JP2009060872A - Method for treating water for breeding, device for treating water for breeding and system for breeding - Google Patents
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Description
本発明は飼育水処理方法、飼育水処理装置、および飼育システムに関するもので、より詳細には、魚や海獣などの飼育に適した飼育水の処理方法および処理装置、並びに魚や海獣などの飼育システムに関するものである。 The present invention relates to a breeding water treatment method, a breeding water treatment apparatus, and a breeding system, and more particularly, to a breeding water treatment method and treatment apparatus suitable for breeding fish and sea animals, and a breeding system such as fish and sea animals. Is.
飼育水を懸濁物除去処理するとともに、好気性の微生物により硝化処理する飼育水処理方法としては、従来、特許文献1に記載のものが知られている。この従来例において、魚介類を飼育する飼育水槽内の水は、飼育水槽から沈殿槽、泡沫分離槽、硝化槽を順次経由して再び飼育水槽に戻る閉鎖的な循環経路を循環して浄化処理される。 As a breeding water treatment method in which breeding water is treated for removing suspended matter and nitrified with aerobic microorganisms, the method described in Patent Document 1 has been known. In this conventional example, the water in the breeding aquarium where the fish and shellfish are bred is clarified by circulating through a closed circulation path that returns from the breeding tank to the breeding tank through the sedimentation tank, foam separation tank, and nitrification tank in order. Is done.
上記沈殿槽は、槽内に一定時間飼育水を滞留させて水中の残餌や糞などを沈殿させ、水から分離する。また、上記泡沫分離槽は、エアレーションすることによって、気泡表面に浮遊物質を付着させたり、泡立てによって溶解性有機物の発泡を促進させて有機物を泡沫として水から分離する。さらに、上記硝化槽は、該硝化槽内に充填してある粒状の濾過材に付着する微生物としての好気性の硝化菌の硝化作用によって、水中のアンモニアを分解する。 In the settling tank, breeding water is retained in the tank for a certain period of time to precipitate residual bait, feces, etc. in the water and separate from the water. In addition, the foam separation tank separates the organic substance from the water as a foam by aeration to attach a floating substance to the bubble surface or promote foaming of the soluble organic substance by foaming. Further, the nitrification tank decomposes ammonia in water by the nitrification action of aerobic nitrifying bacteria as microorganisms attached to the particulate filter medium filled in the nitrification tank.
また、上記沈殿槽等のそれぞれの槽からは、上述した循環経路に加えてそれぞれの槽での浄化処理に伴って発生する汚泥を水とともに固液分離手段に取り出すための取り出し経路が設けられ、この固液分離手段で汚泥と分離された水は戻し経路によって沈殿槽に返送されて浄化処理に伴う水の減少が防止される。循環経路に流れる水量の例えば1/2から1/10までの程度の水量が固液分離手段に取り出される。
しかしながら、上記従来例は、飼育水の処理のための設備が大型化、あるいは複雑化してしまうという欠点がある。 However, the above conventional example has a drawback that the equipment for the treatment of breeding water becomes larger or complicated.
すなわち、上記従来例における硝化槽のような好気性の微生物による硝化処理は、一般に、処理効率があまり良好ではないために設備、すなわち硝化槽が大型化してしまうという問題がある。このような低い処理効率は酸素供給量不足による微生物の非活性化が大きな原因とされており、このために例えば従来においては、攪拌装置等を槽内に別途設置し、濾材表面を流れる飼育水の流速を速めて微生物への酸素の供給を良好にするなどの対応が取られる場合があるが、この場合には攪拌装置の設置により設備がより複雑化してしまうという新たな問題が生じてしまう。 In other words, the nitrification treatment using an aerobic microorganism such as the nitrification tank in the above conventional example generally has a problem that the equipment, that is, the nitrification tank is enlarged because the treatment efficiency is not so good. Such low treatment efficiency is largely caused by inactivation of microorganisms due to insufficient oxygen supply. For this reason, conventionally, for example, a stirrer or the like is separately installed in the tank, and the breeding water flowing on the surface of the filter medium is used. Although measures such as increasing the flow rate of oxygen to improve the supply of oxygen to microorganisms may be taken, in this case, a new problem arises that the installation of the stirring device makes the facility more complicated .
