JP7481781B1 - 水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム及び水生生物の養殖方法 - Google Patents
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Abstract
Description
水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
更に、オゾンを発生させるオゾン発生部を有し、
前記除去部は、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、
前記残留塩素除去部は、前記第3領域において残留オゾンを除去する。
水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
更に、前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において、前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検出するアンモニウムイオンセンサを有する。
水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
前記除去部は、
泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機と、
当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を貯める貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、
前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、
前記貯留槽に貯められた前記飼育水を当該除去部の後工程の領域に排出する排出部と、
を具備する。
水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
前記除去部は、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、当該除去部の前工程の領域から供給される前記飼育水を導入路によって前記泡沫分離機に導入した後、前記泡沫分離機を通過させ、前記導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる当該除去部の後工程の領域に導出する。
固形物を除去する除去部と、電気分解を行う電気分解部と、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、を有するとともに、水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムを用い、
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記循環式処理システムにおいてオゾンを発生させるオゾン発生部を設け、
前記除去部において、泡沫分離機を設け、
前記泡沫分離機により、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させ、
前記残留塩素除去部により、前記第3領域において少なくとも残留塩素及び残留オゾンを除去する。
固形物を除去する除去部と、電気分解を行う電気分解部と、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、を有するとともに、水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムを用い、
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンをアンモニウムイオンセンサによって検出する。
固形物を除去する除去部と、電気分解を行う電気分解部と、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、を有するとともに、水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムを用い、
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記除去部において、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機と、前記飼育水を貯める貯留槽と、前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、前記飼育水を排出する排出部と、を設け、
前記除去部では、当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を前記貯留槽に貯め、前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記導入部によって前記泡沫分離機に導入し、前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記導出部によって前記貯留槽に戻し、前記貯留槽に貯められた前記飼育水を前記排出部によって当該除去部の後工程の領域に排出する。
固形物を除去する除去部と、電気分解を行う電気分解部と、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、を有するとともに、水生生物を養殖する槽であり且つ塩分を含む飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムを用い、
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記除去部において、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を設け、
