海洋深層水を用いる飼育施設および水質調整方法
【課題】海洋深層水を飼育水として用いる飼育施設での海産動物のガス病を防ぐことを目的とする。
【解決手段】汲み上げた海洋深層水を海産動物の飼育に適する水温に昇温後に、その飼育水を曝気する水質調整を行なう。
【解決手段】汲み上げた海洋深層水を海産動物の飼育に適する水温に昇温後に、その飼育水を曝気する水質調整を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋深層水による魚介類の種苗生産や養殖等の飼育分野に適用する。
【背景技術】
【０００２】
海洋深層水の水質は、表層水と比べて清浄（病原菌となりうる細菌や有害物質による汚染が少なく、水質悪化の原因となる分解性有機物が少ない）で、また、低水温でしかも水温が周年安定している（取水直後の日平均水温；室戸岬沖約11〜12℃、富山湾約1.4〜5.9℃、駿河湾（黒潮系）約9〜10℃、駿河湾（亜寒帯系）約4〜5℃、熊石沖約0.5〜1.5℃）という優れた特性がある。
この海洋深層水の特性が、冷水性魚類の飼育や、高級魚介類の飼育水温の制御（飼育水に深層水を直接混合する経済的な温度調節）などの養殖や、水産種苗生産分野（高水温による早期採卵幼生のへい死の防止、水温上昇期の稚貝のへい死の防止、魚介類稚仔の生残率向上、夏季の高水温が誘発する疾病の防止など）などに有用であり、近年、その利用・研究が行われている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５、非特許文献６参照。）。
【０００３】
また、前述のように水深２００ｍ以深から汲み上げられた深層水が低温であることから、水中生物を飼育するのに適する水温に昇温させる技術が開示されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
その他、深層冷海水を汲み上げてエアレーション（曝気）させた後、海洋温度差発電装置を通して熱交換（昇温）し、海洋生物増養殖装置に深層水を送水する技術が開示されている(例えば、特許文献２参照。)。
しかし近年、海洋深層水を水産種苗生産や養殖の分野に用いる利用・研究が行われるようになってから、ガス病あるいはガス病と推察される生理傷害による海産動物のへい死が発生した事例が報告されている（例えば、非特許文献７参照。）。
【特許文献１】特許第３２８２１５２号公報
【特許文献２】特公平８−１６４７５号公報
【非特許文献１】平田龍善、志田修（1994）：深層水による魚類の飼育，月刊海洋VOL26，NO.3，海洋深層水の利用研究，168-172，海洋出版
【非特許文献２】上野幸徳、山中弘雄、山口光明（1994）:深層水によるメダイの飼育について，月刊海洋VOL26，NO.3，海洋深層水の利用研究，172-175，海洋出版
【非特許文献３】渡辺貢（2000）:海洋深層水を使用した魚類飼育，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，62-68，海洋出版
【非特許文献４】中村弘二（2000）:海洋深層水を利用した寒冷・深海生物の飼育，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，69-75，海洋出版
【非特許文献５】奈倉昇（2000）: 富山県における海洋深層水の資源利用，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，186-191，海洋出版
【非特許文献６】中島敏光（2002）:２１世紀の循環型資源，海洋深層水の利用，158-200，緑書房
【非特許文献７】楠田理一、川合研児（2000）: 深層水飼育魚における病気の発生と予防，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，159-162，海洋出版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このガス病については、例えば淡水魚の鯉では、酸素ガス病と窒素ガス病があり、酸素ガス病では水中の溶存酸素量が飽和度２００〜３００％以上の過飽和状態になった場合に、窒素ガス病では水中の溶存酸素量が飽和度１２０％以上の過飽和状態になった場合に、鰓を通して血液中に入り込んだ酸素が、血管内などで遊離し、気泡（酸素ガス）となって発症することが知られている。
【０００６】
同様に海洋深層水を用いる飼育施設においても、低水温の海洋深層水を海産動物（水中生物）の飼育適温（飼育試験の水温例：ヒラメ約20〜25℃、メダイ約11〜19℃、サクラマス約10〜15℃）に昇温することにより、飼育水の溶存ガスの溶解度（飽和量）が低下し、飼育水中の溶存ガスの絶対量が変わらないのにも関わらず、低水温時よりも相対的に飽和度が上昇して溶存ガスが過飽和になり、このことでガス病が発症するものと考えられる。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、養殖等の飼育水槽内に供給される海洋深層水の溶存ガス（海水中には、窒素、酸素、遊離炭酸、ヘリウム、ネオン、クリプトン等の希ガスなどの気体成分が溶存している）の過飽和を解消し、飼育水槽内で飼育される水中生物のガス病を防止することができる海洋深層水を用いる飼育施設および水質調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、海洋深層水によって水中生物を飼育する飼育施設において、汲み上げた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段と、温度調整された深層水に曝気を施す曝気手段と、曝気された深層水を内部に貯留するとともに水中生物を内部で飼育する飼育水槽と、前記水温調整手段、前記曝気手段および前記飼育水槽の順序で深層水を流通させる流通手段とが備えられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、海洋深層水を水中生物の飼育に適する水質に調整する水質調整方法であって、汲み上げられた海洋深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調節し、その後、温度調節された深層水に曝気を施すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係わる飼育施設によれば、深層水が、水温調整手段によって水中生物の飼育に適する水温に温度調整された後に、曝気手段によって曝気が行なわれて飼育水槽に供給され、かつその状態になった後、深層水の水温が上昇することがないのでガス病を防止することができる。
【００１１】
本発明に係わる水質調整方法によれば、汲み上げられた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整後に曝気するので、ガス病を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。本実施の形態では、水産種苗生産・飼育施設において、汲み上げ後の海洋深層水が、水温制御装置を通り、次に曝気装置を通り、このように処理された海洋深層水が飼育水槽に流入するという形態で実施する。
【００１３】
図１は本発明に係る飼育施設の概略構成を表す図である。
図１に示すように、飼育施設１は、海洋深層水Ｗ４によって海産動物（水中生物）Ｘを飼育する施設であり、飼育施設１の概略構成は、深層水Ｗ１を汲み上げる汲み上げ手段２と、汲み上げられた深層水Ｗ１を海産動物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段３と、温度調整された深層水Ｗ３に曝気を施す曝気手段４と、曝気された深層水Ｗ４を内部に貯留するとともに海産動物Ｘを内部で飼育する複数（図１では２つ）の飼育水槽５，５と、深層水Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を流通させる流通手段６と、飼育水槽５内の水中に酸素を補給する酸素補給手段７と、飼育水槽５，５から排出された排水Ｄを再利用して水温調整手段３に供給する再利用手段８とからなっている。
