JP3840249B2

JP3840249B2 - 閉鎖循環養殖装置

Info

Publication number: JP3840249B2
Application number: JP2005010797A
Authority: JP
Inventors: 仁史北村; 伸真継
Original assignee: 株式会社陸上養殖工学研究所
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2025-01-18
Also published as: JP2006197816A

Description

本発明は、飼育水槽の水中の浮遊物質を除去しながら閉鎖系で循環させて再利用し、飼育水槽で魚介類を養殖したり一時的に蓄養したりするようにした閉鎖循環養殖装置に関するものである。

飼育水槽で魚介類を養殖したり、一時的に蓄養したりする場合、飼育水槽内の飼育用の水を浄化しながら循環させることが行なわれている。そして飼育水槽には一般に高い密度で魚介類が飼育されるので、飼育水槽内に残餌や糞などのＳＳ（浮遊物質）と呼ばれる浮遊物質が溜まり易く、水が汚れて魚介類に病気が発生する原因となる。このため、飼育水槽内の水を循環させる循環経路に浮遊物質除去装置を接続し、飼育水槽内の水を循環させる際に水中の浮遊物質を浮遊物質除去装置でろ過して分離し、浮遊物質を除去することが行なわれている（例えば、特許文献１等参照）。

そしてこの浮遊物質除去装置としては、例えば特許文献１で使用されているような、円筒フィルターを備えたドラムフィルターを用いることができる。このドラムフィルターは、水を円筒フィルターの内側から外側へ通過させ、水中に含有される浮遊物質を円筒フィルターの内周に残留させることによって、浮遊物質をろ過して水から分離するようにしたものである。
特開２００３−９２９５３号公報

上記のように浮遊物質除去装置で浮遊物質を水からろ過して除去するにあたって、円筒フィルターの内周に溜まった浮遊物質は、定期的に、円筒フィルターの外周側から水を吹き付けて円筒フィルターの内周から剥がし、この水とともに閉鎖循環養殖装置の系外に排出することがおこなわれている。

ここで、海水で魚介類を飼育するにあたって、洗浄水として飼育海水を用いる場合、ろ過した浮遊物質を水とともに閉鎖循環養殖装置の系外に排出すると、系内の水の量が減少するので、系内に水を度々補給する必要が生じることになり、閉鎖循環養殖装置を水の補給を殆ど必要としない完全閉鎖型で運転することができなくなるという問題を有するものであった。また、洗浄水に水道水を用いた場合は、洗浄頻度に応じて飼育水として用いる海水が希釈される可能性があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、浮遊物質除去装置から水とともに浮遊物質を排出するにあたって、水を回収して系内に返送することができ、水の補給を殆ど必要としない完全閉鎖型で運転することができる閉鎖循環養殖装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る閉鎖循環養殖装置は、魚介類を飼育する飼育水槽１に飼育水槽１内の水を循環させる循環経路２を接続し、循環経路２に水中の浮遊物質をろ過して除去する浮遊物質除去装置３を設け、ろ過した浮遊物質を浮遊物質除去装置３から水とともに排出するようにした閉鎖循環養殖装置において、浮遊物質除去装置３から排出された浮遊物質含有の水が供給され、水の通過方向に目の粗いものから目の細かいものへと順に配置されるように複数段のメッシュフィルター４を脱着自在に設けたフィルター槽５と、フィルター槽５を通過した水が供給され、層状の砂状物質６からなるろ過層７を内蔵するろ過槽８と、ろ過槽８を通過した水を循環経路２に返送する返水路９とを備えて成ることを特徴とするものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、砂状物質６は、略円柱形状の樹脂粒であることを特徴とするものである。

また請求項３の発明は、請求項１又は２において、ろ過槽８は、槽内の砂状物質６を洗浄する機構を備えたものであることを特徴とするものである。

本発明によれば、浮遊物質除去装置３から排出された浮遊物質を含有する水をフィルター槽５のメッシュフィルター４で水から分離し、さらにこの水をろ過槽８のろ過層７でろ過して浄化した後に返送することによって、この水を系内に回収することができ、水の補給を殆ど必要としない完全閉鎖型で運転することが可能になる。またフィルター槽５に設けられるメッシュフィルター４は、目の粗いものから目の細かいものへと複数段設けられているので、メッシュフィルター４に目詰まりが生じることなく、浮遊物質を水から分離することができる。さらにメッシュフィルター４をフィルター槽５から取り外すことによって、浮遊物質の回収やメッシュフィルター４の清掃を容易に行なうことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

飼育水槽１は平面形状を図２に示すように細長い矩形状に形成してあり、その両端部は半円形に形成してある。そして図３に示すように、飼育水槽１の底部に通水仕切板２０を全面に亘って配置することによって、通水仕切板２０で飼育水槽１の底部を二重底構造にしてあり、通水仕切板２０の上側に飼育室２１を形成すると共に、通水仕切板２０の下側に給水室２２を形成するようにしてある。通水仕切板２０は格子状の板など水が自由に通過できるように形成してあり、この通水仕切板２０の上に砂状物質を通過させない網目のメッシュシート２３を敷き、その上に砂状物質を敷くことによって砂状物質層２４が形成してある。尚、通水仕切板２０は、例えば、４０ｍｍ角の格子からなるＦＲＰ製グレーチングで形成したものを用いることができ、メッシュシート２３は、例えば１．５ｍｍ角の格子の網で形成したものを用いることができる。砂状物質層２４の厚みは、飼育するクルマエビなどの魚介類が潜ることができる程度の１０〜３０ｃｍ程度、特に好ましくは１０〜１５ｃｍ程度に形成されるものである。この砂状物質層２４を形成する砂状物質としては、自然砂などを用いることもできるが、断面形状が円形の円柱状又は断面形状が楕円形の楕円柱状の樹脂粒を用いるのが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレートのペレットで形成した樹脂粒を用いることができる。

