JP2001104957A - アンモニア除去方法およびその装置 - Google Patents
アンモニア除去方法およびその装置Info
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- JP2001104957A JP2001104957A JP28847199A JP28847199A JP2001104957A JP 2001104957 A JP2001104957 A JP 2001104957A JP 28847199 A JP28847199 A JP 28847199A JP 28847199 A JP28847199 A JP 28847199A JP 2001104957 A JP2001104957 A JP 2001104957A
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体中でのアンモニア分解において発生する
残留塩素を低減すること。 【解決手段】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含む海水２０を水槽１０からポンプ１４で汲み出し、
この海水を電解槽１６内に送給し、海水中に配置された
陽極２２と陰極２４とを通電し、海水中のアンモニアあ
るいはアンモニウムイオンを分解し、アンモニアあるい
はアンモニウムイオンが分解された海水をろ過器１８に
送給し、この海水をろ過器１８中の活性炭充填層内を通
過させる。この海水が活性炭充填層を通過する過程で海
水に含まれる塩素が除去され、塩素の除去された海水が
水槽１０に戻される。
残留塩素を低減すること。 【解決手段】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含む海水２０を水槽１０からポンプ１４で汲み出し、
この海水を電解槽１６内に送給し、海水中に配置された
陽極２２と陰極２４とを通電し、海水中のアンモニアあ
るいはアンモニウムイオンを分解し、アンモニアあるい
はアンモニウムイオンが分解された海水をろ過器１８に
送給し、この海水をろ過器１８中の活性炭充填層内を通
過させる。この海水が活性炭充填層を通過する過程で海
水に含まれる塩素が除去され、塩素の除去された海水が
水槽１０に戻される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア除去方
法及びその装置に係り、特に、電解を用いて液体、例え
ば、海水に含まれるアンモニアを除去するに好適なアン
モニア除去方法及びその装置に関する。
法及びその装置に係り、特に、電解を用いて液体、例え
ば、海水に含まれるアンモニアを除去するに好適なアン
モニア除去方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、活魚店舗に設置された水槽などに
おいて、魚類、軟体動物などが飼育されている。魚類な
どの水棲生物を水槽中で飼育するに際しては、水槽中の
海水を常に清浄化することが必要である。すなわち、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。水中のアンモニア（ＮＨ３）は、水棲生物、特
に、魚類やイカなど、鰓呼吸を行なう生物に大きな影響
を与え、水中のアンモニア濃度が高くなると、水中で生
息する生物を死に至らしめる。このため、魚類、軟体動
物などを水槽で飼育するには、水中に含まれるアンモニ
ア濃度を数ｐｐｍ以下に維持する必要がある。
おいて、魚類、軟体動物などが飼育されている。魚類な
どの水棲生物を水槽中で飼育するに際しては、水槽中の
海水を常に清浄化することが必要である。すなわち、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。水中のアンモニア（ＮＨ３）は、水棲生物、特
に、魚類やイカなど、鰓呼吸を行なう生物に大きな影響
を与え、水中のアンモニア濃度が高くなると、水中で生
息する生物を死に至らしめる。このため、魚類、軟体動
物などを水槽で飼育するには、水中に含まれるアンモニ
ア濃度を数ｐｐｍ以下に維持する必要がある。
【０００３】すなわち、生簀、水槽などの閉鎖された系
では短時間にアンモニア濃度が上昇するので、生簀や水
槽などで魚類、軟体動物などを飼育するに際しては、ア
ンモニアの濃度が上昇するのを防止することが必須とな
っている。特に、活魚店に設置された水槽、鑑賞用水
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アン
モニアによる濃度上昇が著しい。
では短時間にアンモニア濃度が上昇するので、生簀や水
槽などで魚類、軟体動物などを飼育するに際しては、ア
ンモニアの濃度が上昇するのを防止することが必須とな
っている。特に、活魚店に設置された水槽、鑑賞用水
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アン
モニアによる濃度上昇が著しい。
【０００４】そこで、水槽内のアンモニア濃度の上昇を
抑制するために、活性炭やゼオライトなどの吸着材にア
ンモニアを吸着させる方法、微生物によりアンモニアを
分解させる方法、オゾンを添加して酸化分解する方法、
電解によりアンモニアを分解させる方法など各種の低減
策がとられている。
抑制するために、活性炭やゼオライトなどの吸着材にア
ンモニアを吸着させる方法、微生物によりアンモニアを
分解させる方法、オゾンを添加して酸化分解する方法、
電解によりアンモニアを分解させる方法など各種の低減
策がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
電解によりアンモニアを分解させる方法は、使用電力も
少なく、高効率で行なえ、副生成物の心配も少ないな
ど、他の分解方法に比べて効果が高い優れた方法であ
る。ところが、電解による分解法を魚類などの水槽に用
いた場合、アンモニアの分解時に発生した活性塩素の一
部が水槽中に残留し、残留した活性塩素が魚類に悪影響
を与えることがある。
電解によりアンモニアを分解させる方法は、使用電力も
少なく、高効率で行なえ、副生成物の心配も少ないな
ど、他の分解方法に比べて効果が高い優れた方法であ
る。ところが、電解による分解法を魚類などの水槽に用
いた場合、アンモニアの分解時に発生した活性塩素の一
部が水槽中に残留し、残留した活性塩素が魚類に悪影響
を与えることがある。
