(57)【要約】【課題】  電気分解槽で海水を電気分解することによって生じる過剰な次亜塩素酸を除去するための塩素除去装置を別途設ける必要がなくなり、しかも魚介類の飼育によってｐＨが低下し易い海水のｐＨを上昇させるように調整することができる閉鎖循環式養殖システムを提供する。【解決手段】  魚介類を飼育する飼育水槽１の海水を循環経路２を通して浄化しながら循環させるようにした閉鎖循環式養殖システムに関する。海水を電気分解する電解槽３を循環経路２に設ける。電解槽３内を隔膜４で仕切って陽極５が配置される陽極室６と陰極７が配置される陰極室８を形成すると共に、海水が陽極室６を通過した後に陰極室８を通過するように電解槽１内の流路を形成する。陽極５の電極反応で生成された次亜塩素酸は陰極室８を通過する際に、陰極７の電極反応で還元されて分解される。また陰極７の電極反応で水酸イオンが生成され、海水のｐＨを上昇させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚介類を飼育する飼育水槽の海水を循環経路を通して浄化しながら循環させるようにした閉鎖循環式養殖システムにおいて、海水を電気分解する電解槽を循環経路に設け、電解槽内を隔膜で仕切って陽極が配置される陽極室と陰極が配置される陰極室を形成すると共に、海水が陽極室を通過した後に陰極室を通過するように電解槽内の流路を形成して成ることを特徴とする閉鎖循環式養殖システム。
【請求項２】
電解槽内を隔壁で仕切って複数の電解室を形成すると共に各電解室を直列に接続し、各電解室内を隔膜で仕切って陽極が配置される陽極室と陰極が配置される陰極室を形成し、各電解室において海水が陽極室から陰極室へと通過すると共に隣り合う一方の電解室の陰極室から他方の電解室の陽極室に移流するように電解槽内の流路を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖循環式養殖システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、陸上において、海水（人工海水を含む）を浄化しながら閉鎖系で循環させて、飼育水槽で魚介類を養殖したり一時的に蓄養したりするようにした閉鎖循環式養殖システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海水面から離れた陸上地点で、食用あるいは鑑賞用の魚介類を飼育する閉鎖式養殖システムが従来から検討されている。この閉鎖循環式養殖システムでは、飼育魚介類の排泄物や残餌等を飼育水槽から除去する処理を、周辺環境への排出希釈によることなく、システム内で行なう必要がある。このために、飼育水槽に海水を循環させる循環経路を接続し、この循環経路に物理的ろ過装置、電解槽を設け、あるいは物理的ろ過装置、生物浄化槽、電解槽を設け、飼育水槽の海水を循環させる間に、海水中の魚介類の排泄物や残餌等を除去して浄化することが行なわれている。
【０００３】
前者の循環経路に物理的ろ過装置、電解槽を設けたシステムでは、海水中の固形物を物理的ろ過装置でろ過して除去し、また電解槽で海水を電気分解することによって生成される次亜塩素酸などの活性塩素種で、魚介類の排泄物に起因するアンモニア等を分解して除去し、さらに海水を消毒殺菌することができる。また後者の循環経路に物理的ろ過装置、生物浄化槽、電解槽を設けたシステムでは、海水中の固形物を物理的ろ過装置でろ過して除去し、さらに生物浄化槽で硝化菌等の微生物でアンモニアを分解して除去し、また電解槽で海水を電気分解することによって生成される次亜塩素酸などの活性塩素種で海水を消毒殺菌することができる。（例えば特許文献１等参照）
ここで、電解槽３は槽内に陽極５と陰極７を配置して形成されるが、図２（ａ）に示すように、電解槽３内を海水が流れる方向と平行に陽極５と陰極７を配置して直接対向させるか、図２（ｂ）のように電解槽３内を海水が流れる方向と垂直に陽極５と陰極７を配置して直接対向させるのが一般的である（例えば特許文献２等参照）。そしてこのように電解槽３に海水を通過させながら対向させた陽極５と陰極７に直流電圧を印加すると、陽極５の付近に次のような反応で次亜塩素酸が生成される。
【０００４】
陽極：２Ｃｌ→Ｃｌ２＋２ｅ−
Ｃｌ２＋２ＯＨ−→ＣｌＯ−＋Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ−
このように海水の電気分解で生成される次亜塩素酸によって、アンモニアを分解したり、また海水を消毒殺菌したりすることができるものである。
【特許文献１】特開２００３−２７４７９６号公報
【特許文献１】特開２００１−４７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のように電解槽３で海水を電気分解して次亜塩素酸を生成させる場合、過剰な次亜塩素酸は魚毒作用を有するために、特許文献１にみられるように、電解槽３の次に塩素除去装置を設けて過剰な次亜塩素酸を除去する必要がある。
【０００６】
