JP2540531B2 - 魚介類の飼育用水槽の浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、魚介類の飼育乃至長期蓄養のための水槽の
浄化装置であって、水槽からの排水を生物濾過する装置
に関する。

［従来技術］ 循環式水槽内で魚介類を飼育乃至長期蓄養するために
は、水槽内に大量のえさを投入しなければならないが、
このえさ等を簡易に浄化して自然海水に戻すシステムが
ないために、現在のところ全く実用化されていない。

飼育乃至長期蓄養用ではないが、実験用ヤリイカの長
期保存用水槽の浄化装置としては、実開昭56−1468号公
報に示すように、まず、ヤリイカ水槽からの排水をフィ
ルタ部で物理的に除去した後に、ゼオライトでアンモニ
アを生物学的に除去して循環させて成る装置が開示され
ている。

又、実開昭61−15968号公報に示すような移送用活魚
槽も飼育乃至長期蓄養用でないが、この魚槽には、排水
を別槽に導いてカルシウム質の濾材で生物処理した後
に、水中内へエアーレーションにより溶存酸素を供する
装置が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前者の装置によれば、排水を最初にフィルタ部で濾過
するために目ずまりを起こし易い。排水中には魚介類の
排泄物や食べカス粗粒体のほかに、塵埃等の微細物や、
アンモニアや油等の有機物が含まれているが、粗粒体に
よって早期にフィルタ機能を発揮できなくなる。殊に、
大量の魚介類を飼育するために投入されたえさの浄化は
到底不可能である。仮に使用しても、早期交換に迫られ
るうえ、交換中の魚介類の別槽への移動等が必要となる
ので、実用的ではない。

又、後者の装置は移送用水槽に係る構造であって、飼
育乃至長期蓄養水槽に適用できるものでない。特に、排
水を最初からカルシウム質の生物濾材で濾過しようとす
るために、生物濾材がその機能を発揮することなく目ず
まりを起こすことは明らかである。

上記実情に鑑みて飼育用水槽について研究したとこ
ろ、活魚料理等を目的とする水槽内で魚介類が生存して
いるように見えるものの、目ずまりを起こすために魚介
類には十分なえさが与えらえておらず、飼育用水槽とは
言えないものであった。しかも、排泄物や老廃物によっ
て分解発生する有毒なアンモニアや亜硝酸を食べるため
に、疲労乃至病気になっている。実際にも、水槽内での
魚介類の肉には病気や臭いが発生していることが分る。

仮に、飼育用水槽でエサを与えて魚介類を飼育しよう
とする場合に排水を完全に浄化するためには、フィルタ
部を水槽の水量の数倍も大きくしなければ十分ではな
く、物理的には限界が認められた。排水の効率的濾過の
ためには、排水中の濾過物を粗粒体、微細物、有機物に
分類し、粗粒体、微細物、有機物の順序で行なわ
なければならないことが分った。このの場合の有機物
は、物理的濾過よりも生物学的濾過が有効である。

生物学的濾過槽については、アンモニア等の流入量に
応じて好気性硝化バクテリアが繁殖し易い構造が望まし
い。そのためには、濾過材に好気性硝化バクテリアの繁
殖量に応じて必要な酸素を供給しなければならない。し
かも、濾過材を一定厚みとして嫌気性バクテリアの発生
を防ぐとともに一定量中で好気性硝化バクテリアの最大
繁殖を促すことが必要であった。

而して、本発明は粗粒体や微細物を濾過した後の水槽
排水を生物学的に浄化し、魚介類を飼育乃至長期蓄養で
きるようにとした浄化装置の提供を、その目的とするも
のである。

［発明の特徴］ 上記目的を達成するための本発明に係る魚介類の飼育
用水槽の浄化装置は、粗粒体や微細物が濾過されるとと
もに酸素供給された水槽排水中から有機物を生物濾過す
るための生物濾過槽を備えて成るものであって、生物濾
過槽にはメッシュの粗い素材の一種又は数種で網袋に充
填されて一定厚みに形成されるとともに下面をメッシュ
部で支持されて上下方向に多段に重ねられる濾過材と、
各濾過材間に形成される中空の緩衝部とが設けられてい
る構成を特徴とする。

［発明の作用］ 生物濾過槽に先立って、水槽排水中から魚介類の排泄
物や食べカス等の大量の粗粒体や塵埃等の微細物が濾過
されるとともに酸素供給された後に供給される。生物濾
過槽には水槽排水が下方から上方へ供給されて濾過材と
緩衝部を交互に通過する。濾過材は、メッシュの粗い素
材の一種又は数種で網袋に充填されて一定厚みに形成さ
れるとともに下面をメッシュ部で支持されているので、
水槽排水がメッシュ部を介し濾過材内を水みちを生ずる
ことなくまんべんに浸透して通過する。濾過材を通過し
た水槽排水は緩衝部で濾過材での流れが共通化されて緩
衝される。また、上記濾過材は、上下方向に多段に重ね
られて酸素がムラなく供給されているとともに、水槽排
水が水みちを生ずることなくまんべんに浸透するので、
全体的に好気性硝化バクテリアが良好に繁殖し、水槽排
水中の有機物を完全に酸化除去する。

