔が設けられ、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入するとともに貫通孔を有する筒状部材を所定の位置に配置する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、前記筒状部材は前記底面板から前記開口まで延びることを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、ブロック成型工程において粗骨材とともに筒状部材を型枠に内部に配置してセメントで結合することにより、第一ブロックおよび第二ブロックに貫通孔が設けられ、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明は、前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３５】
請求項１４に記載の発明によれば、水に含まれる金属イオンを吸着・不溶化して水を浄化し、水産資源の育成環境を向上する餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、簡易な構成で生物生育環境に優れた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す平面図および正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の他の例を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第一の製造方法の過程を説明するための正面断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第二の製造方法を説明するための斜視図および断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第三の製造方法を説明するための斜視図および断面図である。
【図７】本発明の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例を魚礁構造物に設置した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
つぎに、本発明の実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３９】
（餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施形態）
本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を、図１〜３に示す。図１は本実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す斜視図であり、図２は平面図および正面図である。図３は、本実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の他の例を示す正面図である。
【００４０】
１は餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質であり、第一ブロック２１および第二ブロック２２と、これらを連結する連結部材３，・・・，３とを主要な構成要素とする。
【００４１】
第一ブロック２１および第二ブロック２２はそれぞれ、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状の多孔質体である。なお図１に示す第一ブロック２１および第二ブロック２２はその平面形状が矩形で構成されているが、その他の多角形や円形に構成することももちろん可能である。
【００４２】
連続する気孔を有するその表面形状は、小型の生物が基質内部に入り込み易く、有用魚類の餌となる選好性餌料生物の着生割合が高くなる。
【００４３】
気孔の径は粗骨材の粒径を適宜選択することによって変えることができ、粒径２０〜４０ｍｍの粗骨材が好適に用いられる。稚魚が身を隠すことができるとともに稚魚を捕食する大型生物が侵入できない程度の気孔径を実現することができるからである。
【００４４】
第一ブロック２１と第二ブロック２２との間には隙間ｄが設けられており、この隙間ｄは、保護・育成対象の魚種およびそれを捕食する大型魚の大きさに応じて任意に設定できるが、１０〜５０ｍｍが好適である。また、例えばタケノコメバルやキジハタ等の、種苗生産された岩礁性の魚類を保護・育成対象とする場合、放流後に稚魚が入ることができ、かつ生育後に出やすくなるよう、隙間ｄは３０ｍｍに設定するのがとりわけ好適である。
【００４５】
第一ブロック２１および第二ブロック２２を構成する粗骨材として、石材、砂利等を適用することができるが、中でもスラグが好適に用いられる。スラグ自身が多孔質構造であるため、スラグに基礎生産力・水質浄化能力を有するプランクトンなどの微生物が大量に生息可能となり、また、シリカが溶出することにより海藻の生育に好適な環境が生まれるからである。なお第一ブロック２１および第二ブロック２２の製造方法および構成については後述する。
【００４６】
第一ブロック２１および第二部ブロック２２は、４つの連結部材３により結合されている。連結部材３は、ボルト３１、ナット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよびワッシャ３３，・・・，３３から構成されている。ボルト３１はヘッドを有さず、全長にわたってねじが設けられた植込みボルトである。
【００４７】
なお、ワッシャ３３の径を適宜選択することにより、ナット３２が後述の貫通孔２１ｃ，２２ｃに陥没しないよう構成される。また、ナットとワッシャとの組み合わせに代えて座付きナットを使用することも可能である。
【００４８】
第一ブロック２１には、板厚方向に貫通する貫通孔２１ｃが連結部材３の数と同数設けられており、また第二ブロック２２には、貫通孔２１ｃと同軸に、板厚方向に貫通する貫通孔２２ｃが連結部材３の数と同数設けられている。そして同軸に配置された貫通孔２１ｃ，２２ｃには、ボルト３１が貫通しており、ボルト３１、ナット３２およびワッシャ３３によって第一ブロック２１および第二ブロック２２が連結されている。このとき、ナット３２ａ，３２ｂは第一ブロック２１を挟み込むよう締められており、ナット３２ｃ，３２ｄは第二ブロック２２を挟み込むよう締められており、そして第一ブロック２１の板面２１ｂと第二ブロック２２の板面２２ａとは隙間ｄだけ離間している。すなわち、ナット３２ａ，３２ｂによりボルト３１と第一ブロック２１との相対的な位置関係が決まり、ナット３２ｃ，３２ｄによりボルト３１と第二ブロック２２との相対的な位置関係が決まるため、第一ブロック２１と第二ブロック２２とを所定の位置関係を維持しつつ連結することができるのである。なお、ワッシャ３３は、ナット３２の緩み止めの効果を発揮するほか、ナット３２を締め込む際に、粗骨材に局部的な荷重を与えてブロックを破壊するのを防止する効果も有する。
【００４９】
なお、本実施形態では、ボルト３１として、両端にねじが形成されナットで締結されるような植込みボルトが用いられているが、ボルトの全長にわたってねじが形成されている全ねじを用いることももちろん可能である。また、一端側にボルトヘッドが設けられた、規格品の六角ボルトやキャップボルトに、ねじを追加工して全ねじとしたボルトを用いることも可能である。また、スプリングワッシャなどの緩み止めも適用可能である。さらに、本実施形態では第一ブロック２１と第二ブロック２２とが、４つの連結部材３で連結される構成となっているが、連結部材３の数および位置は任意に設定することができる。
【００５０】
