(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的維持システムの水質の長期的改善のための水処理剤であって、
ａ）少なくとも１種の、有機カルボン酸と混合状態であり得る、有機カルボン酸の易溶性又は難溶性のＡｌ3+塩、Ｆｅ3+塩、ＴｉＯ2+塩又はＺｒＯ2+塩、
ｂ）少なくとも１種の水溶性のＮを含まない生物学的に分解可能な有機化合物、
ｃ）少なくとも１種の有機カルボン酸の可溶性のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、及び
ｄ）少なくとも１種の有機カルボン酸のＣａ2+塩と混合状態であり得る、少なくとも１種の有機カルボン酸のＭｇ2+塩、ならびに
ｅ）微量元素及びビタミン
の含有を特徴とする水処理剤。
【請求項２】
ａ）Ａｌ3+、Ｆｅ3+、ＴｉＯ2+及び／又はＺｒＯ2+の酢酸塩、ギ酸塩、酒石酸塩及び／又はクエン酸塩、
ｂ）少なくとも１種のカルボン酸、アルコール及び／又は糖、
ｃ）クエン酸、酢酸、乳酸、酒石酸、ギ酸、プロピオン酸又はリンゴ酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、及び
ｄ）有機カルボン酸のＣａ2+塩もしくはＭｇ2+塩、又はＣａ2+塩とＭｇ2+塩との混合物、ならびに
ｅ）微量元素及びビタミン
を含有する、請求項１記載の水処理剤。
【請求項３】
成分ｅ）として微量元素及び水溶性Ｂ系ビタミンを含有する、請求項１又は２記載の水処理剤。
【請求項４】
成分ａ）としてクエン酸アルミニウム及び／又はクエン酸鉄を含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項５】
成分ｂ）として酢酸、クエン酸、酒石酸もしくは乳酸、グリセロール、ソルビトールもしくはエタノール又はペントース、ヘキソースもしくはサッカロースを含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項６】
成分ｂ）としてクエン酸と酒石酸とサッカロースとの組み合わせを含有する、請求項５記載の水処理剤。
【請求項７】
成分ｃ）としてクエン酸及び／又は酒石酸のナトリウム及び／又はマグネシウム塩を含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項８】
成分ｄ）として、クエン酸カルシウム及び／又は酒石酸カルシウムと混合状態であり得るクエン酸マグネシウム及び／又は酒石酸マグネシウムを含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項９】
微量元素として鉄、ホウ酸、臭化物、ヨウ化物、リチウム、スズ、マンガン、亜鉛、ニッケル、銅、バナジウム、モリブデン及び／又はコバルトを含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項１０】
ビタミンとしてビタミンＢ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ１２、ニコチン酸アミド、パンテノール及び／又はビオチンを含有する、請求項１、２又は３記載の水処理剤。
【請求項１１】
維持水１リットルに対する投与単位あたり、各成分を以下の量、すなわち
ａ）０．５〜５０mg、
ｂ）１種以上の有機化合物それぞれ０．５〜１００mg、
ｃ）アルカリ金属塩０．０１８〜１．８mmolもしくはアルカリ土類金属塩０．００９〜０．９mmol又は相当するアルカリ土類金属塩とアルカリ金属塩との混合物、
ｄ）マグネシウム塩０．００１８〜０．３６mmol、
ｅ）鉄１〜１００μg、
ホウ酸０．５〜５０μg、
臭化物０．１〜１００μg、
ヨウ化物０．０１〜１００μg、
リチウム１〜２００ng、
スズ１〜２００ng、
マンガン０．１〜１００μg、
亜鉛０．１〜１００μg、
ニッケル０．０１〜２０μg、
銅０．０１〜２０μg、
バナジウム１〜５００ng、
モリブデン１〜５００ng、
コバルト０．１〜５０ng、
ビタミンＢ１  ０．１〜１００μg、
ビタミンＢ２  ０．０５〜５０μg、
ビタミンＢ６  ０．０１〜３０μg、
ビタミンＢ１２  ０．０５〜５０ng、
ニコチン酸アミド０．１〜５０μg、
パンテノール０．１〜１００μg、及び
ビオチン０．０１〜１０μg、
で含有する、請求項１〜１０のいずれか１項記載の水処理剤。
【請求項１２】
維持水１リットルに対する投与単位あたり、各成分を以下の量、すなわち
ａ）０．５〜１０mg、
ｂ）クエン酸、サッカロース及び／又は酒石酸それぞれ０．５〜５０mg、
