JP2001299137A - Culture device - Google Patents
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- JP2001299137A JP2001299137A JP2000123470A JP2000123470A JP2001299137A JP 2001299137 A JP2001299137 A JP 2001299137A JP 2000123470 A JP2000123470 A JP 2000123470A JP 2000123470 A JP2000123470 A JP 2000123470A JP 2001299137 A JP2001299137 A JP 2001299137A
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- denitrification
- denitrification tank
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- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、飼育水を循環させ
て再利用しながら、養殖槽で魚介類を養殖するようにし
た養殖装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aquaculture apparatus for cultivating fish and shellfish in an aquaculture tank while circulating and reusing breeding water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】養殖槽で魚介類を高密度に養殖したり、
一時的に蓄養したりする場合、養殖槽内の飼育水を循環
経路を通して浄化しながら循環させることが行なわれて
いる。このような循環系の養殖装置にあって、魚介類に
与える餌や残餌に起因して、また魚介類の糞や代謝物に
起因して、水中にアンモニアが発生すると、このアンモ
ニアは水が循環されているうちに蓄積されることにな
る。そしてこのように水中にアンモニアが蓄積される
と、魚介類の摂餌に影響を与えるおそれがあり、また蓄
積のレベルが高くなると魚介類にアンモニア中毒を引き
起こし、死に至らせるおそれもある。2. Description of the Related Art Fish and shellfish are cultured at high density in a culture tank,
In the case of temporary farming, breeding water in a culture tank is circulated while being purified through a circulation path. In such a circulating aquaculture device, when ammonia is generated in water due to food or residual food given to the fish and shellfish and feces and metabolites of the fish and shellfish, the ammonia is converted into water. It will accumulate while being circulated. The accumulation of ammonia in water in this manner may affect the feeding of fish and shellfish, and a high level of accumulation may cause ammonia poisoning of fish and shellfish and cause death.
【０００３】そこで、循環経路に硝化槽を設け、アンモ
ニアを硝化して亜硝酸、さらには硝酸へと硝酸態窒素に
変換することが行われている。魚介類に対する毒性は、
アンモニアや亜硝酸に対して硝酸は著しく低いので、ア
ンモニアを硝化して硝酸態窒素にするようにしているの
である。[0003] Therefore, a nitrification tank is provided in the circulation path, and nitrification of ammonia is performed to convert nitric acid to nitric acid and further to nitric acid to nitric acid nitrogen. Toxicity to seafood is
Since nitric acid is much lower than ammonia and nitrous acid, ammonia is nitrified to form nitrate nitrogen.
【０００４】しかし、アンモニアが硝酸態窒素に変換さ
れて、水中に硝酸態窒素が徐々に蓄積されると、飼育水
のｐＨ低下を引き起こし、また魚介類の摂餌にも影響を
及ぼすことになる。[0004] However, when ammonia is converted to nitrate nitrogen and the nitrate nitrogen gradually accumulates in the water, it lowers the pH of the breeding water and affects the feeding of fish and shellfish. .
【０００５】このために特開昭６３−１８１９３８号公
報、特開昭６４−６３３２５号公報、特開平３−２１６
１２９号公報では、硝化槽と脱窒槽を併用するようにし
ている。すなわち、硝化槽でアンモニアを硝化して硝酸
態窒素にした後、脱窒槽でこの硝酸態窒素の亜硝酸や硝
酸を分解して窒素ガスにし、硝酸態窒素を水中から脱窒
するようにしているのである。ここで、硝化槽では、酸
素を必要とする好気性の硝化菌等によってアンモニアが
硝化されており、好気性条件で硝化の反応が進行し、ま
た脱窒槽では、嫌気性の脱窒菌等によって硝酸態窒素が
分解されて脱窒されており、嫌気性条件で脱窒の反応が
進行している。For this purpose, JP-A-63-181938, JP-A-64-63325, and JP-A-3-216.
In Japanese Patent No. 129, a nitrification tank and a denitrification tank are used in combination. That is, after nitrification of ammonia to nitrate nitrogen in a nitrification tank, nitrous acid or nitric acid of this nitrate nitrogen is decomposed into nitrogen gas in a denitrification tank, and nitrate nitrogen is denitrified from water. It is. Here, in the nitrification tank, ammonia is nitrified by aerobic nitrifying bacteria and the like that require oxygen, and the nitrification reaction proceeds under aerobic conditions. In the denitrification tank, nitric acid is reacted by anaerobic denitrifying bacteria and the like. Nitrogen has been decomposed and denitrified, and the denitrification reaction is proceeding under anaerobic conditions.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一方、養殖槽で魚介類
を高密度に養殖する場合、魚介類に十分な酸素を与える
ために、酸素を常時供給している。このために、養殖槽
や循環経路の水中には溶存酸素が多量に溶け込んでお
り、系の全体は好気状態になっている。On the other hand, when fish and shellfish are cultured at a high density in an aquaculture tank, oxygen is constantly supplied to give sufficient oxygen to the fish and shellfish. For this reason, a large amount of dissolved oxygen is dissolved in the water in the culture tank or the circulation path, and the entire system is in an aerobic state.