【０００６】これに対し、鑑賞魚用水槽では、一般に、
残留塩素除去材として、チオ硫酸ナトリウム（ハイポ）
の添加が行なわれている。また、本願出願人により、ア
スコルビン酸を用いて残留塩素を除去する方法も提案さ
れている。しかし、ハイポは、活魚店や魚類輸送用車両
搭載式水槽など、対象が食品である場合には、人体への
影響が懸念され、使用が困難である。また、アルコルビ
ン酸は水溶液状で用いるため、ポンプや制御バルブなど
アルコルビン酸を水槽中に添加する添加装置が必要とな
り、しかも、添加装置を活魚店の水槽に設置したり車両
に搭載したりする場合、複雑なメンテナンスを行なうこ
とが困難な場所への適用が困難である。
残留塩素除去材として、チオ硫酸ナトリウム（ハイポ）
の添加が行なわれている。また、本願出願人により、ア
スコルビン酸を用いて残留塩素を除去する方法も提案さ
れている。しかし、ハイポは、活魚店や魚類輸送用車両
搭載式水槽など、対象が食品である場合には、人体への
影響が懸念され、使用が困難である。また、アルコルビ
ン酸は水溶液状で用いるため、ポンプや制御バルブなど
アルコルビン酸を水槽中に添加する添加装置が必要とな
り、しかも、添加装置を活魚店の水槽に設置したり車両
に搭載したりする場合、複雑なメンテナンスを行なうこ
とが困難な場所への適用が困難である。
【０００７】本発明の目的は、液体中でのアンモニア分
解において発生する残留塩素を低減することができるア
ンモニア除去方法、アンモニア除去装置、生物飼育用水
槽装置及び活魚類輸送用水槽装置を提供することにあ
る。
解において発生する残留塩素を低減することができるア
ンモニア除去方法、アンモニア除去装置、生物飼育用水
槽装置及び活魚類輸送用水槽装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する液体中に陽極と陰極を配置し、前記陽極と前
記陰極との通電により前記液体中のアンモニアあるいは
アンモニウムイオンを分解し、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンが分解された液体を活性炭充填層に導入
し、導入された液体を前記活性炭充填層を通過させ、前
記液体が前記活性炭充填層を通過する過程で前記液体に
含まれる塩素を除去するアンモニア除去方法を採用した
ものである。
に、本発明は、アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する液体中に陽極と陰極を配置し、前記陽極と前
記陰極との通電により前記液体中のアンモニアあるいは
アンモニウムイオンを分解し、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンが分解された液体を活性炭充填層に導入
し、導入された液体を前記活性炭充填層を通過させ、前
記液体が前記活性炭充填層を通過する過程で前記液体に
含まれる塩素を除去するアンモニア除去方法を採用した
ものである。
【０００９】また、本発明は、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンを含有する海水を貯留する水槽から海水
の一部を電解槽内に汲み出し、前記電解槽内に配置され
た陽極と陰極との通電により前記電解槽内の海水に含ま
れるアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解し、
アンモニアあるいはアンモニウムイオンが分解された海
水を活性炭充填層に導入し、導入された海水を前記活性
炭充填層を通過させ、前記海水が前記活性炭充填層を通
過する過程で前記海水に含まれる塩素を除去し、塩素の
除去された海水を前記水槽に戻すアンモニア除去方法を
採用したものである。
モニウムイオンを含有する海水を貯留する水槽から海水
の一部を電解槽内に汲み出し、前記電解槽内に配置され
た陽極と陰極との通電により前記電解槽内の海水に含ま
れるアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解し、
アンモニアあるいはアンモニウムイオンが分解された海
水を活性炭充填層に導入し、導入された海水を前記活性
炭充填層を通過させ、前記海水が前記活性炭充填層を通
過する過程で前記海水に含まれる塩素を除去し、塩素の
除去された海水を前記水槽に戻すアンモニア除去方法を
採用したものである。
【００１０】また、本発明は、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンを含有する液体を貯留するとともに液体
中に陽極と陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電に
より液体中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを
分解する電解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるい
はアンモニウムイオンが分解された液体を受けこの液体
に含まれる塩素を活性炭により除去し塩素の除去された
液体を排出するろ過器とを備えてなるアンモニア除去装
置を構成したものである。 また本発明は、アンモニア
あるいはアンモニウムイオンを含有する海水を貯留する
水槽から海水の一部を汲み出すポンプと、このポンプに
より汲み出された海水を貯留するとともに海水中に陽極
と陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電により海水
中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解する
電解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるいはアンモ
ニウムイオンが分解された海水を受けこの海水に含まれ
る塩素を活性炭により除去し塩素の除去された海水を前
記水槽に戻すろ過器とを備えてなるアンモニア除去装置
を構成したものである。
モニウムイオンを含有する液体を貯留するとともに液体
中に陽極と陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電に
より液体中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを
分解する電解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるい
はアンモニウムイオンが分解された液体を受けこの液体
に含まれる塩素を活性炭により除去し塩素の除去された
液体を排出するろ過器とを備えてなるアンモニア除去装
置を構成したものである。 また本発明は、アンモニア
あるいはアンモニウムイオンを含有する海水を貯留する
水槽から海水の一部を汲み出すポンプと、このポンプに
より汲み出された海水を貯留するとともに海水中に陽極
と陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電により海水
中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解する
電解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるいはアンモ
ニウムイオンが分解された海水を受けこの海水に含まれ
る塩素を活性炭により除去し塩素の除去された海水を前
記水槽に戻すろ過器とを備えてなるアンモニア除去装置
を構成したものである。
【００１１】前記アンモニア除去装置を構成するに際し
ては、以下の要素を付加することができる。
ては、以下の要素を付加することができる。
【００１２】（１）前記ろ過器は活性炭を充填した活性
炭充填層を有し、前記活性炭充填層を構成する活性炭
は、フェルト状、布状、繊維状、粒状あるいはハニカム
状に構成されてなる。
炭充填層を有し、前記活性炭充填層を構成する活性炭
は、フェルト状、布状、繊維状、粒状あるいはハニカム
状に構成されてなる。
【００１３】また、本発明は、魚類、軟体動物を主とす
る生物を飼育するための海水を貯留する水槽と、この水
槽から海水の一部を汲み出すポンプと、このポンプによ
り汲み出された海水を貯留するとともに海水中に陽極と
陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電により海水中
のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解する電
解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるいはアンモニ
ウムイオンが分解された海水を受けこの海水に含まれる
塩素を活性炭により除去し塩素の除去された海水を前記
水槽に戻すろ過器とを備えてなる生物飼育用水槽装置を
構成したものである。
る生物を飼育するための海水を貯留する水槽と、この水
槽から海水の一部を汲み出すポンプと、このポンプによ
り汲み出された海水を貯留するとともに海水中に陽極と
陰極を配置し前記陽極と前記陰極との通電により海水中
のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解する電
解槽と、前記電解槽によりアンモニアあるいはアンモニ
ウムイオンが分解された海水を受けこの海水に含まれる
塩素を活性炭により除去し塩素の除去された海水を前記
水槽に戻すろ過器とを備えてなる生物飼育用水槽装置を
構成したものである。
【００１４】前記生物飼育用水槽装置の水槽を車両に搭
載可能に構成することで活魚類輸送用水槽装置として用
いることができる。
載可能に構成することで活魚類輸送用水槽装置として用
いることができる。
【００１５】前記した手段によれば、液体、例えば、海
水にアンモニアあるいはアンモニウムイオンが含まれて
いるときに、海水中に配置された陽極と陰極との通電に
より海水中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを
分解し、その後、アンモニアあるいはアンモニウムイオ
ンが分解された海水を活性炭（活性炭充填層）を通過さ
せるようにしているため、海水が活性炭（活性炭充填
層）を通過する過程で海水に含まれる塩素を除去するこ
とができる。そして塩素の除去された海水を水槽に戻す
ことで、水槽中の残留塩素を除去することができるとと
もに水槽中に含まれるアンモニアの濃度を低減すること
ができる。
水にアンモニアあるいはアンモニウムイオンが含まれて
いるときに、海水中に配置された陽極と陰極との通電に
より海水中のアンモニアあるいはアンモニウムイオンを
分解し、その後、アンモニアあるいはアンモニウムイオ
ンが分解された海水を活性炭（活性炭充填層）を通過さ
せるようにしているため、海水が活性炭（活性炭充填
層）を通過する過程で海水に含まれる塩素を除去するこ
とができる。そして塩素の除去された海水を水槽に戻す
ことで、水槽中の残留塩素を除去することができるとと
もに水槽中に含まれるアンモニアの濃度を低減すること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
ブロック構成図である。図１において、水槽１０は、生
物飼育用水槽あるいは車両に搭載可能に構成された活魚
類輸送用水槽として、ほぼ箱型形状に形成され、上部側
が開口されている。この水槽１０には、魚類、軟体動物
を主とする生物を飼育するための液体として、例えば、
海水２０が貯留されており、この海水２０中には、魚類
などの水棲生物が生息する過程で、水棲生物の排泄物に
よるアンモニアあるいはアンモニウムイオンが含まれ
る。そしてこの水槽１０の底部側側面から上方に渡っ
て、アンモニア除去装置の１要素として配管１２が配設
されており、配管１２の管の途中にはポンプ１２、電解
槽１６、ろ過器１８が配置され、配管１２の端末が水槽
１０内の海水２０中に挿入されている。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
ブロック構成図である。図１において、水槽１０は、生
物飼育用水槽あるいは車両に搭載可能に構成された活魚
類輸送用水槽として、ほぼ箱型形状に形成され、上部側
が開口されている。この水槽１０には、魚類、軟体動物
を主とする生物を飼育するための液体として、例えば、
海水２０が貯留されており、この海水２０中には、魚類
などの水棲生物が生息する過程で、水棲生物の排泄物に
よるアンモニアあるいはアンモニウムイオンが含まれ
る。そしてこの水槽１０の底部側側面から上方に渡っ
て、アンモニア除去装置の１要素として配管１２が配設
されており、配管１２の管の途中にはポンプ１２、電解
槽１６、ろ過器１８が配置され、配管１２の端末が水槽
１０内の海水２０中に挿入されている。
【００１７】ポンプ１４は、水槽１０内の海水２０の一