本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、設備をより小型化、単純化することができる飼育水処理方法、飼育水処理装置、および飼育システムの提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide a breeding water treatment method, a breeding water treatment apparatus, and a breeding system capable of further downsizing and simplifying equipment.
本発明によれば上記目的は、
飼育水1を懸濁物除去処理するとともに、好気性の微生物により硝化処理する飼育水処理方法であって、
前記微生物を収容する生物濾過槽2に流入された飼育水1を泡沫分離装置3に引き込み、泡沫分離処理により懸濁物4を除去するとともに溶存酸素量を高めた後、前記生物濾過槽2に戻して好気性の微生物の硝化作用を促進させる飼育水処理方法を提供することにより達成される。
According to the present invention, the object is
A breeding water treatment method in which the breeding water 1 is subjected to a suspension removal treatment and nitrified with an aerobic microorganism,
The breeding water 1 that has flowed into the
本発明によれば、生物濾過槽2に流入された飼育水1は泡沫分離装置3に引き込まれて泡沫分離処理された後、再度生物濾過槽2に戻される。泡沫分離処理における泡沫の発生、すなわち飼育水1中への空気の供給は、懸濁物4の除去と同時に溶存酸素量を増大させ、泡沫分離処理を経由した飼育水1が生物濾過槽2に帰還されることにより、生物濾過槽2内の飼育水1の溶存酸素量を増大させることができ、好気性の微生物の処理効率を向上させることができる。
According to the present invention, the breeding water 1 that has flowed into the
生物濾過槽2と泡沫分離装置3との間での飼育水1の循環は、生物濾過槽2内の飼育水1の全量をそのまま泡沫分離装置3に導入し、泡沫分離処理後の飼育水1の全量をそのまま生物濾過槽2に戻して行う、すなわち生物濾過槽2、泡沫分離装置3にそれぞれ飼育水1を一度ずつのみ通すなどして処理させることも可能であるが、生物濾過処理と泡沫分離処理のそれぞれに必要な処理時間の違いを利用すれば、生物濾過槽2内の飼育水1の全量のうちの一部の適量を泡沫分離装置3に順次引き込み、生物濾過処理に比して泡沫分離処理の処理回数を増やして実質的に全量に対して泡沫分離処理をさせることも可能で、この場合には、泡沫分離装置3をより小型化することができる上に、泡沫分離処理の繰り返しによって溶存酸素量をより増大させることができる。上記処理回数は、浄化すべき水質を考慮して適宜実験により決定することができる。
Circulation of the breeding water 1 between the
また、上述した従来例のように飼育水1を生物濾過槽2を介して循環させたときには、泡沫分離装置3から帰還する水量により生物濾過槽2の導入水量が増えることによって、生物濾過槽2内の流速を速めて微生物への酸素供給の機会を増大させることができる。
In addition, when the breeding water 1 is circulated through the
したがって本発明によれば、酸素供給量の増大により、生物濾過処理時における好気性の微生物による硝化処理効率を向上させることができ、水質浄化性能を維持して、生物濾過槽2をより小型化、単純化することができる。また、上述したように飼育水1を循環処理する場合において、処理水量の増大を生物濾過処理に限れば、泡沫分離処理のためなどの他の設備について大型化を招くことはない。
Therefore, according to the present invention, by increasing the oxygen supply amount, it is possible to improve the nitrification efficiency by aerobic microorganisms during the biological filtration process, maintain the water purification performance, and further reduce the size of the
このような飼育水処理方法を用いた閉鎖循環式の飼育水処理によって高効率な飼育水1の浄化を行えば、水族館における海獣等の飼育のほか、早期に大きく育てるために多量に餌を与えることによる残餌や、このような餌の大量摂取に伴って多量に排泄される糞や尿が発生するような養殖魚等の飼育であってもより簡易に、かつ良好に飼育水1の水質を維持することができる。また、水質の良好な維持により、新しい水の補充による病原菌の混入のおそれを低減させて安定して良好に飼育、養殖を行うことができる。さらに、養殖の休閑期などの場合には、飼育水1を生物濾過処理と泡沫分離処理との間でのみ循環させれば、良好に経費を節減しつつ微生物を維持させることができる。さらに、万一疾病が発生したときには、泡沫分離処理設備を利用して空気の代わりにオゾンを飼育水1に供給し、殺菌処理することも可能である。 