JP4096218B2

JP4096218B2 - Denitrification reduction water purification system by facultative anaerobic bacteria

Info

Publication number: JP4096218B2
Application number: JP2000015712A
Authority: JP
Inventors: 正雄矢野
Original assignee: 正雄矢野
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2020-01-25
Also published as: JP2000279991A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観賞魚を主とする水性生物である例えば熱帯魚、淡水魚、海水魚、または無脊椎生物、亀等を飼育するための観賞用いけす、さらには食用を目的とする魚類や貝類の飼育用いけすにおいて利用される通性嫌気細菌による脱窒還元水浄化処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の嫌気性水浄化処理システムとしては、例えば、特許登録第２６６５７８９号公報に開示されているように、反応装置の内側において、処理すべき水の体積と単数の封じ込められた水の体積との間に、多孔質または繊維質の物質からなる主反応空間を含む厚い間仕切りを形成し、この空間に種々の溶解物質の濃度勾配を維持する手段を設けて、種々の微生物を拡散し、浄化する技術が提案されている。また、従来、光の透過しない密閉筐体内に、多数の通水孔を穿設した仕切板を配設し、該仕切板によって仕切られた一方の室に嫌気性バクテリアを増殖させる成分を含んだ球状濾過材である餌ボールを充填し、さらに仕切板によって仕切られた各室に水が流通するようにパイプを取着構成することにより、水槽内の水に含まれる硝酸塩の増加を抑え、水替えの回数を減らす技術が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、例えば特許登録第２６６５７８９号公報に開示されているシステムでは、嫌気バクテリアによる安定にはかなりの月日が掛かり過ぎる。また、砂を多量に水槽内に入れるため、観賞的に見苦しい。また、餌をあまり必要としない珊瑚や少量の魚等の飼育は可能であっても、日々溜まって行く硝酸塩の分解処理に追い付かないために多量の餌を必要とする魚や珊瑚の飼育にはむかない。したがって、結果として水替えを強いられ、水質の安定化が困難となり、魚等の多量飼育も困難となる。また、従来の技術に嫌気バクテリア用の餌ボールを入れた流通式ボックス形装置がある、しかし流通式とはいえ点滴並の流通速度では水槽内に日々蓄積されていく硝酸塩の分解には追い付かず、流量を速くすると無酸素水域を保つのが難しい等の問題点を有していた。また、嫌気性循環流水経路で濾過した水を好気性循環流水経路内に戻すことで、嫌気性循環流水経路内で脱窒還元した窒素が、水性生物を飼育している水に戻されるため、この窒素成分が珊瑚や貝等の無脊椎生物の成育を阻害することが分っている。また、嫌気細菌の餌となるはずの餌ボール（主成分はメタノールやメチルアルコールなどからなる有機物質）が飼育水に溶け込んでしまい、飼育水が白濁するほどに飼育生物や好気性濾過細菌に弊害を与える。さらには、アンモニアと亜硝酸塩濃度を上昇させ飼育生物の致死に至ることがある。
【０００４】
そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、従来の嫌気性水浄化処理システムに比べて、魚や珊瑚等の生物を飼育する上で弊害となる硝酸塩を短時間で効率良く分解して脱窒還元できるようにすると共に、窒素成分を飼育用の水から分離排出し、また水の交換頻度を極力無くすことにより浄化コストを低減させ、水替えの手間を省けるようにした通性嫌気細菌による脱窒還元水浄化処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明にあっては、水性生物飼育用水槽内の水を循環させ好気性バクテリアを使用した好気性フィルター装置を備えた好気性循環流水経路と、該好気性循環流水経路から独立して循環させ嫌気性バクテリアを使用した密閉式嫌気性フィルター装置を備えた嫌気性循環流水経路とを形成し、好気性循環流水経路と嫌気性循環流水経路とを分離する砂または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を介することで、好気性循環流水経路から、嫌気性循環流水経路に硝酸塩を浸透させて取り込むように設け、この硝酸塩を嫌気性循環流水経路内で分解する脱窒還元水浄化処理システムであって、嫌気性循環流水経路内で硝酸塩を分解した際に発生する窒素ガスを、好気性循環流水経路内の水に接触させないように隔離した状態で排出するように設けたことにある。
【０００７】
そして、嫌気性循環流水経路を、水性生物飼育用水槽Ｐの底部、または水性生物飼育用水槽Ｐに接続した外部の好気性濾過槽に隣接する水室内底部、もしくは好気性濾過槽の底部側に配設する。
【０００８】
また、すのこ状となるように上板部に複数の通水孔２を開穿形成し、夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔３を対向させるようにして吸い込み用と吐き出し用の一対のシャワーパイプ４を内部両端に配置させて成るボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水性生物飼育用の水槽Ｐの底面部に配置すると共に、該嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を敷設し、該嫌気用底面フィルター体１内部の水を前記密閉式嫌気性フィルター装置１０を介して環流させて還元処理してから前記通水孔２を介してすのこ状上板部上面のパウダー状の砂５またはスクリーン部材に接触させるようにしたことにある。
【０００９】
そして、すのこ状となるように上板部に複数の通水孔２を開穿形成し、夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔３を対向させるようにして吸い込み用と吐き出し用の一対のシャワーパイプ４を内部両端に配置させて成るボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水性生物飼育用の水槽Ｐの外部に設けた好気性濾過槽に隣接する水室内底部、または好気性濾過槽の底部側に設けると共に、該嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を敷設し、該嫌気用底面フィルター体１内部の水を前記密閉式嫌気性フィルター装置１０を介して環流させて還元処理してから前記通水孔２を介してすのこ状上板部上面のパウダー状の砂５またはスクリーン部材に接触させるようにしたことにある。
【００１０】
さらに夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔３を対向させるようにして吸い込み用と吐き出し用の一対のシャワーパイプ４を上面側がパンチボードで形成された下段室６２内両端に配置させ、前記下段室６２の上面側のパンチボード６１と該パンチボード６１の上方に配した透過性スクリーン６７との間の中段室６６内にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を充填し、前記透過性スクリーン６７と該透過性スクリーン６７上方に配したパンチボード６８との間の上段室６９内に粗目のスポンジパッドまたは砂利７０を充填して成る濾過槽投げ込み式のユニット型還元フィルターボックス６０を形成したことにある。
【００１１】
さらに、前記水槽Ｐには、その上側開口部に配置した上部式の好気性フィルター装置２０、その外部に配した外部式の好気性フィルター装置２０、前記嫌気用底面フィルター体１の上側に積層配置した底面式好気性フィルター装置３０、その外部または背面に配したウェット濾過装置と組み合わせた好気性フィルター装置の内いずれかを備えているものとすることができる。
【００１２】
また、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０は、強制循環流水用のポンプ部１１と一体にして嫌気性バクテリア用の餌ボール１３をバクテリアの定着濾過材１２と共に充填させて成るものとすることができる。
【００１３】
さらに、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０と前記嫌気用底面フィルター体１との流水経路間に流水量確認手段８を設けて構成することができる。
【００１４】
また、前記水槽Ｐ内部の無酸素状態を試薬により常時検査・確認させ、許容値に達するまで前記密閉式嫌気性フィルター装置１０の瀘材量と、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０と前記嫌気用底面フィルター体１との流水経路間の流水量を変更させる手段を有するものとして構成することができる。
【００１５】
以上のように構成された本発明に係る水性生物飼育用の嫌気性水浄化処理システムでは、好気性フィルター装置２０で発生した硝酸塩を、水の好気性循環流水経路から独立した嫌気性循環流水経路で分解する。硝酸塩を好気性循環流水経路から嫌気性循環流水経路内に浸透させ、好気性循環流水経路から独立して循環する嫌気性循環流水経路内で分解することにより、水槽内の硝酸塩を短時間で効率良く分解して脱窒還元させる。
【００１６】
更に、嫌気性循環流水経路内で発生した窒素ガスを、好気性循環流水経路内の水に接触させないよう排出することで、好気性循環流水経路内で飼育している水性生物中、特に珊瑚や貝類、無脊椎生物等の成長を促進させるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明は、嫌気性フィルター装置を中心とする水の嫌気性循環流水経路を、好気性濾過槽を備えた好気性循環流水経路から独立させた状態で形成している。すなわち、好気性循環流水経路と嫌気性循環流水経路とを分離する砂、または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を介することで、水性生物飼育用水槽Ｐ内の水を循環させる好気性循環流水経路から、嫌気性循環流水経路に硝酸塩を浸透させて取り込むようにしている。
【００１８】
図１乃至図９において示される第１の実施の形態における符号１は、例えばアクリル樹脂や塩化ビニル樹脂等の合成樹脂製により一体成形されたボックス型の嫌気用底面フィルター体であり、該嫌気用底面フィルター体１は、図２、図３、図５に示すように、ボックス上板部側にパンチボード状に複数の通水孔２を開穿形成してすのこ状となるようにし、ボックス内部の両端に、夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔３を対向させるようにして吸い込み口用と吐き出し口用との一対のシャワーパイプ４を配置させて構成してある。
【００１９】
図１は、システムの概略を示しており、好気性循環流水経路で発生した水槽Ｐ内の硝酸塩Ｓを嫌気性循環流水経路内に浸透させて取り込み、この硝酸塩Ｓを、好気性循環流水経路から独立して循環する嫌気性循環流水経路内で脱窒還元させるものである。図示例の嫌気性循環流水経路は密閉式嫌気性フィルター装置１０を使用し、水槽Ｐ内の水を濾過する任意の好気性濾過槽（図示せず）を備えた水槽Ｐの底部に接して配している。この実施例では、好気性循環流水経路と嫌気性循環流水経路とをパウダー状砂５で分離しており、水槽Ｐ内の硝酸塩Ｓが、このパウダー状砂５を介して嫌気性循環流水経路へ浸透するように設けている。更に、嫌気性循環流水経路では、嫌気性バクテリアを使用した密閉式嫌気性フィルター装置１０によって、取り込んだ硝酸塩Ｓを分解すると共に、嫌気性バクテリアの繁殖を助長する。
【００２０】
一方、嫌気性バクテリアによって硝酸塩Ｓを脱窒還元する際に発生する窒素ガスＴを、好気性循環流水経路内の水に接触させないように隔離した状態で排出する（図１、図２参照）。図示例では、嫌気性循環流水経路にガス排出用パイプ１５を設け、このガス排出用パイプ１５から窒素ガスＴの浮遊力を利用して排出するように設けている。また、このガス排出用パイプ１５を飼育水槽内に設けることで、飼育水槽内水位と排出用パイプ内水位が同定となり、排出用パイプからの水の噴出しを防ぐことができる。又、この排出口よりメタノールやメチルアルコールなどの有機物質を流入して、餌ボールの代わりとすることが出来る。
【００２１】
