JPH05284877A

JPH05284877A - 水浄化装置

Info

Publication number: JPH05284877A
Application number: JP4096177A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kobayashi; 郁夫小林; Masao Noguchi; 昌男野口; Masanari Hatsutori; 正業服部; Yutaka Takahashi; 豊高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間水の汚れの蓄積がなく、さらに簡単に
風景用水草を取り換えることのできるようにするととも
に安定した水浄化を行う。【構成】底面に排水口７を有する水槽２の底部に通水
性の凹部４からなる風景用水草のホルダー部を設けた穴
あき板６を配置し、前記穴あき板６から落ちた水槽２の
水の汚れを前記排水口７から槽外に取り出せるように
し、前記排水口７にシリアルに濾過モジュル８、水圧送
手段９、水浄化モジュル１１とこの水浄化モジュル１１
へ空気を送る空気供給手段１２と水温制御・殺菌モジュ
ル１７を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水槽および水槽の水、特
に魚飼育水槽および水槽の水の汚れを浄化する水浄化装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の観賞魚飼育水槽を図７にもとづい
て説明する。図において、水槽４１の上には水槽の水４
２を濾過する上置式濾過装置４３が配置されている。ま
た、水槽４１の水４２を濾過するために揚水するポンプ
４４と揚水管４５を備え、吸入口４９から揚水された水
槽の水は導入口４６から常に上置式濾過装置４３に送ら
れて、濾過された後、吐出口４７から送出される構成と
なっている。そして、水槽４１の底面には砂利４８や小
石などが配置され、そこに風景用材料となる水草５０な
どが植えられている。

【０００３】しかし、上記水槽４１には底面に配置され
ている砂利４８や小石などに蓄積された残餌、魚の排泄
物などの処理手段や上置式濾過装置４３での効率的な水
の浄化手段などが備えられていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、観賞魚用水槽
においては、水槽中の水は魚の排泄物と食べ残しの餌な
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も大きな課題であった。

【０００５】これらの課題を解決しようとしたものとし
て、上記従来例に示すような上置式濾過装置が提案され
ている。

【０００６】しかしながら上記従来の構成では、水槽底
面に配置されている砂利や小石などに蓄積された魚の排
泄物や食べ残しの餌などが処理できないので水槽の水が
汚れるとともに悪臭が発生すると云う課題があった。

【０００７】また、前記の上置式濾過装置では、魚の排
泄物や残餌などの有機物やアンモニアを分解する好気性
細菌群を最適繁殖状態に維持することができないと云う
課題と魚の病原菌や藻類などが繁殖する課題もあった。
さらに風景用材料となる水草は、すぐ伸びたり、枯れた
りするので剪定や植え換えなどが大変であるとともに、
いつまでも同じ水草を見ていると飽きてしまうと云う大
きな課題もあった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、水槽
の中に発生した魚の排泄物や残餌による水の汚れをすぐ
槽外に取り出すとともに風景用材料となる水草を取り換
えやすくして、常に新しい水草を提供できる水浄化装置
を得ることを目的とする。また、魚の病原菌や藻の発生
を防止することも目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、底面に排水口
を有する水槽の底部に、ポットに植えた観賞用水草など
を支持する通水性の凹部を設けた穴あき板を配置し、前
記穴あき板を介し排水口から水槽外に取り出した水槽の
水を浄化する水浄化モジュルと、この水浄化モジュルを
通した後再び水槽に戻す強制循環流路とよりなるもので
ある。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、水槽の中に発生した魚の排
泄物、食べ残しの餌、異物、微細藻類、魚の病原菌など
は、水槽底部に設けられた通水性の凹部を有する穴あき
板から水槽底面に落ち、水槽底面の排水口から槽外へ完
全に取り出される。槽外に取り出された魚の排泄物や残
餌などからなる懸濁状の有機物、異物（ゴミ、貝など）
微細藻類、魚の病原菌などは、水圧送手段により、空気
供給手段で誘引された空気と共に水浄化モジュルへ入
る。水浄化モジュルへ入った有機物は、水浄化モジュル
に内蔵された水浄化細菌の固定化担体の表面に繁殖して
いる水浄化細菌群により、酸素の多い雰囲気で効率よく
分解される。即ち水は浄化される。

