JPH1071396A - 養殖池の循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】魚介類の養殖池中に発生する餌料の残餌や排泄
物のような汚泥を臭気を発生させずに乾燥処理でき、養
殖水の抗菌力を高め、養殖池を汚染することなく魚介類
の病害を予防し、小さい規模から大きな規模に至るまで
の全てに適用が容易で、自動化が可能な養殖池の循環装
置を提供すること。 【解決手段】魚介類の養殖池１の固形物を含む廃液を導
入して固液分離する固液分離槽４と、該固液分離槽４で
分離された廃液を導入して該廃液中の有機物を有用微生
物に吸着除去すると共に該廃液をろ過する生物ろ過タン
ク６と、該生物処理タンク６を経た処理液に酸素を混入
して前記養殖池１に返送する酸素供給手段10とを有する
養殖池１の循環装置において、前記生物ろ過タンク６内
に、腐植物を主体とする土壌成形体601と担持体602を充
填してなり、かつ前記生物ろ過タンク６に、清浄な水に
よる逆洗手段を設け、逆洗廃水を前記固液分離槽４に返
送する手段を有する養殖池の循環装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、魚介類の養殖池中
に発生する餌料の残餌や排泄物等の固形物を腐敗させる
ことなく処理し、養殖水の抗菌力を高め、養殖池を汚染
することなく、魚介類の病害を予防し、小さい規模から
大きな規模に至るまでの全てに適用容易であり、自動化
が可能な養殖池の循環装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】魚介類の養殖には、集約的に、効率的に
魚介類を生産するために、高密度養殖が行われている。
また、餌料として生餌にかわり、高蛋白質の配合餌料が
用いられ、これらの餌料の残餌や排泄物が養殖池に沈殿
し、ヘドロ状の汚泥となって養殖池底面に堆積し、養殖
池を汚染し、魚介類の病害を誘発する原因となってい
る。更に養殖池内の水を頻繁に入れ替えることも考えら
れるが、水の使用により養殖のコストが高くなる欠点が
ある。

【０００３】これらの対策として、養殖池底面に堆積し
た汚泥を外部に取り出して、ろ過し、処理後の水を養殖
池に戻し再度使用する循環方式が知られている。また外
部に取り出した廃液を生物処理する手法も試みられてい
る。

【０００４】しかし、従来の手法では、ろ過によって取
り出した汚泥、あるいは生物処理によって発生した汚泥
がすぐに腐敗してしまうという問題があり、いずれも処
理方式としては、不備である。

【０００５】特に汚泥を廃棄して土壌還元する場合に、
腐敗による臭気が環境問題を引き起こしている。また廃
棄された汚泥に含まれる水が土壌に浸透する速度が遅い
ために廃棄量が制限される問題がある。

【０００６】また、養殖池の規模が大きくなった場合に
は、発生汚泥量が増加するため、大規模な汚泥処理設備
を別途設けざるを得ない。しかし、汚泥処理設備を別途
設けには相当の設備コストを要し、養殖コストの増加を
招く欠点がある。

【０００７】更に、生物処理に従来の標準活性汚泥法を
導入した場合には、運転管理が煩雑であり、自動化が容
易でない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、魚介類の養殖池中に発生する餌料の残餌や排泄物の
ような汚泥を臭気を発生させずに乾燥処理できる養殖池
の循環装置を提供することにある。また本発明の他の課
題は、養殖水の抗菌力を高め、養殖池を汚染することな
く、魚介類の病害を予防し、小さい規模から大きな規模
に至るまでの全てに適用容易な養殖池の循環装置を提供
することにある。更に本発明の他の課題は、自動による
運転管理が可能な養殖池の循環装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係る養殖池の循環装置は、魚介類の養殖池の固形物
を含む廃液を導入して固液分離する固液分離手段と、該
固液分離手段で分離された廃液を導入して該廃液中の有
機物を有用微生物に吸着除去すると共に該廃液をろ過す
る生物ろ過タンクと、該生物処理タンクを経た処理液に
酸素を混入して前記養殖池に返送する酸素供給手段とを
有する養殖池の循環装置において、前記生物ろ過タンク
内に、腐植物を主体とする土壌成形体と担持体を充填し
てなり、かつ前記生物ろ過タンクに、清浄な水による逆
洗手段を設け、逆洗廃水を前記固液分離手段に返送する
手段を有することを特徴とする。

