(57)【要約】【課題】イルカやクジラのような海獣や大型魚等の飼育用の水槽にも好適に使用しうる底面濾過装置と、この底面濾過装置を備えた水槽水浄化装置を提供する。【解決手段】水槽１の底部に底面濾過装置２が設置されている。この底面濾過装置２は２０個の濾過ユニット３からなる。濾過ユニット３は、箱状の金網よりなる枠体４２と、この枠体４２内に充填された粒状の充填材４４と、枠体４２の上面を被覆する濾布４６とからなっている。水槽１内の水は、配管５及び排水管３８、循環ポンプ６、濾過器７、配管８の順に循環し、分配配管１０を介して各分岐管１１に分配された後、区画室３７に配設された流出ノズル１３から流出して底面濾過装置２の濾過ユニット３を上向流にて通過する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽の底部に設置される、水槽内の水を浄化するための底面濾過装置において、
充填材層と、
該充填材層の少なくとも上面を覆う濾布と
を備えたことを特徴とする底面濾過装置。
【請求項２】
請求項１において、充填材は粒状、繊維状及び板状の充填材のうちの少なくとも１種であることを特徴とする底面濾過装置。
【請求項３】
請求項１において、充填材はハニカム構造の充填材であることを特徴とする底面濾過装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該底面濾過装置は上向流濾過装置であることを特徴とする底面濾過装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記充填材層が枠体内に配置されており、前記濾布は該枠体の上面部に設けられていることを特徴とする底面濾過装置。
【請求項６】
水槽から取り出した水を浄化する浄化手段と、
水槽の底部に設置された底面濾過装置と
を備えた水槽水浄化装置であって、
該底面濾過装置は請求項１ないし５のいずれか１項の底面濾過装置であり、
該浄化手段で浄化された水が該底面濾過装置の下側に供給されることを特徴とする水槽水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水槽内底部に設置される底面濾過装置と、この底面濾過装置を備えた水槽水浄化装置に係り、特に魚類やイルカ、クジラ等の海獣などの飼育用水槽に設置するのに好適な底面濾過装置及び水槽水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水槽の底部に設置される底面濾過装置として、砂や砂利等を水槽底面に敷き詰め、その砂、砂利等の中に吸水管を配設したものが知られている。この底面濾過装置にあっては、水槽中の水が砂や砂利等を通過する際に水の濾過や硝化が行われる。
【０００３】
特開平８−１６４３０８号公報には、水槽底部に設置した上面が開放した濾過室内に小石、砂利等の濾材を充填し、この濾材の上面にスリット付き蓋板を配設した底面濾過装置が記載されている。この底面濾過装置にあっては、水槽内の水は蓋板のスリットから濾材を通過して濾過されると共に、該濾材に付着した好気性微生物により浄化処理される。
【特許文献１】特開平８−１６４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水槽底面に砂や砂利等を敷き詰め、この砂等の中に吸水管を配設してなる従来の底面濾過装置を海獣や大型魚等の飼育用の水槽に採用すると、海獣や大型魚が泳ぐ際に発生する水流で砂等が舞ってしまい、底面濾過の機能を十分に果たすことができない。
【０００５】
特開平８−１６４３０８号公報の底面濾過装置にあっては、スリット付き蓋板が設けられているので、海獣等が泳ぐ際に濾材が舞うことは防止されるものの、海獣等の糞がスリットに詰まりやすく、逆洗などの洗浄頻度を高めないと目詰まりして循環水量が保てなくなり、水槽内の水がすぐに汚染してしまう。
【０００６】
また、特開平８−１６４３０８号公報の底面濾過装置にあっては、下向流濾過方式であるから、濾材の逆流時に逆洗排水が水槽全体に拡散するという短所がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解消し、イルカやクジラのような海獣や大型魚等の飼育用の水槽にも好適に使用しうる底面濾過装置と、この底面濾過装置を備えた水槽水浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明（請求項１）の底面濾過装置は、水槽の底部に設置される、水槽内の水を浄化するための底面濾過装置において、充填材層と、該充填材層の少なくとも上面を覆う濾布と
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
