JP2001047050A - 海水中のアンモニアの除去方法とその装置 - Google Patents
海水中のアンモニアの除去方法とその装置Info
- Publication number
- JP2001047050A JP2001047050A JP11222901A JP22290199A JP2001047050A JP 2001047050 A JP2001047050 A JP 2001047050A JP 11222901 A JP11222901 A JP 11222901A JP 22290199 A JP22290199 A JP 22290199A JP 2001047050 A JP2001047050 A JP 2001047050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seawater
- ammonia
- cathode
- anode
- removing ammonia
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 12
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 241000237852 Mollusca Species 0.000 claims description 4
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 4
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 18
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 16
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000649946 Homo sapiens Vacuolar protein sorting-associated protein 29 Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100028290 Vacuolar protein sorting-associated protein 29 Human genes 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 海水中でも効率良くNH3を分解できる方法と
それを用いた装置を提供する。 【解決手段】 アンモニアまたはアンモニウムイオンを
含有する海水中に電気の良導体からなる陽極と陰極を設
置し、該電極間に電流を流すことによってアンモニアま
たはそのイオンを分解除去する。 【効果】 海水中に含まれるNH3を簡便な方法により、
極めて効率よく除去することが可能になる。
それを用いた装置を提供する。 【解決手段】 アンモニアまたはアンモニウムイオンを
含有する海水中に電気の良導体からなる陽極と陰極を設
置し、該電極間に電流を流すことによってアンモニアま
たはそのイオンを分解除去する。 【効果】 海水中に含まれるNH3を簡便な方法により、
極めて効率よく除去することが可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電解を用いた海水中
のアンモニアの除去法とその装置に係り、特に車載され
た鮮魚輸送用水槽や活魚店舗に設置された水槽中のアン
モニアを除去するするに好適な海水中のアンモニアの除
去方法とその装置に関するものである。
のアンモニアの除去法とその装置に係り、特に車載され
た鮮魚輸送用水槽や活魚店舗に設置された水槽中のアン
モニアを除去するするに好適な海水中のアンモニアの除
去方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水中のアンモニア（NH3）は、水棲生
物、特に魚類やイカなどの鰓呼吸を行う生物に大きな影
響を与え、濃度が高くなると生息する生物を死に至らし
める。このため、魚類、軟体動物などの飼育にあたって
は、水中に含まれるNH3濃度は数ppm以下に維持する必要
がある。
物、特に魚類やイカなどの鰓呼吸を行う生物に大きな影
響を与え、濃度が高くなると生息する生物を死に至らし
める。このため、魚類、軟体動物などの飼育にあたって
は、水中に含まれるNH3濃度は数ppm以下に維持する必要
がある。
【０００３】ところが、魚類などの水棲生物は排泄物と
