JP2018082655A - 観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 - Google Patents
観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018082655A JP2018082655A JP2016227377A JP2016227377A JP2018082655A JP 2018082655 A JP2018082655 A JP 2018082655A JP 2016227377 A JP2016227377 A JP 2016227377A JP 2016227377 A JP2016227377 A JP 2016227377A JP 2018082655 A JP2018082655 A JP 2018082655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tungsten
- hydrate
- hour
- baking
- subtungsten
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 101
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) oxide Chemical compound O=[W]=O DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 25
- -1 tungsten dioxide compound Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 12
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- LBJNMUFDOHXDFG-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu].[Cu] LBJNMUFDOHXDFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 21
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 241000276427 Poecilia reticulata Species 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- CXKGGJDGRUUNKU-UHFFFAOYSA-N oxotungsten;hydrate Chemical compound O.[W]=O CXKGGJDGRUUNKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 241000334163 Amphiprion percula Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000252229 Carassius auratus Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000605159 Nitrobacter Species 0.000 description 1
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 description 1
- 241000605122 Nitrosomonas Species 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 150000003658 tungsten compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZBZGLYWJHCAVBW-UHFFFAOYSA-N tungsten;dihydrate Chemical compound O.O.[W] ZBZGLYWJHCAVBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAWZNWVCESLFTD-UHFFFAOYSA-N tungsten;hydrate Chemical compound O.[W] AAWZNWVCESLFTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
【課題】可視光活性亜酸化タングステン水和物を用いた観賞魚用水槽の環境改善。【解決手段】ＷＯｎ・（Ｈ２Ｏ）ｍ〔１．５＜ｎ＜３．０、０．５＜ｍ＜７．０〕で表わされる亜酸化タングステン水和物の透明な分散液、三酸化タングステン（ＷＯ３）あるいは二酸化タングステン（ＷＯ２）の少なくとも一種以上の水溶液そのもの、あるいは、これらの水溶液にパラジウム、銀や酸化銅を修飾させて塗布した板状器具２を観賞魚水槽内に適宜配置して、水槽近傍の光源から可視光を照射することにより、水槽内の溶存酸素濃度を高め、アンモニア濃度や亜硝酸塩濃度を抑える水槽内環境の改善する装置および方法を提供する。【選択図】図１０