また、第一ブロック２１と第二ブロック２２との位置関係をナット３２を用いて規定することに代えて、図３に示すように、第一ブロック２１の板面２１ｂと第二ブロック２２の板面２２ａとの間の隙間にスペーサーを介在させることも可能である。スペーサーの形状は任意に選択できるが、図３に示すような、貫通孔３４ａを有する短筒状スペーサー３４にボルト３１を貫通させて設けるのが好適である。すなわち、この餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を組み立てる方法は、第一ブロック２１の貫通孔２１ｃ、短筒状スペーサ３４の貫通孔３４ａ、および第二ブロック２２の貫通孔２２ｃを同軸に並べてボルト３１を通し、ボルト３１の両端にナット３２を締めて締結する。これによって、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間が、自ずと短筒状スペーサー３４の長さに規定されつつ、第一ブロック２１と第二ブロック２２とが結合される。短筒状スペーサー３４が第一ブロック２１または第二ブロック２２の内部に嵌り込んだり、粗骨材に局部的な荷重を与えるのを防止するため、短筒状スペーサー３４の両端と、第一ブロック２１の板面２１ｂおよび第二ブロック２２の板面２２ａとの間に、適宜ワッシャを介在させることもできる。
【００５１】
なお、短筒状スペーサー３４を用いると、図２において第一ブロック２１と第二部ブロック２２との間に位置していたナット３２ｂ，３２ｃを使用する必要がないため、ボルト３１のねじ部は両端のみに存在していれば足りる。すなわちこの場合、一つの連結部材３につき二つのナット３２を要することになる。
【００５２】
また、植込みボルトに代えて規格品の六角ボルトやキャップをボルト用いる場合は、全ねじとする必要がないため、規格品に追加工を施す必要はない。この場合一つの連結部材３につき一つのナットを要することになる。
【００５３】
また図１〜３に示すように、ボルト３１の端部３１ａが、板面２１ａ，２２ｂから所定の長さ突出するよう構成することができる。このように構成することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を、例えば海底の平坦部に設置した場合、第二ブロック２２の板面２２ｂと海底との間にも隙間が生じ、稚魚が大型魚から身を隠すスペースが生まれるため、稚魚の保護・育成能力が一層向上する。この突出長さも、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間と同様に、保護・育成対象の魚種およびそれを捕食する大型魚の大きさに応じて任意に設定することができ、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間ｄと同じ長さとするのが好適である。
【００５４】
なお、図１〜３に示した本実施形態では、二つの板状で多孔質のブロックが上下に連結されているが、三つ以上の板状で多孔質のブロックを、所定の隙間を空けつつ上下に連結して構成することも可能である。その際、二つの多孔質ブロックを用いて構成する場合と同様に、ブロック間の隙間をナットで規定することも可能であり、スぺーサーを介在させて規定することも可能である。
【００５５】
（多孔質ブロックの第一の製造方法）
次に、第一ブロック２１および第二ブロック２２のような、板状で多孔質のブロックの製造方法を説明する。まず第一の製造方法について図４に基づき説明する。図４は第一の製造方法の過程を説明するための正面断面図である。
【００５６】
まず、上方に開口４ａを有する型枠４を用意する。型枠４は、開口４ａに対向する底面板４１と、底面板４１につながる側面板４２とを備える。ここで底面板４１と側面板４２とが着脱可能に連結して型枠４を構成すると、後の脱型を容易に行うことができる。また、側面板４２はさらに細かい要素に分割することも可能である。
【００５７】
次に、型枠４内に粗骨材Ｃを投入する。このとき粗骨材Ｃが互いに隣接しつつ、開口４ａに到達する程度まで投入する（図４（ａ）参照）。なお、粗骨材Ｃとしてスラグが好適に使用されるのは、前述した通りである。
【００５８】
その後、型枠４内に適量のセメントと水との混合物Ｍを投入する（図４（ｂ）参照）。このとき、混合物Ｍの量が多いと、底部に溜まり、目詰まりしてしまう。そのため、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合するのに必要十分な、少量の混合物Ｍを投入する。
【００５９】
そして、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与し、セメントを固化させる。すると、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合され、板状で多孔質のブロックが成型される。
【００６０】
セメントが固化して板状で多孔質のブロックが成型された後、型枠４を脱型する（図４（ｃ）参照）。なおこのとき、底面板４１と側面板４２とが、着脱可能な組み立て構造によって型枠４が構成されていれば、側面板４２と底面板４１とを切り離しながら脱型することができるため好適である。
【００６１】
脱型した後、板状で多孔質のブロックに、板厚方向に貫通する貫通孔を設ける。貫通孔はドリル等で穿孔することによって設けることができる。こうして餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を構成する、板状で多孔質のブロックが形成される。
【００６２】
（多孔質ブロックの第二の製造方法）
次に、板状で多孔質のブロックの製造方法のうち第二の製造方法について、図５に基づき説明する。図５のうち、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００６３】
第二の製造方法も第一の製造方法と同様に、上方に開口４ａを有する型枠４を用いるが、型枠４の底面板４１から円柱状の突起４３，・・・，４３が突出し、開口４ａに到達するまで延びている。この突起４３の位置は、板状で多孔質のブロックに形成される貫通孔の位置に対応してる。
【００６４】
第一の製造方法と同様に、型枠４内に、開口４ａに達する程度まで粗骨材Ｃを投入した後、適量のセメントと水との混合物Ｍを投入し、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与することによってセメントを固化させ、隣接する粗骨材Ｃ同士を気孔を介在させつつ結合させて、板状で多孔質のブロックを成型する。このとき、突起４３の位置には粗骨材Ｃが存在しないため、型枠４を脱型すると、板状で多孔質のブロックには貫通孔が出現する。
【００６５】
なお、図５に示す突起４３は、底面板４１から一定の円形断面で開口４ａまで延びる円柱状の突起に形成されているが、これに代えて、開口４ａに近づくにつれて徐々に細くなるよう、すなわち切頭円錐形に形成することも可能である。このように構成すると、型枠４を脱型する際、スムーズに脱型することが可能となる。また、このように構成すると、貫通孔の形状も切頭円錐形となり、板状で多孔質のブロックの、一方の板面における孔径が他方の板面における孔径より大きくなる。しかし、複数の板状で多孔質のブロックを、図１〜３のように連結部材３で連結させる際には、ワッシャ３３の径を貫通孔の孔径より十分大きくすることにより、ナット３２およびワッシャ３３を貫通孔内に陥没させることなく、板状で多孔質のブロックとボルトとを確実に結合することが可能とある。
【００６６】
（多孔質ブロックの第三の製造方法）
次に、板状で多孔質のブロックの製造方法のうち第三の製造方法について、図６に基づき説明する。図６のうち、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００６７】
