(57)【要約】【課題】  処理水の再利用を目的とした下水の高度処理設備などにおいて、魚類を捕食者として利用して食物連鎖の作用によって、ユスリカなどの微小後生動物類の発生を抑制し最少化を図ろうとする際に、放養先水槽内での魚の産卵、増殖活動を防止する。【解決手段】  汚水を高度に処理した処理水が流入する処理水槽で、処理水中に発生する微小後生動物類を該処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、放養する魚類を雌又は雄のどちらか一方に限定するか、又は放養する魚類を、卵を二枚貝の体内に産卵する習性を持つ魚類に限定し、且つ二枚貝を共存させないことにより該処理水槽内での魚類の産卵、増殖を防止する水処理方法。単一の性に分別した魚類として、精子に電離放射線あるいは紫外線を照射する処理などにより雌のみを発生させた魚類を使用し、後者の魚類としてはヤリタナゴ等が好ましい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を高度に処理した処理水が流入する処理水槽で、処理水中に発生する微小後生動物類を該処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、放養する魚類を雌又は雄のどちらか一方に限定することにより該処理水槽内での魚類の産卵、増殖を防止することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
汚水を高度に処理した処理水が流入する処理水槽で、処理水中に発生する微小後生動物類を該処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、放養する魚類を、卵を二枚貝の体内に産卵する習性を持つ魚類に限定し、且つ二枚貝を共存させないことにより水槽内での魚類の産卵、増殖を防止することを特徴とする水処理方法。
【請求項３】
放養する魚類として、卵を二枚貝に産卵する習性を持つコイ科タナゴ亜科に属する魚類を使用することを特徴とする請求項２記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚類を利用した水処理に係り、特に、下水、排水等の汚水を高度処理した処理水が流入する処理水槽中の処理水を処理する際に、該水槽内での魚類の産卵、増殖を防止する水処理方法に関する。ここで汚水を高度処理した処理水とは、汚水を活性汚泥法や好気性ろ床法などの生物処理を中心にした処理後の処理水かあるいは更に凝集沈殿処理、オゾン処理、ろ過処理などの処理をした後の処理水をいう。
【背景技術】
【０００２】
下水や排水等の汚水の処理においては、活性汚泥法や好気性ろ床法などの生物学的な処理を中心にした処理が行われるが、処理水には微量ながらこれらの処理に由来する微生物を含んだ固形物が含有されている。これらの固形物は、流速が遅くなる部位で沈降するため、処理水槽などにおいては、底部にこれらの固形物が堆積しやすい。この水槽底部の堆積物は、ユスリカ（特にその幼虫）などの微小後生動物類を含み、またそれらの餌ともなるため、特に水温が上昇する春先から夏場にかけて、処理水槽などにおいて微小後生動物類の発生・増殖が起こる。
【０００３】
再利用を目的とした下水の高度処理においては、生物処理の後、オゾンや塩素などによる殺菌が実施されるが、このときこれらの処理に耐性のあるユスリカなどの特定の生物が選択的に生き残り、捕食者や競争者の居ない環境条件下で、時として大量発生を引き起こしている。
【０００４】
現状においては、このユスリカなどの発生の対策として殺虫剤の散布が一般的に行われており、効果が得られている。ただし、殺虫剤の散布は、一時的には効果があるが、薬剤耐性の獲得により効かなくなるという問題点がある。また、近年下水の高度処理水がトイレの水洗用水や散水用水として再利用されるようになってきているが、この再利用水に殺虫剤を添加した場合、散水用水としての使用に伴い、これらの殺虫剤が使用者の意図しないところで自然環境中に放出されるため、生態系への影響を考慮すると適切な方法とはいえない。
【０００５】
このような状況に対し、魚類を捕食者として利用して、食物連鎖の作用によってユスリカなどの微小後生動物類の発生を抑制し最少化を図る技術がある（特許出願番号：特願２００３−３８０８４７）。この技術によれば、処理水の再利用を目的とした下水の高度処理設備などにおいて、魚類を処理水槽などに放養することによって、殺虫剤を使用せずにユスリカなどの微小後生動物の大量発生を抑止することが可能である。しかしながら、この技術においては、放養する魚の量を適切な範囲にコントロールする必要があると同時に、近隣生態系への悪影響を回避するために、水槽からの卵や稚魚の流出を阻止する必要があり、放養先水槽内での魚の産卵、増殖を防止することが課題として残されている。
