JPH0775462A

JPH0775462A - 人工藻礁

Info

Publication number: JPH0775462A
Application number: JP5247406A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Arakawa; 久幸荒川; Isamu Chin; 勇陳
Original assignee: YASHIO KIZAI KK
Current assignee: YASHIO KIZAI KK
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0829035B2

Abstract

(57)【要約】【目的】有害とされるヘドロを逆に積極的に利用して
漁場の生産力増大に寄与する。【構成】ヘドロをセメント及び硬化剤で固めてヘドロ
固体とし、これを海水中に設置して藻礁とする。セメン
トの含有率は、６％乃至１６％程度の範囲で調整され、
表面が少しずつ崩壊するような硬度のヘドロ固体が採用
される。藻としてカジメを繁殖させる場合にはヘドロ固
体の崩壊速度が遅い方がよく、珪藻の繁殖の場合には、
セメント含有率が小さくて崩壊速度の大きなヘドロ固体
が好適に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願の発明は、漁礁等の造成に使
用される人工藻礁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、漁業の世界においては、「穫る漁
業」から「作る漁業」への変化が叫ばれ、養殖や人工漁
礁の造成等が盛んに行われている。一方、現在、日本の
内湾においては海底にヘドロが多く蓄積され、これによ
り水質の悪化を招き、沿岸増養殖業に多大の被害を与え
ている。従来はヘドロの処理にあたって、ヘドロを海底
から浚渫し、陸上に廃棄したり、埋め立てたりすること
により、その対症療法がされてきたが、すでに陸上の廃
棄場所もなくなり、ヘドロの処理に困惑しているのが現
状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、観点を変える
ならば、ヘドロは栄養塩に富む物質であり、これを効果
的に利用するならば、漁場の生産力増大にも結び付ける
ことが可能であろうと考えられる。本願の発明は係る観
点からなされたものであり、ヘドロを逆に積極的に利用
して漁場の生産力増大に寄与することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の請求項１に記載の人工藻礁は、ヘドロを固め
て成形したヘドロ固体よりなるという構成を有する。ま
た、同様に上記目的を達成するため、本願の請求項２に
記載の人工藻礁は、上記請求項１の構成において、ヘド
ロ固体は、ヘドロにセメント及び硬化剤を混ぜることに
より成形されているという構成を有する。更に、同様に
上記目的を達成するため、本願の請求項３に記載の人工
藻礁は、上記請求項２の構成において、ヘドロ固体のセ
メント含有率は、当該ヘドロ固体を海水中に設置した際
にそのヘドロ固体の表面が経時的に少しずつ崩壊する値
に設定されているという構成を有する。上記構成に係る
各請求項の人工藻礁においては、海水中に設置されたヘ
ドロ固体の表面に藻が成長し、この藻が魚介類等の栄養
分となる。

【０００５】

【実施例】以下、本願発明の実施例を説明する。本願の
発明者は、ヘドロを利用した人工藻礁について以下のよ
うな実験を行ってきた。そこで、この実験の内容を説明
しながら、上記各請求項の実施例について説明する。

【０００６】まず、実験に使用されたヘドロの粒度組成
について説明する。粒径分布を測定することによりヘド
ロの粒度組成が調査された。粒径分布は、１μｍから６
０μｍまでの大きさの粒子については、Coulter Electr
onics INC.製のCoulter Counter( model ZM;Aperture S
ize 100μｍ)によって粒径別に計数し、６５μｍ以上の
大きさの粒子に関してはメッシュを用いて測定した。図
１は、実験に使用されたヘドロの粒径分布の測定結果を
示す図である。この測定結果から、ヘドロの粒度組成
は、礫０．０８％，砂５．２％，シルト４２％及び粘土
５２％であった。また、ヘドロの比重、含水率及び強熱
減量は、それぞれ２．５７％，１３８％及び８．４０％
であった。上記ヘドロは、福島県のある海岸の先の海底
から採取されたものであるが、日本の沿岸部に多く存在
する一般的なヘドロと特段変わるものではない。