してアンモニアを水中に放出するため、生け簀、水槽な
どの閉鎖された系では短時間にNH3濃度が上昇し、飼育
に当たっては、アンモニアの濃度抑制が必須となってい
る。特に、活魚店に設置された水槽、観賞魚用水槽、鮮
魚用に用いる車載水槽など、限られた空間に多数の生物
を飼育する系では、生物の排泄物に起因するNH3による
濃度上昇が著しい。従来、これを防止する方法として、
活性炭やゼオライトなどの吸着材に吸着させる方法、微
生物により分解させる方法、オゾンを添加して酸化分解
する方法などの低減策がとられていた。
してアンモニアを水中に放出するため、生け簀、水槽な
どの閉鎖された系では短時間にNH3濃度が上昇し、飼育
に当たっては、アンモニアの濃度抑制が必須となってい
る。特に、活魚店に設置された水槽、観賞魚用水槽、鮮
魚用に用いる車載水槽など、限られた空間に多数の生物
を飼育する系では、生物の排泄物に起因するNH3による
濃度上昇が著しい。従来、これを防止する方法として、
活性炭やゼオライトなどの吸着材に吸着させる方法、微
生物により分解させる方法、オゾンを添加して酸化分解
する方法などの低減策がとられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の中、ゼ
オライトなどの吸着剤でNH3を吸着除去する方法は、操
作が簡単であること効果に即効性があるものの、吸着さ
れやすい各種金属元素を多量に含む海水中ではNH3吸着
容量が低下するため使用量が多くなるという問題があっ
た。また、NH3を栄養源とする微生物を繁殖させた濾床
を用いてNH3濃度を低減する方法では、必要な微生物の
繁殖には時間が必要なため、車載型水槽や活魚水槽な
ど、NH3の濃度変化が大きく、軽量化かつコンパクトな
装置が必要な用途には使用できない。またオゾン添加に
よる方法は、オゾン発生効率が低いため、高価な発生装
置が必要となり、車載水槽なに使用することが困難であ
った。
オライトなどの吸着剤でNH3を吸着除去する方法は、操
作が簡単であること効果に即効性があるものの、吸着さ
れやすい各種金属元素を多量に含む海水中ではNH3吸着
容量が低下するため使用量が多くなるという問題があっ
た。また、NH3を栄養源とする微生物を繁殖させた濾床
を用いてNH3濃度を低減する方法では、必要な微生物の
繁殖には時間が必要なため、車載型水槽や活魚水槽な
ど、NH3の濃度変化が大きく、軽量化かつコンパクトな
装置が必要な用途には使用できない。またオゾン添加に
よる方法は、オゾン発生効率が低いため、高価な発生装
置が必要となり、車載水槽なに使用することが困難であ
った。
【０００５】本発明の第一の課題は、上記従来技術の問
題点を鑑み、海水中でも効率良くNH 3を分解できる方法
とそれを用いた装置を提供することである。また、本発
明の第二の課題は、魚類、軟体動物類の飼育または輸送
水槽中のNH 3濃度が、経時的に上昇することを防止し、
長時間にわたって低濃度に維持できる方法と装置を提供
することにある。
題点を鑑み、海水中でも効率良くNH 3を分解できる方法
とそれを用いた装置を提供することである。また、本発
明の第二の課題は、魚類、軟体動物類の飼育または輸送
水槽中のNH 3濃度が、経時的に上昇することを防止し、
長時間にわたって低濃度に維持できる方法と装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願で特許請求される発
明は下記のとおりである。 （１）アンモニアまたはアンモニウムイオンを含有する
海水中に電気の良導体からなる陽極と陰極を設置し、該
電極間に電流を流すことによってアンモニアまたはその
イオンを分解除去することを特徴とする海水中のアンモ
ニアの除去方法。 （２）アンモニアまたはそのイオンを含有する海水を陽
極から陰極に向かって流通させることを特徴とする
（１）記載の海水中のアンモニア除去方法。 （３）アンモニアまたはアンモニウムイオンを含有する
海水の水槽と、該水槽に前記海水の一部を循環させる手
段と、該海水の循環手段によって形成されるループ内
に、電気の良導体からなる陽極と陰極を有し、かつこれ
らの電極間に電流が流れるように構成した電解槽とを設
けたことを特徴とする海水中のアンモニアの除去装置。 （４）前記陽極の上方に前記陰極を設け、アンモニアま
たはアンモニウムイオンを含有する海水が下方から上方
に向かって流れるように前記電解槽を構成したことを特