【００１０】本発明の好ましい態様としては、以下の態
様が挙げられる。 (1) 前記担持体が、溶出性シリカ成分を含有し微細多孔
の軽石であること (2) 前記固液分離手段で分離された固形物を汚泥処理施
設に移送し、該汚泥処理施設において、砂ろ過処理と乾
燥処理を行うこと (3) 前記酸素供給手段が、スタティックミキサーを有
し、該スタティックミキサーから液流の突出圧によって
空気中の酸素を吸引する構成を有すること (4) 養殖池内の液面をレベルセンサーにより検出する手
段と、該センサーの検出信号により、清浄な水の供給及
び酸素供給手段からの処理液の返送を制御する手段を有
すること (5) 養殖池内の池水をサンプリングする手段と、濁度及
び又は全有機炭素を測定する手段と、測定データを入力
する入力部と、入力したデータを処理して制御信号を取
り出し、該信号に基づき養殖池から固液分離手段への廃
液の取り出しを制御する制御部と、制御部に入力された
データを表示するモニターを有すること (6) 養殖池内の池水をサンプリングする手段と、顕微鏡
画像を得る手段と、該画像情報を入力する入力部と、入
力した画像を処理して制御信号を取り出し、該信号に基
づき、養殖池から固液分離手段への廃液の取り出し、及
び固液分離手段又は生物ろ過タンク内の微生物の管理を
行う制御部と、制御部に入力された画像を表示するモニ
ターを有すること (7) 養殖池内の餌供給エリアの上部からカメラで魚介類
の成育状態を撮影して画像情報を得る手段と、該画像情
報を入力する入力部と、入力した画像を処理して魚介類
の身長を変えることなく抽象的な姿像を作成する制御部
と、姿像及び身長の数値並びに成長の変化グラフを表示
するモニターを有すること

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に基づき、本発明の実施の形
態を説明する。

【００１２】図１は本発明の養殖池の循環装置を実施す
るための装置の一例を示すフロー図であり、図におい
て、１は魚介類の養殖池である。魚介類としては、各種
エビ、ヒラメ、フグ、ウナギ、ブリ、ハマチ、タイ、ク
ジラ等の各種養殖魚介類が挙げられるがこれらに限定さ
れない。養殖池１は複数でもよく、また容積は小さくて
も大きくてもよい。１０１は養殖池１内の溶存酸素を測
定する溶存酸素計であり、１０２は養殖池１の液面を検
出する液面計である。

【００１３】２は養殖池１に清浄な水を供給する水供給
管であり、該水供給管２には電磁弁２０１が設けられて
いる。

【００１４】３は魚介類の養殖池の固形物を含む廃液を
固液分離槽４に排出するための排出管であり、該排出管
３には電磁弁３０１が設けられている。固液分離槽４の
底部には沈澱した固形物（以下、必要により汚泥とい
う）を汚泥処理施設４０２に排出する汚泥排出管４０１
が設けられている。

【００１５】５は固液分離槽４で汚泥の中の重量成分が
沈降分離された残りの廃液を貯める廃液槽である。該廃
液槽５内の廃液はポンプ５０１によって生物ろ過タンク
６に管７を介して移送される。管７には３方電磁弁７０
１が設けられている。３方電磁弁７０１には生物ろ過タ
ンク６内の逆洗廃水を前記固液分離槽４に返送するため
の管８が接続されている。

【００１６】生物ろ過タンク６内には、腐植物を主体と
する土壌成形体６０１が充填されており、該土壌成形体
６０１の下方には担持体６０２が充填されている。

【００１７】腐植物を主体とする土壌成形体６０１は、
有用微生物又はその胞子、溶出性シリカ成分を含有して
いる腐植物とバインダ等を混合、乾燥後、ペレット状に
成形たものが用いられる。ペレットの形状は円柱、角
柱、円盤等のいずれであってもよい。