そして塩素除去装置としては、活性炭充填槽や、チオ硫酸ナトリウム等の塩素中和剤を添加する中和剤添加装置などが用いられているが、活性炭充填槽の場合には、海水中のＳＳや電解で生成される不溶塩類で槽が閉塞され易く、頻繁な洗浄が必要である等の問題があり、中和剤添加装置の場合には、薬剤の補充やメンテナンスが繁雑になる等の問題がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電気分解槽で海水を電気分解することによって生じる過剰な次亜塩素酸を除去するための塩素除去装置を別途設ける必要がなくなり、しかも魚介類の飼育によってｐＨが低下し易い海水のｐＨを上昇させるように調整することができる閉鎖循環式養殖システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る閉鎖循環式養殖システムは、魚介類を飼育する飼育水槽１の海水を循環経路２を通して浄化しながら循環させるようにした閉鎖循環式養殖システムにおいて、海水を電気分解する電解槽３を循環経路２に設け、電解槽３内を隔膜４で仕切って陽極５が配置される陽極室６と陰極７が配置される陰極室８を形成すると共に、海水が陽極室６を通過した後に陰極室８を通過するように電解槽１内の流路を形成して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、海水が陽極室６を通過する際に陽極５の電極反応で生成された次亜塩素酸は、この海水が続いて陰極室８を通過する際に、陰極７の電極反応で還元されて分解されるものであり、塩素除去装置を別途設ける必要なく過剰な次亜塩素酸を除去することができるものである。しかも、このように陰極７の電極反応で次亜塩素酸を分解させる際に水酸イオンが陰極室８に生成され、海水のｐＨを上昇させるようにすることができるものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、電解槽３内を隔壁９で仕切って複数の電解室１０を形成すると共に各電解室１０を直列に接続し、各電解室１０内を隔膜９で仕切って陽極５が配置される陽極室６と陰極７が配置される陰極室８を形成し、各電解室１０において海水が陽極室６から陰極室８へと通過すると共に隣り合う一方の電解室１０の陰極室８から他方の電解室１０の陽極室６に移流するように電解槽３内の流路を形成して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、海水を陽極室６から陰極室８へと通過させることを複数段階で繰り返して行なうことができ、次亜塩素酸の除去と、ｐＨ上昇を効率高く行なうことができるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電解槽３で海水を電気分解するにあたって、海水が陽極室６を通過する際に陽極５の電極反応で生成された次亜塩素酸は、この海水が続いて陰極室８を通過する際に、陰極７の電極反応で還元されて分解される。従って、塩素除去装置を別途設ける必要なく過剰な次亜塩素酸を除去することができる。また、陰極７の電極反応でこのように次亜塩素酸を分解させる際に水酸イオンが陰極室８に生成される。従って、魚介類の飼育によってｐＨが低下し易い海水のｐＨを上昇させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、魚介類が飼育される飼育水槽１に循環経路２が接続してあり、循環経路２に設けた循環ポンプ１５を作動させることによって、飼育水槽１内の海水を循環経路を通して循環させるようにしてある。そしてこの循環経路２には、海水の流れに沿った順で、循環ポンプ１５、水浄化装置１６、電解槽３が接続してある。水浄化装置１６は、海水中の固形分をろ過等によって除去する物理的ろ過部や、海水中のアンモニア等を硝化菌などの微生物で分解除去する生物ろ過部などを備えて形成してあり、飼育水槽１内の海水を水浄化装置１６に通過させて循環させることによって、飼育水槽１内の海水を魚介類を飼育するのに適した水質に保ち、閉鎖循環システムで魚介類の飼育を行なうことができるものである。
【００１５】
電解槽３内には隔膜４を設けて仕切ることによって陽極室６と陰極室８が形成してあり、陽極室６内には陽極５が、陰極室８内には陰極７が配置してある。この陽極５と陰極７は隔膜４を介して対向させてある。電解槽３には水浄化装置１６で浄化処理された海水が流入する流入口１８と、電解槽３で電解処理された海水を流出させて飼育水槽１に返送する流出口１９が設けてあり、電解槽３内での水の流れ方向で陽極室６は流入口１８の側に、陰極室８は流出口１９の側に配置されるものである。
【００１６】