［発明の実施例］ 図面は本発明に係る魚介類の飼育用水槽の浄化装置の
一実施例を示し、第１図は同概略全体説明図、第２図は
生物濾過槽の分解斜視図、第３図は同断面図である。

飼育用水槽１には、魚介類排泄物等を濾過する濾過槽
２と、水中に気泡を供給する気泡発生槽３と、水中有機
物を除去する生物濾過槽４とが夫々独立して備えられて
構成される。この場合に、生物濾過槽４の前に第二濾過
槽５をバイパス的に備えることが可能で、水槽１から各
槽2,3,5,4が配管11〜19を介して循環可能に接続されて
いる。

而して、前記濾過槽としての第１濾過槽2A,2Bは、排
水中の魚介類排泄物等や食べカス等の粗粒体を大量に除
去可能な寸法のメッシュ構造物が内蔵されて構成され
る。メッシュ孔径は、例えば２〜0.1mm程度とする。こ
の第一濾過槽2A,2Bは、好ましくは交換時に切換可能に
配管12a,12bとバルブ20A,20B,21A,21Bを通して並列接続
される。この第一濾過槽2A,2Bの次には水位調節と粗粒
体の除去とを行なうオーバーフロー式の二重管６を併設
可能である。

前記気泡発生槽３は、キャビテーション効果等によっ
て超微粒気泡を発生させて循環水中に大量に酸素供給で
きるものである。この場合に、必要に応じて分岐管13a
とバルブ22A〜22Cとによってバイパス路を形成すること
ができる。図中23は除去される油等の有機物を排出する
ためのバルブである。

又、気泡供給された循環水は、バルブ24Aから配管14
及びバルブ28を通って生物濾過槽４に供給可能に構成さ
れている。前記第二濾過槽5A,5Bに供給される場合に
は、バルブ24Aを閉じて配管15から配管14に第二循環ポ
ンプ10によって圧送され、分岐管14a又は14b並びにバル
ブ25A,26A又は25B,26Bを通ってバイパス接続されるとと
もに、交換可能に並列接続されている。上記第二濾過槽
5A,5Bは第一濾過槽２よりも細いメッシュのフィルタが
用いられ、微細物が除去される。

次に、特徴部分である前記生物濾過槽４は、酸素供給
されるとともに微細物を除去された後に水中有機物を除
去するためのものである。濾過材40は好気性硝化バクテ
リアを繁殖させ易いメッシュの粗い素材の一種又は数種
で一定厚みに形成され、これが本体41の内部で上下方向
に多段重ねされて成る。濾過材40としては、例えば10μ
程度の多孔質セラミック等が良好である。又、濾過材40
の厚みは10cm以下が望ましい。

図示するように、濾過材40は網袋42に充填されてカー
トリッジケース43にセットできる。カートリッジケース
43の下面はメッシュ部44とし、上面側には空隙ｌを形成
する。積重ねに際しては、下面から突出するリブ46,46
を上面側の空隙ｌに嵌合して行なわれる。積重ね状態で
は、第３図に示すように濾過材40..は空隙l..による緩
衝部45..を介在しつつ形成され、メッシュ部44..にもよ
って通水可能に構成される。上記緩衝部45は実験によれ
ば10cm以下が良好である。図中47は底板としてのスノ
コ、48はカートリッジケース43..を本体内に固定する蓋
体である。尚、生物濾過槽４は配管16,17とバルブ27〜3
0とによってバイパス可能に構成できる。

前記循環システムには、冷却装置７とPH調整槽８とを
付加できる。上記冷却装置７には殺菌装置や酸素供給装
置をも附髄させることが可能である。

前記循環水は配管19から飼育用水槽１の縁部に環流可
能に供給されて循環するが、バルブ31,32によって槽中
央にも供給可能である。尚、33,34はバルブである。

上記システムによれば、飼育用水槽１からの排水は、
第一循環ポンプ９により第一濾過槽2A又は2Bに供給され
るので、食べカス等の粗粒体が大部分除去される。第一
濾過槽2A又は2Bは粗粒体によってつまり易いので、いず
れかの配管12a,又は12bをバルブ20A,20B,21A,21Bの操作
で切替して他方を使用する。次いで、二重管６のオーバ
ーフローによって、水槽の水位調節と粗粒体の除去とが
行なわれる。

第一濾過槽2A又は2Bからの循環水は、配管13を通って
気泡発生槽３で酸素供給される。溶在酸素は生物濾過を
行なうバクテリアに十分な飽和量が望ましい。その際、
気泡によってその界面に微細物のほかに油や有機物が除
去される。有機物は約30〜40％程度除去される。