If highly efficient breeding water 1 is purified by such a closed-circulation breeding water treatment using the breeding water treatment method, a large amount of food is given for breeding sea animals in an aquarium, as well as for early growth. The quality of the breeding water 1 is simpler and better even if it is reared by cultured fish such as residual food due to the occurrence of such a thing, or feces and urine excreted in large quantities due to such large intake of food. Can be maintained. In addition, by maintaining good water quality, the possibility of contamination by pathogenic bacteria due to replenishment of new water can be reduced and stable breeding and aquaculture can be performed. Furthermore, in the fallow season of aquaculture, if the breeding water 1 is circulated only between the biofiltration process and the foam separation process, the microorganisms can be maintained with good cost savings. Furthermore, in the unlikely event that a disease occurs, ozone can be supplied to the breeding water 1 in place of air using a foam separation treatment facility and sterilized.
また、以上の飼育水処理は、
飼育水1に含まれた懸濁物4を通過させる間隙8を形成する濾材6によって好気性の微生物を保持し、流入された飼育水1を微生物により硝化処理する生物濾過槽2と、
該生物濾過槽2から飼育水1を引き込み、エアレータ9からのエアレーションにより懸濁物除去処理するとともに溶存酸素量を高めて前記生物濾過槽2に帰還させる泡沫分離装置3とを有する飼育水処理装置を用いて行うことができる。
In addition, the above breeding water treatment
A
A breeding water treatment apparatus having a
生物濾過槽2は、懸濁物4が除去される前の飼育水1の流入によって懸濁物4が蓄積されてしまうことを防ぐことができるように、懸濁物4を通過させる間隙8を形成する濾材6によって硝化作用のある微生物を保持する。懸濁物4を通過させる間隙8を形成するには、例えば、濾材6を多数の粒状体で構成する場合には、粒状体の粒径や形状などを調節すれば足り、この粒径等については、飼育水1に含まれる懸濁物4のサイズ、すなわち飼育する水棲生物の糞の大きさなどを考慮して適宜実験により決定することが可能である。
The
また、生物濾過槽2から泡沫分離装置3への飼育水1の導入には、泡沫分離装置3のエアレータ9によって生じる泡沫7の浮上による水流を利用することも可能である。このようにエアレータ9を泡沫7の発生のみならず水流を起こすためのポンプのように機能させる、いわゆるエアリフト方式を採用すれば、泡沫分離装置3に飼育水1を導入するための独立の動力を必要としないことから、より設備を簡略化することができる。
In addition, for introducing the breeding water 1 from the
この場合において、上述した閉鎖循環式の水処理として構成し、エアレータ9によって生じる水流を生物濾過槽2の排出口5から排出される、すなわち飼育水槽14に繋がる循環水路13に流れ出る水流よりも強く設定し、泡沫分離装置3への導入水量を排出口5からの排出水量よりも大きくすれば、飼育水1から懸濁物4を良好に除去して閉鎖循環させることができる。
In this case, the water flow generated by the aerator 9 is configured as the above-described closed-circulation type water treatment and is discharged from the discharge port 5 of the
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、飼育水の処理に要する設備をより小型化、単純化することができ、コストを抑えて飼育水の水質を良好に維持することができる。また、水質の良好な維持によって閉鎖循環式で処理される飼育水の補充による病原菌の混入のおそれを低減させて良好に飼育を行うことができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, the equipment required for the treatment of breeding water can be further reduced in size and simplified, and the quality of the breeding water can be maintained well at a reduced cost. . Moreover, by maintaining good water quality, it is possible to reduce the risk of contamination with pathogenic bacteria due to supplementation of breeding water that is treated in a closed circulation manner, and breed well.