部を配管１２を介して汲み出し、この汲み出した海水を
電解槽１６に送給するようになっている。電解槽１６
は、ポンプ１４の送給による海水を貯留する容器として
構成されているとともに、電気の良導体となる陽極２
２、陰極２４を有し、陽極２２と陰極２４がそれぞれ海
水中に相対向して配置されている。陽極２２と陰極２４
はそれぞれ電源に接続されており、陽極２２と陰極２４
との通電により、電解槽１６内の海水中に含まれるアン
モニア（ＮＨ３）あるいはアンモニウムイオン（ＮＨ４
＋）を分解し、アンモニアあるいはアンモニウムイオン
が分解された海水をろ過器１８に送給するようになって
いる。この電解槽１６は、例えば、円筒形状に形成され
ているが、この電解槽１６としては、海水中に陽極２２
と陰極２４が配置されて電解可能な構造であればどのよ
うな構造であっても良い。また陰極２４としては、海水
により腐食されなければ各種金属、不銹鋼、炭素などか
らなる板状、コイル状あるいは網状のものを用いること
ができる。一方、陽極２２としては、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高結果を得やすく、白金などの貴金
属性電極あるいはこれらをコーティングしたチタン電極
などを用いることができる。
部を配管１２を介して汲み出し、この汲み出した海水を
電解槽１６に送給するようになっている。電解槽１６
は、ポンプ１４の送給による海水を貯留する容器として
構成されているとともに、電気の良導体となる陽極２
２、陰極２４を有し、陽極２２と陰極２４がそれぞれ海
水中に相対向して配置されている。陽極２２と陰極２４
はそれぞれ電源に接続されており、陽極２２と陰極２４
との通電により、電解槽１６内の海水中に含まれるアン
モニア（ＮＨ３）あるいはアンモニウムイオン（ＮＨ４
＋）を分解し、アンモニアあるいはアンモニウムイオン
が分解された海水をろ過器１８に送給するようになって
いる。この電解槽１６は、例えば、円筒形状に形成され
ているが、この電解槽１６としては、海水中に陽極２２
と陰極２４が配置されて電解可能な構造であればどのよ
うな構造であっても良い。また陰極２４としては、海水
により腐食されなければ各種金属、不銹鋼、炭素などか
らなる板状、コイル状あるいは網状のものを用いること
ができる。一方、陽極２２としては、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高結果を得やすく、白金などの貴金
属性電極あるいはこれらをコーティングしたチタン電極
などを用いることができる。
【００１８】ろ過器１８は、ほぼ円筒形状に形成され、
内部に活性炭を充填した活性炭充填層が収納されてお
り、電解層１６から海水を導入し、導入した海水を活性
炭充填層を通過させ、海水が活性炭充填層を通過する過
程で海水に含まれる塩素を除去し、塩素の除去された海
水を配管１２を介して水槽１０内の海水２０中に戻すよ
うになっている。
内部に活性炭を充填した活性炭充填層が収納されてお
り、電解層１６から海水を導入し、導入した海水を活性
炭充填層を通過させ、海水が活性炭充填層を通過する過
程で海水に含まれる塩素を除去し、塩素の除去された海
水を配管１２を介して水槽１０内の海水２０中に戻すよ
うになっている。
【００１９】ろ過器１８内に活性炭充填層を収納するに
際しては、図２（ａ）に示すように、不織布フィルタ２
６と不織布フィルタ２６との間に粒状の活性炭２８を収
納したり、（ｂ）に示すように、不織布フィルタ２６と
繊維状の活性炭３０を交互に挿入したり、また、（ｃ）
に示すように、ハニカム状の活性炭３２を挿入したりす
る構成を採用することができる。このろ過器１８に用い
る活性炭としては、粒状の活性炭２８、繊維状の活性炭
３０、ハニカム状の活性炭３２のいずれの形状のもので
も良いが、少ない充填量で残留塩素を完全に除去するに
は、接触効率の高い形状のもの、例えば、繊維状の活性
炭３０が好ましい。またろ過器１８内に活性炭を充填す
るに際しては、活性炭と海水とが効率よく接触できる形
状のものならいずれの活性炭を用いることもできる。し
かし、繊維状の活性炭３０を用いる場合、この活性炭３
０を単独で積層すると圧損が上昇しやすくなるため、活
性炭３０と不織布フィルタ２６とを交互に配置する構成
を採用することで、圧損の上昇を抑えることができる。
際しては、図２（ａ）に示すように、不織布フィルタ２
６と不織布フィルタ２６との間に粒状の活性炭２８を収
納したり、（ｂ）に示すように、不織布フィルタ２６と
繊維状の活性炭３０を交互に挿入したり、また、（ｃ）
に示すように、ハニカム状の活性炭３２を挿入したりす
る構成を採用することができる。このろ過器１８に用い
る活性炭としては、粒状の活性炭２８、繊維状の活性炭
３０、ハニカム状の活性炭３２のいずれの形状のもので
も良いが、少ない充填量で残留塩素を完全に除去するに
は、接触効率の高い形状のもの、例えば、繊維状の活性
炭３０が好ましい。またろ過器１８内に活性炭を充填す
るに際しては、活性炭と海水とが効率よく接触できる形
状のものならいずれの活性炭を用いることもできる。し
かし、繊維状の活性炭３０を用いる場合、この活性炭３
０を単独で積層すると圧損が上昇しやすくなるため、活
性炭３０と不織布フィルタ２６とを交互に配置する構成
を採用することで、圧損の上昇を抑えることができる。
【００２０】また、活性炭充填層には、一般の魚類飼育
用水槽に用いられている箱型式ろ過フィルタを流用する
こともできる。さらに、ろ過器１８の海水の流入方法は
上下どちらでも特に問題はない。
用水槽に用いられている箱型式ろ過フィルタを流用する
こともできる。さらに、ろ過器１８の海水の流入方法は
上下どちらでも特に問題はない。
【００２１】さらに、活性炭として、繊維状の活性炭３
０を用いる場合には、活性炭をフェルト状、布状（織っ
たもの）にすれば、特に、取り扱いが容易になる。
０を用いる場合には、活性炭をフェルト状、布状（織っ
たもの）にすれば、特に、取り扱いが容易になる。
【００２２】上記構成において、アンモニアあるいはア
ンモニウムイオンを含む海水２０がポンプ１４によって
汲み出されると、汲み出された海水は電解槽１６内に送
給される。電解槽１６内に海水が満たされているとき
に、陽極２２と陰極２４に電流を流すと、陽極２２では
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）が生成される（（１）式）。この塩素ラジ