また飼育水槽１の中央には長手方向に沿って仕切壁２６が設けてある。この仕切壁２６は通水仕切板２０の上に立設されるものであり、この仕切壁２６によって飼育水槽１の飼育室２１内を幅方向に分割し、図２のように飼育室２１に一対の平行な水路２７ａ，２７ｂが形成されるようにしてある。仕切壁２６は飼育水槽１の両端部にまで及ばない範囲で設けてあり、仕切壁２６の両端部と飼育室２１の両端部の周壁との間に、各水路２７ａ，２７ｂの端部が連通する連通水路２８ａ，２８ｂが形成されるようにしてある。

飼育水槽１内の海水などの水は循環ポンプ３０によって循環経路２を通して浄化しながら循環させるようにしてある。循環経路２は給水路３１と返送路３２からなるものであって、循環ポンプ３０は給水路３１によって飼育水槽１の給水室２２に接続するようにしてあり、給水路３１は分岐して図２のように飼育水槽１の一方の端部と他方の端部に接続してある。返送路３２は図３のように給水室２２の底部に配置されるものであり、一端部を飼育水槽１の端部から導出して、浮遊物質除去装置３を介して循環ポンプ３０に接続するようにしてある。

浮遊物質除去装置３は図４に示すようにタンク５５内にドラム型の円筒フィルター５６を内蔵して形成されるものであり、円筒フィルター５６はネットなどのフィルターを円筒形状に組み立てることによって形成してある。円筒フィルター５６の一方の開口を閉塞板９８で閉塞すると共に他方の開口を開放して形成してあり、開口が横をむくようにタンク５５内に配設し、閉塞板９８の外面中央に設けた軸９６をモータ９７で回転させることによって、円筒フィルター５６を軸回りに回転駆動されるようにしてある。タンク５５内に固定して設けた閉塞板５７に円筒フィルター５６の開放された開口の下半分の端面を摺接させつつ密着させるようにしてあり、円筒フィルター５６の下部内に水溜り部５８が形成されるようにしてある。またタンク５５の側壁から閉塞板５７に通して流入筒５９が取り付けてあり、流入筒５９の一端部は円筒フィルター５６の下端部内に差し込んである。この流入筒５９の他端部には返送路３２が接続してある。さらにタンク５５の側壁の下端部を通して流出筒６０が取り付けてあり、流出筒６０には給水路３１が接続してある。

円筒フィルター５６の上部内には、円筒フィルター５６の内周面に近接した位置において、上面が開口する受け皿６１が閉塞板５７等で支持して配置してある。受け皿６１はその両端の開口が閉塞してあり、閉塞した一端に接続して設けた廃棄筒６２がタンク５５の側壁を通してタンク５５の外部に導出してある。円筒フィルター５６の外側においてタンク５５内には洗浄ノズル６３が配設してあり、この洗浄ノズル６３は受け皿６１の斜め上方において、円筒フィルター５６の外周面に向けて配置してある。

浮遊物質除去装置３の近傍には図１に示すようにフィルター槽５とろ過槽８が配置してある。フィルター槽５は上面が開口する縦長に形成されるものであり、その上部内にメッシュフィルター４が張ってある。メッシュフィルター４は網などで形成されるものであり、上下に所定間隔を隔てて、上下複数段にメッシュフィルター４ａ，４ｂ，４ｃを配置するようにしてある。この上下複数段のメッシュフィルター４は最上段のものが最も網目が大きく、最下段のものが最も網目が小さくなるように、目の粗いものから目の細かいものへと順に配置されるものである。このメッシュフィルター４の下方位置においてフィルター槽５の下部内には、上下の二箇所に水位センサー６４ａ，６４ｂが設けてある。

ろ過槽８は上面を開口して形成されるものであり、その下部に小孔を多数設けた金属板などからなるメッシュ板６６が張ってある。このメッシュ板６６の上に砂状物質６を堆積させて充填することによって、ろ過層７がろ過槽８の上部内に設けてある。この砂状物質６としては、図５に示すように、断面形状が略円形の略円柱状の樹脂粒、すなわち断面形状が円形の円柱状、断面形状が楕円形の楕円柱状、断面形状が長円形状の長円柱状などの樹脂粒が用いられるものであり、例えばポリエチレンテレフタレートのペレットで形成した樹脂粒を用いることができる。砂状物質６の大きさは特に限定されるものではないが、例えば直径Ｄが１〜３ｍｍ、高さＨが１〜３ｍｍ程度のものが好ましい。

フィルター槽５の下端部には移流路６７の一端が接続してあり、この移流路６７の他端はろ過槽８の下面に接続してある。移流路６７にはポンプ６８と逆止弁６９が水の流れ方向に沿った順に設けてある。またろ過槽８の上部には返水路９の一端が接続してあり、返水路９の他端は循環経路２の返送路３２に接続してある。