【０００７】次に、上記ヘドロを主成分とするヘドロ固
体について説明する。ヘドロ固体は、上記ヘドロにセメ
ント及び硬化剤を混ぜて固めて成形することにより作製
された。本実験においては、セメントとしてはごく一般
的な普通ポルトランドセメントが使用された。また、硬
化剤としては、ＮＳＣ化学工業株式会社製「ＮＳＣ硬化
剤」（商品名）が使用された。下の表１は、実験に使用
された各ヘドロ固体の材料比を示すものである。表１に示すように、使用された各ヘドロ固体のセメント
含有率は、それぞれ４％，６％，１２％，１６％であっ
た。ヘドロ固体の硬さは、セメント含有率で決まり、例
えばセメント含有率６％及び１２％の固体の圧縮強度は
１．４９ｋｇ／ｃｍ² 及び１３．８０ｋｇ／ｃｍ²であ
った。また、セメント含有率０％のヘドロ固体即ちヘド
ロのみを固めたものは、ヘドロを１１０℃で１０時間乾
燥させた後（含水率約１０％），１２０ｋｇ／ｃｍ²の
圧力を１５分間かけて作製した。

【０００８】さて、本実施例の人工藻礁では、ヘドロ固
体の硬度について特別の注意を払っている。即ち、海水
中に設置された際に表面が少しずつ崩壊するように設定
されている。本願発明のような人工藻礁は、海水中に設
置され表面に藻を繁殖させる。藻の繁殖は、まず海水中
を浮遊してきた遊走子が藻礁の表面に多く付着し、それ
が成長して海藻となる。しかしながら、従来の藻礁で
は、藻礁表面上での海藻の繁殖と並行して、石灰藻等の
海藻以外の藻類や動物が多く付着するようになる。この
結果、藻礁の表面へ海藻の遊走子が付着できなくなり、
藻礁としての効果が減少してしまう。

【０００９】本実施例の藻礁が前述の通り「表面が少し
ずつ崩壊する」という構成を持っているのは、上記のよ
うな従来の人工藻礁の問題を解決するためである。即
ち、本実施例の藻礁は、表面が少しずつ崩壊して常に新
しい表面が露出し、これによって新しい遊走子が常に付
着できるよう構成されている。いわば「再生式藻礁」と
でも呼ぶべきものである。このような藻礁は、従来の藻
礁の概念とはまったく異なる発想のものである。即ち、
従来の藻礁では海水中に入れても壊れない頑丈なものが
良いとされていたのに対し、本実施例の藻礁は、海中に
入れたものはある一つの役目を終えた後は消失するのが
良いという考えに立っている。

【００１０】さて、本願の発明者は、以上のような観点
に立って、前述のヘドロ固体の海水中における表面崩壊
の状態について調査した。図２は、ヘドロ固体の表面崩
壊の量と速度を測定した実験装置の概略説明図である。
この実験装置は、海水を溜めた水槽内１に網皿２を配置
し、その網皿２の上に実験するヘドロ固体３を載せてそ
の表面崩壊を測定するものである。網皿２の下方には、
秤皿４が配置されており、上方の網皿２から落下してく
るヘドロ固体３の崩壊片が秤皿４上に貯まるようになっ
ている。秤皿４にはその秤皿４の重量を計る重量計５が
付設されており、秤皿４全体の重量変化をモニターする
ことにより崩壊片の量を知ることができるようになって
いる。尚、図２に示す実験装置の他、楕円形等の流路を
備えた水槽を使用し、ポンプ等により毎秒５．０ｃｍ程
度の流れを形成しながら測定する装置も必要に応じて使
用された。

【００１１】ヘドロ固体の崩壊量は、次式で表される。ｍ＝｛ν1 ／（ν1 −ν2 ）｝（Ｗ／Ｓ）ここで、ｍはヘドロ固体の崩壊量（ｇ／ｃｍ² ）、Ｗは
ヘドロ固体から崩れ落ちた粒子の海水中の重量、ν1 は
ヘドロ固体の粒子の比重、ν2 は海水の比重、Ｓは崩れ
落ちた粒子の表面積である。また、ヘドロ固体の崩壊速
度は次式で表される。ｕ＝Ｖ／（Ｓ・Ｔ）ここで、ｕはヘドロ固体の崩壊速度（ｍｍ／日）、Ｖは
ヘドロ固体から崩れ落ちた粒子の体積（ｃｍ³ ）、Ｔは
経過時間（分あるいは日）である。

