TW202000604A - 水淨化裝置、養殖水淨化系統、水的淨化方法及水生生物的生產方法 - Google Patents

Abstract

一種水淨化裝置，包括：至少一個基材，擔載有脫氮細菌；保持部，保持所述基材；灑水機構，將被處理水灑至所述基材上；以及排水機構，設置於所述保持部，且以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水。

Description

水淨化裝置、養殖水淨化系統、水的淨化方法及水生生物的生產方法

本發明是有關於一種水淨化裝置、養殖水淨化系統、水的淨化方法及水生生物的生產方法。

於進行魚等水生生物的養殖時，重要的是：首先，儘可能早地對被養殖的水生生物進行培育，繼而，防止由養殖的魚的排泄物、或餌料的殘留等產生的氮成分成為氨而對養殖的魚等造成傷害。已知氨態氮對於魚的毒性非常高。因此，使用藉由微生物的作用而將氨態氮氧化為對魚的毒性比較低的硝酸態氮的硝化反應。然而，硝酸態氮若與氨相比可謂毒性低，但毫無疑問仍有害，理想的是將硝酸態氮進而還原至氮。而且，將硝酸態氮還原為氮的反應（脫氮）通常是於厭氧的環境下進行。於水生生物的養殖中，為了水生生物的發育，需要將水槽系統設為好氧的環境，於厭氧的環境下進行的硝酸態氮的還原反應於通常的養殖場中並未進行。因此，關於硝酸態氮的去除，需要利用自河流等取入新鮮的水等方法於短期內對進行養殖的水槽等的水進行更換。

但是，水的更換的前提為使用大量的水，例如於在附近並不存在海或河流的內陸地區等進行養殖時，難以進行大量的水的更換。另外，水的更換意味著產生大量的排出水，且作為排出水而使養殖中所產生的氨、亞硝酸、硝酸等氮化合物全部流入河流或海的情況就河川等的富營養化等方面而言亦欠佳。此外，另一方面，就近年來的環境保護的觀點而言，排出水的基準變嚴格。

為了解決該問題而進行如下操作：使用利用微生物的兩階段的反應將由魚等產生的氨自排出水去除。即，為使用將氨轉變為硝酸的反應（硝化）、以及將硝酸分解為氮的反應（脫氮）的方法。若分解至氮，則可不對環境造成負擔地排出至空氣中。 該使用生物的反應、特別是後段的將硝酸分解為氮的反應是以使用厭氧性細菌為前提並於對於細菌而言為厭氧性的條件下使用。

專利文獻1中，於脫氮反應中使用纖維素等作為基材。其原理說明有「天然高分子或生物降解合成樹脂等生物降解性高分子成為異養（有機）營養細菌的生長（growth）、增殖方面的基質或供氫體，且於水中的溶氧極少的狀況下，在作為氮氧化物的亞硝酸鹽、及硝酸鹽的存在下，呼吸中利用氮氧化物中的氧且將氮氧化物還原去除的兼性厭氧性微生物即脫氮細菌群集並著床於生物降解性高分子上」。

另外，專利文獻2及專利文獻3中，揭示有如下技術：例示有生物降解性樹脂作為纖維素以外的脫氮反應中可使用的基材。

另一方面，作為使用好氧的條件進行脫氮反應的裝置，專利文獻4中，揭示有於過濾裝置的水路中配置內部包含生物降解性塑膠的濾材且該濾材的上側與空氣相接的結構。該技術中，生物降解性塑膠包含於濾材的內部且濾材外周存在好氧性微生物，因此進行脫氮的生物降解性塑膠自身被置於厭氧性的狀態下。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平10-85782號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-24000號公報 [專利文獻3]日本專利特開2010-88307號公報 [專利文獻4]日本專利特開2006-149221號公報

