JP2002065106A

JP2002065106A - 飼育装置

Info

Publication number: JP2002065106A
Application number: JP2000256970A
Authority: JP
Inventors: Shin Matsugi; 伸真継; Masako Saimoto; 雅子才本; Toyoyuki Urabe; 豊之卜部; Yumi Hanato; 由美鼻戸; Hitoshi Kitamura; 仁史北村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】泡沫分離槽、硝化槽、脱窒槽をコンパクト化
して、設置のスペースを省スペース化することができる
飼育装置を提供する。【解決手段】魚介類を飼育する飼育槽１の水を循環経
路６を通して循環させる循環式の飼育装置に関する。水
を泡沫分離処理する泡沫分離槽４と、水中のアンモニア
を硝化する硝化槽２と、硝化された窒素を脱窒する脱窒
槽３を一体化した浄化槽５を循環経路６に備える。また
硝化槽２で硝化処理された水を飼育槽１に戻す経路６の
他に、硝化処理された水を硝化槽２から脱窒槽３に導く
移流路７を浄化槽５内に設けると共に、脱窒槽３で脱窒
処理された水を泡沫分離槽４に返送する返送経路８を備
える。泡沫分離槽４と硝化槽２と脱窒槽３を一つの槽に
コンパクトにまとめることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、飼育槽で魚介類を養殖あるいは一時
的に蓄養するようにした飼育装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飼育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、飼育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。このような循環式の飼育装置にあって、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。

【０００３】そこで、特開昭６３−１８１９３８号公
報、特開昭６４−６３３２５号公報、特開平３−２１６
１２９号公報などにみられるように、循環経路に硝化槽
と脱窒槽を設け、硝化槽でアンモニアを硝化して亜硝酸
や硝酸へと硝酸態窒素に変換し、さらに脱窒槽でこの硝
酸態窒素の亜硝酸や硝酸を分解して窒素ガスにして、水
中から脱窒することが行なわれている。

【０００４】また、循環式の飼育装置では、魚介類に与
える餌や、残餌、糞、代謝物などに起因する不溶性の有
機物が蓄積され易く、この有機物の影響で水に泡が大量
に発生したり、水の濁度が大きくなったりして、飼育槽
内の魚介類の状態が見難くなり、魚介類の管理が難しく
なる。そのために循環される水中から泡沫分離槽によっ
て有機物を回収することが行なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のように、
飼育槽に、水の浄化システムとして、泡沫分離槽、硝化
槽、脱窒槽をそれぞれ付設して飼育装置を構成するよう
にすると、飼育装置の設置スペースが大きくなる。特に
陸上養殖においては限られたスペースに最大の飼育面積
を確保する飼育槽を配置することが求められており、泡
沫分離槽、硝化槽、脱窒槽をそれぞれ設置するスペース
が問題になるものであった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、泡沫分離槽、硝化槽、脱窒槽をコンパクト化し
て、設置のスペースを省スペース化することができる飼
育装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
飼育装置は、魚介類を飼育する飼育槽１の水を循環経路
６を通して循環させる循環式の飼育装置において、水を
泡沫分離処理する泡沫分離槽４と、水中のアンモニアを
硝化する硝化槽２と、硝化された窒素を脱窒する脱窒槽
３を一体化した浄化槽５を循環経路６に備え、硝化槽２
で硝化処理された水を飼育槽１に戻す経路６の他に、硝
化処理された水を硝化槽２から脱窒槽３に導く移流路７
を浄化槽５内に設けると共に、脱窒槽３で脱窒処理され
た水を泡沫分離槽４に返送する返送経路８を備えて成る
ことを特徴とするものである。

【０００８】また請求項２の発明は、硝化槽２内には、
好気性微生物が付着する担体が空気の噴出によって流動
される担体流動層２４と、上記担体が静止して充填され
た担体充填層２５が、水の流れ方向の順に形成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００９】また請求項３の発明は、泡沫分離槽４で水
から分離された泡沫分離水を脱窒槽３に供給する供給経
路９を備えて成ることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１１】図１は本発明に係る飼育装置のシステムを
示すものであり、飼育槽１にパイプなどの配管で形成さ
れる循環経路６が接続してある。飼育槽１は魚介類を飼
育し、あるいは魚介類を一時的に蓄養するためのもので
あり、飼育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。飼育槽１内の水には空気供給装
置１２から空気（酸素）が常時供給されるようになって
いる。

