JP2010057366A - System for controlling water temperature of culture aquarium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for controlling the water temperature of a culture aquarium, which can effectively use a solar water heater and simultaneously use the noteworthy characteristics of micro bubbles to extremely efficiently control the water temperature of the culture aquarium and simultaneously accurately maintain the quality of the water. <P>SOLUTION: The water temperature control system A in an aquarium 1 for culturing fishes, shellfishes, or the like, includes a solar water heater 2, a hot water circulation route 3 for circulating the hot water produced in the solar water heater 2, a liquid-gas heat exchanger 4 disposed in the middle of the hot water circulation route 3 and subjected to a heat exchange with introduced external air to produce warm air, and a gas-liquid heat exchanger 5 for introducing the warm air produced by the liquid-gas heat exchanger 4 thereinto to exchange heat with water supplied from the culture aquarium 1 and to produce warm water, and returning the heat-exchanged warm water to the culture aquarium 1, wherein a micro bubble generator 6 is disposed in the gas-liquid heat exchanger 5, and the warm air is micro-bubbled by the micro bubble generator 6 to contact the water supplied from the culture aquarium 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、魚介類の養殖用大型水槽内の水温を制御するためのシステムに関する。   The present invention relates to a system for controlling the water temperature in a large aquaculture tank for seafood.

たい、まぐろ、はまち、さば、いか、貝およびかになどの魚介類を水槽内で養殖する場合、水槽内の水温の調整が、良質の魚介類を得る上で重要となる。また、水槽内では多くの魚介類が養殖されるため、その糞や残った餌が溜り、これによって様々な細菌も繁殖して水質が悪化する。そのため、水質の維持も良質の魚介類を得る上で重要となる。このような水温の調整や水質の維持のための装置は大変大掛かりであり、養殖業者にとっては、その設置のために大きなコスト的負担を強いられていた。   When cultivating seafood such as tuna, tuna, sea bream, mackerel, squid, shellfish and crab in an aquarium, the adjustment of the water temperature in the aquarium is important for obtaining good quality seafood. In addition, since many fish and shellfish are cultivated in the aquarium, the feces and the remaining food are collected, thereby causing various bacteria to grow and the water quality to deteriorate. Therefore, maintaining water quality is also important in obtaining good quality seafood. Such a device for adjusting the water temperature and maintaining the water quality is very large, and a large amount of cost has been imposed on the fishermen for the installation.

ところで、太陽熱を熱源とする太陽熱温水装置が、省エネルギーの観点から注目され、一般家屋でも使用されていたが、最近では太陽光発電装置にとって代わられ、有効利用されていない場合がある。また、近年特許文献1に示されるように、直径3μm程度の微細気泡(マイクロバブル)を発生させる装置が開発され、養殖池や養殖場に応用して溶存酸素量を増加させる試みもなされるようになった。さらに、特許文献2に示されるように、風力発電装置や、太陽光発電装置で得た電力を駆動源として作動する給餌装置を魚介類の養殖場に設置し、自然エネルギーによって自動的に給餌し、省資源的に魚介類の養殖を行うことも提案されている。   By the way, although the solar water heater which uses solar heat as a heat source attracted attention from an energy-saving viewpoint and was used also in the general house, it has recently replaced with a solar power generation device and may not be used effectively. In recent years, as disclosed in Patent Document 1, an apparatus for generating microbubbles having a diameter of about 3 μm has been developed, and an attempt to increase the amount of dissolved oxygen by applying it to an aquaculture pond or aquaculture farm will be made. Became. Furthermore, as shown in Patent Document 2, a wind power generation device or a feeding device that operates using electric power obtained from a solar power generation device as a drive source is installed in a fishery farm, and is automatically fed by natural energy. It has also been proposed to fish seafood in a resource-saving manner.

特許第3682286号公報Japanese Patent No. 3682286 特許第3766414号公報Japanese Patent No. 3766414

給湯システムとして考えた場合に、太陽熱温水装置は、十分な性能を有しており、有効利用することが好ましい。設備としてこのまま放置することは極めて無駄である。また、養殖用水槽で魚介類の養殖をする場合には、水槽内の水温調整や水質維持が重要で、その為に大掛かりな設備を設置する必要がある。特許文献1及び特許文献2では、海や湖沼等を魚網で区画した養殖場での適用例が示されているが、このような養殖場の場合、自然状態の海や湖沼の一部に存在することになるため、水温や水質を制御する必要がない。仮に、この自然環境が魚介類にとって適切でなくなったとしても、これを制御することは極めて困難である。特に、細菌による汚染は、防ぐことが難しく、細菌で汚染された魚介類が市場に出回ると、消費者は多大な不利益を被ることになる。特許文献1や特許文献2が対象とする養殖場においては、養殖用水槽における水温や水質を制御する技術思想は導出されるものではない。   When considered as a hot water supply system, the solar water heater has sufficient performance and is preferably used effectively. It is extremely useless to leave it as it is as equipment. In addition, when cultivating seafood in an aquaculture tank, it is important to adjust the water temperature and maintain the water quality in the tank, and it is necessary to install large-scale equipment for that purpose. Patent Document 1 and Patent Document 2 show an application example in a farm where a sea, a lake, or the like is partitioned by a fish net. In the case of such a farm, it exists in a part of the sea or lake in a natural state. Therefore, it is not necessary to control the water temperature and water quality. Even if this natural environment is no longer appropriate for seafood, it is extremely difficult to control. In particular, contamination by bacteria is difficult to prevent, and consumers will suffer a great disadvantage when fish and shellfish contaminated with bacteria are put on the market. In the aquaculture farm which patent document 1 and patent document 2 make object, the technical idea which controls the water temperature and water quality in the aquaculture tank is not derived.

本発明の目的は、太陽熱温水装置の有効利用を図ると共に、マイクロバブルの特筆される特性を利用して、養殖用水槽の水温調整を極めて効率的に行い、同時に水質維持も的確に成し得る養殖用水槽の水温制御システムを提供することである。   The object of the present invention is to make effective use of the solar water heater, and to use the special characteristics of microbubbles to adjust the water temperature of the aquaculture tank extremely efficiently and at the same time to maintain water quality accurately. It is to provide a water temperature control system for aquaculture tanks.

本発明に係る養殖用水槽の水温制御システムは、
魚介類等の養殖用水槽における水温の制御システムであって、
太陽熱温水装置と、
前記太陽熱温水装置で生成される温水を循環させる温水循環路と、
前記温水循環路の途中に配設され、導入される外気に熱交換して暖気を生成する液−気熱交換器と、
前記液−気熱交換器により生成された暖気を導入して前記養殖用水槽から供給される水に熱交換して温水とし、この熱交換温水を前記養殖用水槽へ還流する気−液熱交換器とを含み、
前記気−液熱交換器内には、マイクロバブル発生器が設置され、前記暖気は、前記マイクロバブル発生器によってマイクロバブル化されて、前記養殖用水槽から供給される水と接触するよう構成されていることを特徴とする養殖用水槽の水温制御システムである。
The water temperature control system for the aquaculture tank according to the present invention is:
A water temperature control system for aquaculture tanks for seafood, etc.
A solar water heater,
A hot water circuit for circulating hot water generated by the solar water heater,
A liquid-air heat exchanger that is arranged in the middle of the hot water circulation path and generates heat by exchanging heat with the introduced outside air;
Air-liquid heat exchange in which warm air generated by the liquid-air heat exchanger is introduced and heat is exchanged with water supplied from the aquaculture tank to form hot water, and the heat exchange warm water is returned to the aquaculture tank. Including
A microbubble generator is installed in the gas-liquid heat exchanger, and the warm air is microbubbled by the microbubble generator and is configured to come into contact with water supplied from the aquaculture tank. This is a water temperature control system for an aquaculture tank.

本発明に従えば、太陽熱温水装置によって省エネルギー的に温水が生成される。生成された温水の熱は、液−気熱交換器において、導入される外気に伝熱されて熱交換される。液−気熱交換器において生成された暖気は、気−液熱交換器に導入され、前記養殖用水槽から供給される水と接触し、養殖用水槽からの水は暖気から伝熱され温水として養殖用水槽に循環される。このとき、前記暖気は、前記気−液熱交換器内に設置されたマイクロバブル発生器によってマイクロバブル化されて、前記養殖用水槽から供給される水と接触するように成されているから、水への熱交換が効率的に成される。すなわち、マイクロバブルの表面積は極めて大であり、かつ、水中での浮上速度が遅いから、水との接触面積が大きく、かつ、接触時間が長くなり、これによって暖気から水への熱交換が極めて効率的になされる。熱交換温水は、養殖用水槽に還流されるから、水槽内の水温がこれによって調整される。また、マイクロバブルの発生によって、水中への酸素の溶解が促進され、溶存酸素量が多くなる。さらに、マイクロバブルは、表面積が大であることにより付着力が強く、水中に浮遊する魚介類の糞、餌の残り等のゴミや雑菌を付着してそのまま浮上し、熱交換温水は、溶存酸素量が多く浄化もされた状態で養殖用水槽に還流されることになる。したがって、養殖用水槽には浄化水が逐次還流されて養殖用水槽内の水が浄化される。また、溶存酸素量が多い水が還流されることにより、魚介類の成育性も向上する。   According to the present invention, hot water is generated in an energy-saving manner by the solar water heater. The heat of the generated warm water is transferred to the outside air to be introduced and exchanged in the liquid-air heat exchanger. The warm air generated in the liquid-air heat exchanger is introduced into the gas-liquid heat exchanger and comes into contact with the water supplied from the aquaculture tank, and the water from the aquaculture tank is transferred from the warm air as hot water. It is circulated in the aquaculture tank. At this time, the warm air is microbubbled by a microbubble generator installed in the gas-liquid heat exchanger, and is configured to come into contact with water supplied from the aquaculture tank. Heat exchange to water is efficiently performed. In other words, the surface area of the microbubbles is extremely large and the floating speed in water is slow, so that the contact area with water is large and the contact time is long, which makes it possible to exchange heat from warm air to water. Is made efficient. Since the heat exchange hot water is returned to the aquaculture tank, the water temperature in the tank is adjusted accordingly. In addition, the generation of microbubbles promotes the dissolution of oxygen in water and increases the amount of dissolved oxygen. In addition, the microbubbles have a high surface area and thus have strong adhesion. The microbubbles float as they are by attaching dirt and bacteria such as seafood droppings and food remnants floating in the water. It is returned to the aquaculture tank in a state where the amount is large and purified. Therefore, the purified water is successively refluxed to the aquaculture tank to purify the water in the aquaculture tank. In addition, the growth of fish and shellfish is improved by refluxing water with a large amount of dissolved oxygen.

なお、ここに用いられるマイクロバブル発生器としては、たとえば、特許文献1に示されたマイクロバブル発生器が好ましく採用される。   In addition, as a microbubble generator used here, the microbubble generator shown by patent document 1 is employ | adopted preferably, for example.

また本発明は、前記気−液熱交換器の上部に、オーバーフロー排出口が設けられていることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that an overflow discharge port is provided in an upper part of the gas-liquid heat exchanger.

本発明に従えば、ゴミや雑菌を付着して浮上したマイクロバブルは、オーバーフロー排出口からオーバーフロー水と共に排出されるから、浮上したゴミや雑菌等が再び水中に沈降することがなく、養殖用水槽へはゴミや雑菌等を含まない浄化された熱交換温水が的確に還流される。   According to the present invention, since the microbubbles that floated by adhering dust and germs are discharged together with the overflow water from the overflow outlet, the floated dust and germs do not settle again in the water, and the aquaculture tank Purified heat-exchanged hot water that does not contain garbage or germs is accurately returned to the water.

また本発明は、前記液−気熱交換器から、前記養殖用水槽に直接暖気を供給する給気管路を備えていることを特徴とする。   In addition, the present invention is characterized by comprising an air supply line for supplying warm air directly from the liquid-air heat exchanger to the aquaculture tank.

本発明に従えば、液−気熱交換器から暖気が直接養殖用水槽に供給されるから、これによって養殖用水槽の温度調整機能が補完される。また、養殖用水槽に供給された暖気は気泡となって浮上するから、これによって気液攪拌作用も得られ、養殖用水槽内の水の溶存酸素量が増加する。   According to the present invention, since warm air is directly supplied from the liquid-air heat exchanger to the aquaculture tank, this supplements the temperature adjustment function of the aquaculture tank. Moreover, since the warm air supplied to the aquaculture tank rises in the form of bubbles, this also provides a gas-liquid stirring action, increasing the amount of dissolved oxygen in the water in the aquaculture tank.

また本発明は、前記養殖用水槽から前記気−液熱交換器への給水管路に、水浄化手段が設けられていることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that water purification means is provided in a water supply pipe line from the aquaculture tank to the gas-liquid heat exchanger.

本発明に従えば、養殖用水槽からの水が水浄化手段を経て気−液熱交換器に供給されるから、気−液熱交換器での浄化作用がより効果的に成される。   According to the present invention, since the water from the aquaculture tank is supplied to the gas-liquid heat exchanger through the water purification means, the purification action in the gas-liquid heat exchanger is more effectively achieved.

この場合、前記水浄化手段が、フィルターからなるものであっても良い。フィルターを通過させることによって、ゴミ等が除去される。   In this case, the water purification means may be a filter. By passing through the filter, dust and the like are removed.

また、前記水浄化手段が、紫外線殺菌灯からなるものであっても良い。このような紫外線殺菌灯を採用することによって、フィルターを通過するような雑菌であっても、これによって死滅させることができる。雑菌の死骸は気−液熱交換器でマイクロバブルに付着して浮上するので、これが、養殖用水槽に還流することがない。   The water purification means may be an ultraviolet germicidal lamp. By adopting such an ultraviolet germicidal lamp, even germs that pass through the filter can be killed. Since the dead bodies of various bacteria adhere to the microbubbles and float by the gas-liquid heat exchanger, they do not return to the aquaculture tank.

さらに、前記水浄化手段が、光触媒を担持させた担持体と、前記担持体に向け紫外線を照射するよう設置された紫外線灯とからなるものであっても良い。このような光触媒と紫外線灯との組合せによって構成した場合、殺菌作用がより顕著となり、雑菌の死骸は同様に液−気熱交換器でマイクロバブルに付着して浮上するので、養殖用水槽内の水の浄化度は一層高くなる。   Further, the water purifying means may comprise a carrier carrying a photocatalyst and an ultraviolet lamp installed to irradiate the carrier with ultraviolet rays. When configured with such a combination of a photocatalyst and an ultraviolet lamp, the bactericidal action becomes more prominent, and the germs of various germs are similarly attached to the microbubbles by the liquid-air heat exchanger and float up. The degree of purification of water is further increased.

また本発明は、前記液−気熱交換器への外気の導入部に、補助加熱手段により加熱された外気を導入するための導入管が接続されていることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that an introduction pipe for introducing the outside air heated by the auxiliary heating means is connected to the outside air introduction portion to the liquid-air heat exchanger.

本発明に従えば、前記液−気熱交換器への外気の導入部から、補助加熱手段により加熱された外気が導入されるから、太陽熱温水装置による温水が充分な熱を保有しない場合でも、補助加熱手段により加熱された暖気によって温水の保有する不足熱が補完される。特に、太陽熱温水装置は夜間や、天候が悪いときには、その機能が低下するが、このような場合でもその機能が補完され、養殖用水槽内の水温調整機能が維持される。   According to the present invention, since the outside air heated by the auxiliary heating means is introduced from the outside air introduction part to the liquid-air heat exchanger, even when the hot water by the solar water heater does not have sufficient heat, The insufficient heat possessed by the hot water is supplemented by the warm air heated by the auxiliary heating means. In particular, the function of the solar water heater is reduced at night or when the weather is bad, but even in such a case, the function is supplemented and the water temperature adjustment function in the aquaculture tank is maintained.

前記補助加熱手段が、前記導入管の外気取入口に設置される太陽熱の集熱および放熱手段からなるものとしても良い。   The auxiliary heating means may comprise solar heat collecting and heat radiating means installed at the outside air inlet of the introduction pipe.

このように、太陽熱の集熱および放熱手段を補助加熱手段とすれば、省エネルギー的に前記補完機能が得られる。また、導入管の外気取入口に補助加熱手段が設置されていることにより、外気取入口付近で暖められた外気は気流によって液−気熱交換器に効率よく導入される。   Thus, if the solar heat collecting and heat radiating means is an auxiliary heating means, the complementary function can be obtained in terms of energy saving. Further, since the auxiliary heating means is installed at the outside air inlet of the introduction pipe, the outside air heated in the vicinity of the outside air inlet is efficiently introduced into the liquid-air heat exchanger by the air flow.

また、前記補助加熱手段が、前記導入管内に設置され、少なくとも前記導入管の外気取入口に設置される風力発電手段または太陽光発電手段によって得た電力を電源として発光する赤外線灯からなるものとしても良い。   In addition, the auxiliary heating means is an infrared lamp that is installed in the introduction pipe and emits light using as a power source the wind power generation means or the solar power generation means installed at least in the outside air inlet of the introduction pipe. Also good.

この場合、導入管内を通過する外気は、赤外線灯によって暖められて液−気熱交換器に導入される。前記太陽熱の集熱および放熱手段と併用すれば、この暖気化がより効果的に成される。しかも、この赤外線灯は、少なくとも前記導入管の外気取入口に設置される風力発電手段または太陽光発電手段によって得た電力を電源とするものであるから、省エネルギー的である。そして、このような発電手段によって得た電力を蓄電池に蓄電するようにすれば、前記太陽熱温水装置が夜間等において機能が低下しても、前記水温調整機能が維持される。   In this case, the outside air passing through the introduction pipe is warmed by the infrared lamp and introduced into the liquid-air heat exchanger. If it is used in combination with the solar heat collecting and heat radiating means, this warming is more effectively achieved. Moreover, this infrared lamp is energy-saving because it uses power obtained by wind power generation means or solar power generation means installed at least at the outside air inlet of the introduction pipe. And if the electric power obtained by such a power generation means is stored in the storage battery, even if the function of the solar water heater is reduced at night or the like, the water temperature adjusting function is maintained.

また本発明は、前記養殖用水槽の上に、風力発電手段および太陽光発電手段によって得た電力を駆動源として作動する自動給餌装置が設置されていることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that an automatic feeding device that operates using electric power obtained by wind power generation means and solar power generation means as a drive source is installed on the aquaculture tank.

本発明に従えば、養殖用水槽の上に自動給餌装置が設置されているので、魚介類の養殖に係る労力が大幅に軽減される。しかも、この自動給餌装置は、風力発電手段および太陽光発電手段によって得た電力を駆動源として作動するから、省エネルギー的で、ランニングコストも抑えることができる。   According to the present invention, since the automatic feeding device is installed on the aquaculture tank, the labor involved in the cultivation of seafood is greatly reduced. In addition, since the automatic feeding device operates using the electric power obtained by the wind power generation means and the solar power generation means as a drive source, it is energy saving and can reduce running costs.

また本発明は、前記脱窒装置は、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源である多糖類が含まれる複数の有機炭素源供給層と、連続空隙の多孔質材料から成る担体の前記空隙に脱窒細菌が生息する複数の細菌生息層とが、交互に積層され、
各有機炭素源供給層は、
多糖類が、キチンであり、
粉末の状態のキチンと、液体にミネラル成分を溶解させて与える炭酸塩鉱物の粉末と、キチンをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とが、不織布から成る袋体に収納されて設けられることを特徴とする。
Further, the present invention provides the denitrification device,
In order to give organic carbon to denitrifying bacteria, a plurality of organic carbon source supply layers containing polysaccharides that are organic carbon sources in the liquid, and the denitrifying bacteria inhabit the voids of the carrier made of continuous porous material. And several bacterial habitats that are stacked alternately,
Each organic carbon source supply layer
The polysaccharide is chitin,
Powdered chitin, carbonate mineral powder given by dissolving mineral components in a liquid, and fine sand with bacteria that decompose chitin into glucose are housed in a non-woven bag. It is characterized by being able to.

また本発明は、前記脱窒装置は、
(a)上方に開放した直方体形状の容器221と、
(b)積層体であって、
容器221の底部206から上方に向かって、交互に積層される複数の有機炭素源供給層203a〜203eと、複数の細菌生息層204a〜204dとを有し、
これらの積層された有機炭素源供給層203a〜203eと細菌生息層204a〜204dとのうち、最下層と最上層とは、有機炭素源供給層203a,203eであり、
各有機炭素源供給層203a〜203eは、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源である多糖類が含まれ、この多糖類は、キチンであり、
粉末の状態のキチンと、液体にミネラル成分を溶解させる炭素塩鉱物の粉末と、キチンをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とが、不織布から成る袋体に収納されて設けられ、
各細菌生息層204a〜204dは、
連続空隙の多孔質材料から成る担体225の前記空隙に脱窒細菌が生息する構成を有し、
前記最下層である有機炭素源供給層203aの上に設けられた最下の細菌生息層204aと、前記最上層である有機炭素源供給層203eの下に設けられた最上の細菌生息層204dとの第1の前記担体(225、図9)の空隙率は、残余の細菌生息層204cの第2の前記担体(225、図10)の空隙率よりも高く、かつ、
第1の前記担体(225、図9)に比べて、第2の前記担体(225、図10)のほうが表面積が大きい積層体と、
(c)容器221の一側部に設けられ、前記最上層である有機炭素源供給層203eと、前記最上の細菌生息層204dとに開口し、脱窒されるべき硝酸を含む液体を供給する供給管路207と、
(d)容器221の前記一側部と反対側の他側部に設けられ、前記最下の細菌生息層204aに開口し、積層体を収容した容器221内を流下した液体を排出する排出管路208とを含むことを特徴とする。
Further, the present invention provides the denitrification device,
(A) a rectangular parallelepiped container 221 opened upward;
(B) a laminate,
A plurality of organic carbon source supply layers 203a to 203e and a plurality of bacterial habitat layers 204a to 204d alternately stacked from the bottom 206 of the container 221 upward;
Among these laminated organic carbon source supply layers 203a to 203e and bacterial habitat layers 204a to 204d, the lowermost layer and the uppermost layer are organic carbon source supply layers 203a and 203e,
Each organic carbon source supply layer 203a-203e is
In order to give organic carbon to denitrifying bacteria, the liquid contains a polysaccharide which is an organic carbon source, which is chitin,
Powdered chitin, carbon salt mineral powder that dissolves mineral components in a liquid, and fine sand to which bacteria that decompose chitin into glucose are housed and provided in a bag made of nonwoven fabric,
Each bacterial habitat 204a-204d
A structure in which denitrifying bacteria live in the voids of the carrier 225 made of a porous material having continuous voids;
A lowermost bacterial habitat layer 204a provided on the lowermost organic carbon source supply layer 203a, and an uppermost bacterial habitat layer 204d provided on the uppermost organic carbon source supply layer 203e; The porosity of the first carrier (225, FIG. 9) is higher than the porosity of the second carrier (225, FIG. 10) of the remaining bacterial habitat 204c, and
The second carrier (225, FIG. 10) has a larger surface area than the first carrier (225, FIG. 9), and
(C) Provided on one side of the container 221 and opens to the uppermost organic carbon source supply layer 203e and the uppermost bacterial habitat layer 204d to supply a liquid containing nitric acid to be denitrified A supply line 207;
(D) A discharge pipe that is provided on the other side opposite to the one side of the container 221 and opens to the lowest bacterial habitat layer 204a and discharges the liquid flowing down in the container 221 containing the laminate. And a path 208.