【００１４】
汲み上げ手段２は、水深２００ｍ以深の海中に設置された吸水口９と、汲水管１０を介して吸水口９に接続されて深層水Ｗ１を汲み上げる汲水ポンプ１１とから構成されている。なお、深層水を他所で汲み上げ、その深層水を運搬して用いる場合には、受水槽だけあればよいので、この場合には汲み上げ手段２はなくてもよい。
【００１５】
水温調整手段３は、深層水Ｗ１の水温を２段階に分けて加温する手段であり、水温調整手段３には、再利用手段８から供給される再利用温水Ｒと汲み上げられた深層水Ｗ１との間で熱交換を行う第１の熱交換器１２、および図示せぬ熱源から供給された温泉水等の熱源水Ｓと第１の熱交換器１２によって昇温された深層水Ｗ２との間で熱交換を行う第２の熱交換器１３が備えられている。水温調整手段３によって、深層水Ｗ１は、第１の熱交換器１２よる一次加温で、汲み上げられた時の水温Ｅ０よりも高く且つ海産動物Ｘの飼育に適する水温よりも低い温度Ｅ１まで昇温させられ、第２の熱交換器１３よる二次加温で、海産動物Ｘの飼育に適する水温Ｅ２まで昇温させられる。なお、熱源水Ｓとして温泉水以外にもヒータによって沸かされた熱源水を使用してもよい。
【００１６】
曝気手段４は、海産動物Ｘの飼育に適する水温まで昇温させられた深層水Ｗ３中にエアを吹き込んで曝気を施す手段であり、深層水Ｗ３中に配置されて深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させるエアレーションホース等の気泡発生部材１４と、エア配管１５を介して気泡発生部材１４に接続されて気泡発生部材１４にエア（空気や酸素等）を送るルーツブロア等のエア供給源１６と、深層水Ｗ３内の溶存ガス量と酸素量を計測する溶存ガス検知器３５（酸素量の計測を兼ねる）とが備えられている。
【００１７】
気泡発生部材１４には、スポンジ状の材料から形成された筒状の部材であり、気泡発生部材１４の内部に圧入されたエアを透過させて当該エアを微小気泡状に深層水Ｗ３中に噴出させるものである。気泡発生部材１４は棒状や環状のものでもよく、またフレキスブルなものであってその形状を適宜変形できるものでもよい。また、気泡発生部材１４は、後述する第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内底部に設置されており、水温Ｅ２まで昇温した深層水Ｗ３は、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内で曝気が施される。また、溶存ガス検知器３５も第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に設置されており、この溶存ガス検知器３５によって第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３中の溶存ガス量が計測され、大気飽和時における窒素や酸素などのガス溶解度（飽和量）に対する飽和度が確認される。
【００１８】
流通手段６は、地上に設置された２槽式の第１の受水槽１７と、地下に埋設された２槽式の第２の受水槽１８と、汲み上げ手段２によって汲み上げられた深層水Ｗ１を第１の受水槽１７内に送る第１の送水路１９と、第１の受水槽１７内の深層水Ｗ１を第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に送る第２の送水路２０と、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内の深層水Ｗ２を他方の槽１８ｂ内に送る第３の送水路２１と、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を飼育水槽５，５にそれぞれ送る第４の送水路２２とから構成されている。
【００１９】
第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂの中には昇温前の水温Ｅ０の深層水Ｗ１がそれぞれ供給・貯留されており、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａの中には一次加温後の水温Ｅ１の深層水Ｗ２が供給・貯留されている。また、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂの中には二次加温後の水温Ｅ２の深層水Ｗ３が供給されるとともに、当該槽１８ｂ内において曝気手段４による深層水Ｗ３の曝気が行われる。
【００２０】
第１の送水路１９は、汲水ポンプ１１の吐出口と第１の受水槽１７とを接続する第１の送水管２３からなる。第１の送水管２３は二又に形成されており、第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂまでそれぞれ配管されている。
【００２１】
第２の送水路２０は、第１の圧送ポンプ２４、第１の圧送ポンプ２４と第１の受水槽１７とを接続する第２の送水管２５、第１の圧送ポンプ２４と第１の熱交換器１２とを接続する第３の送水管２６、および第１の熱交換器１２と第２の受水槽１８の一方の槽１８ａとを接続する第４の送水管２７から構成されている。第２の送水管２５は二又に形成されており、第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂの流出口にそれぞれ接続されている。
【００２２】
第３の送水路２１は、第２の圧送ポンプ２８、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａと第２の圧送ポンプ２８とを接続する第５の送水管２９、第２の圧送ポンプ２８と第２の熱交換器１３とを接続する第６の送水管３０、および第２の熱交換器１３と第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂとを接続する第７の送水管３１から構成されている。
【００２３】
第４の送水路２２は、第３の圧送ポンプ３２、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂと第３の圧送ポンプ３２とを接続する第８の送水管３３、および第３の圧送ポンプ３２と飼育水槽５，５とを接続する第９の送水管３４から構成されている。第９の送水管３４は二又に形成されており、２つの飼育水槽５，５までそれぞれ配管されている。
【００２４】
酸素補給手段７は、２つの飼育水槽５，５内にそれぞれ設置されて深層水Ｗ４中に微小気泡を発生させるエアレーションホース等の気泡発生部材３６，３６と、エア配管３７を介して２つの気泡発生部材３６，３６にそれぞれエアを送るルーツブロア等のエア供給源３８とから構成されている。エア配管３７は二又に形成されており、２つの飼育水槽５，５内に設置された２つの気泡発生部材３６，３６にそれぞれ接続されている。
【００２５】
再利用手段８は、飼育水槽５，５からの排出される水温Ｅ２の排水Ｄと第２の熱交換器１３による熱交換後の熱源水Ｓ´とからなる再利用温水Ｒを第１の熱交換器１２に送って再利用する手段であり、第１，第２の排水用受水槽３９，４０と、飼育水槽５，５からの排水Ｄを第１の排水用受水槽３９に送る第１の排水路４１と、第１の排水用受水槽３９から第２の排水用受水槽４０に排水Ｄを送る第２の排水路４２と、図示せぬ熱源から供給された熱源水Ｓを第２の熱交換器１３を経由させて第２の排水用受水槽４０に送る熱源水路４３と、第２の排水用受水槽４０に貯留された再利用温水Ｒを第１の熱交換器１２を経由させて排出する再利用温水路４４とから構成されている。