第三の製造方法も第一の製造方法と同様に、上方に開口４ａを有する型枠４を用意する。そして、まず型枠４の底面板４１の所定の位置に、貫通孔３５ａを有する筒状部材３５を立てて配置した後、型枠４内に、開口４ａに達する程度まで粗骨材Ｃを投入する。その後、隣接する粗骨材Ｃ同士が、および粗骨材Ｃと筒状部材３５とが、結合するのに必要十分な量のセメントと水との混合物Ｍを型枠４内に投入する。そして、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与することによってセメントを固化させる。セメントが固化した後、型枠４を脱型する。すると、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合するとともに、粗骨材Ｃと筒状部材３５とが結合した、板状で多孔質のブロックが成型される。このとき板状で多孔質のブロックには筒状部材３５が埋設されることになり、すなわち、この筒状部材３５の貫通孔３５ａが、図２に示した第一ブロック２１（又は第二ブロック２２）の板厚方向に貫通する貫通孔２１ｃ（又は貫通孔２２ｃ）を構成することになる。なお、筒状部材の材料は任意であるが、鉄鋼などボルトと同じ材料が好適に用いられる。
【００６８】
板状で多孔質のブロックをボルトを用いて上下に連結するためには、ブロックごとに貫通孔は平面視で同軸に存在せねばならない。そこで、板状で多孔質のブロックにおいて筒状部材３５を平面視で所定の位置に位置決めできるよう、貫通孔３５ａに嵌る位置決め用突起（図示省略）を底面板４１に設けておくと、円筒状部材３５を所定の位置に設けることが容易となり、好適である。
【００６９】
なお、第一から第三の製造方法のいずれにおいても、セメントに、又は混合物Ｍに、ヒドロキシアパタイト（ＨＰＡ）を添加して、板状で多孔質のブロックを製造することができる。こうして製造された板状で多孔質のブロックは、粗骨材の表面にＨＰＡが付着することになり、水中に設置されたとき、ＨＰＡが水中の金属イオンを吸着し、不溶化する。したがって、環境汚染物質が吸着されて水質が向上し、水産資源の育成環境が良好となる、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することが可能となる。
【００７０】
また、第一から第三の製造方法のいずれにおいても、粗骨材に、又は混合物Ｍに、貝殻を粉砕した貝殻粉を混入して、板状で多孔質のブロックを製造することもできる。これによって、廃棄物の有効利用を図ることが可能となる。ただし、気孔径が小さくなって目詰まりが生じないよう、貝殻粉の混入量は適量に抑える必要がある。
【００７１】
（実施例）
次に本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例について、従来の基質、すなわち石材、鋼材、コンクリートからなる多孔質体を使用した比較例と、海中で同じ条件にて使用し、能力を比較した。
【００７２】
本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例は図１および２に示す形態であり、粗骨材に粒径が２０〜４０ｍｍのスラグを使用した。スラグに吸水させてから、すなわちスラグ自身の空隙を除いてから計測した空隙率は、３０％であった。この空隙率を実現したことにより、本実施例に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は軽量で運搬が容易であり、なおかつ、構造物への設置に十分な強度を確保していた。
【００７３】
なお、第一ブロック２１および第二ブロック２２の寸法は、平面形状を一辺３００ｍｍの正方形とし、厚さを６０ｍｍとした。第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間ｄは３０ｍｍとした。
【００７４】
この実施例および比較例を海中に設置し比較を行った。
【００７５】
（増殖機能）
実施例に着生した選好性餌料生物としては、テッポウエビ、フトウデネジレカニダマシ等の節足動物門、甲殻綱の生物が顕著に確認された。実施例に着生した選好性餌料生物の単位体積当たりの湿重量は、石材の約７倍、鋼材の約３０倍、コンクリート平板基質の約６０倍以上であった。
【００７６】
また実施例における選好性餌料生物の着生量は、２０ヶ月経過後も着生量が増加傾向にあることが判った。この結果より、２０ヶ月経過後においても基質の生物着生効果が損なわれていないことが検証された。
【００７７】
（目詰まり）
海中設置前に３０％の空隙率を有していた実施例について、海中設置後も継続的に空隙率の変化を測定したところ、海中設置後１３ヶ月を経過した時点でも、約２９％の空隙率を確保していることが確認された。同じ場所に設置された従来のポーラスコンクリート等の多孔質体が数ヶ月で目詰まりを起こし、生物の生息が不可能な状態であったことに対して高い優位性を有することが確認された。
【００７８】
（海藻の着生）
実施例について、多孔質体部分に着生していた海藻（ガラモ）の単位面積当たりの着生量を、既存のコンクリート製藻場構造物および投石礁と比較すると、実施例の単位面積当たりの着生量は、既存のコンクリート製藻場構造物の約４倍、投石礁の約１０倍であった。このことより、本発明に係る本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は、海藻類の胞子固着効果が優れていると同時に、海藻の着生を促進させる窒素の固定量が高く、浄化機能に優れる気質であることが判った。
【００７９】
（稚魚の歩留まり）
通常の岩礁帯に稚魚を放流した場合、放流後１週間程度で稚魚が捕食され、または死亡して、歩留まりは１０％以下に留まっていた。これに対し、図７に示す魚礁構造物５に実施例に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質１を装着したユニットを海中に設置して放流した場合は、放流後１週間経過後でも３０％以上の稚魚がユニット内に確認され、捕食生物から身を守るための保護・育成機能に優れていることが検証された。また、放流後１３ヶ月経過後においても、ユニット内に約１０％の放流魚が生息していることが確認された。すなわち、従来技術に比べ１０倍以上の歩留まり効果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は、従来技術に対して、餌料生物着生機能、海藻着生機能、目詰まり抑制、稚魚の歩留まり等において高い優位性を有し、現在の魚礁、藻礁設置事業に代表される水産基盤整備分野および海域のみならず、湖沼やため池における環境浄化分野への適用が可能であり、今後の水産生物資源生産力向上として有用なものとなる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質
２１ 第一ブロック
２２ 第二ブロック
３ 連結部材
３１ ボルト
３２ ナット
３３ ワッシャ
３４ 短筒状スペーサー（スペーサー）
３５ 筒状部材
４ 型枠
４１ 底面板
４２ 側面板
４３ 突起
５ 魚礁構造物
Ｃ 粗骨材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に設置して餌生物を増殖させるとともに稚魚を保護および育成するための、多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の護岸工事に使用されている張りブロックや、従来の漁場造成事業で使用されている魚類の蝟集促進のための水産資源増殖基質は、石材、コンクリート、鋼材など、表面が平滑なものがほとんどであり、表面の生物化学的特性により環境に配慮されていない場合が多く、生物生息環境は好適ではなかった。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているような、貝殻を利用した多孔質ブロックを魚礁に用いる技術が知られている。このような多孔質ブロックを魚礁に使用する場合、多孔質であるという物理特性に関して注目しているものの、気孔径が微小で目詰まりを生じやすいため生物着生機能に乏しく、その持続性を含めて環境悪化に繋がることが懸念されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載されているような、ポーラスコンクリートブロックを藻場に用いる技術についても知られているが、藻が着床するものの稚魚が大型生物から身を隠すのに適する程のスペースがブロックに存在せず、稚魚の保護・育成の点で問題があった。
