JP2003018937A - 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法 - Google Patents

水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法

Info

Publication number
JP2003018937A
JP2003018937A JP2001207368A JP2001207368A JP2003018937A JP 2003018937 A JP2003018937 A JP 2003018937A JP 2001207368 A JP2001207368 A JP 2001207368A JP 2001207368 A JP2001207368 A JP 2001207368A JP 2003018937 A JP2003018937 A JP 2003018937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
breeding
denitrification
aquatic organism
reaction
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001207368A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Hamazaki
彰弘 濱崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001207368A priority Critical patent/JP2003018937A/ja
Publication of JP2003018937A publication Critical patent/JP2003018937A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閉鎖循環系で水棲生物を飼育しても飼育水の
着色を生じないようにし、良好に水棲生物の観察を継続
することができるようにした水棲生物飼育装置及び飼育
水浄化法を提供する。 【解決手段】 閉鎖循環系の水棲生物飼育装置におい
て、脱窒素槽5で脱窒菌による生物的反応と電気化学的
反応を組み合わせて脱窒反応を行わせ、上記電気化学的
反応を行うための電極のうち少なくとも陽極12を炭素
以外の材質で構成した。また、上記脱窒菌を担持するた
めの担体13を設け、該担体13と陽極12を隔離する
ための高分子製気泡遮断膜14を設けることを一形態と
する。さらに、脱窒槽5内を脱気するための脱気手段1
7,18,19,20を設けることも一形態とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水棲生物飼育装置
及び飼育水浄化法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、閉鎖循環系で水棲生物を飼育する
ために、飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽を飼育水循環ライ
ンで連通した水棲生物飼育装置がある。このような水棲
生物飼育装置では、飼育水が着色してしまうという問題
があった。着色してしまうと、水棲生物の観察を困難に
する。この結果、水族館等では、水棲生物の観察を困難
なものとするおそれがあった。特に、循環する飼育水を
交換することが実質上困難な宇宙実験装置では、この問
題を解決することが切望されていた。本発明者らは、か
かる着色の原因が、脱窒槽の陽極に使用する炭素材料に
原因があるものと推測し、鋭意検討を重ねた。このよう
な装置では、脱窒槽の陰極で硝酸イオン(NO3-)を還
元して窒素ガスとしている。一方、陽極では、炭素電極
が酸化され二酸化炭素を発生するが、一部は、石炭酸等
の有機酸もしくは他の副成物を生じ、これらが溶解して
着色の原因をなすと推定した。本発明は、かかる検討を
経てなされたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は、
上記事情に対して、閉鎖循環系で水棲生物を飼育しても
飼育水の着色を生じないようにし、良好に水棲生物の観
察を継続することができるようにした水棲生物飼育装置
及び飼育水浄化法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る水棲生物飼育装置は、閉鎖循環系で水
棲生物を飼育するために飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が
飼育水循環ラインで連通されてなる水棲生物飼育装置に