更に、図５、図６に示すように、ボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水性生物飼育用の水槽Ｐの底面部に配置すると共に、該嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面に細目のネット７を敷設し、さらにその上にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を所定の厚さである例えば約４ｃｍ程度に敷設し、さらにその上にはパウダー状の砂５が水流によって水槽Ｐ内を舞わないように胡麻粒状以上の砂６を約１ｃｍの厚さだけ敷設することで使用するものとしてある。このように嫌気用底面フィルター体１内部の水を密閉式嫌気性フィルター装置１０に内蔵した強制循環流水用のポンプ部１１（図７参照）を介して一方のシャワーパイプ４によって吸い込み、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０を介して還元処理してから他方のシャワーパイプ４によって吐き出させ、前記通水孔２を介してすのこ状上板部上面のパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を介して硝酸塩が通水孔２に浸透するようにしている。このときのシャワーパイプ４による吐き出し流量は、密閉式嫌気性フィルター装置１０のポンプ部１１による吐き出し流量に合致させるものとしてある。このときのシャワーパイプ４による吐き出し吸い込み流量は、密閉式嫌気性フィルター装置１０のポンプ部１１による吐き出し吸い込み流量に合致させるものとしてある。
【００２２】
また、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０は、図７に示すように、外部式の密閉ボックス構造としてあり、ボックス内に先ずバクテリアの定着濾過材１２を挿入し、次いで球状濾過材として嫌気性バクテリア用の餌ボール１３を充填し、さらにその上には強制循環流水用のポンプ部１１を装填してある。加えて、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０とは別体の専用ボックス１４に嫌気性バクテリア用の餌ボール１３を数量調整可能に充填させて使用しても良い。さらに、図８では前記密閉式嫌気性フィルター装置１０と前記嫌気用底面フィルター体１との流水経路間に流水量確認手段８を設けてある。さらに、前記水槽Ｐの上側開口部には従来と同じ構成による上部式（上置式）好気性フィルター２０を取り付けて好気性循環流水経路が形成されている。この上部式（上置式）の好気性フィルター装置２０は、水槽Ｐの水を好気性フィルターで濾過するために揚水するポンプ部２１と揚水管２２を備え、導入口から水槽Ｐの水は常時濾過装置に送られて、濾過後に吐き出し口２３から送出する構成となっている。
【００２３】
尚、本実施の形態では上部式（上置式）の好気性フィルター装置２０を採用しているが、その他の構成として図９に示すように、水槽Ｐ外部に配した外部式の好気性フィルター装置２０など様々な好気性フィルターを採用しても良く、その構成に基づく作用効果は上記実施の形態と略同じなのでその説明を省略する。
【００２４】
第１実施例の使用の一例について説明すれば、先ず、図３に示すボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水槽Ｐ内の底部に載置固定し、次いで嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面に細目のネット７を敷設し、さらにその上にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を所定の厚さである例えば約４ｃｍ程度に敷設し、さらにその上にはパウダー状の砂５が水流によって水槽Ｐ内を舞わないように胡麻粒状以上の砂６を約１ｃｍの厚さだけ敷設する。次いで、前記水槽Ｐの上側開口部に上部式（上置式）の好気性フィルター装置２０を取り付ければ良い。そして、密閉式嫌気性フィルター装置１０のポンプ部１１と、上部式（上置式）の好気性フィルター装置２０の揚水用のポンプ部２１を作動させることにより、ボックス型の嫌気用底面フィルター体１内部の水を密閉式嫌気性フィルター装置１０を介して還元処理してから通水孔２を介してすのこ状上板部上面のパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材に接触させることにより、好気性循環流水経路内の硝酸塩を嫌気性循環流水経路内に浸透させて取り込み、硝酸塩を短期間で分解し、しかも好気性循環流水経路内以上の嫌気バクテリアの増殖を可能にさせるのである。
【００２５】
また、図１０には本発明の第２の実施の形態が示されており、第１の実施及び第２の実施例の形態を示した図１乃至図９と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第３の実施の形態にあっては第２の実施の形態における好気性フィルター形式として前記嫌気用底面フィルター体１の上側に積層配置した底面式好気性フィルター装置３０を採用しているものである。すなわち、水槽Ｐ内に設置された嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面に細目のネット３６を敷設し、さらにその上にパウダー状の砂３５を所定の厚さに敷設し、さらにその上にパンチボードまたはネット３１を敷設してから、その上に底面式好気性フィルター装置３０を載置させ、該底面式好気性フィルター装置３０のフィルター部を埋設するように所定の厚さまで砂利３４をひく。また、底面式好気性フィルター装置３０には、内蔵されたポンプ部３２により水槽Ｐ内の水をフィルター内部に吸い込むためのすのこ状の通水孔（図示せず）を上面に設けてあり、また、一旦フィルター内部に吸い込まれて底面式好気性フィルター装置３０により濾過された水を循環的に水槽Ｐ内へ戻すために、ポンプ部３２を介して濾過水を送出させる吐き出し用ノズル３３が立設されている。このようにして、すのこ状の通水孔（図示せず）と該通水孔（図示せず）の上の砂利を介して水槽Ｐ内の水を濾過するのである。尚、内蔵ポンプ部３２の替わりに外部のエアーポンプ（図示せず）から気泡を発生させる周知のエアーリフト式装置を採用しても良い。
【００２６】
また、図１１には本発明の第４の実施の形態が示されており、第１の実施の形態を示した図１乃至図９と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第３の実施の形態にあっては第１の実施の形態における好気性フィルター形式として、水槽Ｐの外部に配したウェット濾過装置と組み合わせたオーバーフロー式好気性フィルター装置４０を採用しているものである。すなわち、オーバーフロー式好気性フィルター装置４０は、３つの垂直間仕切り４１を介して４つの好気性濾過室４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄに分割され、夫々の好気性濾過室内には好気性濾過材４３が充填され、さらに夫々の好気性濾過室の底面には通水孔（図示せず）が設けてある。そして、好気性濾過室の隣には水槽Ｐ内の吐き出し口４４に連通したポンプ部４５が取り付けられている。また、４６は好気性濾過室５３Ａに連通させた吸い込み口である。
【００２７】
また、図１２乃至図１４には本発明の第４の実施の形態が示されており、第１の実施の形態及び第２の実施の形態を示した図１乃至図９と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第４の実施の形態にあっては第１の実施の形態におけるボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水槽Ｐの外部に設けたオーバーフロー式好気性フィルター装置５０内に設定されているものである。すなわち、すのこ状となるように上板部に複数の通水孔２を開穿形成し、夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔３を対向させるようにして吸い込み用と吐き出し用の一対のシャワーパイプ４を内部両端に配置させて成るボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水性生物飼育用の水槽Ｐの外部に設けた垂直間仕切り５２を有するオーバーフロー式好気性フィルター装置５０に隣接する水室内底部（図１２参照）、またはオーバーフロー式好気性フィルター装置５０の底部側（図１４参照）のいずれかに設ける。このオーバーフロー式好気性フィルター装置５０は、垂直間仕切り５２を介して２つの好気性濾過室５３Ａ，５３Ｂ（図１２参照）あるいは４つの好気性濾過室５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ（図１２参照）に分割され、夫々の好気性濾過室内には好気性濾過材５４が充填され、さらに夫々の好気性濾過室５３Ａ，５３Ｂの底面には通水孔（図示せず）が設けてある。そして、図１２、図１３に示すように、オーバーフロー式好気性フィルター装置５０に隣接する水室には、後付け可能な上側開口の桶状のオーバーフロー用嫌気ボックス５５を設置してあり、さらに、オーバーフロー用嫌気ボックス５５の隣には、水槽Ｐ内の吐き出し口５６に連通したポンプ部５１が取り付けられている。また、５７は好気性濾過室５３Ａに連通させた吸い込み口である。そして、嫌気用底面フィルター体１のすのこ状上板部上面にパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を敷設し、該嫌気用底面フィルター体１内部の水を前記密閉式嫌気性フィルター装置１０を介して環流させて還元処理してから前記通水孔２を介してすのこ状上板部上面のパウダー状の砂５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材に接触させるようにしてある。また、パウダー状の砂５の上にパンチボードまたはネットを介して砂利６を敷設し、ポンプ部５１によりオーバーフロー式好気性フィルター装置５０内の濾過水を砂利６の上から接触させるようにしてある。
【００２８】
また、図１５には本発明の第５の実施の形態が示されており、第４の実施の形態を示した図１４と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第５の実施の形態にあっては第４の実施の形態における水槽Ｐの内底部に配したボックス型の嫌気用底面フィルター体１と、水槽Ｐの背面部に配したウェット濾過装置と組み合わせたオーバーフロー式好気性フィルター装置５０とを一体にして設けられているものである。
【００２９】
また、図１６には本発明の第６の実施の形態が示されており、第１の実施の形態及び第２の実施の形態を示した図１乃至図９と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第６の実施の形態にあっては第２の実施の形態におけるボックス型の嫌気用底面フィルター体１を水槽Ｐと一体にして設けられているものである。
【００３０】
また、図１７、図１８には本発明の第７の実施の形態が示されており、第１の実施の形態を示した図３と同一の構成部分については同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第７の実施の形態にあっては第１の実施の形態におけるボックス型の嫌気用底面フィルター体１を濾過槽投げ込み式のユニット型還元フィルターボックス６０として形成されているものである。すなわち、図１７に示すように、夫々一端開口側を密閉式嫌気性フィルター装置１０に接続させ、長手方向に沿って複数に開穿形成した噴出孔６３を対向させるようにして吸い込み用と吐き出し用の一対のシャワーパイプ６４を上面側がパンチボード６１で形成された下段室６２内の両端に配置させる。そして、前記下段室６２の上面側のパンチボード６１と該パンチボード６１の上方に配した透過性スクリーン６７との間の中段室６６内にパウダー砂６５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材を充填してサンドイッチ状にし、前記透過性スクリーン６７と該透過性スクリーン６７上方に配した蓋式のパンチボード６８との間の上段室６９内に粗目のスポンジパッドまたは砂利７０を充填してパウダー砂６５または透水性で且つ酸素不透過性のスクリーン部材の舞い上がりを防止して成る濾過槽投げ込み式のユニット型還元フィルターボックス６０を形成してある。また、図１８に示すように、前記下段室６２に対し上下対称となるように前記中段室６６と上段室６９とを設けて２重構造の濾過槽投げ込み式のユニット型還元フィルターボックス６０としても良い。
【００３１】
次に、上記した各実施の形態における実施例を実験結果に基づいて説明する。好気濾過機材は外部式ウェット＆ドライ＋上部フィルターである。
（実施例１）
先ず、海水魚の場合について説明すれば、サイズ６２０ｍｍ（Ｗ）×３６０ｍｍ（Ｄ）×４５０ｍｍ（Ｈ）、貯水量約７０リットルである水槽に配設した前記嫌気用底面フィルター体のすのこ状上板部上面に、パウダー状の珊瑚砂を約４ｃｍの厚みまで敷設し、さらにその上に胡麻粒状の珊瑚砂を約１ｃｍの厚みまで敷設する。そして、好気濾過材はテトラ社製外部式ウエット＆ドライ＋上部フィルターである。このとき、６日目に無酸素状態が確認できたため、砂を足さずにこのままの厚みでシステム化を図った。その結果、以下の表１に示すような結果が得られた。
【００３２】
【表１】