【０００７】系がこのように好気状態になっているの
は、硝化槽における硝化においては都合が良いが、脱窒
槽での脱窒反応は嫌気性条件でないと進行しないので、
脱窒の効率が低くなるという問題が生じる。[0007] The system is in the aerobic state as described above, which is convenient for nitrification in a nitrification tank, but the denitrification reaction in the denitrification tank does not proceed under anaerobic conditions.
There is a problem that the efficiency of denitrification is reduced.
【０００８】そして、嫌気性条件で脱窒反応を行なわせ
るために、脱窒槽を嫌気状態にするには、脱窒槽の容積
を大きく形成しなければならないという問題もあった。
すなわち、脱窒槽に流入する水にはアンモニアその他の
有機物も含まれており、これらの有機物は脱窒槽内で分
解され、その際に酸素が消費されるので水中の溶存酸素
が少なくなるが、脱窒槽を大きくすると、脱窒槽内の前
段で水中の溶存酸素が十分に消費され、脱窒槽内の後段
を嫌気状態にすることができるのである。Further, there is a problem that the capacity of the denitrification tank must be increased to make the denitrification tank anaerobic in order to perform the denitrification reaction under anaerobic conditions.
That is, the water flowing into the denitrification tank also contains ammonia and other organic substances, and these organic substances are decomposed in the denitrification tank, and oxygen is consumed at that time, so that the dissolved oxygen in the water is reduced. When the nitrification tank is enlarged, the dissolved oxygen in the water is sufficiently consumed in the former stage in the denitrification tank, and the latter stage in the denitrification tank can be made anaerobic.
【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、脱窒槽の容積を大きく形成する必要なく、脱窒を
効率高く行なうことができる養殖装置を提供することを
目的とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an aquaculture apparatus capable of performing denitrification efficiently without having to increase the capacity of a denitrification tank. is there.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、魚介類を養殖
する養殖槽１の水を循環経路２を通して循環させる養殖
装置において、水中のアンモニアを好気性条件で硝化す
る硝化槽３と、硝化された窒素を嫌気性条件で脱窒する
脱窒槽４とを循環経路２に備えると共に、脱窒の前に水
中の溶存酸素量を低減する脱気手段５を備えて成ること
を特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a culture apparatus for circulating water in a culture tank 1 for culturing fish and shellfish through a circulation path 2 in a nitrification tank 3 for nitrifying ammonia in water under aerobic conditions. A denitrification tank 4 for denitrifying the nitrogen under anaerobic conditions, and a degassing means 5 for reducing the amount of dissolved oxygen in water before denitrification. It is.
【００１１】また請求項２の発明は、上記脱気手段５
が、水中から酸素を透過させて取り出す酸素透過性の分
離膜６であることを特徴とするものである。Further, the invention according to claim 2 is characterized in that:
Is an oxygen-permeable separation membrane 6 that allows oxygen to permeate from water and is extracted therefrom.
【００１２】また請求項３の発明は、上記脱気手段５
が、水を加温して酸素の溶解度を低下させることによっ
て、水中の酸素を気化させる加温装置７であることを特
徴とするものである。The invention according to claim 3 is characterized in that:
However, the heating device 7 is characterized in that the heating device 7 evaporates oxygen in water by heating water to lower the solubility of oxygen.
【００１３】また請求項４の発明は、上記脱気手段５
が、水に超音波を作用させて水中の酸素を気化させる超
音波装置８であることを特徴とするものである。The invention according to claim 4 is characterized in that:
However, the ultrasonic device 8 is characterized in that ultrasonic waves are applied to water to vaporize oxygen in the water.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【００１５】図１は本発明に係る養殖装置のシステムの
全体図を示すものであり、養殖槽１に循環経路２が接続
してある。循環経路２は主経路２ａと、主経路２ａに並
列に接続されている副経路２ｂとから形成されるもので
あり、主経路２ａ中に硝化槽３が、副経路２ｂ中に脱窒
槽４がそれぞれ接続してある。副経路２ｂは一端が硝化
槽３より下流側で、他端が硝化槽３より上流側でそれぞ
れ主経路２ａから分岐しているものであり、主経路２ａ
を流れる水の一部は、硝化槽３より下流側の分岐部から
副経路２ｂに入り、副経路２ｂに入った水は硝化槽３よ
り上流側の分岐部から主経路２ａに戻るようになってい
る。また副経路２ｂの脱窒槽４よりも上流側には、脱気
手段５が設けてある。FIG. 1 shows an overall view of a system of a culture device according to the present invention, in which a circulation path 2 is connected to a culture tank 1. The circulation path 2 is formed by a main path 2a and a sub-path 2b connected in parallel to the main path 2a. A nitrification tank 3 is provided in the main path 2a, and a denitrification tank 4 is provided in the sub-path 2b. Each is connected. The sub-path 2b has one end branched downstream from the nitrification tank 3 and the other end branched from the main path 2a upstream from the nitrification tank 3, respectively.