おいて、上記硝化槽及び上記脱窒槽が並列に配置されて
おり、該硝化槽では硝化菌により硝化反応を行わせ、か
つ上記脱窒素槽では脱窒菌による生物的反応と電気化学
的反応を組み合わせて脱窒反応を行わせ、上記電気化学
的反応を行うための電極のうち少なくとも陽極を炭素以
外の材質で構成したことを特徴とする。
【0005】また、本発明に係る水棲生物飼育装置は、
他の形態として、閉鎖循環系で水棲生物を飼育するため
に飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が飼育水循環ラインで連
通されてなる水棲生物飼育装置において、上記硝化槽及
び上記脱窒槽が並列に配置されており、該硝化槽では硝
化菌により硝化反応を行わせ、かつ上記脱窒素槽では脱
窒菌による生物的反応と電気化学的反応を組み合わせて
脱窒反応を行わせ、さらに上記脱窒菌を担持するための
担体を設け、該担体と陽極を隔離するための高分子製気
泡遮断膜を設けたことを特徴とする。
【0006】また、本発明に係る水棲生物飼育装置は、
さらに他の形態として、閉鎖循環系で水棲生物を飼育す
るために飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が飼育水循環ライ
ンで連通されてなる水棲生物飼育装置において、上記硝
化槽及び上記脱窒槽が並列に配置されており、該硝化槽
では硝化菌により硝化反応を行わせ、かつ上記脱窒素槽
では脱窒菌による生物的反応と電気化学的反応を組み合
わせて脱窒反応を行わせ、上記脱窒槽内を脱気するため
の脱気手段を設けたことを特徴とする。このような脱気
手段は、脱気槽または人工肺等とすることができる。
【0007】さらに、本発明は、別の側面において、飼
育水浄化法であり、該方法では、上記した水棲生物飼育
装置を用いて、閉鎖循環系を浄化するようにしたことを
特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水棲生物飼育
装置及び飼育水浄化法について、その具体的な実施の形
態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0009】図1は、本発明を実施した水棲生物飼育装
置の一形態についてその全体を示す。該水棲生物飼育装
置は、飼育水槽1、センサホルダ2、循環ポンプ3、硝
化槽4、脱窒槽5をその主要な構成機器として備える。
さらに、人工肺6、流量計7、電磁弁8及び飼育水循環
ライン9も含む。上記センサホルダ2には、pHセン
サ、溶存酸素計を設置できる。
【0010】硝化槽4では、担体10を用いて硝化菌を
固定している。用いることができる硝化菌としてはこの
種の硝化菌として公知のもの、例えばニトロソモナス属
Nitrosomonas sp. 、ニトロバクター属 Nitrobacter s
p.等を用いることができる。もっとも、好適には、本出
願人が工業技術院生命工学工業技術研究所(NIBH)
の特許微生物寄託センターに寄託した以下の硝化菌を用
いる。 (1)亜硝酸菌MK−8: ・学名:Nitrosomonas sp. ・寄託番号:FERM P−12555 ・水族館、宇宙空間で使用することができる低温硝化菌
である。 (2)硝酸菌IM−203: ・学名:Nitrobacter sp. ・寄託番号:FERM P−12556 ・水族館、宇宙空間で使用することができる低温硝化菌
である。 (3)亜硝酸菌MA−6: ・学名:Nitrosomonas sp. ・寄託番号:FERM BP−4966 ・海水で高性能な耐塩硝化菌である。 担体10の材質としては、ガラズビーズ、セラミックろ
過材(陶器、磁器、)、さんご砂、プラスチック性ろ材、活
性炭等を用いることができる。該硝化槽4は、アンモニ
ア態窒素及び亜硝酸態窒素の処理槽として機能する。
【0011】脱窒槽5は、陰極11と陽極12とを設置
し、かつ、導電性の良い担体13を充填し脱窒菌を固定
するようにしている。脱窒菌としては、この種の脱窒菌
として公知のもの、例えば下水処理場由来活性汚泥等が
挙げられる。脱窒槽5の詳細については、後述する。該
脱窒槽5は、硝酸態窒素処理槽として機能する。
【0012】脱窒槽5の出口ラインには電磁弁8を設け
ている。該電磁弁8はタイマーにより一定時間毎に開閉
を制御する。これによって、硝化槽4へのラインは、硝
化槽4と脱窒槽5は並列に設置し、かつ脱窒槽5の出口
ラインには電磁弁8を設けて、硝化槽5へのラインは常
時通水状態であるのに対し、脱窒槽4へは間歇通水とす
る。脱窒槽5への循環水の供給を間歇とし、一定時間保
持することで、脱窒槽5内を嫌気状態にでき、硝酸態窒
素を処理することができるようになる。図1では電磁弁
8の形態を示したが、弁は手動のものであってもかまわ
ない。また、弁は脱窒槽5の出口ライン及び/又は入口
