JP2007000118A

JP2007000118A - 魚類飼育水の殺菌装置

Info

Publication number: JP2007000118A
Application number: JP2005187007A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takeda; 茂竹田; Masahiro Otsuka; 雅広大塚
Original assignee: HOKUTO KANKYO SYSTEM KK; TAIHEIYO BOEKI KK
Current assignee: HOKUTO KANKYO SYSTEM KK; TAIHEIYO BOEKI KK
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】飼育水の使用水量の変動に対応して、常に一定の濃度の殺菌剤を安定して注入することができるようにした電気分解による魚類飼育水の殺菌方法および殺菌装置を提供する。
【解決手段】海水を含有し、水産増養殖の飼育水として使用される飼育原水を殺菌処理する魚類飼育水の殺菌装置であって、原水供給部を介して供給される原水が所定量貯留される調整槽と、該調整槽で殺菌処理された調整水が給水ポンプを介して給水される飼育水槽と、上記調整槽内の原水を電解槽内に導入し、電気分解により殺菌剤を生成させる殺菌剤発生装置とを備え、上記殺菌剤発生装置は、第１の循環ラインを介して上記調整槽内の原水を電解槽に導入する一方、第２の循環ラインを介して電解槽からの殺菌剤を含む電解水を調整槽内に注入するようにした。
【選択図】図１

Description

本願発明は、魚類飼育水の殺菌装置に関するものである。

一般に、海水は様々な雑菌を含んでいる。そのため、海水或いは海水と淡水との混合水を水産増養殖の飼育水として利用する場合、予じめ殺菌処理を施して用いることが望まれる。また、飼育水槽内での雑菌の繁殖を防止するために、飼育水槽内の飼育水を定期的或いは連続的に殺菌処理することも望まれている。

このような魚類飼育水の殺菌方法として、例えば海水や海水と淡水との混合水のような被処理水に、オゾンを接触させて殺菌することが知られている。この殺菌処理方法は、被処理水にオゾンを接触させることにより生成される次亜臭素酸や次亜塩素酸等の酸化物を利用するものである（特許文献１参照）。

しかしながら、このオゾンによる殺菌方法によると、次亜臭素酸や次亜塩素酸の酸化物を生成する際に、オゾンを生成させる工程を経る必要がある。そのため、この殺菌方法では、エネルギー転換効率が非常に悪いという欠点を有する。また、この殺菌方法によると、未反応のオゾンが作業環境を汚染するという２次汚染の問題を生ずる恐れもある。

一方、次亜塩素酸や次亜臭素酸の酸化物を生成する方法として、上記被処理水を直流電流によって電気分解することが知られている。この方法によると、オゾンを用いる場合に比べて、高いエネルギー効率で上記次亜塩素酸、次亜臭素酸などの酸化物を生成することができる（特許文献２参照）。

特表平１１−５０１５２４号公報（明細書第１−２８頁、図１−１９）特許第３５８３６０８号公報（明細書第１−７頁、図１−３）

ところで、以上のような電気分解による殺菌方法を採用した場合、実際の水産養殖場では飼育水の使用水量が大きく変動するが、それに対応して必要な飼育水量を供給できること、また同飼育水中の殺菌剤の濃度を一定にするために酸化物の電解量（注入量）を適切に調整することが必要となる問題がある。

ところが、上記特許文献２に示される従来の殺菌装置のように、電気分解により殺菌剤を生成させる電解槽が、反応槽である曝気槽の前段側にあって飼育原水供給ラインに対して直列に挿入されており、先ず電気分解によって殺菌剤を発生させた処理飼育水が、続いて反応槽である曝気槽に供給されるようになっているものの場合、そのままでは大きな水量変動に任意に対応することができず、あえて対応しようとすれば必然的に大容量の電解槽を設置し、大きな電流で電気分解を行わなければならなくなる。

また殺菌剤濃度の調節は、電解量（電流量）の調整によって行わなければならないが、電解量の調整による殺菌剤濃度のコントロールは非常に難しい。

本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、飼育水量の変動に対応して、一定の殺菌剤濃度の殺菌処理飼育水を適切に供給し得るようにした魚類飼育水の殺菌装置を提供することを目的とするものである。