【００３３】
すなわち、セット初日、海から採取した天然の岩である新鮮なライブロックを飼育水槽内へ約５ｋｇ入れ、（尚、ライブロックには天然のバクテリアが存在する）外部式好気性フィルターと外部式嫌気性フィルターに濾過材を入れる、さらに市販の好気的・嫌気的バクテリア（天然のバクテリアを培養し仮死状態にしたもの）を夫々のフィルター内に入れ、バクテリアの専用濾過材への定着増殖を待つ。このときアンモニアと亜硝酸が発生するのはライブロックに付着した生物の一部が死滅するためであり、その原因は人工海水の水質や水塩等に合わないことによるものと、輸送時のダメージによるものと考えられる。３日目に好気性バクテリアが活動し、アンモニアと亜硝酸を分解し、硝酸塩が発生した。４日目に飼育水槽内の硝酸塩が嫌気性水側へ浸透して行き濃度の低下が始まる。５日目に、スズメダイを約１００匹水槽に入れて生体の観察を始めた。６日目以降に朝と夜２回、匹数に対する餌を与えた。７日目に飼育水槽内に硝酸塩が多少発生するが、８日目以降にはアンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩は市販試薬で見る限り発生していないことが確認された。また、この日以降、窒素排出パイプ内を小さな気泡が何度も浮上して行き、飼育水槽外への脱膣が確認され続いている。以上のことから海水魚の生体に安全な環境を約１週間で作り上げることができた。
【００３４】
（実施例２）
次に、システム的には実施例１の場合と同じであるが、市販のバクテリアを使用しない代りに、スズメダイ１０匹をスターティングフィッシュとして使用した。このときスターティングフィッシュとは、魚の糞によってバクテリアが自然に湧くのを待ち、
その間に魚が万一ダメージを受けてもよいようにスズメダイ等の丈夫で安価なものを選ぶことによるものである。その結果、以下の表２に示すような結果が得られた。すなわち、前記した表１の場合に比して、バクテリアの立上げに４倍の時間を要したが、水質は安定を持続した。このとき、３０日目よりスズメダイを９０匹追加してある。
【００３５】
【表２】