Description
本発明は、観賞魚用水槽の環境浄化に関するものである。
水槽の中で優雅に泳ぐ観賞魚に癒しを感じ、愛好者は、日本国内だけでなく、世界各地に数多く存在している。一般的に、アンモニアと亜硝酸塩の濃度が３ｐｐｍで鑑賞魚に影響を与えるため、水交換の目安とされ、５ｐｐｍになると鑑賞魚が生存できないので、狭い水槽で観賞魚を飼育するには、観賞魚が好む環境を維持しなければならない。そのため、比較的大きな水槽を用意し、濾過機やエアポンプやヒーター及び照明なども必要になってくる。観賞魚への給餌や観賞魚の排泄により、水槽内の水質が悪化するため、定期的な水替えも必要となってくる。
水槽内の溶存酸素を一定以上に保つために、特開２０００−２６０４９４号公報で電気分解により、水槽内の水を水素と酸素に分解してエアポンプの代替する発明や特開２０１３−７８２７４号公報で溶存酸素量の制御装置を提供する発明等が開示してある。
特開２００６−２３０３４５号公報には、紫外線ランプと濾過機や酸化チタンの光触媒や好気性バクテリアの作用等とを組み合わせて、水槽内の硝酸塩等を除去する水処理システムの提供する発明や特開２０１３−５４０５７８号公報では、アンモニア酸化細菌や亜硝酸塩酸化細菌を使った硝化方法の発明が開示され、水槽内の水質の浄化が提案されている。
特開２０１５−１９６４７号公報では、オキシダントの制御による養殖水中のアンモニア除去の方法が開示され、実用新案登録第３０５１６１５号公報や実用新案登録第３０５１９２０号公報や実用新案登録第３０５３７８６号公報では、光触媒二酸化チタンを使った観賞魚水槽の水処理装置の考案が開示されている。
水槽内の溶存酸素濃度の調整装置や水槽内のアンモニアや亜硝酸塩の除去を目的とした装置の付加には、電池などの電源が必要となり、水槽廻りの付加物が多くなるといった問題点があった。
「カクレクマノミの上手な飼い方」 株式会社えい出版社 ２０１６年７月１０日発行
解決しようとする問題点は、観賞魚を狭い水槽内で飼育するに際して、亜酸化タングステン水和物の可視光活性光触媒の作用により、水槽内の酸素濃度を高め、観賞魚から排泄されるアンモニアや亜硝酸塩の濃度を３ｐｐｍ以下に抑えることによる水質環境を清浄に保つことで、手間をかけることなく水槽内の環境を改善することができる器具や方法を提供することである。
本発明は、ＷＯｎ・（Ｈ２Ｏ）ｍ〔１．５＜ｎ＜２．０、０．５＜ｍ＜７．０〕で表わされる亜酸化タングステン水和物（以下、単に亜酸化タングステン水和物と呼ぶ）、二酸化タングステン（ＷＯ２）あるいは三酸化タングステン（ＷＯ３）の可視光活性酸化タングステン化合物のうちの１種のみ、あるいは２種以上混合した液体を水槽内面に直接塗布、あるいは当該可視光活性酸化タングステン化合物の液体を塗布乾燥させたＡＢＳ樹脂製の板状器具２を観賞魚水槽内に配置して、水槽に適宜設置した光源からの可視光による光触媒作用を利用して、水槽等の容器内水の溶存酸素量を高め、水槽内で増加する容器内水中のアンモニアや亜硝酸塩を分解することで、水槽内環境を改善することを最も主要な特徴とする。
特に、本発明に用いる酸化タングステン化合物として、酸化タングステンとしてＷＯ3-X、ＷＯ2-X( Ｘは０〜０．５)を含め、含水系の酸化タングステンを含んだ酸化タングステン化合物ＷＯｎ・(Ｈ２Ｏ)ｍ〔１．５＜ｎ＜２．０、０．５＜ｍ＜７．０〕の中に示すｍは、化合物に含まれる結晶水と細かいナノ粒子の特性として持つ吸着水の二つからなるものである。特に結晶構造に含まれるものだけではない。更にこれらタングステン化合物に他の元素をドープすることができ、表面に付着させても同様な効果を有する。ドープする、または化学修飾する元素としてはＡｇ,Ｃｕ,Ｐｄ,Ｐｔ,Ｆｅ,Ｔｉ,Ｚｒ等が挙げられる。これらの元素の形態は金属、または酸化物、または塩類でも良い。
亜酸化タングステン水和物は３００ルクスの可視光によって活性化され、次のメカニズムによって、アンモニアや亜硝酸塩を分解し、さらには、水を酸素イオンと水素イオンに分解し、容器内の溶存酸素量を増加させるものと考えられる。
ここで、非特許文献１によれば、餌に含まれるたんぱく質が魚の体内に取り込まれて、最終的に水と炭酸ガスとアンモニアに分解され、生物濾過が成立している水槽では、ニトロモナシスやニトロバクターなどのバクテリアの作用によってアンモニアがより毒性の低い物質へと分解されていると解説されている。
ＮＨ４ + + １．５Ｏ２ → ＮＯ２ - + Ｈ２Ｏ + ２Ｈ＋
ＮＯ２ - + Ｏ２ → ＮＯ３ -
ＮＯ３ - + ５Ｈ２ → Ｎ２ + ４Ｈ２Ｏ +２ＯＨ-
まず、可視光によって活性化された亜酸化タングステン水和物の塗布近傍では、
