JP2021184702A - Closed circulation type breeding water purification system for high density/fast-growing aquaculture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、完全閉鎖型循環を行う高密度養殖用の飼育水浄化システムに関する。 The present invention relates to a breeding water purification system for high-density aquaculture that performs completely closed circulation.
閉鎖型循環飼育においては、飼育水の水質管理が重要である。飼育水中に、アンモニア、亜硝酸イオン及び/又は硝酸イオン等の飼育体に悪影響を与える汚染物質が増加すると、飼育魚介類は、生死に直面した重大な影響を受ける。特に、アンモニアは、血液成分の1つであり飼育体の全身の細胞に酸素を運搬する役目を担うヘモグロビンと結合し易く、飼育水中にアンモニアが増加すると、飼育体である魚介類は窒息状態となり、最悪の場合に死に至る恐れがある。 In closed circulation breeding, water quality management of breeding water is important. Increasing pollutants such as ammonia, nitrite ions and / or nitrate ions in the breeding water that adversely affect the breeding body will have a significant life-and-death effect on the breeding fish and shellfish. In particular, ammonia easily binds to hemoglobin, which is one of the blood components and plays a role of transporting oxygen to the cells of the whole body of the breeding body, and when ammonia increases in the breeding water, the fish and shellfish of the breeding body become suffocated. In the worst case, it can be fatal.
飼育水において、アンモニアは、飼育体である魚介類の残餌又は排泄物からなる残滓をバクテリアが分解する際に生じる。残滓はタンパク質をはじめとした有機窒素化合物からなり、この有機窒素は不溶性と水溶性に分かれる。 In breeding water, ammonia is produced when bacteria decompose the residue of fish and shellfish that is the breeding body, which is the residue of food or excrement. The residue consists of organic nitrogen compounds such as proteins, and this organic nitrogen is divided into insoluble and water-soluble.
有機窒素化合物は不溶性であり、微生物の働き又は酵素反応等により水溶性有機窒素である尿素等へ分解され、水溶性有機窒素はアンモニアに分解される。例えば、排泄物のうち水溶性有機窒素である尿素は尿素分解酵素であるウレアーゼによって二酸化炭素とアンモニアとに分解される。 The organic nitrogen compound is insoluble and is decomposed into urea or the like, which is a water-soluble organic nitrogen, by the action of microorganisms or an enzymatic reaction, and the water-soluble organic nitrogen is decomposed into ammonia. For example, urea, which is a water-soluble organic nitrogen in excrement, is decomposed into carbon dioxide and ammonia by urease, which is a urea-degrading enzyme.
アンモニアは水溶性であり、アンモニウムイオンとして存在する。アンモニウムイオンは、好機性雰囲気においてアンモニア酸酸化菌により、亜硝酸イオンを生成する。亜硝酸イオンは、好機性雰囲気で亜硝酸酸化菌により硝酸イオンを生成する。
NH4 + + 2O2(アンモニア酸酸化菌) ⇒ NO2 + +2H2O
Ammonia is water soluble and exists as ammonium ions. Ammonium ions generate nitrite ions by ammonia acid oxidizing bacteria in an opportunistic atmosphere. Nitrite ions generate nitrate ions by nitrite-oxidizing bacteria in an opportunistic atmosphere.
NH 4 + + 2O 2 (Ammonia acid oxidizing bacteria) ⇒ NO 2 + + 2H 2 O
亜硝酸イオン及び硝酸イオンの処理方法として、物理学的処理方法と生物学的処理方法との2種類が存在する。このうち、物理学的処理方法としては、イオン交換法、電気透析法、逆浸透膜法及び触媒脱窒法が知られており、一方、生学物的処理方法としては、従属栄養性脱窒法及び独立栄養性脱窒法が知られている。 There are two types of treatment methods for nitrite ion and nitrate ion, a physical treatment method and a biological treatment method. Of these, ion exchange methods, electrodialysis methods, reverse osmosis membrane methods and catalytic denitrification methods are known as physical treatment methods, while heterotrophic denitrification methods and catalytic denitrification methods are known as biophysical treatment methods. The autotrophic denitrification method is known.
物理学的処理方法におけるイオン交換法は、イオン交換樹脂と飼育水とを接触させてイオン交換樹脂のイオンとイオン交換を行うことにより、水中から亜硝酸イオン及び硝酸イオンを除去する方法である。しかしながら、この方法は、設備費用が高くなると共に、イオン交換樹脂の再生により多量の塩化ナトリウムが必要となるため、処理コストが極めて高くなるという問題があった。 The ion exchange method in the physical treatment method is a method of removing nitrite ions and nitrate ions from water by bringing the ion exchange resin into contact with breeding water and performing ion exchange with the ions of the ion exchange resin. However, this method has a problem that the equipment cost is high and the processing cost is extremely high because a large amount of sodium chloride is required for the regeneration of the ion exchange resin.
物理学的処理方法における電気透析法は、イオン選択性のある膜で飼育水を仕切り、電極電荷による誘導により亜硝酸イオン及び硝酸イオンを分離する方法である。しかしながら、この方法は、設備費用が高くなるという問題があった。 The electrodialysis method in the physical treatment method is a method in which breeding water is partitioned by an ion-selective membrane and nitrite ions and nitrate ions are separated by induction by electrode charge. However, this method has a problem that the equipment cost is high.
物理学的処理方法における逆浸透膜法は、亜硝酸イオン及び硝酸イオンと水とを分離する方法である。水を通しイオンや塩類など水以外の不純物は透過しない性質を持つ逆浸透膜を利用し、亜硝酸イオン及び硝酸イオンと水を分離する。しかしながら、この方法は、分離した高濃度の硝酸イオン及び亜硝酸イオンを別途処理する必要があるという問題があった。 The reverse osmosis membrane method in the physical treatment method is a method for separating nitrite ion and nitrate ion from water. A reverse osmosis membrane that allows water to pass through and does not allow impurities other than water such as ions and salts to permeate is used to separate nitrite ions and nitrate ions from water. However, this method has a problem that it is necessary to separately treat the separated high-concentration nitrate ion and nitrite ion.
物理学的処理方法における脱触媒窒素法は、水素供与体として水素ガスを直接用いて、触媒存在下で硝酸性窒素を窒素まで還元する方法であるが、この方法は、水素ガスのコストが大きいという問題があった。 The decatalyzed nitrogen method in the physical treatment method is a method of reducing nitrate nitrogen to nitrogen in the presence of a catalyst by directly using hydrogen gas as a hydrogen donor, but this method has a high cost of hydrogen gas. There was a problem.
生物学的処理方法における従属栄養性脱窒素法は、従属栄養性脱窒素菌が付着及び増殖した粒状濾材層に、亜硝酸イオン及び硝酸イオンを含有する水を通水させて窒素ガスに還元する方法である。また、生物学的処理方法における独立栄養性脱窒法は、独立栄養菌である硫黄脱窒菌を付着及び増殖した濾層を用いて処理する方法である。しかしながら、これら従属栄養性脱窒菌又は独立栄養性脱窒菌による処理方法は、水温が処理効率に大きく影響するという問題があり、さらに、副産物として硫酸が生成され易く装置の運転管理に高度な技術が必要となるという問題があった。硫酸は飼育体に大きな影響を及ぼす。 In the dependent nutrient denitrification method in the biological treatment method, water containing nitrite ion and nitrate ion is passed through a granular filter medium layer to which dependent nutrient denitrifying bacteria have adhered and proliferated, and the nitrogen gas is reduced. The method. The autotrophic denitrification method in the biological treatment method is a method of treating sulfur denitrification bacteria, which are autotrophic bacteria, using a filter layer to which the autotrophic bacteria have adhered and proliferated. However, the treatment method using these heterotrophic denitrifying bacteria or autotrophic denitrifying bacteria has a problem that the water temperature greatly affects the treatment efficiency, and further, sulfuric acid is easily generated as a by-product, and advanced technology is required for the operation management of the device. There was a problem that it was needed. Sulfuric acid has a great effect on the breeding body.
飼育水浄化システムにおける飼育水の処理方法として、従来から種々の方法が提案されている。例えば特許文献1〜5には、循環式硝化脱窒法と呼ばれる処理方法が記載されている。この処理方法は、酸素を利用してアンモニアを含む有機窒素を亜硝酸イオン又は硝酸イオンに分解する硝酸菌と、0.5〜1.0ppm以下の貧酸素の状態で炭素源を利用して亜硝酸イオン又は硝酸イオンを窒素に分解する脱窒菌との2種類の微生物の生物化学的性質を利用する方法である。
Various methods have been conventionally proposed as a method for treating breeding water in a breeding water purification system. For example,
一般的な飼育水浄化システムにおける飼育水の浄化装置は、脱窒菌を含む脱窒槽と硝化菌を含む硝化槽とから構成され、脱窒槽では貧酸素状態とするために処理水に空気を吹き込むことなく攪拌のみを行い、硝化槽では処理水に空気を吹き込み溶解させる。硝化槽において、アンモニアを含む有機窒素が亜硝酸イオン又は硝酸イオンになる酸化反応が生じ、一部の処理水が脱窒槽に戻される。この際、処理水中の酸素が硝化菌の活動により消費されるため、貧酸素状態で硝酸イオン及び亜硝酸イオンが含まれた処理水が脱窒槽に供給されることになる。即ち、硝化槽において、アンモニア・有機窒素+硝化菌+酸素⇒貧酸素+亜硝酸イオン+硝酸イオン、なる反応が行われる。 A breeding water purification device in a general breeding water purification system consists of a denitrifying tank containing denitrifying bacteria and a nitrifying tank containing nitrifying bacteria. Only stirring is performed without stirring, and in the nitrification tank, air is blown into the treated water to dissolve it. In the nitrification tank, an oxidation reaction occurs in which organic nitrogen containing ammonia becomes nitrite ion or nitrate ion, and a part of the treated water is returned to the denitrification tank. At this time, since oxygen in the treated water is consumed by the activity of the nitrifying bacteria, the treated water containing nitrate ion and nitrite ion is supplied to the denitrification tank in an oxygen-deficient state. That is, in the nitrification tank, the reaction of ammonia / organic nitrogen + nitrifying bacteria + oxygen ⇒ oxygen-deficient + nitrite ion + nitrate ion is carried out.