前記除去部では、当該除去部の前工程の領域から供給される前記飼育水を導入路によって前記泡沫分離機に導入した後、前記泡沫分離機を通過させ、前記導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる当該除去部の後工程の領域に導出する。
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
更に、オゾンを発生させるオゾン発生部を有し、
前記除去部は、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、
前記残留塩素除去部は、前記第3領域において残留オゾンを除去する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
この循環式水処理システムは、オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を泡沫分離機で発生させ、オゾンを含む泡沫に対して第1領域の飼育水に含まれる固形物を吸着させることができる。つまり、この循環式水処理システムは、第1領域の飼育水が泡沫分離機を通過する過程で、固形物の除去だけでなく、オゾンによる殺菌や消毒も行うことができ、水生生物の生育を阻害する要因である、ウイルス、細菌、寄生虫の影響を確実に抑制することができる。しかも、この循環式水処理システムは、固形物の除去を行う泡沫分離機においてオゾンを作用させるという特徴的な技術により、殺菌や消毒をより効率的且つより効果的に行うことができる。
〔1〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
更に、前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において、前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検出するアンモニウムイオンセンサを有する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
この循環式水処理システムは、第2領域でアンモニアやアンモニウムイオンの分解を行った後の第4領域において飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検査することができる。但し、塩分を含有する飼育水内のアンモニウムイオンをアンモニウムイオンセンサによって検出する場合、妨害物質(アンモニウムイオンセンサがアンモニウムイオンと誤認識しやすい物質)が飼育水内に含まれている可能性が高く、何ら措置を講じないでアンモニウムイオンセンサによって検出を行うと、妨害物質の影響によりアンモニウムイオンを正確に検出できない虞がある。しかし、上記〔3〕の循環式水処理システムは、第1領域において固形物の除去を行い、第3領域において残留塩素除去部による除去を行った上で、第4領域においてアンモニウムイオンの検出を行うことができるため、妨害物質が効果的に除去された飼育水において、アンモニウムイオンの濃度変動を精度良く検出することができる。
当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を貯める貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、
前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、
前記貯留槽に貯められた前記飼育水を当該除去部の後工程の領域に排出する排出部と、
を具備する
〔1〕又は〔2〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
前記除去部は、
泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機と、
当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を貯める貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、
前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、
前記貯留槽に貯められた前記飼育水を当該除去部の後工程の領域に排出する排出部と、
を具備する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
この循環式水処理システムは、除去部によって固形物を除去する際に、前工程の領域から導入される飼育水を一旦は貯留槽にため、この貯留槽から泡沫分離機に導入して固形物を除去した後、泡沫分離機に戻すように動作させることができる。除去部がこのように構成されていれば、飼育水を循環させる過程で貯留槽がバッファとなり、泡沫分離機への導入の速度や泡沫分離機からの導出の速度が他の工程の循環の速度と異なっていても、他の工程において水位が大きく変動しにくい。
〔1〕又は〔2〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
を有し、
前記除去部は、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、当該除去部の前工程の領域から供給される前記飼育水を導入路によって前記泡沫分離機に導入した後、前記泡沫分離機を通過させ、前記導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる当該除去部の後工程の領域に導出する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
上記〔7〕の循環式水処理システムは、除去部によって固形物を除去する際に、前工程の領域から供給される飼育水を導入路によって泡沫分離機に導入した後、泡沫分離機を通過させ、導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる後工程の領域に導出するため、循環する飼育水を、より確実に泡沫分離機を通過させることができ、固形物の除去の効果や、オゾンによる殺菌、消毒の効果をより一層高めることができる。