ｃ）アルカリ金属塩０．０３６〜０．３６mmolもしくはアルカリ土類金属塩０．０１８〜０．１８mmol又は相当するアルカリ土類金属塩とアルカリ金属塩との混合物、
ｄ）マグネシウム塩０．０１８〜０．１８mmol、
ｅ）鉄２〜２０μg、
ホウ酸０．５〜１０μg、
臭化物０．１〜５μg、
ヨウ化物０．１〜１０μg、
リチウム５〜１００ng、
スズ５〜１００ng、
マンガン０．２〜２０μg、
亜鉛０．１〜１０μg、
ニッケル０．０５〜５μg、
銅０．０５〜５μg、
バナジウム５〜１００ng、
モリブデン５〜１００ng、
コバルト０．５〜２０ng、
ビタミンＢ１  ０．１〜５０μg、
ビタミンＢ２  ０．０５〜１０μg、
ビタミンＢ６  ０．０５〜１０μg、
ビタミンＢ１２  ０．０５〜１０ng、
ニコチン酸アミド０．１〜２０μg、
パンテノール０．１〜１０μg、及び
ビオチン０．０１〜１μg
で含有する、請求項１〜１０のいずれか１項記載の水処理剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、生態学的に中性であり、化学的及び微生物学的に作用する水添加物の使用によって生物学的維持システムにおける水交換が不要な間隔を延ばすための、化学的及び微生物学的に作用する組成物に関する。
【０００２】
生物学的維持システム、たとえば水槽、水性土壌及び池では、そこで飼育されている魚及び他の水生動物に対する毎日の給餌によって、重要な化学的水パラメータの累積的変化、ひいては連続的な水質悪化が起こる。続いて、養われている魚及び他の水生動物の生息水準が相応に低下する。
【０００３】
はじめの水、たとえば水道水が充分な水質を有するとしても、その後、頻繁な部分的又は完全な水交換により、維持によって生じる水質の悪化に遭遇することがある。水生生物飼育者にとって水交換の作業は労を要し、不快であり、養われている魚及び他の水生有機物は、一部には、新鮮なはじめの水の望ましくない性質、たとえば塩素又は重金属による相当な危険から逃れられない。
【０００４】
したがって、本発明に記載のように、水質の悪化を抑制する、又はなくすことができる場合には、水交換の頻度及び量を最小限にすることが望ましいであろう。
【０００５】
詳細には、生物学的維持システムにおいて、水質を損なう重要な水パラメータの以下の変化につながる。
−ホスフェート含有量の増加
−ニトレート含有量の増加
−炭酸塩硬度の低下及び炭酸塩硬度が完全に消費される点までのｐＨ値の低下。その場合、いわゆる酸降下（acid fall）の深刻な危険が存在する。すなわち、ｐＨ低下がはるか酸性範囲にまで及ぶ。結果、魚の大量死が激増する。
−植物及び細菌の代謝にとって必須である重要な微量元素の消費
−生態系全体にとって重要である重要な水溶性Ｂ群ビタミンの消費
【０００６】
定期的な部分的水交換によってシステムの典型的な変化をなくすことはできず、せいぜい変化を小さくするか、水質悪化を遅らせるだけである。他方、定期的な部分的水交換は、一方では魚及び他の水生生物にとってストレス増大をもたらし、他方では導入された新鮮な水によって引き起こされる、さらなる危険を伴う。水道水が非常に広く使用される場合には、塩素、重金属及び有機コロイド不在による危険が存在し、それによって、水道水は、特定の粘膜攻撃性を有する。
【０００７】
したがって、水質決定パラメータの前記変化を減少させる、最小限にする、又は排除し、ひいては、部分的水交換の頻度の有意な減少又は水交換不要間隔の顕著な延長を可能にする水調製剤又は方法を開発することが望まれる。
【０００８】
上記部分的問題は、一部には、すでに公知の手段によって対処することができる。
【０００９】
Ａ）ホスフェート濃度の増大は、主として、餌の連続的な導入によって起こる。１０〜２０mg/lを超える値までのホスフェート増加は、ホスフェートによって望ましくない藻類増殖が促進されるため、不利である。
【００１０】
ホスフェートを減らすために、以下の手段が知られている。
ａ）ろ過システムに導入されるＡｌ3+及び／又はＦｅ3+酸化物（水酸化物グループ含有粒質物）へのホスフェートの結合。それらの限られた能力が不利である。使い果たされたのち、粒質物を交換しなければならず、それにはしばしば非常に労を要する。水生生物飼育者がホスフェート含有量を定期的に計測しないならば、この物質の消耗を認識することができず、維持水中のＰＯ43-濃度は再び上昇する。すなわち、この方法の処理の結果は、不十分でしかないことが多い。
【００１１】
ｂ）定期的な使用の場合、溶解した無機のＡｌ3+塩及び／又はＦｅ3+塩の添加もまた、ＰＯ43-濃度の低下につながる。この方法の欠点は以下のとおりである。−溶解した無機のＡｌ3+塩及びＦｅ3+塩の高い魚毒性