【００１８】腐植物に含まれる有用微生物、あるいはそ
の胞子が発芽した有用微生物は、微生物自体、あるいは
その微生物の放出する代謝物が、廃液中の有機物を吸着
する性能及び臭気成分の吸着性能に優れている。

【００１９】ペレットには、他の無機材（例えばマグネ
シウム、カルシウム等のミネラル）、溶出制限剤等を含
有することが好ましい。ミネラルを含有すれば、養殖池
へのミネラルの供給が可能となる。また溶出制限剤を含
有すればペレットの水への溶出時間を制御し、補充時期
を制御できる。

【００２０】担持体６０２としては、砂、活性炭、微細
多孔のセラミック、溶出性シリカ成分を含有する軽石等
が用いられ、好ましくは溶出性シリカ成分を含有する軽
石等である。溶出性シリカ成分を含有する軽石等として
は、粘土鉱物や火山性の岩石で水に溶け出すことができ
るシリカ成分を含有しており、微細多孔のものが好まし
く用いられる。

【００２１】表面に微細多孔構造を有する担持体を用い
ると、微生物群の棲息場所を提供し、かつ微生物群が活
性化し易い環境を与えることが可能となる。

【００２２】また、軽石等に溶出性シリカ成分が含まれ
ると、微生物群の活性化を補助する効果があり、更に、
溶出した単量体のシリカ成分が、固形物と結合し凝集す
る機能あるいは、固形物を吸着する機能も有し、養殖廃
液の浄化に役立つ。

【００２３】図１の例において、土壌成形体６０１と担
持体６０２は混在していてもよいし、担持体６０２を上
方に設けてもよいが、好ましくは、図１に示すように担
持体６０２を土壌成形体６０１の下方に設けることであ
る。

【００２４】９は生物ろ過タンク６の下部に設けられた
処理液配管であり、酸素供給手段１０に接続されてい
る。処理液配管９には３方電磁弁９０１が設けられてい
る。１１は清浄な水の供給配管であり、３方電磁弁９０
１に接続されている。

【００２５】図示の例では、生物ろ過タンク６は下向流
式であるが、上向流式であってもよい。１０は酸素供給
手段であり、酸素供給手段１０は、例えば図２に示す構
成の装置が用いられる。図２において、１１０は処理液
配管９に設けられるラインポンプであり、ポンプ５０１
の圧力不足を補充する必要がある場合に設けられる。１
１１はバルブ、１１２は圧力計、１１３は流量計であ
る。１１４は静的混合装置であり、市販のスタティック
ミキサーが用いられる。図示の例では、並列に設けられ
た配管９ａ、９ｂの各々にスタティックミキサー１１
４、１１４を設けている。２つのスタティックミキサー
１１４、１１４は同時に使用してもよいが、１本を予備
にすることが好ましい。１１５はスタティックミキサー
１１４に空気を供給するためのコンプレッサーであり、
１１６は空気供給管である。

【００２６】またコンプレッサー１１５を用いることな
く、図３に示すように、エジェクター作用によって空気
中の酸素を吸引することも可能である。養殖池の壁１０
３を貫通させた処理液配管９の先端にスタティックミキ
サー１１４を挿着し、スタティックミキサー１１４の手
前に配管１１７を立設する。配管１１７の上部は養殖池
の液面１０４よりも上に突出させて空気中から酸素を吸
引できるようにする。処理液配管９内の処理液の突出圧
によってエジェクター作用を呈する。

【００２７】尚、図１において、１１８はバイパス管で
あり、１１９は電磁弁である。

【００２８】次に上記装置を用いた養殖池の循環装置に
ついて説明する。

【００２９】養殖池は独立した池であってもよいが、河
川や海の一部を利用したものであってもよい。

【００３０】独立した池の場合には、電磁弁２０１を開
けて、水供給管２より養殖池１に清浄な水を供給する。
液面計１０２で一定水位になったことを検出したら、電
磁弁２０１を閉じる。溶存酸素計１０１で養殖池内の溶
存酸素を測定する。溶存酸素は２〜８ｐｐｍの範囲にあ
ることが好ましい。