Of the water flowing through the sub-path 2b enters the sub-path 2b from the branch downstream of the nitrification tank 3, and the water entering the sub-path 2b returns to the main path 2a from the branch upstream of the nitrification tank 3. ing. A degassing means 5 is provided on the sub-path 2b upstream of the denitrification tank 4.
【００１６】養殖槽１は魚介類を養殖し、あるいは魚介
類を一時的に蓄養するためのものであり、養殖する魚介
類はヒラメ等の魚の他に、甲殻類、貝類など限定される
ものではなく、海水魚介でも淡水魚介でもいずれでもよ
い。養殖槽１内の水には酸素供給装置１１から酸素が常
時供給されるようになっている。この酸素供給装置１１
としては、送風機と散気装置を組み合わせて用いて形成
し、空気を微細気泡化して酸素を水中に溶解するように
して行なうようにしたものを採用してもよく、また酸素
濃縮器や酸素ボンベ等により酸素を直接水中に溶かし込
むようにしたものを採用してもよい。尚、酸素供給は図
１のように養殖槽１において行なうようにする他、循環
経路２の途中で行なうようにしてもよい。The aquaculture tank 1 is for culturing fish and shellfish or temporarily cultivating fish and shellfish. The fish and shellfish to be cultivated are not limited to fish such as flounder and crustaceans and shellfish. Alternatively, either seawater or freshwater seafood may be used. Oxygen is always supplied from the oxygen supply device 11 to the water in the culture tank 1. This oxygen supply device 11
May be formed using a combination of a blower and an air diffuser, and may be used in which air is made into fine bubbles to dissolve oxygen in water, or an oxygen concentrator or an oxygen cylinder may be used. For example, a device in which oxygen is directly dissolved in water may be employed. In addition, oxygen may be supplied in the culture tank 1 as shown in FIG.
【００１７】硝化槽３は浸漬ろ床等の生物膜や活性汚泥
を充填して形成されるものであり、好気性条件で硝化菌
等が浄化作用を行なうようになっている。また脱窒槽４
は浸漬ろ床等の生物膜や活性汚泥を充填して形成される
ものであり、嫌気性条件で脱窒菌等が脱窒作用を行なう
ようになっている。尚、循環経路２には上記の他に、残
餌や糞等の固形物除去のための沈殿槽、有機物除去のた
めの泡沫分離槽やオゾン処理槽、熱交換器など飼育水の
温度調整手段、紫外線殺菌装置など殺菌装置、ｐＨ調整
槽、活性炭ろ過装置など飼育水の脱色対策としての脱色
装置等を組み合わせて接続するようにしてもよい。The nitrification tank 3 is formed by filling a biological film such as a immersion filter bed and activated sludge with nitrifying bacteria and the like under aerobic conditions. Also denitrification tank 4
Is formed by filling a biofilm or activated sludge such as a submerged filter bed, and denitrifying bacteria and the like perform a denitrifying action under anaerobic conditions. In addition, in addition to the above, the circulation path 2 includes a sedimentation tank for removing solids such as residual food and feces, a foam separation tank for removing organic substances, an ozone treatment tank, and a temperature adjusting means such as a heat exchanger. Alternatively, a sterilizing device such as an ultraviolet sterilizing device, a pH adjusting tank, an activated carbon filtering device, or a decoloring device for decolorizing the breeding water may be combined and connected.
【００１８】上記のように形成される養殖装置にあっ
て、養殖槽１内の飼育水はポンプ等の手段で図１の矢印
のように循環経路２の主経路２ａに入り、硝化槽３を通
過した後に、養殖槽１に返送されるようになっており、
主経路２ａを通過する水の一部は副経路２ｂに分岐して
流れるようになっている。In the culture apparatus formed as described above, the breeding water in the culture tank 1 enters the main path 2a of the circulation path 2 as shown by an arrow in FIG. After passing, it is to be returned to the culture tank 1,
Part of the water passing through the main path 2a branches off to the sub path 2b and flows.