【０００６】
【非特許文献１】「ユスリカの世界」ｐ．９１〜９４（２００１年１月３０日、株式会社培風館発行）
【非特許文献２】「浄化槽研究」Ｖｏ１．１３、Ｎｏ．１．ｐ．３〜１２（２００１年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、処理水の再利用を目的とした下水の高度処理設備などにおいて、魚類を捕食者として利用して食物連鎖の作用によって、ユスリカなどの微小後生動物類の発生を抑制し最少化を図ろうとする際に、放養先水槽内での魚の産卵、増殖活動を防止することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために下記の構成よりなるものである。
（１）汚水を高度に処理した処理水が流入する処理水槽で、処理水中に発生する微小後生動物類を該処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、放養する魚類を雌又は雄のどちらか一方に限定することにより該処理水槽内での魚類の産卵、増殖を防止することを特徴とする水処理方法。
（２）汚水を高度に処理した処理水が流入する処理水槽で、処理水中に発生する微小後生動物類を該処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、放養する魚類を、卵を二枚貝の体内に産卵する習性を持つ魚類に限定し、且つ二枚貝を共存させないことにより水槽内での魚類の産卵、増殖を防止することを特徴とする水処理方法。
（３）放養する魚類として、卵を二枚貝に産卵する習性を持つコイ科タナゴ亜科に属する魚類を使用することを特徴とする前記（２）記載の水処理方法。
【０００９】
単一の性に分別した魚類としては、１）精子に電離放射線あるいは紫外線を照射する処理及び受精卵を高温、低温又は高圧処理することにより雌のみを発生させた魚類を使用すること、２）精子に電離放射線あるいは紫外線を照射する処理及び受精卵を高温、低温又は高圧処理することにより雌のみを発生させた魚類にホルモン剤を投与して雄化させ、この雄化した魚類（性染色体XX）と通常の雌（XX）を交配させて雌のみを発生させた魚類（XX）を使用すること、３）未受精卵に電離放射線あるいは紫外線を照射する処理を施した後通常の精子と受精させて得られた受精卵を高温、低温又は高圧処理することにより染色体を倍数化させて得られる超雄（性染色体YY）と、通常の雌（XX）とを交配させて、雄（XY）のみを発生させた魚類を使用すること、４）性染色体が雄ヘテロ（XY）雌ホモ（XX）の種の雌と、雄ホモ（ZZ）雌へテロ（ZW）の種の雄とを交配させて性染色体がXZである異種間雑種個体群(雄のみ)を使用することなどがあり、そのいずれも利用可能である。
【００１０】
また、汚水を処理して処理水を生成する汚水の処理装置において、処理水槽で発生する微小後生動物類を前記処理水槽に魚類を継続的に生存が可能な密度で直接放養して捕食させて除去する際に、該魚類に光を供給する採光用の窓及び／又は照明設備が配備されていること、及び／又は前記処理水槽から流出する処理水をろ過するろ過装置が配備されていることも有効である。
【発明の効果】
【００１１】
下水や排水等の汚水の処理方法において、処理水槽などに魚類を捕食者として放養して、食物連鎖の作用によってユスリカなどの微小後生動物類を捕食させることにより、処理水槽などで起こる微小後生動物の大量発生を抑制する技術において、放養先の処理水槽内での魚類の産卵、増殖を防止することが可能になった。これにより、放養する魚類の量を適切な範囲にコントロールすることが容易になると同時に、卵や稚魚が流出することによる近隣生態系への悪影響のリスクを大幅に低減することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の作用を図面に基づいて説明する。図１において、処理水１は処理水槽２に流入し、貯水される。処理水槽２は、採光用の窓３や照明設備４が設けられており、その水槽内の処理水には魚５が放養されている。処理水槽２内の処理水は、必要により放流水７として放流されるか、あるいは再利用水として利用されるが、その際ろ過器６を通して供給することができる。
下水や排水等の汚水の処理方法は、通常の下水道施設や食品系排水などを対象とした様々な処理方法でよく、特に定めはないが、処理水の再利用を目的とした下水の高度処理施設など、処理水への微小後生動物の混入が問題となる設備が特に有効な適用対象となる。