【００３６】
（実施例３）
次に、水槽と濾過槽の底面積の４分の１相当の大きさの嫌気用底面フィルター体を使用し、オーバーフロー式水槽の濾過槽の一部に嫌気槽を作る場合では、以下の表３に示すように、嫌気性フィルターの面積が狭い分、硝酸塩の分解に多少時間を要したが、水質は安定していることが判明した。このとき、バクテリアの立上げに市販のバクテリアを使用し、魚は上記した実施例１と同じくスズメダイ１００匹である。
【００３７】
【表３】

【００３８】
（実施例４）
次に、淡水魚の場合について説明すると、本実験ではディスカスという名の魚を敢えて選んだ。従来この種の魚は飼育上頻繁な水替えを強いられることでよく知られている程、他の魚にはない特徴がある。すなわち、第１に餌に生の牛肉の赤身のミンチという高タンパクな餌を必要とし、第２に稚魚から成魚の成長期は非常に大食であり、第３に水温が約３０℃と高温であるため（普通の魚は約２６℃位）、バクテリアが湧くのが遅く、第４に水質に敏感で体調を崩し易い等の特徴がある。また、好気システムは海水の時と同じく外部式ウエット＆ドライ＋上部フィルターである。砂はＰＨを中性から弱酸性に維持したいため、川砂と大磯砂利を使用した。その結果、以下の表４に示すように、約１カ月という早さでシステムが立上り、水質が安定した。
【００３９】
【表４】

【００４０】
（実施例５）
本実施例では、ディスカスという名の淡水魚であって、水槽と濾過槽の底面積の４分の１相当の大きさの嫌気用底面フィルター体を使用した。その結果、以下の表５に示すように、実施例４に比して倍の時間を要したが水質は安定していることが判明した。したがって、実施例４と実施例５のデータからして普通の魚の飼育に関しての水質安定は容易であるものと判断できる。
【００４１】
【表５】

【００４２】
（実施例６）
本実施例は、３０日以上経た安定した水槽Ｐに魚の匹数を変えての実験結果であり、夫々約５日間の間隔で水質検査を行なったものである。その結果、以下の表６に示すように、魚の数を減らすことで、亜硝酸塩イオン濃度、硝酸塩イオン濃度が下がり、魚を増やすことで濃度が上がる。また、匹数を倍の２００匹にしたところ、水槽Ｐ内に硝酸塩イオンが発生することが判った。したがって、許容量が超えたことが確認できた。このように前記水槽Ｐ内部の無酸素状態を試薬により常時検査・確認させながら許容値に達するまで前記密閉式嫌気性フィルター装置１０の瀘材量と、前記密閉式嫌気性フィルター装置１０と前記嫌気用底面フィルター体１との流水経路間の流水量を増加させることによりバランス的に十分に対応できることは容易である。
【００４３】
【表６】