【００１９】そして、養殖槽１内でアンモニア（Ｎ
Ｈ3）、浮遊物質（ＳＳ）、有機物（ＣＯＤ）が発生す
るが、アンモニアは水に溶けて硝化槽３を通過する際
に、硝化槽３内で好気性条件下、硝化菌の作用で硝化さ
れ、亜硝酸（ＮＯ2）に酸化されると共に更に硝酸（Ｎ
Ｏ3）に酸化され、アンモニアは硝酸態窒素になる。ア
ンモニアや亜硝酸は、魚介類に影響を及ぼさないために
は水中濃度が１ｍｇ／Ｌ以下であることが必要である
が、硝酸は濃度が１０００ｍｇ／Ｌ程度まで許容され
る。また、浮遊物質や有機物は、硝化槽３内でろ過され
る。このように硝化槽３で浄化された水を養殖槽１に返
送することによって、養殖槽１内の飼育水を常に清浄に
保つことができるものである。Then, ammonia (N
H 3 ), suspended solids (SS), and organic matter (COD) are generated. When ammonia is dissolved in water and passes through the nitrification tank 3, nitrification is caused by the action of nitrifying bacteria under aerobic conditions in the nitrification tank 3. Is oxidized to nitrous acid (NO 2 ) and further nitric acid (N
Oxidized to O 3 ), the ammonia becomes nitrate nitrogen. Ammonia and nitrous acid need to have a concentration in water of 1 mg / L or less in order not to affect fish and shellfish, but nitric acid is allowed up to a concentration of about 1000 mg / L. In addition, suspended substances and organic substances are filtered in the nitrification tank 3. By returning the water purified in the nitrification tank 3 to the culture tank 1, the breeding water in the culture tank 1 can always be kept clean.
【００２０】一方、主経路２ａ内の水の一部は副経路２
ｂに分岐するが、この副経路２ｂを流れる水は、脱気手
段５を通過した後、脱窒槽４に流入する。脱気手段５で
は水中の酸素が除去されるものであり、溶存酸素量が低
減された水が脱窒槽４に流入するようになっている。脱
窒槽４では嫌気性条件で脱窒菌の作用で、水中の硝酸態
窒素（ＮＯ2及びＮＯ3）を分解して窒素ガス（Ｎ2）に
し、硝酸態窒素を窒素ガスとして水中から除去する脱窒
を行なうようになっている。そして脱窒槽４に流入する
水は、上記のように脱気手段５による酸素の除去で溶存
酸素量が少なくなっているので、脱窒槽４の容量を大き
くする必要なく脱窒槽４内の嫌気性条件を容易に保っ
て、嫌気性条件下で脱窒を行なうことができるものであ
る。すなわち、脱窒槽４に流入する水に含まれている有
機物が脱窒槽４内で分解される際に酸素が消費される
が、水中の溶存酸素量が少ないので、脱窒槽４の容積が
小さくても水中の溶存酸素はすぐに消費され、脱窒槽４
内は容易に嫌気状態になるのである。このようにして水
中の硝酸は脱窒槽４内で分解され、窒素ガスとして外部
に排出されるものであり、硝酸は摂餌に影響を及ぼさな
い１０００ｍｇ／Ｌ以下の濃度に保たれる。脱窒槽４か
ら流出する水中には、硝酸から窒素ガスにまで脱窒反応
が進行せずに残った亜硝酸が含まれているが、この水は
副経路２ｂから主経路２ａに戻った後、硝化槽３を通過
するので、亜硝酸は硝化槽３で硝化作用を受けて硝酸に
酸化され、亜硝酸が養殖槽１に戻されないようになって
いる。On the other hand, part of the water in the main path 2a is
b, the water flowing through the sub-path 2b flows into the denitrification tank 4 after passing through the deaeration means 5. The deaeration means 5 removes oxygen in the water, and water with a reduced dissolved oxygen amount flows into the denitrification tank 4. The denitrification tank 4 decomposes nitrate nitrogen (NO 2 and NO 3 ) in water into nitrogen gas (N 2 ) by the action of denitrifying bacteria under anaerobic conditions, and removes nitrate nitrogen from the water as nitrogen gas. It is designed to perform nitriding. Since the amount of dissolved oxygen in the water flowing into the denitrification tank 4 is reduced by the removal of oxygen by the deaeration means 5 as described above, it is not necessary to increase the capacity of the denitrification tank 4 so that the anaerobic The denitrification can be performed under anaerobic conditions while maintaining the conditions easily. That is, oxygen is consumed when the organic matter contained in the water flowing into the denitrification tank 4 is decomposed in the denitrification tank 4, but the volume of the denitrification tank 4 is small because the amount of dissolved oxygen in the water is small. The dissolved oxygen in the water is immediately consumed, and the denitrification tank 4
The inside easily becomes anaerobic. In this way, the nitric acid in the water is decomposed in the denitrification tank 4 and discharged to the outside as nitrogen gas, and the nitric acid is kept at a concentration of 1000 mg / L or less, which does not affect feeding. The water flowing out of the denitrification tank 4 contains nitrous acid remaining without a denitrification reaction from nitric acid to nitrogen gas, but this water returns from the sub-path 2b to the main path 2a, Since the nitric acid passes through the nitrification tank 3, the nitrous acid is subjected to nitrification in the nitrification tank 3 and is oxidized to nitric acid, so that nitrous acid is not returned to the culture tank 1.