徴とする（３）記載の海水中のアンモニアの除去装置。 （５）前記電解槽の後流部にアスコルビン酸の添加手段
を設置したことを特徴とする（３）または（４）記載の
海水中のアンモニアの除去装置。 （６）（３）ないし（５）のいずれかに記載の海水中の
アンモニアの除去装置を設置したことを特徴とする魚
類、軟体動物などの生物の飼育または輸送用水槽。 （７）（６）記載の水槽が車搭載型であることを特徴と
する活魚類の輸送用水槽。 （８）（６）記載の輸送用水槽を搭載したことを特徴と
する活魚類輸送車。
明は下記のとおりである。 （１）アンモニアまたはアンモニウムイオンを含有する
海水中に電気の良導体からなる陽極と陰極を設置し、該
電極間に電流を流すことによってアンモニアまたはその
イオンを分解除去することを特徴とする海水中のアンモ
ニアの除去方法。 （２）アンモニアまたはそのイオンを含有する海水を陽
極から陰極に向かって流通させることを特徴とする
（１）記載の海水中のアンモニア除去方法。 （３）アンモニアまたはアンモニウムイオンを含有する
海水の水槽と、該水槽に前記海水の一部を循環させる手
段と、該海水の循環手段によって形成されるループ内
に、電気の良導体からなる陽極と陰極を有し、かつこれ
らの電極間に電流が流れるように構成した電解槽とを設
けたことを特徴とする海水中のアンモニアの除去装置。 （４）前記陽極の上方に前記陰極を設け、アンモニアま
たはアンモニウムイオンを含有する海水が下方から上方
に向かって流れるように前記電解槽を構成したことを特
徴とする（３）記載の海水中のアンモニアの除去装置。 （５）前記電解槽の後流部にアスコルビン酸の添加手段
を設置したことを特徴とする（３）または（４）記載の
海水中のアンモニアの除去装置。 （６）（３）ないし（５）のいずれかに記載の海水中の
アンモニアの除去装置を設置したことを特徴とする魚
類、軟体動物などの生物の飼育または輸送用水槽。 （７）（６）記載の水槽が車搭載型であることを特徴と
する活魚類の輸送用水槽。 （８）（６）記載の輸送用水槽を搭載したことを特徴と
する活魚類輸送車。
【０００７】本発明方法および装置により海水中のNH3
が分解されるメカニズムを図１を参照して説明する。
が分解されるメカニズムを図１を参照して説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例を示す
海水中のアンモニア除去装置の説明図である。この装置
は、電気の良導体、例えば白金からなる陽極１と不銹鋼
からなる陰極２を、アンモニア（NH3）含有海水が流通
する電解槽７のそれぞれ上流側と下流側に設置したもの
である。電極１および２間に電圧をかけて電流を流す
と、陽極では海水中の塩素イオンから電子が奪われ、反
応性の高い塩素ラジカル（・Cl）が生成する（(１)
式）。この塩素ラジカルは反応性が高く、(２)式に従っ
て速やかにNH3と反応し、NH3が窒素とHClになる。一
方、陰極では海水中の水素イオンと電子から水素が生成
される。
海水中のアンモニア除去装置の説明図である。この装置
は、電気の良導体、例えば白金からなる陽極１と不銹鋼
からなる陰極２を、アンモニア（NH3）含有海水が流通
する電解槽７のそれぞれ上流側と下流側に設置したもの
である。電極１および２間に電圧をかけて電流を流す
と、陽極では海水中の塩素イオンから電子が奪われ、反
応性の高い塩素ラジカル（・Cl）が生成する（(１)
式）。この塩素ラジカルは反応性が高く、(２)式に従っ
て速やかにNH3と反応し、NH3が窒素とHClになる。一
方、陰極では海水中の水素イオンと電子から水素が生成
される。
【０００９】 陽極での反応 Ｃｌ- → ・Ｃl（塩素ラジカル） ＋ ｅ（電子） (1)式 NH3分解反応 ３11・Ｃｌ＋NH3 → 1/2Ｎ2 ＋ ３ＨＣl (2)式 陰極での反応 Ｈ+ ＋ ｅ → 1/2Ｈ2 (3)式 NH3分解反応（(2)式）において、塩素ラジカルは反応性
が高いため、NH3と定量的に反応する。このため、NH3分
解に必要な電流は、例えば1tonの海水中の1ppmのNH3を
１時間で処理するとすると、電流では1.6Ａ、電力では
５Ｗと極めて少なくてよいことが大きな特徴である。ま
た、海水中のアンモニア濃度に応じて電流を増減すれ
ば、分解速度を広い範囲で制御することができ、実用上
好都合である。また、NH3分解反応が定量的に進行し、
塩素ラジカルはNH3との反応で消費されるため、海水中
の生物に悪影響を与え難い。一方、海水中に含まれる各
種バクテリアは陽極表面に生成した塩素ラジカルにより
