JPH07264953A - 観賞魚飼育槽の浄化方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水浄化効果と除藻効果を向上し、残存オゾン
の放出量を軽減し、経済的な浄化方法及び装置を提供す
る。 【構成】 飼育槽４の水中に水浄化用のフィルタ２０を
設置した後、その飼育槽の上部開口を蓋２９で閉塞す
る。エアポンプ２から空気をオゾン発生装置３に供給
し、そこで発生されたオゾン化エアー３ａをフィルタ２
０に注入する。注入されたオゾン化エアー３ａはフィル
タの底部から吸入した水と共に濾材２４を通して飼育槽
内に排出される。酸化マンガン等を用いた触媒カラム３
０を蓋２９に設けて、水面上のエアーに含まれるオゾン
を触媒を通して酸素に分解して大気中に放出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、淡水性観賞魚の飼育槽
の浄化方法とその装置に関し、特に水浄化効果と除藻効
果の向上に係わる。

【０００２】

【従来の技術】淡水性観賞魚には金魚、熱帯魚などが含
まれる。これらの飼育については、その排泄物や余剰の
餌などにより、飼育水が徐々に汚れていく。この汚れに
対しては通常フィルタを設置して汚れを濾過し、水を浄
化している。また飼育槽の壁面には緑藻などがよく発生
し、特に日当たりのよい窓際で飼育する場合、その発生
は顕著である。この藻類の除去については、手作業によ
る頻繁な清掃を必要とする。

【０００３】また、熱帯魚の中には吸盤状の頭部を持
ち、壁面についた藻を餌とするプレコストマスなどの種
があり、これを飼育することで除藻する場合もある。さ
らに近年、オゾンガスを空気と共に飼育槽に曝気し、飼
育槽の水質浄化を目的としたものが開発されている。オ
ゾン曝気により、殺菌、脱臭、有機物や無機物の分解、
排泄物からのアンモニアの分解、好気性バクテリアの活
性化などの作用が強調されている。

【０００４】図４は特開平５−１９３９０６号公報に開
示されている飼育槽浄化装置のブロック図である。図に
おいて、エアポンプ２から供給された空気の一部がオゾ
ン発生装置３でオゾン化され、オゾン化された空気３ａ
は飼育槽４内のエアストーン５を通じて飼育水６に曝気
される。オゾン発生装置３は両端に気体が流通する開口
部を有した容器により構成され、容器の外周面は薄膜の
電極で被服される。また容器の内部には多角形平板の網
状電極が設置されており、これら両電極間に所定の電圧
を印加することにより無声放電が生じてオゾンが発生す
る。発生したガス状のオゾンは飼育水６の中で溶解し、
オゾンの殺菌作用及び漂白作用にて飼育水６が浄化され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記人手による清掃は
手間がかかり、透明さを維持するためには頻繁な清掃が
必要で、飼育者の負担となる。さらに清掃は観賞魚にと
っては環境の激変に相当し、デリケートな種類の観賞魚
ではダメージを与えることもあった。また前記プレコス
トマスは安価ではなく、外観上気持ちのよい部類の魚で
はなく、美観上好適とは言い難い。

【０００６】また、前記特開平５−１９３９０６に開示
の飼育槽浄化装置による水槽への曝気方法では、飼育水
６の透明度の向上は期待できるものの、飼育槽４の壁面
に付着した藻の除去はほとんど不可能である。この理由
として、エアストーン５による水中へのオゾン曝気方法
は、オゾンの泡が水面まで直線的に上昇する間の時間し
か水中に滞留せず、オゾンの水中への溶存がほとんど期
待できない最も効率の悪い曝気方法だからである。実
際、今回これを実験により確認した。実験において、透
明度の比較は熱帯魚を飼育した２槽について、オゾン曝
気をするものと空気のみを曝気するものとに分け、比較
を行った。また除藻効果の評価については、既に着藻し
ている水槽にオゾンを曝気して行った。なお実験期間は
それぞれ６か月である。

【０００７】飼育槽４は窓際の日当たりの良好な場所に
設置した。水中オゾン濃度の測定は、荏原実業（株）製
の「検たろう」を使用した。オゾン発生装置３は小野田
セメント製のセラミックベースの電極とその駆動電源を
使用した。気相オゾン濃度は北川式検知管で測定した。
透明度及び除藻の改善効果の評価に用いた飼育槽４は、
図５に示すように、４５×３０×３０ｃｍの寸法をも
ち、その底面に砂７を２ｃｍ程度敷き、飼育水を７〜８
分目程度満して実際に金魚及び熱帯魚を６ケ月ほど飼育
したもので、水がにごり、内壁に着藻したものである。