ラインに設けることができる。
【0013】人工肺6は外部から酸素を取り込み、循環
水中の二酸化炭素と交換する機能をもつ装置であり、こ
れを設置することにより、循環水中の溶存酸素濃度を高
く維持することができる。
【0014】図1に示した形態の水棲生物飼育装置で
は、硝化槽4で硝化工程を好気性条件で行なう。硝化工
程は循環水(飼育水)を常時通水しながら硝化菌でアン
モニア態窒素及び亜硝酸態窒素をそれぞれ亜硝酸及び硝
酸に酸化する。すなわち、生物学的処理法を実施する。
一方、硝化槽4と並列に設けた脱窒槽5では、前記した
ように、飼育水を間歇通水することにより嫌気性雰囲気
とするとともに生物学的処理法と電気化学的手法の組み
合わせで処理する。すなわち、陰極11と陽極12との
間に通電し、電極から電解水素を発生させて脱窒菌に取
り込ませながら、もしくは電極からの電子を直接脱窒菌
に供与しながら硝酸態窒素の脱窒反応を行わせる。飼育
水は、飼育水循環ライン9で循環する。循環操作は、循
環ポンプ3で行い、循環系の状態をセンサホルダ2内の
センサ機器及び流量計7でモニターし、電磁弁8、循環
ポンプ3、人工肺6を制御し、系内の稼動状態を良好に
保つ。これによって、高い浄化性能を得て、飼育水の健
全性を向上し、長期間の水質維持を可能とし、飼育水槽
1内の生物を良好に飼育する。
【0015】ここで、前記したように、装置の稼動中
に、飼育水の着色の問題があった。これを解決するため
の実施の形態をさらに説明する。図2に、かかる着色を
防止するための手段を講じた脱窒槽5の実施の形態を示
す。図2において、脱窒槽5は、陰極11と、陽極12
とを備え、隔膜14によって、陰極室15と陽極室16
とに区画している。さらに隔膜14と陰極11との間に
は、担体13を設置している。なお、図1で説明した他
の要素は図2に現れていない。しかし、図2の脱窒槽5
を稼動させる場合には、図1に示したほかの機器および
さらに他の必要な機器を用いる。担体13は、前記した
ように脱窒菌を担持するためのものであり、導電性の例
えば、乾電池の陽極に用いられる炭素等の素材で構成さ
れている。
【0016】隔膜14は、陽極2と陰極3の短絡防止のた
めのものである。そして、本実施の形態では、材質とし
て、ポリエチレンフィルムもしくはポリテトラフルオロ
エチレンフィルム等の気泡が通過できない高分子製気泡
遮断膜によって構成している。上記陰極11は、炭素製
であり、上記陽極12は、Pt、パラジウム、金等の炭
素以外の酸化しない物質によって構成している。
【0017】飼育水の着色の原因は、脱窒槽の陽極に使
用する炭素に原因があることを、本発明者らはつき止め
ている。本実施の形態では、まず、陽極12に酸化しな
い物質を用いることにより、着色の原因となる物質が生
成することを防止している。さらに、隔膜14を上記の
ように高分子製気泡遮断膜で構成しているので、陽極1
2で発生する酸素が担体13に行かず、担体13に棲息
する脱窒菌の嫌気状態を維持し、良好な処理条件を保
つ。なお、図2の実施の形態では、上記陽極12を酸化
しない物質とし、かつ隔膜14を高分子製気泡遮断膜と
することとしている。しかし、上記陽極12を酸化しな
い物質とすることのみを採用することともできる。
【0018】図3に、着色を防止するための手段の他の
実施の形態を示す。この実施の形態では、陰極室15と
陽極室16の各々に対し、脱気槽17、18を設けてい
る。陰極室15、陽極室16ともその下方から送り込ま
れ上方に抜ける循環水を脱気槽17、18に送り、循環
している。脱気槽17、18は、飼育水に各々窒素等の
気体を送り込んで、溶存している酸素を排出するように
している。この脱気槽17、18を用いる利点として
は、陽極12で発生する酸素が担体13に行かず、担体
13に棲息する脱窒菌の嫌気状態を維持し、良好な処理
条件を保つ効果を挙げることができる。なお、図1で説
明した他の要素は図3に現れていない。しかし、図3の
脱窒槽5および脱気槽17、18を稼動させる場合に
は、図1に示したほかの機器およびさらに他の必要な機
器を用いる。なおまた、この図3の実施の形態は、上記
図2について説明した隔膜14を高分子製気泡遮断膜と
することのいずれか、または双方と共に実施することが
できる。
【0019】図4に、着色を防止するための手段の他の
実施の形態を示す。この実施の形態では、人工肺6で用
いる酸素として担体13で生じる酸素を用いる概念を示
している。この場合、人工肺6に循環するラインとして
陽極室16からのライン19も設けている。なお、この
図4の実施の形態は、上記図2について説明した隔膜1
4を高分子製気泡遮断膜とすることのいずれか、または
双方と共に実施することができる。この人工肺6を用い