−アニオン、たとえば塩化物イオン及び硫酸イオンによる水の富化
−炭酸塩硬度、ＨＣＯ3-及びＣＯ32-含有量の減少、それに伴って
−緩衝能力の低下
−ｐＨ値の低下及びKH＝０°dHにおける酸降下の危険
−水の濁りならびにＡｌ（ＯＨ）3及びＦｅ（ＯＨ）3の不快な凝集
【００１２】
Ｂ）前記望ましくない変化のさらなる例は、給餌によるタンパク質及び他の窒素源の連続的導入によるニトレート濃度の増大である。給餌から得られるすべての窒素源、たいていはタンパク質が微生物的に酸化されて、アンモニア及びニトライトを介してニトレートになる。連続的なニトレートの増加は、水生生物飼育者にとって望ましくない、維持水への不自然な負荷を表す。しばしば、はじめの水のニトレート含有量はすでに非常に高く、たとえば２５〜５０mg/lであり、そのため、水の交換によって数mg/lの自然なＮＯ3-濃度を達成することは決してできない。
【００１３】
ニトレート含量を低下させるために、以下の手段が知られている。
ａ）アニオン交換剤による、たいていは塩化物形態でのニトレート含有量の低下。これによる欠点は、交換剤の担荷アニオン、たいていは塩化物イオンによる硝酸イオンの交換ならびに硫酸イオン及び炭酸水素イオンの交換である。炭酸塩硬度の望ましくない低下の他に、化学的な水組成が完全に変化する。
【００１４】
ｂ）嫌気媒体又は嫌気反応体における脱窒。粒質物形態の実質的に不溶性で窒素を含まない有機物質をろ過システムに導入することにより、強力なＯ2の消費により、嫌気領域が設けられ、この中で、酸素源としてのニトレートがＮ2に還元される。欠点は以下のとおりである。
−不確かな投与
−不確かなプロセス制御及びプロセス制御可能性
−低いＮＯ3-濃度の場合、サルフェートが還元されて毒性の高い硫化水素になることが予想されること。
【００１５】
Ｃ）硝化によって生じる炭酸塩硬度の低下が、前記望ましくない水の変化のさらなる例を形成する。連続的に供給される有機窒素の酸化は、硝化細菌によって可能になるアンモニアのニトライトへの酸化によって進行する。この生物学的プロセスの場合、アンモニア１molあたりＨ+イオン１molが得られる。遊離したＨ+イオンが、炭酸塩硬度の結合剤として存在する塩基、たいていは炭酸水素イオンと反応すると、プロトン化及び炭酸塩硬度の低下が起こる。
【００１６】
炭酸塩硬度損失（又はＨＣＯ3-損失）を補充し、また、炭酸塩硬度を増すためには、以下の手段が知られている。
【００１７】
ａ）粉末又は溶液としてのＮａＨＣＯ3及び／又はＮａ2ＣＯ3の添加。この方法は信頼性が高いが、以下の欠点を抱えている。
−ＮａＨＣＯ3／Ｎａ2ＣＯ3混合物の場合、維持水の中で急速なｐＨ上昇を招き、それが生物の相当なストレスにつながる。
−アンモニウム含有量が増大した水の中では、ｐＨ上昇と並行して、とりわけ、致死量のアンモニアが遊離する。
−ＮａＨＣＯ3の水溶性は比較的低く、その結果、高濃度の使いやすい液状生成物は不可能である。
【００１８】
ｂ）溶解した炭酸水素カルシウムの他にどうしても解放されるＣＯ2を含有する、調製したばかりの溶液の添加。過剰なＣＯ2は、生物の急速なＣＯ2損傷につながることができる。ＨＣＯ3-濃度の他に、ここではＣａ2+濃度もまた上昇するが、それは常に望まれるわけではない。
【００１９】
さらには、溶解した炭酸水素カルシウムの化学的及び生物学的に生じた損失が、望ましくない水の変化をもたらすことがある。ＣＯ2消費及びそれに伴うｐＨ上昇により、石灰／炭酸平衡が石灰沈着の方向に移行する。溶解したＣａ（ＨＣＯ3）2の不利な損失が、カルシウム濃度の対応する低下及びＨＣＯ3-濃度の対応する低下（炭酸塩硬度低下）につながる。
【００２０】
Ｃａ（ＨＣＯ3）2の損失の補充又はその増加のためには、以下の手段が知られている。
【００２１】
ａ）Ｃａ（ＨＣＯ3）2の他に多くの遊離ＣＯ2をも含有する溶液の添加。この手段は、上記欠点を抱えている。さらなる欠点は、プロセスが労を要する点にある。理由は、Ｃａ（ＨＣＯ3）2溶液は、ＣａＣＯ3又はＣａ（ＯＨ）2をＣＯ2に富んだ水に溶解することにより、苦労して調製しなければならないからである。また、Ｍｇ（ＯＨ）2又はＭｇＣＯ3・Ｍｇ（ＯＨ）2の添加により、Ｍｇ（ＨＣＯ3）2をさらに含有する溶液を調製することができる。
【００２２】