【００１１】さらに上記した構成により、ポットに植え
た観賞用水草は釣り下げた状態で水槽の中に入れられ、
水槽底部の穴あき板に設けた通水性の凹部にホールドし
て置くことができる。また、既に水槽底部の凹部にホー
ルドされていた水草を取り出すときは、ポットに植えて
あるまま持って引き上げればよいので、水草の交換が容
易となり、頻繁に変えられる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の水浄化システムを観賞魚
飼育水槽に応用した実施例を示すものである。水浄化装
置１は、水槽２の強制循環流路３ａ、３ｂの間に配置し
ている。水槽２に溜まった魚の排泄物や食べ残しの餌な
どからなる有機物、異物（ゴミや貝など）、魚の病原
菌、微細藻類などを含んだ汚い水は、水槽２の底部に通
水性の凹部４を設けた穴５を有する穴あき板６を通って
排水口７より水流路（往路）３ａを経由し、前記の異物
を濾過する濾過モジュル８に入る。次に、前記の有機物
や魚の病原菌、微細藻類などを含んだ汚い水は、水圧送
手段９で水浄化用好気性菌が繁殖している塩基性鉱物質
１０からなる水浄化モジュル１１に入る。この水浄化モ
ジュル１１には、有機物分解細菌、アンモニア酸化細
菌、亜硝酸酸化細菌などを繁殖させている。一方、水浄
化モジュル１１の入口には、空気供給手段であるイジェ
クター１２が設置されており、空気電磁弁１３、流通管
１４を経由して空気がイジェクター効果により吸いこま
れ空気を含んだ気泡が発生する。この空気中の酸素によ
り前記の有機物が分解して生成したアンモニアは、前記
のアンモニア酸化細菌や亜硝酸酸化細菌によって酸化分
解が促進され、次式により完全に無毒な硝酸になりきれ
いな水になる。

【００１４】

【化１】

【００１５】このように有機物を分解し、きれいになっ
た水は、紫外線ランプ１５、ヒータ１６、冷却用熱交換
器などを内蔵した水温制御・殺菌モジュル１７に入り、
水温を調節するとともに魚の病原菌や微細藻類などを死
滅させてから水流路（復路）３ｂを経由して、流出路１
８を通りエアセパレータ１９で混入している極微細気泡
を除去した後、水槽２に戻る。水槽２に戻った水の中に
含まれている前記の硝酸は、水槽底部穴あき板６の凹部
４にホールドされた水草２０などにより除去される。

【００１６】２１は水槽２と水回路とを分離する電磁弁
であり、この電磁弁２１の出口は濾過モジュル８の流入
路へ連通している。２２は水浄化装置１、水槽２からの
漏水を検知する漏水センサである。２３は制御装置であ
る制御回路を内蔵した制御ボックス、２４は給餌器、２
５は排水口７を覆う通水性キップ、２６は穴あき板６を
支持する支持台である。

【００１７】図２は、水槽の平面図であり、図３は、水
槽の断面図である。図において、水槽２の底部に通水性
の凹部４を設けた穴あき板６の上には、水槽風景として
の石２７が配設されている。また、前記の凹部４には、
通水性のポット２９に植えられた水草２０がホールドさ
れている。さらに、前記穴あき板６の穴５は、水槽２の
中に発生した汚れを底面３０に落すとともに、飼育して
いる魚２８が底面３０に入ったり出たりする出入口にも
なっている。水槽底面３０に落ちた水槽の汚れは、魚２
８が底面３０を泳ぐことによって通水性のキャップ２５
で覆われた排出口７から槽外に排出することができる。
なお、前記の穴あき板６は、支持台２６に着脱を容易に
するため６ａ、６ｂに２分割されている。

【００１８】図４は、水浄化モジュル１１の断面図であ
る。図において、水浄化モジュル１１は上蓋３１とケー
ス３２とからなり、その中には前述の塩基性物質からな
る水浄化細菌の固定化担体１０ａやポリビニールアルコ
ールなどからなる固定化担体１０ｂを内蔵している。流
入口３３を有するケース３２は、流出口３４を有する上
蓋３１をＯリング３５を介してボルト３６とナット３７
で固定している。さらに、前述の塩基性物質からなる水
浄化細菌の固定化担体１０ａは、図５に示すように高炉
水砕を原料とした多孔質のサドルロック型セラミックを
用いている。この高炉水砕は製鉄所から溶鉄１．０トン
当り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るもので
ある。高炉水砕は、多孔質のガラス質に焼成され下表に
示すようにＣａＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯなど
が主成分である。