本願各発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１）請求項１の発明
この発明は、水産増養殖の飼育水として使用される飼育原水を殺菌処理する魚類飼育水の殺菌装置であって、原水供給部を介して供給される原水が所定量貯留される調整槽と、該調整槽で殺菌処理された調整水が給水ポンプを介して給水される飼育水槽と、上記調整槽内の原水を電解槽内に導入し、電気分解により殺菌剤を生成させる殺菌剤発生装置とを備え、上記殺菌剤発生装置は、第１の循環ラインを介して上記調整槽内の原水を電解槽に導入するようになっているとともに、第２の循環ラインを介して電解槽からの殺菌剤を含む電解水を調整槽内に注入するようになっていることを特徴としている。

このような構成によれば、従来のような原水を直接電解槽を通して電気分解した後に調整槽に供給する構成とは異なり、原水供給部から調整槽内に供給される原水量に応じて電解槽を介して生成した殺菌剤を注入することにより、飼育水槽側の必要量に応じて調整槽内に所望量の処理飼育水を常時貯留させておくことができ、この貯留水を飼育水槽からの要求に応じて任意に供給することができる。しかも、殺菌剤発生装置は、第１の循環ラインを介して上記調整槽内の原水を電解槽に導入するようになっているとともに、第２の循環ラインを介して電解槽からの殺菌剤を含む電解水を調整槽内に注入するようになっており、殺菌処理時の飼育水は、殺菌剤発生装置を介してサーキュレーションさせることにより、殺菌処理することができる。

したがって、飼育水槽側の水量変動にも対応しやすくなるとともに、調整槽内の水量が変動しても、それに対応して応答性良く所望の濃度の殺菌剤を発生させることができる。

その結果、濃度コントロールも容易になるとともに、殺菌剤発生装置の電解槽の大きさも、小さくて足りるようになる。

（２）請求項２の発明
この発明では、上記請求項１記載の発明において、調整槽内の水位を検出する水位検出手段と、該水位検出手段により検出された調整槽内の水位に応じて殺菌剤発生装置をＯＮ又はＯＦＦ制御する制御手段とを設けたことを特徴としている。

このような構成によれば、調整槽内の貯水量調節が容易になるとともに、それに対応した適切な殺菌剤濃度の調節が可能となる。

しかも、殺菌剤濃度の調節は、調整槽内の水位に応じて殺菌剤発生装置をＯＮ又はＯＦＦ制御するのみで足り、電解量自体の調節を必要としない。

（３）請求項３の発明
この発明では、上記請求項１又は２記載の発明において、第１の循環ラインを流れる飼育水中へ殺菌剤濃度を検出する濃度検出手段と、第２の循環ラインを開閉する電磁開閉手段と、上記濃度検出手段で検出された殺菌剤濃度に応じて上記電磁開閉手段の開閉手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴としている。

このような構成によれば、殺菌剤濃度をより高精度にコントロールすることが可能となる。

以上の結果、本願発明によると、飼育水槽側の使用水量の変動に対応して、常に一定の濃度の殺菌剤を安定して注入することができる高性能の電気分解式の魚類飼育水の殺菌装置を提供することができるようになる。

図１および図２は、本願発明の最良の実施の形態に係る魚類飼育水の殺菌装置および同殺菌装置における殺菌方法の構成を示している。

先ず図１は、同殺菌装置の飼育水処理系統を、また図２は同処理系統における処理作用を示している。

図１中において、符号１は魚類飼育用の原水（海水）が供給される飼育原水の供給ライン（メインライン）であり、該飼育原水供給ライン１からは、各飼育水槽７，７、７，７・・・毎の分岐供給ライン１ａ，１ａ・・・が分岐されており、これら各分岐供給ライン１ａ，１ａ・・・を介して対象となる魚類飼育水槽７，７、７，７・・・の飼育水処理系統に飼育原水が供給されるようになっている。

この分岐供給ライン１ａの下流には、マイクロコンピュータを備えた制御盤１３からの制御ライン１６を介した制御信号によって電気的に駆動制御され、上記供給される飼育原水の流量を一定の流量に調節設定した上で供給する定流量給水装置１１と該定流量給水装置１１を介して供給される飼育原水中に後述する次亜塩素酸ナトリウム発生装置５で発生させた次亜塩素酸ナトリウム（正確には次亜塩素酸ナトリウムの濃度を所定の濃度以上とした飼育水）を均一に混合する次亜塩素酸ナトリウム混合装置１２が設けられている。

一方、符号２は、飼育水槽７，７に供給する飼育水を一定の時間内所定量滞留させ、注入混合された次亜塩素酸ナトリウムで効果的に殺菌処理（反応処理）する調整槽であり、上記定流量給水装置１１および次亜塩素酸ナトリウム混合装置１２を介して供給される飼育原水は、先ずこの調整槽２に供給されて、次亜塩素酸ナトリウムが所定の濃度以上となった所定量の飼育水に調整処理される。