ｂ）当量のＮａＨＣＯ3及び可溶性のＣａ塩、Ｍｇ塩（大部分は塩化物）を含有する固体混合物の添加。この混合物を維持水に溶解することにより、Ｃａ2+＋２Ｃｌ-＋２Ｎａ+＋２ＨＣＯ3-イオンを導入する。すると、水は、所望の〔Ｃａ2+＋２ＨＣＯ3-〕の他に、当量のＮａＣｌ（又はＮａ2ＳＯ4）を含有し、これは望ましくない。この方法の欠点は、異質の塩、たとえばＮａＣｌ又はＮａ2ＳＯ4の導入にある。
【００２３】
最後に、溶解した二酸化炭素の消費もまた、水質を変化させる。
【００２４】
藻類、水生植物及び独立栄養微生物は、溶解した二酸化炭素を絶えず消費する。それによって上昇するｐＨ値の他に、ＣＯ2欠乏状況が起こり、それが化学的及び生物学的プロセスに対して不利に作用する。
【００２５】
ＣＯ2欠乏を補充するためには、以下のＣＯ2添加手段が公知である。
【００２６】
ａ）ＣＯ2圧力ボトルからのＣＯ2ガスの添加。この方法の場合における問題点は、
−投与の調節及び制御の困難性
−価格
−圧力ガスシステムに伴う安全性の危惧
である。
【００２７】
ｂ）黒鉛電極の陽極酸化によるＣＯ2生産。このシステムは以下の欠点を含む。−投与可能性に乏しいこと
−強力な脱石灰化と組み合わせられた、陰極における二次的化学的プロセスによるＣＯ2ピーク
−酸水素の発生
−塩化物に富んだ水の中での塩素の形成
【００２８】
ｃ）外部発酵反応体におけるＣＯ2生産。ここでもまた、システムによって生じる深刻な欠点が存在する。たとえば
−発酵プロセスの強い温度依存性
−制御が困難なプロセス
−投与可能性及び投与の恒久性が非常に乏しいこと
【００２９】
上記種々の問題は、はじめは、異質であり、一つの原理で解決することはできないように見える。
【００３０】
驚くことに、以下の成分
ａ）ホスフェート濃度の低下のための、少なくとも１種の、有機カルボン酸と混合状態であり得る、有機カルボン酸の易溶性又は難溶性のＡｌ3+塩、Ｆｅ3+塩、ＴｉＯ2+塩、ＺｒＯ2+塩又はＣａ2+塩、
ｂ）ニトレート濃度の低下又はニトレート増加の制限のための、少なくとも１種の水溶性のＮを含まない生物学的に分解可能な有機化合物、
ｃ）炭酸塩硬度又はＨＣＯ3-濃度の増大のための、少なくとも１種の有機カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、
ｄ）全硬度又はＣａ2+炭酸水素塩及びＭｇ2+炭酸水素塩の濃度の増大のための、少なくとも１種の有機カルボン酸のＣａ2+塩及びＭｇ2+塩の混合物、ならびに
ｅ）ＣＯ2濃度の増大のための、少なくとも１種の生物学的に分解可能な化合物が単独で又は所望の組み合わせで維持システムに加えられる薬剤により、生物学的維持システムの水質の改善を達成しうることがわかった。
【００３１】
水添加物の形態で上記問題をまとめて副作用なく長期にわたり安定に軽減又は解決する生成物はこれまで知られていない。
【００３２】
今、本発明の基礎を形成する課題は、一般的観点から、
−水質決定水パラメータの前記変化を減少させ、最小限にする、又は排除すること、
−部分的水交換不要間隔をこれまでから１〜４週間、たとえば６ヶ月まで大幅に延長すること、
−それにより、水生生物飼育の趣味をより安全で簡単で魅力的にする
水添加物を開発することである。
【００３３】
特に、通常使用の場合、水添加物は、以下の化学的変化を減少させ、最小限にする、又は排除すべきである。
−ホスフェート増加
−ニトレート増加
−炭酸塩硬度損失及びｐＨ低下
−酸降下
−必須微量元素の消費
−水溶性Ｂ群ビタミンの消費
【００３４】
したがって、本発明の主題は、生物学的維持システムの水質の長期的改善のための組成物であって、
１）少なくとも１種の、おそらくは有機カルボン酸と混合した、有機カルボン酸の易溶性又は難溶性のＡｌ3+塩、Ｆｅ3+塩、ＴｉＯ2+塩又はＺｒＯ2+塩、
２）少なくとも１種の水溶性のＮを含まない生物学的に分解可能な有機化合物、
３）少なくとも１種の有機カルボン酸の可溶性のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、及び
４）少なくとも１種の有機カルボン酸のＣａ2+塩と混合状態であり得る、少なくとも１種の有機カルボン酸のＭｇ2+塩、ならびに
５）微量元素及びビタミン、特に水溶性Ｂ系ビタミン
の含有を特徴とする組成物である。
【００３５】
驚くことに、上記個々の成分を単一の活性材料組み合わせに組み合わせて、より包括的な化学的／微生物学的水処理を達成することが可能であった。
【００３６】
得られる組成物は、はじめに記載した部分的問題の解消に必要な成分に加えて、すべての必須微量元素及び水溶性ビタミン、特にＢ群ビタミンをも含有することができる。
【００３７】
配合製品の形態にある単一水処理剤のみの使用は、水生生物飼育者にとって、個々の問題解決方法の別々の使用よりも大幅に好ましく簡単かつ安全である。