[發明所欲解決之課題] 但是，於所述專利文獻中所示出的處理中，有時來不及去除硝酸，而硝酸的濃度逐漸上升。結果，對養殖的水生生物等造成不良影響，並導致飼料轉換率的惡化。當然，若飼料轉換率差，則亦產生如下問題：用於將水生生物飼養至可於市場上交易的大小為止的飼料成本增大。因此，要求脫氮效率更高且可改善飼料轉換率的水淨化裝置。 本發明的目的為解決此種課題，且提供一種水淨化裝置，於有效率地去除被處理水中所含的硝酸且將養殖水作為被處理水進行淨化的情況下，可改善作為養殖對象的水生生物的飼料轉換率並減小飼料成本。另外，本發明的其他目的為提供一種水生生物的飼料轉換率極其良好的水生生物的生產方法。

[解決課題之手段] 本發明者等人為了解決所述課題而進行研究，發現，藉由將先前大多在厭氧性條件下進行的脫氮反應果敢地暴露於大氣中，而脫氮能力增加，從而達成了本發明。本發明包含以下內容。

（1） 一種水淨化裝置，包括： 至少一種基材，擔載有脫氮細菌； 保持部，保持所述基材； 灑水機構，將被處理水灑至所述基材上；以及 排水機構，設置於所述保持部，且以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水。 （2） 如（1）所述的水淨化裝置，其中所述被處理水為養殖水。 （3） 如（1）或（2）所述的水淨化裝置，其中所述排水機構為使所述被處理水不滯留地進行排水的機構。 （4） 如（1）至（3）中任一項所述的水淨化裝置，其中所述基材包含生物降解性塑膠。 （5） 如（4）所述的水淨化裝置，其中所述生物降解性塑膠包含源自二羧酸的構成單元。 （6） 如（5）所述的水淨化裝置，其中所述生物降解性塑膠包含兩種以上的源自二羧酸的構成單元。 （7） 如（4）至（6）中任一項所述的水淨化裝置，其中所述基材為包含熱塑性樹脂的線材彎曲而相互纏繞並且於線材彼此接觸的接觸部所述線材彼此熔接而成為一體的立體網狀成形體，所述線材包含所述生物降解性塑膠。 （8） 如（1）至（7）中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部具有能夠自所述保持部放出灑至所述基材上的所述被處理水的孔。 （9） 如（1）至（8）中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部可裝卸地裝配於所述水淨化裝置。 （10） 如（9）所述的水淨化裝置，其裝配有多個所述保持部。 （11） 如（1）至（10）中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部藉由網結構來保持基材。 （12） 一種養殖水淨化系統，其對自養殖水生生物的養殖池抽出的養殖水進行淨化並再次供給至所述養殖池，所述養殖水淨化系統包括： 生物過濾床，將自所述養殖池抽出的所述養殖水中所含的氨轉換為硝酸；以及 如（1）至（11）中任一項所述的水淨化裝置，從自所述生物過濾床排出的養殖水去除硝酸。 （13） 一種水的淨化方法，其為包括自被處理水去除硝酸的脫氮步驟的水的淨化方法，並且 所述脫氮步驟包括：將被處理水灑至擔載有脫氮細菌的基材上的步驟；以及以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水的步驟。 （14） 如（13）所述的水的淨化方法，其中所述基材包括包含兩種以上的源自二羧酸的構成單元的生物降解性塑膠。 （15） 一種水生生物的生產方法，其使用如（13）或（14）所述的水淨化方法，其中所述被處理水為水生生物的養殖水。 （16） 如（15）所述的水生生物的生產方法，其中所述水生生物為鰻鱺。

[發明的效果] 根據本發明，可提供一種可有效率地脫氮的水淨化裝置，且可提供一種可減少被處理水中的硝酸濃度的淨化裝置。 而且，本發明的目的·效果並不具體限於所述記載的內容，而是包含本領域技術人員根據說明書整體而明瞭的內容。

以下，對本發明進行詳細說明，但以下記載的構成要件的說明為本發明的實施形態的一例（代表例），本發明並不限定於該些內容，可於其主旨的範圍內進行多種變形來實施。

本發明的第1實施形態的水淨化裝置包括：至少一個基材，擔載有脫氮細菌；保持部，保持所述基材；灑水機構，將被處理水灑至所述基材上；以及排水機構，設置於所述保持部，且以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水。被處理水並無特別限定，例如可為養殖水，即，水淨化裝置可為養殖水淨化裝置。以下，對於本實施形態的水淨化裝置，以作為其一態樣的養殖水淨化裝置為例進行詳細說明。

