(57)【要約】【課題】水槽用底床材を利用し、水槽内で良好に生育するようにバクテリアを供給する。【解決手段】水槽の底に敷く粒子状の底床材１０であって、基材粒子１１の表面にバクテリア１２が担持された主粒子１３を含んでいることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽の底に敷く粒子状の底床材であって、基材粒子の表面にバクテリアが担持された主粒子を含んでいることを特徴とする水槽用底床材。
【請求項２】
前記基材粒子は土を焼成して造粒した粒子である請求項１に記載の水槽用底床材。
【請求項３】
前記土は黒ボク土である請求項２に記載の水槽用底床材。
【請求項４】
前記バクテリアはバチルス属のバクテリアである請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【請求項５】
前記主粒子は、前記基材粒子と、他の担体粒子にバクテリアを担持させた副粒子とを混合することにより形成される請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【請求項６】
前記底床材中のバクテリア数が１．０×１０３〜１．０×１０９ＣＦＵ／ｇである請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水棲生物飼育用の水槽の底に敷く底床材に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚類等の水棲生物飼育用水槽の水質維持手段として、石、砂、土等の底床材が用いられている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されている底床材は、マグネシウムと複数種の砂と炭との混合物であり、マグネシウムが水素を発生させて水を浄化して苔や藻の発生を抑制するとされている。
【０００４】
特許文献２に記載されている底床材は、酸化カルシウムを２０重量％以上含有するキュポラスラグまたは高炉スラグからなり、酸化カルシウムが水中で炭酸カルシウムに変化して水槽の水をｐＨ７〜８．６に調製し、弱アルカリ性の水を好む魚類に適した飼育環境を形成している。
【０００５】
また、魚類飼育用水槽において、残餌や排泄物等の有機物をバクテリアに分解させて水を浄化することも良く知られている。バクテリアは液状や粉末で市販されており、これらを水中に投与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１９１４８２号公報（請求項１、段落番号０００８）
【特許文献２】特開平１０−９８９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バクテリアによる水の浄化効果は良く知られているが、投与するバクテリアの状態が適正に管理され、水槽内で良好に生育していなければ十分な効果が得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した技術背景に鑑み、水棲生物飼育用水槽の底に敷く底床材を利用し、水槽内で良好に生育するようにバクテリアを供給する技術を提供することを目的とする。
【０００９】
即ち、本発明は下記［１］〜［６］に記載の構成を有する。
【００１０】
［１］水槽の底に敷く粒子状の底床材であって、基材粒子の表面にバクテリアが担持された主粒子を含んでいることを特徴とする水槽用底床材。
【００１１】
［２］前記基材粒子は土を焼成して造粒した粒子である前項１に記載の水槽用底床材。
【００１２】
［３］前記土は黒ボク土である前項２に記載の水槽用底床材。
【００１３】
［４］前記バクテリアはバチルス属のバクテリアである前項１〜３のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【００１４】
［５］前記主粒子は、前記基材粒子と、他の担体粒子にバクテリアを担持させた副粒子とを混合することにより形成される前項１〜４のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【００１５】