る利点としては、人工肺に循環することによって宇宙空
間での実験のように完全な閉鎖系での使用が可能となる
ことを挙げることができる。
【0020】
【実施例】実施例 図1の構成の試験装置に、図2に示した陽極を酸化しな
い材料を使用した脱窒槽を組み込んで水棲生物飼育実験
を行ったところ1ヶ月間の飼育を行っても、飼育水の着色
は見られなかった。一方、図1の構成試験装置では飼育1
週間くらいから飼育水の着色が目立ってきた。また、陽
極に炭素を使用した場合と、酸化しない材料を使用した
場合、それぞれに所定の電流を6時間通電した時の陽極
室中の有機物濃度を測定した結果、陽極に炭素を使用し
た場合は有機物の発生が認められたが、陽極に酸化しな
い材料を用いた場合は有機物の発生は無かった。
【0021】
【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、本発明は、閉鎖循環系で水棲生物を飼育
しても飼育水の着色を生じないようにし、良好に水棲生
物の観察を継続することができるようにした水棲生物飼
育装置及び飼育水浄化法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る水棲生物飼育装置の一実
施の形態について、全体を示す概念図である。
【図2】図2は、本発明に係る水棲生物飼育装置に用い
られる脱窒装置の一実施の形態を説明する概念的断面図
である。
【図3】図3は、本発明に係る水棲生物飼育装置の他の
実施の形態を説明する概念図である。
【図4】図4は、本発明に係る水棲生物飼育装置のさら
に他の実施の形態を説明する概念図である。
【符号の説明】
1 飼育水槽 2 センサホルダ 3 循環ポンプ 4 硝化槽 5 脱窒槽 6 人工肺 7 流量計 8 電磁弁 9 循環水循環ライン 10 担体 11 陰極 12 陽極 13 担体 14 隔膜 15 陰極室 16 陽極室 17 脱気槽 18 脱気槽 19 人工肺 20 人工肺

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 閉鎖循環系で水棲生物を飼育するために
    飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が飼育水循環ラインで連通
    されてなる水棲生物飼育装置において、上記硝化槽及び
    上記脱窒槽が並列に配置されており、該硝化槽では硝化
    菌により硝化反応を行わせ、かつ上記脱窒槽では脱窒菌
    による生物的反応と電気化学的反応を組み合わせて脱窒
    反応を行わせ、上記電気化学的反応を行うための電極の
    うち少なくとも陽極を炭素以外の材質で構成したことを
    特徴とする水棲生物飼育装置。
  2. 【請求項2】 閉鎖循環系で水棲生物を飼育するために
    飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が飼育水循環ラインで連通
    されてなる水棲生物飼育装置において、上記硝化槽及び
    上記脱窒槽が並列に配置されており、該硝化槽では硝化
    菌により硝化反応を行わせ、かつ上記脱窒素槽では脱窒
    菌による生物的反応と電気化学的反応を組み合わせて脱
    窒反応を行わせ、さらに上記脱窒菌を担持するための担
    体を設け、該担体と陽極を隔離するための高分子製気泡
    遮断膜を設けたことを特徴とする水棲生物飼育装置。
  3. 【請求項3】 閉鎖循環系で水棲生物を飼育するために
    飼育水槽、硝化槽及び脱窒槽が飼育水循環ラインで連通
    されてなる水棲生物飼育装置において、上記硝化槽及び
    上記脱窒槽が並列に配置されており、該硝化槽では硝化
    菌により硝化反応を行わせ、かつ上記脱窒素槽では脱窒
    菌による生物的反応と電気化学的反応を組み合わせて脱
    窒反応を行わせ、上記脱窒槽内を脱気するための脱気手
    段を設けたことを特徴とする水棲生物飼育装置。
  4. 【請求項4】 上記脱気手段を人工肺としたことを特徴
    とする請求項3の水棲生物飼育装置。
  5. 【請求項5】 水棲生物を飼育するために、請求項1〜
    4のいずれかの水棲生物飼育装置を用いて、閉鎖循環系
    を浄化するようにしたことを特徴とする飼育水浄化法。