【００１２】図３及び図４は、上述のような装置及び式
に従って得られたヘドロ固体の崩壊量の変化を示す図で
あり、図３は、セメント含有率０％即ちすべてヘドロだ
けで成形したもの、図４はセメント含有率６，１２，１
６％のものの崩壊量の変化を示している。尚、図３，図
４とも、縦軸は崩れ落ちたヘドロ固体の総量、横軸は経
過時間又は日数を示している。図３に示すセメント含有
率０％の場合は、６０分後までで全体の８０％が崩れ落
ち、ほぼ完全に崩壊した。また、図４に示す例では、い
ずれも３０日目までは崩壊量が多いが、それ以降では崩
壊量は非常に少なくなっている。６０日経過後のヘドロ
固体の崩壊量は、セメント含有率６％の場合が０．０１
０ｇ／ｃｍ2 ，１２％の場合が０．００５ｇ／ｃｍ2 ，
１６％の場合が０．００３ｇ／ｃｍ2 であり、セメント
含有率が多いほど崩壊量が少ないことが分かる。

【００１３】図５は、図４に示す崩壊量から崩壊速度を
算出した結果を示す図であり、縦軸が崩壊速度（ｍｍ／
日）で、横軸が日数になっている。図５に示すように、
崩壊速度はいずれの場合も当初大きいが、３０日目まで
に急激に低下し、それ以降ではほとんど変わらず一定で
ある。そして、セメント含有率が少ないほど崩壊速度が
大きくなることが示されている。

【００１４】図６及び図７は上記実験を流水中で行った
場合の結果を示す図であり、図６が図４と同様な崩壊量
を示す図、図７が図５と同様な崩壊速度を示す図であ
る。この実験では、前述した毎秒５．０ｃｍ程度の流れ
を水槽内に発生させる装置を使用して実験を行った。図
４と図６を比べると分かるように、ヘドロ固体を流水中
に配置した場合は、いずれのセメント含有率の場合も崩
壊量が多くなる。そして図５と図７を比べると分かるよ
うに、崩壊速度も止水中に比べるとかなり大きいもので
あり、特に入水当初の値の急峻さが目立つ。また尚、３
０日目以降では崩壊量や崩壊速度がほぼ一定になって安
定する点は、上記止水中の場合と同様であった。

【００１５】次に、上記のような各ヘドロ固体を藻礁と
して使用し藻を繁殖させた実験例について説明する。藻
としては、褐藻類カジメが採用された。セメントのアク
抜き後高温・高圧（１２０℃，１．５ａｔｍ）で減菌し
た各ヘドロ固体を、分離希釈したカジメ遊走子液中に沈
めてカジメ遊走子を付着させ、これを培養液を溜めたシ
ャーレ中に配置し、蛍光灯で照明しながらカジメの培養
を行った。

【００１６】図８は各々のヘドロ固体及びスライドガラ
スにおけるカジメの成長結果を示す図であり、縦軸がカ
ジメの配偶体及び芽包体の長さ、横軸が経過日数であ
る。図８に示すように、いずれの場合もカジメは順調に
成長し、それほど大差がない。但し、セメント含有率１
２％のものは、２０日経過後に比較的大きな成長を示し
ている。

【００１７】次に、各ヘドロ固体に付着させたカジメ遊
走子の生残性を調査した。図９は、各ヘドロ固体におけ
るカジメ遊走子の生残性を示す図である。上記ヘドロ遊
走子は、最初各ヘドロ固体に２７００個／ｃｍ² 程度の
密度で着生され、１６日目にその生残密度が調査され
た。図９に示すように、セメント含有率１２％のものが
最も良い生残性を示した。尚、セメント１００％のヘド
ロ固体も併せて実験されたが、この場合の生残は零であ
った。このようなことから、セメント含有率の多い方が
崩壊速度が遅くなり生残に適するが、あまりセメントが
多くなるとセメントのアクが影響を及ぼし生残性が悪化
すると考えられる。従って、カジメの生残に最も適した
セメント含有率は、１２％前後程度であると判断でき
る。勿論、セメントのアク抜き（具体的にはｐＨ値を下
げる）を充分に行えば１２％以上でも良好に繁殖すると
考えられる。また、上記１２％の値を、ヘドロ固体の崩
壊速度に換算すると、０．０２ｍｍ／日であり、ヘドロ
固体の崩壊速度をこの値以下の遅いものにすれば、カジ
メの繁殖に最も有効であると考えられる。