【００１２】循環経路６には、水の流れの上流側から、
沈殿槽１１、ポンプ１３、調温装置１４が接続してあ
り、さらにこれらよりも下流側において、泡沫分離槽４
と硝化槽２と脱窒槽３を一体化して形成された浄化槽５
が循環経路６に接続してある。循環経路６は飼育槽１の
飼育水が浄化槽５の泡沫分離槽４に送られる往経路６
ａ、処理された水が浄化槽５の硝化槽２から飼育槽１に
返送される復経路６ｂとからなるものである。

【００１３】上記のように形成される飼育装置にあっ
て、飼育槽１内の飼育水はポンプ１３によって図１の矢
印のように循環経路６を流れて循環するようになってい
る。そして飼育槽１から循環経路６の往経路６ａに流出
した水はまず沈殿槽１１に入る。沈殿槽１１は、槽内に
一定時間飼育水を滞留させ、残餌や糞などの有機固形物
を沈殿させることによって、飼育水から有機固形物を分
離して除去するものである。沈殿槽１１で固液分離され
て有機固形物が除去された飼育水は、調温装置１４で水
温調節がなされた後、浄化槽５の泡沫分離槽４に流入す
る。

【００１４】浄化槽５の端部に形成される泡沫分離槽４
は、空気供給装置１６から供給される空気を微細な気泡
として噴出する散気装置１７などを給気手段として下部
内に有するものであり、このように微細な気泡を噴出し
てエアーレーションすることによって、気泡表面による
有機固形物など浮遊物質の付着効果と、泡立てによる溶
解性有機物の発泡促進によって、有機物を泡沫として水
から分離するようにしたものである。泡沫分離槽４で有
機物が泡沫分離水として分離された飼育水は、浄化槽５
内において泡沫分離槽４と硝化槽２の間の仕切り壁に設
けた移流口などで形成される移流路３４を通して、浸漬
ろ床等の生物膜法で硝化を行なう硝化槽２へと移流す
る。

【００１５】硝化槽２は浄化槽５の中央部に形成される
ものであって、硝化槽２内は仕切り板１８によって前室
１９と後室２０に仕切ってあり、前室１９の下端部と後
室２０の下端部にそれぞれ網などで形成される通水仕切
り２１を張ることによって、通水仕切り２１の下側にお
いて、前室１９と後室２０を連通させる連通部２２が硝
化槽２の下端部内に形成されるようにしてある。前室１
９や後室２０内には、粒状のろ過材などで形成され硝化
菌等の好気性の微生物が付着した担体が多数配置してあ
る。そして前室１９の中段部には散気装置２３が配設し
てあり、空気供給装置１６から供給される空気が散気装
置２３から常時噴出されるようになっている。このよう
に前室１９の中段部に配設した散気装置２３から空気の
噴出によるエアーレーションで、前室１９の中段部より
上の担体は舞い上げられて流動するので、前室１９の上
部には担体が流動している担体流動層２４が形成される
と共に、前室１９の中段部より下の担体は散気装置２３
から噴出される空気の作用を受けないので沈降静止して
充填された状態になり、前室１９の下部には担体が密に
充填された担体充填層２５が形成される。また後室２０
には散気装置は配設されていないので、担体が沈降して
密に充填された担体充填層２６のみが形成される。

【００１６】そして泡沫分離槽４から硝化槽２へ移流す
る飼育水は、まず前室１９の上部の担体流動層２４に流
入し、担体に付着した硝化菌等によって硝化作用を受
け、飼育水中のアンモニア（ＮＨ₃）は亜硝酸（ＮＯ₂）
に酸化されると共に、さらに硝酸（ＮＯ₃）に酸化さ
れ、アンモニアは硝酸態窒素になる。担体流動層２４で
はエアーレーションによって空気が微細な気泡として供
給され、好気性条件になっており、硝化菌等による硝化
反応が効率良く行なわれる。また飼育水中の発泡成分は
泡沫分離槽４で分離除去されているので、担体流動層２
４で発泡が生じることは少なくなっている。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
１０００ｍｇ／Ｌ程度まで許容される。また飼育水中の
有機物も担体流動層２４において好気性状態で分解され
る。分解されない浮遊物質（ＳＳ）は、飼育水が矢印の
ように担体流動層２４から担体充填層２５へ下向きに流
れて担体充填層２５を通過する際にろ過され、さらに連
通部２２を矢印のように通って後室２０の担体充填層２
６を通過する際にもろ過される。このようにして泡沫分
離槽４及び硝化槽２で浄化された飼育水を循環経路６の
復経路６ｂで飼育槽１に返送することによって、飼育槽
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。尚、前室１９の担体充填層２５の下方に散気装置２
７が配設してある。この散気装置２７は、清掃時に空気
供給装置１６から空気を供給して噴出させることによっ
て、担体充填層２５の担体をこの噴出される空気で舞い
上げて洗浄する、いわゆる逆洗のためのものである。逆
洗することによって担体の表面から剥がれる剥離物は掃
除孔２８から除去されるようになっている。