Ｈ２Ｏ ＋ ｈｖ → ２Ｈ+ ＋ Ｏ２-
に水素と酸素に分解されて、上記の生物濾過と同じような作用が起こっているものと考えられる
ここで、非特許文献１によれば、餌に含まれるたんぱく質が魚の体内に取り込まれて、最終的に水と炭酸ガスとアンモニアに分解され、生物濾過が成立している水槽では、ニトロモナシスやニトロバクターなどのバクテリアの作用によってアンモニアがより毒性の低い物質へと分解されていると解説されている。
ＮＨ４ + + １．５Ｏ２ → ＮＯ２ - + Ｈ２Ｏ + ２Ｈ＋
ＮＯ２ - + Ｏ２ → ＮＯ３ -
ＮＯ３ - + ５Ｈ２ → Ｎ２ + ４Ｈ２Ｏ +２ＯＨ-
まず、可視光によって活性化された亜酸化タングステン水和物の塗布近傍では、
Ｈ２Ｏ ＋ ｈｖ → ２Ｈ+ ＋ Ｏ２-
に水素と酸素に分解されて、上記の生物濾過と同じような作用が起こっているものと考えられる
亜酸化タングステン水和物、二酸化タングステン（ＷＯ２）あるいは三酸化タングステン（ＷＯ３）のタングステン化合物のうちの１種のみ、あるいは２種以上混合した液体は、酸化タングステンを主成分とする透明な分散液体であることから、水槽内面に塗布した場合でも、水槽の外観を損なうことがなく、その可視光活性により、観賞魚の飼育に必要な溶存酸素濃度を高め、また、観賞魚の飼育の障害となるアンモニア濃度や亜硝酸濃度を低く抑えることで、水槽内の水の入れ替のインターバルを長くすることができ、観賞魚の飼育に係る手間を軽減できる利点がある。
また、サイズを５０ｎｍ以下にした場合には１％溶液などでは、プラスチック表面の一部を除き、有機・無機の材料表面にバインダー成分を加えることなく、そのまま塗布することができ、水槽内面だけではなく、水中に沈めるタイプの器具にも塗布が可能であるという利点がある。当該亜酸化タングステン水和物や、パラジウムや酸化銅、銀などを修飾した亜酸化タングステン水和物を水中に沈めて設置する様々な物体表面に塗布が可能であるため、特に、板状器具２の形状にこだわるわけではない。
また、サイズを５０ｎｍ以下にした場合には１％溶液などでは、プラスチック表面の一部を除き、有機・無機の材料表面にバインダー成分を加えることなく、そのまま塗布することができ、水槽内面だけではなく、水中に沈めるタイプの器具にも塗布が可能であるという利点がある。当該亜酸化タングステン水和物や、パラジウムや酸化銅、銀などを修飾した亜酸化タングステン水和物を水中に沈めて設置する様々な物体表面に塗布が可能であるため、特に、板状器具２の形状にこだわるわけではない。
亜酸化タングステン水和物のみからなる化合物粒子を1質量％で混合して作製した水溶液にパラジウム等を修飾させた水溶液を塗布乾燥したＡＢＳ樹脂製の板状器具２を水槽の水中に適宜設置し、観賞魚を入れて飼育し、アンモニア濃度や亜硝酸塩濃度及び溶存酸素量を測定した。また、エアポンプなしの水槽内に観賞魚を入れて、可視光活性光触媒を塗布乾燥したＡＢＳ樹脂の製板状器具２の有無による水質の汚染度の違いや、ガラスコップやワイングラスに観賞魚を入れて、可視光活性光触媒の塗布の有無による水質の汚染度の違いを視認観察した。アンモニア濃度、亜硝酸塩濃度及び溶存酸素量は、ハンナインスルメンツジャパン株式会社製ＨＩ８３２００を用いて測定した。
縦２２０ｍｍ、横１８０ｍｍ、奥行き１２０ｍｍの水槽１ａと同じ大きさの水槽１ｂには、それぞれ約４リットルの淡水を入れて、亜酸化タングステン水和物のみからなる化合物粒子を1質量％で混合して作製した水溶液にパラジウムを修飾させた３００ｐｐｍ濃度の水溶液を塗布乾燥させたＡＢＳ樹脂製の板状器具２を当該水槽１ａと水槽１ｂにそれぞれ沈めて、適宜配置し、１組のつがいのグッピーを入れて、約７２日間、飼育観察を行なった。また、光源として室内照明で３００ルクスの明るさを試験期間中、常に水槽を照らして、水作株式会社のパワーフィットＭから濾材を除いた水中ポンプ３で、水槽内の撹拌を行なった。
水槽１ａと水槽１ｂについて、５日〜１１日間隔の不定期で水槽内の水質を測定した結果を図２〜図４に示している。図２は、水槽内のアンモニア濃度（ｐｐｍ）であり、図３は、水槽内の亜硝酸塩濃度（ｐｐｍ）であり、図５は、水槽内の溶存酸素量（ｍｇ/Ｌ）である。もし、このＡＢＳ樹脂製の板状器具２を水槽に設置しない場合は、当然のことながら、アンモニア濃度及び亜硝酸塩濃度は、グッピーの飼育に伴って時間経過に従って増加する。図２の結果から、アンモニア濃度は、水槽１ａの２５日目に１．１ｐｐｍ近くになっているが、その後は、１ｐｐｍ以下となっている。また、水槽１ｂのアンモニア濃度は、期間中、０．３ｐｐｍ以下の測定値となっている。
亜硝酸塩濃度は、水槽１ａの１１日目で１ｐｐｍ、１８日目で４ｐｐｍの測定値を示しているが、その後の測定では０ｐｐｍとなり、水槽１ｂは、期間を通じて０ｐｐｍの測定結果となっている。溶存酸素量は、水温に依存して変化するが、水槽１aでは、５ｍｇ/Ｌ以上の溶存酸素量が測定され、水槽１ｂでも３．５ｍｇ/Ｌ〜７．１ｍｇ/Ｌの溶存酸素量が測定されているが、エアポンプでのエアレーション等を行っていないことから、これは、室内蛍光灯からの可視光により活性化された亜酸化タングステン水和物の塗布表面で、水が分解され、酸素が水槽内に供給された結果であると考えられる。