また、循環経路２の返送路３２には給水室２２内において排水筒３５が図３のように立ち上げて設けてあり、この排水筒３５は通水仕切板２０や砂状物質層２４を通してその上端の開口を飼育室２１内に配置してある。排水筒３５の上端開口は網で形成したガード筒３６によって図６のように囲い、魚介類が吸い込まれるのを防ぐようにしてあり、ガード筒３６の上端部は飼育水槽１の水面Ｌよりも上方に突出させてある。

さらに、飼育水槽１の飼育室２１内には図１のように各水路２７ａ，２７ｂにおいてそれぞれ複数本ずつノズル１２が設けてあり、これらのノズル１２は各水路２７ａ，２７ｂに沿って所定間隔で配置してある。ノズル１２は水平に配置される筒体にその長手方向（筒の軸方向）に沿った複数箇所に吐出口３８を設けて形成されるものであり、各ノズル１２は水路２７ａ，２７ｂを幅方向に横切るように配置してある。ここで、一方の水路２７ａには、一方の端部寄りに第一のノズル１２ａを配置し、第二のノズル１２ｂを第一のノズル１２ａよりも水路２７ａの長手方向の中央部寄りに配置するというように、複数本のノズル１２を配置するものであり、他方の水路２７ｂには、他方の端部寄りに第一のノズル１２ａを配置し、第二のノズル１２ｂを第一のノズル１２ａよりも水路２７ｂの長手方向の中央部寄りに配置するというように、複数本のノズル１２を配置するものである。そして端部に位置する第一のノズル１２ａには第二のノズル１２ｂの側を向くように吐出口３８を設けるようにして、各水路２７ａ，２７ｂにおいて各ノズル１２の吐出口３８が同じ方向を向くようにしてある。従って、一方の水路２７ａのノズル１２と他方の水路２７ｂのノズル１２は吐出口３８の向きが逆向きになるように、各ノズル１２の吐出口３８の開口の向きが設定されるものである。

また各ノズル１２の仕切壁２６側の端部には給水パイプ３９が上方へ立ち上がるように設けてあり、この給水パイプ３９を仕切壁２６に固定することによって、ノズル１２を飼育室２１内で保持するようにしてある。ノズル１２は図７（ａ）のように飼育室２１の水面Ｌより下の水中に配置されるものであり、砂状物質層２４の上面と水面Ｌとの中間よりやや上の位置にノズル１２を配置するのが好ましい。また図７（ｂ）に示すように、吐出口３８は吐出方向が水平から１〜２°程度下側になるように、ノズル１２にやや下向きになるように設けるのが好ましい。

そして図２及び図３に示すように、給水路３１から分岐して設けた給水配管４１を各ノズル１２に設けた給水パイプ３９の上端部に接続してある。給水配管４１の給水路３１への接続部には開閉弁４３が、給水配管４１の各給水パイプ３９への接続部には開閉弁４４がそれぞれ設けてある。さらに給水路３１の給水配管４１との接続部より水の流れの下流側の位置に開閉弁４５が設けてある。これらの開閉弁４３，４４，４５は電磁弁などで形成してあり、開閉を自動制御することができるようにしてある。

上記のように形成される閉鎖循環養殖装置にあって、飼育水槽１の飼育室２１で砂状物質層２４に潜る習性のある魚介類、例えばクルマエビなどを養殖することができるものであり、この閉鎖循環養殖装置の運転を図２及び図３に基づいて説明する。まず開閉弁４５を開くと共に開閉弁４３を閉じた状態で循環ポンプ３０を作動すると、飼育水槽１の飼育室２１内の水は、排水筒３５から返送路３２に入り、浮遊物質除去装置３に供給され、後述のようにして水中の浮遊物質（ＳＳ）が除去される。浮遊物質除去装置３を通過した水は、循環ポンプ３０の吐出力によって、給水路３１を通して飼育水槽１の給水室２２に給水される。さらに給水室２２に流入した水は、循環ポンプ３０からの吐出水圧によって通水仕切板２０、メッシュシート２３及び砂状物質層２４を通過し、飼育室２１に流入する。このようにして、飼育水槽１の水を循環させることができるものである。

そして上記のように給水室２２に給水された水を砂状物質層２４に下側から上側へと通過させて飼育室２１に移流させることによって、砂状物質層２４内の残餌や脱皮殻などの異物を水流によって砂状物質層２４の上側に押し上げて浮き上がらせることができるものであり、異物を砂状物質層２４内から除去することができるものである。またこのように砂状物質層２４内に水を通過させることによって、砂状物質層２４内に含まれる水を常に更新して、水に含有される酸素で砂状物質層２４内を好気性に保つことができるものである。このため、砂状物質層２４内が嫌気性になることを防止し、砂状物質層２４内に棲息する好気性菌である硝化菌の増殖や活性化を促して、飼育する魚介類から排泄されるアンモニウムを硝化菌で良好に分解することができるものであり、アンモニア分解のための特別な設備を備える必要をなくすことが可能になるものである。