脱窒槽に硝酸イオンや亜硝酸イオンが供給されると、これらは脱窒菌によって酸素と窒素とに分解される。浄化された処理水を硝化槽に送ることで酸素を供給することができ、硝化槽に送る酸素の量を低減できる。このような操作を繰り返すことで処理水中の汚染物質を分解することが可能となる。即ち、脱窒槽において、硝酸イオン・亜硝酸イオン+嫌気性菌+有機物⇒酸素・窒素+その他、なる反応が行われる。 When nitrate ions and nitrite ions are supplied to the denitrification tank, they are decomposed into oxygen and nitrogen by the denitrifying bacteria. Oxygen can be supplied by sending the purified treated water to the nitrification tank, and the amount of oxygen sent to the nitrification tank can be reduced. By repeating such operations, it becomes possible to decompose pollutants in the treated water. That is, in the denitrification tank, a reaction of nitrate ion / nitrite ion + anaerobic bacteria + organic matter ⇒ oxygen / nitrogen + others is carried out.
特許文献6に記載の循環式濾過装置は、槽内の水位が内管の上端まで上昇したときはサイフォンの機構により内管を介して槽外へ水を排出し、槽内の水位が外管の開口部付近まで下降したときはフロートの作用によりサイフォンの機構を停止させて水位を上昇させることを繰り返して槽内に敷設した濾材を間欠的に曝気するものである。 In the circulation type filtration device described in Patent Document 6, when the water level in the tank rises to the upper end of the inner pipe, water is discharged to the outside of the tank through the inner pipe by a siphon mechanism, and the water level in the tank becomes the outer pipe. When it descends to the vicinity of the opening, the siphon mechanism is stopped by the action of the float and the water level is repeatedly raised to intermittently aerate the filter medium laid in the tank.
特許文献7に記載の水処理装置は、水槽及び硝化槽を飼育水が循環する主経路と、脱窒槽に間歇的に飼育水を流す補助経路とを設けた構成となっており、この構成は閉鎖循環型飼育における水処理装置としては標準的なものである。 The water treatment apparatus described in Patent Document 7 has a configuration in which a main route for breeding water to circulate in a water tank and a nitrification tank and an auxiliary route for intermittently flowing breeding water to a denitrification tank are provided. It is a standard water treatment device for closed circulation breeding.
飼育体の成育及び硝化能力維持の観点からは、飼育水や処理水への酸素溶解濃度を高めることが重要である。水への酸素の溶解量は、温度や圧力によって決まり、常温及び常圧では、10ppm程度が限界である。この酸素溶解量については、水と酸素との間の境界層(以下、境膜)における酸素の移動が律速になっていることから、水と酸素との接触面積を増加させればより短時間で酸素の溶解量を高めることが可能となる。一般的な閉鎖循環型飼育システムでは、マイクロバブルやナノバブルの空気を小径の気泡として水中に注入する方式をとっており、同じ空気量を扱う場合には、気泡の径が小さいほど、気泡の数が多いほど接触面積が大きくなることから、気泡の小径化が志向されている。 From the viewpoint of growing the breeding body and maintaining the nitrification ability, it is important to increase the oxygen dissolution concentration in the breeding water and the treated water. The amount of oxygen dissolved in water is determined by temperature and pressure, and is limited to about 10 ppm at normal temperature and pressure. As for the amount of oxygen dissolved, the movement of oxygen in the boundary layer between water and oxygen (hereinafter referred to as the boundary film) is rate-determining, so if the contact area between water and oxygen is increased, it will take a shorter time. It is possible to increase the amount of oxygen dissolved. In a general closed circulation type breeding system, the air of microbubbles or nanobubbles is injected into water as bubbles of small diameter, and when handling the same amount of air, the smaller the diameter of bubbles, the more bubbles there are. Since the contact area becomes larger as the number of bubbles increases, the aim is to reduce the diameter of the bubbles.
特許文献8には、直径が50μm以下の微細気泡を発生するマイクロバブル発生ノズルを用いた養殖用水槽が記載されており、この養殖用水槽によれば、良好な酸素溶解性能を得ることができるとされている。
特許文献9には、生物反応槽からの活性汚泥混合液を、通水性濾過体を設置した濾過分離槽で濾過体表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させて濾過を行って濾過水を得、濾過後の活性汚泥混合液を生物反応槽に返送するように構成し、濾過体の洗浄時に、濾過分離槽内の活性汚泥混合液を生物反応槽に完全に返送した後、又は濾過分離槽に濾過水を満たした時点で濾過体の内部に対し水逆洗し、逆洗排水を生物反応槽に返送するように構成した濾過体の洗浄装置が記載されている。 In Patent Document 9, the active sludge mixture from the biological reaction tank is filtered by forming a dynamic filtration layer of sludge on the surface of the filter in a filtration separation tank equipped with a water-permeable filter to obtain filtered water. The activated sludge mixture after filtration is configured to be returned to the biological reaction tank, and when the filter body is washed, the active sludge mixture in the filtration separation tank is completely returned to the biological reaction tank, or to the filtration separation tank. Described is a filter cleaning device configured to backwash the inside of the filter when it is filled with filtered water and return the backwash wastewater to the biological reaction vessel.
特許文献10には、脱窒槽、硝化槽及び曝気槽を設け、養殖水槽に対して曝気槽から酸素供給を行うようにした閉鎖循環型飼育用の飼育水浄化システムが記載されている。これにより、特許文献10の飼育水浄化システムでは、飼育水の浄化効率と酸素溶解速度とを向上でき、濾過装置のダウンサイジングと処理水循環量の低減とにより、装置の所要面積と所要エネルギ、さらには清掃コストの削減を達成できるとしている。
上述した特許文献1〜5に記載の処理方法は、汚泥や下水等のように必要な分解成分の濃度が高い処理水については高効率かつ低コストであるものの、閉鎖循環型飼育の飼育水においては処理能力が過大であり、硝化槽と脱窒槽との間の循環ポンプも必要とするため、単位汚染物質処理量あたりの設備費及び運転費が過大となってしまうという問題があった。また、浄化効率を維持するためにpH変動制御を必要とするが、処理量が微量なために中和剤の制御が高度となってしまうという問題もあった。さらに、これら処理方法では、硝化槽の底から空気を供給しており、水への酸素溶解量は水深に比例して増加するために4m程度の水深を確保する必要があるが、閉鎖循環型飼育では建物の高さの制約やコストの問題から水深4m以上の水槽や硝化槽を使用することは現実的ではなかった。
The treatment methods described in
また、特許文献6に記載の循環式濾過装置によると、濾材部とサイフォン部とが目詰まりすることにより、所要動力の増加が生じると共に、1〜2年周期の清掃が必要となるといった問題があった。また、この循環式濾過装置で取り扱われるのは、硝化槽のみであった。 Further, according to the circulation type filtration device described in Patent Document 6, there is a problem that the required power is increased due to the clogging of the filter medium portion and the siphon portion, and cleaning is required every 1 to 2 years. there were. Moreover, only the nitrification tank was handled by this circulation type filtration device.
さらに、特許文献7に記載の水処理装置は、飼育水中の亜硝酸イオン又は硝酸イオン濃度により、飼育水の処理経路を切り替える機構が必要となり、設備費が過大となる問題があった。 Further, the water treatment apparatus described in Patent Document 7 requires a mechanism for switching the treatment route of the breeding water depending on the concentration of nitrite ion or nitrate ion in the breeding water, which causes a problem that the equipment cost becomes excessive.
さらにまた、特許文献8に記載の養殖用水槽は、微細気泡を発生させるために、小径のノズルや多孔質に空気を通気させる必要があり、所要動力の増大を招くことのみならず、ノズルや多孔質材に飼育中の汚染物質が付着して目詰まりを引き起しやすく、設備のトラブルにつながるという問題があった。
Furthermore, in the aquaculture tank described in
特許文献9に記載の洗浄装置においても、担体の詰まりや飼育水の編流により十分な浄化性能が得られない問題があった。 Even in the cleaning device described in Patent Document 9, there is a problem that sufficient purification performance cannot be obtained due to clogging of the carrier and knitting of breeding water.