【００３１】上記の清浄な水は、水道水、農業用水、工
業用水、河川水、海水等のいずれでもよい。

【００３２】電磁弁１１９を開けて酸素供給手段１０を
作動させて、養殖池内に液流を形成すると共に酸素を供
給する。酸素供給手段１０の作動は連続でも不連続でも
よい。

【００３３】養殖池１の池水の汚染が進んだら、電磁弁
３０１を開けて、養殖池１の底に沈澱した汚泥と廃液を
固液分離槽４に排出する。電磁弁３０１の制御は定期的
にタイマー作動させてもよいが、濁度計、ＴＯＣ計、顕
微鏡等によることが装置の自動化を可能にする上で好ま
しい。

【００３４】固液分離槽４内で沈降した重量成分の汚泥
は、汚泥排出管４０１を介して汚泥処理施設４０２に送
られる。汚泥処理施設４０２は低コストを可能にするた
めに、天日乾燥が好ましい。具体的には、地面に敷設し
た砂面に湿潤汚泥を撒いて、数日間天日乾燥する手法で
ある。なお、太陽光線の弱い地域では加熱手段を用いる
こともできる。

【００３５】廃液槽５の廃液はポンプ５０１により生物
ろ過タンク６に送られ処理される。本発明においては、
生物ろ過タンク６に腐植物を主体とする土壌成形体６０
１を用いているため、廃液中に含まれる有機物は腐植物
に含まれる有用微生物、あるいはその胞子が発芽した有
用微生物自体、あるいはその微生物の放出する代謝物に
よって、吸着、分解処理される。臭気成分も同時に吸着
され、分解あるいは資化される。腐植物に含まれる有用
微生物はバチルス属細菌であり、有機物を栄養源として
増殖し、有機物がなくなった時点で胞子化する。この有
用微生物は他の菌に対して優占化する傾向が強く、腐敗
菌や大腸菌を死滅させる能力がある。この有用細菌の性
質を顕在化させているのは溶出性シリカ成分の作用と推
定される。

【００３６】この有用細菌は微細多孔構造を有する担持
体６０２に棲息させておくことができる。担持体として
シリカ成分を含有する軽石等が用いられると、有用微生
物の棲息環境が更に向上するので好ましい。

【００３７】有用微生物は生物ろ過タンク６から流出し
て養殖池に流入すると、養殖池内の雑菌を死滅させ、養
魚の病気を予防する効果があるので好ましい。また有用
微生物を担持体でろ過して流出しないようにしても、有
用微生物の代謝物が流出すれば、その代謝物が同様の殺
菌効果を発揮する。

【００３８】生物ろ過タンク６に充填される土壌成形体
６０１と担持体６０２はろ過材としても機能するので、
廃液中の汚泥は、生物ろ過タンク６内でろ過される。ろ
過材に目詰まりが生じてくると、タンク６内の圧力が上
昇し、その圧力を検出して３方電磁弁９０１で処理液配
管９の流れの方向を閉じ、水供給管１１の流れの方向を
開けて水を供給して逆洗を開始する。この時３方電磁弁
７０１は管８に流れるように切り替える。逆洗廃水は固
液分離槽４に戻される。このとき有用微生物も一緒に固
液分離槽４に戻される。

【００３９】このため固液分離槽４内から汚泥処理施設
４０２に送られた汚泥には有用微生物が棲息する。従っ
て、数日間天日乾燥しても、有用微生物が腐敗菌の発生
ないし増殖を抑制するので、臭気を発生させない。乾燥
後に、発酵等をすることにより、肥料、土壌改良材等と
して好ましく用いることができる。