また本発明は、有機炭素源供給層における体積混合比は、
キチンの粉末:炭酸塩鉱物の粉末:細砂
=1〜2:4:4〜5
であることを特徴とする。
In the present invention, the volume mixing ratio in the organic carbon source supply layer is
Chitin powder: Carbonate mineral powder: Fine sand = 1-2: 4: 4-5
It is characterized by being.

また本発明は、前記脱窒装置は、
硝酸を含む液体中の前記硝酸を、脱窒細菌を利用して窒素ガスに変化させる脱窒装置において、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源であるセルロースが含まれる有機炭素源供給層を備え、
有機炭素源供給層の下流に、複数のミネラル供給層と複数の細菌生息層とが、交互に積層されて配置され、
各ミネラル供給層は、液体にミネラル成分を溶解させて与える炭酸塩鉱物の粉末と、セルロースをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とを有し、
各細菌生息層は、連続空隙の多孔質材料から成る担体の前記空隙に脱窒細菌が生息する構成を有することを特徴とする。
Further, the present invention provides the denitrification device,
In the denitrification device that converts the nitric acid in the liquid containing nitric acid into nitrogen gas using denitrifying bacteria,
In order to give organic carbon to the denitrifying bacteria, it has an organic carbon source supply layer in which cellulose that is an organic carbon source is contained in the liquid,
Downstream of the organic carbon source supply layer, a plurality of mineral supply layers and a plurality of bacterial habitat layers are alternately stacked and arranged,
Each mineral supply layer has carbonate mineral powder given by dissolving mineral components in a liquid, and fine sand to which bacteria that decompose cellulose into glucose are attached,
Each bacterial habitat has a structure in which denitrifying bacteria live in the voids of the carrier made of a porous material having continuous voids.

また本発明は、魚介類等の養殖用水槽1における水温の制御システムであって、
太陽熱によって水を加熱する太陽熱温水装置2と、
太陽熱温水装置2で生成される温水を循環させる温水循環路3,3a,3d,3eと、
温水循環路3,3a,3d,3eの途中に配設され、前記温水と養殖用水槽1のための水とを間接熱交換する養殖水用熱交換器4aと、
空気と養殖用水槽1からの水とによってマイクロバブルを発生するマイクロバブル発生手段6aと、
マイクロバブル発生手段6aからのマイクロバブルが発生された水を養殖水用熱交換器4aに導き、この養殖水用熱交換器4aからの前記温水によって加熱された水を養殖用水槽1に供給し、養殖用水槽1からの水をマイクロバブル発生手段6aに導いて、養殖用水槽1の水を循環する給水管路52,53a,53とを含むことを特徴とする養殖用水槽の水温制御システムである。
Further, the present invention is a water temperature control system in an aquaculture tank 1 for seafood,
A solar water heater 2 for heating water by solar heat;
Hot water circulation paths 3, 3 a, 3 d, 3 e for circulating hot water generated by the solar water heater 2,
An aquaculture water heat exchanger 4a that is disposed in the middle of the warm water circulation path 3, 3a, 3d, 3e and indirectly exchanges heat between the warm water and the water for the aquaculture tank 1;
Microbubble generating means 6a for generating microbubbles with air and water from the aquaculture tank 1,
The water in which microbubbles are generated from the microbubble generating means 6a is guided to the aquaculture water heat exchanger 4a, and the water heated by the warm water from the aquaculture water heat exchanger 4a is supplied to the aquaculture tank 1. A water temperature control system for an aquaculture tank, comprising water supply pipes 52, 53a, 53 for guiding water from the aquaculture tank 1 to the microbubble generating means 6a and circulating the water in the aquaculture tank 1 It is.

また本発明は、温水循環路3,3a〜3eの途中に配設され、前記温水によって外気である空気を加熱して熱交換する空気用熱交換器4をさらに含み、
マイクロバブル発生手段6aは、空気用熱交換器4から供給される加熱された空気によってマイクロバブルを発生することを特徴とする。
The present invention further includes an air heat exchanger 4 that is disposed in the middle of the hot water circulation paths 3, 3a to 3e, and heats the air that is the outside air by the hot water to exchange heat.
The microbubble generating means 6a is characterized by generating microbubbles by the heated air supplied from the air heat exchanger 4.

また本発明は、養殖用水槽1の水の温度を検出する手段401と、
温水循環路3,3a〜3eにおける太陽熱温水装置2から養殖水用熱交換器4aに流れる温水の流路を開閉する第1開閉弁V1と、
温水循環路3,3a〜3eにおける太陽熱温水装置2から空気用熱交換器4に流れる温水の流路を開閉する第2開閉弁V2と、
制御手段402であって、
水温検出手段401からの出力に応答し、
第1および第2温度T1,T2が予め設定され(ただしT1<T2)、
検出された温度Tが第2温度T2未満であるとき、第1および第2開閉弁V1,V2を開き、
こうして第1および第2開閉弁V1,V2を開くことによって、検出された温度Tの温度上昇の時間変化率αを演算し、
その演算された温度上昇の時間変化率αが、予め定める値α1未満(α<α1)である第1の場合、第1および第2開閉弁V1,V2を開く第1動作モードとし、
前記演算された温度上昇の時間変化率αが予め定める値α1以上(α1≦α)である第2の場合、第1開閉弁V1を閉じ、第2開閉弁V2を開く第2動作モードとし、
その後、検出された温度Tが第2温度T2以上に上昇したとき、第1および第2開閉弁V1,V2を閉じ、
検出された温度Tが第1温度T1未満にまで下降したとき、前記第1の場合には第1動作モードとし、第2の場合には第2動作モードとする制御手段402とを含むことを特徴とする。
The present invention also includes means 401 for detecting the temperature of the water in the aquaculture tank 1;
A first on-off valve V1 for opening and closing a flow path of the hot water flowing from the solar water heating apparatus 2 to the culture water heat exchanger 4a in the hot water circulation paths 3, 3a to 3e;
A second on-off valve V2 for opening and closing a flow path of the hot water flowing from the solar water heater 2 to the heat exchanger 4 for air in the hot water circulation paths 3, 3a to 3e;
Control means 402,
Responding to the output from the water temperature detecting means 401,
First and second temperatures T1, T2 are preset (where T1 <T2),
When the detected temperature T is lower than the second temperature T2, the first and second on-off valves V1, V2 are opened,
Thus, by opening the first and second on-off valves V1, V2, the time change rate α of the temperature rise of the detected temperature T is calculated,
In the first case where the calculated time rate of change α of temperature rise is less than a predetermined value α1 (α <α1), the first and second on-off valves V1, V2 are set to the first operation mode.
In the second case where the calculated time rate of change α of temperature rise is equal to or greater than a predetermined value α1 (α1 ≦ α), the first on-off valve V1 is closed and the second on-off valve V2 is opened, and the second operation mode is set.
Thereafter, when the detected temperature T rises above the second temperature T2, the first and second on-off valves V1, V2 are closed,
And a control means 402 for setting the first operation mode in the first case and the second operation mode in the second case when the detected temperature T falls below the first temperature T1. Features.

また本発明は、養殖用水槽1からの水を供給するサクションポンプ411と、
サクションポンプ411からの水と、空気用熱交換器4からの加熱された空気とを混合して気液混合流体を導出する空気混入部413とをさらに含み、
空気混入部413からの気液混合流体を、マイクロバブル発生手段6bへ導いてマイクロバブルを発生させることを特徴とする。
The present invention also includes a suction pump 411 for supplying water from the aquaculture tank 1;
An aeration unit 413 that mixes water from the suction pump 411 and heated air from the air heat exchanger 4 to derive a gas-liquid mixed fluid;
The gas-liquid mixed fluid from the aeration unit 413 is guided to the microbubble generating means 6b to generate microbubbles.

また本発明は、マイクロバブル発生手段6bは、ハウジング418を有し、
このハウジング418は、
回転対称に形成され、回転対称軸416の軸線方向の双方に向かって縮径した中空部417を有し、
このハウジング418の周壁部に、気液導入孔419が接線方向に開口され、
ハウジング418の中空部の縮径部分に回転対称軸416の双方向にマイクロバブル噴出孔421,422が開口し、
マイクロバブル噴出孔421,422が、ハウジング418内に流入した気液混合流体の旋回流によって形成される負圧軸の位置に一致して形成されることを特徴とする。
In the present invention, the microbubble generating means 6b has a housing 418,
The housing 418
A hollow portion 417 that is formed in a rotationally symmetric manner and has a diameter reduced toward both axial directions of the rotationally symmetric axis 416;
A gas-liquid introduction hole 419 is opened in a tangential direction in the peripheral wall portion of the housing 418,
Microbubble ejection holes 421 and 422 are opened in both directions of the rotationally symmetric axis 416 in the reduced diameter portion of the hollow portion of the housing 418,
The microbubble ejection holes 421 and 422 are formed to coincide with the position of the negative pressure axis formed by the swirling flow of the gas-liquid mixed fluid that has flowed into the housing 418.

本発明によれば、太陽熱温水装置をその特性を活かして有効活用することができる。また、液−気熱交換器において太陽熱温水装置からの温水によって熱交換されて生成された暖気は、気−液熱交換器においてマイクロバブル化されて養殖用水槽から供給される水に接するから、マイクロバブルの特性によって水への熱交換が極めて効率的に成される。この熱交換温水は養殖用水槽に還流されるから、養殖用水槽内の水温を魚介類の成育に適するよう簡易に制御することができる。そして、気−液熱交換器での熱交換の際には、水中に含まれるゴミや雑菌がマイクロバブルに付着して浮上するから、気−液熱交換器からはこれらゴミや雑菌が除去され、かつ溶存酸素量の多い水が養殖用水槽に還流され、養殖用水槽内の水を清潔で魚介類の成育に適した性状に維持することができる。このように、本発明の優れた効果は、廃棄物としてその処置が憂慮されていた太陽熱温水装置を有効活用し、これにマイクロバブルの特筆される特性を応用することによって成し得たものであり、その実益は極めて大である。   According to the present invention, the solar water heater can be effectively utilized by taking advantage of its characteristics. In addition, since the warm air generated by heat exchange with hot water from the solar water heater in the liquid-air heat exchanger is brought into contact with the water that is microbubbled in the gas-liquid heat exchanger and supplied from the aquaculture tank, Due to the characteristics of the microbubbles, heat exchange with water is achieved very efficiently. Since this heat exchange hot water is returned to the aquaculture tank, the water temperature in the aquaculture tank can be easily controlled so as to be suitable for the growth of seafood. When heat is exchanged in the gas-liquid heat exchanger, the dust and germs contained in the water adhere to the microbubbles and float, so that these dust and germs are removed from the gas-liquid heat exchanger. In addition, water with a large amount of dissolved oxygen is returned to the aquaculture tank, and the water in the aquaculture tank can be kept clean and suitable for the growth of seafood. As described above, the excellent effect of the present invention can be achieved by effectively utilizing the solar water heater, which has been concerned about its treatment as waste, and applying the special characteristics of microbubbles to this. Yes, the real benefits are extremely large.

本発明によれば、液体中に多糖類を設けることによって、脱窒細菌に、長期間に渡って有機炭素を与え続けることができるので、アルコール類を添加する、また氷砂糖を投入する構成に比べて、脱窒細菌に有機炭素を与えるために必要な有機炭素源の供給作業の作業量を少なくし、かつその作業の繰返し周期を長周期化することができる。したがって液体から窒素を除去するための脱窒細菌に与える有機炭素源の供給作業の効率を向上することができる。   According to the present invention, by providing the polysaccharide in the liquid, it is possible to continue to provide organic carbon to the denitrifying bacteria for a long period of time. Compared to the configuration in which alcohols are added or icing sugar is added. Thus, the amount of work for supplying the organic carbon source necessary for supplying organic carbon to the denitrifying bacteria can be reduced, and the repetition cycle of the work can be lengthened. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the supply operation of the organic carbon source given to the denitrifying bacteria for removing nitrogen from the liquid.

本発明によれば、液体中に容易に入手可能なキチンを設けることによって、脱窒細菌に、長期間に渡って有機炭素を与え続けることができるので、前述したアルコール類を添加する、また氷砂糖を投入する構成に比べて、脱窒細菌に有機炭素を与えるために必要な有機炭素源の供給作業の作業量を少なくし、かつその作業の繰返し周期を長周期化することができる効果を達成する脱窒装置を容易に実現することができる。したがって液体から窒素を除去するための作業の効率を向上することができる。   According to the present invention, by providing easily available chitin in the liquid, organic carbon can be continuously given to denitrifying bacteria for a long period of time. Compared to a configuration that uses methane, the amount of work required to supply the organic carbon source required to supply organic carbon to the denitrifying bacteria is reduced, and the repetition cycle of the work can be prolonged. It is possible to easily realize the denitrification apparatus. Therefore, the efficiency of the operation for removing nitrogen from the liquid can be improved.

また本発明によれば、液体と脱窒細菌との接触面積を大きくすることができるとともに、有機炭素源供給層の多糖類によって、細菌生息層の脱窒細菌に有機炭素を与えやすくすることができ、かつ脱窒細菌に可及的に均一に有機炭素を与えることができる。したがって脱窒細菌の繁殖を促進し、脱窒細菌を利用した窒素の除去効率を高くすることができる。   According to the present invention, the contact area between the liquid and the denitrifying bacteria can be increased, and the polysaccharides in the organic carbon source supply layer can easily give organic carbon to the denitrifying bacteria in the bacterial habitat. And can provide organic carbon to the denitrifying bacteria as uniformly as possible. Accordingly, it is possible to promote the growth of denitrifying bacteria and increase the efficiency of removing nitrogen using the denitrifying bacteria.

また本発明によれば、粉末の状態のキチンと液体との接触面積を大きくすることによって、キチンが分解されやすくし、脱窒細菌に有機炭素を不足しないように与えることができる。しかも粉末のキチンを用いても、キチンの粉末は、袋体に収納されて取扱いが容易であり、メンテナンス性を良好にすることができる。   Further, according to the present invention, by increasing the contact area between the powdered chitin and the liquid, the chitin can be easily decomposed, and denitrifying bacteria can be provided with sufficient organic carbon. Moreover, even if powdered chitin is used, the chitin powder is housed in a bag body and is easy to handle, and the maintainability can be improved.

また本発明によれば、液体にカルシウムなどのミネラル成分を溶解させることができるので、液体から窒素を除去しながら、ミネラル成分を与えて、液体を改質することに役立つ。   Further, according to the present invention, a mineral component such as calcium can be dissolved in the liquid, so that it is useful for reforming the liquid by giving the mineral component while removing nitrogen from the liquid.

また本発明によれば、液体中に細砂を設けるという簡単な構成で、多糖類を分解して脱窒細菌に有機炭素を与える構成を実現することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to realize a structure in which polysaccharides are decomposed to give organic carbon to denitrifying bacteria with a simple structure in which fine sand is provided in a liquid.

また本発明によれば、液体中に容易に入手可能なセルロースを設けることによって、脱窒細菌に、長期間に渡って有機炭素を与え続けることができるので、前述したアルコール類を添加する、また氷砂糖を投入する構成に比べて、脱窒細菌に有機炭素を与えるために必要な有機炭素源の供給作業の作業量を少なくし、かつその作業の繰返し周期を長周期化することができる効果を達成する脱窒装置を容易に実現することができる。したがって液体から窒素を除去するための作業の効率を向上することができる。   According to the present invention, by providing easily available cellulose in the liquid, it is possible to continue to provide organic carbon to the denitrifying bacteria for a long period of time. Compared to the configuration in which rock sugar is added, the amount of work for supplying organic carbon source necessary for supplying organic carbon to denitrifying bacteria can be reduced, and the repetition cycle of the work can be prolonged. The denitrification device to be achieved can be easily realized. Therefore, the efficiency of the operation for removing nitrogen from the liquid can be improved.

また本発明によれば、養殖用水が汚損されて養殖槽における魚介類の養殖環境が悪化するが、前述のようにしてアンモニアを除去することによって、養殖槽に良好な養殖環境を確保し、維持することができる。したがって優れた養殖環境の養殖設備を実現することができる。   Further, according to the present invention, the aquaculture environment of the fish and shellfish in the aquaculture tank is deteriorated due to soiling of the aquaculture water. By removing ammonia as described above, a favorable aquaculture environment is secured and maintained in the aquaculture tank. can do. Therefore, it is possible to realize an aquaculture facility with an excellent aquaculture environment.

本発明によれば、図12〜図23に示されるように、マイクロバブル発生手段6a,6dによって得られた空気と養殖用水槽からの水とによって発生されたマイクロバブルを含む水を、太陽熱温水装置2からの温水を用いて養殖水用熱交換器4aで間接熱交換するので、熱交換効率が向上され、さらにこのマイクロバブル発生手段6a,6dに供給される外気である空気を、太陽熱温水装置2からの温水で空気用熱交換器4を用いて予め加熱しておくことによって、養殖水の温度を効率良く加熱することもできる。   According to the present invention, as shown in FIGS. 12 to 23, the water containing microbubbles generated by the air obtained by the microbubble generating means 6a and 6d and the water from the aquaculture tank is used as solar hot water. Since the indirect heat exchange is performed with the aquaculture water heat exchanger 4a using the hot water from the apparatus 2, the heat exchange efficiency is improved, and the air that is the outside air supplied to the microbubble generating means 6a and 6d is converted into solar hot water. By preheating with the hot water from the apparatus 2 using the heat exchanger 4 for air, the temperature of culture water can also be heated efficiently.

さらに本発明によれば、冬などには、養殖水用熱交換器4aと空気用熱交換器4とを第1および第2開閉弁V1,V2の開閉動作によって効率良く養殖水の加熱を行ない、夏などでは、養殖水用熱交換器4aを、第1開閉弁V1を閉じておくことによって、休止し、空気用熱交換器4を、第2開閉弁V2の開閉動作によって動作させてマイクロバブルによって養殖水の加熱を行うようにしてもよく、これによって太陽熱温水器に精製される温水を他の用途、たとえば工場内の養殖以外の目的などに使用することが容易に可能になる。   Further, according to the present invention, in the winter, the aquaculture water heat exchanger 4a and the air heat exchanger 4 are heated efficiently by the opening and closing operations of the first and second on-off valves V1 and V2. In summer and the like, the culture water heat exchanger 4a is stopped by closing the first on-off valve V1, and the air heat exchanger 4 is operated by the opening / closing operation of the second on-off valve V2. You may make it heat aquaculture water with a bubble, and it becomes possible easily to use the hot water refine | purified by the solar water heater for another use, for example, the objectives other than aquaculture in a factory.

さらに本発明によれば、養殖水の温度上昇の時間変化率αが予め定められたα1未満であれば、冬などの第1の場合であると判断して、第1および第2開閉弁V1,V2を開閉動作する第1動作モードを行ない、前記時間変化率αが予め定められたα1以上であれば、夏などの第2の場合であるものと判断し、第1開閉弁V1を閉じたままで、第2開閉弁V2を開閉動作する第2動作モードを行う。このような時間変化率αは冬または夏などの運転開始時にそれぞれ演算して求めるようにし、第1および第2の場合の判断を行うことができる。   Furthermore, according to the present invention, if the time change rate α of the temperature rise of the aquaculture water is less than a predetermined α1, it is determined that the first case such as winter is the first and second on-off valve V1. , V2 is opened and closed, and if the time change rate α is equal to or greater than a predetermined α1, it is determined that the second case such as summer is reached, and the first on-off valve V1 is closed. The second operation mode in which the second on-off valve V2 is opened and closed is performed. Such a time change rate α can be calculated and obtained at the start of operation such as winter or summer, and the determination in the first and second cases can be made.

さらに本発明によれば、マイクロバブル発生手段6dは、空気混入部413からの気液混合流体を用いてマイクロバブルを発生し、微細な気泡を発生させることができる。このようなマイクロバブル発生手段6dは、後述の図21〜図23に示されるように、養殖水が貯留された容器50内に浸漬されたマイクロバブル発生器6cを用いて実現することができる。   Furthermore, according to the present invention, the microbubble generating means 6d can generate microbubbles using the gas-liquid mixed fluid from the aeration unit 413 and generate fine bubbles. Such microbubble generating means 6d can be realized using a microbubble generator 6c immersed in a container 50 in which aquaculture water is stored, as shown in FIGS.