1. 養殖水淨化裝置 本實施形態的養殖水淨化裝置包括：至少一個基材，擔載有脫氮細菌；保持部，保持所述基材；灑水機構，將養殖水灑至所述基材上；以及排水機構，設置於所述保持部，且以使所述基材的至少一部分始終自所述養殖水露出的方式排出所述養殖水。本實施形態的養殖水淨化裝置視需要亦可適宜包括該些構成以外的構成。

1-1. 擔載有脫氮細菌的基材 養殖水淨化裝置中使用的基材為擔載有將硝酸轉換為氮的脫氮細菌並且提供用於脫氮的還原力的基材。硝酸例如可為藉由硝化細菌自氨轉換的硝酸。再者，無需所填充的所有基材均擔載脫氮細菌，只要以根據用途可自被處理水將硝酸充分地轉換為氮的程度擔載脫氮細菌即可。 用於將硝酸製成氮的脫氮細菌可適宜使用具有該功能的已知的菌。

本實施形態中，就對脫氮細菌提供基質或作為供氫體的有機物的方面而言，基材較佳為包含生物降解性塑膠。 作為生物降解性塑膠，通常已知有聚乳酸（polylactic acid，PLA）系、聚丁二酸丁二酯（polybutylene succinate，PBS）系、聚己內酯（poly caprolactone，PCL）系、聚羥基丁酸酯（poly hydroxybutyrate，PHB）系的生物降解性塑膠。該些中，較佳為包含源自二羧酸的構成單元的PBS（聚丁二酸丁二酯）系或PCL（聚己內酯）系的合成生物降解性塑膠，最佳為包含源自二羧酸的構成單元的PBS系的生物降解性塑膠。再者，所謂PBS系的生物降解性塑膠，是指於構成聚合物的重複單元中包含丁二酸丁二酯單元者，更佳為丁二酸丁二酯單元相對於構成聚合物的所有重複單元的莫耳比為0.3以上，進而佳為0.5以上。 作為較佳的生物降解性塑膠，具體而言，可列舉：聚己內酯、聚(己內酯/丁二酸丁二酯)、聚丁二酸丁二酯、聚(丁二酸丁二酯/己二酸丁二酯)、聚(丁二酸丁二酯/碳酸丁二酯)、（聚乳酸/聚丁二酸丁二酯系）嵌段共聚物等。該些中，較佳為使用包含琥珀酸作為單體成分者。 另外，就生物降解性高的方面、並且可緩慢地供給用於脫氮的適度的還原力（能量）的方面而言，較佳為包含兩種源自二羧酸的構成單元的聚(丁二酸丁二酯/己二酸丁二酯)（PBSA）。進而，與PHB系等其他生物降解性塑膠於好氧厭氧兩種環境下進行生物降解的情況相比，PBSA容易於比較好氧的環境下進行生物降解，可成為脫氮細菌的生長、增殖方面的基質或供氫體，就該方面而言較佳。

基材的形狀並無特別限定，可為顆粒狀、塊狀（矩形形狀、球狀、立體網狀等）、薄片狀、粒子狀、纖維狀等任一形狀。若考慮到填充的容易性，則較佳為薄片狀、粒子狀、纖維狀等。另外，於保持部藉由網結構來保持基材的情況下，雖亦取決於孔徑，但就防止通過網眼所致的基材的損失或提高作業效率的觀點而言，較佳為顆粒狀、塊狀等。另外，於基材包含生物降解性塑膠的情況下，可設為如下態樣：基材例如為包含熱塑性樹脂的線材彎曲而相互纏繞並且於線材彼此接觸的接觸部所述線材彼此熔接而成為一體的立體網狀成形體，該線材包含生物降解性塑膠。此種立體網狀成形體例如可利用以下方法而獲得。即，於將熔融的PBSA等生物降解性樹脂（熱塑性樹脂）自擠出成形機模具以多根線材的形式擠出時，對經擠出的線材作用進行彎曲的力而彎曲為環（loop）狀。而且，彎曲為環狀的多根線材相互纏繞，且於線材彼此接觸的部分進行熱接著，因此，藉由將其夾於輥而一邊形成為一定厚度一邊通過水槽內而冷卻固化，藉此，可獲得線材三維且無規地相互纏繞而成的立體網狀成形體。

