JP2002223667A - 魚介類の飼育装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水を補充するメンテナンスの必要を少なくす
ることができると共にランニングコストを低減すること
ができ、さらに排水処理の問題も軽減することができる 【解決手段】 魚介類を飼育する飼育水槽１の水を循環
経路２を通して循環させると共に循環経路２を通す間に
水を浄化するようにした閉鎖循環方式の飼育装置に関す
る。循環経路２において水中の汚泥を水とともに取り出
して固液分離すると共に分離後の水を循環経路２に戻す
固液分離手段３を備える。汚泥を除去して水質を保つこ
とができると共に、汚泥を固液分離した後の水を戻すこ
とによって、補充する水の量を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水を閉鎖的に循環
させて再利用しながら、飼育水槽で魚介類を飼育するよ
うにした魚介類の飼育装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】陸上の飼育水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、飼育水槽の水を
閉鎖的な循環経路で循環させ、循環経路に接続した各種
の処理槽で水を処理することによって浄化し、浄化した
水を飼育水槽に返送するようにしている。

【０００３】このような閉鎖システムの循環経路におい
て、魚介類が食べ残した残餌、魚介類の排泄物、浮遊物
質などの有機物が沈殿して汚泥が生成される。そして、
これらの汚泥を除去せずに放置しておくと、濁りや硫化
水素の発生など水質悪化の原因となるので、これらの汚
泥は早期に系外に排出する必要がある。そこで、循環経
路に接続された各種の処理槽から沈殿した汚泥を水とと
もに抜き出し、系外に排出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
汚泥を水とともに抜き出して排出すると、排出した量の
分だけ水が減るので、飼育水槽にこの減ったぶんの水を
補充するというメンテナンスの必要があり、特に飼育の
水として人工海水を使用する場合、ランニングコストの
面でも問題があった。しかも、このように汚泥を水とと
もに抜き出して排出すると、汚泥濃度の高い水を多量に
処理する必要があるという問題もあった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、水を補充するメンテナンスの必要を少なくするこ
とができると共にランニングコストを低減することがで
き、さらに排水処理の問題も軽減することができる魚介
類の飼育装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
魚介類の飼育装置は、魚介類を飼育する飼育水槽１の水
を循環経路２を通して循環させると共に循環経路２を通
す間に水を浄化するようにした閉鎖循環方式の飼育装置
において、循環経路２において水中の汚泥を水とともに
取り出して固液分離すると共に分離後の水を循環経路２
に戻す固液分離手段３を備えて成ることを特徴とするも
のである。

【０００７】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、水中の汚泥を沈降させる沈殿槽４を循環経路２に設
け、沈殿槽４内の汚泥を水とともに固液分離手段３に取
り出して固液分離すると共に分離後の水を循環経路２に
戻すようにして成ることを特徴とするものである。

【０００８】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、水中のアンモニアを分解する微生物を付着させ
た処理材を充填したアンモニア除去槽６を循環経路２に
設け、アンモニア除去槽６内の汚泥を水とともに固液分
離手段３に取り出して固液分離すると共に分離後の水を
循環経路２に戻すようにして成ることを特徴とするもの
である。

【０００９】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、固液分離手段３として、中空糸膜あ
るいは精密ろ過膜からなる分離膜８を設けて形成したも
のを用い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は飼育装置のシステムの一例を示すも
のであり、飼育水槽１にパイプなどの配管で形成される
循環経路２が接続してある。飼育水槽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。飼育水槽１内の水には送風機１１
から空気（酸素）が供給されるようになっており、所定
時間毎に餌を供給する給餌機１２が飼育水槽１に付設し
てある。また飼育水槽１には水質センサ１３が設けてあ
り、水質センサ１３で測定された水質のデータは制御盤
１４に入力されるようにしてある。

【００１２】循環経路２には、水の流れの上流側から、
沈殿槽４、ポンプ１５、調温装置１６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１７と
硝化槽１８を一体化して形成された複合処理槽２０及
び、殺菌装置２１が循環経路２に接続してある。また循
環経路２の一部をなすように循環経路２から分岐した分
岐経路２２には脱窒槽２３が接続してある。硝化槽１８
と脱窒槽２３にはそれぞれアンモニアを分解する微生物
を付着させた処理材が充填してあり、硝化槽１８と脱窒
槽２３はそれぞれアンモニア除去槽６を形成するもので
ある。