【００４４】
以上の実施例、特に表１、表２、表３に示されるように、海水中のカルシウムイオンが次第に増加し、海水中に安定しているのがわかる。カルシウムイオンは、例えば珊瑚や貝類の飼育にとって極めて重要な成分であり、海水生物を飼育する上で必要な成分である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の如く本発明によると、以下に示すような諸々の効果を有する。
（１）観賞用の熱帯魚や珊瑚、食用を目的とする魚類や貝類の等の生物を飼育する上で弊害となる硝酸塩を短時間で分解し脱窒還元でき、完全な水浄化が得られる。
（２）還元した窒素を飼育用の水から隔離した状態で排出するから、飼育用の水に窒素が溶け込まず、特に珊瑚や貝類、無脊椎生物等の成長を促進させることができる。
（３）従来の技術では有り得ない海水中のカルシウムイオンを増加させることに成功した。
（４）水の交換頻度を極力無くすことができ、浄化コストを低減でき、水交換による人体的疲労や手間を省くことができる。
（５）短期間でのバクテリアの増殖を可能にする。
（６）たくさんの生物を水替えすることなく水槽内での飼育を可能にする。
（７）観賞上見苦しい苔や藻等の発生を抑えることができる。
（８）生物の病気や伝染病を防ぎ易くすることができる。
（９）水質を安定にすることができる。
（１０）嫌気バクテリアを多量に増殖させ、維持することができる。
（１１）水替えによる水槽内生物のダメージを無くすことができる。
（１２）好気処理能力に見合った嫌気処理能力を短期間で作り出すことができ、しかも好気能力以上の増殖も可能である。
（１３）飼育水の透明度があがる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシステムの概略を示す一部省略断面図である。
【図２】同じく嫌気用底面フィルター体の要部斜視図である。
【図３】同じく嫌気用底面フィルター体の斜視図である。
【図４】同じく嫌気用底面フィルター体のネット装着状態を示す斜視図である。
【図５】同じく嫌気用底面フィルター体の水槽装着状態を示す斜視図である。
【図６】同じく嫌気用底面フィルター体の水槽装着状態を示す側面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における効果を示した説明図である。
【図８】密閉式嫌気性フィルター装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の断面図である。
【図１３】オーバーフロー用嫌気ボックスの斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるオーバーフロー式好気性フィルター装置の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の斜視図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態における嫌気用底面フィルター体の装着状態を示す水槽の斜視図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態における一体型還元フィルターボックスの構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第７の実施の形態における一体型還元フィルターボックスの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｐ水槽
Ｓ硝酸塩Ｔ窒素ガス
１嫌気用底面フィルター体２通水孔
３噴出孔４シャワーパイプ
５パウダー状砂６砂利
７ネット８流水量確認手段
１０密閉式嫌気性フィルター装置１１、２１ポンプ部
１３餌ボール１４専用ボックス
１５ガス排出用パイプ
２０好気性フィルター装置
２２揚水管
２３噴き出し口
３０底面式好気性フィルター装置
４０、５０オーバーフロー式好気性フィルター装置 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an aquatic organism mainly used for ornamental fish such as tropical fish, freshwater fish, saltwater fish, invertebrate organisms, turtles, etc., and breeding fish and shellfish for edible purposes. The present invention relates to a denitrification / reduction water purification treatment system using facultative anaerobic bacteria used in used waste.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an anaerobic water purification treatment system of this type, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 2665789, the volume of water to be treated and the singular contained water inside the reactor A thick partition including a main reaction space made of porous or fibrous material is formed between the volume and a means for maintaining a concentration gradient of various dissolved substances is provided in this space to diffuse various microorganisms. Technology to purify has been proposed. In addition, conventionally, a partition plate having a large number of water passage holes is provided in a sealed housing that does not transmit light, and one chamber partitioned by the partition plate contains a component that causes anaerobic bacteria to grow. Filling the bait balls, which are spherical filter media, and installing pipes so that the water circulates through the chambers partitioned by the partition plate, suppresses the increase in nitrate contained in the water in the water tank, Techniques for reducing the number of replacements have been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, for example, in the system disclosed in Japanese Patent No. 2665789, it takes too much time to stabilize by anaerobic bacteria. Moreover, it is unsightly because it puts a lot of sand in the aquarium. In addition, even if it is possible to rear sardine and small amount of fish that do not require much food, it is not suitable for rearing fish or sardine that requires a large amount of food because it cannot keep up with the decomposition process of nitrate that accumulates every day. . Therefore, as a result, it is forced to change the water, it becomes difficult to stabilize the water quality, and large-scale breeding of fish and the like is also difficult. In addition, there is a flow-through box type device that contains a food ball for anaerobic bacteria in the conventional technology, but although it is a flow-type, it does not catch up with the decomposition of nitrate accumulated in the water tank every day at a flow rate similar to drip. When the flow rate was increased, it was difficult to maintain an anoxic water area. In addition, by returning the water filtered in the anaerobic circulation flow path into the aerobic circulation flow path, the nitrogen denitrified and reduced in the anaerobic circulation flow path is returned to the water breeding aquatic organisms. It has been found that this nitrogen component inhibits the growth of invertebrates such as cormorants and shellfish. In addition, food balls that are supposed to be food for anaerobic bacteria (mainly organic substances consisting of methanol, methyl alcohol, etc.) are dissolved in the breeding water, and the breeding water and the aerobic filtration bacteria are harmful to the breeding water so that the breeding water becomes cloudy. give. Furthermore, it may increase the ammonia and nitrite concentrations, leading to lethality of domesticated organisms.
[0004]
Therefore, the present invention was created in view of the existing circumstances as described above, and is a nitrate that is harmful to breeding organisms such as fish and carp compared to conventional anaerobic water purification treatment systems. Can be efficiently decomposed and denitrified and reduced in a short time, and the nitrogen components are separated and discharged from the water for breeding, and the frequency of water exchange is reduced as much as possible to reduce the purification cost and to replace the water. It is an object of the present invention to provide a denitrification / reduction water purification treatment system using facultative anaerobic bacteria which can eliminate the above-mentioned problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-described object, in the present invention,An aerobic circulating flow path equipped with an aerobic filter device using aerobic bacteria by circulating water in an aquatic animal breeding tank, and sealed using anaerobic bacteria circulated independently from the aerobic circulating flow path An anaerobic circulating flow path with an anaerobic filter device, and through sand or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member that separates the aerobic circulating flow path and the anaerobic circulating flow path The denitrification reduction water purification system is provided so that nitrate is infiltrated and taken in from the aerobic circulation flow path to the anaerobic circulation flow path, and the nitrate is decomposed in the anaerobic circulation flow path.The nitrogen gas generated when nitrate is decomposed in the anaerobic circulating water flow path is provided so as to be discharged in a separated state so as not to contact the water in the aerobic circulating water flow path.
[0007]
Then, the anaerobic circulating water flow path is located at the bottom of the aquatic aquaculture tank P, the bottom of the water chamber adjacent to the external aerobic filtration tank connected to the aquatic aquaculture tank P, or the bottom of the aerobic filtration tank Arrange.
[0008]
Also, a plurality of water passage holes 2 are formed in the upper plate portion so as to form a slat-like shape, and one end opening side is connected to the hermetic anaerobic filter device 10 to form a plurality of holes along the longitudinal direction. A box type anaerobic bottom filter body 1 in which a pair of suction and discharge shower pipes 4 are arranged at both ends so that the blowout holes 3 are opposed to each other is provided on the bottom surface of a water tank P for aquatic organism breeding. In addition, a powdery sand 5 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is laid on the upper surface of the slat-like upper plate portion of the anaerobic bottom filter body 1, and water inside the anaerobic bottom filter body 1 is disposed. Is recirculated through the hermetic anaerobic filter device 10 and subjected to a reduction treatment, and then is brought into contact with the powdery sand 5 or the screen member on the upper surface of the slat-like upper plate portion through the water passage hole 2. Located in.
[0009]
Then, a plurality of water passage holes 2 are formed in the upper plate portion so as to form a slat-like shape, and one end opening side is connected to the hermetic anaerobic filter device 10 to form a plurality of holes along the longitudinal direction. A box-type anaerobic bottom filter body 1 is provided outside the water tank P for aquatic organism breeding, in which a pair of shower pipes 4 for suction and discharge are arranged at both ends so that the blowout holes 3 face each other. Provided on the bottom of the water chamber adjacent to the aerobic filtration tank or on the bottom side of the aerobic filtration tank, and powdery sand 5 or water-permeable oxygen An impermeable screen member is laid, and water inside the anaerobic bottom filter body 1 is circulated through the sealed anaerobic filter device 10 for reduction treatment, and then a saw-like shape through the water passage hole 2. Upper plate In that so as to contact with the powdery sand 5 or screen member surface.
[0010]
Furthermore, one end opening side is connected to the hermetically sealed anaerobic filter device 10, and a pair of shower pipes 4 for suction and discharge are arranged on the upper surface so that a plurality of ejection holes 3 opened in the longitudinal direction are opposed to each other. In the middle chamber 66 between the punch board 61 on the upper surface side of the lower chamber 62 and the permeable screen 67 disposed above the punch board 61, the sides are arranged at both ends in the lower chamber 62 formed of punch boards. The powdery sand 5 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is filled, and coarse particles are placed in the upper chamber 69 between the permeable screen 67 and the punch board 68 disposed above the permeable screen 67. This is because a filter tank throwing unit type reduction filter box 60 filled with a sponge pad or gravel 70 is formed.
[0011]
  In addition, the water tank P has an upper type disposed in the upper opening.Aerobic filter device20, external expression placed outsideofAerobic filter device20The bottom-type aerobic filter arranged on the upper side of the anaerobic bottom filter body 1Device 30, Aerobic filter combined with wet filtration device on the outside or backapparatusAny of the above can be provided.
[0012]
The sealed anaerobic filter device 10 can be formed by filling a bait ball 13 for anaerobic bacteria together with a bacterial fixed filter medium 12 together with a pump unit 11 for forced circulation flowing water. .
[0013]
Furthermore, a water flow amount confirmation means 8 can be provided between the water flow path between the sealed anaerobic filter device 10 and the anaerobic bottom filter body 1.
[0014]
Further, the oxygen-free state inside the water tank P is always inspected and confirmed by a reagent, and the amount of dredging material of the sealed anaerobic filter device 10, the sealed anaerobic filter device 10 and the anaerobic filter until an allowable value is reached. It can comprise as a means which has a means to change the flowing water quantity between flowing water paths with the bottom face filter body 1. FIG.
[0015]
  In the anaerobic water purification treatment system for aquatic organism breeding according to the present invention configured as described above,Aerobic filter device 20The nitrate generated in the above is decomposed in an anaerobic circulation flow path independent of the aerobic circulation flow path of water. Nitrate is infiltrated into the anaerobic circulation flow path from the aerobic circulation flow path, and decomposed in the anaerobic circulation flow path that circulates independently from the aerobic circulation flow path, so that the nitrate in the tank can be efficiently made in a short time Decompose well and denitrify and reduce.
[0016]
Furthermore, by discharging the nitrogen gas generated in the anaerobic circulating water flow route so that it does not come into contact with the water in the aerobic circulating water flow route, the aquatic circulating water flow route, It promotes the growth of shellfish and invertebrates.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, the anaerobic circulation flow path of water centering on the anaerobic filter device is formed in a state independent of the aerobic circulation flow path provided with the aerobic filtration tank. That is, aerobic that circulates the water in the aquatic animal breeding tank P through sand that separates the aerobic circulation flow path and the anaerobic circulation flow path, or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member. Nitrate is permeated and taken into the anaerobic circulating water path from the circulating water path.
[0018]
Reference numeral 1 in the first embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 9 is a box type anaerobic bottom filter body integrally formed of synthetic resin such as acrylic resin or vinyl chloride resin. As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 5, the bottom filter body 1 is formed in a box shape by opening a plurality of water passage holes 2 in a punch board shape on the box upper plate side. A pair of a suction port and a discharge port are connected to the closed anaerobic filter device 10 at one end of each end of the nozzle, and a plurality of ejection holes 3 opened in the longitudinal direction are opposed to each other. The shower pipe 4 is arranged.
[0019]
FIG. 1 shows an outline of the system. Nitrate S in a water tank P generated in an aerobic circulation flow path is infiltrated and taken into the anaerobic circulation flow path, and this nitrate S is taken from the aerobic circulation flow path. It is denitrified and reduced in an anaerobic circulating running water route that circulates independently. The anaerobic circulating water flow path in the illustrated example uses a sealed anaerobic filter device 10 and is disposed in contact with the bottom of the water tank P provided with an arbitrary aerobic filter tank (not shown) for filtering water in the water tank P. is doing. In this embodiment, the aerobic circulation flow path and the anaerobic circulation flow path are separated by the powdery sand 5, and the nitrate S in the water tank P passes through the powdery sand 5 to the anaerobic circulation flow path. It is provided to penetrate. Furthermore, in the anaerobic circulating water flow path, the enclosed anaerobic filter device 10 using anaerobic bacteria decomposes the incorporated nitrate S and promotes the growth of anaerobic bacteria.
[0020]
On the other hand, nitrogen gas T generated when denitrifying and reducing nitrate S by anaerobic bacteria is discharged in a state of being isolated so as not to contact water in the aerobic circulating water flow path (see FIGS. 1 and 2). In the illustrated example, a gas discharge pipe 15 is provided in the anaerobic circulating water flow path, and the gas discharge pipe 15 is provided to discharge using the floating force of the nitrogen gas T. Further, by providing the gas discharge pipe 15 in the breeding water tank, the water level in the breeding tank and the water level in the discharge pipe can be identified, and the ejection of water from the discharge pipe can be prevented. In addition, an organic substance such as methanol or methyl alcohol can be introduced from the outlet to replace the bait ball.
[0021]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a box-type anaerobic bottom filter body 1 is disposed on the bottom surface portion of the water tank P for aquatic organism breeding, and the slat-like upper plate portion of the anaerobic bottom filter body 1 is disposed. A fine net 7 is laid on the upper surface, and powdery sand 5 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is laid on the upper surface to a predetermined thickness of, for example, about 4 cm, and further thereon. Is used by laying a sand 6 of sesame grain or more to a thickness of about 1 cm so that the powdery sand 5 does not flutter in the water tank P by a water flow. In this way, the water inside the anaerobic bottom filter body 1 is sucked by one shower pipe 4 through the pump unit 11 (see FIG. 7) for forced circulation flowing water built in the sealed anaerobic filter device 10, and the sealed type After reducing through the anaerobic filter device 10, it is discharged through the other shower pipe 4, and the powdery sand 5 on the upper surface of the slat-like upper plate part or water-permeable and oxygen-impermeable through the water passage hole 2. The nitrate is allowed to permeate into the water passage hole 2 through the screen member. The discharge flow rate by the shower pipe 4 at this time is made to coincide with the discharge flow rate by the pump unit 11 of the sealed anaerobic filter device 10. At this time, the discharge suction flow rate by the shower pipe 4 is made to match the discharge suction flow rate by the pump unit 11 of the sealed anaerobic filter device 10.
[0022]
  In addition, as shown in FIG. 7, the hermetically sealed anaerobic filter device 10 has an external sealed box structure, in which a bacterial fixed filter medium 12 is first inserted into the box, and then an anaerobic bacterium as a spherical filter medium. A feeding ball 13 is filled, and a pump unit 11 for forced circulation water is further loaded thereon. In addition, a dedicated box 14 separate from the hermetically sealed anaerobic filter device 10 may be filled with anaerobic bacteria bait balls 13 so that the quantity can be adjusted. Further, in FIG. 8, a water flow amount confirmation means 8 is provided between the water flow paths between the sealed anaerobic filter device 10 and the anaerobic bottom filter body 1. Further, an aerobic circulating water flow path is formed at the upper opening of the water tank P by attaching an upper (upper) aerobic filter 20 having the same structure as the conventional one. This upper type (top type)Aerobic filter device20 includes a pump unit 21 and a pumping pipe 22 for pumping water in the water tank P to filter with an aerobic filter, and water in the water tank P is always sent from the introduction port to the filtration device, and from the discharge port 23 after filtration. It is configured to send out.
[0023]
  In the present embodiment, an aerobic filter of the upper type (top type) is used.apparatusHowever, as shown in FIG. 9, an external aerobic filter arranged outside the water tank P is used.Device 20Various aerobic filters may be employed, and the operational effects based on the configuration are substantially the same as those of the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0024]
  An example of the use of the first embodiment will be described. First, the box-type anaerobic bottom filter body 1 shown in FIG. 3 is placed and fixed on the bottom of the water tank P, and then the anaerobic bottom filter body 1 is sunk. A fine net 7 is laid on the upper surface of the upper plate portion, and further powdery sand 5 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is laid on the upper plate portion to a predetermined thickness of, for example, about 4 cm, and On top of that, sand 6 having a grain size of sesame or more is laid to a thickness of about 1 cm so that the powdery sand 5 does not flow in the water tank P by the water flow. Next, the upper type (top type) in the upper opening of the water tank PAerobic filter device20 may be attached. And the pump part 11 of the sealing type anaerobic filter device 10 and the upper type (top type)Aerobic filter deviceBy operating the pumping unit 21 for pumping water 20, water inside the box-type anaerobic bottom filter body 1 is reduced through the sealed anaerobic filter device 10 and then passed through the water passage hole 2. By bringing the powdery sand 5 on the upper surface of the upper plate portion into contact with the water-permeable and oxygen-impermeable screen member, the nitrate in the aerobic circulation flow path is infiltrated into the anaerobic circulation flow path, It breaks down nitrates in a short period of time and allows anaerobic bacteria to grow beyond the aerobic circulating flow path.
[0025]
  FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. 1 to 9 showing the first and second embodiments are the same. The detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a code | symbol. In this third embodiment, a bottom surface type in which the anaerobic bottom filter body 1 is stacked and disposed as the aerobic filter type in the second embodiment.Aerobic filter device30 is adopted. That is, a fine net 36 is laid on the upper surface of the slat-like upper plate portion of the anaerobic bottom filter body 1 installed in the water tank P, and further powdery sand 35 is laid on the upper surface to a predetermined thickness. After laying the punch board or net 31 on it,Aerobic filter device30 is placed, the bottom surface typeAerobic filter deviceGravel 34 is drawn to a predetermined thickness so as to embed 30 filter parts. Also, bottom typeAerobic filter device30 has a drainage hole (not shown) for sucking the water in the water tank P into the inside of the filter by the built-in pump part 32, and once sucked into the filter.Bottom type aerobic filter device 30In order to return the water filtered by the above to the water tank P in a circulating manner, a discharge nozzle 33 for sending the filtered water through the pump unit 32 is provided upright. In this way, the water in the water tank P is filtered through the drainage holes (not shown) and gravel on the water holes (not shown). Instead of the built-in pump unit 32, a known air lift type device that generates bubbles from an external air pump (not shown) may be adopted.
[0026]
  FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those in FIGS. 1 to 9 showing the first embodiment. The detailed description is omitted. In this third embodiment, as an aerobic filter type in the first embodiment, an overflow type aerobic filter combined with a wet filtration device arranged outside the water tank Papparatus40 is adopted. That is, overflow aerobic filterapparatus40 is divided into four