【００２１】上記のように脱気手段５で水中の溶存酸素
量を低減することによって、脱窒槽４内を嫌気性条件に
保った状態で効率良く硝酸態窒素を窒素ガスに分解して
脱窒することができるものであり、アンモニアを硝化す
ることによって生成される硝酸態窒素が蓄積して水質が
悪化することを防ぐことができ、養殖槽１の換水回数を
少なくして省メンテナンス化することができるものであ
る。As described above, the amount of dissolved oxygen in the water is reduced by the deaeration means 5, so that the nitrate nitrogen is efficiently decomposed into nitrogen gas while keeping the denitrification tank 4 under anaerobic conditions. It is possible to prevent nitrate nitrogen generated by nitrifying ammonia from accumulating and deteriorating the water quality, and to reduce the number of times of replacement of the culture tank 1 to reduce maintenance. Can be done.
【００２２】図２は上記の脱気手段５の一例を示すもの
であり、分離膜６を設けた分離膜モジュール１２で脱気
手段５を形成するようにしてある。分離膜６は酸素透過
性の膜によって形成されるものであり、分離膜６の一方
の片側の表面に水を通しながら、分離膜６の他方の片側
を真空ポンプ１３で真空にすると、分離膜６の両面で酸
素分圧差が生じるので、水中の溶存酸素は低圧側へと分
離膜６を透過し、水中から酸素を除去して溶存酸素量を
減少させることができるものである。図２（ａ）におい
て２０は副経路２ｂに設けた循環ポンプであり、溶存酸
素量を低減された水はこの循環ポンプ２０の作用で脱窒
槽４へと送られる。FIG. 2 shows an example of the above-mentioned degassing means 5, wherein the degassing means 5 is formed by a separation membrane module 12 provided with a separation membrane 6. The separation membrane 6 is formed by an oxygen-permeable membrane. When water is passed through one surface of the separation membrane 6 and the other side of the separation membrane 6 is evacuated by the vacuum pump 13, the separation membrane 6 Since a difference in oxygen partial pressure is generated between both surfaces of 6, the dissolved oxygen in the water permeates the separation membrane 6 to the low pressure side, and oxygen can be removed from the water to reduce the amount of dissolved oxygen. In FIG. 2A, reference numeral 20 denotes a circulating pump provided in the sub-path 2b. Water whose dissolved oxygen amount is reduced is sent to the denitrification tank 4 by the operation of the circulating pump 20.
【００２３】この酸素透過性の分離膜６としては、中空
糸膜を用いることができる。図２（ｂ）は多数の中空糸
膜（分離膜６）を束ねて円筒容器１４内に取り付けて形
成した分離膜モジュール１２を示すものであり、中空糸
膜（分離膜６）は両端を束ねて封止すると共に各封止部
１５を容器１４の内周に水密的に取り付けてある。また
中空糸膜（分離膜６）の両端の封止部１５の間の位置に
おいて、容器１４の外周に排気筒部１６が設けてあり、
排気筒部１６は真空ポンプ１３に接続してある。このも
のにあって、容器１４内に一端の開口の流入口１７から
水を流入させ、中空糸膜（分離膜６）内を通過させた後
に、容器１４の他端の開口の流出口１８から流出させる
ようになっているが、排気筒部１６を通して真空ポンプ
１３で排気して、中空糸膜（分離膜６）の両端の封止部
１５の間の位置において容器１４内を真空にすると、図
２（ｃ）に示すように、中空糸膜（分離膜６）内を通過
する水中に溶存している酸素の分子１９が中空糸膜（分
離膜６）を透過し、水中から酸素を除去して溶存酸素量
を低減することができるものである。As the oxygen-permeable separation membrane 6, a hollow fiber membrane can be used. FIG. 2B shows a separation membrane module 12 formed by bundling a large number of hollow fiber membranes (separation membranes 6) and attaching them in a cylindrical container 14. The hollow fiber membranes (separation membrane 6) are bound at both ends. Each sealing portion 15 is attached to the inner periphery of the container 14 in a watertight manner. Further, at a position between the sealing parts 15 at both ends of the hollow fiber membrane (separation membrane 6), an exhaust cylinder part 16 is provided on the outer periphery of the container 14,
The exhaust tube 16 is connected to the vacuum pump 13. In this device, water flows into the container 14 from an inlet 17 having an opening at one end, passes through a hollow fiber membrane (separation membrane 6), and then flows through an outlet 18 at an opening at the other end of the container 14. When the inside of the container 14 is evacuated at a position between the sealing portions 15 at both ends of the hollow fiber membrane (separation membrane 6), the container 14 is evacuated by the vacuum pump 13 through the exhaust tube portion 16, As shown in FIG. 2C, oxygen molecules 19 dissolved in water passing through the hollow fiber membrane (separation membrane 6) permeate the hollow fiber membrane (separation membrane 6) and remove oxygen from the water. As a result, the amount of dissolved oxygen can be reduced.