上記のように、砂状物質層２４内の残餌や抜け殻などの異物は押し上げられ、飼育室２１の底部に異物が存在している。そこで一日に１〜３回程度、この異物を飼育室２１から除去する運転を行なう。この異物除去運転の際には、まず給水路３１の開閉弁４５を閉じると共に給水配管４１の開閉弁４３を開く。このように給水配管４１の開閉弁４３を開くと、循環ポンプ３０の吐出力で給水路３１から給水配管４１に水が送り出され、ノズル１２に水が供給されて吐出口３８から水が吐出される。飼育室２１の水路２７ａ，２７ｂに配置されたノズル１２の吐出口３８から水が吐出されると、水の吐出方向に飼育室２１内で水流が発生する。この水流は図８に矢印で示すように、水路２７ａと水路２７ｂとで向きが逆であり、連通水路２８ａ，２８ｂで水流の向きが１８０°転換し、仕切壁２６で仕切られた飼育室２１内を飼育室２１の周壁に沿って一方向に流れる回流となる。このように仕切壁２６で仕切られた飼育室２１内を一方向に流れる回流が生じると、連通水路２８ｂから水路２７ａに水流が向きを変えて流入する際に、この水路２７ａの流入側端部において仕切壁２６の端部に接する箇所で渦が生じ、水路２７ａの流入側端部において、水路２７ａの幅の略半分程度の範囲で渦流が図８に示すように発生する。同様に水路２７ｂの流入側端部においても、仕切壁２６の端部に接する箇所で水路２７ｂの幅の略半分程度の範囲で渦流が図８に示すように発生する。このような渦流が発生することはシミュレーションによって確認されており、また実機においても確認されている。

そして飼育室２１内に存在する異物は、上記のような水流によって押し流され、水路２７ａ，２７ｂに沿って移動し、さらに連通水路２８ａ，２８ｂを通過して水路２７ａから水路２７ｂへ、あるいは水路２７ｂから水路２７ａへと移動するが、水路２７ａの流入側端部や水路２７ｂの流入側端部では、上記のように渦流が発生しているので、この渦流によって異物が水路２７ａの渦流発生部や水路１７ｂの渦流発生部に集まり、この部分を異物収集箇所１３として異物を収集することができるものである。このとき、この異物収集箇所１３の水の流れの下流側に異物を通さない網目の異物止めネット４６を張っておくことによって、異物が異物収集箇所１３から流れ出すことを防ぐことができ、異物収集箇所１３に異物を確実に収集することができるものである。異物止めネット４６は、仕切板２６から水路２７ａ，２７ｂの幅方向の半分程度の範囲に設けるようにし、魚介類が飼育室２１内を移動するのを妨げないようにするのが好ましい。

ここで、上記のように給水配管４１の各ノズル１２の給水パイプ３９への接続部にはそれぞれ開閉弁４４が設けてあり、この開閉弁４４を開閉制御することによって、各ノズル１２を順に作動させて、水を順に吐出させるようにしてある。すなわち、まず水路２７ａと水路２７ｂに設けた第一のノズル１２ａのみを所定時間吐出作動させて、この第一のノズル１２ａから水を吐出させると、第一のノズル１２ａと第二のノズル１２ｂの間に存在する異物がこの水の吐出による水流で流されて、第二のノズル１２ｂの前方へ移動する。次に第一のノズル１２ａの吐出を停止させ、第二のノズル１２ｂのみを所定時間吐出作動させて、この第一のノズル１２ａから水を吐出させると、第二のノズル１２ｂの前方に存在する異物がこの水の吐出による水流で流されて、異物収集箇所１３にまで移動し、異物収集箇所１３に異物を収集することができるものである。このように複数配置されるノズル１２を水流の上流側のものから下流側のものへと順に所定時間毎に吐出作動させることによって、異物を順に送るように移動させることができるものであり、異物収集箇所１３に異物を効率良く収集することができるものである。特に、総てのノズル１２から同時に水を吐出させると、各ノズル１２からの水の吐出圧は低くなり、大きな異物は水流で移動させることができないことがあるが、このようにノズル１２を個別に順に吐出させると、個々のノズル１２からの水の吐出圧が高くなり、大きな異物であっても水流で移動させて異物収集箇所１３に異物を収集することが可能になるものである。例えば、第一のノズル１２ａを３０分作動させた後に、第二のノズル１２ｂを３０分作動させ、さらに第一のノズル１２ａを２０分作動させた後に、第二のノズル１２ｂを１５分作動させるというように、ノズル１２を順に間欠的に作動させることができるものである。勿論、ノズル１２の作動時間はこれに限定されるものではなく、例えば、第一のノズル１２ａと第二のノズル１２ｂの作動時間をそれぞれ１５分に設定するなど、任意の時間に設定することができるものである。

尚、飼育室２１の各水路２７ａ，２７ｂに配置されるノズル１２の本数は、水路２７ａ，２７ｂの長さに応じて決まるものであり、図２及び図３の実施の形態では各水路２７ａ，２７ｂに２本ずつ配置しているが、水路２７ａ，２７ｂの長さに応じて３本以上のノズル２を配置するようにしてもよい。