カルは反応性が高く、次の（２）式にしたがって速やか
にアンモニア（ＮＨ３）と反応し、ＮＨ３が窒素とＨＣ
ｌになる。一方、陰極２４では、海水中の水素イオンと
電子から水素が生成される（（３）式）。
ンモニウムイオンを含む海水２０がポンプ１４によって
汲み出されると、汲み出された海水は電解槽１６内に送
給される。電解槽１６内に海水が満たされているとき
に、陽極２２と陰極２４に電流を流すと、陽極２２では
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）が生成される（（１）式）。この塩素ラジ
カルは反応性が高く、次の（２）式にしたがって速やか
にアンモニア（ＮＨ３）と反応し、ＮＨ３が窒素とＨＣ
ｌになる。一方、陰極２４では、海水中の水素イオンと
電子から水素が生成される（（３）式）。
【００２３】 陽極２２での反応 Ｃｌ−⇒−Ｃｌ（塩素ラジカル）＋ｅ（電子）……（１） ＮＨ３分解反応 ３・Ｃｌ＋ＮＨ３⇒１／２Ｎ２＋３ＨＣｌ ……… （２） 陰極２４での反応 Ｈ＋＋ｅ⇒２／２Ｈ２ …………（３） 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が、その一部
が海水中に残留する。この残留塩素は魚類などに悪影響
を与えるため、取り除く必要がある。
性が高いため、ＮＨ３と定量的に反応するが、その一部
が海水中に残留する。この残留塩素は魚類などに悪影響
を与えるため、取り除く必要がある。
【００２４】そこで、本実施形態においては、電解層１
６で海水中のＮＨ３を分解した後、ＮＨ３の分解された
海水をろ過器１８内の活性炭充填層を通過させ、海水が
活性炭充填層を過程で残留塩素を除去することとしてい
る。そして残留塩素の除去された海水を再び水槽１０に
戻すことで、水槽１０の海水２０中の残留塩素を完全に
除去することができるとともに、水槽１０の海水２０に
含まれるアンモニア濃度を低減することができる。
６で海水中のＮＨ３を分解した後、ＮＨ３の分解された
海水をろ過器１８内の活性炭充填層を通過させ、海水が
活性炭充填層を過程で残留塩素を除去することとしてい
る。そして残留塩素の除去された海水を再び水槽１０に
戻すことで、水槽１０の海水２０中の残留塩素を完全に
除去することができるとともに、水槽１０の海水２０に
含まれるアンモニア濃度を低減することができる。
【００２５】このように本実施形態によれば、水槽１０
から汲み出した海水２０の一部を電解槽１６を通過させ
てＮＨ３を分解した後、ＮＨ３の分解された海水をろ過
器１８内の活性炭充填層を通過させて残留塩素を除去
し、残留塩素の除去された海水を再び水槽１０に戻すよ
うにしているため、水槽１０内の海水２０に含まれる残
留塩素を完全に除去することができるとともに、海水２
０のアンモニア濃度を低減することができる。
から汲み出した海水２０の一部を電解槽１６を通過させ
てＮＨ３を分解した後、ＮＨ３の分解された海水をろ過
器１８内の活性炭充填層を通過させて残留塩素を除去
し、残留塩素の除去された海水を再び水槽１０に戻すよ
うにしているため、水槽１０内の海水２０に含まれる残
留塩素を完全に除去することができるとともに、海水２
０のアンモニア濃度を低減することができる。
【００２６】また、本実施形態によれば、海水中に含ま
れるＮＨ３を極めて効率良く除去するとともに有害な残
留塩素を除去するようにしたため、生物飼育用水槽ある
いは活魚類輸送用水槽内の生物がその排泄物に起因して
死滅するのを防止することができる。
れるＮＨ３を極めて効率良く除去するとともに有害な残
留塩素を除去するようにしたため、生物飼育用水槽ある
いは活魚類輸送用水槽内の生物がその排泄物に起因して
死滅するのを防止することができる。
【００２７】なお、前記実施形態においては、活性炭充
填層を水槽１０内に設置し、水槽１０内の残留塩素をあ
る程度低い濃度に維持する構成を採用することもできる
が、電解直後の高い濃度の残留塩素を含む海水が常に水
槽１０内には流入するために、水槽１０内の残留塩素を
完全には除去できないだけではなく、高濃度の塩素含有
海水が直接水槽１０内に流入する付近で水槽１０内に一
時的に高い残留塩素濃度域が生じ、魚類への悪影響を改
善することはできない。さらに、活性炭充填層を電解槽
１６の入口側に設置する構成を採用することも考えられ
るが、この構成では、水槽１０内の塩素除去効率は極め
て低い結果となる。また電解槽１６内の陽極２２と陰極
２４との間に活性炭充填層を設置する構成も考えられる
が、この構成では、発生した活性塩素がただちに活性炭
と接触して消滅するため、アンモニアの分解率が著しく
阻害され、アンモニアを効率良く除去することができな
くなる。すなわち、活性炭充填層は、電解槽１６の出口
側に設置するのが最も効率的に活性炭による塩素除去を
行なうことができる。
填層を水槽１０内に設置し、水槽１０内の残留塩素をあ
る程度低い濃度に維持する構成を採用することもできる
が、電解直後の高い濃度の残留塩素を含む海水が常に水
槽１０内には流入するために、水槽１０内の残留塩素を
完全には除去できないだけではなく、高濃度の塩素含有
海水が直接水槽１０内に流入する付近で水槽１０内に一
時的に高い残留塩素濃度域が生じ、魚類への悪影響を改
善することはできない。さらに、活性炭充填層を電解槽
１６の入口側に設置する構成を採用することも考えられ
るが、この構成では、水槽１０内の塩素除去効率は極め
て低い結果となる。また電解槽１６内の陽極２２と陰極
２４との間に活性炭充填層を設置する構成も考えられる
が、この構成では、発生した活性塩素がただちに活性炭
と接触して消滅するため、アンモニアの分解率が著しく
阻害され、アンモニアを効率良く除去することができな
くなる。すなわち、活性炭充填層は、電解槽１６の出口
側に設置するのが最も効率的に活性炭による塩素除去を
行なうことができる。
【００２８】次に、本発明の実施例について説明する。
【００２９】（実施例１）直径２６φ、容積３０ｃｃの
ガラス製流通管の内部に０．５φの白金線（長さ２３ｃ
ｍ）を渦巻状に巻いた電極を一対設置した電解槽を用意
し、その電解槽の下流に、直径２０φ長さ１５ｃｍのガ
ラス製流通管の内部に、繊維状の活性炭（クラレケミカ
ル製ＦＲ−２０）０．７ｇを、図２（ｂ）に示すよう
に、不織布フィルタと交互に充填した活性炭充填層とし
て設置する。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、この水槽からポンプによ