【００１３】
下水や排水等の汚水の処理方法では、処理水の貯水槽において若干の固形物（有機性汚泥）が底部にたまりやすく、この部分でユスリカなどの微小後生動物の発生が起こやすい。特に、オゾン処理や塩素殺菌後の処理水貯水槽においては、これらの処理に対して耐性のある特定の種のユスリカの幼虫が選択的に生き残るため、大量発生を引き起こしやすい。
【００１４】
このユスリカの大量発生に対して、これらの貯水槽に魚類を直接放養してユスリカなどを捕食させて発生を抑止する技術がある（特許出願番号：特願２００３−３８０８４７参照）。本発明は、この技術において課題として残されている放養先水槽内での魚の産卵、増殖を防止する技術を提供するものである。
【００１５】
単一の性に分別した魚類として使用する魚類として、グッピーやティラピアなど雑食性の魚類が適切であること、及び、魚の放養量の調整については、特願２００３−３８０８４７の発明と同じであるが、本発明においては、放養する魚類を性転換しない魚種に限定し、且つ雄又は雌の一方の性だけを使用することにより、放養先水槽内での魚類の産卵、増殖を防止する。
【００１６】
魚類を単一の性に分別する方法としては、外観上の特徴から人手によって分別する方法がまず挙げられる。また、この他には、精子や未受精卵に電離放射線や紫外線を照射して雄又は雌のみを発生させる方法、あるいは、卵や仔稚魚にホルモン剤を投与することにより雄又は雌のみを育成する方法、近縁種の異種間交雑により雄のみを発生させる方法なども知られている。具体的な方法を、ティラピアを例に挙げて示すと、「精子に波長253.7nm前後の紫外線を約3500 ergs/mm2 で照射したのち、通常の未受精卵と受精させ、その受精卵を受精後3分(第二極体放出阻止)あるいは30分(第一卵割阻止)に約41℃、3.5分間の高温処理することにより雌のみを発生させた魚類に対し、摂餌開始から60日目まで雄化ホルモン剤(メチルテストステロン、30mg/kg 飼料)を経口投与して雄化させ、この雄化した魚類と通常の雌を交配させて雌のみを発生させる方法」、「未受精卵に紫外線を約7000 ergs/mm2 で照射する処理を施した後、通常の精子と受精させた受精卵を同様の高温処理を施して染色体を倍化させて得られる超雄（性染色体YY）を通常の雌（性染色体XX）と交配させて雄（性染色体XY）のみを発生させる方法」、「性染色体が雄ヘテロ（XY）雌ホモ（XX）であるティラピアOreochromis  niloticusの雌と、雄ホモ（ZZ）雌へテロ（ZW）であるティラピアOreochromis  aureusの雄を交配させて性染色体がXZである異種間雑種個体群(雄のみ)を発生させる方法」、などがある。本発明においては、これらのいずれの方法を用いることも可能であるが、精子に紫外線あるいは電離放射線を照射する処理および受精卵を高温処理することにより雌のみを発生させた後、ホルモン剤を投与して雄化させ、この魚類と通常の雌を交配させることで雌のみを得る方法が、単性の魚類を大量に効率よく生産でき、特に有利である。
【００１７】
また、処理水槽に二枚貝を共存させて使用する場合に放養する魚類として、雑食性の魚類が適切であること、及び、魚の放養量の調整については、特願２００３−３８０８４７の発明と同じであるが、本発明においては、放養する魚として卵を二枚貝の体内に産卵する習性を持つ魚類に限定することで産卵、増殖を防止する。
【００１８】
卵をカラスガイやマツカサガイなどの二枚貝に産卵する習性を持つ魚類としては、タナゴやアブラボテなどのコイ科タナゴ亜科に属する魚類が使用可能である。タナゴの種類としてはヤリタナゴ、ゼニタナゴ、タイリククバラタタナゴ、アブラボテ、シロヒレタビラ、カネヒラ等を挙げることができる。本発明においては、産卵に必要な二枚貝が存在しない放養先水槽内では産卵、増殖が出来ないこれらの魚を使用することで、放養先水槽内での魚の産卵、増殖を防止する。
【００１９】
なお、図１に示す魚５を放養する貯水槽（処理水槽２）には、酸素供給設備やｐＨ調節機構、温度調節機構等、魚類にとって適正な環境を保つための設備を、必要に応じて付加することが望ましい。
また、光の供給は、捕食の際の探餌を有利にするだけでなく、魚の生態リズムを良好に保つためにも重要な要因であり、当該水槽に採光用の窓３を取り付け、及び／又は、照明設備４を設置してタイマー運転し、自然の昼夜に類似した光のリズムを与えることにより、魚類の活性を良好に維持する。なお、放養する魚の種類によっては、近赤外線などの特殊な光源を使用することも可能である。このようにして、魚類の生存可能な環境を整えて放養することにより、魚がユスリカなどの微小後生動物類を摂食し、食物連鎖の作用によりユスリカなどの発生の抑止が進む。