図1は、本発明の一形態の養殖用水槽1の水温制御システムAを示す概念的構成図である。本実施の形態の養殖用水槽1の水温制御システムAは、太陽熱温水装置2と、前記太陽熱温水装置2で生成される温水を循環させる温水循環路3と、前記温水循環路3の途中に配設され、導入される外気に熱交換して暖気を生成する液−気熱交換器4と、前記液−気熱交換器4により生成された暖気を導入して前記養殖用水槽1から供給される水に熱交換して温水とし、この熱交換温水を前記養殖用水槽1へ還流する気−液熱交換器5とを含む。前記気−液熱交換器5内には、マイクロバブル発生器6が設置され、前記暖気は、前記マイクロバブル発生器6によってマイクロバブル化されて、前記養殖用水槽1から供給される水と接触するよう構成されている。   FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a water temperature control system A of an aquaculture tank 1 according to an embodiment of the present invention. The water temperature control system A of the aquaculture tank 1 according to the present embodiment includes a solar water heater 2, a hot water circuit 3 for circulating hot water generated by the solar water heater 2, and a hot water circuit 3. The liquid-air heat exchanger 4 is configured to exchange heat with the introduced outside air to generate warm air, and the warm air generated by the liquid-air heat exchanger 4 is introduced and supplied from the aquaculture tank 1 And a gas-liquid heat exchanger 5 that recirculates the heat-exchanged hot water to the aquaculture tank 1. A microbubble generator 6 is installed in the gas-liquid heat exchanger 5, and the warm air is microbubbled by the microbubble generator 6 and comes into contact with water supplied from the aquaculture tank 1. It is configured to

前記太陽熱温水装置2は、多数の集熱パイプ21…を太陽光に向くよう並べて配置し、各集熱パイプ21には温水循環路3に配された循環ポンプ31によって水を循環供給し、集熱パイプ21内を流通中に太陽熱を吸収して温水を生成するものである。温水循環路3の途中には補水タンク32が設置され、図示しない検出手段によって、温水循環路3を循環する温水量が所定量より少なくなったことを検出すると、適宜補水がされるよう構成されている。また、この温水循環路3における液−気熱交換器4からの復路には貯温タンク33が配設され、循環する温水の保有熱を貯留させ、太陽熱温水装置2での太陽熱の熱吸収効率を高めるように成されている。   The solar water heater 2 has a large number of heat collecting pipes 21 arranged side by side so as to face sunlight, and water is circulated and supplied to each heat collecting pipe 21 by a circulation pump 31 arranged in the hot water circulation path 3. The hot water is generated by absorbing solar heat during circulation in the heat pipe 21. A water replenishment tank 32 is installed in the middle of the hot water circulation path 3, and is configured to appropriately refill water when detecting by a detection means (not shown) that the amount of hot water circulating in the hot water circulation path 3 is less than a predetermined amount. ing. In addition, a heat storage tank 33 is provided on the return path from the liquid-air heat exchanger 4 in the hot water circulation path 3 to store the retained heat of the circulating hot water, and the heat absorption efficiency of solar heat in the solar water heating apparatus 2 It is made to raise.

液−気熱交換器4は、交換器ハウジング40と、該交換器ハウジング40の中に設置された銅パイプ製の蛇管41とからなる。該蛇管41には前記温水循環路3からの温水が流通循環し、交換器ハウジング40に設けられた外気の導入部7より導入される外気と接触して、温水から外気への液−気熱交換が成される。前記導入部7には、吸引ファン71を介して外気の導入管72が接続され、該導入管72の外気取入口73および導入管72内に設置された補助加熱手段8,9によって加熱された外気を、交換器ハウジング40内に導入し得るよう構成されている。補助加熱手段8は、太陽熱の集熱および放熱手段からなる。また、補助加熱手段9は、前記外気取入口73に設置される風力発電手段および太陽光発電手段によって得た電力を電源として発光する赤外線灯からなる。補助加熱手段8,9の詳細については後述する。   The liquid-air heat exchanger 4 is composed of an exchanger housing 40 and a copper pipe serpentine tube 41 installed in the exchanger housing 40. The hot water from the hot water circulation path 3 circulates and circulates in the serpentine tube 41, and comes into contact with the outside air introduced from the outside air introduction portion 7 provided in the exchanger housing 40. An exchange is made. An outside air introduction pipe 72 is connected to the introduction section 7 via a suction fan 71 and is heated by the outside air inlet 73 of the introduction pipe 72 and the auxiliary heating means 8 and 9 installed in the introduction pipe 72. The outside air can be introduced into the exchanger housing 40. The auxiliary heating means 8 comprises solar heat collecting and heat radiating means. The auxiliary heating means 9 is composed of an infrared lamp that emits light using the power obtained by the wind power generation means and the solar power generation means installed at the outside air inlet 73 as a power source. Details of the auxiliary heating means 8 and 9 will be described later.

前記液−気熱交換器4によって生成された暖気は、暖気導入管42を経て前記気−液熱交換器5に導入され、該暖気導入管42の先端に接続されたマイクロバブル発生器6から、前記気−液熱交換器5内に養殖用水槽1から供給貯留されている水中に噴出される。また、前記液−気熱交換器4から給気管路43を経て、暖気が直接養殖用水槽1内に供給されるようにも成されている。気−液熱交換器5は、養殖用水槽1から供給される養殖水を貯留し得るハウジング容器50を備え、該ハウジング容器50の上部にはオーバーフロー排出口51が設けられている。また、該ハウジング容器50には、養殖用水槽1から養殖水を供給する養殖水の給水管路52と、該気−液熱交換器5による熱交換温水を養殖用水槽1に還流する還流管53とが接続されている。給水管路52には、第1および第2の水浄化手段10,11が設けられており、第1の水浄化手段10はフィルターからなり、第2の水浄化手段11は光触媒を担持させた担持体と、この担持体に向け紫外線を照射し得るよう設置された紫外線灯からなる。第1および第2の水浄化手段10,11は、いずれか単独でもよく、また、第2の水浄化手段11に代えて、これに用いられる紫外線灯のみを給水管路52内に設置しても良い。第2の水浄化手段11の詳細については後述する。   Warm air generated by the liquid-air heat exchanger 4 is introduced into the gas-liquid heat exchanger 5 through a warm air introduction pipe 42 and is supplied from a microbubble generator 6 connected to the tip of the warm air introduction pipe 42. The water is supplied and stored in the gas-liquid heat exchanger 5 from the aquaculture tank 1. The warm air is also supplied directly from the liquid-air heat exchanger 4 through the air supply line 43 into the aquaculture tank 1. The gas-liquid heat exchanger 5 includes a housing container 50 that can store the aquaculture water supplied from the aquaculture tank 1, and an overflow discharge port 51 is provided on the housing container 50. The housing container 50 includes a water supply line 52 for supplying culture water from the aquaculture tank 1 and a reflux pipe for returning the heat exchange hot water by the gas-liquid heat exchanger 5 to the culture tank 1. 53 is connected. The water supply pipe line 52 is provided with first and second water purification means 10, 11. The first water purification means 10 comprises a filter, and the second water purification means 11 carries a photocatalyst. It comprises a carrier and an ultraviolet lamp installed so as to be able to irradiate the carrier with ultraviolet rays. Any of the first and second water purification means 10 and 11 may be used alone, and instead of the second water purification means 11, only an ultraviolet lamp used for this is installed in the water supply line 52. Also good. Details of the second water purification means 11 will be described later.

養殖用水槽1は、たい、まぐろ、はまち等を遊泳させて養殖する大型水槽であるが、魚種に応じ、魚網等により適宜区画し、あるいは底部を魚網等で仕切って、貝やかに、えび等の養殖域としても良い。また、養殖用水槽1内には温度センサ10が投入されており、この温度センサ10はコントローラ101に接続されている。さらに、養殖用水槽1の上には、前記特許文献2に示されるような自動給餌装置12が設置されている。この自動給餌装置12は、本装置12自体が備える風力発電手段13および太陽光発電手段14によって得た電力を駆動源として作動する回転弁体駆動手段と、養殖用水槽1の上を走行させる走行駆動手段とを備える。自動給餌装置12の詳細については後述する。   The aquaculture tank 1 is a large aquarium that swims and cultivates fish such as tuna, tuna, and scallops. It can also be used as a shrimp farming area. A temperature sensor 10 is inserted in the aquaculture tank 1, and this temperature sensor 10 is connected to a controller 101. Furthermore, on the aquaculture tank 1, an automatic feeding device 12 as shown in Patent Document 2 is installed. This automatic feeding device 12 travels on a rotating water tank drive unit that operates using the electric power obtained by the wind power generation unit 13 and the solar power generation unit 14 included in the device 12 itself as a drive source, and on the aquaculture tank 1. Drive means. Details of the automatic feeding device 12 will be described later.

ここで、前記補助加熱手段8,9について、図2を参照してさらに詳細に説明する。図2は、前記外気の導入管72における外気取入口73付近を拡大して概念的に示す部分破断正面図である。前記外気の導入管72は、吸引ファン71の設置部分から上流側部分が垂直に立ち上がる径大円筒部720とされ、その上端に内向鍔状の支持板730が設置され、該支持板730の開口部が外気の取入口73とされている。この支持板730の上には、風力発電手段91を構成する複数の羽根車910が回転自在に設置されている。各羽根車910の回転軸911は、支持板730の下方に突出して、支持板730の下面に設置された発電機912に連結されている。風力発電手段91の基本構成は特許文献2にしめされたものと同じであり、したがって、ここではこれ以上の説明を省略する。風力発電手段91の上端部には支持板80が設置され、その中央部にはアルミニウム等の比熱の小さな金属板8が組込まれ、該金属板8が集熱および放熱手段を構成する。さらに、支持板80の上には、ドーム形のレンズ支持板81が設置され、該レンズ支持板81には複数の凸レンズ82が組付けられている。これら凸レンズ82は、いずれも、その光軸が前記金属板8の表面に指向され、かつ、該金属板8の表面に焦点が位置するよう設定されている。従って、これら凸レンズ82に入射する太陽光線は、金属板8の表面に集光し、金属板8は太陽光エネルギーを吸収して集熱し、蓄熱する。   Here, the auxiliary heating means 8 and 9 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a partially broken front view conceptually showing an enlarged view of the vicinity of the outside air inlet 73 in the outside air introduction pipe 72. The outside air introduction pipe 72 is a large-diameter cylindrical portion 720 whose upstream side portion rises vertically from the installation portion of the suction fan 71, and an inwardly saddle-like support plate 730 is installed at the upper end thereof, and the opening of the support plate 730 is opened. The portion is an outside air intake 73. On the support plate 730, a plurality of impellers 910 constituting the wind power generation means 91 are rotatably installed. The rotating shaft 911 of each impeller 910 protrudes below the support plate 730 and is connected to a generator 912 installed on the lower surface of the support plate 730. The basic configuration of the wind power generation means 91 is the same as that described in Patent Document 2, and therefore, further description is omitted here. A support plate 80 is installed at the upper end of the wind power generation means 91, and a metal plate 8 having a small specific heat, such as aluminum, is incorporated in the center of the wind power generation means 91. The metal plate 8 constitutes a heat collection and heat dissipation means. Further, a dome-shaped lens support plate 81 is installed on the support plate 80, and a plurality of convex lenses 82 are assembled to the lens support plate 81. Each of these convex lenses 82 is set so that its optical axis is directed to the surface of the metal plate 8 and the focal point is located on the surface of the metal plate 8. Accordingly, the sunlight rays incident on these convex lenses 82 are condensed on the surface of the metal plate 8, and the metal plate 8 absorbs sunlight energy to collect heat and store heat.

前記円筒部720内の外気取入口73付近には、補助加熱手段9としての赤外線灯が設置されている。赤外線灯9は、円筒部720の外に設置される蓄電池92に電気的に接続されている。この蓄電池92は、前記発電機912および円筒部720の外に設置される太陽光発電手段93としてのソーラパネルと電気的に接続されている。したがって、この蓄電池92には、風力発電手段91および太陽光発電手段93により得た電力が蓄電され、蓄電池92に蓄電された電力は、赤外線灯9の電源として供される。筒部720の筒壁には、点検用開閉扉721が設けられ、赤外線灯9や前記発電機912の点検、あるいは交換等のメンテナンスが可能とされている。図2では、2つの補助加熱手段8,9を併用した例を示しているが、どちらか一方でも良い。また、風力発電手段91の電源として、風力発電手段91および太陽光発電手段93を用いているが、この場合も、どちらか一方でも良い。   An infrared lamp as auxiliary heating means 9 is installed near the outside air inlet 73 in the cylindrical portion 720. The infrared lamp 9 is electrically connected to a storage battery 92 installed outside the cylindrical portion 720. The storage battery 92 is electrically connected to a solar panel as the solar power generation means 93 installed outside the generator 912 and the cylindrical portion 720. Therefore, the storage battery 92 stores the power obtained by the wind power generation means 91 and the solar power generation means 93, and the power stored in the storage battery 92 is used as a power source for the infrared lamp 9. An inspection opening / closing door 721 is provided on the cylinder wall of the cylinder portion 720, and maintenance such as inspection or replacement of the infrared lamp 9 and the generator 912 is possible. Although FIG. 2 shows an example in which two auxiliary heating means 8 and 9 are used together, either one may be used. Moreover, although the wind power generation means 91 and the solar power generation means 93 are used as the power source of the wind power generation means 91, either of these may be used in this case.

次に、前記第2の水浄化手段11について、図3および図4を参照してさらに詳細に説明する。図3は前記給水管路52における第2の水浄化手段11が設置された部分を拡大して概念的に示す部分破断正面図である。図4は図3における切断面線IV−IVから見た断面図である。給水管路52の中には、その中心に軸線方向に沿った状態で紫外線灯111が設置され、その周りに4本のアルミニウム棒(担持体)112が軸線方向に沿った状態で、かつ周方向に等間隔で配設されている。アルミニウム棒112の周面には、光触媒としての酸化チタンを溶解した溶液をコーティングすることによって、酸化チタンが担持されている。酸化チタンは、紫外線光を照射すると、強い酸化作用を発揮する特性を備えている。したがって、給水管路52を流通する養殖水の中に含まれる魚介類の糞や餌の残り、あるいは雑菌等はこの酸化作用を受けて分解および死滅する。これによって、紫外線灯111とアルミニウム棒112とによって第2の水浄化手段11が構成される。また、紫外線光自体も雑菌のDNAを破壊する特性を有しているので、紫外線灯111のみで第2の水浄化手段11を構成することもできる。この場合、紫外線灯111の電力を、専用の電源から供給するようにしてもよいが、前記蓄電池92から供給することも可能であり、これによって省エネルギー化が図られる。   Next, the second water purification means 11 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a partially broken front view conceptually showing an enlarged portion of the water supply pipe 52 where the second water purification means 11 is installed. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along section line IV-IV in FIG. In the water supply pipe 52, an ultraviolet lamp 111 is installed at the center along the axial direction, and four aluminum rods (supporting bodies) 112 are arranged around the circumference along the axial direction. It is arranged at equal intervals in the direction. Titanium oxide is supported on the peripheral surface of the aluminum rod 112 by coating a solution in which titanium oxide as a photocatalyst is dissolved. Titanium oxide has a characteristic of exhibiting a strong oxidizing action when irradiated with ultraviolet light. Therefore, the droppings of fish and fish, the remainder of food, or various bacteria contained in the aquaculture water flowing through the water supply pipe 52 are decomposed and killed by this oxidizing action. Thereby, the second water purification means 11 is constituted by the ultraviolet lamp 111 and the aluminum rod 112. In addition, since the ultraviolet light itself has a characteristic of destroying DNA of bacteria, the second water purification means 11 can be configured with only the ultraviolet lamp 111. In this case, the electric power of the ultraviolet lamp 111 may be supplied from a dedicated power source, but can also be supplied from the storage battery 92, thereby saving energy.

次いで、前記自動給餌装置12について、図5を参照してさらに詳細に説明する。図5は、自動給餌装置12を拡大して概念的に示す縦断正面図である。この自動給餌装置12は前記特許文献2に示されるものと基本的な構成は同じである。すなわち、ハウジングである餌収容筒120の下部に、餌収容筒120の軸心周りに回転可能に回転弁体121が設けられ、該回転弁体121の周囲にはギヤ121aが形成されている。餌収容筒120の壁部には、回転弁体121の回転駆動用のモータ15が設置され、該モータ15の出力軸に固着された出力ギヤ151と、回転弁体121のギヤ121aとが噛合し、モータ15の回転によって、回転弁体121が餌収容筒120の軸心周りに回転する。また、餌収容筒120の内部は、複数の仕切壁122によって複数の区画室123に区画され、各区画室123内には魚介類用の餌が投入充填されている。前記回転弁体121は扇形の開口部121bを備え、回転弁体121の回転に伴う開口部121bの移動によって、区画室123内の餌が開口部121bより落下し、餌収容筒120の下部に連なるコーン部124および直状管部125を経て養殖用水槽1に撒餌される。   Next, the automatic feeding device 12 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 is a longitudinal front view conceptually showing the automatic feeding device 12 in an enlarged manner. This automatic feeding device 12 has the same basic configuration as that disclosed in Patent Document 2. That is, a rotary valve body 121 is provided in a lower part of the bait storage cylinder 120 as a housing so as to be rotatable around the axis of the bait storage cylinder 120, and a gear 121 a is formed around the rotary valve body 121. A motor 15 for rotationally driving the rotary valve body 121 is installed on the wall portion of the bait receiving cylinder 120, and the output gear 151 fixed to the output shaft of the motor 15 and the gear 121a of the rotary valve body 121 mesh with each other. The rotary valve body 121 rotates around the axis of the bait containing cylinder 120 by the rotation of the motor 15. The inside of the bait storage cylinder 120 is partitioned into a plurality of compartments 123 by a plurality of partition walls 122, and each compartment 123 is filled with food for seafood. The rotary valve body 121 is provided with a fan-shaped opening 121b, and the bait in the compartment 123 falls from the opening 121b due to the movement of the opening 121b accompanying the rotation of the rotary valve body 121, and is placed below the bait storage cylinder 120. It is fed to the aquaculture tank 1 through the continuous cone part 124 and the straight pipe part 125.

前記直状管部125の外壁部には、餌収容筒120の走行駆動用のモータ16が設置され、該モータ16の出力軸には2個のピニオンギヤ161,161が固着されている。養殖用水槽1の槽壁上端縁部には2本の平行なラック162,162が架設され、前記ピニオンギヤ161,161は、各ラック162,162に噛合している。餌収容筒120は、ラック162,162に平行な図示しない支持枠あるいはラック162,162自体に摺動可能に支持され、モータ16の回転によって、162,162の長手方向に沿って往復走行移動が可能とされている。したがって、前記回転弁体121の回転と、餌収容筒120の往復走行移動とによって、養殖用水槽1内への広範囲の撒餌が可能とされる。餌収容筒120の上部には、餌の投入口126が設けられ、この投入口126より、餌の補給がなされる。   A motor 16 for driving the bait storage cylinder 120 is installed on the outer wall portion of the straight pipe portion 125, and two pinion gears 161 and 161 are fixed to the output shaft of the motor 16. Two parallel racks 162 and 162 are installed on the upper edge of the tank wall of the aquaculture tank 1, and the pinion gears 161 and 161 mesh with the racks 162 and 162. The bait receiving cylinder 120 is slidably supported by a support frame (not shown) parallel to the racks 162 and 162 or the racks 162 and 162 itself, and the motor 16 rotates to reciprocate along the longitudinal direction of the 162 and 162. It is possible. Accordingly, the rotation of the rotary valve body 121 and the reciprocating movement of the bait receiving cylinder 120 enable a wide range of bait into the aquaculture tank 1. A bait inlet 126 is provided in the upper part of the bait container 120, and bait is replenished through the inlet 126.

餌収容筒120の上端には、上下の支持板130,131を介して風力発電手段13が設置されている。この風力発電手段13は、前記予備加熱手段9に電力を供給するために採用される風力発電手段91と同様に構成されており、したがって、この風力発電手段13の詳細構成の説明は省略し、図面では概略的に示している。この風力発電手段13によって得られた電力は、前記モータ15、16の駆動電源に供せられる。また、前記支持板130の上部には、支持板130を貫通して支持板131に餌収容筒120の軸線に沿って立設された支柱140に太陽光発電手段14が設置されている。この太陽光発電手段14も特許文献2に示されたものと同様であり、支柱140に取付けられた皿形形状の反射鏡手段141と、該反射鏡手段141の凹部内に納まるよう前記支柱140の上端に上向きに湾曲した発電素子の保持部材142とよりなる。保持部材142の上下両面には多数の太陽光発電素子143…が配列固定されている。保持部材142の上面に固定される太陽光発電素子143は太陽光を直接受け、保持部材142の下面に固定される太陽光発電素子143は反射鏡手段141により反射された太陽光を受けて、これら太陽光のエネルギーによって発電機能を奏する。この太陽光発電手段14によって得られた電力は、風力発電手段13によって得られた電力と同様に、前記モータ15、16の駆動電源に供せられる。風力発電手段13および太陽光発電手段14によって得られた電力は、図示しない蓄電器に蓄電され、この蓄電器に電気的に接続することによって、モータ15、16に給電される。   The wind power generation means 13 is installed at the upper end of the bait receiving cylinder 120 via upper and lower support plates 130 and 131. The wind power generation means 13 is configured in the same manner as the wind power generation means 91 employed for supplying power to the preliminary heating means 9, and therefore, the detailed description of the wind power generation means 13 is omitted. This is schematically shown in the drawing. The electric power obtained by the wind power generation means 13 is supplied to the drive power sources of the motors 15 and 16. In addition, on the support plate 130, the solar power generation means 14 is installed on a support column 140 that extends through the support plate 130 along the axis of the bait storage cylinder 120 through the support plate 131. This solar power generation means 14 is the same as that shown in Patent Document 2, and the dish-shaped reflecting mirror means 141 attached to the support pillar 140 and the support pillar 140 so as to fit in the recess of the reflecting mirror means 141. And a power generating element holding member 142 that is curved upward at the upper end of the head. A large number of photovoltaic power generation elements 143 are arranged and fixed on the upper and lower surfaces of the holding member 142. The photovoltaic power generation element 143 fixed to the upper surface of the holding member 142 receives sunlight directly, and the photovoltaic power generation element 143 fixed to the lower surface of the holding member 142 receives sunlight reflected by the reflecting mirror means 141, A power generation function is achieved by the energy of the sunlight. The electric power obtained by the solar power generation means 14 is supplied to the drive power sources of the motors 15 and 16 in the same manner as the electric power obtained by the wind power generation means 13. The electric power obtained by the wind power generation means 13 and the solar power generation means 14 is stored in a capacitor (not shown), and is electrically connected to the capacitor to supply power to the motors 15 and 16.

上述のような構成の養殖用水槽1の水温制御システムAの作用について説明する。太陽熱温水装置2の集熱パイプ21において、ポンプ31によって供給される水(温水)が太陽熱を受けて温められ、温水循環路3を経て液−気熱交換器4に導入され、液−気熱交換器4の蛇管41内を流通する。蛇管41を経た温水は、温水循環路3の復路に配設された貯温タンク33において保有する余熱が貯留され、再度ポンプ31によって太陽熱温水装置2に供給され、これが繰返される。温水循環路3を循環する温水が減ってくると、補水タンク32から水が補給される。   The operation of the water temperature control system A of the aquaculture tank 1 configured as described above will be described. In the heat collecting pipe 21 of the solar water heater 2, water (hot water) supplied by the pump 31 is warmed by receiving solar heat, introduced into the liquid-air heat exchanger 4 through the hot water circulation path 3, and liquid-air heat. It circulates in the serpentine tube 41 of the exchanger 4. The hot water that has passed through the snake pipe 41 is stored with the remaining heat stored in the heat storage tank 33 disposed in the return path of the hot water circulation path 3, and is supplied again to the solar hot water heating apparatus 2 by the pump 31, and this is repeated. When the hot water circulating through the hot water circulation path 3 decreases, water is supplied from the water replenishment tank 32.