り２０ｍｌ／ｍｉｎの速度で海水を汲み上げ、この海水
を電解槽、活性炭層を順次経由した後、水槽に戻す処理
を行なった。このとき電極に電流５６ｍＡを流して電解
し、水槽内のＮＨ３濃度、残留塩素濃度及び活性炭層出
口の塩素濃度の経時変化を調べたところ、図３に示すよ
うな結果が得られた。
ガラス製流通管の内部に０．５φの白金線（長さ２３ｃ
ｍ）を渦巻状に巻いた電極を一対設置した電解槽を用意
し、その電解槽の下流に、直径２０φ長さ１５ｃｍのガ
ラス製流通管の内部に、繊維状の活性炭（クラレケミカ
ル製ＦＲ−２０）０．７ｇを、図２（ｂ）に示すよう
に、不織布フィルタと交互に充填した活性炭充填層とし
て設置する。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、この水槽からポンプによ
り２０ｍｌ／ｍｉｎの速度で海水を汲み上げ、この海水
を電解槽、活性炭層を順次経由した後、水槽に戻す処理
を行なった。このとき電極に電流５６ｍＡを流して電解
し、水槽内のＮＨ３濃度、残留塩素濃度及び活性炭層出
口の塩素濃度の経時変化を調べたところ、図３に示すよ
うな結果が得られた。
【００３０】（比較例１）実施例１において、活性炭層
を設置しない以外は、実施例１と同様な構成で電解試験
を行ない、ＮＨ３濃度及び残留塩素濃度の経時変化を調
べたところ、図３に示すような結果が得られた。
を設置しない以外は、実施例１と同様な構成で電解試験
を行ない、ＮＨ３濃度及び残留塩素濃度の経時変化を調
べたところ、図３に示すような結果が得られた。
【００３１】（比較例２）水槽内の塩素濃度が上昇した
ときに、チオ硫酸ナトリウム液を滴下するという制御を
模擬して、実施例１において、活性炭充填層を設置しな
い代わりに、０．１ｍｏｌ／リットルのチオ硫酸ナトリ
ウム水溶液を１時間に１度０．７５ｍｌずつ添加し、そ
れ以外は実施例１と同様な処理で電解試験を行ない、水
槽内のＮＨ ３濃度、残留塩素濃度及び電解槽出口の塩素
濃度の経時変化を調べたところ図３に示すような結果が
得られた。
ときに、チオ硫酸ナトリウム液を滴下するという制御を
模擬して、実施例１において、活性炭充填層を設置しな
い代わりに、０．１ｍｏｌ／リットルのチオ硫酸ナトリ
ウム水溶液を１時間に１度０．７５ｍｌずつ添加し、そ
れ以外は実施例１と同様な処理で電解試験を行ない、水
槽内のＮＨ ３濃度、残留塩素濃度及び電解槽出口の塩素
濃度の経時変化を調べたところ図３に示すような結果が
得られた。
【００３２】実施例１、比較例１、２の結果をみると、
実施例１の場合は、塩素濃度は２０時間後でも０を維持
したのに対して、比較例１では塩素濃度が約２ｐｐｍと
高かった。また比較例２では、リオ硫酸ナトリウム液を
間欠的に添加したため、添加直後は水槽内の塩素を０に
できるが、ただちに塩素濃度が上昇するという傾向がみ
られ、平均して水槽内の塩素濃度は０．７ｐｐｍ程度に
しか維持することができず、塩素濃度を完全に０にでき
ないばかりではなく、出口の塩素濃度をみると、実施例
１では出口の塩素濃度が常に０であるのに対して、比較
例２では約３．５ｐｐｍと高い。また実施例１のアンモ
ニア量は活性炭充填層を有していない比較例１と同じく
１ｐｐｍで安定しており、活性炭充填層を設置すること
でアンモニアの分解率が悪影響を受けないことがわか
る。これに対して、比較例２のアンモニア量は経時的に
上昇している。このように、チオ硫酸ナトリウム液の添
加は残留塩素を完全に除去できないばかりではなく、ア
ンモニアの分解を阻害することがわかる。
実施例１の場合は、塩素濃度は２０時間後でも０を維持
したのに対して、比較例１では塩素濃度が約２ｐｐｍと
高かった。また比較例２では、リオ硫酸ナトリウム液を
間欠的に添加したため、添加直後は水槽内の塩素を０に
できるが、ただちに塩素濃度が上昇するという傾向がみ
られ、平均して水槽内の塩素濃度は０．７ｐｐｍ程度に
しか維持することができず、塩素濃度を完全に０にでき
ないばかりではなく、出口の塩素濃度をみると、実施例
１では出口の塩素濃度が常に０であるのに対して、比較
例２では約３．５ｐｐｍと高い。また実施例１のアンモ
ニア量は活性炭充填層を有していない比較例１と同じく
１ｐｐｍで安定しており、活性炭充填層を設置すること
でアンモニアの分解率が悪影響を受けないことがわか
る。これに対して、比較例２のアンモニア量は経時的に
上昇している。このように、チオ硫酸ナトリウム液の添
加は残留塩素を完全に除去できないばかりではなく、ア
ンモニアの分解を阻害することがわかる。
【００３３】このように本実施例によれば、電解に伴っ
て発生する残留塩素を水槽へ戻す前に０にできるため、
水槽中の塩素濃度を常に０にすることができる。
て発生する残留塩素を水槽へ戻す前に０にできるため、
水槽中の塩素濃度を常に０にすることができる。
【００３４】（実施例２）直径３０φ、長さ１０ｃｍの
ガラス製流通管の内部に粒状活性炭（クラレケミカル製
ＧＷ−Ｈ）５ｇを、図２（ａ）に示すように、不織布フ
ィルタの間に挿入して活性炭充填層を構成し、実施例１
と同様の装置を用いて実施例１と同様な試験を行なっ
た。
ガラス製流通管の内部に粒状活性炭（クラレケミカル製
ＧＷ−Ｈ）５ｇを、図２（ａ）に示すように、不織布フ
ィルタの間に挿入して活性炭充填層を構成し、実施例１
と同様の装置を用いて実施例１と同様な試験を行なっ
た。
【００３５】（実施例３）直径２０φ、長さ１５ｃｍの
ガラス製流通管の内部に直径２０φ、長さ３ｃｍのハニ
カム状活性炭を、図２（ｃ）に示すように充填して活性
炭充填層を構成し、実施例１と同様の装置を用いて実施
例１と同様の試験を行なった。
ガラス製流通管の内部に直径２０φ、長さ３ｃｍのハニ
カム状活性炭を、図２（ｃ）に示すように充填して活性
炭充填層を構成し、実施例１と同様の装置を用いて実施
例１と同様の試験を行なった。
【００３６】実施例２と実施例３の試験では反応６時間
後のアンモニア分解率及び水槽内の残留塩素濃度を比較
したところ、次の表１に示すような結果が得られた。
後のアンモニア分解率及び水槽内の残留塩素濃度を比較
したところ、次の表１に示すような結果が得られた。
【００３７】
【表１】 表１からわかるように、実施例２及び実施例３では、実
施例１と同様のアンモニア分解率が得られるだけではな
く、残留塩素濃度もほとんど０に近い。
施例１と同様のアンモニア分解率が得られるだけではな