［６］前記底床材中のバクテリア数が１．０×１０３〜１．０×１０９ＣＦＵ／ｇである前項１〜５のうちのいずれか１項に記載の水槽用底床材。
【発明の効果】
【００１６】
上記［１］に記載の水槽用底床材によれば、基材粒子にバクテリアが担持されているので、底床材を水槽の底に敷くことによって水槽内にバクテリアを供給できる。そして、前記底床材がバクテリアの住処となるので、粉末や液状のバクテリアを水中に投与するよりも安定した生育状態となり、ひいては優れた水質浄化効果が得られる。
【００１７】
上記［２］に記載の水槽用底床材は、基材粒子として土が用いられているので、バクテリアおよびバクテリアが分泌する酵素が基材粒子に吸着されやすく、特に優れた水質浄化効果が得られる。また、焼成によって原土に含まれる微生物が死滅し、基材粒子には担持させたバクテリアのみが存在するので、担持させたバクテリアが効率良く活動する。
【００１８】
上記［３］に記載の水槽用底床材は、基材粒子としてアルミニウムおよび鉄を多く含む黒ボク土が用いられているので、バクテリアおよびバクテリアが分泌する酵素が基材粒子に吸着されやすく、特に優れた水質浄化効果が得られる。
【００１９】
上記［４］に記載の水槽用底床材は、乾燥状態で生命を維持できるバチルス属のバクテリアを用いているので、基材粒子に担持させやすくかつ底床材の保管環境からの影響を受けにくい。
【００２０】
上記［５］に記載の水槽用底床材は、担体粒子にバクテリアを担持させた副粒子を介して基材粒子にバクテリアを担持させるので、バクテリア吸着能の低い基材粒子に対しても必要量のバクテリアを担持させることができる。
【００２１】
上記［６］に記載の水槽用底床材は有機物の分解効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の底床材の使用方法を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる底床材の模式図である。
【図３】本発明の底床材の作製過程を示す模式図である。
【図４】粉末バクテリアを用いた主粒子の製造工程を示すフロー図である。
【図５】液状バクテリアを用いた主粒子の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、観賞魚飼育用水槽１の底に本発明の一実施形態にかかる粒子状の底床材１０を敷いた状態を示している。
【００２４】
前記底床材１０は、図２に示すように、基材粒子１１の表面にバクテリア１２を担持させた多数の主粒子１３によって構成されている。前記底床材１０を水槽１の底に敷くことによって水槽内にバクテリアを供給できる。また、前記底床材１０がバクテリア１２の住処となるので、粉末や液状のバクテリアを水中に投与するよりも安定した生育状態となり、ひいては優れた水質浄化効果が得られる。
【００２５】
前記基材粒子１１は、土、砂利、石、砂、ガラス、セラミック、活性炭、礫等の周知の底床材用素材を使用でき、天然素材、人工素材の別も問わない。また、１種でも複数種の混合物でも使用できる。
【００２６】
上記素材のうちでは、バクテリアの住処に適しているという点で、土、特に粘土質の土が基材粒子１１に適している。バクテリアは自らが分泌するセルラーゼやアミラーゼ等の酵素によって有機物を分解するが、粘土質の基材粒子１１は酵素を吸着する能力を有しているためである。また、魚の残餌や排泄物は水槽の底に溜まるので、酵素が基材粒子１１に吸着され保持されることで有機物の分解効率を上げることができる。また、アルミニウムや鉄を多く含む基材粒子１１は酵素の吸着能力が高いので、本発明の底床材に適している。アルミニウムおよび鉄を多く含む粘土質の基材粒子として黒ぼく土を推奨できる。
【００２７】
前記粘土質の土を基材粒子１１の素材として用いるときは、原土を焼成して造粒し、粒子状に加工して後にバクテリア１２を担持させることが好ましい。焼成により、原土中の水分を除去するとともに、原土を殺菌して原土に含まれる微生物を死滅させる。天然の原土には複数種の微生物が生息している。これらの微生物は必ずしも水質に悪影響を及ぼすものではないが、所期するバクテリアを効率良く活動させるには、他の微生物が存在せず担持させたバクテリアのみが存在する状態であることが好ましい。