ここで、当該亜酸化タングステン水和物は、バインダー（結合剤）性能を自ら保有し、例えば、５質量％溶液などでは、ポリカーボネート、ポリエチレン、スチロール樹脂、フッ素樹脂の一部のプラスチック表面を除き、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、アクリルウレタン、ウレタン、塩ビ等々を含むプラスチック及び、略すべての無機の材料表面にバインダー成分を加えることなく、そのまま塗布が可能であるため、ＡＢＳ樹脂製にこだわるものではない。
ここで、亜酸化タングステン水和物の結晶を電気炉で約１時間、５００℃で焼成すれば、三酸化タングステン（WO3）が製造でき、また、亜酸化タングステン水和物の結晶を電気炉で約１時間、４００℃で焼成すれば、二酸化タングステン（WO２）が製造できることが、発明者の実験によって分かっている。
次に、縦２２０ｍｍ、横１８０ｍｍ、奥行き１２０ｍｍの水槽１ｃと同じ大きさの水槽１ｄには、それぞれ約４リットルの淡水を入れて、亜酸化タングステン水和物のみからなる化合物粒子を1質量％で混合して作製した水溶液に酸化銅（ＣｕＯ２）と銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を修飾させた３００ｐｐｍ濃度の水溶液を塗布乾燥させたＡＢＳ樹脂製の板状器具２を当該水槽１ｃと水槽１ｄにそれぞれ沈めて、適宜配置し、１組のつがいのグッピーを入れて、２９日間、飼育観察を行なった。
水槽１ｃ及び水槽１ｄのアンモニア濃度は、経過日数に伴って増加する傾向が見受けられるものの、水槽１ｄの２９日目のアンモニア濃度は０．７４ｐｐｍとなっているが、水交換の目安である３ｐｐｍをはるかに下回っている。また、亜硝酸塩濃度も水槽１ｃは０ｐｐｍの測定値であるのに対して、水槽１ｄは７日目に１ｐｐｍを測定したが、その後は０ｐｐｍとなっている。また、溶存酸素量は実施例１に比べて、６．０ｍｇ/Ｌ〜８．２ｍｇ/Ｌと高い溶存酸素量の測定結果となっている。パラジウム（Ｐｄ）の他に、酸化銅（ＣｕＯ２）と銀（Ａｇ）を修飾させたことにより、亜酸化タングステン水和物の触媒活性が高められた結果であると考えられる。
亜酸化タングステン水和物を加熱炉にて４００℃で１時間焼成して作成した二酸化タングステンを１質量％で混合して作成した水溶液を塗布乾燥させたＡＢＳ樹脂製の板状器具２を、縦２２０ｍｍ、横１８０ｍｍ、奥行き１２０ｍｍの水槽１ｅに沈めて適宜設置し、淡水を約４リットル入れて、１つがいのグッピーでの飼育実験を３２日間行なった。
グッピーを予め飼育していたため、アンモニア初期濃度は０．８８ｐｐｍとなっていたが、図８に示すように、ＡＢＳ樹脂製の板状器具２を設置後の５日目以降は、０．２ｐｐｍ前後の低いアンモニア濃度となっている。また、図９に示すように、亜硝酸塩濃度も１１日目に１ｐｐｍを測定したが、それ以外は０ｐｐｍとなっている。
縦２２０ｍｍ、横１８０ｍｍ、奥行き１２０ｍｍの水槽を２つ用意して、それぞれの水槽には約４リットルの淡水を入れ、ベタと呼ばれる鑑賞魚を１匹ずつ入れて飼育観察を行なった。今回の飼育試験では、水中ポンプは使用せず、光源は、ＬＥＤ照明を用い、３００ルクスの明るさの照射を行なった。水槽９は、光触媒を一切使用せず、水槽１０は、可視光活性光触媒を塗布したＡＢＳ樹脂製の板状器具２を水槽内面の３か所を覆うように配置して、６日間経過観察を行った様子を写した代用写真を図１０〜図１６に示している。また、アンモニア濃度等の測定は行わなかった。
図１０と第２日目の図１１や第３日目の図１２及び第４日目の図１３における水槽９と水槽１０を比較して、水槽底面の汚れ具合に若干の差が見られ、ＡＢＳ樹脂製の板状器具２を挿入した水槽１０の方の水槽内底面の汚物が少ないものとなっている。図１４〜図１６は５日目の様子を写した代用写真であるが、図１４及び水槽底面の様子を写した図１５から、やはり、ＡＢＳ樹脂製の板状器具２を挿入している水槽１０と比較して、可視光活性光触媒効果が全く無い水槽９の汚れの方が多いものとなっている。さらに、水槽内壁面を比較した図１６からは、水槽９の矢印で図示した線で囲った部分に汚れが付着していることから、観賞魚の飼育環境が悪化していることが分かる。図１７は、試験開始から６日目の様子を写した代用写真であるが、水槽１０が透明でベタの姿を確認できるのに対して、水槽９は緑色の藻でベタの姿を視認できないものとなっている。
これ以上の日数を要する比較実験では、ＡＢＳ樹脂製の板状器具２を入れていない水槽９の中のベタが生存できないので中止を余儀なくされたが、亜酸化タングステン水和物の可視光活性により、水槽内の水質が浄化されていることが分かった。