この充填材としては、粒状、繊維状及び板状の充填材のうちの少なくとも１種が好適である（請求項２）。充填材は、メンテナンスが容易であるところから、ハニカム状充填材であってもよい（請求項３）。
【００１０】
本発明の底面濾過装置は、上向流濾過方式とされることが望ましい（請求項４）。
【００１１】
本発明の一態様（請求項５）においては、充填材層が枠体内に配置されており、前記濾布は該枠体の上面部に設けられている。
【００１２】
本発明（請求項６）の水槽水浄化装置は、水槽から取り出した水を浄化する浄化手段と、水槽の底部に設置された底面濾過装置とを備えた水槽水浄化装置であって、該底面濾過装置は上記底面濾過装置であり、該浄化手段で浄化された水が該底面濾過装置の下側に供給されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の底面濾過装置にあっては、充填材層の上面側が濾布で覆われているため、大型魚や海獣が泳ぐ際に発生する水流によって充填材が舞い散ることが防止される。また、水槽内の水は濾布の全面から通過可能であるため、濾布の一部に糞等が沈積しても十分な循環水量を確保することができる。さらに、充填材層の上面が濾布で覆われているため、水槽内をバキューム清掃する際に充填材を吸引してしまうおそれがなく、清掃作業が容易となる。
【００１４】
本発明の底面濾過装置が上向流濾過装置である場合、糞等による濾布の目詰まりが起こり難くなるので、長期通水が可能となる。
【００１５】
請求項５の態様に係る底面濾過装置にあっては、濾材層と濾布とが枠体によって一体のユニットとされている。かかる態様にあっては、長期通水により底面濾過装置が汚染したり目詰まりしたときなどには、ユニット単位で交換でき、また水槽に水を張ったままでも該ユニットを交換することができるので、メンテナンスが容易である。なお、充填材が粒状や繊維状の場合は、枠体の底面及び側面に、水は通すが固形物は通さないメッシュ、パンチングプレート等を設置して充填材が外部に漏れないようにするのが好ましい。
【００１６】
本発明（請求項６）の水槽水浄化装置にあっては、水槽内の水を抜き出し、浄化手段によって浄化した後にこの水を底面濾過装置の下側に供給するので、濾布や充填材の詰まりを防止できると共に清掃頻度を少なくすることができる。
【００１７】
なお、底面濾過装置を洗浄する際には、１回で該底面濾過装置の全てを洗浄するのではなく、複数回に分けて部分的に洗浄するのが好ましい。このようにすると、洗浄時の過大水流によって底面濾過装置のうち洗浄された部分の微生物の浄化活動は一時的に弱まるものの、非洗浄部分の微生物の浄化活動は活発であるため、底面濾過装置全体としては常に十分な浄化能力を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
第１図は本発明の実施の形態に係る水槽水浄化装置のフロー図、第２図は第１図のII−II線に沿う縦断面図、第３図は第１図のIII−III線に沿う水平断面図、第４図は第１図のIV−IV線に沿う水平断面図、第５図（ａ）、（ｂ）は底面濾過装置の濾過ユニットの配置状況を示す断面斜視図、第６図は第５図の濾過ユニットのVI−VI線に沿う縦断面図である。
【００２０】
第１図に示される通り、水槽１の底部に底面濾過装置２が設置されている。この底面濾過装置２は複数個（本実施の形態では２０個）の濾過ユニット３からなる。この底面濾過装置２の構成の詳細については後述する。この水槽１の上部にはオーバーフロー槽４が設けられている。また、この水槽１の底部のうち底面濾過装置２を設置していない箇所に、排水管３８が接続されている。
【００２１】
水槽１からこのオーバーフロー槽４内にオーバーフローした水は、抜出配管５及び循環ポンプ６を介して浄化手段としての濾過器７に導入される。排水管３８から抜き出された水も抜出配管５に合流後、循環ポンプ６を介して濾過器７に導入される。この濾過器７内で水中に含まれる固形分が除去される。この濾過器７としては水中の固形分を除去できるものであればよく、例えば除濁膜を使った膜分離装置を適用してもよい。
【００２２】
この濾過器７で濾過処理された水は配管８から流出し、開閉弁９の下流に接続された分配配管１０を介して開閉弁１２を備えた分岐管１１に分配される。なお、本実施の形態では分岐管１１は１０本である。各分岐管１１内の水はこの分岐管１１を介して水槽１の底部に設けられた各区画室３７に導入される。本実施の形態では区画室３７は１０室設けられており、１０本の分岐管１１は各区画室３７に１本ずつ接続される。各分岐管１１によって区画室３７内に導入された水は、分岐管１１の先端に接続された流出ノズル１３の流出孔１３ａから流出し、底面濾過装置２を上向流にて通過する。
【００２３】
上記分配配管１０の一端には、開閉弁１４及び洗浄ポンプ１５を備えた洗浄配管１６が接続されている。