〔2〕又は〔3〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記制御部は、前記アンモニウムイオンセンサの計測結果及び前記残留塩素センサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する
〔8〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
〔1〕から〔9〕のいずれか一つに記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記残留塩素センサによって所定の計測結果が得られた場合に、前記第4領域の前記飼育水から残留塩素を除去又は前記第4領域の前記飼育水を前記飼育槽に戻すことを停止する処置部と、
を有する〔1〕から〔9〕のいずれか一つに記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
〔10〕又は〔11〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記電気分解槽を通過した前記飼育水が貯留され又は流動し、前記電気分解槽で生じた前記塩素酸化合物と前記飼育水に含まれるアンモニア又はアンモニウムイオンの反応時間を確保する反応槽と、
前記反応槽を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する残留塩素除去槽と、
前記残留塩素除去槽を通過した前記飼育水が貯留され又は流動し、前記飼育槽に戻る前の前記飼育水の水質を検査する待機槽と、
前記電気分解槽を通過してから前記残留塩素除去槽に流入するまでの前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する第1残留塩素センサと、
前記待機槽の前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する第2残留塩素センサと、
前記アンモニウムイオンセンサの計測結果及び前記第1残留塩素センサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する制御部と、
前記第2残留塩素センサによって所定の計測結果が得られた場合に、前記第4領域の前記飼育水から残留塩素を除去又は前記第4領域の前記飼育水を前記飼育槽に戻すことを停止する処置部と、
を有し、
前記第2領域は、少なくとも前記電気分解槽の内部領域を含み、
前記第3領域は、少なくとも前記残留塩素除去槽の内部領域を含み、
前記第4領域は、少なくとも前記待機槽の内部領域を含む
〔2〕又は〔3〕に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記pHセンサの計測結果に基づいて、前記第4領域又は前記第4領域から前記飼育槽までの領域のpHを調整するpH調整部と、
を有する
〔1〕から〔13〕のいずれか一つに記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記循環式処理システムにおいてオゾンを発生させるオゾン発生部を設け、
前記除去部において、泡沫分離機を設け、
前記泡沫分離機により、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させ、
前記残留塩素除去部により、前記第3領域において少なくとも残留塩素及び残留オゾンを除去する
水生生物の養殖方法。
上記〔15〕の養殖方法は、オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を泡沫分離機で発生させ、オゾンを含む泡沫に対して第1領域の飼育水に含まれる固形物を吸着させる。つまり、この養殖方法は、第1領域の飼育水が泡沫分離機を通過する過程で、固形物の除去だけでなく、オゾンによる殺菌や消毒も行うことができ、水生生物の生育を阻害する要因である、ウイルス、細菌、寄生虫の影響を確実に抑制することができる。しかも、固形物の除去を行う泡沫分離機においてオゾンを作用させるという特徴的な技術により、殺菌や消毒をより効率的且つより効果的に行うことができる。
〔15〕に記載の水生生物の養殖方法。
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンをアンモニウムイオンセンサによって検出する
水生生物の養殖方法。
この養殖方法は、第2領域でアンモニアやアンモニウムイオンの分解を行った後の第4領域において飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検査することができる。但し、塩分を含有する飼育水内のアンモニウムイオンをアンモニウムイオンセンサによって検出する場合、妨害物質(アンモニウムイオンセンサがアンモニウムイオンと誤認識しやすい物質)が飼育水内に含まれている可能性が高く、何ら措置を講じないでアンモニウムイオンセンサによって検出を行うと、妨害物質の影響によりアンモニウムイオンを正確に検出できない虞がある。しかし、上記〔17〕の養殖方法は、第1領域において固形物の除去を行い、第3領域において残留塩素除去部による除去を行った上で、第4領域においてアンモニウムイオンの検出を行うことができるため、妨害物質が効果的に除去された飼育水において、アンモニウムイオンの濃度変動を精度良く検出することができる。
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記除去部において、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機と、前記飼育水を貯める貯留槽と、前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、前記飼育水を排出する排出部と、を設け、