く、残留塩素濃度もほとんど０に近い。
【００３８】実施例２及び実施例３によれば、電解に伴
って発生する残留塩素を水槽に戻す前にほぼ０にできる
ため、水槽中の塩素濃度をほぼ０にすることができる。
って発生する残留塩素を水槽に戻す前にほぼ０にできる
ため、水槽中の塩素濃度をほぼ０にすることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体として海水にアンモニアあるいはアンモニウムイオ
ンが含まれているときに、海水中に配置された陽極と陰
極との通電により海水中のアンモニアあるいはアンモニ
ウムイオンを分解し、その後、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンが分解された海水を活性炭を通過させる
ようにしているため、添加物を用いることなく、海水が
活性炭を通過する過程で海水に含まれる塩素を除去する
ことができる。そして塩素の除去された海水を水槽に戻
すことで、水槽中の残留塩素を除去することができると
ともに水槽中に含まれるアンモニアの濃度を低減するこ
とができる。
液体として海水にアンモニアあるいはアンモニウムイオ
ンが含まれているときに、海水中に配置された陽極と陰
極との通電により海水中のアンモニアあるいはアンモニ
ウムイオンを分解し、その後、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンが分解された海水を活性炭を通過させる
ようにしているため、添加物を用いることなく、海水が
活性炭を通過する過程で海水に含まれる塩素を除去する
ことができる。そして塩素の除去された海水を水槽に戻
すことで、水槽中の残留塩素を除去することができると
ともに水槽中に含まれるアンモニアの濃度を低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す装置のブロック構成
図である。
図である。
【図２】ろ過器の第１実施形態ないし第３実施形態を示
す構成図である。
す構成図である。
【図３】実施例１、比較例１、２の試験結果を示す特性
図である。
図である。
１０ 水槽 １２ 配管 １４ ポンプ １６ 電解槽 １８ ろ過器 ２０ 海水 ２２ 陽極 ２４ 陰極 ２６ 不織布フィルタ ２８ 粒状活性炭 ３０ 繊維状活性炭 ３２ ハニカム状活性炭
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｌ Ｆターム(参考） 2B104 CA09 EA01 ED01 ED36 EE11 EF09 4D017 AA01 BA11 CA03 CB01 CB03 CB05 DA01 EA01 EB08 4D024 AA05 AA06 AB11 BA02 BB01 BB02 BB03 BB05 BC01 BC02 DB09 4D038 AA03 AA05 AB29 AB39 BA04 BB06 BB10 4D061 DA04 DA06 DB19 DC15 EB18 EB19 EB30 FA06
Claims (7)
- 【請求項１】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する液体中に陽極と陰極を配置し、前記陽極と前
記陰極との通電により前記液体中のアンモニアあるいは
アンモニウムイオンを分解し、アンモニアあるいはアン
モニウムイオンが分解された液体を活性炭充填層に導入
し、導入された液体を前記活性炭充填層を通過させ、前
記液体が前記活性炭充填層を通過する過程で前記液体に
含まれる塩素を除去するアンモニア除去方法。 - 【請求項２】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する海水を貯留する水槽から海水の一部を電解槽
内に汲み出し、前記電解槽内に配置された陽極と陰極と
の通電により前記電解槽内の海水に含まれるアンモニア
あるいはアンモニウムイオンを分解し、アンモニアある
いはアンモニウムイオンが分解された海水を活性炭充填
層に導入し、導入された海水を前記活性炭充填層を通過
させ、前記海水が前記活性炭充填層を通過する過程で前
記海水に含まれる塩素を除去し、塩素の除去された海水
を前記水槽に戻すアンモニア除去方法。 - 【請求項３】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する液体を貯留するとともに液体中に陽極と陰極
を配置し前記陽極と前記陰極との通電により液体中のア
ンモニアあるいはアンモニウムイオンを分解する電解槽
と、前記電解槽によりアンモニアあるいはアンモニウム
イオンが分解された液体を受けこの液体に含まれる塩素
を活性炭により除去し塩素の除去された液体を排出する
ろ過器とを備えてなるアンモニア除去装置。 - 【請求項４】 アンモニアあるいはアンモニウムイオン
を含有する海水を貯留する水槽から海水の一部を汲み出
すポンプと、このポンプにより汲み出された海水を貯留
するとともに海水中に陽極と陰極を配置し前記陽極と前
記陰極との通電により海水中のアンモニアあるいはアン
モニウムイオンを分解する電解槽と、前記電解槽により
アンモニアあるいはアンモニウムイオンが分解された海
水を受けこの海水に含まれる塩素を活性炭により除去し
塩素の除去された海水を前記水槽に戻すろ過器とを備え
てなるアンモニア除去装置。 - 【請求項５】 前記ろ過器は活性炭を充填した活性炭充
填層を有し、前記活性炭充填層を構成する活性炭は、フ
ェルト状、布状、繊維状、粒状あるいはハニカム状に構
成されてなることを特徴とする請求項３または４に記載
のアンモニア除去装置。 - 【請求項６】 魚類、軟体動物を主とする生物を飼育す
るための海水を貯留する水槽と、この水槽から海水の一
部を汲み出すポンプと、このポンプにより汲み出された
海水を貯留するとともに海水中に陽極と陰極を配置し前
記陽極と前記陰極との通電により海水中のアンモニアあ
るいはアンモニウムイオンを分解する電解槽と、前記電
解槽によりアンモニアあるいはアンモニウムイオンが分
解された海水を受けこの海水に含まれる塩素を活性炭に
より除去し塩素の除去された海水を前記水槽に戻すろ過
器とを備えてなる生物飼育用水槽装置。 - 【請求項７】 魚類、軟体動物を主とする生物を飼育す
るための海水を貯留する水槽と、この水槽から海水の一
部を汲み出すポンプと、このポンプにより汲み出された
海水を貯留するとともに海水中に陽極と陰極を配置し前