1-2. 保持部 保持部若可保持所述基材，則並無特別限定。保持部例如是以如下方式保持基材：藉由排水機構等使基材的至少一部分始終自養殖水露出而非使基材完全浸漬於養殖水中。所述保持部藉由在基材的至少一部分暴露於空氣的狀態下保持基材，而可於好氧的環境下保持基材。再者，此處所述的露出包括若未完全浸漬於養殖水而暴露於空氣中，則基材的表面潤濕的情況。 保持部進而包括即便不與基材直接接觸亦與進行保持的情況相同的態樣。例如，包含包圍基材周圍的零件等。

於本說明書中，所謂好氧環境，並非是指以微生物為對象的好氧環境，而是指以水生生物（主要是魚類）為對象的好氧環境。具體而言，好氧環境中，水中的溶氧濃度（溶氧（Dissolved Oxygen，DO））可為5 mg/L以上，可為6 mg/L以上，可為7 mg/L以上，可為8 mg/L以上，可為9 mg/L以上，可為10 mg/L以上。

所述保持部較佳為具有能夠自所述保持部放出灑至所述基材上的所述養殖水的孔。其原因在於：藉由自保持部放出養殖水，而防止基材完全浸漬於養殖水中，並使所述基材的至少一部分自所述被處理水露出，從而容易將基材保持為好氧的環境。作為所述孔，只要可自保持部放出保持部內的養殖水，則並無特別限定，其形狀、大小、數量、位置等可根據養殖水的水質、基材的種類等適宜選擇。另外，所述孔可為後述的網結構的開孔，於在養殖水淨化裝置裝配有多個保持部的情況下，亦可作為對於配置於下游側的基材而言的灑水機構而發揮功能。另外，於為配置於養殖水淨化裝置的最下游的保持部的情況下，可兼作養殖水淨化裝置的排水機構。

另外，所述保持部較佳為可裝卸地裝配於所述養殖水淨化裝置。其原因在於：伴隨自養殖水淨化裝置取下保持部，亦自養殖水淨化裝置取下基材，從而可藉由目視或各種測定容易地確認到基材的劣化及減少。另外，於確認到基材的劣化或減少的情況下，可將基材連同保持部一起自養殖水淨化裝置取下，並安裝保持有新的基材的保持部。 作為包括可裝卸的保持部的養殖水淨化裝置，例如，可列舉如下態樣：如圖2所示，灑有養殖水的一側的一面為開口面的矩形箱體的保持部11可沿著導軌13裝卸於養殖水淨化裝置。

如此，於保持部可裝卸地裝配於養殖水淨化裝置的情況下，所述保持部較佳為於養殖水淨化裝置裝配有多個。其原因在於：藉此，於在一部分保持部內產生基材量的減少、脫氮能力的降低等的情況下，藉由僅將該保持部自養殖水淨化裝置取下，並安裝保持有新的基材的保持部，而可抑制養殖水淨化裝置的脫氮能力的降低。 裝配有多個的保持部的排列可為並聯及串聯的任一種。例如，於後述的實施例中使用的養殖水淨化裝置中，如圖2所示，將多個保持部11串聯地配置。該情況下，較佳為將新的保持部安裝於並未更換的保持部的下游側。即便於通過了上游側的保持部內的基材的養殖水中殘存有未完全脫氮的硝酸，亦可使新供給至下游側的脫氮細菌進行脫氮，從而提高養殖水淨化裝置的脫氮效果。 另外，於裝配有多個保持部的情況下，其數量並無特別限制，只要根據使用的基材、養殖水的硝酸濃度等適宜設定即可。例如，較佳為使用2個～20個左右的保持部。