【００２６】
第１の排水路４１は、２つの飼育水槽５，５と第１の排水用受水槽３９とを接続する第１の排水管４５からなっており、第１の排水管４５は大きく二つの枝部４５ａ，４５ｂに分かれて形成されており、枝部４５ａ，４５ｂは飼育水槽５，５に向けてそれぞれ配管されている。また、枝部４５ａ，４５ｂは、２つの飼育水槽５，５の上部にそれぞれ備えられたオーバーフロードレン４６にそれぞれ接続されている。
【００２７】
第２の排水路４２は、排水圧送ポンプ４７、第１の排水用受水槽３９と排水圧送ポンプ４７とを接続する第２の排水管４８、および排水圧送ポンプ４７と第２の排水用受水槽４０とを接続する第３の排水管４９とから構成されている。
【００２８】
熱源水路４３は、図示せぬ熱源と第２の熱交換器１３とを接続する第１の熱源水管５０と、第２の熱交換器１３と第２の排水用受水槽４０とを接続する第２の熱源水管５１とから構成されている。
【００２９】
再利用温水路４４は、再利用温水圧送ポンプ５２、第２の排水用受水槽４０と再利用温水圧送ポンプ５２とを接続する第１の再利用温水管５３、再利用温水圧送ポンプ５２と第１の熱交換器１２とを接続する第２の再利用温水管５４、および第１の熱交換器１２と図示せぬ排水口とを接続する第３の再利用温水管５５から構成されている。
【００３０】
次に、上記した構成からなる飼育施設を使用した水質調整方法について説明する。
【００３１】
図１に示すように、汲水ポンプ１１の圧力によって、海中から深層水Ｗ１を汲み上げる。具体的には、海中の深層水Ｗ１を吸水口９から吸い込み、汲水管１０内を流通させて汲水ポンプ１１内に流入させる。そして、汲水ポンプ１１から第１の送水管２３に送り出し、第１の送水管２３内を流通させて、第１の受水槽１７内に深層水Ｗ１を供給する。
【００３２】
図２は深層水の水温と、深層水中の溶存ガス量の大気飽和時の溶解度（飽和量）との関係を表すグラフであり、グラフ中に示された曲線Ｌは深層水の溶解度（飽和量）曲線である。海中から汲み上げられた深層水Ｗ１は、図２に示すＡ点の状態にあり、水温Ｅ０が0.5℃〜12℃程度、溶存ガス飽和度が９０％〜１１０％程度である。また、このときの深層水Ｗ１の酸素飽和度は、６０％〜７０％程度である。
【００３３】
また、図１に示すように、第１の受水槽１７は２つの槽１７ａ，１７ｂに区分けされているため、所定の弁５６を閉めて一方の槽１７ａ内への深層水Ｗ１の供給を止め、他方の槽１７ｂのみに深層水Ｗ１を流すことで、飼育施設１を使用しながら一方の槽１７ａ内を清掃することができる。無論、他方の槽１７ｂを清掃する場合も同様に行うことができる。
【００３４】
また、第１の圧送ポンプ２４の圧力によって、第１の受水槽１７内に貯留された深層水Ｗ１を第２の受水槽１８の一方の槽１８ａに送るとともに、第１の熱交換器１２によって所定の水温Ｅ１まで一次加温する。具体的には、第１の受水槽１７内に貯留された深層水Ｗ１を第１の受水槽１７内から第２の送水管２５内に流入させ、第２の送水管２５内を流通させて第１の圧送ポンプ２４に流入させる。そして、第１の圧送ポンプ２４から第３の送水管２６に送り出し、第３の送水管２６内を流通させて、第１の熱交換器１２内に流入させる。第１の熱交換器１２内において、水温Ｅ０の深層水Ｗ１は、第２の排水用受水槽４０から送られた再利用温水Ｒとの間で熱交換を行い、所定の水温Ｅ１の深層水Ｗ２にする。この深層水Ｗ２を、第１の熱交換器１２内から第３の送水管２７内に流入させ、第３の送水管２７内を流通させて第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に供給する。
【００３５】
また、第２の圧送ポンプ２８の圧力によって、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に貯留された深層水Ｗ２を第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に送るとともに、第２の熱交換器１３によって所定の水温Ｅ２まで二次加温する。具体的には、一方の槽１８ａ内に貯留された深層水Ｗ２を、一方の槽１８ａ内から第５の送水管２９内に流入させ、第５の送水管２９内を流通させて第２の圧送ポンプ２８内に流入させる。そして、第２の圧送ポンプ２８から第６の送水管３０内に送り出し、第６の送水管３０内を流通させて、第２の熱交換器１３内に流入させる。第２の熱交換器１３内において、水温Ｅ１の深層水Ｗ２は、図示せぬ熱源から第１の熱源水管５０を通って流入した熱源水Ｓとの間で熱交換を行い、所定の水温Ｅ２の深層水Ｗ３にする。この深層水Ｗ３を、第２の熱交換器１３内から第７の送水管３１内に流入させ、第７の送水管３１内を流通させて他方の槽１８ｂ内に供給する。
【００３６】
このとき、他方の槽１８ｂ内に流入する深層水Ｗ３は、図２に示すＢ点の状態にあり、水温Ｅ３が１０℃〜２０数℃程度であり、溶存ガス飽和度が１２０％〜１４０％程度と高くなる。また、このときの深層水Ｗ３の酸素飽和度は、８５％〜９５％程度である。
【００３７】
また、図１に示すように、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内において、曝気手段４によって深層水Ｗ３に曝気を施す。具体的には、エア供給源１６からエア配管１５を介して気泡発生部材１４内にエアを送り、このエアを気泡発生部材１４内から外部に噴出させて深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させる。これによって、他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３に曝気が施されるとともに酸素補給が行われ、他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３が海産動物Ｘの飼育に適した深層水Ｗ４になる。
【００３８】
このとき、曝気された後の深層水Ｗ４は、図２に示すＣ点の状態にあり、水温Ｅ３が１０℃〜２０数℃程度であり、溶存ガス飽和度が９５％〜１１０％程度となる。また、このときの深層水Ｗ４の酸素飽和度は、９０％〜１００％程度である。
なお、図１に示すように、他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４の溶存ガス量を他方の槽１８ｂ内に設置された溶存ガス検知器３５によって計測し、深層水Ｗ４の溶存ガス飽和度を適時確認し、計測された溶存ガス量の数値に基いて曝気手段４を制御する。
【００３９】
また、第３の圧送ポンプ３２の圧力によって、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を２つの飼育水槽５，５にそれぞれ送る。具体的には、他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を、他方の槽１８ｂ内から第８の送水管３３内に流入させ、第８の送水管３３内を流通させて第３の圧送ポンプ３２内に流入させる。そして、第３の圧送ポンプ３２から第９の送水管３４内に送り出し、第９の送水管３４内を流通させて、２つの飼育水槽５，５に深層水Ｗ４をそれぞれ供給する。
【００４０】
また、酸素補給手段７によって、２つの飼育水槽５，５内に貯留された深層水Ｗ４の中に酸素を補給する。具体的には、エア供給源３８からエア配管３７を介して気泡発生部材３６，３６内にエアを送り、このエアを気泡発生部材３６，３６内から外部に噴出させて飼育水槽５，５内の深層水Ｗ４中に微小気泡を発生させる。
【００４１】