【００１３】また沈殿槽４、アンモニア除去槽６を構成
する硝化槽１８と脱窒槽２３、泡沫分離槽１７、温調装
置１６はそれぞれ吸入ポンプ２５を備えた取出し経路２
６によって固液分離手段３に接続してある。取出し経路
２６は固液分離手段３に流入する経路である主経路２６
ａと、沈殿槽４、硝化槽１８、脱窒槽２３、泡沫分離槽
１７、温調装置１６からそれぞれ流出する経路である分
岐経路２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆとから
なるものであり、各分岐経路２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，
２６ｅ，２６ｆは主経路２６ａに分岐するように接続し
てある。これらの各分岐経路２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，
２６ｅ，２６ｆにはそれぞれ、バルブ２７ｂ，２７ｃ，
２７ｄ，２７ｅ，２７ｆが設けてある。固液分離手段３
はまた戻し経路２８によって沈殿槽４に接続してある。
この固液分離手段３は、槽内にストレーナー、ドラムフ
ィルター、糸巻きフィルターなどのろ過体を備えて形成
されるものであり、固形分を含む水をろ過体に通すこと
によって、固液分離できるようにしてある。

【００１４】上記のように形成される飼育装置にあっ
て、飼育水槽１内の飼育水はポンプ１５によって図１の
矢印のように循環経路２を流れて循環するようになって
いる。そして飼育水槽１から循環経路２に流出した水は
まず沈殿槽４に入る。沈殿槽４は、槽内に一定時間飼育
水を滞留させ、水中の残餌や糞などの有機固形物を沈殿
させることによって、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４で有機固形分を沈殿させて除
去した水は、調温装置１６で魚介類の飼育に適した水温
を維持する温度調節がなされた後、複合処理槽２０の泡
沫分離槽１７に流入する。

【００１５】泡沫分離槽１７は空気を微細な気泡として
噴出する散気管などを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１７で有機物が泡沫分離水として分
離された水は硝化槽１８へと移流する。

【００１６】硝化槽１８内には、微生物として好気性の
硝化菌を付着させた粒状のろ過材などの処理材が充填し
てある。そして泡沫分離槽１７から硝化槽１８へ移流し
た水は、処理材に付着した硝化菌によって硝化作用を受
け、水中のアンモニアは分解され、酸化されて亜硝酸に
なると共にさらに硝酸になり、アンモニアを硝酸態窒素
へと変化させることができる。このようにして硝化槽１
８で硝化処理がされた水は循環経路２に送り出される。
そしてこの水は殺菌装置２１で殺菌された後、循環経路
２を通して飼育水槽１に返送される。このように循環経
路２を循環させる間に、上記のように水を各種の処理槽
で浄化処理することによって、飼育水槽１内の水を常に
清浄に保つことができるものである。

【００１７】また、硝化槽１８で硝化処理された水は循
環経路２で飼育水槽１に返送される他に、一部は循環経
路２から分岐経路２２に流れ、脱窒槽２３に矢印のよう
に移流するようになっている。脱窒槽２３内には微生物
として嫌気性の脱窒菌を付着させた粒状のろ過材などの
処理材が充填してある。そして脱窒槽２３に流入する水
にはアンモニアの硝化によって生成された硝酸態窒素が
含有されているが、水中の硝酸態窒素は脱窒槽２３内の
脱窒菌の作用で分解されて窒素ガスになり、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。脱窒槽２３で脱窒処理された水は、分岐経路２
２によって沈殿槽４に戻されるようにしてある。

【００１８】上記のような飼育装置にあって、残餌や、
魚介類の排泄物、浮遊物質などの有機物が沈殿して汚泥
が生成される。特に沈殿槽４の底部には、残餌や糞など
の有機固形物の沈殿によって多量の汚泥が発生してい
る。そこで、吸入ポンプ２５を作動させると共にバルブ
２７ｂを開いて沈殿槽４の底部から汚泥を水とともに吸
引し、分岐経路２６ｂと主経路２６ａからなる取出し経
路２６を通して固液分離手段３に取り出すようにしてあ
る。そして沈殿槽４から取り出された汚泥と水を固液分
離手段３で固液分離し、固液分離して汚泥を分離した後
の水は、固液分離手段３から戻し経路２８によって沈殿
槽４に返送し、循環経路２に戻されるようにしてある。
このようにして、沈殿槽４内の汚泥を取り出して系から
除去することができるものであり、系内に汚泥が蓄積さ
れることを防ぐことができるものである。また汚泥とと
もに取り出された水は汚泥から分離されて循環経路２に
戻されるので、系内の水が多量に減少することがなくな
り、水を補給するメンテナンスの必要を少なくすること
ができるものである。従って、水を補給するコストを低
減することができ、特に水として人工海水を用いる場合
などは、ランニングコストを大きく削減することができ
るものである。また排出されるのは、固液分離して残っ
た汚泥だけであるので少量であり、その処理を容易に行
なうことができるものである。