【００１９】

【表１】

【００２０】このようにＣａＯが主成分であるので、前
述の反応式で水浄化モジュル１１にＮＯ₃ ^-が生成し
てもＰＨの低下がおこらない。また、ＰＨの低い原水を
使用しても水浄化細菌の固定化担体１０ａの表面は、Ｃ
ａＯで中和できるので水浄化細菌が繁殖している部分の
ＰＨは８程度に保持でき、水を浄化する細菌の活性を向
上させることができる。

【００２１】さらに、ＣａＯなどが主成分である水浄化
細菌の固定化担体１０ａの表面には水の中でカルシウム
などの２価のプラスイオンが沢山存在する。一方、水浄
化細菌はマイナスに荷電されているので固定化担体に付
着しやすく、水浄化細菌の固定化担体として最適であ
る。

【００２２】また、水温制御・殺菌モジュル１７に内蔵
された紫外線ランプ１５は、２５３．７ｎｍを中心波長
とする紫外線を照射し、この波長をよく透過させる石英
もしくは紫外線透過ガラス、フッ素樹脂で照射部が構成
されている防水型である。一方、紫外線ランプ１５の照
射を受けるモジュル１７の中を循環水がワンパスで通過
する時間と紫外線ランプ１５の紫外線放射照度の積は１
０〜１０⁵μｗｓｅｃ／cm²が最適であり、このモジュ
ル１５は横太りよりも縦長がよい。この紫外線ランプ１
５は、水槽２に発生した魚の病原菌や藻類を殺菌、殺藻
し、さらに遊離塩素も除去できるので、魚や水浄化細菌
などの飼育環境をより高める働きをしている。

【００２３】次に、前記の水槽２に発生した汚れの排出
および排出した汚れの水浄化装置１による分解除去効果
と水草などの植え換えやすさを下記の実験で判定した。

【００２４】実験に用いた観賞魚水槽は、１００ｌの内
容積をもつアクリル樹脂製のもので、底部に通水性で直
径４５mmの凹部を４個と直径４０mmの穴５を２個設けた
穴あき板６を配置し、前記穴あき板６の穴５から落ちた
水槽２の汚れは魚２８が水槽底面３０を泳ぐ時、排水口
７から水槽外に取り出しやすくした。また、水槽底部の
穴あき板６に設けられた通水性の凹部４には、ポット２
９に植えた水草２０を釣り下げた状態で出入れができる
ので、実験に用いた水槽は水草の交換が容易となり、頻
繁に変えられるようにした。次に、水槽２の水温はヒー
タ１６、冷却用熱交換器、サーミスタなどで２７±１℃
に保つようにした。さらに、濾過モジュル８は、０．５
ｌの内容積をもつ塩化ビニール製の円筒形のもので、中
にはステンレス製の７０メッシの金網で構成したフィル
ターを内蔵した。水浄化モジュル１１は、３ｌの内容積
をもつ塩化ビニール製の円筒形のもので、中には高炉水
砕を原料とした３／８インチの多孔性サドルロック型セ
ラミックからなる水浄化細菌の固定化担体１０ａとポリ
ビニールアルコールを原料とした直径３mmの多孔性ボー
ルからなる水浄化細菌の固定化担体１０ｂなどを内蔵し
た。また、水浄化モジュル１１の入口には、イジェクタ
ー１２を設置し、そのイジェクター効果により１ｌ／分
の空気を供給した。この空気中の酸素量は、水中のアン
モニアを硝酸まで酸化分解するのに必要な量以上の供給
量であるので、水浄化モジュル１１を通過した水の溶存
酸素量が飽和状態である。したがって、従来の水槽のよ
うに散気管を入れてエアーポンプでエアレーションは行
わなかった。前述の水浄化モジュル１１の後流に配置し
た紫外線ランプ１５の照射を受ける容器内を水槽２の水
がワンパスで通過する時間と紫外線放射照度の積は１０
³μｗｓｅｃ／cm²とした。