図１（ｂ）の実施の形態では、電解槽３内に複数枚の隔壁９を平行に設けて、電解槽３内を複数の電解室１０に仕切ってあり、この各電解室１０を隔壁９と平行な隔膜４で仕切って陽極室６と陰極室８を形成するようにしてある。各電解室１０において陽極室６は流入口１８の側に、陰極室８は流出口１９の側に位置するように形成してある。流入口１８は電解槽３の一方の端部に形成された電解室１０の陽極室６に開口するようにに設けてあり、また流出口１９は電解槽３の他方の端部に形成された電解室１０の陰極室８に開口するように設けてある。そして各隔膜４の一方の端部には移流口２０が設けてあり、海水は陽極室６を通過した後に、移流口２０を通って陰極室８に移流し、陰極室８を通過するようにしてある。また各隔壁９には移流口２０と反対側の端部において接続口２１が形成してあって、この接続口２１で隣り合う電解室１０が接続してあり、電解槽３に複数形成された各電解室１０を直列に接続するようにしてある。図１（ｂ）には図示していないが、陽極室６の各陽極５と陰極室８の各陰極７に不図示の給電装置が接続してあり、陽極５にプラス電位を印加すると共に陰極７にマイナス電位を印加するようにしてある。
【００１７】
従って、循環経路２を通過して流入口１８から電解槽３に流入した海水は、一方の端部に位置する電解室１０の陽極室６に入り、陽極室６を通過した後に、移流口２０を通ってこの電解室１０の陰極室８に移流し、陰極室８を通過する。次にこの陰極室８を通過した海水は、隔壁９の接続口２０を通って隣接する電解室１０の陽極室６に移流し、この陽極室６を通過した後に、移流口２０を通って陰極室８に移流して陰極室８を通過する。以下同様にして各電解室１０において陽極室６を通過した後に陰極室８を通過すると共に、隣り合う電解室１０では一方の電解室１０の陰極室８から他方の電解室１０の陽極室６に移流するという流路で電解槽３内を流れた後、海水は他方の端部に位置する電解室１０の陰極８の流出口１８から循環経路２に流出するものである。
【００１８】
上記のように電解槽３内には陽極室６を通過した後に陰極室８を通過するという流れで各電解室１０を通過するという海水の流路が形成されているものであり、このように海水を電解槽３に通しながら、各陽極５と各陰極７に直流電圧を印加することによって、海水を電気分解することができるものである。そして、電解槽３に流入する海水はまず陽極室６に入り、陽極室６を通過する際に、陽極５の表面で既述した電解反応を受け、陽極室６に次亜塩素酸（ＣｌＯ−）が生成される。このように海水の電気分解で陽極室６に生成される次亜塩素酸によって、海水を消毒殺菌したり、脱色したりすることができるものである。次に海水の消毒殺菌などに消費されない過剰の次亜塩素酸を含有する海水は陽極室６から移流口２０を通って陰極室８に入り、陰極室８を通過する際に、陰極７の表面で次の電解反応を受ける。
【００１９】
陰極：ＣｌＯ−＋２ｅ−＋Ｈ２Ｏ→Ｃｌ−＋２ＯＨ−
海水中の次亜塩素酸はこのように陰極反応で分解されるものであり、海水に過剰に含有されている次亜塩素酸を陰極室８で分解することができる。従って、海水中の過剰な次亜塩素酸を除去するための塩素除去装置を別途設ける必要はなくなるものである。
【００２０】
ここで、水浄化装置１６において海水中のアンモニアを硝化菌等の微生物で分解して除去する場合、分解の際に硝酸が生成されるので海水のｐＨは低下する傾向にあり、海水のｐＨが魚介類の飼育に適さない範囲にまで低下するおそれがあるが、上記の陰極反応によって水酸イオン（ＯＨ−）が生成されるので、この水酸イオンの増加でｐＨを上昇させることができ、ｐＨ調整を行なうこともできるものである。
【００２１】
また陰極７の表面では次の電極反応も起こっており、水素が生成される。
【００２２】
陰極：２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２
このように陰極室８では水素イオン（Ｈ＋）が水素ガス（Ｈ２）として放出されるので、水素イオンの減少によるｐＨ上昇が生じるものであり、この反応によっても海水のｐＨを上昇させることができるものである。
【００２３】
上記のように海水を陽極室６を通過させた後に陰極室８に通過させる流路で電解槽３内を流しながら電気分解を行なうことによって、陽極室６では、陽極反応で生成される次亜塩素酸による海水の消毒殺菌等を行なうことができ、また陰極室８では、陰極反応で次亜塩素酸が残留しないように分解することがことができると共にｐＨを上昇させるｐＨ調整を行なうことができるものである。そして図１（ｂ）の実施の形態のように電解槽３内に複数の電解室１０を直列に接続して設けることによって、陽極室６での陽極反応とこれに引く続く陰極室８での陰極反応を、繰り返して複数段階で行なうことができるものであり、陽極室６での次亜塩素酸による海水の消毒殺菌等の作用や、陰極室８での次亜塩素酸の分解やｐＨ上昇の作用を、効率高く得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は全体の概略図、（ｂ）は電解槽の断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  飼育水槽
２  循環経路
３  電解槽
４  隔膜
５  陽極
６  陽極室
７  陰極
８  陰極室
９  隔壁
１０  電解室
【図１】
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【図２】
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