気泡発生槽３からの循環水は、必要に応じて第二濾過
槽5A又は5Bに供給される。第二濾過槽5A又は5Bでは微細
物が除去される。

ここで、循環水は生物濾過槽４では次の通り機能す
る。

即ち、循環水は本体41の内部を下方から上方へと浮上
させられて、各濾過材40..と各緩衝部45..とを通過させ
られる。濾過材40の好気性硝化バクテリアによって循環
水中のアンモニア等の有機物が除去されるうえ、溶存酸
素が消費される。その際、循環水は一定厚み内で水みち
を生じることなくまんべんに浸透するために、全体的に
好気性硝化バクテリアが繁殖する。

次いで、循環水は緩衝部45において濾過材40での流れ
が共通化されることによって緩衝され、水流がない状態
となる。斯る状態で上位の濾過材40に供給され、以って
完全なる生物濾過を行なう。

その後に、冷却装置７による冷却殺菌と合せて酸素供
給を行なうと同時に、PH調整槽８で最適なPH状態として
再度飼育用水槽１に還流する。

11月初旬からの実験によれば、最も飼育の困難なヤリ
イカ100匹を60日間飼育して、約70数匹を生存させるこ
とができた。これは実験条件の異なる文献Bull.Inst.Oc
eanic ＆ Develop.,TokaiUnivNo.4（1982）と比較して
も顕著なものである。

上記場合において、第４図に示すように、循環水を分
流させることによって、緩衝部に溶存酸素とアンモニア
を個別供給可能である。具体的には円筒状本体50に濾過
材40を充填したカートリッジケース52..を積み重ねる。
上記カートリッジケース52..の下面には分岐口51..に連
通する緩衝部53..が個別形成され、緩衝部53..から供給
された循環水が個別に生物濾過されて中空部54..から環
状部55を経てスペース部56に送られる。図中57は底面
部、58は蓋体である。

この一実施例によれば、各分岐口51..から同一条件で
同一量の循環水を供給できるので、各濾過材40..におい
て同一条件でのバクテリア繁殖による同一の生物濾過を
行なえる。尚、前記スペース部56に生物濾過材として硝
酸酸素等を除去するプランクトンを収納することも可能
である。

上記実施例において、二種類の生物濾過槽を図示説明
したが、これらに限定する趣旨ではない。濾過量に応じ
て大型から小型まで各種タイプに実施可能であるが、一
定厚みの濾過材40..とこれらの間の緩衝部45..とが備え
られる構造であれば全て実施可能である。図示しない
が、緩衝部45には、例えばハニーカム状の部材を設置し
て水をさらに分流する構造にも設計変更可能である。

［発明の効果］ 以上、説明したように、この発明の浄化装置によれ
ば、生物濾過槽の濾過材がメッシュの粗い素材の一種又
は数種で網袋に充填されて一定厚みに形成されるととも
に下面をメッシュ部で支持されて上下方向に中空の緩衝
部を介し多段に重ねられているので、各濾過材に酸素を
ムラなく供給することができるとともに、水槽排水をメ
ッシュ部を介し濾過材内に水みちを生ずることなくまん
べんに浸透させて通過させることができる。従って、濾
過材に全体的に好気性硝化バクテリアの繁殖が促され、
各濾過材に同一条件で生物濾過を行わせることができ
て、水槽排水中の有機物を完全に酸化除去することがで
きる。

また、濾過材が一定厚みに形成されて上下方向に中空
の緩衝部を介し多段に重ねられているので、嫌気性バク
テリアの発生を防ぐことができるとともに、生物濾過槽
自体の小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る魚介類の飼育用水槽の浄化装置の一
実施例を示し、第１図は同概略全体説明図、第２図は生
物濾過槽の分解斜視図、第３図は同断面図、第４図は生
物濾過槽の他例を示す断面図である。 １……飼育用水槽、２（2A,2B）……濾過槽、３……気
泡発生槽、４……生物濾過槽、５（5A,5B）……第二濾
過槽、６……二重管、７……冷却装置、８……PH調整
槽、11〜19……配管、40……濾過材、41,50……本体、4
3,52……カートリッジケース、45,53……緩衝部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗粒体や微細物が濾過されるとともに酸素
   供給された水槽排水中から有機物を生物濾過するための
   生物濾過槽を備えて成る装置であって、 生物濾過槽にはメッシュの粗い素材の一種又は数種で網
   袋に充填されて一定厚みに形成されるとともに下面をメ
   ッシュ部で支持されて上下方向に多段に重ねられる濾過
   材と、各濾過材と各メッシュ部との間にそれぞれ形成さ
   れる中空の緩衝部とが設けられている魚介類の飼育用水
   槽の浄化装置。