【００４０】上記のようにして生物ろ過された処理液
は、次に酸素供給手段１０において酸素が混入され、養
殖池１に送られる。

【００４１】次に、本発明において、電磁弁３０１の開
閉を自動制御する手段、あるいは生物の管理を自動制御
する手段等について図４に基づいて説明する。

【００４２】養殖池１内の池水を、サンプリングポンプ
２０により管２０ａを介して、各々濁度計２１、ＴＯＣ
計２２に移送する。各々の計器で測定し、その測定情報
を管理室２７内の入力部２４に配線２１ａ、２２ａを介
して入力し、入力したデータを制御部２５で処理して制
御信号Ｓを取り出し、該信号Ｓに基づき電磁弁３０１
（図１参照）の開閉を制御する。

【００４３】また上記の制御部２５に入力されたデータ
をモニター２６に表示することも好ましい。測定後のサ
ンプリング液は、排水管２０ｂを通して廃棄される。

【００４４】更に養殖池１内の池水をサンプリングし
て、顕微鏡２３によって画像を得、該画像情報を入力部
２４に配線２３ａを介して入力し、入力した画像を制御
部２５で処理して制御信号Ｓを取り出し、該信号Ｓに基
づき、電磁弁３０１の開閉を制御することもできる。ま
た該信号によって、本発明の装置全体における微生物の
管理を行うこともできる。さらに制御部２５に入力され
た画像をモニター２６に表示することも好ましいことで
ある。

【００４５】更に又、養殖池１内の餌供給エリア２９の
上部からカメラ２８で魚介類の成育状態を撮影して画像
情報を得、該画像情報を入力部２４に配線２８ａを介し
て入力し、入力した画像を制御部２５で処理して魚介類
の身長を変えることなく抽象的な姿像を作成し、該姿像
及び身長の数値並びに成長の変化グラフをモニター２６
に表示することも好ましいことである。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を例証す
る。

【００４７】図１に示す装置を用いて、エビ（紫エビ）
の養殖の実験を行った。各機器の仕様は以下の通りであ
る。

【００４８】 養殖池：５ｍ×７ｍ×0.8〜1.5ｍＨ、 300匹（開始時4.5〜７cm） 生物ろ過タンクの充填材： 土壌成形体（ペレット）：東洋バイオリアクター（株）社製 「ＴＯＹＯＲＯＺＡＩ−ＰＬ」0.5m³ 担持体（軽石） ：東洋バイオリアクター（株）社製 「ＴＯＹＯＲＯＺＡＩ−ＳＯ」0.5m³ 酸素供給手段： スタティックミキサー：東京日進ジャバラ社製「ミクセット５型」２連 汚泥処理施設：砂ろ過と天日乾燥処理実験 実験開始後、濁度計で池水を測定して、レベル５になっ
た時点で、電磁弁３０１を開けて汚泥を取り出し、固液
分離槽４からの沈降汚泥（濃度約１％）を汚泥処理施設
に取り出し、砂の上に撒いて、天日乾燥処理した。その
結果、汚泥中の水分は砂の中に浸透し、残った汚泥は２
週間経過しても腐敗せず、臭気を発生させることなく乾
燥処理できた。乾燥汚泥の砂の上における厚さは約15cm
であった。

【００４９】また砂の表面から乾燥汚泥を除き、再度約
１％の汚泥を砂の上に撒いて同様に乾燥処理したとこ
ろ、汚泥中の水の分離性、浸透性は良好であり、腐敗及
び臭気を発生させずに乾燥処理できた。

【００５０】更に養殖池内のエビは１年経過しても、病
気の発生もなく、平均して12〜15cmに成長した。

【００５１】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、魚介類の
養殖池中に発生する餌料の残餌や排泄物のような汚泥を
臭気を発生させずに乾燥処理できる養殖池の循環装置を
提供できる。また本発明によれば、養殖水の抗菌力を高
め、養殖池を汚染することなく、魚介類の病害を予防
し、小さい規模から大きな規模に至るまでの全てに適用
容易な養殖池の循環装置を提供できる。更に本発明によ
れば、自動による運転管理が可能な養殖池の循環装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すフロー図