液−気熱交換器4の交換器ハウジング40には外気の導入部7より外気が導入され、前記蛇管41の表面に接して熱交換されて暖気が生成される。外気の導入部7には、途中に吸引ファン71を配した外気の導入管72が接続されており、吸引ファン71の作動により、外気の取入口73から吸引された大気は強制的に前記交換器ハウジング40内に導入される。外気の取入口73およびこの取入口73の近傍の外気の導入管72内に、補助加熱手段8,9が設置されており、この補助加熱手段8,9によって加熱された暖気が導入管72を経て交換器ハウジング40内に導入される。補助加熱手段8は、前述のように集熱および放熱性に富んだ金属板からなり、前記凸レンズ82によって金属板8に集熱された太陽熱は、前記吸引ファン71の作動に伴い生じる気流によって放熱され、この放熱によって温められた気流は、外気の取入口73より導入管72に吸引される。   Outside air is introduced into the exchanger housing 40 of the liquid-air heat exchanger 4 from the outside air introduction portion 7, and heat is exchanged in contact with the surface of the serpentine tube 41 to generate warm air. An outside air introduction pipe 72 having a suction fan 71 disposed in the middle is connected to the outside air introduction section 7, and the air sucked from the outside air inlet 73 is forcibly replaced by the operation of the suction fan 71. Into the housing 40. Auxiliary heating means 8 and 9 are installed in an outside air intake 73 and an outside air introduction pipe 72 in the vicinity of the intake 73, and warm air heated by the auxiliary heating means 8 and 9 passes through the introduction pipe 72. Then, it is introduced into the exchanger housing 40. The auxiliary heating means 8 is made of a metal plate rich in heat collection and heat dissipation as described above, and the solar heat collected on the metal plate 8 by the convex lens 82 is radiated by an air flow generated by the operation of the suction fan 71. The airflow warmed by this heat radiation is sucked into the introduction pipe 72 from the outside air intake 73.

前記金属板8によって温められ導入管72に吸引された外気は、導入管72内に設置されたもう一方の補助加熱手段としての赤外線灯9から発せられる赤外線の作用を受けてさらに温められて暖気として吸引ファン71に吸引される。赤外線灯9の電源は、前述のとおり風力発電手段91およびソーラーパネル(太陽熱発電手段)93からなる。風力発電手段91においては、前記吸引ファン71の作動に伴い生じる気流によって、羽根車910の回転が促進され、その発電が効率的になされる。風力発電手段91およびソーラーパネル93によって得た電力は、蓄電器92に蓄電される。   The outside air warmed by the metal plate 8 and sucked into the introduction pipe 72 is further warmed by the action of infrared rays emitted from the infrared lamp 9 as another auxiliary heating means installed in the introduction pipe 72. Is sucked into the suction fan 71. The power source of the infrared lamp 9 includes the wind power generation means 91 and the solar panel (solar thermal power generation means) 93 as described above. In the wind power generation means 91, the rotation of the impeller 910 is promoted by the airflow generated by the operation of the suction fan 71, and the power generation is efficiently performed. The electric power obtained by the wind power generation means 91 and the solar panel 93 is stored in the battery 92.

前記補助加熱手段8,9は、前記太陽熱温水装置2によって生成される温水が充分な温度を保有しない場合に、液−気熱交換器4での液−気熱交換機能を補うべく位置付けられるものである。すなわち、夜間や、天候が悪いときには、太陽熱温水装置2の機能が低下するが、このような場合、液−気熱交換器4に導入される外気が事前に温められておれば、太陽熱温水装置2の機能の機能低下分がこれによって補完される。従って、前記温水循環路3における液−気熱交換器4の上流側部分に温度センサ(図示せず)を設けておき、この温度センサの検出温度が所定の温度を下回ったとき、前記赤外線灯9をオンすることにより、液−気熱交換器4によって生成される暖気が常時適正な温度に維持される。   The auxiliary heating means 8 and 9 are positioned to supplement the liquid-air heat exchange function in the liquid-air heat exchanger 4 when the hot water generated by the solar water heater 2 does not have a sufficient temperature. It is. That is, the function of the solar water heater 2 is deteriorated at night or when the weather is bad. In such a case, if the outside air introduced into the liquid-air heat exchanger 4 is warmed in advance, the solar water heater This compensates for the reduced function of the second function. Accordingly, a temperature sensor (not shown) is provided at the upstream side of the liquid-air heat exchanger 4 in the hot water circulation path 3, and when the temperature detected by the temperature sensor falls below a predetermined temperature, the infrared lamp By turning on 9, warm air generated by the liquid-air heat exchanger 4 is always maintained at an appropriate temperature.

前記液−気熱交換器4によって生成された暖気は、暖気導入管42を経て前記気−液熱交換器5のハウジング容器50内に導入される。該暖気導入管42の先端にはマイクロバブル発生器6が接続されており、該マイクロバブル発生器6から、前記ハウジング容器50内に養殖用水槽1から供給貯留されている水中に噴出される。暖気は、マイクロバブル発生器6から噴出される結果、直径が数μmの多数のマイクロバブルとなって、ハウジング容器50内の水中を浮上する。このマイクロバブルの表面積は、通常の気泡の数千倍であり、また、水深3m以内での水中での浮上速度は約0.1mm/秒と極めて遅い。したがって、水との接触面積が非常に大きく、かつ、接触時間が極めて長くなるから、暖気から水への熱交換が極めて高効率で成される。また、マイクロバブルは付着力が強いから、水中に浮遊するゴミや雑菌、あるいは雑菌の死骸等を付着して浮上し、前記オーバーフロー排出口51よりオーバーフロー水と共に排出される。これによって、ハウジング容器50内の水が浄化される。特に、マイクロバブルの表面積が大きく、かつ、浮上速度が遅いことも相俟って、この浄化作用は極めて効果的になされる。ハウジング容器50内の水が浄化されることによって、ハウジング容器50の内壁が汚れることがなく、その清掃が不要とされる。このように浄化された熱交換温水は還流管53を経て養殖用水槽1に還流される。   The warm air generated by the liquid-gas heat exchanger 4 is introduced into the housing container 50 of the gas-liquid heat exchanger 5 through the warm air introduction pipe 42. A microbubble generator 6 is connected to the tip of the warm air introduction pipe 42 and is ejected from the microbubble generator 6 into the water supplied and stored in the housing vessel 50 from the aquaculture tank 1. As a result of the warm air being ejected from the microbubble generator 6, the warm air becomes a large number of microbubbles having a diameter of several μm and floats in the water in the housing container 50. The surface area of these microbubbles is several thousand times that of ordinary bubbles, and the ascent rate in water within a depth of 3 m is extremely slow at about 0.1 mm / second. Therefore, since the contact area with water is very large and the contact time is extremely long, heat exchange from warm air to water is performed with extremely high efficiency. Further, since the microbubbles have a strong adhesive force, dust and germs floating in the water, dead bodies of germs, etc. adhere and float, and are discharged from the overflow outlet 51 together with the overflow water. Thereby, the water in the housing container 50 is purified. In particular, the purification action is extremely effective in combination with the large surface area of the microbubbles and the low ascent rate. By purifying the water in the housing container 50, the inner wall of the housing container 50 is not contaminated, and cleaning thereof is unnecessary. The heat exchange hot water thus purified is returned to the aquaculture tank 1 through the reflux pipe 53.

前記養殖用水槽1から気−液熱交換器5への給水管路52には、第1および第2の水浄化手段10,11が設けられている。したがって、養殖用水槽1中の魚介類の糞や、餌の残り等の有機物、あるいは雑菌は、前記のように構成された第2の水浄化手段11によって分解され、破壊され、あるいは殺菌される。この分解、破壊および殺菌による残渣、さらにはごみのうち比較的粗いものは、第2の水浄化手段11に続いて設置されたフィルターからなる第1の水浄化手段10によって捕捉される。これによって、養殖用水槽1からはある程度浄化された状態で気−液熱交換器5に供給されるが、雑菌の死骸や細かなゴミは、フィルター10を通り抜け気−液熱交換器5に流入する。しかし、気−液熱交換器5内では、前述のとおりマイクロバブルに付着して排出されるから、これらの細かなごみ等は、養殖用水槽1に再度還流されることがない。   First and second water purification means 10 and 11 are provided in the water supply pipe 52 from the aquaculture tank 1 to the gas-liquid heat exchanger 5. Accordingly, the seafood excrement in the aquaculture tank 1, organic matter such as the remainder of the food, or various germs are decomposed, destroyed or sterilized by the second water purification means 11 configured as described above. . Residues caused by the decomposition, destruction and sterilization, and further relatively coarse waste are captured by the first water purification means 10 including a filter installed after the second water purification means 11. As a result, the aquaculture tank 1 is supplied to the gas-liquid heat exchanger 5 in a state of being purified to some extent, but dead bodies of microorganisms and fine garbage pass through the filter 10 and flow into the gas-liquid heat exchanger 5. To do. However, since the gas-liquid heat exchanger 5 is attached to the microbubbles and discharged as described above, these fine wastes are not returned to the aquaculture tank 1 again.

さらに、前記養殖用水槽1から気−液熱交換器5への給水管路52には、脱窒装置20を設けていてもよい。   Furthermore, a denitrification device 20 may be provided in the water supply line 52 from the aquaculture tank 1 to the gas-liquid heat exchanger 5.

脱窒装置20は、養殖用水槽1から供給される水中に含まれる硝酸を、脱窒細菌を利用して窒素ガスに変化させる。   The denitrification device 20 changes nitric acid contained in the water supplied from the aquaculture tank 1 to nitrogen gas using denitrifying bacteria.

図6は、水温制御システムAに備えられる脱窒装置20を示す断面図である。図7は、脱窒装置20を示す斜視図である。脱窒装置20は、養殖用水槽1から給水管路52を通って供給される水202中に硝酸として存在する窒素を除去するための装置であって、脱窒細菌を利用して硝酸を、水202から自然放出可能な窒素ガスに変化させることによって、窒素ガスの放出を伴って窒素を除去する。脱窒細菌としては、硝酸を窒素ガスに変化させる脱窒に関与する細菌であり、たとえば通性嫌気性細菌、さらに具体的には、
Pseudomonas属、Achromobacter属の仲間、Micrococcus denitrificans、Thiobacillus
denitrificans、Bacillus subtilisなどの芽胞形成菌および土壌放線菌の仲間などを含み、これらの細菌を用いることができる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the denitrification device 20 provided in the water temperature control system A. FIG. 7 is a perspective view showing the denitrification apparatus 20. The denitrification device 20 is a device for removing nitrogen present as nitric acid in the water 202 supplied from the aquaculture tank 1 through the water supply line 52, and uses denitrifying bacteria to remove nitric acid. By changing the water 202 to nitrogen gas that can be spontaneously released, nitrogen is removed with the release of nitrogen gas. Denitrifying bacteria are bacteria involved in denitrification that changes nitric acid to nitrogen gas, such as facultative anaerobic bacteria, more specifically,
Pseudomonas genus, Achromobacter genus, Micrococcus denitrificans, Thiobacillus
These bacteria include spore-forming bacteria such as denitrificans and Bacillus subtilis and friends of soil actinomycetes.

脱窒装置20は、周壁205と、周壁205の一端部を塞ぐ底部206とを有し、底部206と反対側の開放端部222で開放する略直方体形状の容器221を有している。容器221は、金属および合成樹脂などから成ってもよく、底部206を下部に配置し、上方へ開放するように配置されている。脱窒装置20は、容器221内に、水202が収容されるとともに、多糖類から成る有機炭素源が設けられる複数の有機炭素源供給層203と、連続空隙の多孔質材料からなる担体225が設けられる複数の細菌生息層204とが設けられる。   The denitrification apparatus 20 includes a peripheral wall 205 and a bottom portion 206 that closes one end portion of the peripheral wall 205, and includes a substantially rectangular parallelepiped container 221 that opens at an open end portion 222 opposite to the bottom portion 206. The container 221 may be made of a metal, a synthetic resin, or the like, and is disposed so that the bottom portion 206 is disposed in the lower portion and opened upward. In the denitrification apparatus 20, water 202 is accommodated in a container 221, a plurality of organic carbon source supply layers 203 provided with an organic carbon source made of a polysaccharide, and a carrier 225 made of a porous material having continuous pores. A plurality of bacterial habitat layers 204 are provided.

本実施の形態では、5つの有機炭素源供給層(以下、特定の有機炭素源供給層を指す場合、「第1」〜「第5」を付した名称を用いるとともに、添え字「a」〜「e」を付した符号を用い、不特定の有機炭素源供給層を指す場合、「第1」〜「第5」を付さない名称を用いるとともに、添え字「a」〜「e」を省略する。)203が設けられる。また4つの細菌生息層(以下、特定の細菌生息層を指す場合、「第1」〜「第4」を付した名称を用いるとともに、添え字「a」〜「d」を付した符号を用い、不特定の細菌生息層を指す場合、「第1」〜「第4」を付さない名称を用いるとともに、添え字「a」〜「d」を付さない符号を用いる)204が設けられる。   In the present embodiment, five organic carbon source supply layers (hereinafter, when referring to a specific organic carbon source supply layer, names using “first” to “fifth” are used, and subscripts “a” to “a” are used. When using a symbol with “e” to indicate an unspecified organic carbon source supply layer, a name without “first” to “fifth” is used, and subscripts “a” to “e” are used. (Not shown) 203 is provided. In addition, four bacterial habitats (hereinafter, when referring to specific bacterial habitats, the names with “first” to “fourth” are used, and the symbols with subscripts “a” to “d” are used. , When referring to an unspecified bacterial inhabitant layer, a name without “first” to “fourth” is used, and a symbol without subscript “a” to “d” is used) 204 is provided .

各有機炭素源供給層203と各細菌生息層204とは、容器221の底部206から開放端部222に向かう方向へ、したがって上下方向へ交互に積層されて積層体を構成する。具体的には、各有機炭素源供給層203と各細菌生息層204とは、上方へ向かって、第1有機炭素源供給層203a、第1細菌生息層204a、第2有機炭素源供給層203b、第2細菌生息層204b、第3有機炭素源供給層203c、第3細菌生息層204c、第4有機炭素源供給層203d、第4細菌生息層204d、第5有機炭素源供給層203eの順に、積層されており、したがってこの積層体の最下層と最上層とは、第1および第5有機炭素源供給層203a,203eである。   Each organic carbon source supply layer 203 and each bacterial habitat layer 204 are alternately stacked in the direction from the bottom 206 to the open end 222 of the container 221, and thus in the vertical direction, to form a stacked body. Specifically, each organic carbon source supply layer 203 and each bacterial habitat layer 204 are upwardly directed to a first organic carbon source supply layer 203a, a first bacterial habitat layer 204a, and a second organic carbon source supply layer 203b. The second bacterial habitat layer 204b, the third organic carbon source supply layer 203c, the third bacterial habitat layer 204c, the fourth organic carbon source supply layer 203d, the fourth bacterial habitat layer 204d, and the fifth organic carbon source supply layer 203e in this order. Therefore, the lowermost layer and the uppermost layer of the laminate are the first and fifth organic carbon source supply layers 203a and 203e.

細菌生息層204には、担体225に脱窒細菌が付着されている。したがって担体の表面に脱窒細菌が付着されており、このような担体225を設けることによって、細菌生息層204で脱窒細菌を生息させている。担体225は、多孔質材料から成るので、表面積を大きくし、脱窒細菌の生息場所を大きくすることができる。したがって多くの脱窒細菌を生息させること、換言すれば脱窒細菌を繁殖させることができる。   Denitrifying bacteria are attached to the carrier 225 in the bacterial habitat layer 204. Accordingly, denitrifying bacteria are attached to the surface of the carrier, and by providing such a carrier 225, the denitrifying bacteria are inhabited in the bacterial habitat layer 204. Since the carrier 225 is made of a porous material, the surface area can be increased and the habitat of denitrifying bacteria can be increased. Therefore, many denitrifying bacteria can inhabit, in other words, the denitrifying bacteria can be propagated.

各有機炭素源供給層203には、有機炭素源と、炭酸塩鉱物と、細砂とが設けられる。有機炭素源はキチンであり、キチンは粉末の状態で設けられる。キチンは、自然界に存在するキチンを用いてもよいし、人工的に精製したキチンを用いてもよい。キチンとして、本実施の形態では、たとえば蟹および海老などの甲殻類の殻を粉砕した粉末を用いられる。このキチンが、脱窒細菌に与える炭素の源となる有機炭素源である。   Each organic carbon source supply layer 203 is provided with an organic carbon source, a carbonate mineral, and fine sand. The organic carbon source is chitin, and the chitin is provided in a powder state. Chitin existing in nature may be used as chitin, or artificially purified chitin may be used. As the chitin, in this embodiment, for example, a powder obtained by pulverizing shells of shellfish such as salmon and shrimp is used. This chitin is an organic carbon source that is a source of carbon for denitrifying bacteria.

炭酸塩鉱物は、粉末の状態で設けられる。炭酸塩鉱物は、自然界に存在する炭酸塩鉱物を用いてもよいし、人工的に生成した炭酸塩鉱物を用いてもよい。炭酸塩鉱物として、たとえばカルシウムの炭酸塩鉱物である霰石、貝化石などを粉砕した粉末を用いることができる。本実施の形態では、たとえば貝化石の粉末が用いられる。この炭酸塩鉱物は、液体2に、カルシウムなどのミネラル成分を溶解させて与えることができる。また炭酸塩鉱物によって、水202を改質することに役立つ。   The carbonate mineral is provided in a powder state. As the carbonate mineral, a carbonate mineral existing in nature may be used, or an artificially generated carbonate mineral may be used. As the carbonate mineral, for example, powder obtained by pulverizing calcium carbonate minerals such as meteorites and shell fossils can be used. In the present embodiment, for example, shell fossil powder is used. This carbonate mineral can be provided by dissolving a mineral component such as calcium in the liquid 2. In addition, the carbonate mineral helps to reform the water 202.

細砂には、キチンを分解するキチン分解細菌が付着されている。キチン分解細菌は、海洋低温細菌ビブリオ属に属するキチナーゼ生産菌などを含み、これらの細菌を用いることができる。このキチン分解細菌は、キチナーゼを生成してキチンを加水分解することができる。キチナーゼ生産菌としては、海洋低温細菌ビブリオ属などに属し、キチン資化能を有する微生物であれば、どのようなものでもよく、特に制限はない。細砂としては、キチン分解細菌が自然に付着している砂を用いてもよいし、キチン分解細菌を人工的に付着させた砂を用いてもよい。本実施の形態では、細砂として、たとえば海底から採取した砂、いわゆる海砂が用いられる。海底から採取した砂には、キチン分解細菌が自然に付着している。   Chitin-degrading bacteria that degrade chitin are attached to the fine sand. Chitin-degrading bacteria include chitinase-producing bacteria belonging to the marine psychrotrophic genus Vibrio, and these bacteria can be used. This chitin-degrading bacterium can generate chitinase to hydrolyze chitin. Any chitinase-producing bacterium may be used as long as it belongs to the marine psychrotrophic genus Vibrio and has a chitin assimilation ability, and is not particularly limited. As fine sand, sand on which chitin degrading bacteria are naturally attached may be used, or sand on which chitin degrading bacteria are artificially attached may be used. In the present embodiment, for example, sand collected from the seabed, so-called sea sand, is used as the fine sand. Chitin-degrading bacteria are naturally attached to the sand collected from the seabed.

有機炭素源供給層203のキチンは、このように細砂に付着された状態で有機炭素源供給層3に生息させられるキチン分解細菌を利用して、グルコースに分解される。このようにキチンを分解してグルコースを生成することによって、このグルコースから、細菌生息層4に生息する脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。   The chitin in the organic carbon source supply layer 203 is decomposed into glucose using the chitin-degrading bacteria that inhabit the organic carbon source supply layer 3 in such a state that it is attached to the fine sand. Thus, by decomposing chitin and producing glucose, organic carbon can be given from the glucose to denitrifying bacteria living in the bacterial habitat layer 4.

また容器21の開放端部222には、独立空隙の発泡スチロールから成る蓋体220を装着することができる。蓋体220を開放端部222に装着する場合、開放端部222を介して外気が出入することが防がれ、嫌気性である脱窒細菌の繁殖しやすい環境を、容器221内に確保することができる。また蓋体220を開放端部222に装着しない場合、開放端部222を介して外気が出入りすることができ、好気性環境下を好むキチン分解細菌の繁殖しやすい環境を、容器221内に確保することができる。本実施の形態では、開放端部222に蓋体220を設けてもよいし、設けなくてもよい。   Further, a lid 220 made of foamed polystyrene having an independent gap can be attached to the open end 222 of the container 21. When the lid 220 is attached to the open end 222, outside air is prevented from entering and exiting through the open end 222, and an environment in which anaerobic denitrifying bacteria are easy to propagate is secured in the container 221. be able to. In addition, when the lid 220 is not attached to the open end 222, outside air can enter and exit through the open end 222, and an environment in which chitin-degrading bacteria that prefer aerobic environments can easily propagate is ensured in the container 221. can do. In the present embodiment, the lid 220 may be provided on the open end 222 or may not be provided.

周壁205の一部である容器221の一側部には、この一側部を挿通して供給管路207が接続されている。供給管路207は、給水管路52の養殖用水槽1側に接続され、容器221内において、第4細菌生息層204dおよび第5有機炭素源供給層203eで開口している。また、供給管路207が接続される一側部と反対側の他側部には、この他側部を挿通して排出管路208が接続されている。排出管路208は、給水管路52の気−液熱交換器5側に接続され、容器221内において、第1細菌生息層204aで開口している。   A supply conduit 207 is connected to one side of the container 221 that is a part of the peripheral wall 205 through the one side. The supply line 207 is connected to the aquaculture tank 1 side of the water supply line 52 and is opened in the container 221 by the fourth bacterial habitat layer 204d and the fifth organic carbon source supply layer 203e. Further, the discharge pipe 208 is connected to the other side opposite to the one side to which the supply pipe 207 is connected through the other side. The discharge pipe 208 is connected to the gas-liquid heat exchanger 5 side of the water supply pipe 52 and opens in the first bacterial habitat layer 204 a in the container 221.