【００１９】また、硝化槽１８や脱窒槽２３では、アン
モニアの分解・除去の作用の他に、微生物が付着する処
理材によるろ過作用で、汚泥が多く発生する。そこで、
吸入ポンプ２５を作動させると共にバルブ２７ｃあるい
はバルブ２７ｄを開いて、硝化槽１８あるいは脱窒槽２
３の底部から汚泥を水とともに吸引し、分岐経路２６
ｃ，２６ｄと主経路２６ａからなる取出し経路２６を通
して固液分離手段３に取り出すようにしてある。そして
硝化槽１８あるいは脱窒槽２３から取り出された汚泥と
水を固液分離手段３で固液分離し、固液分離して汚泥を
分離した後の水は、固液分離手段３から戻し経路２８に
よって沈殿槽４に返送し、循環経路２に戻されるように
してある。

【００２０】さらに、泡沫分離槽１７や温調装置１６に
おいても汚泥が発生する。そこで、吸入ポンプ２５を作
動させると共にバルブ２７ｅあるいはバルブ２７ｆを開
いて、泡沫分離槽１７あるいは温調装置１６の底部から
汚泥を水とともに吸引し、分岐経路２６ｅ，２６ｆと主
経路２６ａからなる取出し経路２６を通して固液分離手
段３に取り出すようにしてある。そして泡沫分離槽１７
あるいは温調装置１６から取り出された汚泥と水を固液
分離手段３で固液分離し、固液分離して汚泥を分離した
後の水は、固液分離手段３から戻し経路２８によって沈
殿槽４に返送し、循環経路２に戻されるようにしてあ
る。

【００２１】上記のように、循環経路２の各処理槽から
汚泥と水を固液分離手段３に取り出して固液分離した後
に循環経路２に水を戻す操作は、常時行なったり、ある
いは所定時間毎に間欠的に行ったりするものである。常
時行なう場合には、循環経路２に流れる水量の１／２〜
１／１０程度を固液分離手段３に取り出すようにするの
がよい。

【００２２】図２は固液分離手段３の実施の形態の一例
を示すものであり、分離槽３０内に中空糸膜あるいは精
密ろ過膜（平膜ともいう）からなる分離膜８を設け、分
離槽３０に取出し経路２６を接続すると共に分離膜８に
戻し経路２８を接続して固液分離手段３を形成するよう
にしてあり、また分離槽３０内には分離膜８の下方位置
において散気管３１が配設してある。中空糸膜や精密ろ
過膜は孔径が０．０５μｍ〜８μｍのものである。そし
て循環経路２の各処理槽から取出し経路２６を通して分
離槽３０内に汚泥と水が常時あるいは間欠的に供給され
ているものであり、戻し経路２８に設けた吸引ポンプ３
２による吸引あるいは水頭差で、分離膜８を通して分離
槽３０内の汚泥と水を吸引すると、汚泥は分離膜８を透
過せず、水のみが分離膜８を透過するので、固液分離し
て水を戻し経路２８から循環経路２に戻すことができる
ものである。