また、２つの飼育水槽５，５内からの排水Ｄと、第２の熱交換器１３による熱交換後の熱源水Ｓ´とを第１の熱交換器１２に再利用する。具体的には、２つの飼育水槽５，５に備えられたオーバーフロードレン４６からの溢水Ｄ２を、第１の排水管４５を介してそれぞれ第１の排水用受水槽３９内に送る。そして、排水圧送ポンプ４７の圧力によって、第１の排水用受水槽３９内の排水Ｄを第２の排水管４８内および第３の排水管４９内にそれぞれ流通させて第２の排水用受水槽４０内に送る。一方、第２の熱交換器１３内における深層水Ｗ２との熱交換によって水温が低下した熱源水Ｓ´は、第２の熱源水管５１内を流通して第２の排水用受水槽４０内に至る。第２の排水用受水槽４０内では、２つの飼育水槽５，５内からの排水Ｄおよび熱が奪われた熱源水Ｓ´が混合されて再利用温水Ｒとなる。そして、第２の排水用受水槽４０内の再利用温水Ｒは、再利用温水圧送ポンプ５２の圧力によって、第１の再利用温水管５３内および第２の再利用温水管５４内を流通して第１の熱交換器１２内に至り、深層水Ｗ１との間で熱交換を行う。
また、第１の熱交換器１２内における深層水Ｗ１との熱交換によって水温が低下した再利用温水Ｒ´は、第３の再利用温水管５５内を流通して図示せぬ排水口に流出する。
【００４２】
上記した構成からなる飼育施設１および水質調整方法によれば、深層水Ｗ１が、水温調整手段３によって海産動物Ｘの飼育に適する水温Ｅ２に温度調整された後に、曝気手段４によって曝気が行われ、その後飼育水槽５，５に供給されるため、海産動物Ｘに接触する深層水Ｗ４は、溶存ガスが大気飽和されて、溶存ガスの過飽和によるガス病を防止することができる。
【００４３】
また、上記した構成からなる飼育施設１によれば、複数段階に分けて加温する水温調整手段３が備えられ、再利用手段８によって飼育水槽５，５からの排水Ｄが水温調整手段３に再利用されているため、飼育施設１の運転費用（ランニングコスト）を低減することができる。
【００４４】
以上、本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、飼育水槽５，５からの排水Ｄの全部を再利用手段８によって第１の熱交換器１２に再利用しているが、本発明は、飼育水槽からの排水の一部を再利用手段によって再利用し、その他の排水を循環手段によって再び飼育水槽に流入させてもよい。この循環手段は、飼育水槽からの排水を泡沫分離曝気装置、加温・冷却装置、循環ろ過装置、殺菌装置の順で流通させ、最終的に飼育水槽に戻す手段である。無論、本発明は、再利用手段や上記した循環手段が備えられていないものでもよく、飼育水槽からの排水の全部を排出してもよい。
【００４５】
また、上記した実施の形態では、第１，第２の熱交換器１２，１３からなる水温調整手段３が備えられ、この水温調整手段３によって深層水Ｗ１を２段階に分けて加温しているが、本発明における水温調整手段は、熱交換器を一つだけ有する水温調整手段でもよく、或いは３つ以上の熱交換器を有する水温調整手段であってもよい。また、上記した実施の形態では、熱交換によって深層水を昇温させる水温調整手段が適用されているが、本発明は、例えば通常の燃料や太陽熱等によって深層水を昇温させる水温調整手段でもよく、熱交換器に変えてその他の加温機器を用いてもよい。さらに、本発明は、水温調整手段に温度センサー等を備えさせ、この温度センサーと連動させて加温機器を制御する温度制御手段を設けてもよい。この温度制御手段によれば、深層水が所定の温度以下では加温機器を自動的に作動させ、所定の温度以上では加温機器を自動的に停止させることが可能であり、これによって、深層水の加温不足や過熱を防止することができる。以上のほか、熱交換器は、深層水と表層水を直接混合調整する手段でもよい。
【００４６】
また、上記した実施の形態では、深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させることによって深層水Ｗ３に曝気を施す曝気手段４が備えられているが、本発明における曝気手段は、深層水を攪拌させることで深層水に曝気を施す曝気手段でもよく、過飽和状態の深層水を大気飽和させられる手段であれば、その他の曝気手段であってもよい。
【００４７】
また、上記した実施の形態では、飼育水槽５，５が２つ備えられているが、本発明は、飼育水槽が一つだけ備えられているものでもよく、或いは３つ以上の飼育水槽が備えられているものでもよい。
また、上記した実施の形態では、二槽式の第１，第２の受水槽１７，１８が備えられており、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂにおいて曝気が施されているが、本発明は、曝気を施すための受水槽だけが備えられ、その他の受水槽が備えられていない飼育施設でもよい。
【００４８】
なお、本発明者らは、本発明の効果を確認するため、曝気と昇温を組合せた飼育水でヒラメを飼育する実験（図３）を行なった。曝気後に昇温した飼育水でヒラメを飼育する方法（図３の比較例）ではヒラメがガス病によって斃死する場合があったが、昇温後に曝気した飼育水での飼育方法（図３の実験例）ではガス病が発生しなかった。
これらのことから、ガス病は、低温故に気体の溶解度が高い海水に曝気することにより溶存気体濃度が高くなり、その後昇温すると気体の溶解度が低くなるので溶存気体が過飽和状態となり、その海水中で飼育しているヒラメの血液中に過飽和の気体が溶け込み、過飽和部分の気体がヒラメの体内で気泡になり、それが原因で死に到ることが分かった。
したがって、ガス病を予防するためには、図３の実験例のように、海洋深層水をヒラメの飼育に用いる水温まで昇温し、その後に曝気を行なって溶存ガスを大気と平衡状態近くにする方法が有効であることが確認された。
なお、本発明の実施の形態では、地上に設置された飼育施設水槽内での溶存ガスの飽和度を、９５〜１１０％になるように管理したが、飼育する海産動物の種別によっては、この範囲外でもガス病が防げることが考えられるので、飼育する海産動物毎に曝気の程度を変える実験を行い、その中で経済性も勘案して最適となるよう溶存ガスの飽和度を選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態を説明するための飼育施設の概略構成を表す図である。
【図２】本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態を説明するための深層水の温度と溶存ガス量との関係を表すグラフである。
【図３】本発明に係る飼育施設および水質調整方法についての実験方法を表す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 飼育施設
２ 汲み上げ手段
３ 水温調整手段
４ 曝気手段
５ 飼育水槽
６ 流通手段
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 深層水
Ｘ 海産動物（水中生物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋深層水による魚介類の種苗生産や養殖等の飼育分野に適用する。
【背景技術】
【０００２】
海洋深層水の水質は、表層水と比べて清浄（病原菌となりうる細菌や有害物質による汚染が少なく、水質悪化の原因となる分解性有機物が少ない）で、また、低水温でしかも水温が周年安定している（取水直後の日平均水温；室戸岬沖約11〜12℃、富山湾約1.4〜5.9℃、駿河湾（黒潮系）約9〜10℃、駿河湾（亜寒帯系）約4〜5℃、熊石沖約0.5〜1.5℃）という優れた特性がある。
この海洋深層水の特性が、冷水性魚類の飼育や、高級魚介類の飼育水温の制御（飼育水に深層水を直接混合する経済的な温度調節）などの養殖や、水産種苗生産分野（高水温による早期採卵幼生のへい死の防止、水温上昇期の稚貝のへい死の防止、魚介類稚仔の生残率向上、夏季の高水温が誘発する疾病の防止など）などに有用であり、近年、その利用・研究が行われている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５、非特許文献６参照。）。