【０００５】
従来の技術では、稚魚を種苗生産し、海域に放流した後は、天然の大型生物による捕食圧が強いために、放流後の歩留まりは僅かに１％以下であった。この歩留まり向上のため、餌生物増殖のみならず、稚魚を保護・育成するための技術開発が急務となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４１５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１０１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、水中に設置して餌生物を増殖させるとともに、効果的に稚魚を保護・育成するための、多孔質体を用いた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを備え、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが、板厚方向に所定の隙間を空けて連結されていることを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で生物生育環境に優れた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記粗骨材がスラグからなることを特徴とする請求項１に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、基礎生産力および水質浄化能力を有する微生物が大量に生息可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記隙間が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、稚魚を捕食する大型生物の侵入が妨げられる、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックの空隙率が２０〜４０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、長期間水中に設置しても目詰まりすることなく、持続的に生物が生息可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記粗骨材の粒径が２０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、第一ブロックおよび第二ブロックの内部に、稚魚が大型生物から身を隠すことが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックが板厚方向に貫通する同軸の貫通孔を有し、前記貫通孔を通るボルトと、ナットとにより締結されて、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、少数の部品点数で容易に組み立てることが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記貫通孔が設けられた筒状部材が埋設されていることを特徴とする請求項６に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、粗骨材と一緒に筒状部材をセメントにより結合するだけで、板厚方向に貫通する貫通孔を第一ブロックおよび第二ブロックを構成することができ製造が容易な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間にスペーサーが介在することを特徴とする請求項６または７に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、第一ブロックと第二ブロックとの間にスペーサーを設けることにより、所定の隙間を容易に確保することが可能な、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質である。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、水に含まれる金属イオンを吸着・不溶化して水を浄化し、水産資源の育成環境を向上する、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、粗骨材をセメントにより結合して、板状で板厚方向の貫通孔を有する多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを成型するブロック成型工程と、前記貫通孔にボルトを通し、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間に所定の隙間を空けてナットで締結する連結工程とを備えることを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、第一ブロックおよび第二ブロックを成型した後、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程と、前記貫通孔を穿孔する工程とを有することを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００２９】
請求項１１に記載の発明によれば、粗骨材をセメントにより結合して第一ブロックおよび第二ブロックを成型した後穿孔して貫通孔を設け、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、前記底面板には前記開口まで延びる突起が設けられており、前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記突起の位置に対応して前記貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３１】
請求項１２に記載の発明によれば、型枠から脱型する際に第一ブロックおよび第二ブロックに貫通孔が設けられ、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入するとともに貫通孔を有する筒状部材を所定の位置に配置する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、前記筒状部材は前記底面板から前記開口まで延びることを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、ブロック成型工程において粗骨材とともに筒状部材を型枠に内部に配置してセメントで結合することにより、第一ブロックおよび第二ブロックに貫通孔が設けられ、第一ブロックと第二ブロックとを、ボルトとナットとで締結することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明は、前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法である。
【００３５】
