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(In Japanese)脱窒装置および水生生物飼育システム

Patent code P180015412
File No. (S2016-0218-N0)
Posted date Nov 5, 2018
Application number P2017-557787
Patent number P6480015
Date of filing Nov 11, 2016
Date of registration Feb 15, 2019
International application number JP2016083548
International publication number WO2017110296
Date of international filing Nov 11, 2016
Date of international publication Jun 29, 2017
Priority data
  • P2015-250196 (Dec 22, 2015) JP
Inventor
  • (In Japanese)延東 真
  • (In Japanese)寺原 猛
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京海洋大学
Title (In Japanese)脱窒装置および水生生物飼育システム
Abstract (In Japanese)
【課題】
 好気条件下で効率的に水生生物の飼育水の脱窒処理を行うことが可能な脱窒装置および水生生物飼育システムを提供する。
【解決手段】
 実施形態の脱窒装置20は、水生生物の飼育に用いられる飼育水の脱窒装置20であって、飼育水槽2に貯留された飼育水がポンプ3により供給される濾過槽21と、濾過槽21内に収容されており、飼育水中の硝酸態窒素を還元する脱窒細菌を定着させる濾材22と、濾過槽21に溜まった飼育水を飼育水槽2に放出して濾材22を暴露させる酸素取込動作を間欠的に行う間欠放水部23と、を備える。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

水生生物を飼育する際、飼育する水生生物の代謝によりアンモニア態窒素(NH4-N)が排出される。アンモニアの水生生物への毒性は高いため、アンモニアの除去が水生生物を健康に飼育するためのキーポイントの一つである。自然界では、アンモニア態窒素は自然脱窒により窒素ガスになり大気中に放出される。すなわち、アンモニア態窒素は、硝化細菌により酸化されて、亜硝酸態窒素(NO2-N)、さらに硝酸態窒素(NO3-N)となる。その後、亜硝酸態窒素、硝酸態窒素は脱窒細菌により還元されて窒素ガス(N2)となり、大気中に放出される。

しかしながら、閉鎖循環系では、自然脱窒のための環境を整えることが困難である。そこで、従来は、好気的条件下で硝化反応が起こる硝化槽と、嫌気的条件下で脱窒反応が起こる脱窒槽を用いてアンモニアを除去していた(例えば特許文献1参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、脱窒装置および水生生物飼育システム、より詳しくは、水生生物を飼育するために飼育水を好気条件下で効率的に脱窒処理するための脱窒装置、および、当該脱窒装置と、飼育水の硝化処理を行う硝化装置とを備える水生生物飼育システムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
水生生物の飼育に用いられる飼育水の脱窒装置であって、
飼育水槽に貯留された飼育水が供給される濾過槽と、
前記濾過槽内に収容されており、前記飼育水中の硝酸態窒素を還元する脱窒細菌を定着させる濾材と、
前記濾過槽に溜まった前記飼育水を前記飼育水槽に放出して前記濾材を空中に暴露させる酸素取込動作を間欠的に行い、それにより、好気条件下での前記脱窒細菌による脱窒反応を促進する間欠放水部と、
を備えることを特徴とする脱窒装置。

【請求項2】
 
前記濾過槽内に収容されており、前記濾過槽に供給される前記飼育水中のアンモニア態窒素を酸化する硝化細菌を定着させる別の濾材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の脱窒装置。

【請求項3】
 
前記間欠放水部は、前記濾過槽内の飼育水を前記飼育水槽内に移動させるサイフォンにより構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の脱窒装置。

【請求項4】
 
前記濾過槽および前記間欠放水部は樹脂製であることを特徴とする請求項3に記載の脱窒装置。

【請求項5】
 
前記間欠放水部は、前記濾過槽内の飼育水を前記飼育水槽内に放出する流路を有する管路部と、前記管路部に設けられ、前記管路部の流路を間欠的に開閉するバルブとを有することを特徴とする請求項1または2に記載の脱窒装置。

【請求項6】
 
前記濾材は、多孔質セルロースを含むことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の脱窒装置。

【請求項7】
 
水生生物を閉鎖循環系で飼育するための水生生物飼育システムであって、
水生生物を飼育するための飼育水を貯留する飼育水槽と、
硝化槽と、前記硝化槽内に収容された第1の濾材とを有し、前記飼育水中のアンモニア態窒素を前記第1の濾材に定着した硝化細菌により酸化する硝化装置と、
脱窒槽と、前記脱窒槽内に収容された第2の濾材と、前記脱窒槽に溜まった前記飼育水を前記飼育水槽に放出して前記第2の濾材を空中に暴露させる酸素取込動作を間欠的に行う間欠放水部と、を有し、前記飼育水中の硝酸態窒素を前記第2の濾材に定着した脱窒細菌により好気条件下で還元する脱窒装置と、
前記飼育水槽に貯留された飼育水を取水して前記硝化槽および前記脱窒槽に注水するポンプと、
を備えることを特徴とする水生生物飼育システム。

【請求項8】
 
前記間欠放水部は、前記脱窒槽内の飼育水を前記飼育水槽内に移動させるサイフォンにより構成されていることを特徴とする請求項7に記載の水生生物飼育システム。

【請求項9】
 
前記脱窒槽および前記間欠放水部は樹脂製であることを特徴とする請求項8に記載の水生生物飼育システム。

【請求項10】
 
前記第2の濾材の体積は、前記第1の濾材の体積よりも大きいことを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載の水生生物飼育システム。

【請求項11】
 
前記第1の濾材の体積と前記第2の濾材の体積との比率は、1:3~5であることを特徴とする請求項7~10のいずれかに記載の水生生物飼育システム。

【請求項12】
 
前記第1の濾材の体積と前記第2の濾材の体積との比率は、1:4であることを特徴とする請求項7~11のいずれかに記載の水生生物飼育システム。

【請求項13】
 
前記硝化装置は、前記硝化槽に溜まった前記飼育水を前記飼育水槽に放出して前記第1の濾材を空中に暴露させる酸素取込動作を間欠的に行う別の間欠放水部をさらに有することを特徴とする請求項7~12のいずれかに記載の水生生物飼育システム。

【請求項14】
 
水槽に貯留された未処理水が供給される濾過槽と、
前記濾過槽内に収容されており、前記未処理水中の硝酸態窒素を還元する脱窒細菌を定着させる濾材と、
前記濾過槽に溜まった前記未処理水を前記水槽に放出して前記濾材を空中に暴露させる酸素取込動作を間欠的に行い、それにより、好気条件下での前記脱窒細菌による脱窒反応を促進する間欠放水部と、
を備えることを特徴とする脱窒装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017557787thum.jpg
State of application right Registered


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