【０００３】
また、前述のように水深２００ｍ以深から汲み上げられた深層水が低温であることから、水中生物を飼育するのに適する水温に昇温させる技術が開示されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
その他、深層冷海水を汲み上げてエアレーション（曝気）させた後、海洋温度差発電装置を通して熱交換（昇温）し、海洋生物増養殖装置に深層水を送水する技術が開示されている(例えば、特許文献２参照。)。
しかし近年、海洋深層水を水産種苗生産や養殖の分野に用いる利用・研究が行われるようになってから、ガス病あるいはガス病と推察される生理傷害による海産動物のへい死が発生した事例が報告されている（例えば、非特許文献７参照。）。
【特許文献１】特許第３２８２１５２号公報
【特許文献２】特公平８−１６４７５号公報
【非特許文献１】平田龍善、志田修（1994）：深層水による魚類の飼育，月刊海洋VOL26，NO.3，海洋深層水の利用研究，168-172，海洋出版
【非特許文献２】上野幸徳、山中弘雄、山口光明（1994）:深層水によるメダイの飼育について，月刊海洋VOL26，NO.3，海洋深層水の利用研究，172-175，海洋出版
【非特許文献３】渡辺貢（2000）:海洋深層水を使用した魚類飼育，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，62-68，海洋出版
【非特許文献４】中村弘二（2000）:海洋深層水を利用した寒冷・深海生物の飼育，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，69-75，海洋出版
【非特許文献５】奈倉昇（2000）: 富山県における海洋深層水の資源利用，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，186-191，海洋出版
【非特許文献６】中島敏光（2002）:２１世紀の循環型資源，海洋深層水の利用，158-200，緑書房
【非特許文献７】楠田理一、川合研児（2000）: 深層水飼育魚における病気の発生と予防，月刊海洋号外NO.22，総特集，取水とその資源利用，159-162，海洋出版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このガス病については、例えば淡水魚の鯉では、酸素ガス病と窒素ガス病があり、酸素ガス病では水中の溶存酸素量が飽和度２００〜３００％以上の過飽和状態になった場合に、窒素ガス病では水中の溶存酸素量が飽和度１２０％以上の過飽和状態になった場合に、鰓を通して血液中に入り込んだ酸素が、血管内などで遊離し、気泡（酸素ガス）となって発症することが知られている。
【０００６】
同様に海洋深層水を用いる飼育施設においても、低水温の海洋深層水を海産動物（水中生物）の飼育適温（飼育試験の水温例：ヒラメ約20〜25℃、メダイ約11〜19℃、サクラマス約10〜15℃）に昇温することにより、飼育水の溶存ガスの溶解度（飽和量）が低下し、飼育水中の溶存ガスの絶対量が変わらないのにも関わらず、低水温時よりも相対的に飽和度が上昇して溶存ガスが過飽和になり、このことでガス病が発症するものと考えられる。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、養殖等の飼育水槽内に供給される海洋深層水の溶存ガス（海水中には、窒素、酸素、遊離炭酸、ヘリウム、ネオン、クリプトン等の希ガスなどの気体成分が溶存している）の過飽和を解消し、飼育水槽内で飼育される水中生物のガス病を防止することができる海洋深層水を用いる飼育施設および水質調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、海洋深層水によって水中生物を飼育する飼育施設において、汲み上げた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段と、温度調整された深層水に曝気を施す曝気手段と、曝気された深層水を内部に貯留するとともに水中生物を内部で飼育する飼育水槽と、前記水温調整手段、前記曝気手段および前記飼育水槽の順序で深層水を流通させる流通手段とが備えられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、海洋深層水を水中生物の飼育に適する水質に調整する水質調整方法であって、汲み上げられた海洋深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調節し、その後、温度調節された深層水に曝気を施すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係わる飼育施設によれば、深層水が、水温調整手段によって水中生物の飼育に適する水温に温度調整された後に、曝気手段によって曝気が行なわれて飼育水槽に供給され、かつその状態になった後、深層水の水温が上昇することがないのでガス病を防止することができる。
【００１１】
本発明に係わる水質調整方法によれば、汲み上げられた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整後に曝気するので、ガス病を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。本実施の形態では、水産種苗生産・飼育施設において、汲み上げ後の海洋深層水が、水温制御装置を通り、次に曝気装置を通り、このように処理された海洋深層水が飼育水槽に流入するという形態で実施する。
【００１３】
図１は本発明に係る飼育施設の概略構成を表す図である。
図１に示すように、飼育施設１は、海洋深層水Ｗ４によって海産動物（水中生物）Ｘを飼育する施設であり、飼育施設１の概略構成は、深層水Ｗ１を汲み上げる汲み上げ手段２と、汲み上げられた深層水Ｗ１を海産動物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段３と、温度調整された深層水Ｗ３に曝気を施す曝気手段４と、曝気された深層水Ｗ４を内部に貯留するとともに海産動物Ｘを内部で飼育する複数（図１では２つ）の飼育水槽５，５と、深層水Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を流通させる流通手段６と、飼育水槽５内の水中に酸素を補給する酸素補給手段７と、飼育水槽５，５から排出された排水Ｄを再利用して水温調整手段３に供給する再利用手段８とからなっている。
【００１４】
汲み上げ手段２は、水深２００ｍ以深の海中に設置された吸水口９と、汲水管１０を介して吸水口９に接続されて深層水Ｗ１を汲み上げる汲水ポンプ１１とから構成されている。なお、深層水を他所で汲み上げ、その深層水を運搬して用いる場合には、受水槽だけあればよいので、この場合には汲み上げ手段２はなくてもよい。
【００１５】
水温調整手段３は、深層水Ｗ１の水温を２段階に分けて加温する手段であり、水温調整手段３には、再利用手段８から供給される再利用温水Ｒと汲み上げられた深層水Ｗ１との間で熱交換を行う第１の熱交換器１２、および図示せぬ熱源から供給された温泉水等の熱源水Ｓと第１の熱交換器１２によって昇温された深層水Ｗ２との間で熱交換を行う第２の熱交換器１３が備えられている。水温調整手段３によって、深層水Ｗ１は、第１の熱交換器１２よる一次加温で、汲み上げられた時の水温Ｅ０よりも高く且つ海産動物Ｘの飼育に適する水温よりも低い温度Ｅ１まで昇温させられ、第２の熱交換器１３よる二次加温で、海産動物Ｘの飼育に適する水温Ｅ２まで昇温させられる。なお、熱源水Ｓとして温泉水以外にもヒータによって沸かされた熱源水を使用してもよい。
【００１６】