殺菌され、この点でも好ましい効果を与えやすい。
が高いため、NH3と定量的に反応する。このため、NH3分
解に必要な電流は、例えば1tonの海水中の1ppmのNH3を
１時間で処理するとすると、電流では1.6Ａ、電力では
５Ｗと極めて少なくてよいことが大きな特徴である。ま
た、海水中のアンモニア濃度に応じて電流を増減すれ
ば、分解速度を広い範囲で制御することができ、実用上
好都合である。また、NH3分解反応が定量的に進行し、
塩素ラジカルはNH3との反応で消費されるため、海水中
の生物に悪影響を与え難い。一方、海水中に含まれる各
種バクテリアは陽極表面に生成した塩素ラジカルにより
殺菌され、この点でも好ましい効果を与えやすい。
【００１０】本発明における電解槽とは、海水中に正お
よび負極があり電解可能な構造であればどの様な構造で
あってもよく、図１の他、例えば図２の様な種々の構造
のものが使用できる。図２の（Ａ）および（Ｂ）は、棒
状電極１、２を海水の流れにそれぞれ平行および垂直に
設けた場合、（Ｃ）は筒状電極（陽性）１の軸心を貫通
して棒状電極（陰性）を設けた場合を示す。図２の電解
槽は、いずれも横型に配置されているが、これを図２
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すように縦型に配置し、海
水を下方から上方に流通させてもよい。
よび負極があり電解可能な構造であればどの様な構造で
あってもよく、図１の他、例えば図２の様な種々の構造
のものが使用できる。図２の（Ａ）および（Ｂ）は、棒
状電極１、２を海水の流れにそれぞれ平行および垂直に
設けた場合、（Ｃ）は筒状電極（陽性）１の軸心を貫通
して棒状電極（陰性）を設けた場合を示す。図２の電解
槽は、いずれも横型に配置されているが、これを図２
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すように縦型に配置し、海
水を下方から上方に流通させてもよい。
【００１１】ここに用いる陰極２には、海水により腐食
されなければ各種金属、不銹鋼、炭素などのからなる板
状、コイル状、網状のものが使用される。一方、陽極１
には発生した塩素により腐食されない材質であることが
必要である。また触媒作用に優れたものが好結果を与え
やすく、白金などの貴金属製電極、またはこれらをコー
ティングしたチタン電極などが適する。
されなければ各種金属、不銹鋼、炭素などのからなる板
状、コイル状、網状のものが使用される。一方、陽極１
には発生した塩素により腐食されない材質であることが
必要である。また触媒作用に優れたものが好結果を与え
やすく、白金などの貴金属製電極、またはこれらをコー
ティングしたチタン電極などが適する。
【００１２】電極にかける電圧は、海水の電解が進行す
る電圧であれば良いが、２Ｖ〜５Ｖ、実用的にはおよそ
３Ｖ程度が好ましい。また電流量としては、0.001〜0.1
Ａ/cm2程度であれば良いが、電流密度が高い方がNH3の
分解率は高くなる傾向にあるが、逆に抵抗による損失も
増える傾向にある。従って、電解槽の構造、電極の形状
に合わせて、最適な条件を選定することがよい。更に、
通電方向を時々逆転させ、陰極に微量に析出する海水成
分を取り除くこともできる。
る電圧であれば良いが、２Ｖ〜５Ｖ、実用的にはおよそ
３Ｖ程度が好ましい。また電流量としては、0.001〜0.1
Ａ/cm2程度であれば良いが、電流密度が高い方がNH3の
分解率は高くなる傾向にあるが、逆に抵抗による損失も
増える傾向にある。従って、電解槽の構造、電極の形状
に合わせて、最適な条件を選定することがよい。更に、
通電方向を時々逆転させ、陰極に微量に析出する海水成
分を取り除くこともできる。
【００１３】海水が電解槽内を通過する間に電解作用に
より海水中に含まれるNH3が分解される。そのときの海
水を流す方向は、特に制限はないが、図２（Ｂ）のよう
に陽極から陰極方向へ、あるいは図２（Ｅ）のように陽
極を下にして陰極を上部に配置させた電解槽を用いて海
水を下から上方へ流す方が、残留する塩素が少なくなる
傾向にある。
より海水中に含まれるNH3が分解される。そのときの海
水を流す方向は、特に制限はないが、図２（Ｂ）のよう
に陽極から陰極方向へ、あるいは図２（Ｅ）のように陽
極を下にして陰極を上部に配置させた電解槽を用いて海
水を下から上方へ流す方が、残留する塩素が少なくなる
傾向にある。
【００１４】上記電解装置を魚類等の生物をいれた水槽