【００１８】次に、上述のような各ヘドロ固体を原海水
中に設置した実験例について説明する。原海水を溜めた
水槽中に各ヘドロ固体を設置すると、数日で固体表面に
珪藻の付着がみられた。図１０は、３２日後にセメント
含有率６％のヘドロ固体表面に付着していた珪藻の種類
割合を示す図である。図１０に示すように、多くの種類
の珪藻の繁殖が確認されたが、優占種としてはＮｉｔｓ
ｃｈｉａが２７．９％，Ｇｒａｍｍａｔｏｐｈｏｒが１
６．７％，Ｎａｖｉｃｕｌａが１１．４％であった。

【００１９】また、図１１は、珪藻の付着量の経日変化
を示す図である。図１１に示すように、各ヘドロ固体へ
の珪藻の付着量は指数関数的に増大しており、同様に実
験したコンクリート１００％のものやガラスに比べ、格
段に優れていることが分かった。そして、この実験で
は、セメント含有率の小さいヘドロ固体ほど比較的良い
結果を示すことが分かった。これは、前述の通りセメン
ト含有率が小さいほど崩壊速度が大きく、このため固体
内部の栄養塩の溶出の度合いが大きくなっているのが原
因と考えられる。

【００２０】以上の実験例から分かるように、・ヘドロをセメント等で固めて形成したヘドロ固体より
成る人工藻礁は、カジメや珪藻等の藻類が効果的に繁殖
し、漁礁として有望である。・ヘドロ固体の硬度を調整して、「表面が少しずつ崩壊
する」ようにすると藻類の成長がさらに促進される。・カジメについては、セメント含有率１２％前後のヘド
ロ固体において比較的良好な成長及び生残が見られた。・珪藻類の付着に関しては、セメント含有率が少なく崩
壊速度が大きなものが良好である。実用上、ヘドロは多くの場合セメントにより固化される
と考えられるが、セメント含有率については、繁殖させ
るべき藻の種類等により適宜変更される。即ち、カジメ
を多く繁殖させたい場合には１２％前後のセメント含有
率になるし、珪藻を多く繁殖させたい場合には、それよ
り少ない量になるであろう。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１及
び２に記載の人工藻礁によれば、従来有害と見られてき
たヘドロを逆に積極的に利用して藻礁として利用するこ
とにより、漁場の生産力増大に寄与することが可能にな
るとともにヘドロ処理の問題も一挙に解決し、一石二鳥
の効果が得られる。また、請求項３に記載の人工藻礁に
よれば、上記効果に加え、常に新しい表面が露出する藻
礁となるので、新しい遊走子の付着が容易となり、海藻
の繁殖が長期間促進されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験に使用したヘドロの粒径分布の測定結果を
示す図である。

【図２】ヘドロ固体の表面崩壊の量と速度を測定した実
験装置の概略説明図である。

【図３】セメント含有率０％の場合のヘドロ固体の崩壊
量の変化を示す図である。

【図４】セメント含有率６，１２，１６％の場合のヘド
ロ固体の崩壊量の変化を示す図である。

【図５】図４に示す崩壊量から崩壊速度を算出した結果
を示す図である。

【図６】実験を流水中で行った場合のヘドロ固体の崩壊
量を示す図である。

【図７】実験を流水中で行った場合のヘドロ固体の崩壊
速度を示す図である。

【図８】各々のヘドロ固体及びスライドガラスにおける
カジメの成長結果を示す図である。

【図９】各ヘドロ固体におけるカジメ遊走子の生残性を
示す図である。

【図１０】３２日後にセメント含有率６％のヘドロ固体
表面に付着していた珪藻の種類割合を示す図である。

【図１１】珪藻の付着量の経日変化を示す図である。

【符号の説明】

３ヘドロ固体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘドロを固めて成形したヘドロ固体より
なることを特徴とする人工藻礁。
【請求項２】上記ヘドロ固体は、ヘドロにセメント及
び硬化剤を混ぜることにより成形されていることを特徴
とする請求項１に記載の人工藻礁。
【請求項３】上記ヘドロ固体のセメント含有率は、当
該ヘドロ固体を海水中に設置した際にそのヘドロ固体の
表面が経時的に少しずつ崩壊する値に設定されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の人工藻礁。