前記除去部では、当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を前記貯留槽に貯め、前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記導入部によって前記泡沫分離機に導入し、前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記導出部によって前記貯留槽に戻し、前記貯留槽に貯められた前記飼育水を前記排出部によって当該除去部の後工程の領域に排出する
水生生物の養殖方法。
この養殖方法は、除去部によって固形物を除去する際に、前工程の領域から導入される飼育水を一旦は貯留槽にため、この貯留槽から泡沫分離機に導入して固形物を除去した後、泡沫分離機に戻すように動作させることができる。除去部がこのように構成されていれば、飼育水を循環させる過程で貯留槽がバッファとなり、泡沫分離機への導入の速度や泡沫分離機からの導出の速度が他の工程の循環の速度と異なっていても、他の工程において水位が大きく変動しにくい。
前記除去部により、前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも前記固形物を除去し、
前記電気分解部により、前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において前記飼育水を電気分解して塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、
前記残留塩素除去部により、前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去し、
更に、前記除去部において、泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を設け、
前記除去部では、当該除去部の前工程の領域から供給される前記飼育水を導入路によって前記泡沫分離機に導入した後、前記泡沫分離機を通過させ、前記導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる当該除去部の後工程の領域に導出する
水生生物の養殖方法。
〔16〕又は〔17〕に記載の水生生物の養殖方法。
1.水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム1の概要
図1に例示される循環式水処理システム1は、水生生物の養殖に用いられるシステムである。循環式水処理システム1は、塩分を含む飼育水が収容された飼育槽3内の飼育水を飼育槽3の外部で処理した後、処理後の飼育水を飼育槽3に戻すように循環させる閉鎖循環式養殖システムとして構成され、水を循環利用する方式とされている。循環式水処理システム1は、飼育槽3内で水生生物を養殖する場合、飼育槽3の内部で水生生物を継続的に飼育しつつ、飼育槽3での飼育中に飼育水内に残存した残餌や生物が排出する糞尿を、飼育槽3からを水を循環させて再び飼育槽3に戻すまでの過程で分解し浄化するように動作する。
(飼育槽)
図1に示される飼育槽3は、水生生物を飼育し、養殖する槽である。飼育槽3の内部には、人工海水や天然海水などの塩分を含んだ飼育水が収容され、この飼育水内で魚介類などの水生生物が飼育される。図1の例では、複数(例えば4つ)の飼育槽3が設けられ、これらの飼育槽3内の飼育水は、フィルタ37に集められるように誘導されてフィルタ37によって濾過され、フィルタ37から複数の飼育槽3に分配されるように内部循環する構成となっている。飼育槽3内の飼育水の水温は、温調機35によって所望の設定温度に調整される。なお、図1の例では、複数の飼育槽3が用いられるが単一の水槽によって構成されてもよい。
図1に示される除去部5は、飼育槽3から送られる飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去するように機能する。飼育槽3の飼育水は流路41を通って除去部5に誘導される。図3のように、除去部5は、オゾン発生機9と、泡沫分離機7と、貯留槽60と、導入部62と、導出部64と、排出部66とを備える。図3等において符号Wは、循環する飼育水の一部を概念的に示す。
図5に示される電気分解槽11は、電気分解を行う槽であり、除去部5を通過した飼育水が貯留される又は流動する槽である。電気分解槽11の内部領域は、上記の第1領域(図3の例では、貯留槽60内の領域)を通過した飼育水が貯留される又は流動する領域であり、第2領域の一例に相当する。電気分解槽11には電気分解部13が設けられる。電気分解部13は、上記第2領域において、飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物(例えば次亜塩素酸ナトリウム)を発生させ、発生した塩素酸化合物を飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させ、アンモニア又はアンモニウムイオンを分解する。更に、電気分解槽11内では、電気分解部13によって塩素酸化合物を発生させるため、飼育水の殺菌、脱臭、脱色を行うことができる。
2NaCl+3H2O→NaClO+NaCl+2H2O+H2↑・・・(1)
2NH3+3NaClO→N2↑+3NaCl+3H2O・・・(2)
2NH4 ++3NaClO→N2↑+3H2O+3NaCl+2H+・・・(3)
反応槽15は、電気分解槽11から流路43を通って供給される飼育水を貯留し、貯留される飼育水に含まれるアンモニア又はアンモニウムイオンと、電気分解槽11で生じた塩素酸化合物(例えば次亜塩素酸ナトリウム)との反応時間を確保し、これらの化学反応を促進する槽である。流路43は、第1誘導路56によって構成されていてもよく、第1誘導路56に続く流路として構成されていてもよい。電気分解槽11内において飼育水内に存在していたアンモニア又はアンモニウムイオンの全てが電気分解槽11内で塩素酸化合物と反応しきれずに残存したまま電気分解槽11から流出し、電気分解槽11で生じた塩素酸化合物が反応しきれずに電気分解槽11から流出した場合、反応槽15内で上記(2)の式、又は上記(3)の式のいずれか又は両方の化学反応が生じ、アンモニア又はアンモニウムイオンが分解される。