図8は、有機炭素源供給層203に設けられる有機炭素源供給体226を示す斜視図である。図8には、一部を切り欠いて内部構造を示す。有機炭素源供給体226は、袋体227に、混合粉粒体228が収納されて構成される。袋体227は、不織布によって形成されている。具体的には、袋体227は、1枚の不織布から成るシートが折畳まれて、周縁部がヒートシーラによって溶着されて形成されてもよいし、2枚の不織布から成るシートが積重されて、周縁部がヒートシーラによって溶着されて形成されてもよい。本実施の形態では、1枚のシートによって形成される袋体227が用いられている。   FIG. 8 is a perspective view showing an organic carbon source supply body 226 provided in the organic carbon source supply layer 203. FIG. 8 shows the internal structure with a part cut away. The organic carbon source supply body 226 is configured by storing a mixed powder body 228 in a bag body 227. The bag body 227 is formed of a nonwoven fabric. Specifically, the bag body 227 may be formed by folding a sheet made of one non-woven fabric and welding the peripheral edge thereof with a heat sealer, or by stacking sheets made of two non-woven fabrics. The peripheral portion may be formed by welding with a heat sealer. In the present embodiment, a bag body 227 formed of one sheet is used.

混合粉粒体228は、キチンの粉末、炭酸塩鉱物の粉末および細砂を混合した粉粒体である。キチンの粉末は、粒径が、たとえば2mm以下の粉末である。炭酸塩鉱物の粉末は、粒径が、たとえば2mm以下の粉末である。細砂は、粒径が、たとえば1mm以上3mm以下程度の砂である。混合粉粒体228における体積混合比は、たとえば、キチンの粉末:炭酸塩鉱物の粉末:細砂=2:4:4、またはキチンの粉末:炭酸塩鉱物の粉末:細砂=1:4:5である。   The mixed powder body 228 is a powder body in which chitin powder, carbonate mineral powder, and fine sand are mixed. The chitin powder is a powder having a particle size of, for example, 2 mm or less. The carbonate mineral powder is a powder having a particle size of, for example, 2 mm or less. Fine sand is sand having a particle size of, for example, about 1 mm to 3 mm. The volume mixing ratio of the mixed powder 228 is, for example, chitin powder: carbonate mineral powder: fine sand = 2: 4: 4, or chitin powder: carbonate mineral powder: fine sand = 1: 4: 5.

有機炭素源供給体226は、袋体227に混合粉粒体228が収容された状態で、厚さが、たとえば2cm程度に成るように構成されている。このような有機炭素源供給体226を設けることによって、有機炭素源供給層203に、キチン、炭酸塩鉱物および細砂を設けることができる。   The organic carbon source supply body 226 is configured to have a thickness of, for example, about 2 cm in a state where the mixed powder body 228 is accommodated in the bag body 227. By providing such an organic carbon source supply body 226, the organic carbon source supply layer 203 can be provided with chitin, carbonate mineral, and fine sand.

図9は、細菌生息層204に設けられる担体225の一例を示す斜視図である。図9には、線状体230の厚みを省略して示す。この例では、担体225は、たとえば塩化ビニリデン樹脂(PVDC)などの合成樹脂製の複数の線状体230が、湾曲されてスプリング状にカール加工された状態で、互いに近接配置される箇所において、接着または溶着によって結合されて構成される。このようにして担体225は、各線状体230間に、連続して連なる複数の空隙231を有する多孔質に形成される。このような担体225として、たとえばサランロック(登録商標)などを用いることができる。この線状体230を用いて構成される担体225は、厚さが、たとえば4cm程度となるように形成される。   FIG. 9 is a perspective view showing an example of the carrier 225 provided in the bacterial habitat layer 204. In FIG. 9, the thickness of the linear body 230 is omitted. In this example, the carrier 225 is a portion where a plurality of linear bodies 230 made of a synthetic resin such as vinylidene chloride resin (PVDC) are curved and curled into a spring shape, and arranged close to each other. Composed by bonding or welding. In this way, the carrier 225 is formed in a porous shape having a plurality of continuous voids 231 between the linear bodies 230. As such a carrier 225, for example, Saran Lock (registered trademark) or the like can be used. The carrier 225 configured using the linear body 230 is formed to have a thickness of about 4 cm, for example.

図10は、細菌生息層204に設けられる担体225の他の例を示す断面図である。この例では、担体225は、連続空隙の発泡合成樹脂、たとえば発泡ウレタンから成る。この担体225もまた、図9に示す担体225と同様に、連続して連なる複数の空隙232を有する多孔質に形成される。この発泡合成樹脂を用いて構成される担体225は、厚さが、たとえば3cm程度となるように形成される。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the carrier 225 provided in the bacterial habitat layer 204. In this example, the carrier 225 is made of a continuous void foamed synthetic resin, such as foamed urethane. Similarly to the carrier 225 shown in FIG. 9, the carrier 225 is also formed in a porous shape having a plurality of continuous voids 232. The carrier 225 configured using this foamed synthetic resin is formed to have a thickness of about 3 cm, for example.

各細菌生息層204には、このような多孔質の担体225が設けられる。すべての細菌生息層204に、図9に示す担体225が設けられてもよいし、すべての細菌生息層204に、図10に示す担体225が設けられてもよいし、図9に示す担体225と図10に示す担体225とを組合わせて用いてもよい。本実施の形態では、第1、第2および第4細菌生息層204a,204b,204dには、図9に示す担体225が設けられ、第3細菌生息層204cには、図10に示す担体225が設けられる。   Each bacterial habitat 204 is provided with such a porous carrier 225. All the bacterial habitat layers 204 may be provided with the carrier 225 shown in FIG. 9, or all the bacterial habitat layers 204 may be provided with the carrier 225 shown in FIG. 10, or the carrier 225 shown in FIG. And a carrier 225 shown in FIG. 10 may be used in combination. In the present embodiment, the first, second and fourth bacterial habitat layers 204a, 204b and 204d are provided with the carrier 225 shown in FIG. 9, and the third bacterial habitat layer 204c is provided with the carrier 225 shown in FIG. Is provided.

このような脱窒装置20によれば、容器221内に生息させる脱窒細菌の働きによって、水202中の硝酸が窒素ガスに変化され、窒素ガスは、液体から放出される。このようにして脱窒装置20では、水202中に硝酸として存在する窒素を、脱窒細菌の働きによって除去することができる。具体的には、脱窒装置20では、水202は、供給管路207を介して供給され、容器221内に一時的に収容される状態で容器221内を流下し、排出管路208を介して排出される。脱窒装置20は、容器221内に水202が一時的に収容されているときに、その水202中の硝酸を脱窒細菌を利用して窒素ガスに変化させる。窒素ガスは、たとえば水202が大気に開放される状態となる場所で、水202から放出される。   According to such a denitrification apparatus 20, the nitric acid in the water 202 is changed to nitrogen gas by the action of denitrifying bacteria that inhabit the container 221, and the nitrogen gas is released from the liquid. Thus, in the denitrification apparatus 20, nitrogen existing as nitric acid in the water 202 can be removed by the action of the denitrifying bacteria. Specifically, in the denitrification apparatus 20, the water 202 is supplied through the supply pipe 207, flows down in the container 221 while being temporarily accommodated in the container 221, and passes through the discharge pipe 208. Discharged. The denitrification apparatus 20 changes the nitric acid in the water 202 into nitrogen gas using denitrifying bacteria when the water 202 is temporarily stored in the container 221. Nitrogen gas is released from the water 202 at a location where the water 202 is open to the atmosphere, for example.

脱窒細菌を利用して窒素を除去するにあたっては、脱窒細菌に有機炭素を与えることが必要であり、キチン、セルロースの多糖類から成る有機炭素源が用いられる。本実施の形態では、水202中にキチンが設けられる。キチンは、容器221内に生息させるキチン分解細菌の働きによって、脱窒細菌が利用可能な糖類、具体的にはグルコースに分解され、分解された糖類は、脱窒細菌に利用される。このようにしてキチンを設けることによって、脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。さらにキチンは、短期間で分解されてしまわずに、長期間かけて、たとえば数年かけて徐々に分解されるので、たとえばアルコール類およびブドウ糖を添加する、また氷砂糖を投入する構成に比べて、1回の有機炭素源の供給作業によって、脱窒細菌に、長期間にわたって有機炭素を与え続けることができる。したがって脱窒細菌に有機炭素を与えるために必要な有機炭素源の供給作業の作業量を少なくし、かつその作業の繰返し周期を長周期化することができる。したがって液体から窒素を除去するための作業の効率を向上することができる。   In removing nitrogen using denitrifying bacteria, it is necessary to give organic carbon to the denitrifying bacteria, and an organic carbon source consisting of chitin and cellulose polysaccharides is used. In this embodiment mode, chitin is provided in the water 202. Chitin is decomposed into saccharides that can be used by the denitrifying bacteria, specifically glucose, by the action of chitin-degrading bacteria that inhabit the container 221, and the decomposed saccharides are used for the denitrifying bacteria. By providing chitin in this way, organic carbon can be given to the denitrifying bacteria. In addition, chitin does not decompose in a short period of time, but gradually decomposes over a long period of time, for example over several years. Compared to a configuration in which alcohols and glucose are added, or icing sugar is added, for example, By supplying the organic carbon source once, organic carbon can be continuously supplied to the denitrifying bacteria for a long period of time. Therefore, the amount of work for supplying the organic carbon source necessary for supplying organic carbon to the denitrifying bacteria can be reduced, and the repetition cycle of the work can be lengthened. Therefore, the efficiency of the operation for removing nitrogen from the liquid can be improved.

また容器221内に、複数の有機炭素源供給層203と、複数の細菌生息層204とが、交互に積層されている。各細菌生息層204に設けられる担体225は、連続空隙の多孔質材料から成り、内部まで液体が浸透可能であるとともに、大きな表面積を有している。これによって大きな表面積を有する担体225に、脱窒細菌が付着しやすくして、脱窒細菌を生息しやすくすることができる。また硝酸を含む水202と脱窒細菌との接触面積を大きくすることができる。このような細菌生息層204と、有機炭素源供給層203とを、交互に積層することによって、細菌生息層204と有機炭素源供給層203との接触面積を大きくすることができるとともに、細菌生息層204内のすべての位置における有機炭素源供給層203からの距離を小さくすることができる。これによって有機炭素源供給層203のキチンによって、細菌生息層204の脱窒細菌に有機炭素を与えやすくすることができ、かつ脱窒細菌に可及的に均一に有機炭素を与えることができる。したがって脱窒細菌の繁殖を促進し、脱窒細菌を利用した窒素の除去効率を高くすることができる。   A plurality of organic carbon source supply layers 203 and a plurality of bacterial habitat layers 204 are alternately stacked in the container 221. The carrier 225 provided in each bacterial habitat layer 204 is made of a porous material having continuous voids, allows liquid to penetrate into the inside, and has a large surface area. As a result, the denitrifying bacteria can easily adhere to the carrier 225 having a large surface area, and the denitrifying bacteria can be easily inhabited. Further, the contact area between the water 202 containing nitric acid and the denitrifying bacteria can be increased. By alternately laminating the bacterial habitat layer 204 and the organic carbon source supply layer 203, the contact area between the bacterial habitat layer 204 and the organic carbon source supply layer 203 can be increased. The distance from the organic carbon source supply layer 203 at all positions in the layer 204 can be reduced. As a result, the chitin in the organic carbon source supply layer 203 can easily give organic carbon to the denitrifying bacteria in the bacterial habitat layer 204, and the organic carbon can be given to the denitrifying bacteria as uniformly as possible. Accordingly, it is possible to promote the growth of denitrifying bacteria and increase the efficiency of removing nitrogen using the denitrifying bacteria.

またキチンは、粉末の状態で設けられており、キチンと水202との接触面積を大きくすることができる。これによってキチンを、キチン分解細菌によって分解されやすくし、脱窒細菌に有機炭素を不足しないように与えることができる。   Moreover, chitin is provided in the state of powder, and the contact area between chitin and water 202 can be increased. Thereby, chitin can be easily decomposed by chitin-degrading bacteria, and denitrifying bacteria can be provided so as not to be deficient in organic carbon.

また有機炭素源供給層203には、キチンの粉末に加えて、炭酸塩鉱物の粉末が設けられる。炭酸塩鉱物は、たとえばカルシウムなどのミネラル成分を含んでおり、液体にカルシウムなどのミネラル成分を溶解させることができる。したがって液体から窒素を除去することに加えて、ミネラル成分を与えることができる。このように液体から窒素を除去しながら、ミネラル成分を与えて、水202を改質することに役立つ。   The organic carbon source supply layer 203 is provided with carbonate mineral powder in addition to chitin powder. The carbonate mineral contains, for example, a mineral component such as calcium, and the mineral component such as calcium can be dissolved in the liquid. Thus, in addition to removing nitrogen from the liquid, a mineral component can be provided. Thus, while removing nitrogen from the liquid, the mineral component is provided to help reform the water 202.

また有機炭素源供給層203には、キチンの粉末に加えて、細砂が設けられる。細砂には、キチンを分解するキチン分解細菌が付着しており、細砂に付着しているキチン分解細菌によってキチンを分解させることができる。このように細砂を一緒に設けるという簡単な構成で、容器221内にキチン分解細菌を生息させ、液体中でのキチンを分解して脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。   The organic carbon source supply layer 203 is provided with fine sand in addition to chitin powder. Chitin-degrading bacteria that degrade chitin are attached to the fine sand, and the chitin can be decomposed by the chitin-degrading bacteria attached to the fine sand. In this way, with a simple configuration in which fine sand is provided together, chitin-degrading bacteria can inhabit in the container 221, and organic carbon can be given to denitrifying bacteria by decomposing chitin in the liquid.

混合粉粒体228は、不織布から成る袋体227に収容されて、有機炭素源供給層203に設けられる。これによって混合粉粒体228が、水202の流下に伴う流体力および重力などによって、有機炭素源供給層203から流出すること、さらには脱窒装置20から流出することを防ぐことができる。また混合粉粒体228を有機炭素源供給層203に設ける場合、また逆に有機炭素源供給層203から除去する場合に、袋体227に収納されていない状態に比べて、搬送を容易にすることができる。また排水管路208が詰まる、排出管路208から排出された水202の供給先などにおいて、混合粉粒体228を除去しなければならないなどの問題が生じることがない。したがって混合粉粒体228の取扱いを容易にすることができるとともに、メンテナンス性を良好にすることができる。   The mixed powder particles 228 are accommodated in a bag body 227 made of a nonwoven fabric and provided in the organic carbon source supply layer 203. As a result, the mixed granular material 228 can be prevented from flowing out from the organic carbon source supply layer 203 and from flowing out from the denitrification apparatus 20 due to fluid force and gravity accompanying the flow of the water 202. Further, when the mixed powder 228 is provided in the organic carbon source supply layer 203, or when it is removed from the organic carbon source supply layer 203, it is easier to convey compared to a state in which it is not stored in the bag body 227. be able to. Further, there is no problem that the mixed powder particles 228 must be removed at the supply destination of the water 202 discharged from the discharge pipe 208 or the like where the drain pipe 208 is clogged. Therefore, handling of the mixed granular material 228 can be facilitated and maintainability can be improved.

また脱窒装置20では、第1、第2および第4細菌生息層204a,204b,204dには、図9に示す担体225が設けられ、第3細菌生息層204cには、図10に示す担体225が設けられる。図9に示す担体225は、図10に示す担体225に比べて、空隙率が高く、かつ空隙の寸法が大きいので、通水性に優れている。このような通水性に優れた担体225を、供給管路207および排水管路208が開口する第1細菌生息層204aおよび第4細菌生息層204dに設けることによって、脱窒細菌の生息(繁殖)が可能な状態で、水202の流下を容易にし、容器221全体にわたって、水202の淀みを無くし、水202を流下させることができる。   In the denitrification apparatus 20, the first, second and fourth bacterial habitat layers 204a, 204b and 204d are provided with the carrier 225 shown in FIG. 9, and the third bacterial habitat layer 204c is provided with the carrier shown in FIG. 225 is provided. The carrier 225 shown in FIG. 9 is superior in water permeability since it has a higher porosity and a larger dimension of the voids than the carrier 225 shown in FIG. By providing such a carrier 225 having excellent water permeability in the first bacterial habitat layer 204a and the fourth bacterial habitat layer 204d where the supply pipe line 207 and the drain pipe line 208 are opened, the denitrification bacteria inhabit (reproduction). In such a state, it is possible to facilitate the flow of the water 202, eliminate the stagnation of the water 202 over the entire container 221, and allow the water 202 to flow down.

図10に示す担体225は、図9に示す担体225に比べて、表面積が大きいので、脱窒細菌を繁殖させやくすることができる。このような図10に示す担体225を、供給管路207および排水管路208が開口する第1細菌生息層204aおよび第4細菌生息層204eの間に配置される第3細菌生息層204cに設けることによって、水202の容器221内における流下経路の如何に拘わらず、脱窒細菌の繁殖度が高い第3細菌生息層204cを流体202が通過するので、水202中の硝酸を窒素ガスに確実に変化させることができる。   Since the carrier 225 shown in FIG. 10 has a larger surface area than the carrier 225 shown in FIG. 9, it is easy to propagate denitrifying bacteria. Such a carrier 225 shown in FIG. 10 is provided in the third bacterial habitat layer 204c disposed between the first bacterial habitat layer 204a and the fourth bacterial habitat layer 204e where the supply conduit 207 and the drain conduit 208 open. As a result, regardless of the flow path of the water 202 in the container 221, the fluid 202 passes through the third bacterial habitat layer 204c where the denitrifying bacteria are highly propagated, so that the nitric acid in the water 202 is surely converted to nitrogen gas. Can be changed.

このように、水温制御システムAが脱窒装置20を備えることで、魚介類が養殖される養殖用水槽1の水202は、脱窒装置20を経て気−液熱交換器5の供給され、温水となって養殖用水槽1に戻される。これによって水202中のアンモニアを除去することができる。養殖用水槽1で魚介類を養殖すると、魚介類の排泄物などによって、必然的に水202にアンモニアが発生し、水202が汚損されて養殖用水槽1における魚介類の養殖環境が悪化するが、前述のようにしてアンモニアを除去することによって、養殖用水槽1に良好な養殖環境を確保し、維持することができる。   As described above, the water temperature control system A includes the denitrification device 20, so that the water 202 of the aquaculture tank 1 in which fish and shellfish are cultivated is supplied to the gas-liquid heat exchanger 5 via the denitrification device 20. It becomes warm water and is returned to the aquaculture tank 1. As a result, ammonia in the water 202 can be removed. When the seafood is cultivated in the aquaculture tank 1, ammonia is inevitably generated in the water 202 due to the excrement of the seafood, and the water 202 is fouled and the aquaculture environment in the aquaculture tank 1 deteriorates. By removing ammonia as described above, it is possible to ensure and maintain a good aquaculture environment in the aquaculture tank 1.

図11は、脱窒装置20の他の例を示す断面図である。図11では、図6に示した脱窒装置20と同様の部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。本例の脱窒装置20では、脱窒細菌に与える有機炭素源である多糖類としてセルロースを用いる。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the denitrification apparatus 20. In FIG. 11, the same parts as those in the denitrification apparatus 20 shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the denitrification apparatus 20 of this example, cellulose is used as a polysaccharide which is an organic carbon source given to the denitrifying bacteria.

本例の脱窒装置20は、容器221内に、水202が収容されるとともに、有機炭素源としてセルロースが設けられる有機炭素源供給層241と、その有機炭素源供給層241の下流で、炭酸塩鉱物および細砂が含まれる複数のミネラル供給層240と、連続空隙の多孔質材料からなる担体225が設けられる複数の細菌生息層204とが設けられる。   In the denitrification apparatus 20 of this example, water 202 is contained in a container 221, and an organic carbon source supply layer 241 in which cellulose is provided as an organic carbon source, and a carbonic acid carbonate downstream of the organic carbon source supply layer 241. A plurality of mineral supply layers 240 containing salt minerals and fine sand and a plurality of bacterial habitat layers 204 provided with a carrier 225 made of a porous material with continuous voids are provided.

ここで、1つの有機炭素源供給層241と、5つのミネラル供給層(以下、特定のミネラル供給層を指す場合、「第1」〜「第5」を付した名称を用いるとともに、添え字「a」〜「e」を付した符号を用い、不特定のミネラル供給層を指す場合、「第1」〜「第5」を付さない名称を用いるとともに、添え字「a」〜「e」を付さない符号を用いる)240と、4つの細菌生息層(以下、特定の細菌生息層を指す場合、「第1」〜「第4」を付した名称を用いるとともに、添え字「a」〜「d」を付した符号を用い、不特定の細菌生息層を指す場合、「第1」〜「第4」を付さない名称を用いるとともに、添え字「a」〜「d」を付さない符号を用いる)204とが設けられる。   Here, one organic carbon source supply layer 241 and five mineral supply layers (hereinafter, when referring to a specific mineral supply layer, the names with “first” to “fifth” are used, and the subscript “ When using a symbol with “a” to “e” to indicate an unspecified mineral supply layer, a name without “first” to “fifth” is used, and subscripts “a” to “e” are used. 240 and four bacterial habitats (hereinafter, when referring to specific bacterial habitats, the names with “first” to “fourth” are used, and the suffix “a” is used. When using a symbol with “d” to indicate an unspecified bacterial habitat, names without “first” to “fourth” are used, and suffixes “a” to “d” are added. 204 is used).

各ミネラル供給層240と各細菌生息層204とは、容器221の底部206から開放端部222に向かう方向へ、したがって上下方向へ交互に積層されている。具体的には、各ミネラル供給層240と各細菌生息層4とは、上方へ向かって、第1ミネラル供給層240a、第1細菌生息層204a、第2ミネラル供給層240b、第2細菌生息層204b、第3ミネラル供給層240c、第3細菌生息層204c、第4ミネラル供給層240d、第4細菌生息層204dの順に積層されている。また第4細菌生息層204dの上方に有機炭素源供給層241が積層され、さらに有機炭素源供給層241の上方に第5ミネラル供給層240eが積層されている。   The mineral supply layers 240 and the bacterial habitat layers 204 are alternately stacked in the direction from the bottom 206 of the container 221 toward the open end 222, and thus in the vertical direction. Specifically, each mineral supply layer 240 and each bacterial habitat layer 4 are directed upward from the first mineral supply layer 240a, the first bacterial habitat layer 204a, the second mineral supply layer 240b, and the second bacterial habitat layer. 204b, the third mineral supply layer 240c, the third bacterial habitat layer 204c, the fourth mineral supply layer 240d, and the fourth bacterial habitat layer 204d are laminated in this order. An organic carbon source supply layer 241 is stacked above the fourth bacterial habitat layer 204d, and a fifth mineral supply layer 240e is stacked above the organic carbon source supply layer 241.