また、特許文献10に記載の飼育水浄化システムによると、6か月〜12か月程度の長い期間に換水を行わずに運用すると、曝気槽に養殖魚の排泄物や水中に発生するプランクトンが堆積し、魚体のサイズの増加と共に曝気槽の掃除頻度が最大2週間に1回程度と頻度が高くなる問題があった。特に、高速成長を目指した設備においては、最初に飼育を開始する幼魚の体重と最終的に成長した制御の体重が6倍から8倍となることから排泄物やプランクトンの発生量も多くなるため、当初より分離能力の高い、サイズの大きなものを設置する必要があった。
Further, according to the breeding water purification system described in
従って本発明の目的は、装置構成の小型化かつ簡易化が可能な飼育水浄化システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a breeding water purification system capable of downsizing and simplifying the device configuration.
本発明の他の目的は、充分な浄化性能を維持しつつ設備費及び運転費の低減化を図ることのできる飼育水浄化システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a breeding water purification system capable of reducing equipment costs and operating costs while maintaining sufficient purification performance.
本発明のさらに他の目的は、清掃コストの低減化を図ることのできる飼育水浄化システムを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a breeding water purification system capable of reducing cleaning costs.
本発明によれば、高密度養殖用閉鎖循環型の飼育水浄化システムは、飼育水槽に接続されていると共に内部に脱窒菌担持粒子が充填されており、嫌気雰囲気下で飼育水槽からの飼育水の脱窒反応処理を行う脱窒槽と、脱窒槽及び飼育水槽に接続されていると共に内部に硝化菌担持粒子が充填されており、好気雰囲気下で、流入された飼育水の硝化処理を行う硝化槽と、硝化槽及び飼育水槽に接続されており、飼育水の曝気処理を行う曝気装置と、飼育水槽に接続され、アスピレータ機能を呈するオリフィスの部分に気体を供給してファインバブルを発生させる旋回流式のファインバブル発生ノズルを有しており、飼育水中にファインバブルを発生するファインバブル発生装置と、ファインバブル発生装置及び曝気装置に接続されており、飼育水中のファインバブルの少なくとも一部を分離して除去するための泡沫分離装置とを備えている。 According to the present invention, the closed circulation type breeding water purification system for high-density aquaculture is connected to the breeding water tank and is filled with denitrifying bacteria-carrying particles inside, so that the breeding water from the breeding water tank is in an anaerobic atmosphere. It is connected to the denitrification tank and the breeding water tank, and the inside is filled with nitrifying bacteria-bearing particles, and the inflowed breeding water is nitrified in an aerobic atmosphere. A gas is supplied to the nitrification tank, the aeration device that is connected to the nitrification tank and the breeding water tank to perform aeration treatment of the breeding water, and the orifice that is connected to the breeding water tank and exhibits an aspirator function to generate fine bubbles. It has a swirling flow type fine bubble generation nozzle, and is connected to a fine bubble generator that generates fine bubbles in breeding water, a fine bubble generator, and an aeration device, and at least a part of the fine bubbles in breeding water. It is equipped with a foam separator for separating and removing the gas.
アスピレータ機能を呈するオリフィスの部分に気体を供給してファインバブルを発生させる旋回流式のファインバブル発生ノズルによって、飼育水中にファインバブルを発生させている。これにより、マイクロバブルとウルトラファインバブルとの両方を効率良く発生することができる。マイクロバブルはマイナスイオンを帯びており、プラスイオンである汚れと結びつき、浮上して汚れを水面へ浮かび上がらせる効果がある。ウルトラファインバブルは、水中で縮小して消滅し、水中に気体を溶解させるので、水中に気体を効率良く溶解させることができる。これにより、循環飼育水を最適な状態に維持することができる。また、旋回流式のファインバブル発生ノズルを用いることにより、閉鎖循環型飼育用の飼育水浄化システムの装置構成を簡素化することができ、濾過槽のダウンサイジングとポンプ電力の削減が期待できる。また、装置の簡素化と縮小化及び所要動力の削減により、装置の初期コストと運転費を従来の閉鎖型循環型飼育の設備に比較して50%以上削減可能である。これにより小規模のシステムでも閉鎖循環型飼育による陸上養殖事業の採算性が取りやすくなるメリットがある。即ち、本発明によれば、装置構成の小型化かつ簡易化が可能となり、充分な浄化性能を維持しつつ設備費及び運転費の低減化を図ることができると共に、清掃コストの低減化を図ることができる。 Fine bubbles are generated in the breeding water by a swirling flow type fine bubble generation nozzle that supplies gas to the part of the orifice that exhibits an aspirator function to generate fine bubbles. As a result, both microbubbles and ultrafine bubbles can be efficiently generated. Microbubbles are tinged with negative ions, and have the effect of binding to dirt, which is positive ions, and floating to raise dirt to the surface of the water. Since the ultrafine bubble shrinks and disappears in water and dissolves the gas in the water, the gas can be efficiently dissolved in the water. As a result, the circulating breeding water can be maintained in the optimum state. In addition, by using a swirling flow type fine bubble generation nozzle, it is possible to simplify the device configuration of the breeding water purification system for closed circulation type breeding, and it is expected that the downsizing of the filtration tank and the reduction of pump power can be expected. In addition, by simplifying and reducing the equipment and reducing the required power, the initial cost and operating cost of the equipment can be reduced by 50% or more as compared with the conventional closed circulation type breeding equipment. This has the advantage that even a small-scale system can easily make the land-based aquaculture business profitable by closed-circulation breeding. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the size and simplification of the device configuration, reduce the equipment cost and the operating cost while maintaining sufficient purification performance, and reduce the cleaning cost. be able to.
ファインバブル発生装置が、空気ファインバブルと酸素ファインバブルとを選択的に発生できるように構成されていることが好ましい。 It is preferable that the fine bubble generator is configured to selectively generate air fine bubbles and oxygen fine bubbles.
この場合、飼育水中の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素計をさらに備えており、ファインバブル発生装置が、この溶存酸素計の検出した溶存酸素濃度が所定値以上の場合は空気ファインバブルを発生し、検出した溶存酸素濃度が所定値未満の場合は酸素ファインバブルを発生するように構成されていることが好ましい。 In this case, a dissolved oxygen meter for detecting the dissolved oxygen concentration in the breeding water is further provided, and the fine bubble generator generates an air fine bubble when the dissolved oxygen concentration detected by the dissolved oxygen meter is equal to or higher than a predetermined value. When the detected dissolved oxygen concentration is less than a predetermined value, it is preferable that the oxygen fine bubble is generated.
ファインバブル発生装置が、気泡径が50μm〜200μmであり飼育水中に溶解しないファインバブルを発生する上述のファインバブル発生ノズルと、このファインバブル発生ノズルの気体供給口に酸素及び空気のいずれか一方を選択的に供給する切替機構とを備えていることも好ましい。 The fine bubble generator uses either oxygen or air for the above-mentioned fine bubble generating nozzle that generates fine bubbles that have a bubble diameter of 50 μm to 200 μm and do not dissolve in the breeding water, and the gas supply port of the fine bubble generating nozzle. It is also preferable to have a switching mechanism for selectively supplying.
ファインバブル発生装置が、気体の供給量を調整可能な流量調整機構を備えていることも好ましい。これにより、水の浄化を水の汚れ具合によって手動で又は自動でコントロールすることができ、併せて養殖水に対する酸素の溶解効率を高めることができるため、飼育体の高密度及び高速成長に適した閉鎖循環型の養殖設備を実現できる。 It is also preferable that the fine bubble generator is provided with a flow rate adjusting mechanism capable of adjusting the amount of gas supplied. As a result, the purification of water can be controlled manually or automatically depending on the degree of contamination of the water, and at the same time, the efficiency of dissolving oxygen in the cultured water can be increased, which is suitable for high-density and high-speed growth of the breeding body. A closed circulation type aquaculture facility can be realized.
ファインバブル発生装置が、飼育体の密度及び/又は体重に応じてファインバブルの気泡径を調整可能に構成されていることも好ましい。飼育体の密度が低かったり体重が小さいときにおいては、気体の供給量を少なくして酸素の飼育水への溶解量を少なくし、飼育体の密度が高くなったり体重が増えて飼育水が飼育体の排泄物で汚れてきた際は、気体供給量又は気体供給圧力を大きくすることでバブルの気泡径を大きくし泡沫分離用の泡を増加させて水中の汚れを効果的に除去することができる。その結果、飼育水への酸素溶解を低コストで高効率に行うことが可能となる。 It is also preferable that the fine bubble generator is configured so that the bubble diameter of the fine bubble can be adjusted according to the density and / or the body weight of the breeding body. When the density of the breeding body is low or the weight is small, the amount of gas supplied is reduced to reduce the amount of oxygen dissolved in the breeding water, and the breeding body becomes denser or heavier and the breeding water is bred. When it becomes dirty with body excrement, it is possible to increase the bubble diameter of the bubble and increase the number of bubbles for foam separation by increasing the gas supply amount or gas supply pressure to effectively remove the dirt in the water. can. As a result, it becomes possible to efficiently dissolve oxygen in breeding water at low cost.
ファインバブル発生装置が、1μm〜500μmの気泡径を有するファインバブルを500個/mL以上発生するように構成されていることも好ましい。 It is also preferable that the fine bubble generator is configured to generate 500 or more fine bubbles having a bubble diameter of 1 μm to 500 μm.
泡沫分離装置が、飼育水中の汚染物質が表面に吸着して浮上したファインバブルを排出して除去するように構成されていることも好ましい。 It is also preferable that the foam separation device is configured so that the pollutants in the breeding water are adsorbed on the surface and the fine bubbles that have floated up are discharged and removed.