に適用するには、図３に示すように、ポンプにより水槽
４から抜き出した海水を本発明の電解槽７を通過させて
NH3を分解後、水槽４に戻す方法が一般的であるが、水
槽内に電極と循環装置を組み込んだものでもよい。ま
た、図４の様にNH3分解槽の出口ラインに空気5を吹き込
んで発生した水素や残留塩素の除去を行ったり、残留活
性塩素を還元するためのアスコルビン酸６をポンプ３に
より注入したり、電解後の海水を活性炭などの濾過層
（図示せず）を経由して戻すことにより、電解生成物が
生物に与える悪影響をなくすことができる。これらの追
加手段は、単独または適宜組合わせて用いることができ
る。
に適用するには、図３に示すように、ポンプにより水槽
４から抜き出した海水を本発明の電解槽７を通過させて
NH3を分解後、水槽４に戻す方法が一般的であるが、水
槽内に電極と循環装置を組み込んだものでもよい。ま
た、図４の様にNH3分解槽の出口ラインに空気5を吹き込
んで発生した水素や残留塩素の除去を行ったり、残留活
性塩素を還元するためのアスコルビン酸６をポンプ３に
より注入したり、電解後の海水を活性炭などの濾過層
（図示せず）を経由して戻すことにより、電解生成物が
生物に与える悪影響をなくすことができる。これらの追
加手段は、単独または適宜組合わせて用いることができ
る。
【００１５】
【実施例】以下実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 実施例１〜３ アンモニウムイオン（NH4+）をNH3として10ppm含有する
海水50gをビーカにとり、この中に0.5mmφ白金線をコイ
ル状にした陽極（線長40cm）とSUS304製陰極（ 3cm角、
厚さ0.3mm）を挿入し、定電流電源を接続して電流4.7mA
でそれぞれ15、30及び45分間通電した。本条件は前述し
た(1)〜(3)式によるNH3分解に必要な電気量に対し、各
々約0.5、1.0および1.5当量に相当する。電解前後の海
水中のNH3濃度をNH4 イオン電極式濃度計（堀場制作所
製）で測定し、その増減からNH3の分解率を測定した。
得られた結果を図5に示す。図中には電流値×時間から
求めた(1)〜(3)式によるNH3分解の量論線を合わせて示
した。本図において実施例で得られたNH3分解率は量論
値に近く、極めて効率が高いことが分かる。
る。 実施例１〜３ アンモニウムイオン（NH4+）をNH3として10ppm含有する
海水50gをビーカにとり、この中に0.5mmφ白金線をコイ
ル状にした陽極（線長40cm）とSUS304製陰極（ 3cm角、
厚さ0.3mm）を挿入し、定電流電源を接続して電流4.7mA
でそれぞれ15、30及び45分間通電した。本条件は前述し
た(1)〜(3)式によるNH3分解に必要な電気量に対し、各
々約0.5、1.0および1.5当量に相当する。電解前後の海
水中のNH3濃度をNH4 イオン電極式濃度計（堀場制作所
製）で測定し、その増減からNH3の分解率を測定した。
得られた結果を図5に示す。図中には電流値×時間から
求めた(1)〜(3)式によるNH3分解の量論線を合わせて示
した。本図において実施例で得られたNH3分解率は量論
値に近く、極めて効率が高いことが分かる。
【００１６】実施例４ 直径２６mmφ、容積30ccのガラス製流通管の内部に0.5m
mφ白金線（長さ23cm）を渦巻き状に巻いた電極を一対
設置した電解槽を用意した。一方NH3を1ppm含有する海
水１２リットル入れた水槽を用意し、これからポンプに
より200ml/minの速度で海水を汲み上げ、前記電解槽を
経由後水槽に戻す図3の様な装置を作成した。本装置の
電極に電流28mAを流して電解し、NH3濃度の経時変化を
調べた。得られた結果を、図6に示す。この結果から分
かるように３０分間以上の電解時間でNH3濃度をほぼゼ
ロにすることができ、また、１２リットルの海水中のNH
3を分解するに必要な電力量は約52mWhと極めて僅かであ
った。
mφ白金線（長さ23cm）を渦巻き状に巻いた電極を一対
設置した電解槽を用意した。一方NH3を1ppm含有する海
水１２リットル入れた水槽を用意し、これからポンプに
より200ml/minの速度で海水を汲み上げ、前記電解槽を
経由後水槽に戻す図3の様な装置を作成した。本装置の
電極に電流28mAを流して電解し、NH3濃度の経時変化を
調べた。得られた結果を、図6に示す。この結果から分
かるように３０分間以上の電解時間でNH3濃度をほぼゼ
ロにすることができ、また、１２リットルの海水中のNH