ここで、水路２７ａ，２７ｂが長く、水路２７ａ，２７ｂに配置されるノズル１２の本数が多くなる場合には、各水路２７ａ，２７ｂに配置されるノズル１２を複数組のノズル１２から形成し、上流側の組から下流側の組へと順に各組のノズル１２を所定時間毎に吐出作動させるようにしてもよい。図９はその一例を示すものであり（図９にはノズル１２のみを図示するが、他の構成は上記と同じ）、例えば、各水路２７ａ，２７ｂには８本ずつノズル１２が配置してあり、各水路２７ａ，２７ｂに配置されるノズル１２を水流の上流側から順にノズル１２−１、ノズル１２−２、ノズル１２−３、ノズル１２−４、ノズル１２−５、ノズル１２−６、ノズル１２−７、ノズル１２−８とすると、奇数に配置されるノズル１２−１、ノズル１２−３、ノズル１２−５、ノズル１２−７で１組が、偶数に配置されるノズル１２−２、ノズル１２−４、ノズル１２−６、ノズル１２−８で他の１組が形成されるようにしてある。そして奇数組において最上流に位置するノズル１２−１は、偶数組において最上流に位置するノズル１２−２よりも上流側であるので、まず奇数組のノズル１２−１、ノズル１２−３、ノズル１２−５、ノズル１２−７を一斉に所定時間、例えば３０分間吐出作動させて停止させた後に、偶数組のノズル１２−２、ノズル１２−４、ノズル１２−６、ノズル１２−８を一斉に所定時間、例えば３０分間吐出作動させて停止させ、さらに奇数組のノズル１２−１、ノズル１２−３、ノズル１２−５、ノズル１２−７を一斉に所定時間、例えば２０分間吐出作動させて停止させた後に、偶数組のノズル１２−２、ノズル１２−４、ノズル１２−６、ノズル１２−８を一斉に所定時間、例えば１５分間吐出作動させて停止させるようにしてある。勿論、この図９の実施の形態のように各水路２７ａ，２７ｂにノズル１２を偶数設けることに限定されるものではなく、各水路２７ａ，２７ｂに複数のノズル１２を２組以上配置し、各組毎にノズル１２を順に吐出作動させるようにすればよい。またノズル１２の作動時間も限定されるものではなく、任意の時間に設定することができるのはいうまでない。

上記の異物収集箇所１３には異物除去装置１４が配置してある。異物除去装置１４はエアリフトポンプ４８によって形成することができる。エアリフトポンプ４８は図６に示すように、エアリフトパイプ４９の上端に吐出パイプ５０を側方へ突出して設け、ブロア５１に接続されたエアホース５２をエアリフトパイプ４９の下端部に接続することによって形成されるものであり、エアリフトパイプ４９の下端の開口が砂状物質層２４の上面よりやや上方に位置するように縦の向きで配置してある。エアリフトポンプ４８はエアリフトパイプ４９を仕切壁２６に取り付けることによって支持するようにしてあり、吐出パイプ５０の先端は飼育室２１の水面Ｌの上方において排水筒３５の直上位置に配置されるようにしてある。排水筒３５の上端開口には既述のようにガード筒３６が取り付けてあり、異物を通過させない網目の異物受けネット５３をガード筒３６の上端開口に被せてある。そしてエアリフトポンプ４８の吐出パイプ５０の先端はこの異物受けネット５３の直上に配置するようにしてある。

上記のように形成されるエアリフトポンプ４８にあって、ブロア５１を作動させてエアリフトパイプ４９内にエアが供給されると、エアがエアリフトパイプ４９内を上昇することによって、エアリフトパイプ４９内の水はエアによって押し上げられ、エアリフトパイプ４９の上端の吐出パイプ５０の先端から吐出される。このようにエアリフトパイプ４９の水が吐出パイプ５０から吐出されることに伴って、下端の開口からエアリフトパイプ４９内に水が吸引されるものであり、このとき同時に水中の異物もエアリフトパイプ４９内に吸引され、この吸引された異物は水と共に吐出パイプ５０の先端から吐出される。水と共に吐出された異物は排水筒３５の異物受けネット５３に受けて回収することができるものである。このように異物収集箇所１３に収集された異物をエアリフトポンプ４８からなる異物除去装置１４で効率良く捕捉して除去することができるものである。

このように、異物除去装置１４で捕捉した異物は排水筒３５の異物受けネット５３に受けて回収されるが、異物受けネット５３を通過した小さい異物は、水中の浮遊物質（ＳＳ）となって、返送路３２を通して浮遊物質除去装置３に供給される。浮遊物質除去装置３に供給された浮遊物質を含有する水は、まず流入筒５９から円筒フィルター５６内に流入し、水溜り部５８に溜まった後、回転駆動されている円筒フィルター５６を通過してタンク５５内に移流する。円筒フィルター５６の目の大きさは通常６０μｍであり、６０μｍ以上の浮遊物質を円筒フィルター５６でろ過することができる。６０μｍ以下の小さい浮遊物質は円筒フィルター５６を通過するが、このような小さい浮遊物質は水質に特に影響を与えないので許容される。このように円筒フィルター５６で浮遊物質が除去された水は、流出筒６０から流出し、給水路３１を通して既述のように飼育水槽１に供給される。

上記のように浮遊物質を含有する水を円筒フィルター５６でろ過することによって、水から分離された浮遊物質は円筒フィルター５６の内周に付着して堆積し、堆積量が所定以上になると円筒フィルター５６の目が詰まって、円筒フィルター５６を水が通過し難くなって水のろ過効率が低下する。このため、円筒フィルター５６への浮遊物質の堆積量が所定量になると、浮遊物質を円筒フィルター５６の内周から除去する必要がある。ここで、円筒フィルター５６の浮遊物質の堆積量が多くなって、円筒フィルター５６を通過する水量が少なくなると、円筒フィルター５６内の水溜り部５８内の水位が上昇する。このため、円筒フィルター５６内に水位センサー（図示省略）が配置してあり、円筒フィルター５６の浮遊物質の堆積で水位が所定の高さに達したことが検知されると、洗浄ノズル６３から水が円筒フィルター５６の外周に吐出されるようにしてあり、水圧で円筒フィルター５６の内周に堆積された浮遊物質を剥がすようにしてある。円筒フィルター５６の内周から剥がされた浮遊物質は水と共に受け皿６１で受けられる。洗浄ノズル６３から吐出される水としては、飼育水槽１の水質に変化が生じないように、閉鎖循環養殖装置の系内の水が使用されるものである。