另外，較佳為所述保持部藉由網結構來保持基材。例如，於多個保持部串聯連接的情況下，在養殖水通過上游側的保持部時，養殖水由網分斷，並成為液滴而灑至位於下游側的基材。即，網結構亦可作為後述的灑水機構發揮功能。另外，配置於最下游側的保持部亦可作為自養殖水淨化裝置排出養殖水的排水機構發揮功能。 網結構的原材料、線徑、網眼、編織方法等並無特別限定，可根據養殖水的水質、基材的尺寸等適時選擇。因有時會通過包含硝酸的養殖水，因此作為網結構，較佳為對硝酸的耐性高的鈦金屬網、氟樹脂網等。

1-3. 灑水機構 灑水機構為用於將擔載有脫氮細菌的基材維持為好氧的環境、並且將養殖水灑至該基材的機構。灑水過程中，基材除了暴露於養殖水的液滴中以外，亦暴露於大氣中，因此可設為好氧的環境。 灑水機構若可將養殖水的液滴散佈於基材上，則關於所述液滴的大小、灑水的方向等並無特別限定。作為具體的灑水機構，除了所述保持部的網結構以外，亦可列舉噴淋、霧狀噴霧等，就可均勻地灑至基材上的方面而言，較佳為噴淋。另外，就抑制消耗能量的方面而言，較佳為沿重力方向灑水。

1-4. 排水機構 排水機構為設置於所述保持部、且以使基材的至少一部分始終自養殖水露出的方式排出養殖水的機構。作為排水機構的一態樣，可列舉如下機構：以不會滯留於養殖水淨化裝置內的方式排出由所述灑水機構灑至基材的養殖水。若養殖水淨化裝置內、特別是保持部內裝滿養殖水，則擔載有脫氮細菌的基材浸漬於養殖水中，從而無法維持好氧的環境，因此需要排出經灑水的養殖水。所謂以不會滯留的方式排出，並非是指於水淨化裝置內完全不滯留養殖水，而是指以擔載有脫氮細菌的基材可維持好氧環境的程度進行排出。例如，相對於基材的總表面積，浸漬於養殖水中的表面積較佳為2成以下，更佳為1成5分以下，進而佳為1成以下，特佳為完全未浸漬的狀態。再者，相對於基材的總表面積，接觸有養殖水的表面積例如可藉由孔的開口率、排水閥等進行調整。

作為排水機構，若可以不滯留於養殖水淨化裝置內的速度排出灑至基材的養殖水，則並無特別限定，除了所述保持部的網結構或孔以外，亦可為排水口、排水管等。

此種灑水式養殖水淨化裝置中，因將擔載有脫氮細菌的基材置於好氧的環境中，因此特別是於使用生物降解性塑膠作為基材的情況下，所述生物降解性塑膠的生物降解快速進行而提供基質或有機物、即脫氮細菌的營養源，因此脫氮能力提高。藉此，可有效地自養殖水中去除對水生生物有害的硝酸，可改善水生生物的飼料轉換率。 此處，所謂本申請案說明書中的飼料轉換率，是指水生生物增加1 kg體重所需的飼料的重量，是利用下述式子算出。 飼料轉換率=提供的飼料的重量/水生生物的增加重量 飼料轉換率的值越小，越可有效率地將飼料用於水生生物的體重增加。 飼料轉換率會根據水生生物的種類、水溫等而變動。例如，鰻鱺的飼料轉換率通常為1.8～2.0。另外，通常，冬季與夏季相比飼料轉換率惡化（即，值變大）。

2. 養殖水淨化系統 本發明的第2實施形態的養殖水淨化系統對自養殖水生生物的養殖池抽出的養殖水進行淨化並再次供給至所述養殖池，所述養殖水淨化系統包括：生物過濾床，將自所述養殖池抽出的所述養殖水中所含的氨轉換為硝酸；以及所述養殖水淨化裝置，從自所述生物過濾床排出的養殖水去除硝酸。