【００１７】また、硝化槽２で硝化された飼育水は飼育
槽１に返送される他に、一部は、浄化槽５内において硝
化槽２と脱窒槽３の間の仕切り壁に設けた移流口などで
形成される移流路７を通して、浸漬ろ床等の生物膜法で
脱窒を行なう脱窒槽３に矢印のように移流するようにな
っている。このように硝化槽２で硝化された飼育水を飼
育槽１と脱窒槽３に分配して送るにあたってはポンプを
用いてもよいし、計量槽を組み合わせたエアリフトを用
いても良い。飼育槽１への分配と脱窒槽３への分配の比
率は、飼育槽１／脱窒槽３＝２以上になるように設定す
るのが好ましい。脱窒槽３は内部を複数枚の仕切り板３
０で仕切ることによって蛇行した流路が形成されるよう
にし、流路をできるだけ長くして溶存酸素濃度が低下す
る構造に形成してあり、嫌気性の脱窒菌等が付着する樹
脂繊維状ろ材シート３１をこの仕切り板３０間の流路に
配設してある。そして脱窒槽３に流入した飼育水中の硝
酸態窒素（ＮＯ₂とＮＯ₃）は、嫌気性条件において脱窒
菌等の作用で分解されて窒素ガス（Ｎ₂）になり、硝酸
態窒素を窒素ガスとして水中から系外部に除去する脱窒
が行なわれる。

【００１８】ここで、泡沫分離槽４の上部と脱窒槽３の
入口の間には供給経路９として配管が接続してあり、飼
育水から分離された泡沫分離水が泡沫分離槽４から脱窒
槽３へと供給されるようになっている。泡沫分離水には
水から分離された有機物が含まれており、このように有
機物を含む泡沫分離水が脱窒槽３に供給されると、この
有機物を炭素源として、嫌気状態で脱窒菌が硝酸態窒素
（ＮＯ₂とＮＯ₃）を窒素ガス（Ｎ₂）に効率良く分解す
ることができるものである。このように脱窒することに
よって、硝酸（ＮＯ₃）は摂餌に影響を及ぼさない１０
００ｍｇ／Ｌ以下の濃度に保たれるものである。また上
記のように泡沫分離槽４で分離された泡沫分離水を炭素
源として脱窒槽３に供給するにあたって、泡沫分離槽４
と脱窒槽３は浄化槽５として一つのユニットになってい
るので、泡沫分離槽４と脱窒槽３の間に供給経路９を容
易に形成することができ、泡沫分離水の供給を容易に行
なうことができるものである。

【００１９】脱窒槽３から流出する飼育水中には、窒素
ガス（Ｎ₂）にまで脱窒されなかった亜硝酸（ＮＯ₂）
や、脱窒反応に消費されなかった余剰の有機物が含まれ
ているが、この飼育水は返送経路８を通して泡沫分離槽
４に戻されるようにしてあり、飼育槽１に直接返送され
ないようにしてある。泡沫分離槽４に戻すことによっ
て、窒素ガス（Ｎ₂）にまで脱窒されなかった亜硝酸
（ＮＯ₂）を再度エアーレーションすることによって硝
酸（ＮＯ₃）への反応を促進し、また、消化槽２で再度
硝化反応させることができるものである。図１の実施の
形態では、返送経路８の配管は脱窒槽３の出口と沈殿槽
１１の間に接続してあり、沈殿槽１１を介して泡沫分離
槽４に戻されるようにしてあるが、返送経路８の配管を
脱窒槽３の出口と泡沫分離槽４の間に接続して、泡沫分
離槽４に直接戻すようにしてもよい。

【００２０】図１の実施の形態にあって、空気供給装置
１２，１６は、送風機と散気手段を組み合わせて形成
し、空気を微細気泡化して酸素溶解させるようにしたも
のを用いるようにしてもよく、また酸素濃縮器や酸素ボ
ンベ等で酸素を直接溶かし込むようにしてもよく、酸素
が効率良く飼育水に供給できるようにするのがよい。こ
こで、飼育装置において飼育水に必要な空気量は、飼育
する魚介類の呼吸量等から算定される量と、硝化等の浄
化のために微生物が消費する量の合計量である。そして
この必要な空気量を飼育槽１に空気供給装置１２から供
給される空気だけで賄おうとすると、飼育槽１内を大き
く泡立てることになり、飼育槽１内の魚介類が見え難く
なって、魚介類の管理が困難になる。しかし本発明で
は、泡沫分離槽４や硝化槽２に空気供給装置１６から空
気を供給してエアーレーションしているので、このエア
ーレーションと同時に泡沫分離槽４や硝化槽２において
飼育水に空気が供給されており、飼育槽１に空気供給装
置１２から供給する空気量を少なくすることができるも
のであり、空気の供給で飼育槽１内が泡立つことを低減
して、魚介類の管理を容易にすることができるものであ
る。