上記のように受け皿６１内に受けられた浮遊物質は、水とともに廃棄筒６２から浮遊物質除去装置３の外部に排出される。廃棄筒６２には廃棄路７１が接続してあり、図１のように廃棄路７１の先端はフィルター槽５の直上に配置してある。従って浮遊物質除去装置３から排出される浮遊物質含有の水は、フィルター槽５に上端開口から流入し、メッシュフィルター４を通過してフィルター槽５の底部へと流下する。このように、浮遊物質を含有する水をメッシュフィルター４に通してろ過することによって、浮遊物質をメッシュフィルター４の上にろ別して、水だけをフィルター槽５の底部に流下させることができるものである。

ここで上記のように、メッシュフィルター４は上から下へと順に目が粗いものから目が細かいものへとなるように複数段配置されている。最下段のメッシュフィルター４ｃは円筒フィルター５６の目の大きさと同じものを用いるのが好ましく、例えば６０μｍの開口径のものを用いることができる。また最上段のメッシュフィルター４ａは例えば２００μｍの開口径のものを、中段のメッシュフィルター４ｂは例えば１００μｍの開口径のものを用いることができる。このように水の通過方向に目の粗いものから目の細かいものへと順に複数段のメッシュフィルター４ａ，４ｂ，４ｃを配置することによって、まず径の大きい浮遊物質をメッシュフィルター４ａでろ別し、次に径が中位の浮遊物質をメッシュフィルター４ｂでろ別し、さらに径が小さい浮遊物質をメッシュフィルター４ｃでろ別することができ、各メッシュフィルター４ａ，４ｂ，４ｃ上にろ別されて堆積する浮遊物質の量を分散して少なくすることができる。従って、メッシュフィルター４ａ，４ｂ，４ｃの目が詰まることを軽減することができ、長期間連続して使用することが可能になるものである。

このようにメッシュフィルター４を通過して浮遊物質が除去された水はフィルター槽５の底部に貯溜されるが、貯溜された水の水位が上の水位センサー６４ａの位置に達すると、ポンプ６８が作動し、フィルター槽５の底部に貯溜された水は移流路６７を通してろ過槽８に底部から供給される。ろ過槽８に供給された水は、ろ過層７を下から上へと通過する。ろ過層７は上記のように砂状物質６が堆積したものであるので、水はろ過層７を通過する際にろ過され、水中に含まれる微小な浮遊物質を除去することができるものである。ここで、砂状物質６は上記のように略円柱形状の樹脂粒からなるので、ろ過の効率が良好であり、しかも通常の負荷も小さくなり、さらに破損や摩耗が殆どないので半永久的に使用できるものである。

ろ過層７を通過してろ過された水は、ポンプ６８による水の供給に伴ってろ過槽８の上部に押し上げられ、オーバーフローして返水路９に流入し、返水路９を通して循環経路２の返送路３２に返送される。フィルター槽５の底部に貯溜された水の水位が下の水位センサー６４ｂの位置にまで下がると、ポンプ６９は作動を停止するようになっている。

このように、浮遊物質除去装置３の円筒フィルター５６に付着した浮遊物質を洗浄するために使用された水は、フィルター槽５及びろ過槽８でろ過して清浄化した後に、閉鎖循環養殖装置の系内に返送されるので、洗浄に使用した水を廃棄する場合のように系内の水の量が減少することを防ぐことができるものであり、水の補給を殆ど必要としない完全閉鎖型で運転することが可能になるものである。

図１０（ａ）はフィルター槽５の実施の形態の一例を示すものであり、フィルター槽５の上部の内周に係止爪７３が突設してある。係止爪７３は上下複数段の箇所において設けると共に、各段には複数箇所において設けてある。そして、フィルター槽５の内側にメッシュフィルター４を配置して、各段の係止爪７３にメッシュフィルター４の端部を被挿して引っ掛けることによって、フィルター槽５に上下複数段にメッシュフィルター４を取り付けるようにしてある。従ってこのものでは、各メッシュフィルター４を係止爪７３から外すことによって、複数段の各メッシュフィルター４をフィルター槽５から取り出し、メッシュフィルター４の上に堆積している浮遊物質を回収すると共にメッシュフィルター４の洗浄を行なうことができるものである。

