JPH03280821A

JPH03280821A - 養魚水浄化装置

Info

Publication number: JPH03280821A
Application number: JP2078860A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tsutsumi; 正彦堤; Kyozo Kawachi; 河内　恭三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、魚介類を飼育する槽、池、河川中の水を循環
浄化する養魚水浄化技術に関する。

（従来の技術）第３図は、従来の養魚水浄化装置の概略構成を示してい
る。

養魚槽１内の下部には散気管２が配置され、空気源３か
ら管４．前記散気管２を順に介して養魚槽１内に空気が
供給される。一方、補給水５は管６を介して養魚槽１内
に供給され、魚７の飼育がされる。

養魚槽１の越流水は管８を介して固定床９に注入され、
この固定床９で生物処理・ろ過された水は管１０を介し
て沈澱槽１１に供給される。沈澱槽１１内の液はポンプ
１２を作動することによって管１３を介して養魚槽１内
に返送され、これらの処理により養魚水が、循環浄化さ
れる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の養魚水浄化装置におい
ては、養魚槽１内に病原菌やかびが混入し増殖した場合
、病原菌やかびは固定床９ては捕獲されず沈澱槽１１内
に浮遊し、さらに養魚槽１に返送される。この状態で浄
化運転を行っても、常に養魚槽１内には病原菌、かびが
存在して繁殖し、魚７が病気になって死滅するといった
問題が生じた。

このように養魚槽１が病原菌、かびに汚染された場合、
養魚槽１や固定床９．配管系をすべて殺菌して再稼働し
なければならず、飼育のランニングコストは極めて大き
いものとなった。

さらに、病原菌、かびは増殖によって養魚槽１内液の溶
存酸素を消費するので、魚７が生育していく上で必要な
溶存酸素濃度が低下し、魚７が死滅するという問題もあ
った。

本発明は上記欠点を解決するためになされたもので、そ
の目的とするところは、水に含まれる病原菌、かびを除
去し、魚の飼育を正常に行うことが可能な信頼性の高い
養魚水浄化装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために鋭意検討したところ、養魚
水を循環浄化する養魚水浄化装置において、浄化プロセ
スに生物膜処理槽と圧力駆動分離膜モジュールを配設し
、養魚水を生物膜処理槽で生物処理したのち、圧力駆動
分離膜でろ過することにより、養魚水中の病原菌、かび
を除去し正常に魚が飼育できる養魚水が得られることが
判明した。

（作用）すなわち、養魚水を生物膜処理槽で生物処理することに
より、養魚水中のアンモニア、有機物等の魚類生育阻害
物質が除去され、さらに圧力駆動分離膜でろ過すること
により病原菌、がびが除去される。このろ過水を例えば
養魚槽に返送し循環浄化すれば、養魚水中には病原菌、
かびが存在せず、魚が正常に生育できる良好な水質が維
持される。

［実施例］第１図は本発明の一実施例を示している。

養魚槽３０内下部には、散気管３１が配設され、その散
気管３１は管３２を介して空気源３３と接続されている
。

養魚槽３０の上端部には管３４が、底部には開閉弁３５
を有する管３６がそれぞれ配設されている。また、養魚
槽３０の上部には越流壁３７が設けられている。

越流壁３７が位置する養魚槽３ｏの側面には、開閉弁３
８を有する管３９か接続され、この管３９は管４０を介
して生物膜処理槽である固定床４１の上端に接続され、
また管３９は開閉弁４２を有する管４３を介して貯留槽
４４の上端に接続されている。

固定床４１は、上部間隙部４５とろ床４６と支持材４７
と下部間隙部４８がら成り、ろ床４６には活性炭、ゼオ
ライト、砂、セラミックス等のる材が充填されている。

貯留槽４４の側面の越流壁４９の位置には管５０が接続
されている。また、貯留槽４４の底部には開閉弁５１を
有する管５２が接続されている。

この貯留槽４４の下部と前記固定床４１の下部間隙部４
８側面とは開閉弁５３を有する管５４によって接続され
ている。

また、貯留槽４４の側面は、管５５．ポンプ５６、９５
７．　同５８．　同５９．　同６０．　Ｈｒ１４弁６１
弁管１２ａ、同６２ｂ、スポンジボール捕集器６３、管
６２ｃを順次介して圧力分離駆動膜の１つである限外ろ
過膜モジュール（以下、ＵＦ膜モジュールと略す）６４
の入口側６５と配管接続されている。

このＵＦ膜モジュール６４の濃縮液出口側６６は、管７
０．　スポンジボール捕集器７１−２管７２゜同７３．
開閉弁７４．管７５．同７６、調節弁７７、管７８．流
量計７９．管８０を順次介して、前記貯留槽４４の底部
に配管接続されている。

方、ＵＦ膜モジュール６４のろ過酸出口側８１は、流量
計８２を有する管８３と管８４を順に介して前記養魚槽
３０の上端に接続されている。

管５７と管５８の連結部は、開閉弁８５を有する管８６
を介して固定床４１の底部に接続され、管５８と管５９
の連結部は管８７．調節弁８８゜管８９．開閉弁９０．
管９１．流量計９２．管９３、管８４を順次介して養魚
槽３ｏの上端に接続されている。

管５９と管６０の連結部は、開閉弁９４を有する管９５
を介して管７２と管７３の連結部に接続され、管６２ａ
と管６２ｂの連結部は、管９６゜開閉弁９９．管１００
を順次介して管７５と管７６の連結部に接続されている
。

なお、貯留槽４４上部にはレベルコントローラ１０１が
配され、ポンプ５６と電気的に接続されている。またス
ポンジボール捕集器７１内にはＵＦ膜洗浄用のスポンジ
ボール１０２が収納されている。

また、図示はされていないが、開閉弁とポンプ５６には
電気的に接続したタイマーが設けられている。

次に、本実施例の作用を■通常運転工程■ＵＦ膜運転工
程■ＵＦ膜洗浄工程■固定床洗浄工程の４つの工程に分
けて説明する。

■　正常運転工程養魚槽３０内に補給水１１０を管３４を介して供給し、
越流壁３７から養魚水１１１を越流する。

空気源３３から管３２．散気管３１を順に介して養魚槽
３０内に空気を吹き込み、溶存酸素濃度を飽和状態（８
１ｇ／１以上）にする。この状態で養魚槽３０内に魚１
１２を投入し魚の飼育を行う。

また、開閉弁３８と同５３を開け、その他の開閉弁をす
べて閉じることによって、越流水は管３９、開閉弁３８
．管４０を順に介して固定床４１に供給される。

上部間隙部４５に注入された越流水は、ろ床４６を通過
する過程で、ろ材表面の好気性微生物や硝化細菌によっ
て生物処理される。アンモニアは硝化細菌によって硝化
され、有機物も好気的に生物分解される。粒径の大きい
懸濁物質（以下、ＳＳと略す）もろ床に保持される。

生物処理された水は、支持材４７と下部間隙部４８を下
降し、管５４．開閉弁５３を介して貯留槽４４に供給さ
れる。

貯留槽４４内の貯水が、管５５を介して越流した時点で
、開閉弁９０を開けてポンプ５６を作動させる。これに
より、貯留槽４４内液は管８７゜調節弁８８．管８９．
開閉弁９０．管９１．流量計９２．管９３．同８４を順
次介して、養魚槽３０に返送される。なお、レベルコン
トローラ１０１はポンプ５６のインタロック用として機
能する。

以上の操作を繰り返して循環浄化が行われる。

この運転は第２図で示すようにｔ１時間行い、ｔ１時間
経過後図示しないタイマーによって次工程のＵＦ膜運転
工程に切り換わる。

この通常運転では、養魚槽３０内の養魚水１１１のＳＳ
とアンモニア濃度は第２図に示すように徐々に低下する
。ＳＳ濃度はＣｏから徐々に低下して一定値Ｃ１に維持
される。アンモニア濃度はＡＯから徐々に低下して一定
値Ａ、に維持される。

この一定値Ａ１は魚１１２の成育阻害を起こさない限界
濃度である。また一定値ＣＩは短期間では成育阻害を起
こさない濃度であるが、病原菌。

かび等の微生物が存在する濃度であり、長期間の運転は
危険である。従って、この状態では次のＵＦ膜運転工程
に移行することになる。

■　ＵＦ膜運転工程前記通常運転工程を長期間続けると、養魚水１１１を曝
気しているため、養魚水１１１中の病原菌、かび等の微
生物が多量に増殖してくる。また、微小ＳＳは養魚水１
１１中に残存するため曝気によって大きくなり、養魚水
１１１のＳＳ濃度は徐々に高まってくる。本工程は、こ
れらの微生物。

微小ＳＳを除去する工程である。

まず、タイマー動作によりポンプ５６を停止し、開閉弁
９０を閉じる。次に開閉弁６１と同７４を開けてポンプ
５６を作動させる。貯留槽４４内液は、管５５．ポンプ
５６．管５７．同５８．同５９、同６０．開閉弁６１．
管６２ａ、同６２ｂ。

スポンジボール捕集器６３．管６２ｃ、ＵＦ膜モジュー
ル６４．管７０．スポンジボール捕集器７１、管７２．
同７３．開閉弁７４．管７５．同７６、調節弁７７、管
７８．流量計７９．管８０を順次介して貯留槽４４に返
送され循環する。

ＵＦ膜モジュール６４でクロスフローろ過され、除菌さ
れた水が管８３．流量計８２．管８４を順に介して養魚
槽３０内に返送され、ＵＦ膜モジュール６４の循環運転
を行う。

この循環運転は、第２図で示すようにｔ２時間行う。

第２図に示すように、本工程で養魚水１１１のＳＳ濃度
は、徐々に値Ｃ１から値Ｃ２に減少し一定となる。また
アンモニア濃度はほとんど変化しない。値Ｃ２は、ＳＳ
濃度検出限界以下でかつ病原菌、かび等の微生物はほと
んど含有しない値である。このため、養魚槽３０内の魚
１１２は、この濃度では病気にかかることもなく極めて
正常に成育できる。

さらに、このＵＦ膜運転工程を終了すると前記通常運転
工程に戻り、この２つの運転を交互に行う。

第２図に示すように、交互運転によってアンモニア濃度
は魚１１２の成育阻害を起こさないＡ１値、ＳＳ濃度は
Ｃ２〜Ｃ１値に維持でき、魚１１２の飼育を断続的に行
うことができる。

■　ＵＦ膜洗浄工程前記ＵＦ膜運転工程におけるクロスクローろ過にともな
って、ＵＦ膜の原液側では原液中の固形物が堆積しケー
キ層を形成する。このケーキ層によりろ過のフラックス
が減少し、ろ過動率が低下する。本工程はフラックスの
回復を目的としたものである。

まず、前記ＵＦ膜運転工程を終了後、タイマー動作によ
り、開閉弁６１．同７４．同９０を閉じ、同９４．同９
９を開けてポンプ５６を作動する。

この操作によりＵＦ膜モジュール６４内の水流は、逆転
して濃縮液出口側が今度は入口側となる。この流れによ
りスポンジボール捕集器７１に収納されていたスポンジ
ボール１０２がＵＦ膜モジュール６４内を流通して、ケ
ーキ層を剥離させる。スポンジボール１０２は再びスポ
ンジボール捕集器６３に収まる。ここで、ポンプ５６を
停止し、開閉弁９４と同９９を閉じ、開閉弁６１．同７
４を開いてポンプ５６を作動すると、再度流れが逆転し
、スポンジボール１０２がスポンジボール捕集器６３か
ら同７１に移動する。この操作を５〜２０回程度程度返
すことによってフラックスが回復する。

この工程はタイマーにより１〜３回／日の頻度で行う。

また、貯留槽４４内下部の沈殿物は、開閉弁５１を開け
、管５２を介して定期的に排泥する。

■　固定床洗浄工程本工程は、固定床４１のろ床４６と支持材４７上に付着
した過剰生物膜を剥離・洗浄し、固定床４１の通過流量
、すなわち管５４の水量を回復する工程である。

まず、開閉弁３８と同４２を開け、養魚水１１１を貯留
槽４４内に供給する。貯留槽４４内液が管５０を介して
越流すると、開閉弁４２と同８５を開き、それ以外の開
閉弁を全て閉じポンプ５６を作動させる。この操作によ
って貯留槽４４内液が固定床４１底部に供給され、これ
により、ろ床４６内に上向流が発生する。この上向流と
生物膜の接触によって生物膜が剥離する。剥離した生物
膜は貯留槽４４に送られその底部に沈殿する。

その後、開閉弁４２と同８５を閉じ、ポンプ５６を停止
して開閉弁５１を開けば、貯留槽４４下部の沈殿物は排
泥される。

さらに、開閉弁３８．同５３．同９０を開いてポンプ５
６を作動し、前記通常運転工程に戻るか、開閉弁３８．
同５３．同６１．同７４を開いてポンプ５６を作動し、
前記ＵＦ膜運転工程に戻り、運転を再開する。

以上説明したように本実施例によれば、以下のような効
果が得られる。

（１）生物膜処理槽として固定床４１を用いたため、有
機物の除去とともに硝化も起こり魚の有害物質のアンモ
ニア、亜硝酸、有機物が除去できる。

また、３材間隙より大きい比較的目の粗いＳＳも除去で
きる。

（２）　　圧力駆動分離膜として用いたＵＦ膜モジュー
ル６４はろ退部積が大きいため、フラックスを高く維持
でき効率的に病原菌を除去できる。

（３）　　貯留槽４４とポンプ５６は、通常運転、ＵＦ
膜運転のみならず、固定床４１とＵＦ膜モジュール６４
の逆洗用にも使用できるため、逆洗用の槽、ポンプを新
たに設置する必要がない。

（４）　　開閉弁を自動開閉弁で構成したので、開閉の
制御が容易である。

（５）ＵＦ膜モジュール６４の洗浄にスポンジボール洗
浄を用いたので、長期にわたってろ退部は開基しない。

なお、本発明は第１図の実施例に限定されるものではな
く、次のような他の実施例も包含するものである。

生物膜処理槽は固定床４１に限定されず流動床。

膨脂床でもよく、また好気、嫌気も問わない。さらにそ
の逆洗機構、剥離方法も第１図に限定されず、曝気法１
機械的撹拌等可能である。

また、圧力駆動分離膜は、ＵＦ膜に限定されず、マイク
ロろ過膜である中空糸膜、逆浸透膜（ＲＯ膜）の適用も
可能である。

さらに、上記生物膜処理槽および圧力駆動分離膜はそれ
ぞれ１体ずつとは限らない。並列あるいは直列的に複数
組み合わせることもできる。

加えて、上記生物膜処理槽および圧力駆動分離膜と、他
の処理技術を併用することも可能である。

つまりこの２つの処理と、オゾンあるいは紫外線処理あ
るいは土壌処理等の処理と組み合わせることも可能であ
る。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、養魚水中の病原菌
、かびを除去し、魚が正常に成育できる信頼性の高い養
魚水浄化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による養魚水浄化装置の一実施例を示す
構成図、第２図は同実施例における運転工程を示す作用
説明図、第３図は従来の養魚水浄化装置の一例を示す概
略構成図である。３０・・・養魚槽４１・・・生物膜処理槽（固定床）６４・・・圧力駆動分離膜（ＵＦ膜モジュール）１１１
・・・養魚水

Claims

【特許請求の範囲】養魚水を生物処理する生物処理槽と、生物処理後の養魚水中に含まれる病原菌やかび等をろ過
する圧力駆動分離膜モジュールと、を備えて成る養魚水
浄化装置。