図1および図2に本発明の実施の形態を示す。この実施の形態はタイやヒラメ、フグといった魚の養殖を目的とする飼育システムを構築したもので、魚を飼育する飼育水槽14内の飼育水1を浄化処理するために、飼育水槽14には循環水路13を用いた水処理装置、すなわち閉鎖循環式の飼育水1の処理装置が接続される。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a breeding system is constructed for the purpose of cultivating fish such as Thailand, flounder, and puffer fish. In order to purify the breeding water 1 in the
飼育水1の処理装置は、生物濾過槽2と、懸濁物除去装置(泡沫分離装置3)と、温度調節装置20と、殺菌装置21とを有し、飼育水槽14内の飼育水1の適量を循環水路13を介してこれらを経由して処理された浄化処理水と常時入れ替えることにより、飼育水槽14内の飼育水1を清浄化した状態に維持する。
The treatment device for the breeding water 1 includes a
上記生物濾過槽2は硝化処理、すなわち、主に魚が飼育水1中に排泄する毒性の強いアンモニアを微生物(硝化微生物)によって酸化させて亜硝酸、硝酸へと変える処理をするためのもので、硝化作用を有する好気性の微生物が付着する多数の粒状体からなる濾材6を槽2内部に収容する。図2に示すように、この濾材6は適宜メッシュサイズの網22に保持あるいは規制されて生物濾過槽2からの流出を防止され、飼育水1の通過により、飼育水1に溶存する酸素の供給を受けた微生物によって硝化処理を施す。
The
また、上記懸濁物除去装置3は、エアレータ9によって飼育水1中に微細な泡沫7を生じさせる空気を供給し、浮上する泡沫7に飼育水1中を浮遊する懸濁物4を付着させて水面に浮上した泡沫7とともに懸濁物4をスカムとして飼育水1から分離、回収する泡沫分離装置3であり、この実施の形態においては、エアレータ9によるエアレーションによって生じる水流により装置3内部の中空部23に処理対象水となる飼育水1を導入し、また該中空部23から処理済水としての飼育水1を排出させる、すなわちエアレーションによって循環水流を生じさせるいわゆるエアリフト方式の泡沫分離装置3が使用される。図2に示すように、エアリフトで循環させるために、上記中空部23の底部にはエアレータ9の散気部8aに隣接して飼育水1を導入する取水部12が、装置3上部には飼育水1を排出する排水部11が設けられ、装置3天井部には、飼育水1中の懸濁物4を付着した泡沫7が溢れ出やすいように漏斗状にすぼめられた開口部3aが設けられる。懸濁物4を付着させて開口部3aから溢れ出た泡7は、廃棄槽24に蓄積され、この後、適宜固液分離などして処分される。
In addition, the
上記温度調節装置20は、飼育水槽14内の飼育水1を温度管理するもので、図示しない制御機構に従ってボイラーや冷凍機により加熱、冷却したチューブ内に飼育水1を通し、飼育水槽14内の飼育水1を飼育対象の魚に適した水温に制御する。また、上記殺菌装置21は、導入された飼育水1に紫外線を照射し、ウィルスや大腸菌などの殺菌処理を施す。
The
以上の飼育水処理装置の循環水路13は、図1に示すように、飼育水槽14から生物濾過槽2、温度調節装置20、殺菌装置21を順番に経由して飼育水槽14に戻る循環経路を形成する。循環経路上には、生物濾過槽2から循環水路13へと流れる流速、流量を調整しやすいように、送水用のポンプ25が生物濾過槽2と温度調節装置20とを接続する循環水路13上に設けられ、これにより飼育水1が循環経路内をほぼ一定の流速で流される。飼育水槽14からの飼育水1の引き出しは、沈殿する糞等を取り込みやすいように、例えば、飼育水槽14の底部から行われる。
As shown in FIG. 1, the
また、上述した循環水路13が直接接続されない泡沫分離装置3は、生物濾過槽2との間で飼育水1を交換することで飼育水1に懸濁物除去処理を施す。図2に示すように、上述した生物濾過槽2には、濾材6を挟む流路を形成するようにして流入口10と排出口5が設けられ、循環水路13を介して飼育水槽14から流れてきた飼育水1は、生物濾過槽2に流入口10から流入されて排出口5から排出する過程で濾材6を通過する。
Moreover, the
生物濾過槽2の上方への開放部を流入口10として活用するこの実施の形態において、生物濾過槽2には、底部を連通させて生物濾過槽2を2つの区画に仕切る縦方向の仕切り26が設けられ、この仕切り26で仕切られたより広い一方の区画の上方への開放部が流入口10として機能し、他方の区画の上部に上述した排出口5が形成される。濾材6は、泡沫分離装置3による懸濁物除去処理前の飼育水1の流入を考慮し、飼育水1中の懸濁物4が通過できる間隙8を形成するサイズの粒状体の多数で構成され、上記一方の区画内を水平方向に塞ぐようにして配置されて網22で支持され、生物濾過槽2の高さ方向中間部に保持される。これにより飼育水1は、生物濾過槽2の一方の区画に上方から流入されると、濾材6を通過して下方に移動し、仕切り26を越えて他方の区画側に移動した後、今度は上方に移動して排出口5から排出される。