【００２４】
水槽１の底部に設けられた１０室の区画室３７の各々の底部に、開閉弁１９を備えた抜出配管１８が１本ずつ接続されている。これらの抜出配管１８は合流し、排水ポンプ２１を備えた排水配管２２に接続されている。
【００２５】
第２図〜第５図（ｂ）に示される通り、水槽１は第１，３図の左右方向（以下「長手方向」と称す。）に長い直方体形状となっており、上面は開放している。
【００２６】
この水槽１の底部には、水槽１の長手方向に延在する２側壁１ａ、１ａに沿って１対の腰壁３２，３２が延設されている。これらの腰壁３２，３２の一端は水槽１の１の短手側壁１ｂにまで達しているが、他端は他方の短手側壁１ｃまでは達していない。これら１対の腰壁３２，３２の他端同士の間にわたり、端壁３５が設けられている。中央壁３４は、１対の側壁１ａ，１ａ同士の中間位置に、これらと平行方向に延設されている。この中央壁３４の一端は短手側壁１ｂにまで達しており、他端は端壁３５にまで達している。
【００２７】
この中央壁３４と直交方向（水槽１の短手方向）に延在する複数（この実施の形態では４個）の区画壁３５が設けられている。各区画壁３５は、水槽１の長手方向に等間隔をおいて配列されている。
【００２８】
これら４枚の区画壁３５及び前記中央壁３４によって各空間は１０個の区画室３７に区分されている。この合計１０個の区画室３７の各々に、流出ノズル１３と抜出配管１８が１本ずつ配置されている。
【００２９】
腰壁３２，３２、中央壁３４、端壁３５及び区画壁３６は同一高さであり、これらに跨るようにして濾過ユニット３が載置されている。
【００３０】
第４図及び第５図（ｂ）の通り、隣接する濾過ユニット３，３同士は互いに突き付けられている。水槽１の２側壁１ａ、１ａ間の距離は濾過ユニット３の長手方向の長さの２倍であり、濾過ユニット３の長手方向の一端側の辺縁が腰壁１２上に載置され、他端側の辺縁が中央壁３４上に載置されている。第５図（ａ）、（ｂ）に示される通り、１つの区画室３７の上面には２個の濾過ユニット３，３が載置されている。
【００３１】
前記流出ノズル１３は該濾過ユニット３の下面に近接して配置され、且つ各流出孔１３ａは上向きに開口している。
【００３２】
なお、この形態では、第６図に示される通り、濾過ユニット３は、箱状の金網よりなる枠体４２と、この枠体４２内に充填された粒状の充填材４４と、枠体４２の上面を被覆する濾布４６とからなっている。
【００３３】
第６図では枠体４２は、上面が開放したものとなっているが、上面にも金網が配置されてもよい。金網の代りにパンチングプレート等の多孔板や、合成樹脂のメッシュなどが用いられてもよい。
【００３４】
このように構成された水槽１において、通常時は循環ポンプ６を作動させ、洗浄ポンプ１５及び排水ポンプ２１を停止する。また、開閉弁９及び全ての開閉弁１２を開放し、開閉弁１４及び全ての開閉弁１９を閉止する。水槽１内の水は、配管５及び排水管３８、循環ポンプ６、濾過器７、配管８の順に循環し、分配配管１０を介して各分岐管１１に分配された後、区画室３７に配設された流出ノズル１３から流出して底面濾過装置２の濾過ユニット３を上向流にて通過する。これにより、固形物質が濾別されると共に、充填材２４に付着した微生物により水が好気的に浄化処理される。
【００３５】
この実施の形態では、濾過ユニット３を定期的に又は汚水の付着が所定程度に達したときに洗浄する。この洗浄時には、後に詳述する通り流出ノズル１３から濾過ユニット３の底面に向けて水を流出させると共に、抜出配管１８を解して区画室３７から水を抜き出す。
【００３６】
この実施の形態では、合計１０室の濾過ユニット３を同時に洗浄するのではなく、一部（例えば１室）の区画室３７の濾過ユニット３のみを洗浄し、他の区画室３７の濾過ユニット３については別の時期に洗浄する。これは、一度に全ての濾過ユニット３を洗浄すると、全ての濾過ユニット３から好気性微生物が剥離し、水槽１全体の浄化機能が相当に低下してしまうからである。具体的には、全１０個の区画室３７のうちの１個の区画室３７の濾過ユニット３を洗浄し、次いで所定時間経過した後、他の９個のうちの１個の区画室３７の濾過ユニット３を洗浄し、以下同様に最後の１個の区画室３７の濾過ユニット３を洗浄する。
【００３７】
なお、一度に２個又はそれ以上の区画室３７の濾過ユニット３について洗浄してもよいが、上記のように１室ずつ洗浄する方が、好気性微生物剥離による浄化機能低下の度合いが少なく、好適である。
【００３８】