【００３８】
組み合わせた問題解決のための新規な組成物（配合製剤の形態にある）は、以下の個別成分を含有する。
【００３９】
Ａ）ホスフェート増加の防止又はホスフェート濃度の低下のための成分
この機能は、有機カルボン酸塩の易溶性又は難溶性のＡｌ3+塩、Ｆｅ3+塩、ＴｉＯ2+塩又はＺｒＯ2+塩、たとえばそれらの酢酸塩、ギ酸塩、酒石酸塩及び特にクエン酸塩を用いて達成される。ホスフェートと強力に結合する金属イオンＡｌ3+、Ｆｅ3+、ＴｉＯ2+又はＺｒＯ2+の他に、有機カルボン酸のカルシウム塩を同様な方法で使用することができるが、ホスフェート除去能力は相当に低下する。有機酸の塩と、塩基性有機酸又は他の有機酸との混合物、たとえば
クエン酸アルミニウム＋クエン酸、
クエン酸鉄（III）＋クエン酸、
クエン酸鉄（III）＋酒石酸
を使用しても同じ成果が得られる。
【００４０】
以下、Ａｌ3+塩及びＦｅ3+塩に関して原理を説明するが、これは、ＴｉＯ2+塩及びＺｒＯ2+塩にも相応に当てはまる。カルボン酸のＡｌ3+塩及び／又はＦｅ3+塩を維持水に加えるならば、はじめ、凝集及び濁りは認められない。以下にしたがって、ろ過システム中で生物学的好気分解の場合：
【００４１】
【化１】
0004820514.tif 000002
【００４２】
【化２】
0004820514.tif 000003
【００４３】
のみにしたがってＡｌ（ＯＨ）3又はＦｅ（ＯＨ）3が直後に形成した場合、ホスフェートが加えられ、水酸化物とともに沈殿する。
【００４４】
いっしょに凝集したホスフェートとともに沈殿する金属水酸化物は、ろ過スラッジ中に集まり、定期的なフィルタ清浄の際に除去される。
【００４５】
有機金属塩をたとえば水性溶液として維持水に定期的に添加することにより、ホスフェート増加を完全に防ぐことができる。
【００４６】
無機のＡｌ3+塩又はＦｅ3+塩を用いるホスフェート沈殿とは対照区別して、本発明のホスフェート沈殿は、以下の重大な驚くべき利点を有する。
−濁り及び凝集塊の形成が水中で起こらない。
−プロセスは、実質的に生物学的に活性なろ過システム中で実施される。
−有機金属塩は、毒物学的に中性、生態学的に中性、炭酸塩硬度的に中性に働く。
−富化作用のある異質なイオンは添加されない。
−カルボン酸アニオンの好気分解により、ＣＯ2だけが生成され、それがＣＯ2含有量に肯定的に影響し、ＣＯ2消費を部分的に補充する。
【００４７】
調節されたホスフェート濃度は、金属ごとに典型的である。
クエン酸Ｆｅの場合：約０．０〜０．２mg/l、
クエン酸Ａｌの場合：約０．０〜０．５mg/l、
クエン酸Ｃａの場合：約０．５〜１．５mg/l
【００４８】
クエン酸アルミニウム及び／又はクエン酸鉄を使用することが好ましい。維持水中の使用の濃度は、週一回〜三回の投与の場合で、０．５〜５０mg/l、好ましくは０．５〜１０mg/lになる。
【００４９】
Ｂ）ニトレート増加の防止又は制限のための成分
Ｎを含まない分解可能な有機物質が、嫌気反応体の存在なしでもまた定期的に維持水に加えられるならば、ニトレート濃度の増大は鈍化又は制限され、平均レベルで横ばいになるニトレート濃度が達成される。本発明のこれらの水添加物による処理なしでは、ニトレート含有量は単調かつ無限に増大する。ニトレート増加の制限又は減速の理由は、フィルタの嫌気微小領域における部分的脱窒にあるため、ニトレート増加の鈍化又は制限と並行して、硝化によって生じる炭酸塩硬度（ＨＣＯ3-濃度）の損失もまた抑止又は制限される。
【００５０】
ニトレートを減少させる水溶性化合物としては、原則的に、生物学的に分解可能なすべての有機化合物を使用することができるが、好ましくは、脂肪族化合物、たとえばアルコール（たとえばグリセロール、ソルビトールもしくはエタノール）、糖（たとえばペントース、ヘキソースもしくはサッカロース）又はカルボン酸（たとえば酢酸、クエン酸、乳酸もしくは酒石酸）を使用することができる。また、各場合、同量部のクエン酸とサッカロース又は酢酸とサッカロースの組み合わせが有用であることがわかった。
【００５１】
酢酸、酒石酸、クエン酸、グリセロール、グルコース、サッカロースを使用することが好ましく、クエン酸、酒石酸及びサッカロースの組み合わせが特に良好であることがわかった。
【００５２】
維持水中での使用濃度は、週一回〜三回の投与の場合で、クエン酸が０．５〜１００mg/l、好ましくは１〜２０mg/l、サッカロースが０．５〜５０mg/l、好ましくは１〜２０mg/l、および酒石酸が０．５〜５０mg/l、好ましくは１〜２０mg/lである。
【００５３】