【００２４】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ脱気手
段５の他の一例を示すものであり、水を加温して酸素の
溶解度を低下させる加温装置７によって脱気手段５を形
成するようにしてある。FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) show another example of the deaeration means 5, respectively. The deaeration means is heated by a heating device 7 for heating water to lower the solubility of oxygen. 5 is formed.
【００２５】図３（ａ）のものでは、加温装置７は循環
経路２の副経路２ｂの途中に接続される加温槽２１と、
加温槽２１に設けられる加熱器２２とで形成されるもの
であり、加熱器２２としてはヒーターや熱交換器を用い
ることができる。ヒーターは加温槽２１内に設ける内加
熱式のものでも、加温槽２１の外部に設ける外加熱式の
ものでもいずれでもよい。そして、養殖槽１内の飼育水
は魚介類の生育に適した水温にコントロールされてお
り、水温は高くでも２５℃程度であるが、副経路２ｂを
流れる水が加温装置７の加温槽２１に流入すると、水は
加熱器２２で加熱されて加温される。このように水が加
温されると、水の飽和溶解量が低下して酸素の溶解度が
低下し、水中に溶存する酸素のうち飽和溶解量を超える
ものが気化する。このようにして水中の酸素が気化して
除去され、水中の溶存酸素量を減少させることができる
ものである。水の加温温度を３０〜４０℃に設定すれ
ば、この水が流入する脱窒槽４の脱窒菌の活性も高くな
り、溶存酸素の低減と同時に脱窒反応の促進にも効果的
である。図３（ａ）の実施の形態では、加温槽２１の下
流側と上流側においてそれぞれ副経路２ｂにバルブ２３
を設け、両バルブ２３を閉じて加温槽２１に水を閉じ込
めた状態で、バッチ処理で加温を行なうようにしてあ
る。このようにバッチ処理で加温する場合には、バルブ
２３を閉じている間は循環ポンプ２０は停止させるよう
になっている。In FIG. 3A, the heating device 7 includes a heating tank 21 connected in the middle of the sub-path 2b of the circulation path 2;
The heater 22 is formed by a heater 22 provided in the heating tank 21, and a heater or a heat exchanger can be used as the heater 22. The heater may be an internal heating type provided in the heating tank 21 or an external heating type provided outside the heating tank 21. The breeding water in the aquaculture tank 1 is controlled to a water temperature suitable for the growth of fish and shellfish, and although the water temperature is as high as about 25 ° C., the water flowing through the sub-path 2 b is supplied to the heating tank of the heating device 7. When flowing into 21, the water is heated by heater 22 and heated. When the water is heated in this way, the saturated solubility of the water is reduced, and the solubility of oxygen is reduced. Of the oxygen dissolved in the water, the oxygen that exceeds the saturated solubility is vaporized. In this manner, oxygen in water is vaporized and removed, and the amount of dissolved oxygen in water can be reduced. If the heating temperature of the water is set to 30 to 40 ° C., the activity of the denitrifying bacteria in the denitrification tank 4 into which the water flows is increased, which is effective in reducing the dissolved oxygen and promoting the denitrification reaction. In the embodiment of FIG. 3A, the valve 23 is provided in the sub-path 2b on the downstream side and the upstream side of the heating tank 21, respectively.
And heating is performed in a batch process in a state where both valves 23 are closed and water is confined in the heating tank 21. In the case where the heating is performed by the batch process, the circulation pump 20 is stopped while the valve 23 is closed.
【００２６】図３（ｂ）のものでは、加温装置７を熱交
換器２４で形成するようにしてある。熱交換器２４は副
経路２ｂの途中に接続されており、熱交換器２４内に設
けた熱交換パイプ２５に温水を通すことによって、熱交
換器２４内において水を加温することができるようにし
てある。In FIG. 3B, the heating device 7 is formed by the heat exchanger 24. The heat exchanger 24 is connected in the middle of the sub-path 2b, so that water can be heated in the heat exchanger 24 by passing hot water through a heat exchange pipe 25 provided in the heat exchanger 24. It is.