aerobic filtration chambers

42A, 42B, 42C, and 42D through three vertical partitions 41, and each aerobic filtration chamber is filled with an aerobic filter medium 43, and further each aerobic filter medium. A water passage hole (not shown) is provided on the bottom surface of the filtration chamber. Next to the aerobic filtration chamber, a pump unit 45 communicating with the discharge port 44 in the water tank P is attached. Reference numeral 46 denotes a suction port that communicates with the aerobic filtration chamber 53A.
[0027]
FIGS. 12 to 14 show a fourth embodiment of the present invention, which is the same as in FIGS. 1 to 9 showing the first and second embodiments. Since the same reference numerals are given to those, detailed description thereof is omitted. In the fourth embodiment, an overflow type in which the box-type anaerobic bottom filter body 1 in the first embodiment is provided outside the water tank P.Aerobic filter device50 is set. That is, a plurality of water passage holes 2 are formed in the upper plate portion so as to form a sword shape, and one end opening side is connected to the sealed anaerobic filter device 10 to form a plurality of openings along the longitudinal direction. A box-type anaerobic bottom filter body 1 is provided outside the water tank P for aquatic organism breeding, in which a pair of shower pipes 4 for suction and discharge are arranged at both ends so that the blowout holes 3 face each other. Overflow type with vertical partition 52Aerobic filter deviceThe bottom of the water chamber adjacent to 50 (see Fig. 12) or overflow typeAerobic filter device50 is provided on one of the bottom sides (see FIG. 14). This overflow expressionAerobic filter device50 is divided into two

aerobic filtration chambers

53A and 53B (see FIG. 12) or four

aerobic filtration chambers

53A, 53B, 53C and 53D (see FIG. 12) through a vertical partition 52, respectively. The filter chamber is filled with an aerobic filter material 54, and water holes (not shown) are provided on the bottom surfaces of the