In this embodiment in which the upward opening portion of the
上述した生物濾過槽2と飼育水1を交換する泡沫分離装置3は、取水部12によって上記濾材6の下方、すなわち濾材6を既に通過した飼育水1を生物濾過槽2から中空部23の底部に取り込み、この中空部23内で泡沫分離処理してから排水部11によって濾材6の上方、すなわち流入口10から生物濾過槽2内に流入されて濾材6を通過する前の飼育水1に加えるようにして処理済水を生物濾過槽2に帰還させる。上記中空部23は有底の略円筒形状に形成され、取水部12は、略水平に延びて生物濾過槽2の低い位置とエアレータ9の散気部8aに隣接する泡沫分離装置3の中空部23の低い位置とを接続し、また、排水部11は、略水平に延びて生物濾過槽2の高い位置と泡沫分離装置3の中空部23の高い位置を接続する。
The
また、上記泡沫分離装置3として上述した生物濾過槽2による生物濾過処理に比べて処理能力の低い小型のものを用いるこの実施の形態において、生物濾過処理と泡沫分離処理のそれぞれの処理時間の違いを考慮した上で、上述したポンプ25とエアレータ9によるエアリフトのそれぞれの送水力が適宜調整される。すなわち、生物濾過槽2から排出口5を通って飼育水槽14に戻される飼育水1について、単に一度泡沫分離処理が施されたものよりも水質を良好にし、溶存酸素量を高めるには、排出口5を通る単位時間当たりの水量よりも、取水部12によって泡沫分離装置3に引き込まれる単位時間当たりの水量が多ければ足りる。この実施の形態においては、生物濾過槽2よりも比較的処理能力が低く、かつ、処理時間が短い泡沫分離装置3に取水部12によって生物濾過槽2の排出口5から排出されるよりも速い流速で飼育水1を引き込むことにより、単位時間当たりで生物濾過処理される水量よりも泡沫分離処理される水量を増大させ、生物濾過槽2から排出口5を通って飼育水槽14に戻る飼育水1に対して実質的に十分な泡沫分離処理を確保する。
Moreover, in this embodiment using the small thing with a low processing capability compared with the biological filtration process by the
したがって飼育水処理装置は、飼育水1を飼育水槽14と生物濾過槽2等との間で循環させる主循環系27と、この主循環系27内の生物濾過槽2に対して泡沫分離装置3との間での飼育水1を循環させる副循環系28とを有し、副循環系28によって主循環系27を循環する飼育水1に生物濾過処理工程と同時に懸濁物除去処理工程を行い、飼育水槽14から汚れた飼育水1を常時取り込むと同時に、浄化された飼育水1を継続供給する。また、副循環系28が主循環系27よりも循環流の流速、流量を高く設定され、生物濾過処理される濾過処理対象水は、副循環系28を循環する泡沫分離処理済水によって溶存酸素量が増大されるとともに流速が速められ、かつ、懸濁物4の含有量が低減され、これによって濾材6に付着する微生物への酸素供給量を増大させて硝化処理効率が高められる。
Therefore, the breeding water treatment apparatus includes a
なお、以上においては飼育水槽14から懸濁物4を除去することなく生物濾過槽2に直接飼育水1を導入し、生物濾過槽2を経由して泡沫分離装置3によって飼育水1に懸濁物除去処理を施す場合を示したが、飼育水1を滞留させるなどすれば、例えば、泡沫分離装置3を経由して生物濾過槽2に飼育水1を導入し、生物濾過槽2と泡沫分離装置3との間で飼育水1の交換を繰り返した後、泡沫分離装置3から循環させることなども可能である。また、生物濾過槽2内の濾材6を通過し、あるいは濾材6を通過する前の飼育水1を泡沫分離装置3との間で交換するに際しては、泡沫分離装置3の取水部12、排水部11によって生物濾過槽2自体に対して直接取水、排水するほか、例えば、生物濾過槽2の上流、下流の循環水路13に取水部12、排水部11を接続して行うことも可能である。
In the above, the breeding water 1 is directly introduced into the
1 飼育水
2 生物濾過槽
3 泡沫分離装置
4 懸濁物
5 排出口
6 濾材
7 泡沫
8 間隙
9 エアレータ
10 流入口
11 排水部
12 取水部
13 循環水路
14 飼育水槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記微生物を収容する生物濾過槽に流入された飼育水を泡沫分離装置に引き込み、泡沫分離処理により懸濁物を除去するとともに溶存酸素量を高めた後、前記生物濾過槽に戻して好気性の微生物の硝化作用を促進させる飼育水処理方法。 It is a breeding water treatment method in which breeding water is treated for removing suspended matter and nitrified by aerobic microorganisms,