また、ＮＯ3-安定化と並行して、炭酸塩硬度の安定化が最小値で達成され、それよりもさらに炭酸塩硬度が下がることはない。
【００５４】
添加された化合物は、Ｈ2ＯとＣＯ2とに完全に分解される。形成したＣＯ2は植物、藻類及び硝化細菌によってＣ源として使用される。
【００５５】
通気を導入することにより、必要に応じてＣＯ2濃度を下方修正することができる。
【００５６】
Ｃ）炭酸塩硬度又は炭酸水素イオンの損失の補充のための成分
本発明の解決方法の場合、脂肪族カルボン酸、たとえば酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、ギ酸、プロピオン酸、及びリンゴ酸などのＮａ+塩、Ｃａ2+塩、Ｍｇ2+塩及びＳｒ2+塩の使用とともに以下の微生物学的／化学的原理を利用する。
【００５７】
カルボン酸、たとえば酢酸が微生物学的に分解されるならば、結果的に、Ｈ2Ｏ及びＣＯ2だけが得られる。
【００５８】
【化３】
0004820514.tif 000004
【００５９】
他方、カルボン酸塩を微生物学的に分解させるならば、ＣＯ2の他に、導入されたアニオンの負電荷の数に対応して炭酸水素イオンが形成される。
【００６０】
【化４】
0004820514.tif 000005
【００６１】
カルボン酸の塩を維持水に導入することにより、生物学的分解ののち、炭酸水素イオンが形成される。
【００６２】
有機ナトリウム塩、たとえば酢酸Ｎａ、クエン酸Ｎａからの炭酸水素ナトリウムの例では、ＮａＨＣＯ3そのものが非常に容易に入手しうるため、非常にめざましい作用を起こすことはできない。しかし、ここでさえ、液状組成物の場合、たとえば高い生成物濃度及び範囲を可能にする酢酸Ｎａの場合、たいていはＮａＨＣＯ3と比べて非常に高い溶解性の大きな利点が存在する。
【００６３】
ＮａＨＣＯ3又はＮａ2ＣＯ3の代わりに有機Ｎａ塩を使用するさらなる利点は、ｐＨ中性使用にある。
−有機カルボン酸のＮａ塩はｐＨ中性で作用し、過剰なカルボン酸とで、生成物中で酸性に調節することさえできる。ＮａＨＣＯ3又はＮａ2ＣＯ3では、当然これは不可能である。
−生物学的分解の場合、ｐＨ上昇にもまた抗するＣＯ2がなおも得られる（ギ酸塩の場合を除く）。
【００６４】
公知であるように物質としては利用できないアルカリ土類金属Ｍｇ2+、Ｃａ2+、ＳＲ2+の炭酸水素塩の導入を考えると、本発明の問題解決方法の利点をよりいっそう理解することができる。有機カルボン酸の可溶性Ｍｇ2+、Ｃａ2+、ＳＲ2+塩の添加により、所望の濃度の炭酸水素イオンを問題なく維持水中に蓄積することができる。
【００６５】
例：（酢酸塩）
【００６６】
【化５】
0004820514.tif 000006
【００６７】
投与は、炭酸塩硬度又はＨＣＯ3-濃度の所望の調節又は増大に合わせられる。有機カルボン酸のＮａ塩１mmol/lは炭酸塩硬度を２．８°dH増し、有機カルボン酸のＭｇ2塩+、Ｃａ2+塩、ＳＲ2+塩１mmol/lは炭酸塩硬度を５．６°dH増す。
【００６８】
カルボン酸として、以下を使用することができる。
ａ）Ｎａ+塩の場合、
実質すべての脂肪族カルボン酸、特に酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸など。
ｂ）Ｍｇ2+塩の場合、
実質すべての脂肪族カルボン酸、特に酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸など。
ｃ）Ｃａ2+塩の場合、
水溶性Ｃａ2+塩を形成するすべての脂肪族カルボン酸、特にギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、リンゴ酸など。
ｄ）Ｓｒ2+塩の場合、
水溶性Ｓｒ2+塩を形成するすべての脂肪族カルボン酸、特にギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、リンゴ酸など。
【００６９】
クエン酸及び酒石酸のＮａ+塩及びＭｇ2+塩を使用することが好ましい。通常は高いはじめの水のＣａ2+含有量のため、Ｃａ2+塩は省くことができる。しかし、可溶性Ｃａ塩を形成する酸を使用するならば、混合は一般に可能である。
【００７０】
好都合には週一回〜三回、維持水に加えられる炭酸塩硬度は、０．０５〜５°dH、好ましくは０．１〜１．０°dHに達する。これは、アルカリ金属塩０．０１８〜１．８mmol/l、好ましくは０．０３６〜０．３６mmol/lもしくはアルカリ土類金属塩０．００９〜０．９mmol/l、好ましくは０．０１８〜０．１８mmol又は相当するアルカリ金属塩とアルカリ土類金属塩との混合物の対応する添加によって達成される。