曝気手段４は、海産動物Ｘの飼育に適する水温まで昇温させられた深層水Ｗ３中にエアを吹き込んで曝気を施す手段であり、深層水Ｗ３中に配置されて深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させるエアレーションホース等の気泡発生部材１４と、エア配管１５を介して気泡発生部材１４に接続されて気泡発生部材１４にエア（空気や酸素等）を送るルーツブロア等のエア供給源１６と、深層水Ｗ３内の溶存ガス量と酸素量を計測する溶存ガス検知器３５（酸素量の計測を兼ねる）とが備えられている。
【００１７】
気泡発生部材１４には、スポンジ状の材料から形成された筒状の部材であり、気泡発生部材１４の内部に圧入されたエアを透過させて当該エアを微小気泡状に深層水Ｗ３中に噴出させるものである。気泡発生部材１４は棒状や環状のものでもよく、またフレキスブルなものであってその形状を適宜変形できるものでもよい。また、気泡発生部材１４は、後述する第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内底部に設置されており、水温Ｅ２まで昇温した深層水Ｗ３は、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内で曝気が施される。また、溶存ガス検知器３５も第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に設置されており、この溶存ガス検知器３５によって第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３中の溶存ガス量が計測され、大気飽和時における窒素や酸素などのガス溶解度（飽和量）に対する飽和度が確認される。
【００１８】
流通手段６は、地上に設置された２槽式の第１の受水槽１７と、地下に埋設された２槽式の第２の受水槽１８と、汲み上げ手段２によって汲み上げられた深層水Ｗ１を第１の受水槽１７内に送る第１の送水路１９と、第１の受水槽１７内の深層水Ｗ１を第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に送る第２の送水路２０と、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内の深層水Ｗ２を他方の槽１８ｂ内に送る第３の送水路２１と、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を飼育水槽５，５にそれぞれ送る第４の送水路２２とから構成されている。
【００１９】
第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂの中には昇温前の水温Ｅ０の深層水Ｗ１がそれぞれ供給・貯留されており、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａの中には一次加温後の水温Ｅ１の深層水Ｗ２が供給・貯留されている。また、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂの中には二次加温後の水温Ｅ２の深層水Ｗ３が供給されるとともに、当該槽１８ｂ内において曝気手段４による深層水Ｗ３の曝気が行われる。
【００２０】
第１の送水路１９は、汲水ポンプ１１の吐出口と第１の受水槽１７とを接続する第１の送水管２３からなる。第１の送水管２３は二又に形成されており、第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂまでそれぞれ配管されている。
【００２１】
第２の送水路２０は、第１の圧送ポンプ２４、第１の圧送ポンプ２４と第１の受水槽１７とを接続する第２の送水管２５、第１の圧送ポンプ２４と第１の熱交換器１２とを接続する第３の送水管２６、および第１の熱交換器１２と第２の受水槽１８の一方の槽１８ａとを接続する第４の送水管２７から構成されている。第２の送水管２５は二又に形成されており、第１の受水槽１７の両方の槽１７ａ，１７ｂの流出口にそれぞれ接続されている。
【００２２】
第３の送水路２１は、第２の圧送ポンプ２８、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａと第２の圧送ポンプ２８とを接続する第５の送水管２９、第２の圧送ポンプ２８と第２の熱交換器１３とを接続する第６の送水管３０、および第２の熱交換器１３と第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂとを接続する第７の送水管３１から構成されている。
【００２３】
第４の送水路２２は、第３の圧送ポンプ３２、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂと第３の圧送ポンプ３２とを接続する第８の送水管３３、および第３の圧送ポンプ３２と飼育水槽５，５とを接続する第９の送水管３４から構成されている。第９の送水管３４は二又に形成されており、２つの飼育水槽５，５までそれぞれ配管されている。
【００２４】
酸素補給手段７は、２つの飼育水槽５，５内にそれぞれ設置されて深層水Ｗ４中に微小気泡を発生させるエアレーションホース等の気泡発生部材３６，３６と、エア配管３７を介して２つの気泡発生部材３６，３６にそれぞれエアを送るルーツブロア等のエア供給源３８とから構成されている。エア配管３７は二又に形成されており、２つの飼育水槽５，５内に設置された２つの気泡発生部材３６，３６にそれぞれ接続されている。
【００２５】
再利用手段８は、飼育水槽５，５からの排出される水温Ｅ２の排水Ｄと第２の熱交換器１３による熱交換後の熱源水Ｓ´とからなる再利用温水Ｒを第１の熱交換器１２に送って再利用する手段であり、第１，第２の排水用受水槽３９，４０と、飼育水槽５，５からの排水Ｄを第１の排水用受水槽３９に送る第１の排水路４１と、第１の排水用受水槽３９から第２の排水用受水槽４０に排水Ｄを送る第２の排水路４２と、図示せぬ熱源から供給された熱源水Ｓを第２の熱交換器１３を経由させて第２の排水用受水槽４０に送る熱源水路４３と、第２の排水用受水槽４０に貯留された再利用温水Ｒを第１の熱交換器１２を経由させて排出する再利用温水路４４とから構成されている。
【００２６】
第１の排水路４１は、２つの飼育水槽５，５と第１の排水用受水槽３９とを接続する第１の排水管４５からなっており、第１の排水管４５は大きく二つの枝部４５ａ，４５ｂに分かれて形成されており、枝部４５ａ，４５ｂは飼育水槽５，５に向けてそれぞれ配管されている。また、枝部４５ａ，４５ｂは、２つの飼育水槽５，５の上部にそれぞれ備えられたオーバーフロードレン４６にそれぞれ接続されている。
【００２７】
第２の排水路４２は、排水圧送ポンプ４７、第１の排水用受水槽３９と排水圧送ポンプ４７とを接続する第２の排水管４８、および排水圧送ポンプ４７と第２の排水用受水槽４０とを接続する第３の排水管４９とから構成されている。
【００２８】
熱源水路４３は、図示せぬ熱源と第２の熱交換器１３とを接続する第１の熱源水管５０と、第２の熱交換器１３と第２の排水用受水槽４０とを接続する第２の熱源水管５１とから構成されている。
【００２９】
再利用温水路４４は、再利用温水圧送ポンプ５２、第２の排水用受水槽４０と再利用温水圧送ポンプ５２とを接続する第１の再利用温水管５３、再利用温水圧送ポンプ５２と第１の熱交換器１２とを接続する第２の再利用温水管５４、および第１の熱交換器１２と図示せぬ排水口とを接続する第３の再利用温水管５５から構成されている。
【００３０】
次に、上記した構成からなる飼育施設を使用した水質調整方法について説明する。
【００３１】
図１に示すように、汲水ポンプ１１の圧力によって、海中から深層水Ｗ１を汲み上げる。具体的には、海中の深層水Ｗ１を吸水口９から吸い込み、汲水管１０内を流通させて汲水ポンプ１１内に流入させる。そして、汲水ポンプ１１から第１の送水管２３に送り出し、第１の送水管２３内を流通させて、第１の受水槽１７内に深層水Ｗ１を供給する。