調整槽２には、長さの異なる第１〜第３の３本の電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ（１８ｃはコモン電極）よりなる水位検出電極１８が挿入設置されており、入力ライン１７ｂを介し、高，低２つの水位を検出して制御盤１３に入力する。そして、制御盤１３は、その検出水位に応じて上記定流量給水装置１１および後に述べる次亜塩素酸ナトリウム発生装置５をＯＮ，ＯＦＦ制御するようになっている（制御ライン１６、制御ライン１７ａ参照）。

すなわち、制御盤１３は、その検出水位に応じ、検出水位が低水位の場合には上記ソレノイドバルブよりなる定流量給水装置１１をＯＮ（開）にして飼育原水を高水位となるまで供給する一方、後述する次亜塩素酸ナトリウム発生装置５の電解槽中の電解電極５ａに電源部９から電源を供給（ＯＮ）して、電解槽中の飼育水（海水）の電気分解を行なって、その時の原水供給量に応じた量の殺菌剤としての次亜塩素酸ナトリウムを発生させる。

他方、上記検出された水位が高水位であった場合には、制御盤１３は上記定流量給水装置１１をＯＦＦ（閉）にして飼育原水の供給を停止するとともに、次亜塩素酸ナトリウム発生装置５の電解電極５ａへの電源の供給を停止（ＯＦＦ）して電気分解を中止する。

この電気分解の中止は、再び低水位状態が検出されて、新たに飼育原水が供給されるようになるまで維持される。

ところで、本実施の形態の場合、電気分解用の電解電極５ａを備え、電気分解によって殺菌剤としての次亜塩素酸ナトリウムを発生させる次亜塩素酸ナトリウム発生装置５は、ブースターポンプ３を介して飼育水槽７，７側に供給される飼育水の一部を第１の循環ラインである飼育水供給ライン１５ａを介して電解電極５ａを備えた電界槽内に導入し、飼育原水（海水）を電気分解することによって、調整槽２に供給された原水の量に応じた量の次亜塩素酸ナトリウムを発生させた後に、第２の循環ラインである次亜塩素酸ナトリウム供給ライン１５ｂを介して、上記分岐ライン１ａ下流の次亜塩素酸ナトリウム混合装置１２に供給するようになっている。

つまり、本実施の形態の構成では、前述した従来の殺菌装置のように、電気分解により殺菌剤を生成させる電解槽が、反応槽である曝気槽の前段側にあって飼育原水供給ラインに対して直列に挿入されており、先ず電気分解によって殺菌剤を発生させた処理飼育水が、続いて反応槽である曝気槽に供給されるようになっているものとは異なり、殺菌剤である次亜塩素酸ナトリウムを発生させる電解槽を備えた次亜塩素酸ナトリウム発生装置５は、反応槽である調整槽２からの飼育水を循環させる形で分岐ライン１ａから飼育水槽７，７までの飼育水供給ラインと並列な状態に設置されている。

以上のようにして、上記調整槽２で殺菌調整された処理飼育水は、ブースターポンプ３、流量計１９ａを備えた手動式の流量調整弁１９、活性炭式の残留塩素処理装置１４を備えた処理飼育水供給ライン４を介して、最終的に飼育水槽７，７に供給される。

なお、図１中の符号２１は活性炭層逆洗水の排出溝、２０はオーバーフロー水又は交換した使用済飼育水の排出溝である。

（殺菌方法）
次に図２は、上記図１の殺菌装置における殺菌方法（飼育水の処理工程）を示している。

図２中、各種の処理手段又は制御手段、被制御手段を示すブロック間を結ぶ２本線は実際の飼育水の流れる通路を、さらに１本線は制御手段側から被制御手段側への制御信号の供給ラインを、また矢印はそれら各々の方向をそれぞれ示している。

（１）調整槽２への飼育原水（海水）の供給と殺菌剤の注入
先ず飼育水供給ライン（メインライン）１からの飼育原水（海水）が、分岐ライン１ａを介して調整槽２に供給される。

この調整槽２に供給される飼育原水は、分岐ライン１ａの途中に設けられたソレノイドバルブよりなる定流量給水装置１１により所定の定流量に制御されるとともに、殺菌剤発生装置である次亜塩素酸ナトリウム発生装置５から第２の循環ラインである次亜塩素酸ナトリウム供給ライン１５ｂを介して供給される次亜塩素酸ナトリウム（殺菌剤）が次亜塩素酸ナトリウム混合装置１２部分で注入混合され、調整槽２内に貯留された状態では所定の殺菌剤濃度のものとなる。