【００７１】
Ｄ）全硬度の増大のための成分、
Ｃ）で記載した炭酸塩硬度の増大のための有機カルボン酸のＭｇ2+塩（及びＣａ2+塩）の供給により、全硬度の増大が自動的に拘束される。利点は以下のとおりである。
−全硬度の非常に簡単で確実で定まった調節及び増大
−生成組成物、特に溶液の問題のない調製及び使用
−望ましくない異質イオンが導入されない。
−∞：１〜１：∞間でのすべての所望のＭｇ：Ｃａ比の容易な調節
−植物、藻類及び独立栄養微生物のＣ供給のために役立つ制御された量のＣＯ2だけが製造される。
−有機塩から形成されるここで記載したＭｇ2+炭酸水素塩及びＣａ2+炭酸水素塩の他に、他の無機のＭｇ2+塩、Ｃａ2+塩、たとえば塩化物又は硫酸塩を添加して、全硬度のあらゆる可能又は必要な化学組成を実現することができる。
【００７２】
クエン酸及び酒石酸のＭｇ2+塩（必要ならば、Ｃａ2+塩も）を使用することが好ましい。
【００７３】
週一回〜三回マグネシウム硬度として維持水に加えられる全硬度は、０．０１〜２°dH、好ましくは０．０１〜１°dHに達し、これは、マグネシウム塩０．００１８〜０．３６mmol/l、好ましくは０．０１８〜０．１８mmol/lに対応する。
【００７４】
Ｅ）ＣＯ2濃度の増大のための成分
上記成分Ａ）〜Ｄ）の定義で、維持システムにおける有機化合物の生物学的分解の場合、ＣＯ2が形成されることがすでに記載されている。これは、内部の微生物学的に作動しているＣＯ2供給システムに達するまで蓄積することができる。連続的かつ充分であるが、生物を損傷しないＣＯ2の維持水への供給が、以下に示す種々の重要な機能を達成する。
−植物生物の炭素肥沃化
−独立栄養微生物、特に硝化細菌への炭素供給
−ＣＯ2消費によって生じるｐＨ上昇の防止
−ＨＣＯ3-／ＣＯ2酸塩基平衡の調節による所定のｐＨ値の調節
−石灰／ＣＯ2平衡への介入ならびに化学的及び生物学的石灰沈殿の防止
【００７５】
１〜２５mg/l、好ましくは５〜１５mg/lのＣＯ2濃度が最適範囲にあることがわかった。魚及び他の水中生物の潜在的なＣＯ2損傷はここでは起こらない。ＣＯ2は維持システム中で連続的に使い果たされ、損失が大気中に起こるため、ＣＯ2は、正確な量を維持水に投与しなければならない。これは、生物学的に分解可能な有機カルボン酸、アルコール及び糖の投与を週一回〜三回実施することによって非常に容易に達成することができる。以下の化合物が特に有用であることがわかった。
ａ）カルボン酸：ギ酸、シュウ酸、酢酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸
ｂ）アルコール：エタノール、グリセロール、ソルビトール
ｃ）糖：ペントース、ヘキソース、サッカロース
【００７６】
カルボン酸のみを投与するならば、化学的反応で、炭酸水素塩供給から当量のＣＯ2がすぐに遊離される。
【００７７】
【化６】
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【００７８】
カルボン酸アニオンのその後の生物学的分解の場合、消費された炭酸水素イオンはゆっくりと再び生成され（数時間から２４時間のうち）、さらなるＣＯ2が形成される。
【００７９】
【化７】
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【００８０】
その結果、カルボン酸は、段階的に
ａ）二次反応では、ＨＣＯ3-のプロトン化により、
ｂ）数時間から２４時間まで継続する反応では、生物学的酸化分解により、
ＣＯ2を生成する。
【００８１】
維持システムに加えられるアルコール及び糖は、その後、比較的ゆっくりした微生物学的反応によってＨ2Ｏ及びＣＯ2へと分解される。
【００８２】
種々のＣ源と種々のＣＯ2解放速度との組み合わせの選択により、たとえばクエン酸とサッカロース又は酢酸とサッカロースの組み合わせによって非常に均一なＣＯ2導入を達成することができる。
【００８３】
維持水中で形成されるＣＯ2の最大濃度（有機添加物の完全な分解ののち）は、週一回〜三回の投与の場合、１〜１００mg/l、好ましくは５〜５０mg/lに達する。
【００８４】
植物生物及び独立栄養細菌による生物学的消費ならびに連続的な弱い通気により、ＣＯ2濃度最大値はすぐに横ばいになる。
【００８５】
Ｆ）必須微量元素の濃度の増大又は連続的損失の補充のための成分
以下、表１には、使用される微量元素の一般的濃度範囲及び好ましい濃度範囲を掲載する。
【００８６】