【００２８】
前記バクテリア１２の種類は限定されないが、環境からの影響を受けにくい乾燥状態で基材粒子１１に担持されていることが好ましいので、乾燥状態で生命を維持できるバクテリアが好ましい。かかる観点より、乾燥時に芽胞を形成して休眠状態を維持するバチルス属のバクテリアを用いることが好ましい。バチルス属のバクテリアとして、バチルス・サブチルス（Bacillus subtilis）、バチルス・バリスモーティス（Bacillus vallismortis）、バチルス・アミロリケファシエンス（Bacillus amyloliquefaciens）、バチルス・アトロファエウス（Bacillus atrophaeus）、バチルス・リケニフォルミス（Bacillus licheniformis）、バチルス・プミルス（Bacillus pumilus）、バチルス・サフェンシス（Bacillus safensis）などが挙げられる。
【００２９】
前記基材粒子１１にバクテリア１２を担持させる方法として、粉末バクテリアを用いる方法と液状バクテリアを用いる方法がある。
【００３０】
粉末バクテリアを用いる方法として、粉末バクテリアと基材粒子１１とを混合してバクテリアを担持させる方法を例示できる。液状バクテリアを用いる方法として、所要のバクテリア濃度に調製した液状バクテリアに基材粒子１１を浸漬してバクテリアを担持させ、その後に乾燥させる方法を例示できる。また、基材粒子１１に液状バクテリアをスプレーするといった簡単な方法でも担持させることができる。乾燥状態のバクテリアは休眠状態であり底床材の保管環境の影響を受けにくいため、液状バクテリアを使用する場合も担持後に乾燥させることが好ましい。
【００３１】
上記のいずれもの方法によっても、基材粒子１１にバクテリア１２を担持させた主粒子１３を形成して底床材１０を作製することができる。作製した底床材１０において、バクテリア１２は乾燥した休眠状態で基材粒子１１に担持されているが、底床材１０を水中で使用するとバクテリア１２は活性化して有機物を分解する。
【００３２】
粉末バクテリア、液状バクテリアのどちらを使用する場合も、バクテリアと基材粒子とを混合または浸漬するという１つの担持工程で主粒子を形成する他、図３に参照されるように、他の担体粒子１４にバクテリア１２を担持させた副粒子１５を作製し、この副粒子１５と基材粒子１１とを混合して基材粒子１１にバクテリア１２を担持させて主粒子を形成する方法を採ることができる。即ち、第１の担持工程で副粒子１５を形成し、第２の担持工程で副粒子１５と基材粒子１１を混合し、副粒子１５のバクテリア１２を基材粒子１１に移行させて主粒子１３を形成する。
【００３３】
前記担体粒子１４は上述した基材粒子１１の上述した素材を使用でき、これらのうちでも多孔質材である活性炭、セラミックス、礫を推奨できる。多孔質材は表面積が大きいのでバクテリアの吸着能が大きく、他の素材よりも多量のバクテリアを担持できる点で担体粒子１４に適している。また、活性炭は黒色であり、基材粒子１１として土を使用した場合に目立たない点で担体粒子の素材として推奨できる。一方、バクテリアの住処に好適な土は上記の担体粒子１４よりもバクテリア１２の吸着能が低い。従って、基材粒子１１として土を用いる場合は、活性炭等を担体粒子１４とする副粒子１５を作製し、この副粒子１５と基材粒子１１とを混合することにより、基材粒子１１に必要量のバクテリア１２を容易に担持させることができる。そして、この工程により、基材粒子１１にバクテリア１２が担持された主粒子１３を形成でき、底床材は主粒子１３と副粒子１５との混合物として調製される。
【００３４】
なお、前記副粒子１５を構成する担体粒子１４は基材粒子１１として使用される素材であるから、混合後の副粒子１５は主粒子１３でもある。
【００３５】
前記基材粒子１１と副粒子１５の配合比率は限定されず、底床材中のバクテリア量が目標値となるように適宜設定する。