【００２５】上記の水槽２と水浄化装置１を図１のよう
に組み合わせ、この水槽に大きさ約５cmの熱帯魚２０尾
入れ、毎日窒素含有量３０mgの餌を与え、水圧送手段９
で水槽の水を５ｌ／分で循環させ１２ヶ月間飼育した時
の水槽内の水質、汚れの蓄積状態、雑菌数と藻類の付着
状態、水浄化モジュル１１のＰＨ、アルカリイオン量な
どを測定し、効果を判定した。その結果の１部を表２、
表３に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２の結果から、本発明の水浄化システム
は毎日窒素含有量３０mgの餌を与え、１２ヶ月間熱帯魚
を飼育しても水槽の水のＮＨ₄−Ｎ、ＮＯ₂−Ｎ、ＣＯ
Ｄが非常に少なく水槽の汚れをよく浄化する。また、Ｐ
Ｈも７．７で水浄化細菌が高い活性を維持できる。さら
に水槽内に汚れの蓄積、藻類の付着がなく雑菌も非常に
少ないので長期間きれいで、悪臭の無い水槽を実現で
き、魚のへい死もなくなる。

【００２８】

【表３】

【００２９】表３は、上記の試験に用いた水浄化モジュ
ルに内蔵する水浄化細菌の固定化担体用の材料について
試験した結果である。表３から、〜の塩基性材料か
らなる水浄化細菌の固定化担体を使用すると、水浄化モ
ジュル１１でアンモニアの酸化分解時に発生する硝酸が
中和され、各水浄化モジュル内のＰＨの低下を防止する
ことができる。これによって、本発明は水浄化細菌の高
活性を保持できる。これに対して塩基性物質を用いない
従来方式であると中和できないので水浄化モジュル内
のＰＨが低くなり、水浄化細菌の活性が低下するので水
槽の水が浄化できない。なお、図６は水浄化細菌の活性
と水のＰＨとの関係を示したものである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明の水浄化装置によれ
ば、次の効果が得られる。

【００３１】（１）水槽の中に発生した水の汚れをすぐ
槽外に取り出せるので、長期間汚れの蓄積がなく悪臭の
ない水槽が実現できる。

【００３２】（２）水槽から取り出した汚れを活性の高
い水浄化細菌で完全に分解できる。（３）水槽の中に繁殖した雑菌を殺菌できるので魚のへ
い死がなくなり、また殺藻もできるので水槽壁面の汚れ
も防止できる。

【００３３】（４）水槽用風景材料としての水草の交換
が容易になり、水草を何種類も準備しておけば、何度で
も水草を取り換えることができるので、いつも新しい水
草を見て楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における水浄化装置の断面図

【図２】同水浄化装置に設けられた水槽の平面図

【図３】同水浄化装置に設けられた水槽の断面図

【図４】同水浄化装置に設けられた水浄化モジュルの断
面図

【図５】水浄化モジュルに内蔵された水浄化細菌固定化
担体の斜視図

【図６】水浄化細菌の活性と水のＰＨとの関係図

【図７】従来の水浄化システムの構成断面図

【符号の説明】

１水浄化装置２水槽４凹部６穴あき板７排水口９水圧送手段１１水浄化モジュル１２空気供給手段１７水温制御・殺菌モジュル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 3/06 3/10 Ｚ 3/34 １０１Ｄ 9/00 Ａ 8515−4Ｄ (72)発明者高橋豊大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底面に排水口を有する水槽と、この水槽の
底部に配置した通水性の凹部を設けた穴あき板と、前記
穴あき板を介し前記排水口から水槽外に取り出した水槽
の水を浄化する水浄化モジュルと、この水浄化モジュル
を通した後再び水槽に戻す強制循環流路とからなる水浄
化装置。
【請求項２】通水性の凹部は、ポットに植えた水草を支
持してなる請求項１記載の水浄化装置。
【請求項３】穴あき板の穴は、魚が前記穴を通して水槽
底面と水槽上部を往復できる大きさとしてなる請求項１
記載の水浄化装置。
【請求項４】水槽底面に設けた排水口に通水性の穴あき
キャップを配置した請求項１記載の水浄化装置。
【請求項５】水浄化モジュルは、水浄化細菌を具備し、
この水浄化モジュルへ空気を送る空気供給手段と、内部
にヒータ、冷却用熱交換器、温度制御装置および紫外線
ランプを配置した水温制御殺菌モジュルを備えてなる請
求項１記載の水浄化装置。
【請求項６】水浄化モジュルの水浄化細菌の固定化担体
は少なくともその一種が塩基性物質からなる請求項５記
載の水浄化装置。
【請求項７】塩基性物質はカルシウム、マグネシウム、
ナトリウム、カリウムの酸化物、ケイ酸塩の群より選択
した少なくとも一種を含む固形物である請求項６記載の
水浄化装置。