図5の例では、残留塩素除去槽の一例として活性炭槽21が設けられている。残留塩素除去槽は、飼育水から少なくとも残留塩素を除去する槽であり、残留塩素除去部に飼育水を通すことで、飼育水から残留塩素を除去するように機能する。図5に例示される活性炭槽21は、反応槽15を通過した飼育水が貯留される槽であり、具体的には、第1残留塩素センサ19が配置された検出領域(図1の例では濾過タンク17内の領域)よりも下流側に設けられる槽である。活性炭槽21は、電気分解槽11で発生した塩素酸化合物(例えば次亜塩素酸ナトリウム)などを除去する槽として機能する。活性炭槽21には、活性炭を備えた活性炭部23が設けられ、活性炭部23が残留塩素除去部の一例に相当する。活性炭部23は、活性炭により、活性炭槽21内の飼育水から少なくとも残留塩素及び残留オゾンを除去する。図1の例では、活性炭槽21の内部領域が第3領域の一例に相当し、第2領域を通過した飼育水が貯留される又は流動する領域である。
HClO+C→CO+H++Cl-・・・(4)
流路45から活性炭槽21内に導入された飼育水は、活性炭槽21の内部領域を通過して流路46に排出され、流路46を通って待機槽25に流入する。待機槽25は、活性炭槽21を通過した飼育水が貯留され、飼育槽3に戻る前の水質を検査する槽である。待機槽25の内部領域は、第4領域の一例に相当し、上述の第3領域を通過した飼育水が飼育槽3に戻る前に貯留される又は流動する領域である。
(制御のための構成)
循環式水処理システム1では、飼育槽3内の飼育水を、除去部5、電気分解槽11、反応槽15、濾過タンク17、活性炭槽21、待機槽25の順に循環させる。飼育槽3から飼育水を循環させて飼育槽3に戻す循環経路の途中には、飼育水を流動させるポンプ(図示省略)が複数箇所に設けられている。図2に示される制御装置52は、上記ポンプの駆動や停止を制御する。更に、制御装置52は、温調機35の駆動や停止、オゾン発生機9の駆動や停止、泡沫分離機7の駆動や停止、電気分解部13の駆動や停止、処置部31の動作などを制御する。
制御装置52は、制御部の一例に相当し、電気分解部13の電気分解を制御する。制御装置52は、アンモニウムイオンセンサ29の計測結果及び第1残留塩素センサ19の計測結果に基づいて電気分解部13の電気分解を制御してもよく、アンモニウムイオンセンサ29の計測結果に基づいて電気分解部13の電気分解を制御してもよく、第1残留塩素センサ19の計測結果に基づいて電気分解部13の電気分解を制御してもよい。制御装置52は、アンモニウムイオンセンサ29の計測結果に基づいて電気分解部13の電気分解を制御する場合、例えば、アンモニウムイオンセンサ29の検出値が所定値以下になるように第1電極55Aと第2電極55Bとの間で流す電流をフィードバック制御してもよい。制御装置52は、第1残留塩素センサ19の計測結果に基づいて電気分解部13の電気分解を制御する場合、例えば、第1残留塩素センサ19の検出値が所定範囲内になるように、第1電極55Aと第2電極55Bとの間で流す電流をフィードバック制御してもよい。
処置部31は、第2残留塩素センサ27によって所定の計測結果が得られた場合に、第4領域の飼育水から残留塩素を除去するように動作してもよく、第4領域の飼育水を飼育槽3に戻すことを停止するように動作してもよい。
本実施形態では、第4領域の飼育水に対してpH調整材を供給するように調整材供給装置32が設けられる。図7の例では、調整材供給装置32は、待機槽25内の飼育水にpH調整材を供給する構成をなしている。制御装置52は、調整材供給装置32に対して供給時期と供給速度の指示を与え、調整材供給装置32は制御装置52から指示された供給時期に、制御装置52から指示された供給速度でpH調整材を供給する。
図5のように、本実施形態では、制御装置52及び駆動回路53が電圧印加部51として機能する。電圧印加部51は、第1電極55Aを陽極とし且つ第2電極55Bを陰極とするように電圧を印加して上記「領域」内(具体的には電気分解槽11内)で電気分解を行う第1状態と、第2電極55Bを陽極とし且つ第1電極55Aを陰極とするように電圧を印加する第2状態とに切り替えるように動作する。例えば、電圧印加部51は、第1状態を継続させて飼育水を電気分解する動作と、第2状態を継続させて飼育水を電気分解する動作とを、定期的に切り替える。定期的に切り替える場合の切り替えの周期は、例えば、数十分おきであってもよく、数時間おきであってもよく、1日おきであってもよく、これ以外の周期であってもよい。
水生生物の養殖において飼育水の水質を維持するためには、水生生物が排泄する糞、残餌、寄生虫などの固形物を取り除き、養殖システム外に排出する必要がある。更に、アンモニア、亜硝酸、硝酸などの窒素化合物成分は、可能な限り無害化する必要がある。この点に関し、循環式水処理システム1及び当該システム1を用いた養殖方法では、上述の第1領域の飼育水に含まれる固形物等を、泡沫分離機7を備える除去部5によって取り除くことができる。更に、循環式水処理システム1は、上記第1領域を通過した後の第2領域において、電気分解部13によってアンモニア又はアンモニウムイオンを分解することができ、しかも、塩分を含む飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物(例えば次亜塩素酸ナトリウム)を生成した上で、この塩素酸化合物を飼育水内に存在するアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させて直接的に窒素に分解することができるため、分解の過程で、亜硝酸、硝酸などの発生を確実に抑制することができる。また、循環式水処理システム1は、除去部5によって固形物の除去を行った上で飼育水の電気分解を行うため、固形物が電気分解を阻害することを確実に抑制することができ、電気分解を良好に行いやすい。更に、循環式水処理システム1は、上記第2領域を通過した飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、活性炭により残留塩素を除去することができる。よって、アンモニアの分解に使用されなかった塩素酸化合物が上記第3領域の飼育水に含有されていたとしても、この塩素酸化合物を活性炭部23によって効果的に除去することができる。このように、循環式水処理システム1では、上記第3領域を通過した後の飼育水において糞や残餌などの固形物が確実に低減しており、アンモニア、亜硝酸、硝酸などの窒素化合物成分も確実に抑えられているため、飼育水の清浄化、無害化の面で極めて有利である。