【００２３】図２のものにあって、中空糸膜あるいは精
密ろ過膜からなる分離膜８は孔径が小さいので、硝化菌
や脱窒菌のような微生物は透過させない。従って、分離
槽３０内の汚泥を活性汚泥として、硝化菌や脱窒菌を分
離槽３０内に生息させることができるものであり、固液
分離の操作と同時に、分離槽３０内で水を硝化処理や脱
窒処理してアンモニアを除去する処理も行なうことが可
能になるものである。すなわち、散気管３１から空気を
散気させて活性汚泥に十分な酸素供給をして好気性状態
にすると、硝化菌の活動が活発になり、水中のアンモニ
アを分解して硝酸態窒素に変換させる硝化反応を行なわ
せることができ、また散気管３１からの空気の散気を停
止して嫌気性状態にすると、脱窒菌の活動が活発にな
り、硝酸態窒素を分解して窒素ガスに変換させる脱窒反
応を行なわせることができるものである。分離槽３０内
では高濃度に濃縮された活性汚泥によって有機物の分解
も行なうことができるものである。このようにして、固
液分離手段３を利用して硝化や脱窒を行なったり、有機
物の分解を行なったりすることができるようにすること
によって、硝化槽１８や脱窒槽２３などのアンモニア除
去槽６の負荷を軽減して、これらの処理槽の容量を小さ
くすることが可能になるものであり、装置全体のコンパ
クト化と、コスト削減につながるものである。

【００２４】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る魚
介類の飼育装置は、魚介類を飼育する飼育水槽の水を循
環経路を通して循環させると共に循環経路を通す間に水
を浄化するようにした閉鎖循環方式の飼育装置におい
て、循環経路において水中の汚泥を水とともに取り出し
て固液分離すると共に分離後の水を循環経路に戻す固液
分離手段を備えるので、汚泥を除去して水質を保つこと
ができると共に、汚泥を固液分離した後の水を戻すこと
によって、補充しなければならない水の量を低減するこ
とができ、水を補充するメンテナンスの必要を少なくす
ることができると共にランニングコストを低減すること
ができるものであり、また排水の処理の問題も軽減する
ことができるものである。

【００２５】また請求項２の発明は、水中の汚泥を沈降
させる沈殿槽を循環経路に設け、沈殿槽内の汚泥を水と
ともに固液分離手段に取り出して固液分離すると共に分
離後の水を循環経路に戻すようにしたので、循環経路の
間で特に汚泥が大量に生成される沈殿槽の汚泥を除去し
て、水質を保つことができるものである。

【００２６】また請求項３の発明は、水中のアンモニア
を分解する微生物を付着させた処理材を充填したアンモ
ニア除去槽を循環経路に設け、アンモニア除去槽内の汚
泥を水とともに固液分離手段に取り出して固液分離する
と共に分離後の水を循環経路に戻すようにしたので、循
環経路の間でも汚泥が多く生成されるアンモニア除去槽
の汚泥を除去して、水質を保つことができるものであ
る。

【００２７】また請求項５の発明は、固液分離手段とし
て、中空糸膜あるいは精密ろ過膜からなる分離膜を設け
て形成したものを用いるようにしたので、中空糸膜ある
いは精密ろ過膜からなる分離膜は硝化菌や脱窒菌のよう
な微生物は透過させないものであって、固液分離手段で
分離される汚泥を活性汚泥として利用して、アンモニア
除去などの生物的処理を行なうことが可能になるもので
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。

【図２】同上の固液分離手段の概略図である。

【符号の説明】

１ 飼育水槽 ２ 循環経路 ３ 固液分離手段 ４ 沈殿槽 ６ アンモニア除去槽 ８ 分離膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 才本 雅子 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 CA01 EA01 ED01 ED12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 魚介類を飼育する飼育水槽の水を循環経
   路を通して循環させると共に循環経路を通す間に水を浄
   化するようにした閉鎖循環方式の飼育装置において、循
   環経路において水中の汚泥を水とともに取り出して固液
   分離すると共に分離後の水を循環経路に戻す固液分離手
   段を備えて成ることを特徴とする魚介類の飼育装置。
2. 【請求項２】 水中の汚泥を沈降させる沈殿槽を循環経
   路に設け、沈殿槽内の汚泥を水とともに固液分離手段に
   取り出して固液分離すると共に分離後の水を循環経路に
   戻すようにして成ることを特徴とする請求項１に記載の
   魚介類の飼育装置。
3. 【請求項３】 水中のアンモニアを分解する微生物を付
   着させた処理材を充填したアンモニア除去槽を循環経路
   に設け、アンモニア除去槽内の汚泥を水とともに固液分
   離手段に取り出して固液分離すると共に分離後の水を循
   環経路に戻すようにして成ることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の魚介類の飼育装置。
4. 【請求項４】 固液分離手段として、中空糸膜あるいは
   精密ろ過膜からなる分離膜を設けて形成したものを用い
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   魚介類の飼育装置。