また図１０（ｂ）はフィルター槽５の実施の形態の他の一例を示すものであり、筒状枠７４の内周の複数箇所に係止爪７３を突設し、筒状枠７４の外周面の複数箇所に設けた位置決め片７５の上端部を筒状枠７４の上端から上方へ突出させてある。この筒状枠７４は複数用いるものであり、各筒状枠７４の内側にメッシュフィルター４を配置して、係止爪７３にメッシュフィルター４の端部を被挿して引っ掛けることによって、筒状枠７４内にメッシュフィルター４を取り付けるようにしてある。また上面が開口する槽体７６にも外周面の複数箇所に設けた位置決め片７５の上端部を槽体７６の上端から上方へ突出させてある。そして槽体７６の上端に筒状枠７４を載置し、槽体７６の位置決め片７５の内側に筒状枠７４の外周を係止させることによって、槽体７６の上に筒状枠７４を重ねて取り付け、この筒状枠７４の上端に他の筒状枠７４を載置し、下の筒状枠７４の位置決め片７５の内側に上の筒状枠７４の外周を係止させることによって、筒状枠７４，７４を重ねて取り付け、以下同様にして上下に複数の筒状枠７４を重ねて取り付けることによって、槽体７６と複数段の筒状枠７４からなるフィルター槽５を形成することができるものである。このものでは、筒状枠７４を取り外すことによって、筒状枠７４とともにメッシュフィルター４を取り出すことができ、メッシュフィルター４の上に堆積している浮遊物質を回収すると共にメッシュフィルター４の洗浄を行なうことができるものである。

図１１はろ過槽８の実施の形態の一例を示すものであり、下部内に例えば５ｍｍ角の小孔を設けたステンレス金属板のメッシュ板６６を張り、その上に樹脂製のネット７８を重ね、その上に１５０ｍｍ程度の厚みで砂状物質６によるろ過層７が形成してある。ろ過層７の上側においてろ過槽８の上端部には返水路９の一端が接続してある。またろ過槽８の下面には開閉弁８１を設けた流入筒７９が挿通して取り付けてあり、メッシュ板６６の下側のろ過槽８の下端部内において、流入筒の７９の上端に両端が開口した水平筒８０が水平姿勢で接続してある。流入筒７９には移流路６７が接続してあり、ポンプ６８の作動によってフィルター槽５から移流路６７を通して流入筒７９に供給される水は、ろ過槽８の下端部内に水平筒８０の両端開口から水平に吐出され、そしてろ過槽８内を上昇してろ過層７を通過し、ろ過層７でろ過された水は返水路６の一端の開口に流入し、循環経路２に返送される。ろ過槽８の下部内に水が上方を向いて流入すると、水流がろ過層７に直接作用して、ろ過層７の砂状物質６が舞い上げられ、ろ過層７によるろ過が良好に行なわれなくなるおそれがあるが、上記のようにろ過槽８の下端部内に水が水平に吐出されるようにすることによって、水流がろ過層７に作用することを防ぎ、ろ過層７によるろ過を良好に行なわせることができるものである。

図１２はろ過槽８の実施の形態の他の一例を示すものであり、ろ過槽８の底面はすり鉢状に形成してあり、この下端に開閉弁８１を設けた流入筒７９が接続して取り付けてある。この流入筒７９には開閉弁８１よりろ過槽８側の位置において開閉弁８３を設けた分岐筒８４が分岐して接続してある。またろ過槽８内には上下動自在な上下棒８５がメッシュ板６６を通して設けてあり、上下棒８５の下端にはメッシュ板６６の下側において両端が開口した水平筒８０が取り付けてある。この水平筒８０の中央部の下部には下方へ突出する接続筒８６が接続して設けてある。

このように形成されるろ過槽８にあって、流入筒７９の上端開口に接続筒８６の下端開口を脱着自在に接合することによって、図１２（ａ）に示すように流入筒７９に水平筒８０を接続するようにしてある。そして流入筒７９の開閉弁８１を開くと共に分岐筒８４の開閉弁８３を閉じた状態でポンプ６８を作動させると、フィルター槽５から移流路６７を通して流入筒７９に供給される水は、上記と同様に、水平筒８０の両端開口からろ過槽８の下端部内に水平に吐出され、さらにこの水がろ過槽８内を上昇してろ過層７を通過することによってろ過される。ここで、このように水をろ過することによって生じ、ろ過槽８の底部に沈殿した汚泥は、開閉弁８１を閉じ、次に上下棒８５を引き上げて接続筒８６を流入筒７９から外し、この後に開閉弁８３を開くことによって、分岐筒８４から排出することができるものである。

そして上記のように、ろ過層７に水を通過させてろ過を行なうと、ろ過層７の砂状物質６の表面に汚れが付着し、水の浄化効果が低下するので、砂状物質６を定期的に洗浄する必要がある。ろ過層７の砂状物質６を洗浄するにあたっては、まずろ過槽８内の水位が砂状物質６の上面より高い状態で流入筒７９の開閉弁８１を閉じ、次に上下棒８５を上動させて水平筒８０と接続筒８６を引き上げ、接続筒８６を流入筒７９から外して流入筒７９の上端をろ過槽８の底部内に開口させる（図１２（ｂ）参照）。そして分岐筒８４にエアポンプ（図示省略）を接続して分岐筒８４の開閉弁８３を開くことによって、分岐筒８４から流入筒７９を通してエアをろ過槽８内に吹き込む。このようにろ過槽８内に下端からエアを吹き込むことによって、ろ過槽８内の水をエアで攪拌し、水と共にろ過層７の砂状物質６を攪拌して、砂状物質６を洗浄することができるものである。砂状物質６を攪拌して洗浄した後、開閉弁８３を閉じてエアの吹き込みを停止すると、砂状物質６から剥がれた汚れは汚泥としてろ過槽８の底部に沈殿する。そして分岐筒８４へのエアポンプの接続を外して、開閉弁８３を開くことによって、ろ過槽８の底部に沈殿した汚泥を分岐筒８４から排出することができるものである。尚、この洗浄によって生じる汚泥の排出と、上記のろ過運転の際に生じる沈殿汚泥の排出は、必ずしも両方を行なう必要はなく、いずれか一方の排出作業を行なうだけでもよい。