この場合、泡沫分離装置が、ファインバブル発生装置から供給されるファインバブルの流動距離を増大させると共にファインバブルの流動方向を回転変化させるように構成された副室を備えていることがより好ましい。 In this case, it is more preferable that the foam separation device includes a sub-chamber configured to increase the flow distance of the fine bubbles supplied from the fine bubble generator and to change the flow direction of the fine bubbles.
本発明によれば、アスピレータ機能を呈するオリフィスの部分に気体を供給してファインバブルを発生させる旋回流式のファインバブル発生ノズルによって、飼育水中にファインバブルを発生させている。これにより、マイクロバブルとウルトラファインバブルとの両方を効率良く発生することができる。マイクロバブルはマイナスイオンを帯びており、プラスイオンである汚れと結びつき、浮上して汚れを水面へ浮かび上がらせる効果がある。ウルトラファインバブルは、水中で縮小して消滅し、水中に気体を溶解させるので、水中に気体を効率良く溶解させることができる。これにより、循環飼育水を最適な状態に維持することができる。また、旋回流式のファインバブル発生ノズルを用いることにより、閉鎖循環型飼育用の飼育水浄化システムの装置構成を簡素化することができ、濾過槽のダウンサイジングとポンプ電力の削減が期待できる。また、装置の簡素化と縮小化及び所要動力の削減により、装置の初期コストと運転費を従来の閉鎖型循環型飼育の設備に比較して50%以上削減可能である。これにより小規模のシステムでも閉鎖循環型飼育による陸上養殖事業の採算性が取りやすくなるメリットがある。即ち、本発明によれば、装置構成の小型化かつ簡易化が可能となり、充分な浄化性能を維持しつつ設備費及び運転費の低減化を図ることができると共に、清掃コストの低減化を図ることができる。 According to the present invention, fine bubbles are generated in the breeding water by a swirling flow type fine bubble generation nozzle that supplies gas to a portion of the orifice that exhibits an aspirator function to generate fine bubbles. As a result, both microbubbles and ultrafine bubbles can be efficiently generated. Microbubbles are tinged with negative ions, and have the effect of binding to dirt, which is positive ions, and floating to raise dirt to the surface of the water. Since the ultrafine bubble shrinks and disappears in water and dissolves the gas in the water, the gas can be efficiently dissolved in the water. As a result, the circulating breeding water can be maintained in the optimum state. In addition, by using a swirling flow type fine bubble generation nozzle, it is possible to simplify the device configuration of the breeding water purification system for closed circulation type breeding, and it is expected that the downsizing of the filtration tank and the reduction of pump power can be expected. In addition, by simplifying and reducing the equipment and reducing the required power, the initial cost and operating cost of the equipment can be reduced by 50% or more as compared with the conventional closed circulation type breeding equipment. This has the advantage that even a small-scale system can easily make the land-based aquaculture business profitable by closed-circulation breeding. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the size and simplification of the device configuration, reduce the equipment cost and the operating cost while maintaining sufficient purification performance, and reduce the cleaning cost. be able to.
図1は本発明の飼育水浄化システムの一実施形態における構成を概略的に示しており、図2は図1のファインバブル発生装置の構成を概略的に示しており、図3は図1の泡沫分離装置の構成を概略的に示している。 FIG. 1 schematically shows the configuration in one embodiment of the breeding water purification system of the present invention, FIG. 2 schematically shows the configuration of the fine bubble generator of FIG. 1, and FIG. 3 shows FIG. The configuration of the foam separator is shown schematically.
図1に示すように、本実施形態の飼育水浄化システムは、飼育水10aが収容されている飼育水槽10と、この飼育水槽10に流路及び循環ポンプ11を介して接続された脱窒槽12と、飼育水槽10に流路及び循環ポンプ13を介して接続され、さらに脱窒槽12に流路を介して接続された硝化槽14と、硝化槽14に流路を介して接続され、さらに飼育水槽10に流路を介して接続された曝気装置15と、飼育水槽10に流路及び循環ポンプ16を介して接続されたファインバブル発生装置17と、ファインバブル発生装置17に流路を介して接続され、さらに曝気装置15に流路を介して接続された泡沫分離装置18と、飼育水槽10の飼育水の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素計(DO計)19と、ファインバブル発生装置17及び溶存酸素計19に電気的に接続された制御装置20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the breeding water purification system of the present embodiment has a
脱窒槽12は、内部に脱窒菌担持粒子が充填されており、嫌気雰囲気下で粒子流動を利用して飼育水10aの脱窒反応処理を行う。脱窒菌の働きにより、飼育水中の亜硝酸イオンと硝酸イオンが窒素に変えられ、有害物質の濃度が上限未満に低減されるまで飼育水槽との循環が繰り返される。粒子流動を利用することで、反応速度が標準的なシステムの場合に比して2倍程度と高いため、所要動力と所要面積の低減が可能となる。さらに、安定した脱窒効率が得られ、清掃が不要となる。脱窒槽12では飼育水中の溶存酸素濃度が0.5〜1.0ppm以下程度の貧酸素条件である必要があるが、この酸素濃度は曝気装置15に具備された図示しない曝気ノズルからの空気吹き込み量により調整可能である。
The
脱窒菌担持粒子は、粒子径が小さいほど粒子と飼育水10aの接触面積が増加し反応速度が増加するので粒子径が小さい方が望ましいが、これら充填粒子の径が小さ過ぎると流路への流出や流路の詰まりの生じる恐れがあるため、直径2mm以上8mm以下程度であることが適当である。また、飼育水10aの比重は1.00g/cm3以上1.05g/cm3以下であるため、これより粒子の密度が小さいと水面に浮き上がって飼育水10aとの接触面積が低下し、逆に、これより密度が大きいと底面に沈んでしまい飼育水10aとの接触面積が低下する。従って、粒子の密度は1.00g/cm3以上1.05g/cm3以下が適当である。また、粒子が単純な球形粒子である場合、担持された菌が粒子の流動により剥離する恐れがあるため、粒子の中心部まで貫通している孔が設けられていることが望ましい。この孔の径は小さすぎると、表面張力により内部に飼育水10aが浸透せず、逆に大きすぎると担持された菌が剥離する恐れがあるため、径5μm以上40μm以下が適当である。これらの条件を満たす粒子であれば何を用いても良いが、菌との親和性の良いセラミック、プラスチック、又は樹脂などを用いるのが望ましい。
The smaller the particle size of the denitrifying bacteria-carrying particles, the larger the contact area between the particles and the
脱窒槽12には、反応促進と脱ガスのため、図示しない撹拌羽及び撹拌モータが設けられている。撹拌モータは、回転数が高い程、反応と脱ガスの効率は向上するが、回転数の上昇に伴い所要電力も増加するため、10〜120rpmの回転数であることが望ましい。攪拌モータを利用しない場合、水中ポンプなどを用いて水流を起して攪拌しても良い。また、脱窒反応には炭素を必要とするため、この脱窒槽12には図示しない炭素源供給装置が設けられている。炭素源は炭素を含んでいるものなら何でも良いが、菌は細胞内に炭素を取り込むため、水溶性のものであることが望ましい。炭素源としては、菌の多くが、炭素元素が1つであるような化合物(例えばメタンやメタノール)しか分解できないため、このような炭素元素が1つであるような化合物を用いることが望ましい。水溶性の炭素源として、メタノールを用いても良い。固体の炭素源としては、ポリヒドロキシ酪酸などの生体分解性プラスチックを用いることが望ましい。これらの液体状の炭素源の供給速度は、菌による消費速度と同等であることが望ましいが、菌による消費速度を上回り飼育水に残存した炭素源であれば、曝気装置に送られた際に分解され無害化されるため問題ない。固体状の炭素源の場合は、菌が消費する分だけ炭素源が消費される、即ち、飼育水中に炭素源が拡散しないため固形分の消費状態を把握しやすい効果がある。また、菌が必要な量だけ供給可能なため、曝気装置の負荷をむやみに増加させることがない効果も同時に得られる。
The
硝化槽14は、内部に硝化菌担持粒子が充填されており、好気雰囲気下で、粒子流動を利用して流入された飼育水10aの硝化処理を行う。硝化菌の作用により飼育水10a中に含まれる有機窒素とアンモニアが亜硝酸イオンと硝酸イオンに分解されるが、粒子流動を利用することで、硝化反応速度が3〜4倍となるため、標準的なシステムと同じ硝化効率を目標とした場合、飼育水10aの処理量、つまり、硝化槽14の貯蔵容量を標準的なシステムの2分の1から3分の1まで低減することができ、硝化槽14の所要面積を低減できる。また、流動化した硝化菌担持粒子充填層は、通常の充填層に比べ通液時の抵抗が少ないことから、所要動力を低減できる。さらに、流動化した充填層には残滓が付着し難く、付着したとしてもすぐに剥離するため、濾材の目詰まりが生じない。従って、安定した硝化効率が得られ、清掃が不要となる。
The