JP2001207368A 2001-07-09 2001-07-09 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法 Withdrawn JP2003018937A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001207368A JP2003018937A (ja) 2001-07-09 2001-07-09 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001207368A JP2003018937A (ja) 2001-07-09 2001-07-09 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003018937A true JP2003018937A (ja) 2003-01-21

Family

ID=19043366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001207368A Withdrawn JP2003018937A (ja) 2001-07-09 2001-07-09 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003018937A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845091A (zh) * 2019-12-22 2020-02-28 上海康恒环境股份有限公司 一种用于处理垃圾渗滤液的微生物电解池-膜生物反应器联合处理装置及其处理方法
CN111635085A (zh) * 2020-07-09 2020-09-08 天津高能嘉源环保科技有限公司 生化与氧化并联互备式的医疗废水处理系统和方法
WO2020239007A1 (zh) * 2019-05-31 2020-12-03 陈卫新 一种超泡生化气顶分离装置、益生菌培养机构、气顶机构及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020239007A1 (zh) * 2019-05-31 2020-12-03 陈卫新 一种超泡生化气顶分离装置、益生菌培养机构、气顶机构及其应用
CN110845091A (zh) * 2019-12-22 2020-02-28 上海康恒环境股份有限公司 一种用于处理垃圾渗滤液的微生物电解池-膜生物反应器联合处理装置及其处理方法
CN111635085A (zh) * 2020-07-09 2020-09-08 天津高能嘉源环保科技有限公司 生化与氧化并联互备式的医疗废水处理系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2684978T3 (es) Tratamiento bioelectroquímico de agua y aparato
JP5127200B2 (ja) アンモニア性窒素を含有する廃水の処理装置
WO2008109962A1 (en) Microbial fuel cell
CN104628090A (zh) 一种生物电化学反应器及其在降解氟代硝基苯类废水中的应用
CN110683640B (zh) 一种用于城市污水脱氮的反硝化生物转盘
CN106986460B (zh) 一种高度集成的回流式的生物电化学废水处理装置和废水处理方法
JP5101855B2 (ja) バイオリアクタ
CN109896614B (zh) 折流式三维电极-生物膜脱氮反应器
JP2011511709A (ja) 水処理のための、方法、システム、及び装置
JPH10230293A (ja) 微生物電極とそれを用いる水処理装置及び方法
JPH11333496A (ja) 窒素除去用微生物保持担体
CN111018101B (zh) 一种膜生物膜培养驯化工艺及处理高盐废水用膜生物膜反应装置
JP2009061390A (ja) 水中のアンモニア性窒素の直接酸化法及びその装置
JP2000126794A (ja) 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法
JP2003018937A (ja) 水棲生物飼育装置及び飼育水浄化法
JP2003052275A (ja) 魚介類の養殖方法および閉鎖循環式養殖システム
JP2002346566A (ja) 水処理装置および水処理方法
JP3316487B2 (ja) 水棲生物飼育水浄化システム
CN113860482A (zh) 一种人工湿地耦合微生物电池处理畜禽废水的方法
JP7218648B2 (ja) 微生物発電方法及び装置
JP4616594B2 (ja) 水処理方法および水処理装置
JP2000157995A (ja) 硝酸態窒素含有水処理方法
JPH09155388A (ja) 生体触媒を用いた脱窒装置
JPH10235394A (ja) 水中に溶解した酸化態窒素の除去装置
JPH1057987A (ja) 水の脱窒装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081007