【図２】酸素供給手段の一例を示すフロー図

【図３】酸素供給手段の改良例を示す要部断面図

【図４】養殖池の制御手段の一例を示すフロー図

【符号の説明】

１：養殖池 １０１：溶存酸素計 １０２：液面計 １０３：養殖池の壁 １０４：養殖池の液面 ２：水供給管 ２０１：電磁弁 ３：排出管 ３０１：電磁弁 ４：固液分離槽 ４０１：汚泥排出管 ４０２：汚泥処理施設 ５：廃液槽 ５０１：ポンプ ６：生物ろ過タンク ６０１：土壌成形体 ６０２：担持体 ７：管 ７０１：３方電磁弁 ８：管 ９：処理液配管 ９ａ、９ｂ：配管 ９０１：３方電磁弁 １０：酸素供給手段 １１０：ラインポンプ １１１：バルブ １１２：圧力計 １１３：流量計 １１４：静的混合装置 １１５：コンプレッサー １１６：空気供給管 １１７：配管 １１８：バイパス管 １１９：電磁弁 １１：水供給配管

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】魚介類の養殖池の固形物を含む廃液を導入
   して固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段で分
   離された廃液を導入して該廃液中の有機物を有用微生物
   に吸着除去すると共に該廃液をろ過する生物ろ過タンク
   と、該生物処理タンクを経た処理液に酸素を混入して前
   記養殖池に返送する酸素供給手段とを有する養殖池の循
   環装置において、前記生物ろ過タンク内に、腐植物を主
   体とする土壌成形体と担持体を充填してなり、かつ前記
   生物ろ過タンクに、清浄な水による逆洗手段を設け、逆
   洗廃水を前記固液分離手段に返送する手段を有すること
   を特徴とする養殖池の循環装置。
2. 【請求項２】前記担持体が、溶出性シリカ成分を含有し
   微細多孔の軽石であることを特徴とする請求項１記載の
   養殖池の循環装置。
3. 【請求項３】前記固液分離手段で分離された固形物を汚
   泥処理施設に移送し、該汚泥処理施設において、砂ろ過
   処理と乾燥処理を行うことを特徴とする請求項１又は２
   記載の養殖池の循環装置。
4. 【請求項４】前記酸素供給手段が、スタティックミキサ
   ーを有し、該スタティックミキサーから液流の突出圧に
   よって空気中の酸素を吸引する構成を有することを特徴
   とする請求項１、２又は３記載の養殖池の循環装置。
5. 【請求項５】養殖池内の液面をレベルセンサーにより検
   出する手段と、該センサーの検出信号により、清浄な水
   の供給及び酸素供給手段からの処理液の返送を制御する
   手段を有することを特徴とする請求項１、２、３又は４
   記載の養殖池の循環装置。
6. 【請求項６】養殖池内の池水をサンプリングする手段
   と、濁度及び又は全有機炭素を測定する手段と、測定デ
   ータを入力する入力部と、入力したデータを処理して制
   御信号を取り出し、該信号に基づき養殖池から固液分離
   手段への廃液の取り出しを制御する制御部と、制御部に
   入力されたデータを表示するモニターを有することを特
   徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の養殖池の循
   環装置。
7. 【請求項７】養殖池内の池水をサンプリングする手段
   と、顕微鏡画像を得る手段と、該画像情報を入力する入
   力部と、入力した画像を処理して制御信号を取り出し、
   該信号に基づき、養殖池から固液分離手段への廃液の取
   り出し、及び固液分離手段又は生物ろ過タンク内の微生
   物の管理を行う制御部と、制御部に入力された画像を表
   示するモニターを有することを特徴とする請求項１、
   ２、３、４又は５記載の養殖池の循環装置。
8. 【請求項８】養殖池内の餌供給エリアの上部からカメラ
   で魚介類の成育状態を撮影して画像情報を得る手段と、
   該画像情報を入力する入力部と、入力した画像を処理し
   て魚介類の身長を変えることなく抽象的な姿像を作成す
   る制御部と、姿像及び身長の数値並びに成長の変化グラ
   フを表示するモニターを有することを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５、６又は７記載の養殖池の循環装
   置。