硝化菌担持粒子は、粒子径が小さいほど粒子と飼育水10aの接触面積が増加し反応速度が増加するので粒子径が小さい方が望ましいが、これら充填粒子の径が小さ過ぎると流路への流出や流路の詰まりの生じる恐れがあるため、直径2mm以上8mm以下程度であることが適当である。また、飼育水10aの比重は1.00g/cm3以上1.05g/cm3以下であるため、これより粒子の密度が小さいと水面に浮きあがって飼育水10aとの接触面積が低下し、逆に、これより密度が大きいと底面に沈んでしまい飼育水10aとの接触面積が低下する。従って、粒子の密度は1.00g/cm3以上1.05g/cm3以下が適当である。また、粒子が単純な球形粒子である場合、担持された菌が粒子の流動により剥離する恐れがあるため、粒子の中心部まで貫通している孔が設けられていることが望ましい。この孔の径は小さすぎると、表面張力により内部に飼育水10aが浸透せず、逆に大きすぎると担持された菌が剥離する恐れがあるため、径5μm以上40μm以下が適当である。これらの条件を満たす粒子であれば何を用いても良いが、菌との親和性の良いセラミック、プラスチック、又は樹脂などを用いるのが望ましい。
As for the particles carrying nitrifying bacteria, the smaller the particle size, the larger the contact area between the particles and the
曝気装置15は、飼育水10aの浄化処理のための曝気処理を行う。飼育水10a中の残餌、うろこ、糞、魚体から出るぬめり状のたんぱく質等のサイズの大きな固形分をろ過して分解する機能がある。即ち、図示しない曝気ノズルからの空気の吹き込みにより、硝化槽14及び泡沫分離装置18から送られた飼育水10a中に酸素を供給し、飼育体によって消費された酸素を補う機能がある。また、ファインバブル発生ノズルを含む泡沫分離装置18を固形分が通過することによりせん断力により大きなサイズの固形分は、より細かいサイズとなり曝気装置15中での好気性菌による分解を助ける効果がある。飼育時において魚体サイズが大きくなる出荷前段階の状況になった場合や、さらに高密度での飼育においては、曝気装置15に図示しない排出バルブを設け、曝気装置の固形分含む水を排出後、沈殿ろ過槽にて固形分を分離する機能を設けても良い。
The
ファインバブル発生装置17は、旋回流式のファインバブル発生ノズル17aを有しており、飼育水10a中にファインバブルを発生するように構成されている。即ち、図2に示すように、ファインバブル発生装置17は、ファインバブル発生ノズル17aと、このファインバブル発生ノズル17aの気体供給口17bに流路を介して接続された流量調整弁17c(本発明の流量調整機構に対応する)と、流量調整弁17cに出力ポートが接続された電磁切替弁17d(本発明の切替機構に対応する)と、電磁切替弁17dの一方の入力ポートに流路及び減圧弁17eを介して接続された酸素ボンベ17fとを備えている。電磁切替弁17dの他方の入力ポートは、空気供給口である。この電磁切替弁17dは、図1の制御装置20に電気的に接続されており、この制御装置20からの制御信号によってどちらの入力ポートを出力ポートに連通させるかが制御される。ファインバブル発生ノズル17aの入力口17gは流路及び循環ポンプ16を介して飼育水槽10に接続されており、出力口17hは流路を介して泡沫分離装置18に接続されている。
The
ファインバブル発生ノズル17aは、アスピレータ機能を呈するオリフィスの部分に気体を供給して短時間で多量のファインバブルを効率良く発生できる旋回流方式によるファインバブル発生ノズルであり、本実施形態では、株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)が使用されている。このバブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)は、液体の吐出流量が20〜30L/min、気体の流量が0〜5L/minである。インライン型であるため既存配管に取り付け可能であると共に装置への組み込みが容易であり、分解清掃が容易であるためメンテナンス性に優れている。また、可動部分が存在しないので、異物混入に強く長寿命である。もちろん、ファインバブル発生ノズル17aとして、旋回流方式の他のバブル発生ノズルを使用しても良い。
The fine
泡沫分離装置18は、図3に示すように、泡沫分離塔18aと、この泡沫分離塔18aの上方に連結された泡沫分離部18bと、泡沫分離部18bにおいて分離された浮遊懸濁物質(SS)を排出するドレン管18cと、ファインバブル発生装置17から流路18dを介して供給されたファインバブル及び飼育水が最初に入力され、方向を変えて泡沫分離塔18a内に射出する撹拌用の副室18eと、泡沫分離塔18a内の飼育水を曝気装置15へ出力する流路18fとを備えている。泡沫分離装置18は、気体と液体との境界面に汚濁物質が吸着及び濃縮する性質を利用して、飼育水中に供給したバブルに汚濁物質を吸着及び濃縮させ、このバブルを取り除くことで飼育水中のSSを除去するものである。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態の泡沫分離装置18は、撹拌用の副室18eを設けることにより、内部でファインバブル及び飼育水の流れる流動距離を稼ぐと共にファインバブル及び飼育水の流動方向を回転変化させることで、泡沫分離塔18a内での滞留時間を増大させ、浮上するバブルの量の最大化を図ることができる。また、汚れのもとである微生物やバクテリア等が多く発生した際に水の粘度が高くなることで浮上するバブルの量が増大し、逆に汚れが少ない際には水の粘度が低くなることでバブルの量が減少する。その結果、汚れ除去のための排水量が極めて減少した。
The
制御装置20は、プログラム可能なマイクロコンピュータを備えており、溶存酸素計19の検出した溶存酸素濃度に応じて電磁切替弁17dを切替制御してファインバブル発生ノズル17aに空気又は酸素を供給するように構成されている。図4はこの制御装置20の一部動作を説明している。ステップS1において、溶存酸素計19の検出した溶存酸素濃度が125%以上であると判断した場合は、ステップS2へ進み、電磁切替弁17dの出力ポートを他方の入力ポート側、即ち空気供給口側に接続する。一方、ステップS1において、溶存酸素計19の検出した溶存酸素濃度が125%未満であると判断した場合は、ステップS3へ進み、電磁切替弁17dの出力ポートを一方の入力ポート側、即ち酸素ボンベ17f側に接続する。これにより、飼育水10aの溶存酸素濃度が125%以上の場合はファインバブル発生ノズル17aに空気が供給され、溶存酸素濃度が125%未満の場合はファインバブル発生ノズル17aに酸素が供給されることとなる。
The
制御装置20は、さらに、例えば養殖魚である飼育体の密度や体重に応じて、ファインバブル発生装置17の流量調整弁17cを手動又は自動で調整し、ファインバブル発生ノズル17aへの気体(空気又は酸素)の供給量を調整可能に構成されている。流量調整弁17cを自動で調整する場合には、制御装置20より流量調整弁17cへ制御信号を送り、飼育体の密度が低い時期においては、気体の供給量を少なくして酸素の飼育水への溶解量を少なくし、飼育体の密度が高くなり、飼育水が飼育体の排泄物で汚れてきた際は、気体供給量を大きくすることでバブルの気泡径を大きくし泡沫分離用の泡を増加させて水中の汚れを除去する。その結果、飼育水への酸素溶解を低コストで高効率に行うことが可能となる。制御装置20は、さらにまた、飼育体の体重が増加してきた段階で、ファインバブル発生装置17の電磁切替弁17dを制御して供給気体を空気から酸素に変更することで、少量の酸素で細かい泡を飼育水に導入し、酸素の溶解効率をさらに高めることによって飼育体の体重増加に対応することができる。また、飼育水の汚れがひどくなった際に、ファインバブル発生装置17の流量調整弁17cを手動又は自動で調整し、空気又は酸素の供給量を増加させることで気泡径を増大させて泡沫分離装置18の効果を高める運転を実施することができる。これにより、飼育水の酸素濃度及び清浄度が一定に保たれることとなり、飼育体の高速成長及び高密度養殖が達成される。流量調整弁17cを自動で調整する場合には、溶存酸素計19の検出した溶存酸素濃度が小さい場合(例えば閾値未満の場合)は、飼育水の汚れが大きいと判断できるから、制御装置20より流量調整弁17cへ制御信号を送って空気又は酸素の供給量を高め、気泡径を増大させると共に泡沫分離用のバブルを増加させて水中の汚れを除去する。溶存酸素計19の検出した溶存酸素濃度が大きい場合(例えば閾値以上の場合)は逆の制御を行う。また、制御装置20は、溶存酸素計19のDo値、図示されていないpH計の計測値、電気伝導度計(濁り度合い計測)の計測値、給餌時間などの各魚固有のデータを元に予測演算を行いながら、飼育水10中の必要酸素量予測しファインバブル発生装置17の電磁弁17dの制御を行うこともできる。
The
本実施形態のファインバブル発生装置17は、通常、マイクロバブルと呼ばれる気泡径が1〜100μmのバブル(気泡径分布を計測すると平均気泡径10μm程度)と、ウルトラファインバブルと呼ばれる気泡径が1μm未満のバブル(気泡径分布を計測すると平均気泡径0.1μm程度)とを含むファインバブルを発生する。通常の気泡であるマイクロバブルは、水中を上昇して水面ではじけて消滅する。また、マイクロバブルは、マイナスイオンを帯びており、プラスイオンである汚れと結びつき、浮上して汚れを水面へ浮かび上がらせる効果がある。しかしながら、気泡径が1μm未満のウルトラファインバブルは、通常の気泡とは異なり、水中で縮小して消滅(圧壊)する性質を有しており、消滅した際に水中に気体が溶解する。このように、ウルトラファインバブルは、水中に気体を効率良く溶解させることができる。
In the
図1に示すように、ファインバブル発生装置17を泡沫分離装置18の上流側に設置することにより、気泡径が1〜100μmのマイクロバブルにより飼育水10a中のよごれ成分を泡沫分離部18bに泡と共に押し上げて分離することができ、水中に発生した気泡径が1μm未満のウルトラファインバブルは下流側の曝気槽に補足されることなく通過し、水槽10に戻ることにより、飼育水10a中の酸素供給に寄与することができる。
As shown in FIG. 1, by installing the
従来技術では、泡沫分離装置において、酸素又は空気をポンプで加圧し焼結フィルタ等のメッシュを通過させて水中にバブリングしてバブルを発生させていた。このような従来の方法によると、バブルの気泡径(サイズ)がμm〜mm程度と大きくなってしまい、上昇速度も大きいため、バブルは非常に短時間で水中から水面に出てしまい、水中への気体の溶解効率が低くなってしまうという問題が生じていた。つまり、通常のエアレーションで泡を発生させた場合、ほとんどの泡のサイズがμm〜mm程度となり、大半のバブルが水中から水面に浮上する際にゴミを泡に付着させて分離する機能にのみ使われてしまっていた。 In the prior art, in a foam separator, oxygen or air is pressurized by a pump, passed through a mesh such as a sintered filter, and bubbled into water to generate bubbles. According to such a conventional method, the bubble diameter (size) of the bubble is as large as μm to mm, and the rising speed is also high, so that the bubble comes out of the water to the surface of the water in a very short time and goes into the water. There was a problem that the dissolution efficiency of the gas was low. In other words, when bubbles are generated by normal aeration, the size of most bubbles is about μm to mm, and most of the bubbles are used only for the function of adhering dust to the bubbles and separating them when they rise from the water to the surface of the water. It had been destroyed.