次の説明は第2実施形態に関する。
第2実施形態に係る循環式水処理システム1及びこのシステム1を用いた養殖方法は、図1に示される除去部5として、図3、図4のような構成に代えて図8のような構成が用いられている点が第1実施形態と異なる点であり、除去部5の構成以外は第1実施形態と同一である。よって、以下の説明では、図3以外の構成については、図1、図2、図5、図6、図7の構成等が用いられているものとして、これらの図に付される符号や名称等が適宜用いられる。
次の説明は第3実施形態に関する。
第3実施形態に係る循環式水処理システム1及びこのシステム1を用いた養殖方法は、図5のような構成に代えて図9のような構成が用いられている点が第1実施形態と異なる点であり、具体的には、図5の構成に加えて傾斜部58C,58D,58E,58F、排出部110,112が設けられている点以外は第1実施形態と同一である。よって、以下の説明では、図5以外の構成については、図1~図4、図6、図7の構成等が用いられているものとして、これらの図に付される符号や名称等が適宜用いられる。
次の説明は第4実施形態に関する。
第4実施形態に係る循環式水処理システム1及びこのシステム1を用いた養殖方法は、図7のような構成に代えて図10のような構成が用いられている点が第1実施形態と異なる点であり、図7の構成に加え、流路46の途中に切替部140が設けられる点が第1実施形態と異なり、それ以外の構成は第1実施形態と同一である。よって、以下の説明では、切替部140以外の構成については、図1~図7の構成等が用いられているものとして、これらの図に付される符号や名称等が適宜用いられる。
本発明は、上記記述及び図面によって説明された実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。さらに、上述された実施形態は、次のように変更されてもよい。
3 :飼育槽
5 :除去部
7 :泡沫分離機
9 :オゾン発生機
11 :電気分解槽
11A :第1飼育水流動室
11B :第2飼育水流動室
11C :第3飼育水流動室
11Z :底壁
13 :電気分解部
15 :反応槽
17 :濾過タンク
19 :第1残留塩素センサ
21 :活性炭槽(残留塩素除去槽)
23 :活性炭部(残留塩素除去部)
25 :待機槽
27 :第2残留塩素センサ
29 :アンモニウムイオンセンサ
31 :処置部
35 :温調機
37 :フィルタ
41,42,43,44,45,46,47 :流路
51 :電圧印加部
52 :制御装置
53 :駆動回路
54A :導電路
54B :導電路
55 :電極部
55A :第1電極
55B :第2電極
55C :電極保持部
56 :第1誘導路
57 :水流発生部
57A :第1仕切壁
57B :第2仕切壁
58 :誘導部
58A,58B :傾斜部
59 :排出部
59A :管
59B :開閉部
60 :貯留槽
60A :底
62 :導入部
64 :導出部
66 :排出部
72 :第2誘導路
W1 :水面
W2 :水面
W3 :水面
Claims (13)
- 水生生物を養殖する槽であり且つ海水の飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
オゾンを発生させるオゾン発生部と、
前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検出するアンモニウムイオンセンサと、
を有し、
前記飼育槽内の飼育水を、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域、前記第4領域の順に循環させて前記第4領域を通過した後に前記飼育槽に戻すように循環経路が構成され、
前記除去部は、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、
前記残留塩素除去部は、前記第3領域において残留オゾンを除去する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 水生生物を養殖する槽であり且つ海水の飼育水が収容された飼育槽内の前記飼育水を前記飼育槽外で処理した後、処理後の前記飼育水を前記飼育槽に戻すように循環させる循環式処理システムであって、
前記飼育槽から送られる前記飼育水が貯留される又は流動する第1領域において、少なくとも固形物を除去する除去部と、
前記第1領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第2領域において、前記飼育水を電気分解することにより塩素酸化合物を発生させ、発生した前記塩素酸化合物を前記飼育水内のアンモニア又はアンモニウムイオンと反応させる電気分解部と、
前記第2領域を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する第3領域において、少なくとも残留塩素を除去する残留塩素除去部と、
オゾンを発生させるオゾン発生部と、
前記第2領域を通過してから前記第3領域に流入するまでの前記飼育水に含まれる残留塩素の濃度を検出する第1残留塩素センサと、
前記第3領域を通過してから前記飼育槽に戻るまでの第4領域において前記飼育水に含まれる残留塩素の濃度を検出する第2残留塩素センサと、
を有し、
前記飼育槽内の飼育水を、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域、前記第4領域の順に循環させて前記第4領域を通過した後に前記飼育槽に戻すように循環経路が構成され、
前記除去部は、前記オゾン発生部で発生したオゾンを含む泡沫を発生させ、前記第1領域の前記飼育水に含まれる前記固形物を前記泡沫に吸着させる泡沫分離機を備え、
前記残留塩素除去部は、前記第3領域において残留オゾンを除去し、