請求項１４に記載の発明によれば、水に含まれる金属イオンを吸着・不溶化して水を浄化し、水産資源の育成環境を向上する餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を製造することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、簡易な構成で生物生育環境に優れた餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す平面図および正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の他の例を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第一の製造方法の過程を説明するための正面断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第二の製造方法を説明するための斜視図および断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質における板状で多孔質のブロックの製造方法のうち、第三の製造方法を説明するための斜視図および断面図である。
【図７】本発明の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例を魚礁構造物に設置した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
つぎに、本発明の実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３９】
（餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施形態）
本発明の実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を、図１〜３に示す。図１は本実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の一例を示す斜視図であり、図２は平面図および正面図である。図３は、本実施形態に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の他の例を示す正面図である。
【００４０】
１は餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質であり、第一ブロック２１および第二ブロック２２と、これらを連結する連結部材３，・・・，３とを主要な構成要素とする。
【００４１】
第一ブロック２１および第二ブロック２２はそれぞれ、粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状の多孔質体である。なお図１に示す第一ブロック２１および第二ブロック２２はその平面形状が矩形で構成されているが、その他の多角形や円形に構成することももちろん可能である。
【００４２】
連続する気孔を有するその表面形状は、小型の生物が基質内部に入り込み易く、有用魚類の餌となる選好性餌料生物の着生割合が高くなる。
【００４３】
気孔の径は粗骨材の粒径を適宜選択することによって変えることができ、粒径２０〜４０ｍｍの粗骨材が好適に用いられる。稚魚が身を隠すことができるとともに稚魚を捕食する大型生物が侵入できない程度の気孔径を実現することができるからである。
【００４４】
第一ブロック２１と第二ブロック２２との間には隙間ｄが設けられており、この隙間ｄは、保護・育成対象の魚種およびそれを捕食する大型魚の大きさに応じて任意に設定できるが、１０〜５０ｍｍが好適である。また、例えばタケノコメバルやキジハタ等の、種苗生産された岩礁性の魚類を保護・育成対象とする場合、放流後に稚魚が入ることができ、かつ生育後に出やすくなるよう、隙間ｄは３０ｍｍに設定するのがとりわけ好適である。
【００４５】
第一ブロック２１および第二ブロック２２を構成する粗骨材として、石材、砂利等を適用することができるが、中でもスラグが好適に用いられる。スラグ自身が多孔質構造であるため、スラグに基礎生産力・水質浄化能力を有するプランクトンなどの微生物が大量に生息可能となり、また、シリカが溶出することにより海藻の生育に好適な環境が生まれるからである。なお第一ブロック２１および第二ブロック２２の製造方法および構成については後述する。
【００４６】
第一ブロック２１および第二部ブロック２２は、４つの連結部材３により結合されている。連結部材３は、ボルト３１、ナット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよびワッシャ３３，・・・，３３から構成されている。ボルト３１はヘッドを有さず、全長にわたってねじが設けられた植込みボルトである。
【００４７】
なお、ワッシャ３３の径を適宜選択することにより、ナット３２が後述の貫通孔２１ｃ，２２ｃに陥没しないよう構成される。また、ナットとワッシャとの組み合わせに代えて座付きナットを使用することも可能である。
【００４８】
第一ブロック２１には、板厚方向に貫通する貫通孔２１ｃが連結部材３の数と同数設けられており、また第二ブロック２２には、貫通孔２１ｃと同軸に、板厚方向に貫通する貫通孔２２ｃが連結部材３の数と同数設けられている。そして同軸に配置された貫通孔２１ｃ，２２ｃには、ボルト３１が貫通しており、ボルト３１、ナット３２およびワッシャ３３によって第一ブロック２１および第二ブロック２２が連結されている。このとき、ナット３２ａ，３２ｂは第一ブロック２１を挟み込むよう締められており、ナット３２ｃ，３２ｄは第二ブロック２２を挟み込むよう締められており、そして第一ブロック２１の板面２１ｂと第二ブロック２２の板面２２ａとは隙間ｄだけ離間している。すなわち、ナット３２ａ，３２ｂによりボルト３１と第一ブロック２１との相対的な位置関係が決まり、ナット３２ｃ，３２ｄによりボルト３１と第二ブロック２２との相対的な位置関係が決まるため、第一ブロック２１と第二ブロック２２とを所定の位置関係を維持しつつ連結することができるのである。なお、ワッシャ３３は、ナット３２の緩み止めの効果を発揮するほか、ナット３２を締め込む際に、粗骨材に局部的な荷重を与えてブロックを破壊するのを防止する効果も有する。
【００４９】
なお、本実施形態では、ボルト３１として、両端にねじが形成されナットで締結されるような植込みボルトが用いられているが、ボルトの全長にわたってねじが形成されている全ねじを用いることももちろん可能である。また、一端側にボルトヘッドが設けられた、規格品の六角ボルトやキャップボルトに、ねじを追加工して全ねじとしたボルトを用いることも可能である。また、スプリングワッシャなどの緩み止めも適用可能である。さらに、本実施形態では第一ブロック２１と第二ブロック２２とが、４つの連結部材３で連結される構成となっているが、連結部材３の数および位置は任意に設定することができる。
【００５０】
また、第一ブロック２１と第二ブロック２２との位置関係をナット３２を用いて規定することに代えて、図３に示すように、第一ブロック２１の板面２１ｂと第二ブロック２２の板面２２ａとの間の隙間にスペーサーを介在させることも可能である。スペーサーの形状は任意に選択できるが、図３に示すような、貫通孔３４ａを有する短筒状スペーサー３４にボルト３１を貫通させて設けるのが好適である。すなわち、この餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を組み立てる方法は、第一ブロック２１の貫通孔２１ｃ、短筒状スペーサ３４の貫通孔３４ａ、および第二ブロック２２の貫通孔２２ｃを同軸に並べてボルト３１を通し、ボルト３１の両端にナット３２を締めて締結する。これによって、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間が、自ずと短筒状スペーサー３４の長さに規定されつつ、第一ブロック２１と第二ブロック２２とが結合される。短筒状スペーサー３４が第一ブロック２１または第二ブロック２２の内部に嵌り込んだり、粗骨材に局部的な荷重を与えるのを防止するため、短筒状スペーサー３４の両端と、第一ブロック２１の板面２１ｂおよび第二ブロック２２の板面２２ａとの間に、適宜ワッシャを介在させることもできる。