これに対して、本実施形態では、アスピレータ機能を呈するオリフィスの部分に気体を供給して短時間で多量のファインバブルを効率良く発生できる旋回流方式によるファインバブル発生ノズルを有するファインバブル発生装置17によってバブルを発生させているため、マイクロバブル(平均気泡径10μm程度)とウルトラファインバブル(平均気泡径0.1μm程度)との両方が発生することとなる。マイクロバブルとウルトラファインバブルとは、水中で異なる挙動を示す。即ち、マイクロバブルは水中のゴミを泡に内包させて水面に浮上することで水中のゴミの分離に利用され、ウルトラファインバブルは水中でバブルが収縮挙動を起こしてバブル径が縮小し、最終的にバブル中の気体が水中に溶け込む挙動のいずれかの状態に移行する。特に、水に対する気体の溶解効率は、一般的に水の温度と気相の気体分圧及び水中の気体溶解濃度との関係で示されるため、水中の気体の溶解量が小さい状態では、ウルトラファインバブルの発生と同時に水中に溶解挙動を起して次々と水中に溶解していく。
On the other hand, in the present embodiment, the
図5はエアレーションによるバブルとファインバブルとの水中における挙動を説明しており、同図に示すように、水中にすぐに溶解するバブルと水中を漂うバブルとが存在することが分かる。水中にある程度の気体が溶解している場合、ウルトラファインバブルは水中で収縮挙動を示し、気泡径を収縮させながら水中を漂う挙動を示す。局所的には、水中の溶存酸素が生物(養殖魚又は酸素を要求する微生物など)により消費された際に、バブル内の気体は溶解する挙動を示す。 FIG. 5 explains the behavior of bubbles and fine bubbles due to aeration in water, and as shown in the figure, it can be seen that there are bubbles that dissolve immediately in water and bubbles that float in water. When a certain amount of gas is dissolved in water, ultrafine bubbles show shrinkage behavior in water, and show behavior of floating in water while shrinking the bubble diameter. Locally, the gas in the bubble behaves to dissolve when the dissolved oxygen in the water is consumed by an organism (such as aquaculture fish or microorganisms that require oxygen).
ファインバブル発生装置17にこのようなファインバブル発生ノズル17aを取り付けて運転し気泡径の相違によるバブルの機能の違いを利用することにより、飼育水の状態に応じた泡沫分離装置18の運転制御を行うことができ、これにより、循環飼育水を最適な状態に維持することができる。循環飼育水を常に最適な状態に保つことで飼育体の高速成長及び高密度養殖が可能となる。
By attaching such a fine
図6はマイクロバブルの気泡径と上昇速度との関係を示しており、横軸は気泡径(μm)、縦軸は上昇速度(μm/sec)である。また、破線はストークスの式に基づく粒子径Dp(気泡径)と終端速度vs(上昇速度)との関係を表し、■は気泡径と上昇速度との実測値である。例えば、気泡径が30μmであれば、上昇速度は400μm/secであるが、気泡径が大きくなると上昇速度はその二乗で大きくなる。 FIG. 6 shows the relationship between the bubble diameter of the microbubbles and the rising speed, where the horizontal axis is the bubble diameter (μm) and the vertical axis is the rising speed (μm / sec). The broken line represents the relationship between the particle diameter D p which is based on the Stokes equation (cell diameter) and terminal velocity v s (rising speed), ■ is the measured value of the rising speed and the cell diameter. For example, if the bubble diameter is 30 μm, the rising speed is 400 μm / sec, but as the bubble diameter increases, the rising speed increases by the square of the bubble diameter.
上述したようなウルトラファインバブルによれば、同一の気体量において気液界面の面積が圧倒的に大きくなるので水中に気体を効率良く溶解させることが可能性となる。水中の溶存酸素量が増加することによって、飼育体の飼育密度を高めることができると同時に、好気性微生物が効率よく酸素を取り込むことができるため、飼育水中の好気性微生物を活性化させることができる。 According to the ultrafine bubble as described above, since the area of the gas-liquid interface becomes overwhelmingly large in the same amount of gas, it becomes possible to efficiently dissolve the gas in water. By increasing the amount of dissolved oxygen in the water, the breeding density of the breeding body can be increased, and at the same time, the aerobic microorganisms can efficiently take in oxygen, so that the aerobic microorganisms in the breeding water can be activated. can.
しかしながら、飼育体が体長の小さい、例えば150g程度の幼魚や卵から孵ったばかりの幼生等の場合、飼育水槽中に浮遊するウルトラファインバブルがえらの組織に付着した状態でバブルの弾けるエネルギの影響で、「えら焼け」を起して飼育体が死滅したり、飼育体(例えば、いわし)の鱗にバブルが付着して「鱗がひらいてしまう現象」が生じていた。また、飼育水槽において、好気性微生物や飼育生物がウルトラファインバブルの圧壊する際の衝撃波によりダメージを受け、死滅する問題の生じることがあった。 However, if the breeding body is small, for example, a larva weighing about 150 g or a larva that has just hatched from an egg, the ultrafine bubbles floating in the breeding tank are affected by the energy of the bubble popping while adhering to the gill tissue. , "Egg burn" occurred and the breeding body died, or bubbles adhered to the scales of the breeding body (for example, Iwashi) and "the phenomenon that the scales opened" occurred. In addition, in the breeding aquarium, aerobic microorganisms and breeding organisms may be damaged by the shock wave when the ultrafine bubble is crushed, causing a problem of death.
これに対して本実施形態によれば、飼育体の体重に応じて、ファインバブル発生装置17の流量調整バルブ17cを調整して気体(空気又は酸素)の供給量を調整することが可能であるため、飼育体の体重が小さい時期においては、少量の酸素で細かい泡を飼育水に導入し、「えら焼け」や「鱗がひらいてしまう現象」の発生を未然に防止することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to adjust the flow
次に、ファインバブルを飼育水中に導入することの効果について実例を挙げて説明する。図7aは飼育体(カンパチ)が密集している飼育水槽中に、従来技術によるエアレーションによりバブルを導入した場合の飼育水の溶存酸素濃度の推移を表しており、図7bは飼育体(カンパチ)が密集している飼育水槽中に、空気ファインバブルを導入した場合の飼育水の溶存酸素濃度の推移を表しており、図7cは飼育体(カンパチ)が密集している飼育水槽中に、給餌した際の飼育水の溶存酸素濃度の推移を表している。いずれの図も、横軸は時間(min)、縦軸は溶存酸素濃度(mg/L)である。 Next, the effect of introducing fine bubbles into the breeding water will be described with actual examples. FIG. 7a shows the transition of the dissolved oxygen concentration of the breeding water when a bubble is introduced by aeration by the conventional technique into the breeding water tank in which the breeding body (campachi) is densely packed, and FIG. 7b shows the transition of the dissolved oxygen concentration of the breeding body (campachi). Shows the transition of the dissolved oxygen concentration in the breeding water when an air fine bubble is introduced into the breeding water tank where the breeding bodies (campachi) are densely packed. It shows the transition of the dissolved oxygen concentration in the breeding water at that time. In each figure, the horizontal axis is time (min) and the vertical axis is the dissolved oxygen concentration (mg / L).