【００２１】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る飼
育装置は、魚介類を飼育する飼育槽の水を循環経路を通
して循環させる循環式の飼育装置において、水を泡沫分
離処理する泡沫分離槽と、水中のアンモニアを硝化する
硝化槽と、硝化された窒素を脱窒する脱窒槽を一体化し
た浄化槽を循環経路に備えるので、泡沫分離槽と硝化槽
と脱窒槽を一つの槽にコンパクトにまとめることがで
き、設置のスペースを省スペース化することができるも
のである。また硝化槽で硝化処理された水を飼育槽に戻
す経路の他に、硝化処理された水を硝化槽から脱窒槽に
導く移流路を浄化槽内に設けたので、硝化槽と脱窒槽の
間の移流路を浄化槽内に設けて浄化槽を外形をよりコン
パクト化することができるものであり、さらに脱窒槽で
脱窒処理された水を泡沫分離槽に返送する返送経路を備
えるので、脱窒槽から流出する飼育水中には、窒素ガス
にまで脱窒されなかった亜硝酸や、脱窒反応に消費され
なかった余剰の有機物が含まれているが、泡沫分離槽に
戻して再度処理をすることができるものである。

【００２２】また請求項２の発明は、硝化槽内に、好気
性微生物が付着する担体が空気の噴出によって流動され
る担体流動層と、上記担体が静止して充填された担体充
填層を、水の流れ方向の順に形成するようにしたので、
担体流動層は空気の噴出によってエアーレーションされ
た好気性雰囲気になっており、硝化反応を効率良く行う
ことができると共に、担体流動層で分解できなかったＳ
Ｓなどは担体充填層でろ過して分離することができ、飼
育水の浄化を効率良く行なうことができるものである。
しかも上記の泡沫分離槽でのエアーレーションに加え
て、担体流動層での空気の噴出によって、飼育水に魚介
類が必要とする空気を供給することができ、飼育槽に供
給する空気量を少なくすることができるものであり、空
気の供給で飼育槽内が泡立つことを低減して、魚介類の
管理を容易にすることができるものである。

【００２３】また請求項３の発明は、泡沫分離槽で水か
ら分離された泡沫分離水を脱窒槽に供給する供給経路を
備えるので、泡沫分離水に含まれる有機物を炭素源とし
て、脱窒槽において硝酸態窒素を窒素ガスに効率良く分
解することができるものであり、しかもＣＯＤが高く系
外に排出すると環境汚染のおそれがある泡沫分離水を脱
窒槽で消費することができ、環境汚染を防止できると共
に、脱窒槽に炭素源を別途供給する場合のようなコスト
が不要になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１飼育槽２硝化槽３脱窒槽４泡沫分離槽５浄化槽６循環経路７移流路８返送経路９供給経路２４担体流動層２５担体充填層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 AA01 EA01 EB27 ED05 ED15 ED16 ED17 EE04 EF01 4D003 AA01 AA14 AB02 BA02 BA03 BA05 CA03 CA08 DA11 EA14 EA18 FA06 FA10 4D037 AA09 AB02 BA03 BB05 CA07 4D040 BB04 BB07 BB12 BB42 BB56 BB65 BB82 BB93

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】魚介類を飼育する飼育槽の水を循環経路
を通して循環させる循環式の飼育装置において、水を泡
沫分離処理する泡沫分離槽と、水中のアンモニアを硝化
する硝化槽と、硝化された窒素を脱窒する脱窒槽を一体
化した浄化槽を循環経路に備え、硝化槽で硝化処理され
た水を飼育槽に戻す経路の他に、硝化処理された水を硝
化槽から脱窒槽に導く移流路を浄化槽内に設けると共
に、脱窒槽で脱窒処理された水を泡沫分離槽に返送する
返送経路を備えて成ることを特徴とする飼育装置。
【請求項２】硝化槽内には、好気性微生物が付着する
担体が空気の噴出によって流動される担体流動層と、上
記担体が静止して充填された担体充填層が、水の流れ方
向の順に形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の飼育装置。
【請求項３】泡沫分離槽で水から分離された泡沫分離
水を脱窒槽に供給する供給経路を備えて成ることを特徴
とする請求項１又は２に記載の飼育装置。