（２）調整槽２内の飼育水水位の調整
調整槽２内には、長さの異なる第１〜第３の３本の電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃよりなる水位検出電極１８が設けられており、第１，第２の電極１８ａ，１８ｂの先端位置で決定される高、低２つの水位を検出してマイクロコンピュータを備えた制御盤１３に入力する（第３の電極１８ｃはコモン電極）。

そして、制御盤１３は、その検出結果に応じ、検出された水位が低水位の場合には上記ソレノイドバルブよりなる定流量給水装置１１をＯＮ（開）にして飼育原水を高水位となるまで供給する一方、上記次亜塩素酸ナトリウム発生装置５の電解槽中の電解電極５ａに電源部９から電源を供給（ＯＮ）して、電解槽中の飼育水（海水）の電気分解を行なって殺菌剤としての次亜塩素酸ナトリウムを発生させる。

この場合、該電解槽内への飼育水（海水）の供給は、給水ポンプであるブースターポンプ３および第１の循環ラインである飼育水供給ライン１５ａを介して上記調整槽２内の飼育水が導入されるようになっている一方、同電解槽で電気分解されて次亜塩素酸ナトリウムを発生させた高殺菌剤濃度の飼育水は、第２の循環ラインである次亜塩素酸ナトリウム供給ライン１５ｂを介して上記次亜塩素酸ナトリウム混合装置１２の上流側に供給されて、上述のように飼育原水中に均一に注入される。

（３）調整槽２内飼育水の殺菌剤濃度のコントロール
先にも述べたように、以上のような電気分解による殺菌方法を採用した場合、実際の水産養殖場では飼育水の使用水量が大きく変動するので、それに対応して、殺菌剤の濃度を一定にするために殺菌剤の電解量（注入量）を適切に調節制御することが必要となる。しかし、電解量自体を細かく調節制御することは、容易ではない。

このために、本実施の形態では、上述のように電気的に制御可能な定流量給水装置１１を介して調整槽２内への定量給水を行うようにする一方、同定流量給水装置１１を調整槽２内の水位の変化（高→低、低→高）に対応してＯＮ，ＯＦＦ制御することにより、例えば調整槽２の低水位と高水位の差（貯留水量）を、最大使用水量の時に、殺菌必要時間（例えば５分間）以上の貯留時間を取ることができる水量に設定するようにして、所定の殺菌剤濃度が実現されるようにしている。

また次亜塩素酸ナトリウム発生装置５は、上記定流量給水装置１１がＯＮになって新たな飼育原水の給水がおこなわれている時にのみ運転され、次亜塩素酸ナトリウムの注入量を一定にするので同次亜塩素酸ナトリウム発生装置５の電解量の調整は初期調整（初期設定）のみでよくなる。

（４）調整槽２から飼育水槽７，７への飼育水の供給
以上のようにして、殺菌剤としての次亜塩素酸ナトリウムが注入混合され、所定の殺菌剤濃度に調整された調整槽２内の処理飼育水は、ブースターポンプ３を備えた処理飼育水供給ライン４を介して最終段の飼育水槽７，７内に供給される。

この処理飼育水供給ライン４のブースターポンプ３の下流側には、流量計１９ａを備えた手動式の流量調整弁１９と活性炭を備えた残留塩素処理装置１４が設けられている。

そして、上記流量調整弁１９により手動設定された０〜最大量の範囲の流量が、上記残留塩素処理装置１４を介して残留塩素が除去された後に飼育水槽７，７に供給（給水）される。

上記調整すべき流量は、例えば飼育水槽７，７中に魚貝類の受精卵を収容しているような時には０であるが、成長に応じて増加させて行き、６０日程度で水槽容量の２倍程度まで１日毎に増加させるようにする。

この場合、前述した従来の殺菌装置では、それに対応して日々電解出力を調整することが必要であったが、本実施の形態の場合には、上記調整槽２内に一定殺菌剤濃度の所定量の処理飼育水が常時貯留されるようになっているので、単に流量調整弁１９のみを調整操作すれば足りる。