分解不可能な錯形成体の蓄積を避けるため、すべての金属錯体形成性微量元素は、シトレート、タルトレートなどの形態で維持水に添加する。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
微量元素は、本発明の配合剤とともに週一回〜三回、維持水に投与する。
【００８９】
Ｇ）水溶性Ｂ群ビタミンの濃度の増大又は連続的消費の補充のための成分
以下、表２には、維持水に導入される水溶性Ｂ群ビタミンの一般的濃度範囲及び好ましい濃度範囲を掲載する。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
これらのビタミンは、活性物質の組み合わせとともに週一回〜三回投与される。
【００９２】
以下の実施例が本発明をさらに詳細に説明する。
実施例
完全な装備を有し、植物を含み、フィルタを備え、弱く通気される温水槽（容積７０リットル、平均サイズの熱帯魚１０〜２０匹を含む）に、週一回、水交換間隔を延ばすための上記成分を配合剤の形態で添加した。
【００９３】
水槽水４リットルあたり組成物の溶液１mlを投与した場合、以下の表３に記載する活性物質濃度が達成された。
【００９４】
【表３】
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【００９５】
水槽を、水交換なしで６ヶ月間維持した。ＫＨ（炭酸塩硬度）損失、ｐＨ降下に関して最悪の状況を提供するため、蒸発した水を脱イオン水で補充した。
【００９６】
全実験期間中、維持水の以下のパラメータを監視した。
【００９７】
１．ホスフェート濃度
全実験期間中、ホスフェート濃度は０．１〜０．２mg/l未満のままであった。
【００９８】
２．ニトレート濃度
週一回、ニトレートを低下させる成分（クエン酸、サッカロース、酒石酸）を非常に少量で供給した場合でさえ、ＮＯ3含有量は約１００〜１４０mg/lに上昇し、その後、一定にとどまった。ニトレート低下成分を倍増することにより、ニトレート最大値は５０〜７０mg/lで保持され、二日ごとにこの量を投与した場合、ＮＯ3含有量は、約１５〜２０mg/lの初期濃度を大幅には上回らなくなった。
【００９９】
３．炭酸塩硬度含有量、ｐＨ値
週一回導入する炭酸塩硬度の量（合わせて０．４°dH）は、ＫＨ損失の補充に充分であった。それに伴って酸降下は確実に阻止され、ｐＨ値はｐＨ７．３〜８．０の範囲で安定化した。
【０１００】
４．ＣＯ2の導入
分解可能な有機化合物（クエン酸、酒石酸、サッカロース、クエン酸鉄、クエン酸ナトリウム、クエン酸マグネシウム）の週一回の投与は、水槽の一週間のＣＯ2所要量を充分にまかなうため、充分なＣＯ2の遊離を可能にした。
【０１０１】
それにより、ＣＯ2濃度は、２．５〜２０mg/l  ＣＯ2でとどまった。
【０１０２】
５．微量元素の補充
表１に記載した微量元素（Ｆｅ〜Ｃｏ）の週一回の投与は、微量元素消費又は除去による損失を連続的に補充し、これは、非常に良好な植物の成長及び活力的で健全な魚によって認めることができた。魚の損失は皆無であった。
【０１０３】
６．水溶性ビタミンの補充
表２に記載するＢ群ビタミン（Ｂ１〜ビオチン）を週一回、前記使用濃度で水槽に加えた。
【０１０４】
７．７ヶ月間水交換なしでの試験水槽の一般的生物学的評価
本発明の組成物で週一回処理された水槽は、処理されなかった対照水槽と比較して、
−より低い魚死亡率（全期間を通じ、魚は一匹も死ななかった）
−明らかに改善された水生植物の成長及び外観
−より少ない藻類成長
を示した。
【０１０５】
水槽の状態は非常に良好であったため、水交換不要期間のさらなる延長、たとえば９〜１２ヶ月の延長が可能であるように思われた。
【０１０６】
本発明の配合製品又は製剤の組成、調製、投与形態
配合製品又は製剤の正確な組成は以下から引き出される。
−維持水に導入する活性物質の濃度（たとえば、週一回の投与に関して表３に記載した濃度及びそれから引き出される原料又は活性物質前駆体の濃度）
−調製又は安定化される水の量（たとえば、水槽水１００〜１０００リットルあたり１パック）
−投与頻度、たとえば
一日一回
二日に一回
週２回が好ましい
【０１０７】
本発明の配合剤は、濃縮物、水溶液又は固形組成物、たとえば粉末、粒質物、押出し物、錠剤、微片（pearls）又はカプセルで利用することができる。
【０１０８】
純粋な活性物質又は活性物質前駆体の他に、組成物は、従来技術に対応するさらなる成分、たとえば防腐剤、増粘剤、液状組成物の場合の週１回、二週１回の懸濁液安定剤、着色剤、造粒、錠剤化もしくは押出しの場合の技術的補助剤、または粉末の場合の流動改善剤を含有することができる。