【００３２】
図２は深層水の水温と、深層水中の溶存ガス量の大気飽和時の溶解度（飽和量）との関係を表すグラフであり、グラフ中に示された曲線Ｌは深層水の溶解度（飽和量）曲線である。海中から汲み上げられた深層水Ｗ１は、図２に示すＡ点の状態にあり、水温Ｅ０が0.5℃〜12℃程度、溶存ガス飽和度が９０％〜１１０％程度である。また、このときの深層水Ｗ１の酸素飽和度は、６０％〜７０％程度である。
【００３３】
また、図１に示すように、第１の受水槽１７は２つの槽１７ａ，１７ｂに区分けされているため、所定の弁５６を閉めて一方の槽１７ａ内への深層水Ｗ１の供給を止め、他方の槽１７ｂのみに深層水Ｗ１を流すことで、飼育施設１を使用しながら一方の槽１７ａ内を清掃することができる。無論、他方の槽１７ｂを清掃する場合も同様に行うことができる。
【００３４】
また、第１の圧送ポンプ２４の圧力によって、第１の受水槽１７内に貯留された深層水Ｗ１を第２の受水槽１８の一方の槽１８ａに送るとともに、第１の熱交換器１２によって所定の水温Ｅ１まで一次加温する。具体的には、第１の受水槽１７内に貯留された深層水Ｗ１を第１の受水槽１７内から第２の送水管２５内に流入させ、第２の送水管２５内を流通させて第１の圧送ポンプ２４に流入させる。そして、第１の圧送ポンプ２４から第３の送水管２６に送り出し、第３の送水管２６内を流通させて、第１の熱交換器１２内に流入させる。第１の熱交換器１２内において、水温Ｅ０の深層水Ｗ１は、第２の排水用受水槽４０から送られた再利用温水Ｒとの間で熱交換を行い、所定の水温Ｅ１の深層水Ｗ２にする。この深層水Ｗ２を、第１の熱交換器１２内から第３の送水管２７内に流入させ、第３の送水管２７内を流通させて第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に供給する。
【００３５】
また、第２の圧送ポンプ２８の圧力によって、第２の受水槽１８の一方の槽１８ａ内に貯留された深層水Ｗ２を第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内に送るとともに、第２の熱交換器１３によって所定の水温Ｅ２まで二次加温する。具体的には、一方の槽１８ａ内に貯留された深層水Ｗ２を、一方の槽１８ａ内から第５の送水管２９内に流入させ、第５の送水管２９内を流通させて第２の圧送ポンプ２８内に流入させる。そして、第２の圧送ポンプ２８から第６の送水管３０内に送り出し、第６の送水管３０内を流通させて、第２の熱交換器１３内に流入させる。第２の熱交換器１３内において、水温Ｅ１の深層水Ｗ２は、図示せぬ熱源から第１の熱源水管５０を通って流入した熱源水Ｓとの間で熱交換を行い、所定の水温Ｅ２の深層水Ｗ３にする。この深層水Ｗ３を、第２の熱交換器１３内から第７の送水管３１内に流入させ、第７の送水管３１内を流通させて他方の槽１８ｂ内に供給する。
【００３６】
このとき、他方の槽１８ｂ内に流入する深層水Ｗ３は、図２に示すＢ点の状態にあり、水温Ｅ３が１０℃〜２０数℃程度であり、溶存ガス飽和度が１２０％〜１４０％程度と高くなる。また、このときの深層水Ｗ３の酸素飽和度は、８５％〜９５％程度である。
【００３７】
また、図１に示すように、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内において、曝気手段４によって深層水Ｗ３に曝気を施す。具体的には、エア供給源１６からエア配管１５を介して気泡発生部材１４内にエアを送り、このエアを気泡発生部材１４内から外部に噴出させて深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させる。これによって、他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３に曝気が施されるとともに酸素補給が行われ、他方の槽１８ｂ内に貯留された深層水Ｗ３が海産動物Ｘの飼育に適した深層水Ｗ４になる。
【００３８】
このとき、曝気された後の深層水Ｗ４は、図２に示すＣ点の状態にあり、水温Ｅ３が１０℃〜２０数℃程度であり、溶存ガス飽和度が９５％〜１１０％程度となる。また、このときの深層水Ｗ４の酸素飽和度は、９０％〜１００％程度である。
なお、図１に示すように、他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４の溶存ガス量を他方の槽１８ｂ内に設置された溶存ガス検知器３５によって計測し、深層水Ｗ４の溶存ガス飽和度を適時確認し、計測された溶存ガス量の数値に基いて曝気手段４を制御する。
【００３９】
また、第３の圧送ポンプ３２の圧力によって、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を２つの飼育水槽５，５にそれぞれ送る。具体的には、他方の槽１８ｂ内の深層水Ｗ４を、他方の槽１８ｂ内から第８の送水管３３内に流入させ、第８の送水管３３内を流通させて第３の圧送ポンプ３２内に流入させる。そして、第３の圧送ポンプ３２から第９の送水管３４内に送り出し、第９の送水管３４内を流通させて、２つの飼育水槽５，５に深層水Ｗ４をそれぞれ供給する。
【００４０】
また、酸素補給手段７によって、２つの飼育水槽５，５内に貯留された深層水Ｗ４の中に酸素を補給する。具体的には、エア供給源３８からエア配管３７を介して気泡発生部材３６，３６内にエアを送り、このエアを気泡発生部材３６，３６内から外部に噴出させて飼育水槽５，５内の深層水Ｗ４中に微小気泡を発生させる。
【００４１】
また、２つの飼育水槽５，５内からの排水Ｄと、第２の熱交換器１３による熱交換後の熱源水Ｓ´とを第１の熱交換器１２に再利用する。具体的には、２つの飼育水槽５，５に備えられたオーバーフロードレン４６からの溢水Ｄ２を、第１の排水管４５を介してそれぞれ第１の排水用受水槽３９内に送る。そして、排水圧送ポンプ４７の圧力によって、第１の排水用受水槽３９内の排水Ｄを第２の排水管４８内および第３の排水管４９内にそれぞれ流通させて第２の排水用受水槽４０内に送る。一方、第２の熱交換器１３内における深層水Ｗ２との熱交換によって水温が低下した熱源水Ｓ´は、第２の熱源水管５１内を流通して第２の排水用受水槽４０内に至る。第２の排水用受水槽４０内では、２つの飼育水槽５，５内からの排水Ｄおよび熱が奪われた熱源水Ｓ´が混合されて再利用温水Ｒとなる。そして、第２の排水用受水槽４０内の再利用温水Ｒは、再利用温水圧送ポンプ５２の圧力によって、第１の再利用温水管５３内および第２の再利用温水管５４内を流通して第１の熱交換器１２内に至り、深層水Ｗ１との間で熱交換を行う。
また、第１の熱交換器１２内における深層水Ｗ１との熱交換によって水温が低下した再利用温水Ｒ´は、第３の再利用温水管５５内を流通して図示せぬ排水口に流出する。
【００４２】
上記した構成からなる飼育施設１および水質調整方法によれば、深層水Ｗ１が、水温調整手段３によって海産動物Ｘの飼育に適する水温Ｅ２に温度調整された後に、曝気手段４によって曝気が行われ、その後飼育水槽５，５に供給されるため、海産動物Ｘに接触する深層水Ｗ４は、溶存ガスが大気飽和されて、溶存ガスの過飽和によるガス病を防止することができる。
【００４３】
また、上記した構成からなる飼育施設１によれば、複数段階に分けて加温する水温調整手段３が備えられ、再利用手段８によって飼育水槽５，５からの排水Ｄが水温調整手段３に再利用されているため、飼育施設１の運転費用（ランニングコスト）を低減することができる。
【００４４】