また、上記残留塩素は必ずしも１００％除去する必要は無く、要するに魚類の安全濃度以下（０．０３〜０．０４ｐｐｍ以下）となるようにすれば足りる。

以上のような構成によれば、従来のような原水を直接電解槽を通して電気分解した後に反応槽である曝気槽に供給する構成とは異なり、電解槽からの次亜塩素酸ナトリウムを注入しながら飼育水槽７，７側の必要水量に応じて調整槽２内に所望量の処理飼育水を供給して貯留させておくことができ、電解電極５ａをＯＦＦにした状態で、この貯留水を必要に応じてブースターポンプ３を介してサーキュレーションさせることにより、撹拌処理することもできる。

したがって、飼育水槽７，７側の水量変動にも対応しやすくなるとともに、調整槽２内の水量が変動しても、それに対応して応答性良く所望の濃度の殺菌剤を発生させることができる。

その結果、濃度コントロールも容易になるとともに、殺菌剤発生装置５の電解槽の大きさも、小さくて足りる。

しかも、殺菌剤濃度の調節は、調整槽２内の水位に応じて殺菌剤発生装置５をＯＮ又はＯＦＦ制御するのみで足り、電解量自体の調節を必要としない。

（変形例）
次に図３は、上記最良の実施の形態の魚類飼育水の殺菌装置の変形例を示している。

この変形例では、上述のようにブースターポンプ３から次亜塩素酸ナトリウム発生装置５へ調整槽２内の飼育水を供給する第１の循環ラインである飼育水供給ライン１５ａ中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出して制御盤１３に入力する濃度検出器２２が設けられており、制御盤１３は、該検出された次亜塩素酸ナトリウムの濃度が予じめ設定された基準濃度を超えている時は、第２の循環ラインである上記次亜塩素酸ナトリウム発生装置５から調整槽２への次亜塩素酸ナトリウム供給ライン１５ｂ中に設けられたソレノイドバルブよりなる電磁開閉装置２３をＯＦＦ（閉）にして、上記調整槽２内への次亜塩素酸ナトリウムの注入を停止する。

他方、上記検出された次亜塩素酸ナトリウムの濃度が予じめ設定された基準濃度以下に低下した時は、同次亜塩素酸ナトリウム発生装置５から調整槽２への次亜塩素酸ナトリウム供給ライン１５ｂ中に設けられたソレノイドバルブよりなる電磁開閉装置２３をＯＮ（開）にして上記調整槽２内への次亜塩素酸ナトリウムの注入を開始するようになっている。

したがって、このような構成によると、より殺菌剤の濃度コントロール精度が向上する。

（その他の実施の形態）
なお、以上の実施形態では、殺菌剤の一例として、次亜塩素酸ナトリウムを採用したが、本願発明の他の実施の形態として、それと同等の作用を有する各種の殺菌剤の採用が可能であることはもちろんである。

図１は、本願発明の最良の実施の形態に係る魚類飼育水の殺菌装置の構成を示す飼育水処理系統図である。図２は、同殺菌装置における殺菌方法を示す飼育水処理工程の説明図である。図３は、本願発明の最良の実施の形態の変形例に係る魚類飼育水の殺菌装置の構成を示す飼育水処理系統図である。

符号の説明

１は飼育原水供給ライン、１ａは分岐ライン、２は調整槽、３はブースターポンプ、４は処理飼育水供給ライン、５は次亜塩素酸ナトリウム発生装置、５ａは電解電極、７は飼育水槽、９は電源部、１３は制御盤、１４は残留塩素処理装置、２２は濃度検出器である。

Claims

海水を含有し、水産増養殖の飼育水として使用される飼育原水を殺菌処理する魚類飼育水の殺菌装置であって、原水供給部を介して供給される原水が所定量貯留される調整槽と、該調整槽で殺菌処理された調整水が給水ポンプを介して給水される飼育水槽と、上記調整槽内の原水を電解槽内に導入し、電気分解により殺菌剤を生成させる殺菌剤発生装置とを備え、上記殺菌剤発生装置は、第１の循環ラインを介して上記調整槽内の原水を電解槽に導入するようになっているとともに、第２の循環ラインを介して電解槽からの殺菌剤を含む電解水を調整槽内に注入するようになっていることを特徴とする魚類飼育水の殺菌装置。
調整槽内の水位を検出する水位検出手段と、該水位検出手段により検出された調整槽内の水位に応じて殺菌剤発生装置をＯＮ又はＯＦＦ制御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の魚類飼育水の殺菌装置。
第１の循環ラインを流れる飼育水中の殺菌剤濃度を検出する濃度検出手段と、第２の循環ラインを開閉する電磁開閉手段と、上記濃度検出手段で検出された殺菌剤の濃度に応じて上記電磁開閉手段の開閉状態を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の魚類飼育水の殺菌装置。