2-1. 生物過濾床 生物過濾床包括鈣系基材以及生物降解性樹脂基材。 鈣系基材是使菌生長的基材，所述菌用於將自養殖池移送來的養殖水中的氨轉換為硝酸。用於將氨轉換為硝酸的菌可適宜使用具有該功能的已知的菌。再者，鈣系基材亦具有如下作用：抑制因由硝化菌產生的硝酸的影響而養殖水的pH值偏酸性的情況。 鈣系基材只要為包含鈣的基材，則並無特別限定，但就廢棄物的利用活用的觀點而言，較佳為使用貝殼、珊瑚砂等。 作為鈣系基材，於使用貝殼等的情況下，可直接配置於生物過濾床，亦可於粗粉碎後配置，亦可於微粉碎後配置。再者，於對養殖水另行添加碳酸鈣等而調整養殖水的pH值的情況下，生物過濾床無需使用鈣系基材，可使用樹脂製等水處理用微生物載體。

2-2. 較佳的態樣 參照圖1對本發明的養殖水淨化系統的較佳的態樣的一例進行說明。 圖1所示的養殖水淨化系統包括：養殖池1、物理過濾裝置2、第1集水槽3、生物過濾床4、養殖水淨化裝置5、第2集水槽6、氧氣錐7、以及UV（紫外線，ultraviolet）殺菌裝置8。

所述養殖水淨化系統中，首先，將養殖水自養殖池1移送到物理過濾裝置2，於物理過濾裝置2中，去除養殖水中所含的餌料、糞便等固體物。將經物理過濾的養殖水暫時儲存於第1集水槽3中。繼而，將養殖水移送到生物過濾床4，並藉由生物過濾床4所擔載的硝化細菌將養殖水中的氨轉換為硝酸。將自生物過濾床4排出的養殖水灑至本發明的養殖水淨化裝置5的基材上，且養殖水中所含的硝酸是藉由基材所擔載的脫氮細菌而轉換為氮氣並被去除。將如此去除了硝酸的養殖水轉移到第2集水槽6中。其後，利用氧氣錐7向養殖水中吹入氧，使養殖水中的溶氧濃度上升。進而，養殖水被移送到UV殺菌裝置8，且於UV殺菌後，返回至養殖池1。 養殖水淨化系統的較佳態樣並不限定於所述例子，可施加各種變更，當然亦可具有並未圖示的其他構成。

3. 水的淨化方法 本發明的第3實施形態的水的淨化方法為具有自被處理水去除硝酸的脫氮步驟的水的淨化方法，並且所述脫氮步驟包括：將被處理水灑至擔載有脫氮細菌的基材上的步驟；以及以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水的步驟。 所述脫氮步驟可藉由如下方式進行：將養殖水灑至所述養殖水淨化裝置的基材上，並利用排水機構以使基材的至少一部分始終自養殖水露出的方式排出養殖水。

4. 水生生物的生產方法 本發明的第4實施形態的水生生物的生產方法為具有利用本發明的第3實施形態的水的淨化方法自養殖水去除硝酸的脫氮步驟的生產方法。 另外，於本實施形態的生產方法中，亦可進而具有將養殖水中的氨轉換為硝酸的硝化步驟。所述硝化步驟可藉由使養殖水通過所述生物過濾床來進行。

水生生物只要為棲息於水中的生物即可，典型而言，可列舉：鰻鱺、鮭魚、鱒魚、香魚、斑鮭等魚類，蟹、蝦等甲殼類等，該些中，較佳為鰻鱺。 [實施例]

以下，藉由實施例來進一步詳細說明本發明，本發明的範圍當然並不限定於以下的實施例中所示的態樣。

實施例中，於以下的條件下進行水生生物的養殖。 作為養殖池，準備5個每1個可投入養殖水5噸（ton）及鰻鱺約100 kg的養殖池。於所準備的各養殖池中分別投入5噸養殖水（合計水量25噸）。繼而，將合計485 kg的鰻鱺（鱸鰻（Anguilla marmorata）種）投入到各養殖池中，開始養殖。此時，於各養殖池中，以飼養密度大致均等的方式投入鰻鱺。養殖是於6月14日開始。