以上、本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、飼育水槽５，５からの排水Ｄの全部を再利用手段８によって第１の熱交換器１２に再利用しているが、本発明は、飼育水槽からの排水の一部を再利用手段によって再利用し、その他の排水を循環手段によって再び飼育水槽に流入させてもよい。この循環手段は、飼育水槽からの排水を泡沫分離曝気装置、加温・冷却装置、循環ろ過装置、殺菌装置の順で流通させ、最終的に飼育水槽に戻す手段である。無論、本発明は、再利用手段や上記した循環手段が備えられていないものでもよく、飼育水槽からの排水の全部を排出してもよい。
【００４５】
また、上記した実施の形態では、第１，第２の熱交換器１２，１３からなる水温調整手段３が備えられ、この水温調整手段３によって深層水Ｗ１を２段階に分けて加温しているが、本発明における水温調整手段は、熱交換器を一つだけ有する水温調整手段でもよく、或いは３つ以上の熱交換器を有する水温調整手段であってもよい。また、上記した実施の形態では、熱交換によって深層水を昇温させる水温調整手段が適用されているが、本発明は、例えば通常の燃料や太陽熱等によって深層水を昇温させる水温調整手段でもよく、熱交換器に変えてその他の加温機器を用いてもよい。さらに、本発明は、水温調整手段に温度センサー等を備えさせ、この温度センサーと連動させて加温機器を制御する温度制御手段を設けてもよい。この温度制御手段によれば、深層水が所定の温度以下では加温機器を自動的に作動させ、所定の温度以上では加温機器を自動的に停止させることが可能であり、これによって、深層水の加温不足や過熱を防止することができる。以上のほか、熱交換器は、深層水と表層水を直接混合調整する手段でもよい。
【００４６】
また、上記した実施の形態では、深層水Ｗ３中に微小気泡を発生させることによって深層水Ｗ３に曝気を施す曝気手段４が備えられているが、本発明における曝気手段は、深層水を攪拌させることで深層水に曝気を施す曝気手段でもよく、過飽和状態の深層水を大気飽和させられる手段であれば、その他の曝気手段であってもよい。
【００４７】
また、上記した実施の形態では、飼育水槽５，５が２つ備えられているが、本発明は、飼育水槽が一つだけ備えられているものでもよく、或いは３つ以上の飼育水槽が備えられているものでもよい。
また、上記した実施の形態では、二槽式の第１，第２の受水槽１７，１８が備えられており、第２の受水槽１８の他方の槽１８ｂにおいて曝気が施されているが、本発明は、曝気を施すための受水槽だけが備えられ、その他の受水槽が備えられていない飼育施設でもよい。
【００４８】
なお、本発明者らは、本発明の効果を確認するため、曝気と昇温を組合せた飼育水でヒラメを飼育する実験（図３）を行なった。曝気後に昇温した飼育水でヒラメを飼育する方法（図３の比較例）ではヒラメがガス病によって斃死する場合があったが、昇温後に曝気した飼育水での飼育方法（図３の実験例）ではガス病が発生しなかった。
これらのことから、ガス病は、低温故に気体の溶解度が高い海水に曝気することにより溶存気体濃度が高くなり、その後昇温すると気体の溶解度が低くなるので溶存気体が過飽和状態となり、その海水中で飼育しているヒラメの血液中に過飽和の気体が溶け込み、過飽和部分の気体がヒラメの体内で気泡になり、それが原因で死に到ることが分かった。
したがって、ガス病を予防するためには、図３の実験例のように、海洋深層水をヒラメの飼育に用いる水温まで昇温し、その後に曝気を行なって溶存ガスを大気と平衡状態近くにする方法が有効であることが確認された。
なお、本発明の実施の形態では、地上に設置された飼育施設水槽内での溶存ガスの飽和度を、９５〜１１０％になるように管理したが、飼育する海産動物の種別によっては、この範囲外でもガス病が防げることが考えられるので、飼育する海産動物毎に曝気の程度を変える実験を行い、その中で経済性も勘案して最適となるよう溶存ガスの飽和度を選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態を説明するための飼育施設の概略構成を表す図である。
【図２】本発明に係る飼育施設および水質調整方法の実施の形態を説明するための深層水の温度と溶存ガス量との関係を表すグラフである。
【図３】本発明に係る飼育施設および水質調整方法についての実験方法を表す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 飼育施設
２ 汲み上げ手段
３ 水温調整手段
４ 曝気手段
５ 飼育水槽
６ 流通手段
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 深層水
Ｘ 海産動物（水中生物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海洋深層水によって水中生物を飼育する飼育施設において、
汲み上げた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段と、温度調整された深層水に曝気を施す曝気手段と、曝気された深層水を内部に貯留するとともに水中生物を内部で飼育する飼育水槽と、前記水温調整手段、前記曝気手段および前記飼育水槽の順序で深層水を流通させる流通手段とが備えられていることを特徴とする海洋深層水を用いる飼育施設。
【請求項２】
海洋深層水を水中生物の飼育に適する水質に調整する水質調整方法であって、汲み上げられた海洋深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調節し、その後、温度調節された深層水に曝気を施すことを特徴とする水質調整方法。
【請求項１】
海洋深層水によって水中生物を飼育する飼育施設において、
汲み上げた深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調整する水温調整手段と、温度調整された深層水に曝気を施す曝気手段と、曝気された深層水を内部に貯留するとともに水中生物を内部で飼育する飼育水槽と、前記水温調整手段、前記曝気手段および前記飼育水槽の順序で深層水を流通させる流通手段とが備えられていることを特徴とする海洋深層水を用いる飼育施設。
【請求項２】
海洋深層水を水中生物の飼育に適する水質に調整する水質調整方法であって、汲み上げられた海洋深層水を水中生物の飼育に適する水温に温度調節し、その後、温度調節された深層水に曝気を施すことを特徴とする水質調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−８９５４４（Ｐ２００７−８９５４４Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８７０７７（Ｐ２００５−２８７０７７）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（５０１４４５３７９）熊石町 (1)
【出願人】（５９１０３９４２５）高知県 (51)
【出願人】（５０５３６８２７６）社団法人富山県農林水産公社 (1)
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【出願人】（０００００４１８９）日本水産株式会社 (119)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（５０１４４５３７９）熊石町 (1)
【出願人】（５９１０３９４２５）高知県 (51)
【出願人】（５０５３６８２７６）社団法人富山県農林水産公社 (1)
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【出願人】（０００００４１８９）日本水産株式会社 (119)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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