【００５１】
なお、短筒状スペーサー３４を用いると、図２において第一ブロック２１と第二部ブロック２２との間に位置していたナット３２ｂ，３２ｃを使用する必要がないため、ボルト３１のねじ部は両端のみに存在していれば足りる。すなわちこの場合、一つの連結部材３につき二つのナット３２を要することになる。
【００５２】
また、植込みボルトに代えて規格品の六角ボルトやキャップをボルト用いる場合は、全ねじとする必要がないため、規格品に追加工を施す必要はない。この場合一つの連結部材３につき一つのナットを要することになる。
【００５３】
また図１〜３に示すように、ボルト３１の端部３１ａが、板面２１ａ，２２ｂから所定の長さ突出するよう構成することができる。このように構成することによって、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を、例えば海底の平坦部に設置した場合、第二ブロック２２の板面２２ｂと海底との間にも隙間が生じ、稚魚が大型魚から身を隠すスペースが生まれるため、稚魚の保護・育成能力が一層向上する。この突出長さも、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間と同様に、保護・育成対象の魚種およびそれを捕食する大型魚の大きさに応じて任意に設定することができ、第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間ｄと同じ長さとするのが好適である。
【００５４】
なお、図１〜３に示した本実施形態では、二つの板状で多孔質のブロックが上下に連結されているが、三つ以上の板状で多孔質のブロックを、所定の隙間を空けつつ上下に連結して構成することも可能である。その際、二つの多孔質ブロックを用いて構成する場合と同様に、ブロック間の隙間をナットで規定することも可能であり、スぺーサーを介在させて規定することも可能である。
【００５５】
（多孔質ブロックの第一の製造方法）
次に、第一ブロック２１および第二ブロック２２のような、板状で多孔質のブロックの製造方法を説明する。まず第一の製造方法について図４に基づき説明する。図４は第一の製造方法の過程を説明するための正面断面図である。
【００５６】
まず、上方に開口４ａを有する型枠４を用意する。型枠４は、開口４ａに対向する底面板４１と、底面板４１につながる側面板４２とを備える。ここで底面板４１と側面板４２とが着脱可能に連結して型枠４を構成すると、後の脱型を容易に行うことができる。また、側面板４２はさらに細かい要素に分割することも可能である。
【００５７】
次に、型枠４内に粗骨材Ｃを投入する。このとき粗骨材Ｃが互いに隣接しつつ、開口４ａに到達する程度まで投入する（図４（ａ）参照）。なお、粗骨材Ｃとしてスラグが好適に使用されるのは、前述した通りである。
【００５８】
その後、型枠４内に適量のセメントと水との混合物Ｍを投入する（図４（ｂ）参照）。このとき、混合物Ｍの量が多いと、底部に溜まり、目詰まりしてしまう。そのため、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合するのに必要十分な、少量の混合物Ｍを投入する。
【００５９】
そして、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与し、セメントを固化させる。すると、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合され、板状で多孔質のブロックが成型される。
【００６０】
セメントが固化して板状で多孔質のブロックが成型された後、型枠４を脱型する（図４（ｃ）参照）。なおこのとき、底面板４１と側面板４２とが、着脱可能な組み立て構造によって型枠４が構成されていれば、側面板４２と底面板４１とを切り離しながら脱型することができるため好適である。
【００６１】
脱型した後、板状で多孔質のブロックに、板厚方向に貫通する貫通孔を設ける。貫通孔はドリル等で穿孔することによって設けることができる。こうして餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を構成する、板状で多孔質のブロックが形成される。
【００６２】
（多孔質ブロックの第二の製造方法）
次に、板状で多孔質のブロックの製造方法のうち第二の製造方法について、図５に基づき説明する。図５のうち、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００６３】
第二の製造方法も第一の製造方法と同様に、上方に開口４ａを有する型枠４を用いるが、型枠４の底面板４１から円柱状の突起４３，・・・，４３が突出し、開口４ａに到達するまで延びている。この突起４３の位置は、板状で多孔質のブロックに形成される貫通孔の位置に対応してる。
【００６４】
第一の製造方法と同様に、型枠４内に、開口４ａに達する程度まで粗骨材Ｃを投入した後、適量のセメントと水との混合物Ｍを投入し、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与することによってセメントを固化させ、隣接する粗骨材Ｃ同士を気孔を介在させつつ結合させて、板状で多孔質のブロックを成型する。このとき、突起４３の位置には粗骨材Ｃが存在しないため、型枠４を脱型すると、板状で多孔質のブロックには貫通孔が出現する。
【００６５】
なお、図５に示す突起４３は、底面板４１から一定の円形断面で開口４ａまで延びる円柱状の突起に形成されているが、これに代えて、開口４ａに近づくにつれて徐々に細くなるよう、すなわち切頭円錐形に形成することも可能である。このように構成すると、型枠４を脱型する際、スムーズに脱型することが可能となる。また、このように構成すると、貫通孔の形状も切頭円錐形となり、板状で多孔質のブロックの、一方の板面における孔径が他方の板面における孔径より大きくなる。しかし、複数の板状で多孔質のブロックを、図１〜３のように連結部材３で連結させる際には、ワッシャ３３の径を貫通孔の孔径より十分大きくすることにより、ナット３２およびワッシャ３３を貫通孔内に陥没させることなく、板状で多孔質のブロックとボルトとを確実に結合することが可能とある。
【００６６】
（多孔質ブロックの第三の製造方法）
次に、板状で多孔質のブロックの製造方法のうち第三の製造方法について、図６に基づき説明する。図６のうち、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００６７】
第三の製造方法も第一の製造方法と同様に、上方に開口４ａを有する型枠４を用意する。そして、まず型枠４の底面板４１の所定の位置に、貫通孔３５ａを有する筒状部材３５を立てて配置した後、型枠４内に、開口４ａに達する程度まで粗骨材Ｃを投入する。その後、隣接する粗骨材Ｃ同士が、および粗骨材Ｃと筒状部材３５とが、結合するのに必要十分な量のセメントと水との混合物Ｍを型枠４内に投入する。そして、型枠４を振動させながら開口４ａから圧力および蒸気を付与することによってセメントを固化させる。セメントが固化した後、型枠４を脱型する。すると、隣接する粗骨材Ｃ同士が気孔を介在させつつ結合するとともに、粗骨材Ｃと筒状部材３５とが結合した、板状で多孔質のブロックが成型される。このとき板状で多孔質のブロックには筒状部材３５が埋設されることになり、すなわち、この筒状部材３５の貫通孔３５ａが、図２に示した第一ブロック２１（又は第二ブロック２２）の板厚方向に貫通する貫通孔２１ｃ（又は貫通孔２２ｃ）を構成することになる。なお、筒状部材の材料は任意であるが、鉄鋼などボルトと同じ材料が好適に用いられる。
【００６８】