【００２０】
また、処理水槽の処理水をろ過器に導き、魚を放養した水槽からの流出水に含まれる、食べ残されたユスリカや卵、排流物などを除去することにより、より良好な処理を実現できる。図１に本発明の水処理装置の一例の概略構成図を示す。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００２２】
実施例１
この実施例では、下水２次処理水をオゾン処理した水を対象にして、処理水槽を模擬した水槽にティラピアを雌雄混合で放養した場合と雌のみを放養した場合を比較した。
【００２３】
水槽容積１０００リットル、有効容積６６０リットルの模擬処理水槽を３つ用意し、自然光が入る条件として、これに処理水６６０リットルを入れ、その一つにティラピア（体長約１５０ｍｍのもの）雌雄一対計2匹を、残りの2つの水槽には同じくティラピア（体長約１５０ｍｍのもの）を雌のみ2匹および雄のみ2匹でそれぞれ放養した。
【００２４】
これらの水槽に、下水２次処理水をオゾン処理した水を５０００リットル／日の流量で２０週間連続通水し、この水槽内のユスリカの発生状況、及び魚の産卵、孵化状況を測定した。水槽内の水温は１８℃〜２７℃であった。
実験結果を第１表に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
ティラピアを放養したいずれの水槽においても、ユスリカの発生は見られなかった。このように、ティラピアを放養することにより、処理水槽におけるユスリカの発生を抑止することが出来た。
【００２７】
一方、産卵、増殖については、雌のみを２匹入れた水槽では、放養開始１４週間後に無性卵が産卵され、親魚の口腔内に包含されているのが観察されたものの、稚魚の孵化は一切見られなかった。また、雄のみを２匹入れた水槽では産卵は見られなかった。これに対し、本発明の効果を明瞭に示すために雌雄１対で放養した水槽では、同じく放養開始１４週間後に卵が産卵され親魚の口腔内に包含されているのが観察され、その後稚魚が孵化した。
【００２８】
実施例２
この実施例では、下水２次処理水をオゾン処理した水を対象にして、処理水槽を模擬した水槽にヤリタナゴを雌雄混合で放養して、マツカサガイを共存させた場合とさせない場合を比較した。
【００２９】
水槽容積１０００リットル、有効容積６６０リットルの模擬処理水槽を２つ用意し、自然光が入る条件として、これに水６６０リットルを入れ、その一方にヤリタナゴ（体長約８０ｍｍのもの）雌雄３対計６匹とマツカサカイ１５個を、もう一方にはヤリタナゴ（体長約８０ｍｍのもの）雌雄３対計６匹のみを放養した。これらの水槽に、下水２次処理水をオゾン処理した水を５０００リットル／日の流量で、ヤリタナゴの産卵期を含む１月下旬〜６月に２０週間連続通水し、この水槽内のユスリカの発生状況、及び魚の産卵、孵化状況を測定した。水槽の水温は１８℃〜２７℃であった。
実験結果を第２表に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
ヤリタナゴを放養したいずれの水槽においても、ユスリカの発生は見られなかった。このように、ヤリタナゴを放養することにより、処理水槽におけるユスリカの発生を抑止することが出来た。
【００３２】
一方、産卵、増殖については、本発明の効果を明瞭に示すために、マツカサガイを共存させた水槽では放養開始１２週間後に稚魚が孵化しているのが観察された。これに対し、マツカサガイを入れなかった水槽では、放養期間中に稚魚の孵化は観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の水処理装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  処理水
２  処理水槽
３  採光用窓
４  照明設備
５  魚
６  ろ過器
７  放流水・再利用水
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月6日(2005.1.6)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、処理水槽に二枚貝を共存させないで使用する場合に放養する魚類として、雑食性の魚類が適切であること、及び、魚の放養量の調整については、特願２００３−３８０８４７の発明と同じであるが、本発明においては、放養する魚として卵を二枚貝の体内に産卵する習性を持つ魚類に限定することで産卵、増殖を防止する。