更に、
前記第1残留塩素センサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する制御部と、
前記第2残留塩素センサによって所定の計測結果が得られた場合に、前記第4領域の前記飼育水から残留塩素を除去又は前記第4領域の前記飼育水を前記飼育槽に戻すことを停止する処置部と、を有する
水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水に含まれるアンモニウムイオンを検出するアンモニウムイオンセンサを含む
請求項2に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記除去部は、
当該除去部の前工程の領域から導入される前記飼育水を貯める貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された前記飼育水を前記泡沫分離機に導入する導入部と、
前記泡沫分離機を経た前記飼育水を前記貯留槽に戻す導出部と、
前記貯留槽に貯められた前記飼育水を当該除去部の後工程の領域に排出する排出部と、
を具備する
請求項1又は請求項2に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記除去部は、当該除去部の前工程の領域から供給される前記飼育水を導入路によって前記泡沫分離機に導入した後、前記泡沫分離機を通過させ、前記導入路の入口が配置される導入元の領域とは異なる当該除去部の後工程の領域に導出する
請求項1又は請求項2に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記アンモニウムイオンセンサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する制御部を備える
請求項1に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記第2領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する領域において前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する残留塩素センサを含み、
前記制御部は、前記アンモニウムイオンセンサの計測結果及び前記残留塩素センサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する
請求項6に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記第2領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する領域において前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する残留塩素センサを含む
請求項1に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する残留塩素センサと、
前記残留塩素センサによって所定の計測結果が得られた場合に、前記第4領域の前記飼育水から残留塩素を除去又は前記第4領域の前記飼育水を前記飼育槽に戻すことを停止する処置部と、
を有する請求項1に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記処置部は、前記残留塩素センサの検出値が所定値を超えた場合に前記飼育槽に戻る前の前記飼育水に対して残留塩素と中和反応を生じさせる中和剤を供給する中和剤供給部を備える
請求項9に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記除去部を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する電気分解槽と、
前記電気分解槽を通過した前記飼育水が貯留され又は流動し、前記電気分解槽で生じた前記塩素酸化合物と前記飼育水に含まれるアンモニア又はアンモニウムイオンの反応時間を確保する反応槽と、
前記反応槽を通過した前記飼育水が貯留される又は流動する残留塩素除去槽と、
前記残留塩素除去槽を通過した前記飼育水が貯留され又は流動し、前記飼育槽に戻る前の前記飼育水の水質を検査する待機槽と、
前記電気分解槽を通過してから前記残留塩素除去槽に流入するまでの前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する第1残留塩素センサと、
前記待機槽の前記飼育水に含まれる残留塩素を検出する第2残留塩素センサと、
前記アンモニウムイオンセンサの計測結果及び前記第1残留塩素センサの計測結果に基づいて前記電気分解部の電気分解を制御する制御部と、
前記第2残留塩素センサによって所定の計測結果が得られた場合に、前記第4領域の前記飼育水から残留塩素を除去又は前記第4領域の前記飼育水を前記飼育槽に戻すことを停止する処置部と、
を有し、
前記第2領域は、少なくとも前記電気分解槽の内部領域を含み、
前記第3領域は、少なくとも前記残留塩素除去槽の内部領域を含み、
前記第4領域は、少なくとも前記待機槽の内部領域を含む
請求項1又は請求項3に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 前記第3領域を通過した前記飼育水が前記飼育槽に戻る前に貯留される又は流動する第4領域において前記飼育水のpHを計測するpHセンサと、
前記pHセンサの計測結果に基づいて、前記第4領域又は前記第4領域から前記飼育槽までの領域のpHを調整するpH調整部と、
を有する請求項1又は請求項2に記載の水生生物の養殖に用いる循環式水処理システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の循環式処理システムを用い、前記第3領域において残留塩素の除去および残留オゾンの除去を行う水生生物の養殖方法。
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