板状で多孔質のブロックをボルトを用いて上下に連結するためには、ブロックごとに貫通孔は平面視で同軸に存在せねばならない。そこで、板状で多孔質のブロックにおいて筒状部材３５を平面視で所定の位置に位置決めできるよう、貫通孔３５ａに嵌る位置決め用突起（図示省略）を底面板４１に設けておくと、円筒状部材３５を所定の位置に設けることが容易となり、好適である。
【００６９】
なお、第一から第三の製造方法のいずれにおいても、セメントに、又は混合物Ｍに、ヒドロキシアパタイト（ＨＰＡ）を添加して、板状で多孔質のブロックを製造することができる。こうして製造された板状で多孔質のブロックは、粗骨材の表面にＨＰＡが付着することになり、水中に設置されたとき、ＨＰＡが水中の金属イオンを吸着し、不溶化する。したがって、環境汚染物質が吸着されて水質が向上し、水産資源の育成環境が良好となる、餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質を提供することが可能となる。
【００７０】
また、第一から第三の製造方法のいずれにおいても、粗骨材に、又は混合物Ｍに、貝殻を粉砕した貝殻粉を混入して、板状で多孔質のブロックを製造することもできる。これによって、廃棄物の有効利用を図ることが可能となる。ただし、気孔径が小さくなって目詰まりが生じないよう、貝殻粉の混入量は適量に抑える必要がある。
【００７１】
（実施例）
次に本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例について、従来の基質、すなわち石材、鋼材、コンクリートからなる多孔質体を使用した比較例と、海中で同じ条件にて使用し、能力を比較した。
【００７２】
本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の実施例は図１および２に示す形態であり、粗骨材に粒径が２０〜４０ｍｍのスラグを使用した。スラグに吸水させてから、すなわちスラグ自身の空隙を除いてから計測した空隙率は、３０％であった。この空隙率を実現したことにより、本実施例に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は軽量で運搬が容易であり、なおかつ、構造物への設置に十分な強度を確保していた。
【００７３】
なお、第一ブロック２１および第二ブロック２２の寸法は、平面形状を一辺３００ｍｍの正方形とし、厚さを６０ｍｍとした。第一ブロック２１と第二ブロック２２との間の隙間ｄは３０ｍｍとした。
【００７４】
この実施例および比較例を海中に設置し比較を行った。
【００７５】
（増殖機能）
実施例に着生した選好性餌料生物としては、テッポウエビ、フトウデネジレカニダマシ等の節足動物門、甲殻綱の生物が顕著に確認された。実施例に着生した選好性餌料生物の単位体積当たりの湿重量は、石材の約７倍、鋼材の約３０倍、コンクリート平板基質の約６０倍以上であった。
【００７６】
また実施例における選好性餌料生物の着生量は、２０ヶ月経過後も着生量が増加傾向にあることが判った。この結果より、２０ヶ月経過後においても基質の生物着生効果が損なわれていないことが検証された。
【００７７】
（目詰まり）
海中設置前に３０％の空隙率を有していた実施例について、海中設置後も継続的に空隙率の変化を測定したところ、海中設置後１３ヶ月を経過した時点でも、約２９％の空隙率を確保していることが確認された。同じ場所に設置された従来のポーラスコンクリート等の多孔質体が数ヶ月で目詰まりを起こし、生物の生息が不可能な状態であったことに対して高い優位性を有することが確認された。
【００７８】
（海藻の着生）
実施例について、多孔質体部分に着生していた海藻（ガラモ）の単位面積当たりの着生量を、既存のコンクリート製藻場構造物および投石礁と比較すると、実施例の単位面積当たりの着生量は、既存のコンクリート製藻場構造物の約４倍、投石礁の約１０倍であった。このことより、本発明に係る本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は、海藻類の胞子固着効果が優れていると同時に、海藻の着生を促進させる窒素の固定量が高く、浄化機能に優れる気質であることが判った。
【００７９】
（稚魚の歩留まり）
通常の岩礁帯に稚魚を放流した場合、放流後１週間程度で稚魚が捕食され、または死亡して、歩留まりは１０％以下に留まっていた。これに対し、図７に示す魚礁構造物５に実施例に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質１を装着したユニットを海中に設置して放流した場合は、放流後１週間経過後でも３０％以上の稚魚がユニット内に確認され、捕食生物から身を守るための保護・育成機能に優れていることが検証された。また、放流後１３ヶ月経過後においても、ユニット内に約１０％の放流魚が生息していることが確認された。すなわち、従来技術に比べ１０倍以上の歩留まり効果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質は、従来技術に対して、餌料生物着生機能、海藻着生機能、目詰まり抑制、稚魚の歩留まり等において高い優位性を有し、現在の魚礁、藻礁設置事業に代表される水産基盤整備分野および海域のみならず、湖沼やため池における環境浄化分野への適用が可能であり、今後の水産生物資源生産力向上として有用なものとなる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質
２１ 第一ブロック
２２ 第二ブロック
３ 連結部材
３１ ボルト
３２ ナット
３３ ワッシャ
３４ 短筒状スペーサー（スペーサー）
３５ 筒状部材
４ 型枠
４１ 底面板
４２ 側面板
４３ 突起
５ 魚礁構造物
Ｃ 粗骨材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを備え、
前記第一ブロックと前記第二ブロックとが、板厚方向に所定の隙間を空けて連結されている
ことを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項２】
前記粗骨材がスラグからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項３】
前記隙間が１０〜５０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項４】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックの空隙率が２０〜４０％である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項５】
前記粗骨材の粒径が２０〜４０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項６】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックが板厚方向に貫通する同軸の貫通孔を有し、前記貫通孔を通るボルトと、ナットとにより締結されて、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが連結されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項７】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記貫通孔が設けられた筒状部材が埋設されている
ことを特徴とする請求項６に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項８】
前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間にスペーサーが介在する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項９】