このベタという魚は、別名、「闘魚」と言い単独で飼育しないと相手が死ぬまで戦うため、１匹で飼育するためには、小さな水槽で飼育する方が経済的であるが、そのような環境での水質の浄化はかえって手間のかかるものとなっている。そのような環境を再現するため、さらに、少ない水の環境での比較試験を３５０ｃｃのコップと２５０ｃｃのワイグラスの中でのベタの飼育比較視認試験を４日間行なった。コップ５とコップ６には雄のベタで比較試験を行い、ワイングラス７とワイングラス８にはメスのベタを入れて比較試験を行なったが、アンモニア濃度等の測定は行わなかった。コップ６とワイングラス８のガラス内面には、亜酸化タングステン水和物のみからなる化合物粒子を1質量％で混合して作製した水溶液に酸化銅（ＣｕＯ２）と銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を修飾させた３００ｐｐｍの濃度の水溶液を塗布乾燥させたが、コップ５とワイングラス７のガラス内面には何も塗布していない。
図１９は、コップ内試験の開始初日の状態を写した図面代用写真であり、図２０と図２１日は試験開始から４日目の状態を写した図面代用写真である。狭いコップの中ではベタの動きは穏やかであるため、酸素消費は少ないと思われるが、図２０と図２１における図面代用写真の左側のコップ５は、コップ６と比較して、水が黄色く変色し始めていた。この事からも、酸化銅（ＣｕＯ２）と銀（Ａｇ）及びパラジウム（Ｐｄ）を修飾した亜酸化タングステン水和物の可視光活性光触媒効果により、コップ６内の水質が浄化されていることが確認できた。
雌のベタは雄に比べて小さいので、コップより内容量の小さいワイングラスでの飼育比較試験を行なった。図２２は、ワイングラス内試験の開始初日の状態を写した図面代用写真であり、図２２と図２３は試験開始後４日目の状態を写した図面代用写真である。先のコップの試験と同様に、４日目の左側のワイングラス７の水は、右側のワイングラス８の水に比べて、黄色く変色し始めていた。この事から、少ない水の環境でも、当該亜酸化タングステン水和物の水質浄化効果があることが確認できた。
淡水の観賞魚だけでなく、海水の観賞魚にとっても、毒性の高いアンモニアは生存を脅かす恐れがあるため、水槽内のアンモニアの除去は重要になってくる。また、「カクレクマノミの上手な飼い方」によると、ニトロソモナスやニトロバクターなどのバクテリアによる生物濾過がし成立していれば、アンモニアを分解し、亜硝酸塩の蓄積を抑え、最終的に窒素にまで分解されることが必要であるが、脱窒の作用は、それ程強力ではないため、２〜３週間に一度の水替えや２〜３か月に１回の濾材の掃除や交換が必要とされている。実施例１で示したように、約２ヶ月もの間、水替えをすることなく、アンモニア濃度と亜硝酸塩の濃度を抑え、必要な溶存酸素量を確保できることから、鮮魚の運搬にも応用が可能である。
亜酸化タングステン水和物はバインダーなしに、いくつかの樹脂製品に塗布可能であるため、祭りの露店で売られている金魚を入れるポリ袋内面に、当該亜酸化タングステン水和物を塗布すれば、ＬＥＤ照明等の可視光が当たる場所であれば、溶存酸素が供給されることにより、金魚を長生きさせることができる。
さらに、水族館や活魚運搬トラックの水槽内面にも当該亜酸化タングステン水和物等を塗布すれば、可視光により、水槽内の水質の悪化を防止することが可能性であり、観賞魚だけではなく、魚類の飼育環境の改善の応用できる。
板状器具２だけでなく、池の中に沈めて設置する物体表面や池の周りの囲いや岩に当該亜酸化タングステン水和物等の光触媒を塗布すれば、池の中の水質浄化に貢献できる。
板状器具２だけでなく、池の中に沈めて設置する物体表面や池の周りの囲いや岩に当該亜酸化タングステン水和物等の光触媒を塗布すれば、池の中の水質浄化に貢献できる。
１ 水槽
２ 板状器具
３ 水中ポンプ（濾過部分外し）
４ 可視光光源
５ コップ（光触媒塗布なし）
６ コップ（光触媒塗布有り）
７ ワイングラス（光触媒塗布なし）
８ ワイングラス（光触媒塗布有り）
９ 比較実験水槽
１０ 光触媒器具設置水槽
２ 板状器具
３ 水中ポンプ（濾過部分外し）
４ 可視光光源
５ コップ（光触媒塗布なし）
６ コップ（光触媒塗布有り）
７ ワイングラス（光触媒塗布なし）
８ ワイングラス（光触媒塗布有り）
９ 比較実験水槽
１０ 光触媒器具設置水槽
Claims (6)
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒を用いた容器内水への溶存酸素濃度の供給及び容器内水中のアンモニア濃度の低減並びに亜硝酸塩濃度の低減を図る水処理方法。
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒にパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）あるいは酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）を１種又は２種以上を被着させた可視光活性光触媒を用いた容器内の溶存酸素濃度の供給やアンモニア濃度の低減及び亜硝酸塩濃度の低減を図る水処理方法。