図7a及び図7bから、ファインバブルは水中に酸素を溶解させる場合に高い酸素溶解効率を生むため、溶存酸素が枯渇するような飼育水槽においては、過密状態の魚群に対して従来型のエアレーションに比して、溶存酸素濃度が劇的に改善されることが分かる。また、図7cから、飼育体に給餌中(飼育体の活発な活動中)に、飼育水槽中の溶存酸素が低下する際に、飼育体の挙動は軽度の酸欠が発生したり、餌食いが弱まったりしているが、そのような場合にファインバブルを導入することにより状況が劇的に改善されることが分かる。 From FIGS. 7a and 7b, fine bubbles produce high oxygen dissolution efficiency when dissolving oxygen in water, so in a breeding aquarium where dissolved oxygen is depleted, conventional aeration is applied to overcrowded fish schools. In comparison, it can be seen that the dissolved oxygen concentration is dramatically improved. In addition, from FIG. 7c, when the dissolved oxygen in the breeding aquarium decreases while feeding the breeding body (during active activity of the breeding body), the behavior of the breeding body is such that a slight oxygen deficiency occurs or prey. However, it can be seen that the situation is dramatically improved by introducing fine bubbles in such cases.
[ファインバブル発生ノズルの違いによるバブルの発生に関する基礎評価]
本発明の飼育水浄化システムの実施例及び比較例を以下説明する。ジャパンマリンポニックス株式会社製の1トン水槽中に通常の水を貯水し、バブルを一切導入しない場合(比較例1)、アクアリウム用の散気管を用いてエアレーションによる酸素バブルを導入した場合(比較例2)、株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(FBS−15AI)を用いて酸素ファインバブルを導入した場合(実施例)の水中の溶存酸素濃度の時間推移を測定した。導入した気体(酸素)の量は0.5L/minであった。
[Basic evaluation of bubble generation due to differences in fine bubble generation nozzles]
Examples and comparative examples of the breeding water purification system of the present invention will be described below. When normal water is stored in a 1-ton water tank manufactured by Japan Marine Ponics Co., Ltd. and no bubbles are introduced (Comparative Example 1), when oxygen bubbles are introduced by aeration using an air diffuser for an aquarium (comparison). Example 2) Measure the time transition of the dissolved oxygen concentration in water when oxygen fine bubbles are introduced using a single swirl flow type in-line bubble generation nozzle (FBS-15AI) manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd. (Example). did. The amount of gas (oxygen) introduced was 0.5 L / min.
図8は溶存酸素濃度の測定結果を表している。横軸は時間(min)、縦軸は溶存酸素量(%)である。同図において、aは実施例、bは比較例1、cは比較例2をそれぞれ示している。バブルを導入しなかった比較例2では、溶存酸素量は時間経過に対してほとんど変化しないかやや低下した。エアレーションによる酸素バブルを導入した比較例2では、110%まで溶存酸素量を上昇させるのに、約50分必要であった。飼育水中に飼育体が存在しない状態で酸素が消費されない場合、溶存酸素量は110%程度で飽和して一定となった。これに対して、旋回流方式のバブル発生ノズル(FBS−15AI)を用いて酸素ファインバブルを導入した実施例では、約5分で110%まで溶存酸素量を上昇させることができ、溶存酸素量はさらに130%まで上昇した。 FIG. 8 shows the measurement result of the dissolved oxygen concentration. The horizontal axis is time (min), and the vertical axis is the amount of dissolved oxygen (%). In the figure, a shows Example, b shows Comparative Example 1, and c shows Comparative Example 2. In Comparative Example 2 in which the bubble was not introduced, the dissolved oxygen amount hardly changed or slightly decreased with the passage of time. In Comparative Example 2 in which an oxygen bubble by aeration was introduced, it took about 50 minutes to raise the dissolved oxygen amount to 110%. When oxygen was not consumed in the absence of the breeding body in the breeding water, the dissolved oxygen amount was saturated at about 110% and became constant. On the other hand, in the example in which the oxygen fine bubble was introduced using the swirling flow type bubble generation nozzle (FBS-15AI), the dissolved oxygen amount could be increased to 110% in about 5 minutes, and the dissolved oxygen amount could be increased. Further increased to 130%.
次に、最適なファインバブル発生ノズルを選定するため、いくつかのノズルについてファインバブル水量、気泡数及び溶存酸素量の評価を行った。この評価には、図9に示す評価装置を用いた。同図において、90は水槽、91は水槽90内に設けられた遮蔽板、92は水槽90内の水90aの酸素濃度を検出する溶存酸素計(DO計)、93は水槽90内の水90aの撹拌機、94は水槽90内の水90aを送るためのポンプ、95は流量計、96は圧力計、97は評価すべきファインバブル発生ノズルをそれぞれ示している。ファインバブル発生ノズル97には、バブル用の気体が導入されるように構成されている。
Next, in order to select the optimum fine bubble generating nozzle, the amount of fine bubble water, the number of bubbles, and the amount of dissolved oxygen were evaluated for some nozzles. The evaluation device shown in FIG. 9 was used for this evaluation. In the figure, 90 is a water tank, 91 is a shielding plate provided in the
異なる3つのファインバブル発生ノズルについて、上述の評価装置を用い、気体流量及びポンプ性能(消費電力)を同一に維持した状態で、各ノズルの性能を測定した。用いた3つのノズルは、Aが株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)、Bがバブル発生量がこれより少ないOKエンジニアリング社製のループ流式OKノズル(型番:OKE−MB07)、Cが大生工業社製のエジェクタ方式のファインバブル発生ノズル(型番:TH−05)であった。 The performance of each of the three different fine bubble generating nozzles was measured using the above-mentioned evaluation device while maintaining the same gas flow rate and pump performance (power consumption). The three nozzles used are A is a single swirl flow type in-line bubble generation nozzle (model number: FBS-15AI) manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd., and B is a loop flow type manufactured by OK Engineering Co., Ltd. with a smaller amount of bubble generation. The OK nozzle (model number: OKE-MB07) and C were ejector-type fine bubble generation nozzles (model number: TH-05) manufactured by Daisei Kogyo Co., Ltd.
図10aは各ノズルによって生成される水流量と水圧力との関係の測定結果であり、横軸は水流量(L/min)、縦軸は水圧力(MPa)である。図10bはポンプ性能(消費電力)及び酸素供給量を同一に維持した状態で発生するファインバブル(マイクロサイズ)の気泡数について測定した結果であり、横軸は気泡径(μm)、縦軸は気泡数(個/mL)である。図10cはポンプ性能(消費電力)及び酸素供給量を同一に維持した状態で時間経過によって上昇する溶存酸素量を測定した結果であり、横軸は時間(min)、縦軸は溶融酸素量(%)である。 FIG. 10a shows the measurement result of the relationship between the water flow rate generated by each nozzle and the water pressure, the horizontal axis is the water flow rate (L / min), and the vertical axis is the water pressure (MPa). FIG. 10b shows the results of measuring the number of fine bubbles (microsize) generated while maintaining the same pump performance (power consumption) and oxygen supply amount. The horizontal axis is the bubble diameter (μm), and the vertical axis is the vertical axis. The number of bubbles (pieces / mL). FIG. 10c shows the results of measuring the amount of dissolved oxygen that increases with the passage of time while maintaining the same pump performance (power consumption) and oxygen supply amount. The horizontal axis is time (min), and the vertical axis is the amount of molten oxygen ( %).
これらの測定結果より、Aの株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)が他のバブル発生ノズルに比して、水量、気泡数、及び最終的な溶存酸素濃度の点で高性能であることが分かった。 From these measurement results, A's single swirl flow type in-line bubble generation nozzle (model number: FBS-15AI) manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd. has a water volume, number of bubbles, and final compared to other bubble generation nozzles. It was found to have high performance in terms of dissolved oxygen concentration.
次に、ファインバブル発生ノズルに供給する酸素流量はどの程度が適切かを調べた。図8に示した評価装置を用い、株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)に供給する酸素流量を変えて発生する気泡径と気泡数との関係を測定した。 Next, it was investigated how much the oxygen flow rate supplied to the fine bubble generation nozzle was appropriate. Using the evaluation device shown in FIG. 8, the bubble diameter and the number of bubbles generated by changing the oxygen flow rate supplied to the single swirl flow type in-line bubble generation nozzle (model number: FBS-15AI) manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd. The relationship was measured.
図11は酸素流量を変えた場合の発生する気泡径と気泡数との関係の測定結果であり、横軸は気泡径(μm)、縦軸は気泡数(個/mL)である。酸素流量は、0.25L/min、0.5L/min、1.0L/minとした。株式会社坂本技研製の単旋回流方式のインライン型バブル発生ノズル(型番:FBS−15AI)は、気体供給量を小さくするほど小さい径の気泡の数が多くなる傾向が見られた。ファインバブルの数が多いほど、溶存酸素を高い状態で保つ力が強くなるが、導入気体量が少なすぎると、気体自体の体積が少なくなり単純な溶存酸素上昇に要する時間が多くなってしまった。これらの兼ね合いから、0.5L/minの気体供給量が適切であると判断した。 FIG. 11 shows the measurement results of the relationship between the bubble diameter generated when the oxygen flow rate is changed and the number of bubbles, the horizontal axis is the bubble diameter (μm), and the vertical axis is the number of bubbles (pieces / mL). The oxygen flow rate was 0.25 L / min, 0.5 L / min, and 1.0 L / min. In the single swirl flow type in-line bubble generation nozzle (model number: FBS-15AI) manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd., the number of bubbles with a small diameter tended to increase as the gas supply amount was reduced. The larger the number of fine bubbles, the stronger the ability to keep the dissolved oxygen high, but if the amount of introduced gas is too small, the volume of the gas itself becomes small and the time required for a simple increase in dissolved oxygen increases. .. From these balances, it was determined that a gas supply amount of 0.5 L / min was appropriate.