3を分解するに必要な電力量は約52mWhと極めて僅かであ
った。
【００１７】比較例１ NH3を1ppm含む海水１２リットルにオゾンを300ppm含む
空気を３リットル/minで２時間吹き込みNH3の分解率を
調べた。この場合のNH3分解は下記反応に従い、上記オ
ゾン吹き込み量は、反応に必要な O3 ＋ H2O → Ｏ2 ＋ ２・ＯＨ (4) 3・ＯＨ ＋ NH3 → 1/2Ｎ2 ＋ ３H2O (5) 量の200％を超える量であったが、２時間経過後のNH3分
解率は7%と低い値であった。
空気を３リットル/minで２時間吹き込みNH3の分解率を
調べた。この場合のNH3分解は下記反応に従い、上記オ
ゾン吹き込み量は、反応に必要な O3 ＋ H2O → Ｏ2 ＋ ２・ＯＨ (4) 3・ＯＨ ＋ NH3 → 1/2Ｎ2 ＋ ３H2O (5) 量の200％を超える量であったが、２時間経過後のNH3分
解率は7%と低い値であった。
【００１８】比較例２ NH3を1ppm含む海水１２リットル中にNH3吸着剤として、
水素置換形モルデナイト粉末（東ソー社製、商品名TSZ-
650）を24ｇを添加後、３０分撹拌後フィルタを用いて
濾別した。その後濾液中のNH3濃度を測定して、NH3の吸
着率を求めた。本例の場合のNH3吸着除去率は22%と低
く、NH3濃度が高い場合には大量の吸着剤が必要である
ことがわかる。 実施例５ 実施例４において、NH3を1ppm含む海水に代えてNH3を含
まない海水を用い、別に用意した濃度1000ppmの塩化ア
ンモニウム溶液をマイクロフィーダで滴下し、電解槽内
のNH3濃度が1ppm/h上昇するようにし、また電極に電流
を56mA流しながら、海水を0.2リットル／minで循環させ
る以外は実施例４と同様にした。
水素置換形モルデナイト粉末（東ソー社製、商品名TSZ-
650）を24ｇを添加後、３０分撹拌後フィルタを用いて
濾別した。その後濾液中のNH3濃度を測定して、NH3の吸
着率を求めた。本例の場合のNH3吸着除去率は22%と低
く、NH3濃度が高い場合には大量の吸着剤が必要である
ことがわかる。 実施例５ 実施例４において、NH3を1ppm含む海水に代えてNH3を含
まない海水を用い、別に用意した濃度1000ppmの塩化ア
ンモニウム溶液をマイクロフィーダで滴下し、電解槽内
のNH3濃度が1ppm/h上昇するようにし、また電極に電流
を56mA流しながら、海水を0.2リットル／minで循環させ
る以外は実施例４と同様にした。
【００１９】比較例３ 実施例５における電極に流した電流を０mAに変えて同様
の実験を実施した。 実施例６ 実施例５において、電解後の海水の戻りラインに電解に
より発生した水素と未消費の塩素ガスを爆気するための
爆気装置と、残留活性塩素を還元するため、アスコルビ
ン酸水溶液を0.5ppm/hの量で添加する装置を設置した図
4の装置によりNH3の上昇試験を実施した。
の実験を実施した。 実施例６ 実施例５において、電解後の海水の戻りラインに電解に
より発生した水素と未消費の塩素ガスを爆気するための
爆気装置と、残留活性塩素を還元するため、アスコルビ
ン酸水溶液を0.5ppm/hの量で添加する装置を設置した図
4の装置によりNH3の上昇試験を実施した。
【００２０】実施例５、６及び比較例３で得られた結果
を図7に示す。実施例５及び６の場合のNH3濃度は、数時
間後以降は1ppm以下に維持されたのに対し、比較例の場
合にはNH3濃度は直線的に上昇し、８時間経過では、実
施例の１０倍以上の高い濃度になった。上記のように本
発明のNH3分解法は、徐々に発生するNH3を逐次分解し、
低濃度に維持する方法として優れている。このため、活
魚水槽を輸送する場合になどに起こる経時的なNH3濃度
の上昇による活魚類、特にイカなどの死亡を防ぐ方法と
して極めて有効である。
を図7に示す。実施例５及び６の場合のNH3濃度は、数時
間後以降は1ppm以下に維持されたのに対し、比較例の場
合にはNH3濃度は直線的に上昇し、８時間経過では、実
施例の１０倍以上の高い濃度になった。上記のように本
発明のNH3分解法は、徐々に発生するNH3を逐次分解し、
低濃度に維持する方法として優れている。このため、活
魚水槽を輸送する場合になどに起こる経時的なNH3濃度
の上昇による活魚類、特にイカなどの死亡を防ぐ方法と
して極めて有効である。
【００２１】さらに、実施例５と実施例６において、８
時間後の残留活性塩素を測定した結果、実施例５では0.