The breeding water that has flowed into the biological filtration tank containing the microorganisms is drawn into a foam separation device, the suspension is removed by foam separation treatment and the dissolved oxygen amount is increased, and then returned to the biological filtration tank to return to the aerobic A breeding water treatment method for promoting nitrification of microorganisms.
前記泡沫分離処理は、発生する泡沫によって前記排出口に流れ込む排出流よりも強い水流を生じさせて生物濾過槽の濾材を通過した飼育水を排出口に比べて優先的に泡沫分離装置に引き込むことによりなされる請求項1記載の飼育水処理方法。 The nitrification treatment is performed by passing the breeding water that is introduced and returned from the foam separation device through a filter medium to which microorganisms adhere on the way to discharge from the discharge port formed in the biological filtration tank,
In the foam separation process, the generated water causes a stronger water flow than the discharge flow flowing into the discharge port, and the breeding water that has passed through the filter medium of the biological filtration tank is preferentially drawn into the foam separation device compared to the discharge port. The breeding water treatment method according to claim 1, which is performed by:
該生物濾過槽から飼育水を引き込み、エアレータからのエアレーションにより懸濁物除去処理するとともに溶存酸素量を高めて前記生物濾過槽に帰還させる泡沫分離装置とを有する飼育水処理装置。 A biological filtration tank that retains aerobic microorganisms by a filter medium that forms a gap through which a suspension contained in the breeding water passes, and nitrifies the fed breeding water with microorganisms;
A breeding water treatment apparatus comprising: a foam separation device that draws breeding water from the biological filtration tank, removes suspended matter by aeration from an aerator, and returns the amount of dissolved oxygen to the biological filtration tank.
前記泡沫分離装置には、エアレーションによって水流を生じさせて生物濾過槽の濾材を通過した飼育水を取り込む取水部が形成される請求項3記載の飼育水処理装置。 The biological filtration tank has an inlet through which breeding water flows, and an outlet through which the breeding water that has flowed from the inlet and discharged from the drainage part of the foam separation device and passed through the filter medium to which nitrifying microorganisms adhere is discharged. Formed,
The breeding water treatment apparatus according to claim 3, wherein the foam separation device is formed with a water intake portion that takes in breeding water that has passed through the filter medium of the biological filtration tank by generating a water flow by aeration.
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