上記の図１２のような機構で、ろ過層７の砂状物質６をろ過槽８内から取り出す必要なく洗浄することができるが、ろ過層７の砂状物質６を洗浄する機構としては、上記の機構の他に、図１３（ａ）（ｂ）のような機構を採用することもできる。

図１３（ａ）の実施の形態は、シャワーノズル８８を用いるようにしたものであり、ろ過槽８の上面の開口部にシャワーノズル８８を配置し、シャワーノズル８８から水道水などの洗浄水をろ過層７に散水して砂状物質６の洗浄を行なうようにしたものである。洗浄して砂状物質６から剥がれた汚れは汚泥としてろ過槽８の底部に沈殿するので、開閉弁８３を開いて分岐筒８４から排出することができるものである。

図１３（ｂ）の実施の形態は、洗浄ノズル８９を用いるようにしたものであり、ろ過槽８の上面の開口部からろ過層７内に洗浄ノズル８９を差し込み、洗浄ノズル８９から水道水などの洗浄水をろ過層７に吐出して砂状物質６の洗浄を行なうようにしたものである。洗浄して砂状物質６から剥がれた汚れは汚泥としてろ過槽８の底部に沈殿するので、開閉弁８３を開いて分岐筒８４から排出することができるものである。

また、浮遊物質除去装置３として上記の実施の形態ではドラムフィルターを用いるようにしたが、スクリーンフィルター装置や、不織布や簡易膜でのフィルターなど種々のものを用いることができる。図１４は浮遊物質除去装置３としてスクリーンフィルター装置を用いるようにした実施の形態を示すものであり、メッシュや不織布などでエンドレスに形成されるスクリーンフィルター９１をロール９２間に懸架し、ロール９２を回転駆動させることによってスクリーンフィルター９１を走行させるようにしてある。スクリーンフィルター９１の上面側の走行方向側端部の下方には浮遊物質受け皿９３が、スクリーンフィルター９１の直下には水受け皿９４がそれぞれ配置してある。そして、飼育水槽１の水は循環経路２の返送路３２からスクリーンフィルター９１上に供給されるようになっており、浮遊物質を含有する水がこのようにスクリーンフィルター９１の上に供給されると、水中の浮遊物質１１はスクリーンフィルター９１の上面にろ別されて残留し、水はスクリーンフィルター９１を通過して流下し、水受け皿９４に受けられる。このように浮遊物質が除去された水は給水路３１を通して飼育水槽１に供給される。またスクリーンフィルター９１の上面に残留した浮遊物質１１は、スクリーンフィルター９１の走行に伴ってその先端から落下し、浮遊物質受け皿９３に収容される。浮遊物質受け皿９３のスクリーンフィルター９１側の上端部にはスクレーパー９５が設けてあって、このスクレーパー９５の先端がスクリーンフィルター９１の端部の下面に弾接してあり、スクリーンフィルター９１の表面から浮遊物質１１をこのスクレーパー９５で掻き取って浮遊物質受け皿９３に収容するようにし、浮遊物質１１が付着したままスクリーンフィルター９１の下側に回り込まないようにしてある。

本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。同上の飼育水槽の平面図である。同上の飼育水槽の正面断面図である。同上の浮遊物質除去装置の一例を示すものであり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。同上の砂状物質の一例の形態を示す斜視図である。同上の排水筒とエアリフトポンプを示す概略拡大正面図である。同上のノズルを示すものであり、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は拡大断面図である。同上の飼育水槽の水の流れを示す平面図である。飼育水槽の他の実施の形態を示す平面図である。本発明の実施の形態におけるフィルター槽を示すものであり、（ａ）はその一例の正面断面図、（ｂ）は他の一例の分解斜視図である。本発明の実施の形態におけるろ過槽の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態におけるろ過槽の他の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。本発明の実施の形態におけるろ過槽のさらに他の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。本発明の実施の形態における浮遊物質除去装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

１飼育水槽
２循環経路
３浮遊物質除去装置
４メッシュフィルター
５フィルター槽
６砂状物質
７ろ過層
８ろ過槽
９返水路

Claims

魚介類を飼育する飼育水槽に飼育水槽内の水を循環させる循環経路を接続し、循環経路に水中の浮遊物質をろ過して除去する浮遊物質除去装置を設け、ろ過した浮遊物質を浮遊物質除去装置から水とともに排出するようにした閉鎖循環養殖装置において、浮遊物質除去装置から排出された浮遊物質含有の水が供給され、水の通過方向に目の粗いものから目の細かいものへと順に配置されるように複数段のメッシュフィルターを脱着自在に設けたフィルター槽と、フィルター槽を通過した水が供給され、層状の砂状物質からなるろ過層を内蔵するろ過槽と、ろ過槽を通過した水を循環経路に返送する返水路とを備えて成ることを特徴とする閉鎖循環養殖装置。
砂状物質は、略円柱形状の樹脂粒であることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖循環養殖装置。
ろ過槽は、槽内の砂状物質を洗浄する機構を備えたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の閉鎖循環養殖装置。