各ミネラル供給層240には、炭酸塩鉱物と、細砂とが設けられる。細砂には、セルロースを分解するセルロース分解細菌が付着されている。セルロース分解細菌は、好気性セルロース分解細菌としてPseudomonas属、Cellvibrio属およびCytopghaga属など、ならび
に嫌気性セルロース分解細菌としてClostridium属などに属するセルラーゼ生産菌などを
含み、これらの細菌を用いることができる。このセルロース分解細菌は、セルラーゼを生成してセルロースを加水分解することができる。セルラーゼ生産菌としては、
Pseudomonas属、Cellvibrio属、Cytopghaga属およびClostridium属などに属し、セルロース資化能を有する微生物であれば、どのようなものでもよく、特に制限はない。また好気性セルロース分解細菌および嫌気性セルロース分解細菌のどちらの細菌が用いられてもよい。細砂としては、セルロース分解細菌が自然に付着している砂を用いてもよいし、セルロース分解細菌を人工的に付着させた砂を用いてもよい。本実施の形態では、細砂として、たとえば海底から採取した砂、いわゆる海砂が用いられる。海底から採取した砂には、セルロース分解細菌が自然に付着している。
Each mineral supply layer 240 is provided with carbonate mineral and fine sand. Cellulose-degrading bacteria that degrade cellulose are attached to the fine sand. Cellulolytic bacteria include cellulase-producing bacteria belonging to the genus Pseudomonas, Cellvibrio, and Cytopghaga as aerobic cellulose-degrading bacteria, and the genus Clostridium as anaerobic cellulose-degrading bacteria. These bacteria can be used. This cellulolytic bacterium can produce cellulase to hydrolyze cellulose. As cellulase-producing bacteria,
Any microorganism may be used as long as it belongs to the genus Pseudomonas, Cellvibrio, Cytopghaga, Clostridium, etc., and has the ability to assimilate cellulose, and is not particularly limited. Either aerobic cellulolytic bacteria or anaerobic cellulolytic bacteria may be used. As fine sand, sand to which cellulolytic bacteria are naturally attached may be used, or sand to which cellulolytic bacteria are artificially attached may be used. In the present embodiment, for example, sand collected from the seabed, so-called sea sand, is used as the fine sand. Cellulolytic bacteria naturally adhere to the sand collected from the seabed.

有機炭素源供給層241のセルロースは、このように細砂に付着された状態でミネラル供給層240に生息させられるセルロース分解細菌を利用して、グルコースに分解される。このようにセルロースを分解してグルコースを生成することによって、このグルコースから、細菌生息層4に生息する脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。   The cellulose in the organic carbon source supply layer 241 is decomposed into glucose by using the cellulose-degrading bacteria that inhabit the mineral supply layer 240 in a state of being attached to the fine sand. Thus, by decomposing cellulose and producing glucose, organic carbon can be given from this glucose to denitrifying bacteria that live in the bacterial habitat layer 4.

また容器221の開放端部222には、独立空隙の発泡スチロールから成る蓋体220を装着することができる。蓋体220を開放端部222に装着する場合、開放端部222を介して外気が出入することが防がれ、嫌気性である脱窒細菌および嫌気性セルロース分解細菌の繁殖しやすい環境を、容器221内に確保することができる。また蓋体220を開放端部222に装着しない場合、開放端部222を介して外気が出入りすることができ、好気性環境下を好むセルロース分解細菌の繁殖しやすい環境を、容器221内に確保することができる。したがって蓋体220を装着しない場合において、有機炭素源供給層241を外気が出入りしやすい場所、具体的には第4細菌生息層204dの上方に配置することによって、好気性セルロース分解細菌によって、セルロースを脱窒細菌が利用可能な糖類、具体的にはグルコースに分解することができる。また分解された糖類は、脱窒細菌に利用される。このようにしてセルロースを設けることによって、脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。   A lid body 220 made of foamed polystyrene having an independent gap can be attached to the open end 222 of the container 221. When the lid 220 is attached to the open end 222, outside air is prevented from entering and exiting through the open end 222, and an environment in which anaerobic denitrifying bacteria and anaerobic cellulose-degrading bacteria are easy to propagate, It can be secured in the container 221. In addition, when the lid 220 is not attached to the open end 222, outside air can enter and exit through the open end 222, and an environment in which the cellulolytic bacteria that favor aerobic environment can easily propagate is ensured in the container 221. can do. Accordingly, when the lid 220 is not attached, the organic carbon source supply layer 241 is placed in a place where outside air easily enters and exits, specifically, above the fourth bacterial habitat layer 204d. Can be decomposed into saccharides that can be used by denitrifying bacteria, specifically glucose. The decomposed saccharide is used for denitrifying bacteria. By providing cellulose in this way, organic carbon can be given to the denitrifying bacteria.

周壁205の一部である容器221の一側部には、この一側部を挿通して供給管路207が接続されている。供給管路207は、容器221内において、第4細菌生息層204d、有機炭素源供給層241および第5ミネラル供給層240eで開口している。また供給管路207が接続される一側部と反対側の他側部には、この他側部を挿通して排出管路208が接続されている。排出管路208は、容器221内において、第1細菌生息層204aで開口している。   A supply conduit 207 is connected to one side of the container 221 that is a part of the peripheral wall 205 through the one side. The supply pipeline 207 is opened in the container 221 by the fourth bacterial habitat layer 204d, the organic carbon source supply layer 241 and the fifth mineral supply layer 240e. Further, a discharge pipe 208 is connected to the other side opposite to the one side to which the supply pipe 207 is connected through the other side. The discharge conduit 208 is opened in the first bacterial habitat layer 204 a in the container 221.

このような脱窒装置20によれば、容器221内に生息させる脱窒細菌の働きによって、水202中の硝酸が窒素ガスに変化され、窒素ガスは、液体から放出される。   According to such a denitrification apparatus 20, the nitric acid in the water 202 is changed to nitrogen gas by the action of denitrifying bacteria that inhabit the container 221, and the nitrogen gas is released from the liquid.

脱窒細菌を利用して窒素を除去するにあたっては、脱窒細菌に有機炭素を与えることが必要であり、水202中にセルロースが設けられる。セルロースは、容器221内に生息させるセルロース分解細菌の働きによって、脱窒細菌が利用可能な糖類、具体的にはグルコースに分解され、分解された糖類は、脱窒細菌に利用される。このようにしてセルロースを設けることによって、脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。さらにセルロースは、短期間で分解されてしまわずに、長期間かけて、たとえば数年かけて徐々に分解されるので、たとえばアルコール類およびブドウ糖を添加する、また氷砂糖を投入する構成に比べて、1回の有機炭素源の供給作業によって、脱窒細菌に、長期間にわたって有機炭素を与え続けることができる。したがって脱窒細菌に有機炭素を与えるために必要な有機炭素源の供給作業の作業量を少なくし、かつその作業の繰返し周期を長周期化することができる。したがって液体から窒素を除去するための作業の効率を向上することができる。   In removing nitrogen using denitrifying bacteria, it is necessary to give organic carbon to the denitrifying bacteria, and cellulose is provided in the water 202. Cellulose is decomposed into saccharides that can be used by the denitrifying bacteria, specifically glucose, by the action of cellulose-degrading bacteria that inhabit the container 221, and the decomposed saccharides are used for the denitrifying bacteria. By providing cellulose in this way, organic carbon can be given to the denitrifying bacteria. Furthermore, cellulose does not decompose in a short period of time, but gradually decomposes over a long period of time, for example, over several years. Therefore, for example, compared with a configuration in which alcohols and glucose are added or icing sugar is added, By supplying the organic carbon source once, organic carbon can be continuously supplied to the denitrifying bacteria for a long period of time. Therefore, the amount of work for supplying the organic carbon source necessary for supplying organic carbon to the denitrifying bacteria can be reduced, and the repetition cycle of the work can be lengthened. Therefore, the efficiency of the operation for removing nitrogen from the liquid can be improved.

セルロースは、ろ紙および和紙などのセルロース繊維から成るシートを複数枚重ねて設けられる。またシートに代えて脱脂綿などのセルロース繊維塊として設けるようにしてもよい。したがってセルロース繊維から成るシートまたはセルロース繊維塊の状態で第4細菌生息層204dの上方に設けられるので、セルロースと水202との接触面積を大きくすることができる。これによってセルロースを、水202中のセルロース分解細菌によって分解されやすくし、脱窒細菌に有機炭素を不足しないように与えることができる。またセルロース繊維から成るシートおよび脱脂綿などのセルロース繊維塊で設けられたセルロースは、外観上、目で認識することができるので、セルロースが枯渇してしまう前に新たに供給することができ、効率的に脱窒細菌に有機炭素を与え続けることができる。   Cellulose is provided by stacking a plurality of sheets made of cellulose fibers such as filter paper and Japanese paper. Further, it may be provided as a cellulose fiber lump such as absorbent cotton instead of the sheet. Therefore, since it is provided above the fourth bacterial habitat layer 204d in the form of a cellulose fiber sheet or a cellulose fiber lump, the contact area between cellulose and water 202 can be increased. As a result, the cellulose can be easily decomposed by the cellulose-degrading bacteria in the water 202, and the denitrifying bacteria can be provided with a shortage of organic carbon. Cellulose fiber sheets and cellulose fibers such as absorbent cotton can be visually recognized in appearance, so they can be supplied before the cellulose is depleted. You can continue to give organic carbon to denitrifying bacteria.

またミネラル供給層241には、細砂が設けられる。細砂には、セルロースを分解するセルロース分解細菌が付着しており、細砂に付着しているセルロース分解細菌によってセルロースを分解させることができる。このように細砂を一緒に投入するという簡単な構成で、容器221内にセルロース分解細菌を生息させ、液体中でのセルロースを分解して脱窒細菌に有機炭素を与えることができる。   The mineral supply layer 241 is provided with fine sand. Cellulose-degrading bacteria that decompose cellulose are attached to the fine sand, and cellulose can be decomposed by the cellulolytic bacteria adhering to the fine sand. In this way, with a simple configuration in which fine sand is added together, cellulose-decomposing bacteria can live in the container 221 and cellulose in the liquid can be decomposed to give denitrifying bacteria organic carbon.

以上のように脱窒装置20について説明したが、これは例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば脱窒細菌の有機炭素源の材料である多糖類として、キチンとセルロースとの両方を一緒に用いてもよい。また多糖類としてセルロースを用いた場合、セルロースは、セルロース繊維から成るシートとして用けなくてもよく、粉末または脱脂綿のような繊維塊の状態で設けてもよい。この場合、袋体227に収納させて設けてもよい。さらに有機炭素源供給層241を、各細菌生息層204の上方に積層してもよい。   Although the denitrification apparatus 20 has been described as described above, this is merely an example, and the configuration can be changed. For example, both chitin and cellulose may be used together as a polysaccharide that is a material of an organic carbon source for denitrifying bacteria. When cellulose is used as the polysaccharide, the cellulose may not be used as a sheet made of cellulose fibers, and may be provided in a fiber lump state such as powder or absorbent cotton. In this case, the bag body 227 may be provided. Furthermore, an organic carbon source supply layer 241 may be stacked above each bacterial habitat layer 204.

以上のように、養殖用水槽1には、適正な温度とされ、かつ、浄化された熱交換温水が常時供給され、循環されるから、養殖用水槽1内の水は、常に適正な温度で、かつ、清浄に保たれ、しかも、マイクロバブルの作用によって溶存酸素量が多く、魚介類の生育に適した状態に維持される。そして、自動給餌装置12から適宜餌が養殖用水槽1内に撒餌され、極めて省エネルギー的、かつ、効率的に魚介類の養殖を行うことができる。養殖用水槽1には、気−液熱交換器5から、給気管路43を経て暖気が直接供給されるように成されており、給気管路43から供給される暖気によっても、養殖用水槽1内の水の温度の低下が抑えられる。また、暖気の直接的供給によって、養殖用水槽1内の水の溶存酸素量を増やすことができる。養殖用水槽1内の水中には温度センサ10が投入されており、前記コントローラ101は、この温度センサ10の検出温度に基づき、前記補助加熱手段8,9を制御し、養殖用水槽1内の水温を、夏場あるいは冬場等の環境変化に応じて適正に維持させることができる。   As described above, the aquaculture tank 1 is appropriately supplied with the heat exchanged hot water that is constantly purified and circulated, so that the water in the aquaculture tank 1 is always at an appropriate temperature. In addition, the amount of dissolved oxygen is large due to the action of microbubbles and is maintained in a state suitable for the growth of seafood. Then, food is appropriately fed from the automatic feeding device 12 into the aquaculture tank 1, and fishery can be cultivated extremely energy-saving and efficiently. The aquaculture tank 1 is configured such that warm air is directly supplied from the gas-liquid heat exchanger 5 through the supply air line 43, and the aquaculture tank is also supplied by the warm air supplied from the supply air line 43. A decrease in the temperature of the water in 1 is suppressed. Moreover, the amount of dissolved oxygen in the water in the aquaculture tank 1 can be increased by supplying warm air directly. A temperature sensor 10 is inserted in the water in the aquaculture tank 1, and the controller 101 controls the auxiliary heating means 8 and 9 based on the temperature detected by the temperature sensor 10, The water temperature can be appropriately maintained according to environmental changes such as summer or winter.

なお、補助加熱手段8,9や、自動給餌装置12は、実施形態のものに限定されるものではない。また、養殖用水槽1内の水は、気−液熱交換器5内に設置されたマイクロバブル発生器6による暖気の噴出作用によって、給水管路52および還流管53を介して、気−液熱交換器5との間で循環するが、給水管路52および還流管53に循環を促進させるためのポンプを配置しても良い。さらに、養殖用水槽1には、図示を省略したが、水の補給手段が設けられるべきことは言うまでもない。   In addition, the auxiliary | assistant heating means 8 and 9 and the automatic feeding apparatus 12 are not limited to the thing of embodiment. Further, the water in the aquaculture tank 1 is supplied to the gas-liquid via the water supply line 52 and the reflux pipe 53 by the action of warm air jetted by the microbubble generator 6 installed in the gas-liquid heat exchanger 5. Although it circulates between the heat exchangers 5, a pump for promoting circulation may be disposed in the water supply pipe 52 and the reflux pipe 53. Furthermore, although illustration is abbreviate | omitted in the aquaculture tank 1, it cannot be overemphasized that the water supply means should be provided.

図12は、本発明の実施のさらに他の形態の全体の系統図である。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、空気用熱交換器4だけでなく、養殖水用熱交換器4aを設け、太陽熱温水装置2の集熱パイプ21からの太陽熱によって昇温されたたとえば70〜80℃の高温の温水が、温水循環路3の管路3aから管路3dを経て養殖水用熱交換器4aの間接熱交換する蛇管41aに供給され、さらに管路3eを経て温水循環路3から貯温タンク33に導かれ、循環ポンプ31によって温水が循環される。管路3aからの温水はまた、前述の実施の形態と同様に管路3bから空気用熱交換器4の蛇管41に供給され、外気である空気が間接熱交換され、管路3cから温水が温水循環路3に合流して貯温タンク33に導かれる。管路3d,3bには、第1および第2の電磁開閉弁V1,V2がそれぞれ介在される。   FIG. 12 is an overall system diagram of still another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the above-described embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. It should be noted that in this embodiment, not only the air heat exchanger 4 but also the aquaculture water heat exchanger 4a is provided, and the temperature is raised by solar heat from the heat collecting pipe 21 of the solar water heater 2, for example, 70 to Hot water at a high temperature of 80 ° C. is supplied from the pipe 3a of the hot water circulation path 3 to the serpentine pipe 41a for indirect heat exchange of the aquaculture water heat exchanger 4a through the pipe 3d, and further through the pipe 3e to the hot water circulation path 3 Then, the hot water is circulated by the circulation pump 31. The hot water from the pipe line 3a is also supplied from the pipe line 3b to the serpentine pipe 41 of the air heat exchanger 4 in the same manner as in the above-described embodiment, and the air that is the outside air is indirectly heat-exchanged, It joins the hot water circulation path 3 and is guided to the heat storage tank 33. First and second electromagnetic on-off valves V1 and V2 are interposed in the pipe lines 3d and 3b, respectively.

マイクロバブル発生手段6aは、気−液熱交換器5とマイクロバブル発生器6とを含む。マイクロバブル発生手段6aの気−液熱交換器5であるハウジング容器50からの養殖水は、管路53aからポンプ31aによって圧送され、養殖水用熱交換器4aに供給され、蛇管41a内を通る温水と向流間接熱交換される。この養殖水用熱交換器4aで加熱された養殖水は、管路53から養殖用水槽1に供給される。養殖水は、この水槽1から管路52を経て脱窒装置20、水浄化手段11,10をこの順序で経て、容器50に戻って循環される。管路52には、水槽1からの養殖水の温度を検出する温度検出手段401が設けられる。   The microbubble generator 6 a includes a gas-liquid heat exchanger 5 and a microbubble generator 6. The aquaculture water from the housing container 50 which is the gas-liquid heat exchanger 5 of the microbubble generating means 6a is pumped by the pump 31a from the conduit 53a, supplied to the aquaculture water heat exchanger 4a, and passes through the serpentine tube 41a. Countercurrent indirect heat exchange with hot water. The aquaculture water heated by the aquaculture water heat exchanger 4 a is supplied from the pipe line 53 to the aquaculture tank 1. The aquaculture water is circulated from the water tank 1 through the pipe 52 through the denitrification device 20 and the water purification means 11 and 10 to the container 50 in this order. The pipe 52 is provided with temperature detection means 401 for detecting the temperature of the aquaculture water from the water tank 1.

図13は、図12に示される実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。温度検出手段401からの養殖水の検出温度Tを表わす信号は、マイクロコンピュータによって実現される処理回路402に与えられる。処理回路402には、メモリ403が接続される。処理回路402は、第1および第2開閉弁V1,V2をオンして開き、オフして閉じる。   FIG. 13 is a block diagram showing an electrical configuration of the embodiment shown in FIG. A signal representing the detected temperature T of the aquaculture water from the temperature detection means 401 is given to a processing circuit 402 realized by a microcomputer. A memory 403 is connected to the processing circuit 402. The processing circuit 402 turns on and opens the first and second on-off valves V1 and V2, and closes them off.

図14〜図16は、処理回路402の動作を説明するためのフローチャートである。処理回路402は、電源投入によって、図14のステップs1からステップs2に移り、温度検出手段401によって検出された養殖水の温度Tを表わす信号を受信する。   14 to 16 are flowcharts for explaining the operation of the processing circuit 402. When the power is turned on, the processing circuit 402 shifts from step s1 to step s2 in FIG. 14 and receives a signal representing the temperature T of the aquaculture water detected by the temperature detecting means 401.

図17は、図12〜図16に示される実施の形態を説明するための動作を示す図である。図17(1)は、温度検出手段401によって検出される養殖水の検出温度Tを示す。図17(2)は、たとえば冬などの環境が低温であるときにおける第1開閉弁V1の開閉動作を示す図であり、図17(3)はその図17(2)の第1動作モードにおける第2開閉弁V2の動作を説明するための図である。図17(4)は夏などの環境温度が高温であるときにおける第2動作モードにおける第1開閉弁V1の動作を説明するための図であり、図17(5)は図17(4)の第2動作モードにおける第2開閉弁V2の動作を説明するための図である。   FIG. 17 is a diagram showing an operation for explaining the embodiment shown in FIGS. FIG. 17 (1) shows the detection temperature T of the aquaculture water detected by the temperature detection means 401. FIG. 17 (2) is a diagram showing the opening / closing operation of the first opening / closing valve V1 when the environment such as winter is low temperature, for example, and FIG. 17 (3) is in the first operation mode of FIG. 17 (2). It is a figure for demonstrating operation | movement of the 2nd on-off valve V2. FIG. 17 (4) is a diagram for explaining the operation of the first on-off valve V1 in the second operation mode when the environmental temperature such as summer is high, and FIG. 17 (5) is a diagram of FIG. 17 (4). It is a figure for demonstrating operation | movement of the 2nd on-off valve V2 in a 2nd operation mode.

再び図14を参照して、ステップs3では、処理回路402は検出温度Tが予め定める温度T2未満であるかどうかを判断し、そうであればステップs4に移り、処理回路402に備えられるタイマの限定時間W1を計時動作を図17の時刻t1から開始する。このタイマが計時動作を開始する時刻t1における検出温度Tの値T(0)をステップs5で検出し、次のステップs6では、第1および第2開閉弁V1,V2を開く。これによって熱交換器4,4aでは空気と養殖水との加熱が行われる。限定時間W1は、たとえば30分であってもよい。   Referring to FIG. 14 again, in step s3, the processing circuit 402 determines whether or not the detected temperature T is lower than a predetermined temperature T2, and if so, the process proceeds to step s4 and the timer provided in the processing circuit 402 The timing operation for the limited time W1 is started from time t1 in FIG. In step s5, the value T (0) of the detected temperature T at time t1 when the timer starts the time measuring operation is detected. In the next step s6, the first and second on-off valves V1 and V2 are opened. Thereby, in the heat exchangers 4 and 4a, heating of air and culture water is performed. Limited time W1 may be, for example, 30 minutes.

ステップs7でタイマの限定時間W1が経過したことが判断されると、ステップs8では、その時刻t2の検出温度T(W1)が検出される。   When it is determined in step s7 that the limited time W1 of the timer has elapsed, in step s8, the detected temperature T (W1) at that time t2 is detected.