【００２７】上記の図３（ａ）（ｂ）の場合には、加温
装置７を脱窒槽４と独立して形成するようにしたが、図
３（ｃ）の例では、脱窒槽４の副経路２ｂからの流入側
の端部に加温室２６を設けると共に加温室２６内に加熱
器２２を設けることによって、この加温室２６と加熱器
２２とからなる加温装置７を脱窒槽４と一体に形成する
ようにしてある。以上の図３（ａ）〜（ｃ）のいずれの
ものも、加熱装置７に温度センサを設けて水の水温を検
出し、加温をフィードバック制御して、一定温度に加温
できるようにしてある。In the case of FIGS. 3 (a) and 3 (b), the heating device 7 is formed independently of the denitrification tank 4, but in the example of FIG. By providing the heating chamber 26 at the end on the inflow side from the sub-path 2b and providing the heater 22 in the heating chamber 26, the heating device 7 including the heating chamber 26 and the heater 22 can be connected to the denitrification tank 4. It is designed to be formed integrally. 3A to 3C, a temperature sensor is provided in the heating device 7 to detect the temperature of the water, and the heating is feedback-controlled so that the heating can be performed to a constant temperature. is there.
【００２８】図４は脱気手段５のさらに他の一例を示す
ものであり、超音波装置８によって脱気手段５を形成す
るようにしてある。超音波装置８は循環経路２の副経路
２ｂの途中に接続される超音波槽２７と、超音波槽２７
内に設けられる超音波発振器２８とで形成されるもので
あり、副経路２ｂから超音波槽２７に流入した水に超音
波発振器２８から超音波を照射すると、超音波の作用で
水中に溶けている酸素が気化して水中から除去されるも
のであり、水中の溶存酸素量を低減することができるも
のである。図４の実施の形態では、超音波槽２７の下流
側と上流側においてそれぞれ副経路２ｂにバルブ２３を
設け、両バルブ２３を閉じて超音波槽２７に水を閉じ込
めた状態で、超音波発振器２８を作動させてバッチ処理
で超音波照射を行なうようにしてある。この場合、超音
波発振器２８の作動時間やバルブ２３の閉時間の制御は
タイマの設定によって行なうことができる。FIG. 4 shows still another example of the deaeration means 5, wherein the deaeration means 5 is formed by an ultrasonic device 8. The ultrasonic device 8 includes an ultrasonic tank 27 connected in the middle of the sub-path 2 b of the circulation path 2 and an ultrasonic tank 27.
When the water flowing into the ultrasonic bath 27 from the sub-path 2b is irradiated with ultrasonic waves from the ultrasonic generator 28, the ultrasonic waves are dissolved in the water by the action of the ultrasonic waves. Oxygen is vaporized and removed from water, and the amount of dissolved oxygen in water can be reduced. In the embodiment of FIG. 4, the valves 23 are provided in the sub-path 2 b on the downstream side and the upstream side of the ultrasonic bath 27, respectively. The ultrasonic irradiation is performed in a batch process by operating 28. In this case, the operation time of the ultrasonic oscillator 28 and the control of the closing time of the valve 23 can be controlled by setting a timer.
【００２９】[0029]
【発明の効果】上記のように本発明は、魚介類を養殖す
る養殖槽の水を循環経路を通して循環させる養殖装置に
おいて、水中のアンモニアを好気性条件で硝化する硝化
槽と、硝化された窒素酸化物を嫌気性条件で脱窒する脱
窒槽とを循環経路に備えると共に、脱窒の前に水中の溶
存酸素量を低減する脱気手段を備えるので、脱気手段に
よる酸素の除去で脱窒槽に流入する水は溶存酸素量が低
減しており、脱窒槽の容量を大きくする必要なく脱窒槽
内の嫌気性条件を容易に保つことができるものであり、
嫌気性条件下で脱窒を効率良く行なうことができるもの
である。As described above, the present invention relates to a culture apparatus for circulating water in a culture tank for culturing fish and shellfish through a circulation path, wherein a nitrification tank for nitrifying ammonia in water under aerobic conditions, A denitrification tank for denitrifying oxides under anaerobic conditions is provided in the circulation path, and denitrification means for reducing the amount of dissolved oxygen in water before denitrification is provided. The amount of dissolved oxygen in the water flowing into the tank is reduced, and the anaerobic conditions in the denitrification tank can be easily maintained without the need to increase the capacity of the denitrification tank.
Denitrification can be performed efficiently under anaerobic conditions.
【００３０】また請求項２の発明は、脱気手段が、水中
から酸素を透過させて取り出す酸素透過性の分離膜であ
るので、分離膜によって水中から酸素を除去することが
でき、簡単な構成の手段で酸素溶存量の低減の効果を高
く得ることができるものである。According to the second aspect of the present invention, since the deaeration means is an oxygen-permeable separation membrane that allows oxygen to permeate out of water, oxygen can be removed from the water by the separation membrane, and a simple structure is provided. By this means, a high effect of reducing the dissolved oxygen amount can be obtained.