8ppmであったのに対し、実施例６では測定限界以下であ
った。このように電解装置とアスコルビン酸添加とを組
み合わると残留活性塩素を低減することが可能であり、
特に塩素に弱い生物の保護飼育に効果があることがわか
った。
時間後の残留活性塩素を測定した結果、実施例５では0.
8ppmであったのに対し、実施例６では測定限界以下であ
った。このように電解装置とアスコルビン酸添加とを組
み合わると残留活性塩素を低減することが可能であり、
特に塩素に弱い生物の保護飼育に効果があることがわか
った。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、海水中に含まれるNH3
を簡便な方法により、極めて効率よく除去することが可
能になる。また、この方法を応用したNH3分解装置を活
魚水槽などに設置することにより、生物の排泄物によっ
てNH3濃度が高まって生物が死滅することを防止するこ
とが可能になる。特に、活魚の輸送などの水槽を車載す
る場合など、大量の生物を投入した水槽における生物の
死滅を抑制する有効な手段を提供することが可能にな
る。
を簡便な方法により、極めて効率よく除去することが可
能になる。また、この方法を応用したNH3分解装置を活
魚水槽などに設置することにより、生物の排泄物によっ
てNH3濃度が高まって生物が死滅することを防止するこ
とが可能になる。特に、活魚の輸送などの水槽を車載す
る場合など、大量の生物を投入した水槽における生物の
死滅を抑制する有効な手段を提供することが可能にな
る。
【図１】本発明によるNH3分解用電解槽を示す説明図。
【図２】本発明の電解槽における電極の各種配置方法の
例を示す図。
例を示す図。
【図３】本発明のNH3分解方法と装置を水槽に適用する
場合の例を示す説明図。
場合の例を示す説明図。
【図４】本発明のNH3分解方法と装置を水槽に適用する
場合の例を示す説明図。
場合の例を示す説明図。
【図５】本発明の実施例の効果を説明する図。
【図６】本発明の実施例の効果を説明する図。
【図７】本発明の実施例の効果を説明する図。
１…陽極、２…陰極、３…ポンプ、４…水槽、５…空気
吹き込みライン、６…アスコルビン酸添加ライン、７…
電解槽。
吹き込みライン、６…アスコルビン酸添加ライン、７…
電解槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 輝史 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 Ｆターム(参考） 2B104 CA09 EA01 EF09 4D061 DA06 DB19 DC15 EA03 EB04 EB05 EB17 EB18 EB28 EB30 EB34 ED06 ED20 FA06
Claims (8)
- 【請求項１】 アンモニアまたはアンモニウムイオンを
含有する海水中に電気の良導体からなる陽極と陰極を設
置し、該電極間に電流を流すことによってアンモニアま
たはそのイオンを分解除去することを特徴とする海水中
のアンモニアの除去方法。 - 【請求項２】 アンモニアまたはそのイオンを含有する
海水を陽極から陰極に向かって流通させることを特徴と
する請求項１記載の海水中のアンモニア除去方法。 - 【請求項３】 アンモニアまたはアンモニウムイオンを
含有する海水の水槽と、該水槽に前記海水の一部を循環
させる手段と、該海水の循環手段によって形成されるル
ープ内に、電気の良導体からなる陽極と陰極を有し、か
つこれらの電極間に電流が流れるように構成した電解槽
とを設けたことを特徴とする海水中のアンモニアの除去
装置。 - 【請求項４】 前記陽極の上方に前記陰極を設け、アン
モニアまたはアンモニウムイオンを含有する海水が下方
から上方に向かって流れるように前記電解槽を構成した
ことを特徴とする請求項３記載の海水中のアンモニアの
除去装置。 - 【請求項５】 前記電解槽の後流部にアスコルビン酸の
添加手段を設置したことを特徴とする請求項３または４
記載の海水中のアンモニアの除去装置。 - 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかに記載の海
水中のアンモニアの除去装置を設置したことを特徴とす
る魚類、軟体動物などの生物の飼育または輸送用水槽。 - 【請求項７】 請求項６記載の水槽が車搭載型であるこ
とを特徴とする活魚類の輸送用水槽。 - 【請求項８】 請求項６記載の輸送用水槽を搭載したこ