aerobic filter chambers

53A and 53B. And as shown in FIG. 12 and FIG.Aerobic filter deviceIn the water chamber adjacent to 50, a bowl-shaped overflow anaerobic box 55 having an upper opening that can be retrofitted is installed. Further, next to the anaerobic box 55 for overflow, it communicates with the discharge port 56 in the water tank P. The pump unit 51 is attached. Reference numeral 57 denotes a suction port communicating with the aerobic filtration chamber 53A. Then, powdery sand 5 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is laid on the upper surface of the slat-like upper plate portion of the anaerobic bottom filter body 1, and the water inside the anaerobic bottom filter body 1 is sealed. A reductive treatment by recirculation through an anaerobic filter device 10, and then a powdery sand 5 on the upper surface of a saw-like upper plate portion through the water passage hole 2 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member. It is made to contact. Further, gravel 6 is laid on the powdery sand 5 via a punch board or a net, and an overflow type is provided by a pump unit 51.Aerobic filter deviceThe filtered water in 50 is brought into contact with the gravel 6 from above.
[0028]
Further, FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 14 showing the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and the details thereof are given. The explanation is omitted. In the fifth embodiment, the box-type anaerobic bottom filter body 1 disposed on the inner bottom of the water tank P in the fourth embodiment and the wet filtration device disposed on the back surface of the water tank P are combined. Overflow formulaAerobic filter device50 are provided integrally.
[0029]
FIG. 16 shows a sixth embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. 1 to 9 showing the first embodiment and the second embodiment are the same. The detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the code | symbol. In the sixth embodiment, the box-type anaerobic bottom filter body 1 in the second embodiment is provided integrally with the water tank P.
[0030]
FIGS. 17 and 18 show a seventh embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 3 showing the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The detailed description is omitted. In the seventh embodiment, the box-type anaerobic bottom filter body 1 in the first embodiment is formed as a filter tank throwing-type unit-type reduction filter box 60. That is, as shown in FIG. 17, one end opening side is connected to the hermetic anaerobic filter device 10, and a plurality of ejection holes 63 formed along the longitudinal direction are opposed to each other for suction and ejection. The pair of shower pipes 64 are arranged at both ends in the lower chamber 62 whose upper surface side is formed by the punch board 61. Then, powder sand 65 or a water-permeable and oxygen-impermeable screen is placed in the middle chamber 66 between the punch board 61 on the upper surface side of the lower chamber 62 and the permeable screen 67 disposed above the punch board 61. The material is filled into a sandwich, and a coarse sponge pad or gravel 70 is filled into the upper chamber 69 between the permeable screen 67 and a lid-type punch board 68 disposed above the permeable screen 67. A filter tank throwing type unit type reduction filter box 60 is formed which prevents the powder sand 65 or the water-permeable and oxygen-impermeable screen member from rising. Further, as shown in FIG. 18, the middle chamber 66 and the upper chamber 69 are provided so as to be vertically symmetrical with respect to the lower chamber 62, so that a double-type filtration tank throwing unit type reduction filter box 60 is provided. good.
[0031]
Next, examples in the above-described embodiments will be described based on experimental results. Aerobic filtration equipment is external wet & dry + upper filter.
Example 1
First, the case of saltwater fish will be described. A slat-like upper plate portion of the anaerobic bottom filter body disposed in a water tank having a size of 620 mm (W) × 360 mm (D) × 450 mm (H) and a water storage capacity of about 70 liters. On the top surface, powdery cinnabar is laid down to a thickness of about 4 cm, and sesame granular cinnabar is further laid down to a thickness of about 1 cm. The aerobic filter material is Tetra's external wet & dry + upper filter. At this time, since an anoxic state was confirmed on the 6th day, systematization was attempted with the thickness as it was without adding sand. As a result, the results shown in Table 1 below were obtained.
[0032]
[Table 1]

[0033]
That is, on the first day of the set, about 5 kg of fresh live rock, which is a natural rock collected from the sea, is placed in the breeding tank, and an external aerobic filter and an external anaerobic (there are natural bacteria in live rock) Put a filter medium in the filter, and put commercially available aerobic and anaerobic bacteria (natural bacteria cultured and put into a dead state) in each filter, and wait for the bacteria to settle on the dedicated filter medium . At this time, ammonia and nitrous acid are generated because some of the organisms attached to the live rock are killed. This is due to the fact that they do not match the quality of the artificial seawater and salt, and damage during transportation. It is thought to be due to. On the third day, aerobic bacteria activated, decomposed ammonia and nitrite, and nitrate was generated. On the fourth day, nitrate in the rearing tank penetrates into the anaerobic water side, and the concentration starts to decrease. On the fifth day, about 100 damselfish were placed in a water tank and observation of the living body was started. From the sixth day onwards, the animals were fed twice a morning and night. On the 7th day, some nitrate was generated in the breeding aquarium, but from the 8th day onward, it was confirmed that ammonia, nitrite and nitrate were not generated as far as the commercially available reagents were concerned. In addition, since this day, small bubbles have risen several times in the nitrogen exhaust pipe, and it has been confirmed that the vagina is outside the breeding tank. From the above, we were able to create a safe environment for living organisms of saltwater fish in about one week.
[0034]
(Example 2)
Next, the system was the same as in Example 1, but instead of using commercially available bacteria, 10 damselfish were used as starting fish. At this time, the starting fish waits for the bacteria to naturally spring from the fish droppings,
This is due to the selection of a strong and inexpensive one such as a damselfish so that the fish may be damaged during that time. As a result, the results shown in Table 2 below were obtained. That is, compared to the case of Table 1 described above, it took 4 times longer to start bacteria, but the water quality remained stable. At this time, 90 sparrowfishes have been added since the 30th day.
[0035]
[Table 2]

[0036]
(Example 3)
Next, in the case where an anaerobic bottom filter body having a size corresponding to a quarter of the bottom area of the water tank and the filtration tank is used and an anaerobic tank is formed as a part of the filtration tank of the overflow type water tank, the following Table 3 is used. As shown in Fig. 3, it was found that the water quality was stable although the anaerobic filter had a small area and it took some time to decompose the nitrate. At this time, a commercially available bacterium is used to start the bacterium, and the number of fish is 100 damselfish as in Example 1 described above.
[0037]
[Table 3]

[0038]
Example 4
Next, the case of freshwater fish will be explained. In this experiment, a fish named Discus was selected. Traditionally, this type of fish has characteristics that are not found in other fish, as it is well known for its frequent rearing. First, it requires a high protein diet of raw beef lean mince for food. Second, it is a very large meal during the growth period of fry to adult fish. Third, the water temperature is as high as about 30 ° C. (Normal fish are about 26 ° C), so bacteria are slow to spring, and fourthly, they are sensitive to water quality and easily get sick. The aerobic system is an external wet & dry + upper filter as in the case of seawater. Since sand wants to maintain the pH from neutral to slightly acidic, river sand and oak gravel were used. As a result, as shown in Table 4 below, the system started up at about 1 month and the water quality was stable.
[0039]
[Table 4]

[0040]
(Example 5)
In this example, an anaerobic bottom filter body having a size corresponding to a quarter of the bottom area of the water tank and the filtration tank, which is a fresh water fish named Discus, was used. As a result, as shown in Table 5 below, it took twice as long as in Example 4, but it was found that the water quality was stable. Therefore, it can be judged from the data of Example 4 and Example 5 that the water quality stability regarding the breeding of normal fish is easy.
[0041]
[Table 5]

[0042]
(Example 6)
This example is the result of an experiment in which the number of fish is changed in a stable aquarium P that has passed for 30 days or more, and water quality tests are performed at intervals of about 5 days. As a result, as shown in Table 6 below, reducing the number of fish decreases the nitrite ion concentration and nitrate ion concentration, and increasing the fish increases the concentration. Further, when the number of the animals was doubled to 200, it was found that nitrate ions were generated in the water tank P. Therefore, it was confirmed that the allowable amount was exceeded. As described above, the amount of dredging material in the sealed anaerobic filter device 10, the sealed anaerobic filter device 10, and the anaerobic until the allowable value is reached while constantly checking and confirming the anoxic state in the water tank P with a reagent. It is easy to sufficiently cope with the balance by increasing the amount of flowing water between the flowing water path with the bottom filter body 1 for use.
[0043]
[Table 6]