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒水溶液を容器内面に塗布した観賞魚用飼育容器。
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒にパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）あるいは酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）を１種又は２種以上を被着させた水溶液を容器内面に塗布した観賞魚用飼育容器。
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒水溶液を塗布した水槽内設置器具。
- 亜酸化タングステン水和物、当該亜酸化タングステン水和物を約４００℃で約１時間焼成して製造した二酸化タングステン化合物、又は当該亜酸化タングステン水和物を約５００℃で約１時間焼成して製造した三酸化タングステン化合物の中の１種の単独化合物又は２種以上の混合物を用いた可視光活性光触媒にパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）あるいは酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）を１種又は２種以上を被着させた水溶液を塗布した水槽内設置器具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016227377A JP6566573B2 (ja) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016227377A JP6566573B2 (ja) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018082655A true JP2018082655A (ja) | 2018-05-31 |
| JP2018082655A5 JP2018082655A5 (ja) | 2018-08-23 |
| JP6566573B2 JP6566573B2 (ja) | 2019-08-28 |
Family
ID=62236556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016227377A Active JP6566573B2 (ja) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6566573B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109479801A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-19 | 温州职业技术学院 | 一种水族馆供水系统用潜水泵 |
| CN110684968A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 济南大学 | 一种鱼类繁殖陶罐预防白卵的表面改性方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08132075A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | アンモニアおよび／またはアンモニウムイオンを含有した水溶液の処理方法 |
| JP2013212460A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Chuo Univ | 無動力式循環型酸化還元方法およびその装置 |
| JP6115905B1 (ja) * | 2016-07-14 | 2017-04-19 | 株式会社アンディーン | 可視光活性光触媒酸化タングステン化合物 |
-
2016
- 2016-11-23 JP JP2016227377A patent/JP6566573B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08132075A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | アンモニアおよび／またはアンモニウムイオンを含有した水溶液の処理方法 |
| JP2013212460A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Chuo Univ | 無動力式循環型酸化還元方法およびその装置 |