ステップs3で電源投入時の検出温度Tが設定温度T2以上であれば、ステップs9ではエラーと判断し、ステップs10で一連の動作を終了する。予め定める温度T2は、たとえば25℃であってもよく、それよりも低い温度T1は、たとえば23℃であってもよい(T1<T2)。電源投入時では、水槽1内の養殖水は、たとえば冬または夏の環境に依存し、温度Tsを有する。この温度Tsは、たとえば3℃〜8℃であってもよいが18〜20℃であってもよい。   If the detected temperature T when the power is turned on in step s3 is equal to or higher than the set temperature T2, an error is determined in step s9, and the series of operations is terminated in step s10. The predetermined temperature T2 may be, for example, 25 ° C., and the lower temperature T1 may be, for example, 23 ° C. (T1 <T2). When the power is turned on, the aquaculture water in the aquarium 1 has a temperature Ts depending on, for example, a winter or summer environment. This temperature Ts may be 3 ° C. to 8 ° C., for example, or 18 to 20 ° C.

図15を参照して、前述の図14のステップs8からステップs11に移り、検出温度Tの温度上昇の時間変化率αを演算する。
α = {T(W1)−T(0)}/W1 …(1)
Referring to FIG. 15, the process proceeds from step s8 of FIG. 14 to step s11, and the time change rate α of the temperature rise of the detected temperature T is calculated.
α = {T (W1) −T (0)} / W1 (1)

ステップs12では、前述の式1で得られた時間変化率αが、予め定める値α1未満であるかどうかを判断し、そうであれば、冬などの図17(1)の実線のとおりであり、ステップs13において第1の場合の条件であるものと判断して、メモリ403にストアし、第1条件、すなわちα<α1に対応する第1動作モードを、ステップs14で実行する。第1動作モードは、第1および第2開閉弁V1,V2がいずれもオン/オフして開閉する動作である。   In step s12, it is determined whether or not the time change rate α obtained by the above equation 1 is less than a predetermined value α1, and if so, as indicated by a solid line in FIG. 17 (1) such as winter. In step s13, it is determined that the condition is the first case, and the condition is stored in the memory 403, and the first operation mode corresponding to α <α1 is executed in step s14. The first operation mode is an operation in which the first and second on-off valves V1, V2 are both turned on / off to open / close.

ステップs12において、演算して求められた時間変化率αが、予め定める値α1以上であれば(α1≦α)、夏などの図17(1)の仮想線のとおりであり、ステップs15で第2の場合の条件であるものと判断して、メモリ403にストアする。この第2条件では、第2動作モードとして、第1開閉弁V1をオフして閉じ、第2開閉弁V2をオン/オフして開閉する。これらの図14〜図15におけるステップs2〜s15の動作は、図17の時刻t1〜t2の直後で行われる。   If the time change rate α obtained by calculation in step s12 is equal to or greater than a predetermined value α1 (α1 ≦ α), it is as indicated by the phantom line in FIG. 17 (1) such as summer. It is determined that the condition is the case of 2 and stored in the memory 403. Under this second condition, as the second operation mode, the first on-off valve V1 is turned off and closed, and the second on-off valve V2 is turned on and off to open and close. The operations in steps s2 to s15 in FIGS. 14 to 15 are performed immediately after times t1 to t2 in FIG.

図16を参照して、前述の図15のステップs14からステップs17に移り、第1および第2開閉弁V1,V2が開いていることによって、温度検出手段401によって検出される温度Tが、予め定める温度T2以上に上昇したかどうか(T2≦T)が判断され、そうであればステップs18に移り、第1および第2開閉弁V1,V2をいずれも閉じる。これによって水槽1の水の温度が、熱放散によって低下し始める。   Referring to FIG. 16, the process proceeds from step s14 to step s17 in FIG. 15 described above, and the temperature T detected by the temperature detecting means 401 is changed in advance by opening the first and second on-off valves V1 and V2. It is determined whether or not the temperature has risen to a predetermined temperature T2 or more (T2 ≦ T). If so, the process proceeds to step s18, and both the first and second on-off valves V1, V2 are closed. As a result, the temperature of the water in the water tank 1 starts to decrease due to heat dissipation.

ステップs19において、検出温度Tが下降して予め定める温度T1未満であるかどうかが判断され、そうであればステップs20では、メモリ403に第1または第2条件が前述のステップs13またはs15でストアされているかどうかが判断される。第1条件が設定されていれば、ステップs21において第1動作モードである第1および第2開閉弁V1,V2がいずれも開かれて、冬の環境温度が低い条件下で、養殖水の加熱昇温が行われる。このように第1動作モードにおいて養殖水の温度が予め定める温度T2に到達すると、図17の時刻t3ではステップs18が実行され、その後、予め定める温度T1に低下すると、時刻t4でステップs21が実行されることになる。   In step s19, it is determined whether or not the detected temperature T is lower than a predetermined temperature T1, and if so, in step s20, the first or second condition is stored in the memory 403 in step s13 or s15 described above. It is judged whether it is done. If the first condition is set, the first and second on-off valves V1, V2, which are the first operation mode, are opened in step s21, and the culture water is heated under the condition that the environmental temperature in winter is low. The temperature is raised. In this way, when the temperature of the aquaculture water reaches the predetermined temperature T2 in the first operation mode, step s18 is executed at time t3 in FIG. 17, and thereafter, when the temperature drops to the predetermined temperature T1, step s21 is executed at time t4. Will be.

ステップs20において、メモリ403に第1条件がストアされておらず、次のステップs22では、第2条件がストアされているものと判断されれば、次のステップs23において第2動作モードが実行されることになり、第1開閉弁V1が閉じられたままとなり、第2開閉弁V2が開かれ、こうして夏の環境温度が高い条件下でマイクロバブルによる温度の上昇が行われることになる。このように第2動作モードで養殖水の検出温度Tがステップs17で予め定める温度T2に到達する時刻t11では、ステップs18の動作が行われ、その後、温度が低下して予め定める温度T1に下降する時刻t2では、ステップs23の動作が行われることになる。   If it is determined in step s20 that the first condition is not stored in the memory 403 and the second condition is stored in the next step s22, the second operation mode is executed in the next step s23. Thus, the first on-off valve V1 remains closed, the second on-off valve V2 is opened, and thus the temperature rises due to the microbubbles under the high summer environmental temperature. In this way, at time t11 when the detected temperature T of the aquaculture water reaches the temperature T2 that is predetermined in step s17 in the second operation mode, the operation of step s18 is performed, and then the temperature is decreased to the predetermined temperature T1. At time t2, the operation of step s23 is performed.

ステップs21,s23の実行の後、再びステップs17に戻り、このような動作が繰返される。ステップs22において、第1および第2条件下ではないとき、前述の図14のステップs9に移り、エラー処理となる。   After execution of steps s21 and s23, the process returns to step s17 again, and such an operation is repeated. If it is determined in step s22 that the first and second conditions are not satisfied, the process proceeds to step s9 in FIG. 14 to perform error processing.

図12〜図17の実施の形態では、2つの熱交換器4,4aによって太陽熱温水装置2からの温水の熱が、マイクロバブルのための空気も用いて養殖水を昇温することになり、太陽熱を効率よく利用することができるとともに、冬などでは第1動作モードによってこれら2つの熱交換器4,4aによって養殖水を短時間で加熱し、養殖水の温度を予め定める温度T1,T2でほぼ一定に安定に保つことが容易である。また夏の環境温度が高い条件下では第2動作モードとし、養殖水を熱交換器4aを休止しておき、空気を熱交換器4のみを運転し、養殖水1の温度を、前述のように予め定める温度T1,T2でほぼ一定に安定に保つことができ、この場合、太陽熱温水装置2からの温水の熱は、他の用途にも利用することができる。   In the embodiment of FIGS. 12 to 17, the heat of the hot water from the solar water heating device 2 is heated by the two heat exchangers 4 and 4 a using the air for the microbubbles, In addition to being able to efficiently use solar heat, in the winter and the like, the culture water is heated in a short time by these two heat exchangers 4 and 4a in the first operation mode, and the temperature of the culture water is set at predetermined temperatures T1 and T2. It is easy to keep it almost constant and stable. Also, in the condition of high summer environmental temperature, the second operation mode is set, the culture water is kept in the heat exchanger 4a, the air is operated only in the heat exchanger 4, and the temperature of the culture water 1 is set as described above. In this case, the heat of the hot water from the solar water heater 2 can be used for other purposes.

第1および第2開閉弁V1,V2が閉じているとき、ポンプ31は休止されていてもよいが、運転され続けて、温水を他の用途に利用することができるようにしてもよい。   When the first and second on-off valves V1 and V2 are closed, the pump 31 may be stopped, but it may continue to be operated so that the hot water can be used for other purposes.

図18は、本発明の実施のさらに他の形態の全体の系統図である。この実施の形態は前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、前述の図12における空気用熱交換器4と第2開閉弁V2とが省略され、吸入ファン71からの空気は、管路42,43に供給される。この実施の形態でもまた、養殖水用熱交換器4aでは、温水と養殖水との水総合管で向流間接熱交換が行われ、熱効率が図1〜図11の実施の形態に比べて向上される。   FIG. 18 is an overall system diagram of still another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the above-described embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. It should be noted that in this embodiment, the air heat exchanger 4 and the second on-off valve V2 in FIG. 12 are omitted, and the air from the suction fan 71 is supplied to the pipelines 42 and 43. Also in this embodiment, in the culture water heat exchanger 4a, countercurrent indirect heat exchange is performed in the water integrated pipe of the warm water and the culture water, and the thermal efficiency is improved as compared with the embodiment of FIGS. Is done.

図18に示される実施の形態における電気的構成は、前述の図13に示される実施の形態と同様であり、第2開閉弁V2は用いられない。図12〜図18では、空気は第3開閉弁V3によって選択的に管路43に供給される。   The electrical configuration in the embodiment shown in FIG. 18 is the same as that in the embodiment shown in FIG. 13, and the second on-off valve V2 is not used. 12 to 18, air is selectively supplied to the pipe line 43 by the third on-off valve V3.

図19は図18の実施の形態における処理回路402の動作を説明するためのフローチャートであり、図20は図18および図19に示される実施の形態における動作を説明するための図である。   FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 402 in the embodiment of FIG. 18, and FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIGS.

処理回路402の電源が投入され、ステップr1からステップr2に移ると、温度検出手段401は、養殖水の温度Tを検出し、その検出温度Tが予め定める温度T2未満であれば、次のステップr4に移り開閉弁V1を開く。これによって常時動作しているポンプ31aによる養殖水が養殖水用熱交換器4aで昇温され、水槽1の養殖水の温度Tが上昇する。   When the processing circuit 402 is turned on and the process proceeds from step r1 to step r2, the temperature detecting means 401 detects the temperature T of the aquaculture water. If the detected temperature T is lower than the predetermined temperature T2, the next step Move to r4 and open the on-off valve V1. As a result, the temperature of the aquaculture water by the pump 31a that is always operating is raised by the aquaculture water heat exchanger 4a, and the temperature T of the aquaculture water in the aquarium 1 rises.

図20(1)は温度検出手段401によって検出される養殖水の温度を示す図であり、図20は開閉弁V1の動作を説明するための図である。時刻t21において前述のステップr4で開閉弁V1が開かれ、これによって養殖水の温度Tが上昇していく。   FIG. 20 (1) is a diagram showing the temperature of the aquaculture water detected by the temperature detection means 401, and FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the on-off valve V1. At time t21, the on-off valve V1 is opened at the aforementioned step r4, and the temperature T of the aquaculture water increases accordingly.

ステップr5で検出温度Tが予め定める温度T2にまで上昇すると(T2≦T)、次のステップr6では、時刻t22において開閉弁V1を閉じる。これによって養殖水の温度Tが、熱放散によって下降していく。ステップr7において、予め定める温度T1にまで下降すると(T<T1)、時刻t23においてステップr8では開閉弁V1をオンにし、養殖水の温度が再び上昇し、ステップr5に戻り、時刻t24でT2に達する。こうしてステップr5〜ステップr8の動作が繰返される。   When the detected temperature T rises to a predetermined temperature T2 in step r5 (T2 ≦ T), in the next step r6, the on-off valve V1 is closed at time t22. As a result, the temperature T of the aquaculture water decreases due to heat dissipation. In step r7, when the temperature falls to a predetermined temperature T1 (T <T1), at time t23, the on-off valve V1 is turned on at step r8, the temperature of the aquaculture water rises again, returns to step r5, and reaches T2 at time t24. Reach. Thus, the operations from step r5 to step r8 are repeated.

ステップr3で、検出温度Tが予め定める温度T2以上であれば、ステップr10でエラー処理とし、ステップr10で一連の動作を終了する。   If the detected temperature T is equal to or higher than the predetermined temperature T2 in step r3, error processing is performed in step r10, and a series of operations are terminated in step r10.

図21は、本発明の実施のさらに他の形態の一部の系統図である。この実施の形態は、図1〜図20に示される前述のマイクロバブル発生手段6aに代えて、本発明の他の考え方によるマイクロバブル発生手段6b付近の構成を示す。水槽1の養殖水には、養殖水を吸引して上昇するサクションポンプ411が設けられる。このポンプ411からの養殖水は、管路412から空気混入部413に圧送される。空気混入部413には、空気用熱交換器4で昇温された空気が管路42から圧送される。空気混入部413は、養殖水に空気が混入された状態で、気液混合流体となって管路414からマイクロバブル発生手段6bのマイクロバブル発生器6cに圧送される。マイクロバブル発生器6cは、養殖水が貯留されている容器50内に浸漬される。空気混入部413は、たとえばケーシング内に管路42のノズルから噴射される空気によって、ポンプ411からの養殖水が負圧吸引されるエジェクタまたはインジェクタなどの構成によって実現されてもよい。   FIG. 21 is a partial system diagram of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of the above-described microbubble generating means 6a shown in FIGS. 1 to 20, a configuration in the vicinity of the microbubble generating means 6b according to another concept of the present invention is shown. The aquaculture water in the aquarium 1 is provided with a suction pump 411 that sucks and raises the aquaculture water. The aquaculture water from the pump 411 is pumped from the pipe 412 to the aeration unit 413. Air that has been heated by the air heat exchanger 4 is pressure-fed from the pipe line 42 to the air mixing unit 413. The air mixing part 413 is gas-liquid mixed fluid in a state where air is mixed in the aquaculture water, and is pumped from the conduit 414 to the microbubble generator 6c of the microbubble generating means 6b. The microbubble generator 6c is immersed in the container 50 in which the aquaculture water is stored. The aeration unit 413 may be realized by, for example, a configuration of an ejector or an injector in which the aquaculture water from the pump 411 is sucked at a negative pressure by air injected from the nozzle of the pipe line 42 into the casing.

図22は、マイクロバブル発生器6cの構造を示す断面図である。このマイクロバブル発生器6cは、回転対称に形成された回転対称軸416の図22における左右双方に向かって縮径した左右対称な形状を有する中空部417を有するケーシング418を有する。このケーシング418の周壁部に接線方向に開口された気液混合流体の導入孔419が、回転対称軸416の図22における左右中央に設けられ、中空部417の回転対称軸416の方向にはマイクロバブル噴出孔421,422が開口し、中空部417の縮径部分に形成されている。導入孔419からケーシング418内に流入した気液混合流体の旋回流423,424による負圧軸416の位置に合わせて一致してマイクロバブル噴出孔421,422が形成される。導入孔419からの気液混合流体の液体には遠心力が働き、気体には向心力が働き、中心軸416に負圧軸が形成され、マイクロバブル噴出孔421,422付近の液体には、外部の液体がこれらのマイクロバブル噴出孔421,422内に進入しようとする力が働き、負圧軸416に集まった気体は、旋回している気液混合流体と負圧液とによって形成された圧縮気体となって通過し、多量のマイクロバブルを含む液体となってマイクロバブル噴出孔421,422から容器50内の液体内に噴出され、マイクロバブルが多量に発生された液体となる。   FIG. 22 is a cross-sectional view showing the structure of the microbubble generator 6c. The microbubble generator 6c includes a casing 418 having a hollow portion 417 having a symmetrical shape with a diameter reduced toward both the left and right in FIG. 22 of a rotationally symmetric axis 416 formed in a rotationally symmetrical manner. A gas-liquid mixed fluid introduction hole 419 opened in a tangential direction to the peripheral wall portion of the casing 418 is provided at the center of the rotational symmetry axis 416 in FIG. 22 in the left-right direction. Bubble ejection holes 421 and 422 are opened and formed in the reduced diameter portion of the hollow portion 417. Microbubble ejection holes 421 and 422 are formed in accordance with the position of the negative pressure shaft 416 by the swirling flows 423 and 424 of the gas-liquid mixed fluid flowing into the casing 418 from the introduction hole 419. Centrifugal force acts on the liquid of the gas-liquid mixed fluid from the introduction hole 419, centripetal force acts on the gas, a negative pressure axis is formed on the central axis 416, and the liquid near the microbubble ejection holes 421 and 422 has external The force that the liquid of the liquid enters the microbubble ejection holes 421 and 422 acts, and the gas collected on the negative pressure shaft 416 is compressed by the gas-liquid mixed fluid and the negative pressure liquid rotating. It passes as a gas and becomes a liquid containing a large amount of microbubbles, and is ejected from the microbubble ejection holes 421 and 422 into the liquid in the container 50, so that a large amount of microbubbles is generated.

図23は、図21および図22に示される前述の実施の形態の全体の構成を示す系統図である。この図21〜図23の実施の形態は、前述の図12〜図17の実施の形態に類似し、空気用熱交換器4と養殖水用熱交換器4aとが設けられ、マイクロバブル発生手段6dのマイクロバブル発生器6cのために、前述の空気混入部413とそれに関連するサクションポンプ411などが設けられる。その他の構成と動作は、前述の図12〜図17の実施の形態と同様である。   FIG. 23 is a system diagram showing the overall configuration of the above-described embodiment shown in FIGS. 21 and 22. The embodiment shown in FIGS. 21 to 23 is similar to the embodiment shown in FIGS. 12 to 17 described above, and is provided with an air heat exchanger 4 and an aquaculture water heat exchanger 4a. For the 6d microbubble generator 6c, the aeration unit 413 and the suction pump 411 associated therewith are provided. Other configurations and operations are the same as those of the above-described embodiment shown in FIGS.

本発明においてマイクロバブルは、直径が50μm以下の微細気泡であってもよいが、さらに小さいナノバブルであってもよく、このナノバブルは、直径100〜200nmである。本発明の実施の他の形態では、マイクロバブルよりも径が大きい気泡を含む流体がマイクロバブル発生手段6,6a,6b,6c,6dから発生されるように構成されてもよい。   In the present invention, the microbubble may be a fine bubble having a diameter of 50 μm or less, or may be a smaller nanobubble, and the nanobubble has a diameter of 100 to 200 nm. In another embodiment of the present invention, a fluid containing bubbles having a diameter larger than that of the microbubbles may be generated from the microbubble generating means 6, 6a, 6b, 6c, 6d.

本発明の一形態の養殖用水槽1の水温制御システムAを示す概念的構成図である。It is a notional block diagram which shows the water temperature control system A of the aquaculture tank 1 of one form of this invention. 外気の導入管72における外気取入口73付近を拡大して概念的に示す部分破断正面図である。FIG. 3 is a partially broken front view conceptually showing an enlarged view of the vicinity of an outside air inlet 73 in an outside air introduction pipe 72. 給水管路52における第2の水浄化手段11が設置された部分を拡大して概念的に示す部分破断正面図である。It is a partially broken front view which expands and conceptually shows the part in which the 2nd water purification means 11 in the water supply pipe line 52 was installed. 図3における切断面線IV−IVから見た断面図である。It is sectional drawing seen from the cut surface line IV-IV in FIG. 自動給餌装置12を拡大して概念的に示す縦断正面図である。It is a vertical front view which expands and shows the automatic feeding apparatus 12 notionally. 水温制御システムAの備えられる脱窒装置20を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the denitrification apparatus 20 with which the water temperature control system A is equipped. 脱窒装置20を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a denitrification device 20. FIG. 有機炭素源供給層203に設けられる有機炭素源供給体226を示す斜視図である。4 is a perspective view showing an organic carbon source supply body 226 provided in an organic carbon source supply layer 203. FIG. 細菌生息層204に設けられる担体225の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the support | carrier 225 provided in the bacteria habitat layer 204. FIG. 細菌生息層204に設けられる担体225の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the support | carrier 225 provided in the bacteria habitat layer 204. 脱窒装置20の他の例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing another example of the denitrification apparatus 20. FIG. 本発明の実施のさらに他の形態の全体の系統図である。It is the whole system | schematic diagram of other form of implementation of this invention. 図12に示される実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an electrical configuration of the embodiment shown in FIG. 12. 処理回路402の動作を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation of a processing circuit 402. 処理回路402の動作を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation of a processing circuit 402. 処理回路402の動作を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation of a processing circuit 402. 図12〜図16に示される実施の形態を説明するための動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement for demonstrating embodiment shown by FIGS. 本発明の実施のさらに他の形態の全体の系統図である。It is the whole system | schematic diagram of other form of implementation of this invention. 図18の実施の形態における処理回路402の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the processing circuit 402 in embodiment of FIG. 図18および図19に示される実施の形態における動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement in embodiment shown by FIG. 18 and FIG.