とを特徴とする活魚類輸送車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222901A JP2001047050A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 海水中のアンモニアの除去方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222901A JP2001047050A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 海水中のアンモニアの除去方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001047050A true JP2001047050A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16789652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11222901A Pending JP2001047050A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 海水中のアンモニアの除去方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001047050A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044611A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 海水の殺菌処理方法 |
| JP2021126089A (ja) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 株式会社クラハシ | 水質浄化装置 |
-
1999
- 1999-08-05 JP JP11222901A patent/JP2001047050A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044611A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 海水の殺菌処理方法 |
| JP2021126089A (ja) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 株式会社クラハシ | 水質浄化装置 |
| JP2023171868A (ja) * | 2020-02-14 | 2023-12-05 | 株式会社クラハシ | 水質浄化装置 |
| JP7416412B2 (ja) | 2020-02-14 | 2024-01-17 | 株式会社クラハシ | 水質浄化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6131342B2 (ja) | 滅菌養殖水の製造方法およびこれを利用した流水式滅菌水魚類養殖方法 | |
| EP2178801B1 (en) | Method and system for treating ballast water | |
| EP3983114B1 (en) | REMOVAL OF MATERIALS FROM WATER | |
| EP1340841A1 (en) | Electrolytic cell for ozone generation | |
| CN106957092A (zh) | 一种三维脉冲电解除氨氮的方法 | |
| JP2011511709A (ja) | 水処理のための、方法、システム、及び装置 | |
| KR20020089520A (ko) | 질소 처리 방법 및 질소 처리 시스템 | |
| Lee et al. | Residual chlorine distribution and disinfection during electrochemical removal of dilute ammonia from an aqueous solution | |
| JP3887214B2 (ja) | 循環式養殖装置 | |
| JP2001047050A (ja) | 海水中のアンモニアの除去方法とその装置 | |
| JP3914871B2 (ja) | 浄水装置 | |
| JP2001104957A (ja) | アンモニア除去方法およびその装置 | |
| WO2012161656A1 (en) | Apparatus for purifying water in an aquarium | |
| JP3887256B2 (ja) | 閉鎖循環式養殖システム | |
| JP2002010724A (ja) | 海水中のアンモニア分解方法および装置 | |
| JP2004097932A (ja) | 水処理装置 | |
| JP2004160349A (ja) | 魚介類用水浄化装置 | |
| JP3840189B2 (ja) | 魚介類の養殖装置 | |
| JP6580428B2 (ja) | 廃水中の有害性窒素の除去方法 | |
| JP2002335811A (ja) | 養殖用海水循環装置 | |
| KR200204978Y1 (ko) | 정수장치 | |
| JPH11188365A (ja) | 汚水処理装置 | |
| JP2004344144A (ja) | 魚介類飼育用水浄化装置 | |
| JP4936292B2 (ja) | 家畜飼料用水 | |
| JP2003266074A (ja) | 電解式汚水処理装置及びこれを用いた汚水処理施設 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050630 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051025 |