（實施例1-1） 於本實施例中，對使用組入有灑水式養殖水淨化裝置的養殖水淨化系統的情況下的、夏季的飼料轉換率進行了研究。以下說明其詳細情況。 於8月24日，使用圖2所示的灑水式養殖水淨化裝置，並藉由圖1所示的養殖水淨化系統開始養殖水的淨化。 具體而言，自13個矩形箱體的保持部的各開口面分別以等量分開投入75 kg的PBSA顆粒，並分別安裝於容量350 L的灑水式養殖水淨化裝置。繼而，將灑水式養殖水淨化裝置安裝於集水槽，並以流速為180 L/HR～290 L/HR的方式將養殖水灑至基材上。因與保持部的開口面對抗的面為網結構，因此通過基材的養殖水由網結構分斷，並灑至下游側的保持部內的基材上。於灑水式養殖水淨化裝置中，通水過程中，PBSA顆粒與大氣接觸而被置於好氧的環境下。 於所述條件下繼續進行通常的養殖，使脫氮細菌集聚於PBSA顆粒上。於9月24日，自通過灑水式養殖水淨化裝置的養殖水中並未檢測出硝酸，確認到養殖水中所含的硝酸被100%分解。另外，於之後的一個月內亦確認到硝酸被穩定地分解，因此判斷為脫氮細菌固定於PBSA顆粒。 隨著灑水式養殖水淨化裝置的運轉，於PBSA顆粒通過所述網結構等而減少的情況下，以PBSA顆粒的合計重量成為75 kg的方式適宜地向保持部內供給新的PBSA顆粒。 於10月24日，自5個所有的養殖池中取出鰻鱺，測定其體重，求出飼料轉換率。自養殖開始日6月14日至10月24日為止的132天內，養殖的鰻鱺的合計重量為664 kg，體重增加為179.4 kg。另外，該期間內提供的飼料的重量為362 kg。因此，所述期間（夏季）的飼料轉換率算出為2.02。

（實施例1-2） 於本實施例中，對使用組入有灑水式養殖水淨化裝置的養殖水淨化系統的情況下的、冬季的飼料轉換率進行了研究。以下說明其詳細情況。 進行所述實施例1-1後，將鰻鱺放回至養殖池，進而繼續鰻鱺的養殖。 於1月12日，自5個所有的養殖池中取出鰻鱺，測定其體重，求出飼料轉換率。自10月24日至1月12日為止的79天內，養殖的鰻鱺的合計重量為807.1 kg，體重增加為142.7 kg。另外，該期間內提供的飼料的重量為226.9 kg。因此，所述期間（冬季）的飼料轉換率算出為1.59。

（實施例1-3） 於所述實施例1-1及實施例1-2中使用的養殖水淨化系統中，於自8月25日到1月10日為止的139天內，每天測定1次淨化前的養殖水及通過灑水式養殖水淨化裝置後的養殖水的硝酸態氮濃度，並利用下述式子算出每1 kg PBSA的硝酸態氮的去除量，結果為4 g/kg/天～19 g/kg/天。再者，PBSA重量是設為75 kg。 [數式1]

（與實施例相關的考察） 如上所述，鰻鱺的飼料轉換率通常為1.8～2.0，通常，冬季比夏季惡化。相對於此，根據所述實施例1-1及實施例1-2的結果得知，藉由使用本發明的第1實施形態的灑水式養殖水淨化裝置，若於平常，於飼料轉換率惡化的冬季，飼料轉換率亦改善約2成。藉由此種飼料轉換率的改善，而期望可將飼料成本削減2成左右。