| JP6115905B1 (ja) * | 2016-07-14 | 2017-04-19 | 株式会社アンディーン | 可視光活性光触媒酸化タングステン化合物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109479801A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-19 | 温州职业技术学院 | 一种水族馆供水系统用潜水泵 |
| CN110684968A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 济南大学 | 一种鱼类繁殖陶罐预防白卵的表面改性方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6566573B2 (ja) | 2019-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2881344T3 (es) | Desinfección y eliminación de especies de nitrógeno de los sistemas de acuicultura salina | |
| JP2000245297A (ja) | 魚介類飼育装置 | |
| JP6566573B2 (ja) | 観賞魚用水槽の環境改善方法及び器具 | |
| JPH0331404B2 (ja) | ||
| JP2002010723A (ja) | 魚介類養殖装置 | |
| WO2020009073A1 (ja) | 養殖槽の改質方法、および養殖方法 | |
| JP2613179B2 (ja) | 光触媒体及びそれを用いた水の浄化方法 | |
| JP2005144420A (ja) | 水浄化剤 | |
| JP7156674B2 (ja) | 海洋生物等の養殖方法、養殖キット、養殖システムおよび、その養殖方法で養殖した海洋生物等 | |
| JP7154598B2 (ja) | 水の浄化材、及びそれを利用した水の浄化方法 | |
| JP2013063036A (ja) | 水棲動物の飼育方法及び硝酸性窒素の除去方法 | |
| KR101454792B1 (ko) | 어항용 여과재 | |
| JP3638032B2 (ja) | 抗菌作用増強法 | |
| Kasper et al. | Aquatic Environment and Life Support Systems | |
| Edward et al. | Water quality requirements for Recirculatory Aquaculture Systems | |
| JP2022182586A (ja) | 貝類養殖システム及び貝類養殖方法 | |
| JP2023115731A (ja) | 貝類飼育方法 | |
| JPH0778A (ja) | 飼育水浄化装置 | |
| US20070289546A1 (en) | Calcareous organism growth accelerator | |
| JP2020061999A (ja) | 淡水水槽又は海水水槽に生息する生物の生育及び／又は養殖方法 | |
| JP2002045847A (ja) | 藻類発生抑制方法及び装置 | |
| JP2019024478A (ja) | 海洋生物等の養殖方法、養殖キット、養殖システムおよび、その養殖方法で養殖した海洋生物等 | |
| KR200295833Y1 (ko) | 조립식 연못 | |
| TW539534B (en) | Method for constructing aquarium with natural ecosystem and structure of aquarium | |
| JPH0440842A (ja) | 濾過装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180327 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180614 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180614 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181217 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190704 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190729 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6566573 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |