JPH03296496A - 水浄化装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、観賞魚用水槽の水や魚の養殖用水、風呂水な
どの水を浄化する家庭用もしくは業務用水浄化装置、ま
た生ごみを砕き水に混ぜて汚泥水を浄化する水浄化装置
に関するものである。

従来の技術 従来この種の水浄化装置は、例えば、実開昭５８−１９
５６９７号公報に示されるように、第５図のような構造
になっている。即ち、紫外線ランプ３１を内部に具えた
紫外線照射槽３２、微生物着床体を具えた第１微生物処
理槽３３第２微生物処理槽３４が直列に接続されている
。各種間は、魚類飼育水槽（図示せず）ないし前記処理
水槽からの被処理水を前記処理水槽に導入するための導
入口３５．３６．３７と被処理水を次の処理水槽、ない
し前記魚類飼育水槽へ送出するための吐出口３８．３９
．４０とはホースで接続されている。また、各生物処理
槽の活性を増進させる手段が備えられていない。

発明が解決しようとする課題 一般に、観賞魚水槽においては、水槽中の水は魚の代謝
作用と食べ残しの餅の分解と排泄物などが原因でアンモ
ニアや汚れの発生、病原菌の繁殖などの課題がある。

さらに、アンモニアなどの窒素化合物が分解する過程で
発生する亜硝酸や硝酸も大きな課題であった。

これらの課題を一部解決しようとしたものとして、最近
上記従来例に示すように微生物を利用した浄化フィルタ
ーや紫外線による殺菌手段が提案され始めている。

上記従来の単に微生物処理槽を直列接続に接続した構成
では、微生物処理槽内を好気性菌の最適繁殖状態に維持
することができないという課題を有していた。

本発明では、好気性菌、嫌気性菌等繁殖状態が変わる複
数の細菌を効果的に繁殖させ浄化性能をより高めること
と、従来構成にみられた処理水槽間の接続配管を省き水
漏れ等の品質問題を解消することを目的とする。

さらに、細菌の固定床に鉱物質を用い浄化処理装置の浄
化性能を高めることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、水槽の水を循環す
る強制循環流路に鉱物質からなる第１モジュル、第２モ
ジュルと前記各モジエル間を接続するフランジと前記フ
ランジ内に設けた酸素供給手段とで水浄化部を構成し、
又、酸素供給手段は第１モジュルと連通ずる供給口、噴
流を形成する供給ノズル、前記供給ノズルの下流端壁に
形成された空気唆引口、噴流を受ける出力路と前記第２
モジュルへ連通する出力口とからなる流路パターンを形
成するフランジ基板と空気吸引流路を形成するフランジ
カバーとで構成されている。

更に、細菌を繁殖させる固定床は、ＣａＯ１Ｓｉ○ｚ　
、Ａｌｚ　Ｏｓ　、ＭｇＯ１Ｆｅ○が主成分とするアル
カリ成分を多く含んだ鉱物質で構成されている。

作用 本発明は、上記構成によって、まず、さかなの排泄物や
食べ残しの餌などの有機物、及び有機物から発生するア
ンモニアや硝酸塩を含んだ水槽水は、嫌気性細菌群 入し、モジュルの中の鉱物質の表面に膜状に付着した人
工的に培養された嫌気性細菌群と細菌活性化物質により
、硝酸塩は分解される。この硝酸塩が分解除去され、ア
ンモニアを含んだ水槽水は酸素供給手段で吸引された酸
素を含んだ空気と供に、第２モジュルへ流入する。ここ
で水槽水中に含まれるアンモニアはモジュルの中の鉱物
質の表面に膜状に付着した人工的に培養された好気性細
菌群と細菌活性化物質により、酸素の多い雰囲気で効率
よく硝酸塩に酸化分解され、水は浄化される。

また、水槽中で繁殖した魚の病原菌類は、第１モジュル
、第２モジュルから流出した後、紫外線殺菌ユニットに
流入し紫外線により死滅する。

このような浄化、殺菌作用により、水槽中の水は常に清
浄な状態に保たれる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図は、本発明の水浄化装置を応用した観賞魚用水
槽の外観図、第２図は同観賞魚用水槽の構成原理図であ
る。第１図、第２図において１は水槽、２は水槽１の台
で内部に水浄化ユニット３が内蔵されている。水浄化ユ
ニット３は鉱物質から成る微生物固定床が封入、直列に
配設された第１モジュル４、第２モジエル５と、前記各
モジエル間を接合し、イジェクタ−作用により外部空気
を流水中に導入する酸素供給手段６を内設する接合フラ
ンジよりなる接合フランジユニット７、前記第１モジュ
ル４の上流側に設けた温水加熱ユニット８、前記第２モ
ジュル５の下流側に設けた紫外線殺菌ユニット９及び、
循環ポンプ１０を基本要素として構成されている。第１
モジュル４には嫌気性細菌、第２モジュル５には好気性
細菌が培養されている。循環ポンプ１０の流入路１１は
電磁弁１２を介し、水槽１の底へ連通している。紫外線
殺菌ユニット９には流出路１３が取りつけられ、清浄化
された水は前記流出路１３を通り水槽１へ送られる。１
４はエアセパレータで、酸素供給手段６で吸引され、微
細化された気泡を分離するものである、１５は空気用電
磁弁で空気導入管１６中に取り付けられている。１７は
水槽１、水浄化ユニット２からの漏水を検知する漏水セ
ンサである。°１８は制御回路を内蔵した制御ボックス
である。

第３図は水浄化ユニット３の外観斜視回である。

図において、温水加熱ユニット８には温水加熱ヒータ１
９の他に、湯温サーモ２０、フロートセンサ２１、湯温
過昇防止サーモ２２が取りつけられている。紫外線殺菌
ユニット９には紫外線ランプ２３が取りつけられている
。接合フランジユニット７はフランジ基板２４、フラン
ジカバー２５、との分割構成となっている。

第４図はフランジカバー２５の水路構成を示す。

図中２６は第１モジュル４へ連通する供給口、２７は噴
流を形成する供給ノズル、２８は前記供給ノズル２７の
下流端壁に形成された空気吸引口、２９は噴流を受ける
出力路、３０は前記第２モジュル５へ連通する出力口で
ある。

鉱物質として高炉水砕を原料としたサドルロック型セラ
ミックスを用いた。この高炉水砕は製鉄所の溶鉱炉から
溶鉄１．０トン当たり０．５トン発生するスラグを急冷
して製造され、主にセメントの原料や土壌改良材として
使用されているものである。高炉水砕は多孔質のガラス
質でＣａｂ、ＳｉＯｘ。

Ａ１１ａ３を主成分とし、このほかＭｇＯ，ＦｅＯなど
を含んでいる。

上記構成において、循環ポンプＩＯを運転する。

水槽１中のさかなの排泄物や食べ残しの餌などの有機物
、及び有機物から発生するアンモニアや硝酸塩を含んだ
水槽水は、水槽１の底部から流入路１１を経由し循環ポ
ンプ１０に入り、ポンプで加圧され、温水加熱ユニット
８で加熱されてから、第１モジュル４、第２モジュル５
、紫外線殺菌ユニット９を通り水槽１へと循環する。こ
の循環系において、まず第２モジュル５で前記水槽中の
さかなの排泄物や食べ残しの餌などの有機物、及び有機
物から発生するアンモニアは、鉱物質の表面に最初から
付着している人工的に培養された好気性細菌、随意性細
菌、およびそれらの活性化物質と酸素供給手段６で吸引
された空気中に含まれる酸素とにより酸化分解され硝酸
塩になる。このアンモニアの硝酸塩への酸化分解反応は
次に示す反応式％式％ つぎに、この硝酸塩に分解された成分を含んだ水は、紫
外線殺菌ユニット９から水槽１に戻り、水槽１中で発生
した有機物やアンモニアと共に、第１モジュル４へ循環
し、ここで鉱物質の表面に最初から付着している人工的
に培養された前記嫌気性細菌群によって循環水中の有機
物から発生する水素の作用により、窒素と水とに分解さ
れる。

この分解反応は次の式で表される。

Ｎｏｆｆ−＋ＡＨ−＋Ｈ，＋Ｏ，・・・・・・　　■又
、水槽１の中に繁殖した魚の病原菌は前記紫外線殺菌ユ
ニット９の紫外線で殺菌される。更に、前記紫外線殺菌
ユニット９は循環水中の遊離塩素を除去する作用も有し
、魚の飼育環境をより高める働きをしている。

以上のように、原水中に含まれている遊離塩素や、水槽
ｌの中に発生した有機物やアンモニア、魚の病原菌など
は、鉱物質の表面に付着した人工的に培養した細菌群と
酵素により分解されたり、紫外線ランプ２３で殺菌され
る。きれいになった水は、流出路１３を通りエアセパレ
ータ１４に入り、そこで混入している極微細気泡が成長
して水槽１に戻る。

一方、前述の酸素供給手段６は供給ノズル２７で形成さ
れたジェット噴流により空気吸引口２８より大気を吸引
、空気を循環水中に送りこむ。ここで、吸引された空気
中の酸素の量を■、■式のアンモニアの酸化分解に必要
な量より多くすれば、酸素を多く含んだ水が水槽１に戻
る。その結果、従来の水槽のように散気管を入れて空気
ポンプで常にエアレーシッンをする必要がなくなる。

鉱物質として使用される高炉水砕は多孔質のガラス質で
表に示すようにＣａｂ、５ｉｆｔ、Ａｌｔｏｓを主成分
とし、このほかＭｇＯ，ＦｅＯなどを含んでいる。この
主成分であるＣａＯは、前述の第２モジュル５でのアン
モニアの酸化分解時に発生するＨ’　　（反応式■、■
）に対し中和反応をおこない、水槽１内の水のＰＨ値の
低下を押さえる働きをする。

表　　高炉水砕の組成（％） 更に、ＣａＯなどを主成分とする鉱物質の表面には、水
中でカルシウム等の２価のプラスイオンが沢山存在する
。これは、細菌群が一般にはマイナスに帯電されている
ことから、プラスイオンで表面が覆われる前記鉱物質は
、人工的に培養した細菌群や酵素の最適な固定床となる
。

発明の効果 （１）直列に接続された水浄化モジュルの一方は嫌気性
細菌、他方は好気性細菌と異なる働きをする細菌を効率
よく繁殖させることにより、魚の飼育時に発生するアン
モニア、亜硝酸、硝酸等多数の汚れ成分を効率よく分解
することができる。その結果、魚飼育水槽に使用した場
合水の交換回数が激減し、水槽内の藻の繁殖を防ぐこと
ができる。

（２）各水浄化モジエル間には配管接続がなく、そのた
め構成部品の数が削減されると共に、組立工数も少なく
なってコストが低減される。

（３）各水浄化モジュル内に配設される細菌の固定床と
して、ＣａＯを多く含んだ高炉水砕のサドル型セラミッ
クが使用されているので、水槽中の水はアンモニアが分
解し酸が生成しても、ＰＨが減少し酸性側に移ることが
ない、したがって、従来のように、水槽水中へアルカリ
を加えて水を中和することが不必要となる。

（４）水浄化モジュルの上流にイジェクタ−作用で大気
を吸引する酸素供給手段を配設し、前記浄化モジエルで
必要とされる酸素量よりも多くの酸素量が供給されるよ
うに吸引空気量を設定することにより、水槽中の水は酸
素が十分溶存された状態となっている。そのため、従来
のように水槽中へ散気管を挿入し、空気ポンプで常にエ
ア細菌群は死滅することがなく、水槽中に発生する育機
物やアンモニアを運転開始時から分解することができる
。また、紫外線は魚の病原菌を殺菌するので、魚が病気
で死ぬのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す水浄化装置の外観斜視
図、第２図は同装置の構成原理図、第３図は同装置の浄
化ユニットの外観斜視図、第４図は同装置の接続フラン
ジの水路構成図、第５図は従来の水浄化用微生物処理槽
の外観斜視図である。 ３・・・・・・水浄化ユニット、４・・・・・・第１モ
ジュル、５・・・・・・第２モジュル、６・・・・・・
酸素供給手段、７・・・・・・接合フランジユニット、
８・・・・・・温水加熱ユニット、９・・・・・・紫外
線殺菌ユニット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水槽の水を循環する強制循環流路に、鉱物質から
   なる第１モジュル、第２モジュルと、前記第１モジュル
   、前記第２モジュル間を接続するフランジと、前記フラ
   ンジ内に設けた酸素供給手段とからなる水浄化装置。
2. （２）酸素供給手段は第１モジュルと連通する供給口、
   噴流を形成する供給ノズル、前記供給ノズルの下流端壁
   に形成された空気吸引口、噴流を受ける出力路と前記第
   ２モジュルへ連通する出力口とからなる流路パターンを
   形成するフランジ基板と空気吸引流路を形成するフラン
   ジカバーとで構成される特許請求の範囲第１項記載の水
   浄化装置。
3. （３）鉱物質はＣａＯ、ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、
   ＭｇＯ、ＦｅＯが主成分である特許請求の範囲第１項記
   載の水浄化装置。