[ファインバブル発生ノズルの違いによる泡径及び泡数の計測]
図12は、泡沫分離装置のノズルの相違による性能比較を行う実験装置の構成を概略的に示しており、この実験装置を用いてマイクロバブルの量及びバブル径を計測した。同図において、100は水槽、116は循環ポンプ、117は循環ポンプの下流に設けられたノズル、118は泡沫分離装置をそれぞれ示している。
[Measurement of bubble diameter and number of bubbles due to difference in fine bubble generation nozzle]
FIG. 12 schematically shows the configuration of an experimental device for comparing the performance by different nozzles of the foam separation device, and the amount of microbubbles and the bubble diameter were measured using this experimental device. In the figure, 100 is a water tank, 116 is a circulation pump, 117 is a nozzle provided downstream of the circulation pump, and 118 is a foam separation device.
実験は室温水温共に25℃で実施し、泡沫分離装置118内の水量が約45L、水槽100の水量を150Lとし、195Lの水が循環ポンプ116(110L/minの流量)によって循環状態で計測した。泡沫分離装置118は循環ポンプ116の下流の流入部にあるノズル117から気体を吸引し気泡を発生させて使用した。そのため、ノズル117として流路を狭めて作った、従来方式のエジェクタノズルと株式会社坂本技研製のファインバブル発生ノズル(型番:FB−M40A)を使用し、発生している気泡についてノズルによる違いの比較をおこなった。マイクロバブルの計測に使用した水は水道水であり、気泡の測定位置は泡沫分離装置118の上部の吐出口付近(MB測定の表記)であった。マイクロバブル(直径1μm以上の泡)の量と直径は、マイクロトラックベル株式会社製のマイクロトラック(型番:PART AN SI)にて試料をフルフレームカメラでとらえ、画像解析により粒子径を測定した。図12の「MB測定」の表記位置から2L/minの水をポンプで計測器に供給して、あらかじめ取得しておいた水中のマイクロバブル画像を用いた検量線を利用してマイクロバブルの量とバブル径とを定量した。泡沫分離装置118に導入する気体流量は、2L/min、 5L/min、10L/minと変更した。その実験結果が図13に示されている。
The experiment was carried out at room temperature and water temperature of 25 ° C., the amount of water in the
図13より、泡沫分離装置118内のマイクロバブルの直径は、いずれの方式のノズルにおいても10μm〜50μm程度の泡径が多く得られる傾向が見られた。またマイクロバブル量は、アスピレータ方式のノズルではガス流量が増加すると共に増加する傾向が得られたが、ファインバブルノズルにおいては、流量の小さい方がマイクロバブル量が増加する傾向がみられた。
From FIG. 13, it was found that the diameter of the microbubbles in the
気体導入量は、酸素を利用する場合、少ないほうがコストを抑えられることから2L/minでの比較に注目すると、ファインバブルノズルはアスピレータノズルに比較して、泡沫分離が効率よく実施される20〜40μmの泡径において約2倍〜2.5倍の泡数が確認できた。即ち、少ない気体量で高い泡沫分離性能が得られることが判明した。 When oxygen is used, the smaller the amount of gas introduced, the lower the cost. Therefore, paying attention to the comparison at 2 L / min, the fine bubble nozzle is more efficient in foam separation than the aspirator nozzle. It was confirmed that the number of bubbles was about 2 to 2.5 times with a bubble diameter of 40 μm. That is, it was found that high foam separation performance can be obtained with a small amount of gas.
[マイクロバブル及びウルトラファインバブルの曝気槽通過後の挙動確認]
泡沫分離装置118で発生させたマイクロバブル及びウルトラファインバブルが曝気槽を通過した際の挙動について確認を行った。即ち、図14の写真に示すごとき、直径425m×高さ500mの試験用曝気槽に、図15の写真に示すごときストロー形状のろ材(マリンシアター株式会社販売、径7〜12mm×高さ7mm)を500mm充填し、充填筒の中を800cc/min:SV=2600(1/hr)で通過した水中のマイクロバブルとウルトラファインバブルの数を計測した。
[Checking the behavior of microbubbles and ultrafine bubbles after passing through the aeration tank]
The behavior of the microbubbles and ultrafine bubbles generated by the
マイクロバブルの計測は、前述したマイクロトラックベル株式会社製のマイクロトラック(型番:PART AN SI)にて定量化し、ウルトラファインバブルについては、マイクロトラックベル株式会社製のゼータ電位・粒子径分布・個数カウント装置ZetaViewを用いてParticle Tracking Analysis(PTA)法により計測を行った。これは、粒子からの散乱光をカメラで撮像する方法であり、ガラスセルにレーザ光を照射し、90°方向の粒子からの散乱光をカメラで検出するものである。粒子の散乱光は輝く点として観察され、散乱光の動きから拡散係数や電気泳動移動度を求め、拡散係数とストークス・アインシュタインの式から粒子径分布を、電気泳動移動度とスモルコフスキーの式等からゼータ電位を計算する方法にて計測を実施した。 The measurement of microbubbles is quantified by the above-mentioned microtrack (model number: PART AN SI) manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd., and for ultrafine bubbles, the zeta potential, particle size distribution, and number of particles manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd. Measurement was performed by the Particle Tracking Analysis (PTA) method using a counting device ZetaView. This is a method of capturing the scattered light from the particles with a camera, irradiating the glass cell with laser light, and detecting the scattered light from the particles in the 90 ° direction with the camera. The scattered light of particles is observed as a shining point, and the diffusion coefficient and mobility are obtained from the movement of the scattered light. The measurement was carried out by the method of calculating the zeta potential from.
計測結果を表1に示す。同表に示した泡の数は、試験用曝気槽に充填物がある場合と、充填物がない場合とで試験用曝気槽を通過後の水に含まれる径が1μm以上の気泡の総数である。同表から分かるように、充填物がある場合、1mL中に約1.5万個あったマイクロバブルが64個まで減少している。充填物がない場合、410個となりマイクロバブルの総数は1/7まで減少した。これは充填物にマイクロバブルが付着するため試験用曝気槽通過後の水からマイクロバブルが取り除かれている現象がみられた。泡沫分離装置で発生されたファインバブルのうちマイクロバブルについては、分離のために利用された後、試験用曝気槽を通過した後は泡として存在しないことが確認できた。
一方、ウルトラファインバブル(径が1μm未満の泡)に関して、試験用曝気槽内の充填層を通過した前後のバブルの数を計測した。その計測結果が表2に示されている。同表に示すように、超純水を通した場合、前後で104個/mLで同程度であった。多少の数字の前後は、充填物に付着したゴミが観測されたものである。充填物にウルトラファインバブル水を通した場合も多少バブル数が増えている。これもウルトラファインバブル水によって洗浄された充填物のゴミが測定されたものであると考えられる。つまり、充填物によってウルトラファインバブルの数は増減するが大きな影響はなく、ウルトラファインバブルは試験用曝気槽を通過しても、ほぼ全量のバブルが水槽内に戻り、ウルトラファインバブルとして水中を漂うため、試験用曝気槽の前段に泡沫分離装置を設置した際も水中への酸素の供給は十分行うことができることが判明した。
[泡沫分離装置の養殖設備での実証]
飼育水15ton水量の飼育池にて、チャイロマルハタ(分類:すずき目ハタ科マハタ属、原産:台湾)、平均体重:1kg、匹数:1200匹を、期間:2018年10月〜2019年9月、塩水濃度:4%の条件で飼育した。飼育水は蒸発分の補給は実施したが交換は行わなかった。ファインバブルを利用した泡沫分離装置により酸素供給と水中の濁りの除去を実施した。図3に示す泡沫分離装置18の流路18dから110L/minの飼育水を流入させ、酸素量:5L/min、ドレン管18cからの排出量:300cc/hr、流路18fからの排出量:約5L/minの条件で運転し、養殖池内の酸素濃度計19により酸素濃度120%(26℃)を制御した。その結果、飼育水中の濁りは目視で劇的に減少し、運転前は魚影が見えない状態が完全に魚影が確認できうる透明度になり、あわせて酸素濃度を一定に保つことができた。飼育水中の濁りの除去と酸素供給を同時解決することができた。
[Demonstration of foam separator in aquaculture equipment]
In a breeding pond with a water volume of 15 tons, Chairo Maruhata (classification: Perciformes Serranidae, Epinephelus, Origin: Taiwan), average weight: 1 kg, number of animals: 1200, period: October 2018-September 2019, It was bred under the condition of salt water concentration: 4%. The breeding water was replenished for evaporation but not replaced. Oxygen supply and removal of turbidity in water were carried out by a foam separator using fine bubbles. 110 L / min of breeding water was flowed in from the
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 All of the above-described embodiments are illustrative and not limited to the present invention, and the present invention can be carried out in various other modifications and modifications. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the scope of claims and the equivalent scope thereof.
10 飼育水槽
10a 飼育水
11、13、16、116 循環ポンプ
12 脱窒槽
14 硝化槽
15 曝気装置
17 ファインバブル発生装置
17a ファインバブル発生ノズル
17b 気体供給口
17c 流量調整弁
17d 電磁切替弁
17e 減圧弁1
17f 酸素ボンベ
17g 入力口
17h 出力口
18、118 泡沫分離装置
18a 泡沫分離塔
18b 泡沫分離部
18c ドレン管
18d、18f 流路
18e 副室
19 溶存酸素計
20 制御装置
117 ノズル
10
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