前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項１０】
粗骨材をセメントにより結合して、板状で板厚方向の貫通孔を有する多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを成型するブロック成型工程と、
前記貫通孔にボルトを通し、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間に所定の隙間を空けてナットで締結する連結工程とを備える
ことを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１１】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程と、前記貫通孔を穿孔する工程とを有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１２】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、
前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、
前記底面板には前記開口まで延びる突起が設けられており、
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記突起の位置に対応して前記貫通孔が形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１３】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入するとともに貫通孔を有する筒状部材を所定の位置に配置する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、
前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、
前記筒状部材は前記底面板から前記開口まで延びる
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１４】
前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されている
ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１】
粗骨材がセメントにより結合されてなる、板状で多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを備え、
前記第一ブロックと前記第二ブロックとが、板厚方向に所定の隙間を空けて連結されている
ことを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項２】
前記粗骨材がスラグからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項３】
前記隙間が１０〜５０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項４】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックの空隙率が２０〜４０％である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項５】
前記粗骨材の粒径が２０〜４０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項６】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックが板厚方向に貫通する同軸の貫通孔を有し、前記貫通孔を通るボルトと、ナットとにより締結されて、前記第一ブロックと前記第二ブロックとが連結されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項７】
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記貫通孔が設けられた筒状部材が埋設されている
ことを特徴とする請求項６に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項８】
前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間にスペーサーが介在する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項９】
前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質。
【請求項１０】
粗骨材をセメントにより結合して、板状で板厚方向の貫通孔を有する多孔質の第一ブロックおよび第二ブロックを成型するブロック成型工程と、
前記貫通孔にボルトを通し、前記第一ブロックと前記第二ブロックとの間に所定の隙間を空けてナットで締結する連結工程とを備える
ことを特徴とする餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１１】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程と、前記貫通孔を穿孔する工程とを有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１２】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、
前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、
前記底面板には前記開口まで延びる突起が設けられており、
前記第一ブロックおよび前記第二ブロックに、前記突起の位置に対応して前記貫通孔が形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１３】
前記ブロック成型工程が、上方に開口を有する型枠の内部に、粗骨材、セメントおよび水を投入するとともに貫通孔を有する筒状部材を所定の位置に配置する工程と、セメントが固化した後脱型する工程とを有し、
前記型枠は前記開口に対向する底面板を有し、
前記筒状部材は前記底面板から前記開口まで延びる
ことを特徴とする請求項１０に記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【請求項１４】
前記セメントにヒドロキシアパタイトが添加されている
ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の餌生物増殖及び稚魚保護・育成基質の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９３８３７（Ｐ２０１１−１９３８３７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６１１８（Ｐ２０１０−６６１１８）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００２３０８３６）日本興業株式会社 (37)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００２３０８３６）日本興業株式会社 (37)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
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