記陽極と前記陰極との通電により海水中のアンモニアあ
るいはアンモニウムイオンを分解する電解槽と、前記電
解槽によりアンモニアあるいはアンモニウムイオンが分
解された海水を受けこの海水に含まれる塩素を活性炭に
より除去し塩素の除去された海水を前記水槽に戻すろ過
器とを備え、前記水槽は車両に搭載可能に構成されてな
る活魚類輸送用水槽装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28847199A JP2001104957A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | アンモニア除去方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28847199A JP2001104957A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | アンモニア除去方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001104957A true JP2001104957A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17730646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28847199A Pending JP2001104957A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | アンモニア除去方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001104957A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460022B1 (ko) * | 2002-05-15 | 2004-12-17 | 부경대학교 산학협력단 | 순환여과식 양식장의 암모니아성 질소제거 및 살균장치 |
| KR100675375B1 (ko) | 2006-10-20 | 2007-01-30 | 아쿠아셀 주식회사 | 해산어 양식장의 수질관리시스템 |
| KR100988465B1 (ko) | 2007-08-01 | 2010-10-20 | 웅진코웨이주식회사 | 전기살균 기능을 구비한 정수기 |
| EP2714597A1 (en) * | 2011-05-26 | 2014-04-09 | Qian Hu Corporation Limited | Apparatus for purifying water in an aquarium |
| WO2014172582A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Originoil, Inc. | Removing ammonia from water |
| US9560839B2 (en) | 2010-11-17 | 2017-02-07 | Technion Research And Development Foundation Ltd. | Physico-chemical process for removal of nitrogen species from recirculated aquaculture systems |
| US10980220B2 (en) | 2016-03-08 | 2021-04-20 | Technion Research & Development Foundation Limited | Disinfection and removal of nitrogen species from saline aquaculture systems |
| KR102406930B1 (ko) * | 2021-03-09 | 2022-06-13 | 한국에너지기술연구원 | 순환여과식-역전기투석 해수처리 시스템 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28847199A patent/JP2001104957A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460022B1 (ko) * | 2002-05-15 | 2004-12-17 | 부경대학교 산학협력단 | 순환여과식 양식장의 암모니아성 질소제거 및 살균장치 |
| KR100675375B1 (ko) | 2006-10-20 | 2007-01-30 | 아쿠아셀 주식회사 | 해산어 양식장의 수질관리시스템 |
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| EP2714597A1 (en) * | 2011-05-26 | 2014-04-09 | Qian Hu Corporation Limited | Apparatus for purifying water in an aquarium |
| EP2714597A4 (en) * | 2011-05-26 | 2014-12-31 | Qian Hu Corp Ltd | DEVICE FOR CLEANING WATER IN AN AQUARIUM |
| WO2014172582A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Originoil, Inc. | Removing ammonia from water |
| US10980220B2 (en) | 2016-03-08 | 2021-04-20 | Technion Research & Development Foundation Limited | Disinfection and removal of nitrogen species from saline aquaculture systems |
| KR102406930B1 (ko) * | 2021-03-09 | 2022-06-13 | 한국에너지기술연구원 | 순환여과식-역전기투석 해수처리 시스템 |
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