１個の区画室３７の濾過ユニット３を洗浄するに際しては、循環ポンプ６を停止し、開閉弁９を閉止すると共に、当該１個の区画室３７を除く全ての区画室３７に接続された分岐管１１に設けられた開閉弁１２を閉止する。そして、洗浄ポンプ１５を作動させ、開閉弁１４を開放すると共に、当該１個の区画室３７に接続された抜出配管１８に設けられた開閉弁１９を開放し、排水ポンプ２１を作動させる。これにより、洗浄ポンプ１５から供給された洗浄水が分岐管１１及び流出ノズル１３から該１個の区画室３７の濾過ユニット３に向って噴出し、該濾過ユニット３が洗浄される。洗浄水によって濾過ユニット３の下面から剥離した固形物や該区画室３７内の汚水は抜出配管１８、排水ポンプ２１及び排水配管２２を介して排水される。
【００３９】
洗浄終了後は、洗浄ポンプ１５を停止し、開閉弁１４を閉止すると共に、排水ポンプ２１を停止し、上記１個の区画室３７に接続された抜出配管１８に設けられている先程開放した閉止弁１９を閉止する。そして、循環ポンプ６を作動させ、開閉弁９を開放すると共に、先程閉止した開閉弁１２の全て、即ち、上記１個の区画室３７を除く全ての区画室３７に接続された分岐管１１に設けられている開閉弁１２を全て開放する。このようにして、元の運転状態に復帰させる。
【００４０】
この底面濾過装置２及び水槽水浄化装置にあっては、充填材４４の上面側が濾布４６で覆われているため、大型魚や海獣が泳ぐ際に発生する水流によって充填材４４が舞い散ることがない。また、濾過ユニット３の上面をバキューム清掃することもできる。
【００４１】
この底面濾過装置２は、上向流通水方式であり、しかも濾過器７で濾過された水を底面濾過装置２に通水するため、底面濾過装置２の目詰まりが少なく、逆洗頻度が少ない。
【００４２】
この洗浄時には、上記の通り一部の区画室３７の濾過ユニット３ごとに洗浄できるため、底面濾過装置２全体としては常に十分な浄化能力を維持することができる。
【００４３】
なお、各濾過ユニット３は個別に設置及び取り外し可能であるため、設置工事及び交換工事が容易である。また、水槽１から水を抜かなくても濾過ユニット３を取り替えることができる。
【００４４】
上記形態においては、充填材が粒状であるが、繊維状など各種形状のものを用いることができる。充填材が粒状等であるところから、この形態では充填材を金網よりなる箱状枠体内に収容しているが、第７図の如き波板状充填材５０を用いる場合には、フレームのみよりなる枠体を用いてもよい。この場合、この波板状充填材５０をフレームのみよりなる枠体内に配置して該フレームに取り付ける。充填材がハニカム型や網状パイプ等よりなる場合も、同様にフレームのみよりなる枠体を用いてもよい。
【００４５】
上記形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、水槽の大きさや形状は図示以外であってもよい。また、中央壁を２列以上に配置してもよい。
【００４６】
上記形態において、オーバーフロー槽４及び抜出配管３８のいずれかを省略してもよい。
【００４７】
上記形態において、洗浄ポンプ１５の代りにブロワを用いて空気洗浄する構成にしてもよく、洗浄ポンプ１５を濾過器７の逆洗ポンプとして使用できるようにしてもよい。また、水槽１の水圧によって十分な水量の排水が可能なときは、排水ポンプ２１を省略してもよい。
【００４８】
上記形態においては、１つの区画室３７に２個の濾過ユニット３，３が載置されているが、１又は３個以上の濾過ユニット３が載置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る水槽水浄化装置のフロー図である。
【図２】図１のII−II線に沿う縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う水平断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う水平断面図である。
【図５】濾過ユニットの配置状況を示す断面斜視図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う縦断面図である。
【図７】波板状充填材の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  水槽
２  底面濾過装置
３  濾過ユニット
４  オーバーフロー槽
６  循環ポンプ
７  濾過器
１３  流出ノズル
１５  洗浄ポンプ
１８  抜出配管
２１  排水ポンプ
３２  腰壁
３４  中央壁
３６  区画壁
３７  区画室
４２  枠体
４４  充填材
４６  濾布
５０  波板状充填材
【図１】
2005087161.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005087161.tif 000007
【図６】
2005087161.tif 000008
【図７】
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