（比較例1） 自與實施例相同的時期、即6月14日起，使用圖3所示的沈澱式養殖水淨化裝置，並藉由圖1所示的養殖水淨化系統開始養殖水的淨化。 於容量350 L的沈澱式養殖水淨化裝置中投入75 kg的PBSA顆粒。繼而，以流速為180 L/HR～290 L/HR的方式自下方注入養殖水，並自上方排出處理水。於沈澱式養殖水淨化裝置中，通水過程中，PBSA顆粒完全浸漬於養殖水中而被置於厭氧環境下。 自開始試驗的8月24日至於實施例1中確認到自養殖水去除硝酸的9月24日為止的期間內，沈澱式養殖水淨化裝置的硝酸去除能力並不穩定，以0%至38%的分解能力變動。 另外，於自8月25日到1月10日為止的139天內，每天測定1次淨化前的養殖水及通過沈澱式養殖水淨化裝置後的養殖水的硝酸態氮濃度，並與實施例1-3同樣地算出每1 kg PBSA的硝酸態氮的去除量，結果為0 g/kg/天～4 g/kg/天。

1‧‧‧養殖池 2‧‧‧物理過濾裝置 3‧‧‧第1集水槽 4‧‧‧生物過濾床 5‧‧‧養殖水淨化裝置 6‧‧‧第2集水槽 7‧‧‧氧氣錐 8‧‧‧UV殺菌裝置 11‧‧‧保持部 12‧‧‧網結構 13‧‧‧導軌

圖1是表示本發明的第2實施形態的養殖水淨化系統的較佳的態樣的一例。 圖2是表示實施例中使用的灑水式養殖水淨化裝置的概要。 圖3是表示比較例中使用的沈澱式養殖水淨化裝置的概要。

1‧‧‧養殖池

2‧‧‧物理過濾裝置

3‧‧‧第1集水槽

4‧‧‧生物過濾床

5‧‧‧養殖水淨化裝置

6‧‧‧第2集水槽

7‧‧‧氧氣錐

8‧‧‧UV殺菌裝置

Claims (16)

1. 一種水淨化裝置，包括： 至少一種基材，擔載有脫氮細菌； 保持部，保持所述基材； 灑水機構，將被處理水灑至所述基材上；以及 排水機構，設置於所述保持部，且以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水。
2. 如申請專利範圍第1項所述的水淨化裝置，其中所述被處理水為養殖水。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的水淨化裝置，其中所述排水機構為使所述被處理水不滯留地進行排水的機構。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的水淨化裝置，其中所述基材包含生物降解性塑膠。
5. 如申請專利範圍第4項所述的水淨化裝置，其中所述生物降解性塑膠包含源自二羧酸的構成單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述的水淨化裝置，其中所述生物降解性塑膠包含兩種以上的源自二羧酸的構成單元。
7. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的水淨化裝置，其中所述基材為包含熱塑性樹脂的線材彎曲而相互纏繞並且於線材彼此接觸的接觸部所述線材彼此熔接而成為一體的立體網狀成形體，所述線材包含所述生物降解性塑膠。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部具有能夠自所述保持部放出灑至所述基材上的所述被處理水的孔。
9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部可裝卸地裝配於所述水淨化裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的水淨化裝置，其裝配有多個所述保持部。
11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的水淨化裝置，其中所述保持部藉由網結構來保持基材。
12. 一種養殖水淨化系統，其對自養殖水生生物的養殖池抽出的養殖水進行淨化並再次供給至所述養殖池，所述養殖水淨化系統包括： 生物過濾床，將自所述養殖池抽出的所述養殖水中所含的氨轉換為硝酸；以及 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的水淨化裝置，從自所述生物過濾床排出的養殖水去除硝酸。
13. 一種水的淨化方法，其為包括自被處理水去除硝酸的脫氮步驟的水的淨化方法，並且 所述脫氮步驟包括：將被處理水灑至擔載有脫氮細菌的基材上的步驟；以及以使所述基材的至少一部分始終自所述被處理水露出的方式排出所述被處理水的步驟。
14. 如申請專利範圍第13項所述的水的淨化方法，其中所述基材包括包含兩種以上的源自二羧酸的構成單元的生物降解性塑膠。
15. 一種水生生物的生產方法，其使用如申請專利範圍第13項或第14項所述的水淨化方法，其中所述被處理水為水生生物的養殖水。
16. 如申請專利範圍第15項所述的水生生物的生產方法，其中所述水生生物為鰻鱺。

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