[0044]
As shown in the above examples, particularly Table 1, Table 2, and Table 3, it can be seen that calcium ions in seawater gradually increase and are stable in seawater. Calcium ions are a very important component for raising, for example, salmon and shellfish, and are necessary for raising seawater organisms.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has various effects as described below.
(1) It is possible to decompose and denitrify nitrates that are harmful to breeding organisms such as ornamental tropical fish and carp, fish and shellfish for edible purposes, and complete water purification is achieved.
(2) Since the reduced nitrogen is discharged in a state of being isolated from the breeding water, the nitrogen is not dissolved in the breeding water, and the growth of corals, shellfish, invertebrates, etc. can be promoted.
(3) We succeeded in increasing calcium ions in seawater, which is impossible with conventional technology.
(4) The frequency of water exchange can be eliminated as much as possible, the purification cost can be reduced, and human fatigue and labor caused by water exchange can be saved.
(5) Enables bacterial growth in a short period of time.
(6) A large number of organisms can be reared in an aquarium without changing water.
(7) The occurrence of unsightly moss and algae can be suppressed.
(8) It is possible to easily prevent biological diseases and infectious diseases.
(9) Water quality can be stabilized.
(10) A large amount of anaerobic bacteria can be grown and maintained.
(11) It is possible to eliminate damage to organisms in the aquarium due to water change.
(12) An anaerobic treatment capacity suitable for the aerobic treatment capacity can be created in a short period of time, and more than the aerobic capacity can be proliferated.
(13) Raise the transparency of breeding water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted cross-sectional view showing an outline of a system in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an essential part of an anaerobic bottom filter body.
FIG. 3 is a perspective view of an anaerobic bottom filter body.
FIG. 4 is a perspective view showing the net mounting state of the anaerobic bottom filter body.
FIG. 5 is a perspective view showing a state where the anaerobic bottom filter body is mounted in the water tank.
FIG. 6 is a side view showing a state where the anaerobic bottom filter body is mounted in the water tank.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an effect in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a hermetically sealed anaerobic filter device.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a water tank showing a mounted state of the anaerobic bottom filter body in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a water tank showing a mounted state of an anaerobic bottom filter body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a water tank showing a mounted state of an anaerobic bottom filter body according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a water tank showing a mounted state of an anaerobic bottom filter body according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of an anaerobic box for overflow.
FIG. 14 shows an overflow expression in the third embodiment of the present invention.Aerobic filter deviceIt is sectional drawing which shows this structure.
FIG. 15 is a perspective view of a water tank showing a mounted state of an anaerobic bottom filter body according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view of a water tank showing a mounted state of an anaerobic bottom filter body according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of an integrated reduction filter box according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of an integrated reduction filter box according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
P water tank
S Nitrate T Nitrogen gas
1 Anaerobic bottom filter body 2 Water vent
3 Spout hole 4 Shower pipe
5 Powdery sand 6 Gravel
7 Net 8 Flow rate confirmation means
10 Sealed anaerobic filterapparatus 11, 21 Pump part
13 Bait ball 14 Exclusive box
15 Gas exhaust pipe
20 Aerobic filter device
22 Pumping pipe
23 Outlet
30Bottom typeAerobic filterapparatus
40, 50 Overflow type aerobic filterapparatus

Claims

An aerobic circulating flow path equipped with an aerobic filter device using aerobic bacteria by circulating water in an aquatic animal breeding tank, and sealed using anaerobic bacteria circulated independently from the aerobic circulating flow path An anaerobic circulating flow path with an anaerobic filter device, and through sand or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member that separates the aerobic circulating flow path and the anaerobic circulating flow path An aerobic circulation flow path is a system for purifying denitrified and reduced water, which is provided so that nitrate is permeated into the anaerobic circulation flow path and decomposes the nitrate in the anaerobic circulation flow path. Nitrogen gas generated when nitrate is decomposed in the flowing water path is provided so as to be discharged in a separated state so as not to contact the water in the aerobic circulating flowing water path. De 窒還 Motomizu purification treatment system according facultative anaerobic bacteria that.

Wherein the anaerobic circulating water flow path, the bottom, or the water chamber bottom adjacent to the outside of the aerobic filter device connected to a water tank or facultative according to claim 1, wherein arranged on the bottom side of the aerobic filter device of the water tank Denitrification reduction water purification system by anaerobic bacteria.

A plurality of water passage holes are formed in the upper plate part, each one end is connected to a sealed anaerobic filter device, and suction is performed so that a plurality of openings formed in the longitudinal direction face each other. A box-type anaerobic bottom filter body in which a pair of shower pipes for discharge and discharge are arranged at both ends inside the bottom plate of the aquarium for aquatic organism breeding, and an upper plate portion of the anaerobic bottom filter body A powdery sand or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member is laid on the upper surface, and water inside the anaerobic bottom filter body is circulated through the sealed anaerobic filter device for reduction treatment. The denitrification reduction water purification processing system by facultative anaerobic bacteria of Claim 1 made to contact the powdery sand or screen member of an upper surface of an upper board part through the said water flow hole.

A plurality of water passage holes are formed in the upper plate part, each one opening side is connected to a sealed anaerobic filter device, and suction is performed so that a plurality of holes formed in the longitudinal direction are opposed to each other. water chamber bottom adjacent box type comprising so disposed within opposite ends anaerobic for bottom filter body aerobic filter device provided outside of the water tank a pair of shower pipes for discharging the use, or the aerobic filter device Provided on the bottom side, laying powdery sand or a water-permeable and oxygen-impermeable screen member on the upper surface of the upper plate portion of the anaerobic bottom filter body, and sealing the water inside the anaerobic bottom filter body A recirculation treatment is carried out through an anaerobic filter device, and then contacted with the powdery sand or the screen member on the upper surface of the upper plate portion through the water hole. De 窒還 Motomizu purification treatment system according facultative anaerobic bacteria 1, wherein.

Each open end is connected to a sealed anaerobic filter device, and a pair of shower pipes for suction and discharge are formed on the top side with a punch board so that a plurality of holes formed in the longitudinal direction face each other. Placed at both ends of the lower chamber formed, powdery sand or water-permeable and oxygen-impermeable in the middle chamber between the punch board on the upper surface side of the lower chamber and the permeable screen arranged above the punch board A unit-type reduction filter that is thrown into a filtration tank, in which a coarse sponge pad or gravel is filled in an upper chamber between the permeable screen and a punch board disposed above the permeable screen. The denitrification reduction water purification processing system by facultative anaerobic bacteria of Claim 1 which formed the box.

The water tank includes an upper aerobic filter disposed in an upper opening thereof, an external aerobic filter disposed outside thereof, a bottom aerobic filter disposed on an upper side of the anaerobic bottom filter body, The denitrification reduction water purification processing system by facultative anaerobic bacteria in any one of Claims 1 thru | or 4 provided with either of the aerobic filters combined with the wet filtration apparatus distribute | arranged to the back.

6. The hermetic anaerobic filter device is formed by filling a bait ball for anaerobic bacteria together with a fixed filter medium of bacteria together with a forced circulation flowing water pump unit. Denitrification reduction water purification treatment system by bacteria.

The denitrification reduction water purification processing system by facultative anaerobic bacteria of Claim 3 or 4 which provided the flow amount confirmation means between the flowing water paths of the said sealing type anaerobic filter apparatus and the said anaerobic bottom face filter body.

The oxygen-free state inside the water tank is always inspected and confirmed with a reagent, and the amount of dredging material in the sealed anaerobic filter device until the allowable value is reached, and the running water between the sealed anaerobic filter device and the anaerobic bottom filter body The denitrification reduction water purification processing system by facultative anaerobic bacteria of Claim 3 or 4 or 8 which has a means to change the amount of flowing water between paths.