本発明の実施のさらに他の形態の一部の系統図である。It is a one part systematic diagram of other form of implementation of this invention. マイクロバブル発生器6cの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the microbubble generator 6c. 図21および図22に示される実施の形態の全体の構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the whole structure of embodiment shown by FIG. 21 and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 養殖用水槽
2 太陽熱温水装置
3 温水循環路
4 液−気熱交換器
4a 養殖水用熱交換器
5 気−液熱交換器
6 マイクロバブル発生器
6a,6b マイクロバブル発生手段
7 外気の導入部
8 補助加熱手段
9 補助加熱手段
10 水浄化手段
11 水浄化手段
12 自動給餌装置
13 風力発電手段
14 太陽光発電手段
20 脱窒装置
43 給気管路
51 オーバーフロー排出口
52 給水管路
73 外気の取入口
A 養殖用水槽の水温制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aquaculture tank 2 Solar water heater 3 Hot water circuit 4 Liquid-air heat exchanger 4a Culture water heat exchanger 5 Air-liquid heat exchanger 6 Micro bubble generator 6a, 6b Micro bubble generating means 7 Introduction part of outside air DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Auxiliary heating means 9 Auxiliary heating means 10 Water purification means 11 Water purification means 12 Automatic feeding device 13 Wind power generation means 14 Solar power generation means 20 Denitrification equipment 43 Air supply line 51 Overflow outlet 52 Water supply line 73 Intake of outside air A Water temperature control system for aquaculture tanks

Claims (21)

魚介類等の養殖用水槽における水温の制御システムであって、
太陽熱温水装置と、
前記太陽熱温水装置で生成される温水を循環させる温水循環路と、
前記温水循環路の途中に配設され、導入される外気に熱交換して暖気を生成する液−気熱交換器と、
前記液−気熱交換器により生成された暖気を導入して前記養殖用水槽から供給される水に熱交換して温水とし、この熱交換温水を前記養殖用水槽へ還流する気−液熱交換器とを含み、
前記気−液熱交換器内には、マイクロバブル発生器が設置され、前記暖気は、前記マイクロバブル発生器によってマイクロバブル化されて、前記養殖用水槽から供給される水と接触するよう構成されていることを特徴とする養殖用水槽の水温制御システム。
A water temperature control system for aquaculture tanks for seafood, etc.
A solar water heater,
A hot water circuit for circulating hot water generated by the solar water heater,
A liquid-air heat exchanger that is arranged in the middle of the hot water circulation path and generates heat by exchanging heat with the introduced outside air;
Air-liquid heat exchange in which warm air generated by the liquid-air heat exchanger is introduced and heat is exchanged with water supplied from the aquaculture tank to form hot water, and the heat exchange warm water is returned to the aquaculture tank. Including
A microbubble generator is installed in the gas-liquid heat exchanger, and the warm air is microbubbled by the microbubble generator and is configured to come into contact with water supplied from the aquaculture tank. Water temperature control system for aquaculture tanks characterized by
前記気−液熱交換器の上部には、オーバーフロー排出口が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 1, wherein an overflow discharge port is provided in an upper part of the gas-liquid heat exchanger. 前記液−気熱交換器から、前記養殖用水槽に直接暖気を供給する給気管路を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 1 or 2, further comprising an air supply line for supplying warm air directly from the liquid-air heat exchanger to the aquaculture tank. 前記養殖用水槽から前記気−液熱交換器への給水管路には、水浄化手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の養殖用水槽の水温制御システム。   The water tank for supplying water from the aquaculture tank to the gas-liquid heat exchanger is provided with water purification means, wherein the aquaculture tank according to any one of claims 1 to 3 is provided. Water temperature control system. 前記水浄化手段が、フィルターからなることを特徴とする請求項4に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 4, wherein the water purification means comprises a filter. 前記水浄化手段が、紫外線殺菌灯からなることを特徴とする請求項4に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   5. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 4, wherein the water purification means comprises an ultraviolet germicidal lamp. 前記水浄化手段が、光触媒を担持させた担持体と、前記担持体に向け紫外線を照射するよう設置された紫外線灯とからなることを特徴とする請求項4に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   5. The water temperature control of an aquaculture tank according to claim 4, wherein the water purification means comprises a carrier carrying a photocatalyst and an ultraviolet lamp installed to irradiate the carrier with ultraviolet rays. system. 前記液−気熱交換器への外気の導入部には、補助加熱手段により加熱された外気を導入するための導入管が接続されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の養殖用水槽の水温制御システム。   8. An introduction pipe for introducing outside air heated by auxiliary heating means is connected to the outside air introduction portion to the liquid-air heat exchanger. The water temperature control system for the aquaculture tank described in 1. 前記補助加熱手段は、前記導入管の外気取入口に設置される太陽熱の集熱および放熱手段からなることを特徴とする請求項8に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   9. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 8, wherein the auxiliary heating means comprises solar heat collecting and heat radiating means installed at an outside air inlet of the introduction pipe. 前記補助加熱手段は、前記導入管内に設置され、少なくとも前記導入管の外気取入口に設置される風力発電手段または太陽光発電手段によって得た電力を電源として発光する赤外線灯からなることを特徴とする請求項8または9に記載の養殖用水槽の水温制御システム。   The auxiliary heating means is an infrared lamp that is installed in the introduction pipe and emits light using as a power source at least wind power generation means or solar power generation means installed in the outside air inlet of the introduction pipe. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 8 or 9. 前記養殖用水槽の上には、風力発電手段および太陽光発電手段によって得た電力を駆動源として作動する自動給餌装置が設置されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の養殖用水槽の水温制御システム。   An automatic feeding device that operates using electric power obtained by wind power generation means and solar power generation means as a drive source is installed on the aquaculture tank. The water temperature control system for the aquaculture tank described in 1. 前記養殖用水槽から前記気−液熱交換器への給水管路には、前記養殖用水槽から供給される水中に含まれる硝酸を、脱窒細菌を利用して窒素ガスに変化させる脱窒装置が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の養殖用水槽の水温制御システム。   A denitrification device for changing nitric acid contained in water supplied from the aquaculture tank to nitrogen gas using denitrifying bacteria in a water supply line from the aquaculture tank to the gas-liquid heat exchanger The water temperature control system for an aquaculture tank according to any one of claims 1 to 3, wherein the water temperature control system is provided. 前記脱窒装置は、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源である多糖類が含まれる複数の有機炭素源供給層と、連続空隙の多孔質材料から成る担体の前記空隙に脱窒細菌が生息する複数の細菌生息層とが、交互に積層され、
各有機炭素源供給層は、
多糖類が、キチンであり、
粉末の状態のキチンと、液体にミネラル成分を溶解させて与える炭酸塩鉱物の粉末と、キチンをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とが、不織布から成る袋体に収納されて設けられることを特徴とする請求項12記載の養殖用水槽の水温制御システム。
The denitrification device is
In order to give organic carbon to denitrifying bacteria, a plurality of organic carbon source supply layers containing polysaccharides that are organic carbon sources in the liquid, and the denitrifying bacteria inhabit the voids of the carrier made of continuous porous material. And several bacterial habitats that are stacked alternately,
Each organic carbon source supply layer
The polysaccharide is chitin,
Powdered chitin, carbonate mineral powder given by dissolving mineral components in a liquid, and fine sand with bacteria that decompose chitin into glucose are housed in a non-woven bag. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 12.
前記脱窒装置は、
(a)上方に開放した直方体形状の容器221と、
(b)積層体であって、
容器221の底部206から上方に向かって、交互に積層される複数の有機炭素源供給層203a〜203eと、複数の細菌生息層204a〜204dとを有し、
これらの積層された有機炭素源供給層203a〜203eと細菌生息層204a〜204dとのうち、最下層と最上層とは、有機炭素源供給層203a,203eであり、
各有機炭素源供給層203a〜203eは、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源である多糖類が含まれ、この多糖類は、キチンであり、
粉末の状態のキチンと、液体にミネラル成分を溶解させる炭素塩鉱物の粉末と、キチンをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とが、不織布から成る袋体に収納されて設けられ、
各細菌生息層204a〜204dは、
連続空隙の多孔質材料から成る担体225の前記空隙に脱窒細菌が生息する構成を有し、
前記最下層である有機炭素源供給層203aの上に設けられた最下の細菌生息層204aと、前記最上層である有機炭素源供給層203eの下に設けられた最上の細菌生息層204dとの第1の前記担体(225、図9)の空隙率は、残余の細菌生息層204cの第2の前記担体(225、図10)の空隙率よりも高く、かつ、
第1の前記担体(225、図9)に比べて、第2の前記担体(225、図10)のほうが表面積が大きい積層体と、
(c)容器221の一側部に設けられ、前記最上層である有機炭素源供給層203eと、前記最上の細菌生息層204dとに開口し、脱窒されるべき硝酸を含む液体を供給する供給管路207と、
(d)容器221の前記一側部と反対側の他側部に設けられ、前記最下の細菌生息層204aに開口し、積層体を収容した容器221内を流下した液体を排出する排出管路208とを含むことを特徴とする請求項12記載の養殖用水槽の水温制御システム。
The denitrification device is
(A) a rectangular parallelepiped container 221 opened upward;
(B) a laminate,
A plurality of organic carbon source supply layers 203a to 203e and a plurality of bacterial habitat layers 204a to 204d alternately stacked from the bottom 206 of the container 221 upward;
Among these laminated organic carbon source supply layers 203a to 203e and bacterial habitat layers 204a to 204d, the lowermost layer and the uppermost layer are organic carbon source supply layers 203a and 203e,
Each organic carbon source supply layer 203a-203e is
In order to give organic carbon to denitrifying bacteria, the liquid contains a polysaccharide which is an organic carbon source, which is chitin,
Powdered chitin, carbon salt mineral powder that dissolves mineral components in a liquid, and fine sand to which bacteria that decompose chitin into glucose are housed and provided in a bag made of nonwoven fabric,
Each bacterial habitat 204a-204d
A structure in which denitrifying bacteria live in the voids of the carrier 225 made of a porous material having continuous voids;
A lowermost bacterial habitat layer 204a provided on the lowermost organic carbon source supply layer 203a, and an uppermost bacterial habitat layer 204d provided on the uppermost organic carbon source supply layer 203e; The porosity of the first carrier (225, FIG. 9) is higher than the porosity of the second carrier (225, FIG. 10) of the remaining bacterial habitat 204c, and
The second carrier (225, FIG. 10) has a larger surface area than the first carrier (225, FIG. 9), and
(C) Provided on one side of the container 221 and opens to the uppermost organic carbon source supply layer 203e and the uppermost bacterial habitat layer 204d to supply a liquid containing nitric acid to be denitrified A supply line 207;
(D) A discharge pipe that is provided on the other side opposite to the one side of the container 221 and opens to the lowest bacterial habitat layer 204a and discharges the liquid flowing down in the container 221 containing the laminate. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 12, comprising a path 208.
有機炭素源供給層における体積混合比は、
キチンの粉末:炭酸塩鉱物の粉末:細砂
=1〜2:4:4〜5
であることを特徴とする請求項13または14に記載の養殖用水槽の水温制御システム。
The volume mixing ratio in the organic carbon source supply layer is
Chitin powder: Carbonate mineral powder: Fine sand = 1-2: 4: 4-5
The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 13 or 14, characterized in that:
前記脱窒装置は、
硝酸を含む液体中の前記硝酸を、脱窒細菌を利用して窒素ガスに変化させる脱窒装置において、
脱窒細菌に有機炭素を与えるために液体中に有機炭素源であるセルロースが含まれる有機炭素源供給層を備え、
有機炭素源供給層の下流に、複数のミネラル供給層と複数の細菌生息層とが、交互に積層されて配置され、
各ミネラル供給層は、液体にミネラル成分を溶解させて与える炭酸塩鉱物の粉末と、セルロースをグルコースに分解する細菌が付着している細砂とを有し、
各細菌生息層は、連続空隙の多孔質材料から成る担体の前記空隙に脱窒細菌が生息する構成を有することを特徴とする請求項12記載の養殖用水槽の水温制御システム。
The denitrification device is
In the denitrification device that converts the nitric acid in the liquid containing nitric acid into nitrogen gas using denitrifying bacteria,
In order to give organic carbon to the denitrifying bacteria, it has an organic carbon source supply layer in which cellulose that is an organic carbon source is contained in the liquid,
Downstream of the organic carbon source supply layer, a plurality of mineral supply layers and a plurality of bacterial habitat layers are alternately stacked and arranged,
Each mineral supply layer has carbonate mineral powder given by dissolving mineral components in a liquid, and fine sand to which bacteria that decompose cellulose into glucose are attached,
13. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 12, wherein each bacterial habitat has a structure in which denitrifying bacteria live in the voids of a carrier made of a porous material having continuous voids.
魚介類等の養殖用水槽1における水温の制御システムであって、
太陽熱によって水を加熱する太陽熱温水装置2と、
太陽熱温水装置2で生成される温水を循環させる温水循環路3,3a,3d,3eと、
温水循環路3,3a,3d,3eの途中に配設され、前記温水と養殖用水槽1のための水とを間接熱交換する養殖水用熱交換器4aと、
空気と養殖用水槽1からの水とによってマイクロバブルを発生するマイクロバブル発生手段6aと、
マイクロバブル発生手段6aからのマイクロバブルが発生された水を養殖水用熱交換器4aに導き、この養殖水用熱交換器4aからの前記温水によって加熱された水を養殖用水槽1に供給し、養殖用水槽1からの水をマイクロバブル発生手段6aに導いて、養殖用水槽1の水を循環する給水管路52,53a,53とを含むことを特徴とする養殖用水槽の水温制御システム。
A control system for water temperature in an aquaculture tank 1 for seafood,
A solar water heater 2 for heating water by solar heat;
Hot water circulation paths 3, 3 a, 3 d, 3 e for circulating hot water generated by the solar water heater 2,
An aquaculture water heat exchanger 4a that is disposed in the middle of the warm water circulation path 3, 3a, 3d, 3e and indirectly exchanges heat between the warm water and the water for the aquaculture tank 1;
Microbubble generating means 6a for generating microbubbles with air and water from the aquaculture tank 1,
The water in which microbubbles are generated from the microbubble generating means 6a is guided to the aquaculture water heat exchanger 4a, and the water heated by the warm water from the aquaculture water heat exchanger 4a is supplied to the aquaculture tank 1. A water temperature control system for an aquaculture tank, comprising water supply pipes 52, 53a, 53 for guiding water from the aquaculture tank 1 to the microbubble generating means 6a and circulating the water in the aquaculture tank 1 .
温水循環路3,3a〜3eの途中に配設され、前記温水によって外気である空気を加熱して熱交換する空気用熱交換器4をさらに含み、
マイクロバブル発生手段6aは、空気用熱交換器4から供給される加熱された空気によってマイクロバブルを発生することを特徴とする請求項17記載の養殖用水槽の水温システム。
It further includes an air heat exchanger 4 that is disposed in the middle of the hot water circulation paths 3, 3a to 3e and heats the air that is outside air with the hot water to exchange heat.
18. The water temperature system for an aquaculture tank according to claim 17, wherein the microbubble generating means 6a generates microbubbles by the heated air supplied from the air heat exchanger 4.
養殖用水槽1の水の温度を検出する手段401と、
温水循環路3,3a〜3eにおける太陽熱温水装置2から養殖水用熱交換器4aに流れる温水の流路を開閉する第1開閉弁V1と、
温水循環路3,3a〜3eにおける太陽熱温水装置2から空気用熱交換器4に流れる温水の流路を開閉する第2開閉弁V2と、
制御手段402であって、
水温検出手段401からの出力に応答し、
第1および第2温度T1,T2が予め設定され(ただしT1<T2)、
検出された温度Tが第2温度T2未満であるとき、第1および第2開閉弁V1,V2を開き、
こうして第1および第2開閉弁V1,V2を開くことによって、検出された温度Tの温度上昇の時間変化率αを演算し、
その演算された温度上昇の時間変化率αが、予め定める値α1未満(α<α1)である第1の場合、第1および第2開閉弁V1,V2を開く第1動作モードとし、
前記演算された温度上昇の時間変化率αが予め定める値α1以上(α1≦α)である第2の場合、第1開閉弁V1を閉じ、第2開閉弁V2を開く第2動作モードとし、
その後、検出された温度Tが第2温度T2以上に上昇したとき、第1および第2開閉弁V1,V2を閉じ、
検出された温度Tが第1温度T1未満にまで下降したとき、前記第1の場合には第1動作モードとし、第2の場合には第2動作モードとする制御手段402とを含むことを特徴とする請求項18記載の養殖用水槽の水温制御システム。
Means 401 for detecting the temperature of the water in the aquaculture tank 1;
A first on-off valve V1 for opening and closing a flow path of the hot water flowing from the solar water heating apparatus 2 to the culture water heat exchanger 4a in the hot water circulation paths 3, 3a to 3e;
A second on-off valve V2 for opening and closing a flow path of the hot water flowing from the solar water heater 2 to the heat exchanger 4 for air in the hot water circulation paths 3, 3a to 3e;
Control means 402,
Responding to the output from the water temperature detecting means 401,
First and second temperatures T1, T2 are preset (where T1 <T2),
When the detected temperature T is lower than the second temperature T2, the first and second on-off valves V1, V2 are opened,
Thus, by opening the first and second on-off valves V1, V2, the time change rate α of the temperature rise of the detected temperature T is calculated,
In the first case where the calculated time rate of change α of temperature rise is less than a predetermined value α1 (α <α1), the first and second on-off valves V1, V2 are set to the first operation mode.
In the second case where the calculated time rate of change α of temperature rise is equal to or greater than a predetermined value α1 (α1 ≦ α), the first on-off valve V1 is closed and the second on-off valve V2 is opened, and the second operation mode is set.
Thereafter, when the detected temperature T rises above the second temperature T2, the first and second on-off valves V1, V2 are closed,
And a control means 402 for setting the first operation mode in the first case and the second operation mode in the second case when the detected temperature T falls below the first temperature T1. 19. The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 18.
養殖用水槽1からの水を供給するサクションポンプ411と、
サクションポンプ411からの水と、空気用熱交換器4からの加熱された空気とを混合して気液混合流体を導出する空気混入部413とをさらに含み、
空気混入部413からの気液混合流体を、マイクロバブル発生手段6bへ導いてマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項18記載の養殖用水槽の水温制御システム。
A suction pump 411 for supplying water from the aquaculture tank 1;
An aeration unit 413 that mixes water from the suction pump 411 and heated air from the air heat exchanger 4 to derive a gas-liquid mixed fluid;
The water temperature control system for an aquaculture tank according to claim 18, wherein the gas-liquid mixed fluid from the aeration unit 413 is guided to the microbubble generating means 6b to generate microbubbles.
マイクロバブル発生手段6bは、ハウジング418を有し、
このハウジング418は、
回転対称に形成され、回転対称軸416の軸線方向の双方に向かって縮径した中空部417を有し、
このハウジング418の周壁部に、気液導入孔419が接線方向に開口され、
ハウジング418の中空部の縮径部分に回転対称軸416の双方向にマイクロバブル噴出孔421,422が開口し、
マイクロバブル噴出孔421,422が、ハウジング418内に流入した気液混合流体の旋回流によって形成される負圧軸の位置に一致して形成されることを特徴とする請求項20記載の養殖用水槽の水温制御システム。
The microbubble generating means 6b has a housing 418,
The housing 418
A hollow portion 417 that is formed in a rotationally symmetric manner and has a diameter reduced toward both axial directions of the rotationally symmetric axis 416;
A gas-liquid introduction hole 419 is opened in a tangential direction in the peripheral wall portion of the housing 418,
Microbubble ejection holes 421 and 422 are opened in both directions of the rotationally symmetric axis 416 in the reduced diameter portion of the hollow portion of the housing 418,
21. The aquaculture device according to claim 20, wherein the microbubble ejection holes 421 and 422 are formed to coincide with a position of a negative pressure axis formed by a swirling flow of the gas-liquid mixed fluid flowing into the housing 418. Aquarium water temperature control system.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152397B1 (en) 2010-07-14 2012-06-05 (주) 엔티스 heating and cooling system using a heat pump
CN103478031A (en) * 2013-09-17 2014-01-01 中国水产科学研究院珠江水产研究所 Osteoglossid culture system and culture method using same
CN103478047A (en) * 2013-10-14 2014-01-01 浙江省舟山市水产研究所 Method for artificial breeding of eleutheronema tetradactylum
CN104054623A (en) * 2014-06-30 2014-09-24 广东都灵新能源科技有限公司 High-efficiency heat-collecting solar energy and air energy cultivation system
KR101450262B1 (en) 2014-03-24 2014-10-23 (주) 한국환경진단연구소 Water circulation system for small-size water treatment facility using cartridge-type photocatalytic fiber-ball filtration apparatus
KR101503240B1 (en) 2013-05-14 2015-03-17 명노환 Apparatus for adjusting water temperature of fishfarm
CN105580763A (en) * 2016-01-08 2016-05-18 中国水产科学研究院南海水产研究所 Artificial low-salt fry breeding method for eleutheronema tetradactylum
JP2017060436A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 グンジ株式会社 Cleaning system of fish preserve for active squid
TWI597015B (en) * 2016-08-02 2017-09-01 財團法人成大研究發展基金會 Water circulation heating system applied to aquaculture
CN108235967A (en) * 2018-02-11 2018-07-03 大连海洋大学 Energy saving temperature controlling aquatic livestock family standardizes cultivating system
WO2022014766A1 (en) * 2020-07-13 2022-01-20 부경대학교 산학협력단 Energy-independent power generation system for inland aquafarm

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54110599U (en) * 1978-01-19 1979-08-03
JP2002027863A (en) * 2000-07-13 2002-01-29 Hitachi Zosen Corp Exhibition aquarium with water treating device
JP2007089544A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Kumaishicho Rearing facility and method for adjusting water quality by using deep sea water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54110599U (en) * 1978-01-19 1979-08-03
JP2002027863A (en) * 2000-07-13 2002-01-29 Hitachi Zosen Corp Exhibition aquarium with water treating device
JP2007089544A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Kumaishicho Rearing facility and method for adjusting water quality by using deep sea water

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152397B1 (en) 2010-07-14 2012-06-05 (주) 엔티스 heating and cooling system using a heat pump
KR101503240B1 (en) 2013-05-14 2015-03-17 명노환 Apparatus for adjusting water temperature of fishfarm
CN103478031A (en) * 2013-09-17 2014-01-01 中国水产科学研究院珠江水产研究所 Osteoglossid culture system and culture method using same
CN103478047A (en) * 2013-10-14 2014-01-01 浙江省舟山市水产研究所 Method for artificial breeding of eleutheronema tetradactylum
KR101450262B1 (en) 2014-03-24 2014-10-23 (주) 한국환경진단연구소 Water circulation system for small-size water treatment facility using cartridge-type photocatalytic fiber-ball filtration apparatus
CN104054623A (en) * 2014-06-30 2014-09-24 广东都灵新能源科技有限公司 High-efficiency heat-collecting solar energy and air energy cultivation system
JP2017060436A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 グンジ株式会社 Cleaning system of fish preserve for active squid
CN105580763A (en) * 2016-01-08 2016-05-18 中国水产科学研究院南海水产研究所 Artificial low-salt fry breeding method for eleutheronema tetradactylum
TWI597015B (en) * 2016-08-02 2017-09-01 財團法人成大研究發展基金會 Water circulation heating system applied to aquaculture
CN108235967A (en) * 2018-02-11 2018-07-03 大连海洋大学 Energy saving temperature controlling aquatic livestock family standardizes cultivating system
WO2022014766A1 (en) * 2020-07-13 2022-01-20 부경대학교 산학협력단 Energy-independent power generation system for inland aquafarm
KR20220008430A (en) * 2020-07-13 2022-01-21 부경대학교 산학협력단 Energy self-sustaining power generation system for inland water farm
KR102400061B1 (en) * 2020-07-13 2022-05-24 부경대학교 산학협력단 Energy self-sustaining power generation system for inland water farm

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