【０００８】透明度改善の評価は、４４×２９ｃｍ程度
の寸法で、白地に５〜３０ポイントの文字（ポイントと
は文字のサイズの単位）を印刷したテストシート８を槽
内の砂７の上に沈めて、上からどのポイントの文字まで
判読できるかを調べることで行った。その結果図６Ａに
示すように、空気のみを曝気した場合には、判読限界は
１７ポイントで、３日後から６ケ月後まで変化はなかっ
た。しかしオゾン化エアー（オゾン濃度３６ｐｐｍ）を
曝気した場合には、水の溶存オゾン濃度は測定器の検出
下限である０．０４ｐｐｍに達しなかった。また文字の
判読限界は３日後で１７ポイント、５ケ月後で８ポイン
トとなり、緩慢ではあるが水浄化の効果が認められた。

【０００９】除藻効果の評価に用いたテストシート９，
１０は図５Ａ，Ｂに示すように、白地の上に１ｃｍのピ
ッチで黒の細線を格子状に印刷したものであり、飼育槽
４の日照面１２及びその対面１３の試験には、高さ×幅
が２２ｃｍ×２８ｃｍのテストシート９を、側面１４，
１５の試験には２２×４３ｃｍのテストシート１０を用
いた。これらのテストシート９，１０は図Ｃ，Ｄに示す
ように除藻効果を評価する面と対向する面の内壁に立て
た状態で配され、評価する面をその外側から目視し、バ
ックに配されたテストシート９，１０をスケールのよう
に利用し、その１区画（１ｃｍ×１ｃｍ）毎に、半分以
上の面積に着藻があれば、カウント１として、全区画に
ついて調べた。日照面１２、その対面１３、２つの側面
１４，１５について試験した結果、図６Ｂに示すよう
に、６ケ月に亘る曝気の除藻効果はほとんど認められな
かった。

【００１０】また従来例では水中に溶存しなかったオゾ
ンはそのまま大気に排出されるので、飼育槽が室内に設
置される場合が殆どである現状を考慮すると人体に影響
を与える恐れがある。従来の方法においては、この残存
オゾンの分解処理が考慮されていなかった。さらに上記
にも述べたが、観賞魚を飼育している人たちにとっても
っとも頭の痛い問題は、飼育槽壁面の着藻による汚れに
よる清潔感の喪失である。飼育槽の中で頻繁に清掃を行
っている人はごく少なく、大多数の人が壁面が着藻し
た、汚れた水槽でやむを得ず飼育しているのが現状であ
る。

【００１１】一方、観賞魚飼育に要する出費を考えて見
ると、犬や猫を含んだペット全体に対する年間支出の平
均が約９，０００円であり、これを鑑みると、水質の向
上や飼育槽壁面への着藻を防ぐ効果があるものを開発し
たとしても、それが高価であっては普及することは困難
で、実用上意味をなさない。本発明の目的はこのような
従来の問題点を解決し、水の浄化（透明化）効果は勿
論、除藻効果に優れ、室内への残存オゾンの放出量が少
く、比較的安価に提供できる飼育槽浄化方法とその装置
を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の観賞魚飼育槽浄化装置は、オゾン発生
装置と、上部開口が閉塞された飼育槽内に設けられ、槽
内の水を吸入して、前記オゾン発生装置から供給される
オゾン化エアーと共に濾材を通して前記飼育槽内に排出
する水浄化フィルタと、前記飼育槽の水面上のエアーを
触媒を通して、そのエアーに含まれるオゾンを酸素に分
解して大気中に放出する触媒カラムとで構成される。 （２）請求項２の発明は、前記（１）項記載の観賞魚飼
育槽浄化装置において、前記触媒カラムの触媒に酸化マ
ンガンまたは酸化ニッケルを使用したものである。 （３）請求項３の浄化方法は、飼育槽の水中に水浄化用
フィルタを設置した後、その飼育槽を閉塞し、外部より
前記フィルタにオゾン化エアーを注入し、そのフィルタ
が吸入した水と共に前記オゾン化エアーをフィルタ内の
濾材を通して前記飼育槽内に排出させ、前記飼育槽内の
水面上のエアーを触媒カラムを通して、そのエアーに含
まれるオゾンを酸素に分解して、大気中に放出させるも
のである。

【００１３】

【実施例】図１にこの発明の実施例を示し、図４と対応
する部分に同一符号を付す。この例は金魚を飼育する装
置にこの発明を適用した場合である。図１は飼育槽４の
コーナーに設置する縦型のフィルタ２０にオゾンを供給
した例である。図１Ｂにフィルタ２０の構造を示す。図
において、２１はエアー及び循環水の出口ポート、２２
は水吸入口、２３は濾材室、２４は濾材、２５はオゾン
化エアー供給用のエアーチューブ、２６は曝気用ストー
ンである。本発明によるフィルタの濾材室２３はオゾン
化エアー３ａがフィルタ下部の曝気用ストーン２６が曝
気されると、そのオゾン化エアー３ａの気泡は濾材２４
の中を通過し、濾材室２３の上部の出口ポート２１のす
ぐ下の部分に集まり、出口ポート２１から濾過水と共に
飼育槽４に放出される。オゾン化エアー３ａは必ず濾材
２４を通過されるようになっているので、水中での滞留
時間が長く、従来の図４の飼育槽底部に設置のエアスト
ーン５から曝気する場合に比べて溶存オゾン濃度を高く
することができる。

【００１４】水の透明度の改善、除藻等には、一般にオ
ゾン化エアーの飼育水中への吹き込み量を大きくする、
気泡径を小さくする、気泡の上昇速度を小さくする、そ
してオゾン化エアーのオゾン濃度を大きくすることがポ
イントであると言われている。養殖などで大規模な場合
は、大型で高価な浄化装置を備えてオゾンガス濃度を高
めたり、オゾンガスの吹き込み量を大きくしたりするこ
とができるが、一般家庭で観賞魚を飼育する場合を考え
ると、コストや規模の面でそのような装置を備えること
は不可能である。また、気泡径を小さくすることについ
ては、例えば曝気用ストーンの目を細かくするなどが考
えられるが、汚れなどで目詰まりをおこすので実際的で
なく、また気泡の上昇中にその径をさらに小さくする方
法については、例えばメッシュではかえってそこに気泡
がトラップされるので、メッシュを通過後に気泡どうし
がくっついて径の大きい気泡になってしまうことが多
い。さらに専用ポンプなどで攪拌して気泡径を小さくす
ることも可能であるが、一般家庭での使用においてはコ
ストの点で好ましくない。このような理由により、特に
一般家庭での観賞魚の飼育槽にオゾンを曝気する場合
は、オゾンガスの水中での滞留時間を長くするのが最も
実用的であると考えられ、本発明はこの点を考慮してい
る。

【００１５】従来と同じくオゾン濃度３６ｐｐｍのオゾ
ン化エアーを用いた場合、本実施例による飼育水中のオ
ゾン濃度は、０．０５〜０．１５ｐｐｍとなり、従来の
０．０４ｐｐｍ未満より大幅に増加していることが分っ
た。この方法にて金魚及び熱帯魚の飼育槽（サイズは４
５ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ）にオゾン曝気を行った結
果、図３に示すように、曝気開始後３日で透明度の改善
が認められた。透明度の評価は従来例の評価方法と同じ
である。オゾン曝気前には１７ポイントの文字が判読限
界であったが、判読限界はオゾン曝気後３日で１２ポイ
ントになり、１週間で８ポイントに、２週間以降は最小
の５ポイントになった。図６の従来例に比較して、透明
化（浄化）の効果が大きく、しかも短期間で得られるこ
とが分る。

【００１６】一方除藻効果については従来と同様に、飼
育槽の日照面１２、日照面の対面１３、及び２つの側面
１４，１５について試験した。その結果、図３Ｂに示す
ように、透明度の改善よりは緩徐なるも、約２週間で効
果が発現し、１か月で有意な効果となった。オゾンの溶
解効率は図１の実施例のように縦型フィルタを利用する
場合は特に効果的である。観賞魚用フィルタにはこの他
図２Ａに示す底面型のフィルタや図２Ｂに示す円筒型で
簡易型のフィルタがある。この発明にこれらのフィルタ
を使用した場合、オゾン溶解度が若干低下する。これは
オゾンが濾材２４を通過する時間が縦型フィルタの場合
と比べて短いことが最大要因である。しかし、透明度と
除藻効果について実験を行った結果、効果の発現は図１
の実施例の場合に比して緩徐なるも、有意の効果が認め
られた。

【００１７】水中溶存オゾン濃度についても、底面型フ
ィルタを利用した場合で０．０５〜０．１２ｐｐｍ、円
筒型で簡易型のフィルタを利用した場合で０．０５〜
０．０７ｐｐｍの濃度が得られ、図４の従来例のように
エアストーン５による曝気での溶解度０．０４ｐｐｍ以
下と比べて良好な溶解度が得られた。なお、溶存オゾン
濃度が魚類に与える影響については、文献などにより
０．５ｐｐｍ以下が望ましいとされるが、一般家庭やオ
フィスなどでの出資額を考慮すると、オゾン発生器は２
０〜５０ｐｐｍの気相オゾン濃度のものが限度であり、
この場合溶存オゾン濃度は０．３ｐｐｍ以下と見積られ
るので魚類に対しても安全といえる。

【００１８】以上は一般家庭やオフィスなどで観賞魚を
飼育する場合におけるオゾンを用いた浄化装置について
述べたが、飼育規模が大きい場合や養殖の場合には、さ
らに水中ポンプなどによる攪拌でオゾンの気泡径を小さ
くしたり、滞留時間を長くすることが可能であり、溶存
オゾン濃度をさらに高めることができる。本発明による
水浄化フィルタ利用してオゾンを曝気する浄化方法は人
手による清掃と異なり魚類を他の槽に移さずに行えるの
で魚類への影響が少なく、また、高価なプレコストマス
を一緒に飼育して、除藻させる従来例に比べてコスト面
で優れていることは明らかである。

【００１９】なお、本発明によるオゾン発生装置３には
従来例と同様、例えばアルミナセラミック誘電体を放電
電極と誘導電極で挟んだ電極を用いており、オゾン発生
は無声放電になる。オゾンガスの曝気により、飼育水中
の藻の生成を助長する細菌（シュードモナス・ビブリオ
菌など）や他の細菌の表面が破壊され、細胞が不活性化
される。透明度の向上については、オゾンの脱色作用に
よるとされる。

【００２０】なお、水中に溶存しなかった余剰オゾンに
ついては、オゾン分解手段として図１の実施例では、比
較的安価な酸化マンガンまたは酸化ニッケルを用いた触
媒カラム３０を設置することにより、オゾンを酸素に分
解して大気に放出するので人体に安全である。マンガン
またはニッケル触媒以外にも活性炭カラムなどでオゾン
を酸素に分解可能であるが、この場合は活性炭の表面に
吸着作用が起こるので、３か月に一度は交換もしくは熱
再生が必要となる。この他、ゼオライトなどの無機系吸
着剤や貴金属触媒なども利用できる。さらに他のオゾン
分解法として熱分解による方法も可能である。

【００２１】なお、上記実施例におけるオゾン発生用電
源については、ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの入力
電圧をトランスにより数ｋＶ程度に昇圧しているが、こ
の他、高周波インバータ（周波数６００〜１，０００Ｈ
ｚ）を付加すればさらに好適である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、観賞魚飼育槽における
透明度の向上のみならず今まで困難であった飼育槽内壁
への着藻の防止を確実に行えるので、観賞魚飼育者の負
担を著しく低減することができる。また溶解しないオゾ
ンについては触媒カラムにより分解されて放出されるの
で室内飼育における安全性を著しく向上させることがで
きる。

【００２３】この発明では特に高価な構成要素は必要で
なく、従来の高価なプレコストマスを観賞魚と一緒に飼
育して除藻させる方法に比較して、安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの発明の実施例を示すブロック図、Ｂは
Ａのフィルタ２０の詳細を示す正面図。

【図２】この発明の変形実施例を示すブロック図。

【図３】図１の実施例における文字判読可能限界のポイ
ント数の変化及び着藻区画数の変化を示す図。

【図４】従来の飼育槽浄化装置のブロック図。

【図５】Ａ，Ｂは着藻区画数の変化の試験に用いるテス
トシート９，１０の正面図、Ｃ，Ｄは文字判読可能限界
のポイント数の変化の試験に用いるテストシート８と、
着藻区画数の変化の試験に用いるテストシート９，１０
とを飼育槽４へ取付けた状態を説明するための原理的な
正面図及び側面図。

【図６】図４の飼育槽浄化装置で得られた文字判読可能
限界のポイント数の変化及び着藻区画数の変化を示す
図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾン発生装置と、 上部開口が閉塞された飼育槽内に設けられ、槽内の水を
   吸入して、前記オゾン発生装置から供給されるオゾン化
   エアーと共に濾材を通して前記飼育槽内に排出する水浄
   化フィルタと、 前記飼育槽の水面上のエアーを触媒を通して、そのエア
   ーに含まれるオゾンを酸素に分解して大気中に放出する
   触媒カラムと、を具備することを特徴とする観賞魚飼育
   槽浄化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の観賞魚飼育槽浄化装置に
   おいて、前記触媒カラムの触媒が酸化マンガンまたは酸
   化ニッケルであることを特徴とする。
3. 【請求項３】 飼育槽の水中に水浄化用フィルタを設置
   した後、その飼育槽を閉塞し、 外部より前記フィルタにオゾン化エアーを注入し、その
   フィルタが吸入した水と共に前記オゾン化エアーをフィ
   ルタ内の濾材を通して前記飼育槽内に排出させ、 前記飼育槽内の水面上のエアーを触媒カラムを通して、
   そのエアーに含まれるオゾンを酸素に分解して、大気中
   に放出させることを特徴とする、 観賞魚飼育槽の浄化方法。