【００３１】また請求項３の発明は、脱気手段が、水を
加温して酸素の溶解度を低下させることによって、水中
の酸素を気化させる加温装置であるので、水の加温によ
って水中から酸素を除去することができ、簡単な構成の
手段で酸素溶存量の低減の効果を高く得ることができる
ものである。According to a third aspect of the present invention, since the degassing means is a heating device for evaporating oxygen in water by heating water to reduce the solubility of oxygen, the water is heated by the water. Oxygen can be removed from the water, and the effect of reducing the amount of dissolved oxygen can be highly obtained by means of a simple structure.
【００３２】また請求項４の発明は、脱気手段が、水に
超音波を作用させて水中の酸素を気化させる超音波装置
であるので、超音波の照射によって水中から酸素を除去
することができ、簡単な構成の手段で酸素溶存量の低減
の効果を高く得ることができるものである。According to a fourth aspect of the present invention, since the degassing means is an ultrasonic apparatus for applying ultrasonic waves to water to vaporize oxygen in water, it is possible to remove oxygen from water by irradiating ultrasonic waves. It is possible to obtain a high effect of reducing the amount of dissolved oxygen by means of a simple configuration.
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
【図２】同上の脱気手段の一例を示すものであり、
（ａ）は概略図、（ｂ）は中空糸膜を用いた分離膜モジ
ュールの一部破断した斜視図、（ｃ）は中空糸膜の一部
を破断した拡大斜視図である。FIG. 2 shows an example of the deaeration means according to the first embodiment;
(A) is a schematic diagram, (b) is a partially cutaway perspective view of a separation membrane module using a hollow fiber membrane, and (c) is an enlarged perspective view with a part of the hollow fiber membrane cut away.
【図３】同上の脱気手段の他の一例を示すものであり、
（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ概略図である。FIG. 3 shows another example of the deaeration means of the above.
(A), (b), (c) are schematic diagrams, respectively.
【図４】同上の脱気手段のさらに他の一例の概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic view of still another example of the deaeration means according to the first embodiment.
１ 養殖槽 ２ 循環経路 ３ 硝化槽 ４ 脱窒槽 ５ 脱気手段 ６ 分離膜 ７ 加温装置 ８ 超音波装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Culture tank 2 Circulation path 3 Nitrification tank 4 Denitrification tank 5 Deaeration means 6 Separation membrane 7 Heating device 8 Ultrasonic device
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ０１Ｄ 63/02 Ｂ０１Ｄ 63/02 Ｃ０２Ｆ 3/30 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 3/30 ＺＡＢＡ 3/34 １０１ 3/34 １０１Ｂ (72)発明者 卜部 豊之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鼻戸 由美 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 北村 仁史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2B104 EA01 EB01 EB18 EC01 EC03 EF01 4D006 GA32 HA02 JA53A JA70A KA31 KB17 KB21 PB07 PB62 PC80 4D011 AA12 AA17 AA18 AD03 4D040 BB12 BB56 BB57 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 63/02 B01D 63/02 C02F 3/30 ZAB C02F 3/30 ZABA 3/34 101 3/34 101B ( 72) Inventor Toyoyuki Urabe 1048 Kazuma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works, Ltd. 1048 Oaza Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture F-term (reference) 2B104 EA01 EB01 EB18 EC01 EC03 EF01 4D006 GA32 HA02 JA53A JA70A KA31 KB17 KB21 PB07 PB62 PC80 4D011 AA12 AA17 AA18 BB03 BB12
Claims (4)
を通して循環させる養殖装置において、水中のアンモニ
アを好気性条件で硝化する硝化槽と、硝化された窒素を
嫌気性条件で脱窒する脱窒槽とを循環経路に備えると共
に、脱窒の前に水中の溶存酸素量を低減する脱気手段を
備えて成ることを特徴とする養殖装置。1. A culture device for circulating water in a culture tank for culturing fish and shellfish through a circulation path, a nitrification tank for nitrifying ammonia in water under aerobic conditions, and denitrifying nitrified nitrogen under anaerobic conditions. An aquaculture apparatus comprising: a denitrification tank and a circulation path; and degassing means for reducing the amount of dissolved oxygen in water before denitrification.
取り出す酸素透過性の分離膜であることを特徴とする請
求項１に記載の養殖装置。2. The aquaculture apparatus according to claim 1, wherein the degassing means is an oxygen-permeable separation membrane that allows oxygen to permeate from water to be taken out.
を低下させることによって、水中の酸素を気化させる加
温装置であることを特徴とする請求項１に記載の養殖装
置。3. The aquaculture apparatus according to claim 1, wherein the degassing means is a warming device for vaporizing oxygen in water by heating water to lower solubility of oxygen.
中の酸素を気化させる超音波装置であることを特徴とす
る請求項１に記載の養殖装置。4. The aquaculture apparatus according to claim 1, wherein the degassing means is an ultrasonic apparatus for applying ultrasonic waves to water to vaporize oxygen in the water.
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