【００３６】
前記底床材１０に含まれるバクテリア量は質量で２〜３％が好ましく、特に２．５〜３％が好ましい。また、バクテリア数は、１．０×１０３〜１．０×１０９ＣＦＵ／ｇの範囲が好ましく、特に１．０×１０４〜１．０×１０８ＣＦＵ／ｇの範囲が好ましい。バクテリア量が上記範囲内に設定されている底床材は有機物の分解効率が良い。質量および数のいずれの規定においても下限値未満では有機物の分解効果が少ない。一方、上限値のバクテリア量または数であれば水槽内の有機物を十分に分解できる。過剰量のバクテリアを配合しても水質浄化効果が低下することはないが、水槽内で発生する有機物（残餌や排泄物）の量が限られているので、上限値を超えて多量に配合しても水質浄化効果の程度に殆ど影響せずバクテリアが無駄になる。
【００３７】
［底床材の製造方法］
バクテリアを担持させた主粒子の製造方法の一例を、図４および図５の工程フロー図を参照しつつ説明する。
【００３８】
（粉末バクテリアを用いる方法：図４参照）
Ｓ１：原土焼成
基材粒子となる原土を焼成し造粒する。また、後のＳ３工程においては乾燥状態のバクテリアを担持させるので、基材粒子も乾燥状態であることが好ましい。
Ｓ２：粒度選別
Ｓ１工程で焼成した原土を篩いにかけて粒度選別を行う。
Ｓ３：バクテリア混合
Ｓ２工程で粒度選別した基材粒子１１と乾燥状態の粉末のバクテリア１２をミキサーに投入して混合する。この混合により、基材粒子１１の表面にバクテリア１２が担持されて主粒子１３が形成される。底床材中のバクテリア量は本工程における基材粒子１１とバクテリア１２との混合比によって設定される。
Ｓ４：粒度選別
Ｓ３工程で生じた規定外の細粒および遊離バクテリアを除去し、所期する粒子径の主粒子１３を選別する。底床材に適した粒子径は１〜１０ｍｍであり、特に２〜４ｍｍが好ましい。
【００３９】
上記のＳ１〜Ｓ４の工程により、基材粒子１１がバクテリア１２を担持した主粒子１３からなる底床材１０が得られる。
【００４０】
（液状バクテリアを用いる方法：図５参照）
Ｓ１１：原土焼成
Ｓ１２：粒度選別
上記の２つの工程は粉末バクテリアを用いる方法におけるＳ１工程およびＳ２工程と同じであり、基材粒子１１の好適粒径も同じである。
Ｓ１３：液状バクテリアに浸漬
バクテリアを水に分散させて所定バクテリア濃度の液状バクテリアを調製する。この液状バクテリアに、Ｓ１２工程で粒度選別した基材粒子１１を浸漬し、基材粒子１１に担持させる。底床材中のバクテリア量は本工程のバクテリア濃度によって設定することができる。液状バクテリアにおけるバクテリア濃度は１．０×１０３〜１．０×１０９ＣＦＵ／ｍＬの範囲が好ましく、特に１．０×１０４〜１．０×１０８ＣＦＵ／ｍＬの範囲が好ましい。また、浸漬時間は限定されないが、４８〜７２時間が好ましい。
Ｓ１４：乾燥
Ｓ１３工程でバクテリアを担持させた基材粒子１１を乾燥させる。乾燥温度はバクテリアを死滅させない温度である５０〜８０℃の範囲が好ましい。本工程により、基材粒子１１に乾燥状態のバクテリア１２を担持した主粒子１３が形成される。
Ｓ１５：粒度選別
Ｓ１４工程で生じた規定外の細粒および遊離バクテリアを除去し、所期する粒子径の主粒子１３を選別する。
【００４１】
上記のＳ１１〜Ｓ１５の工程により、基材粒子１１がバクテリア１２を担持した主粒子１３からなる底床材１０が得られる。
【００４２】
また、副粒子１５を介して基材粒子１１にバクテリア１２を担持させる場合は、上記工程の基材粒子１１を担体粒子１４に代えて副粒子１５を作製し（第１の担持工程）、この副粒子１５および基材粒子１１をミキサーに投入して混合し、副粒子１５のバクテリア１２を基材粒子１１に担持させて主粒子１３を形成する（第２の担持工程）。さらに要すれば、粒度選別する。
【００４３】
なお、前記基材粒子１１および担体粒子１４が土や自然素材ではない場合は、Ｓ１工程およびＳ１１工程の焼成を省略することができる。また、人工素材を焼成することも任意である。
【実施例】
【００４４】
（実施例）
黒ボク土の原土を焼成し、造粒して基材粒子１１を作製した。一方、別工程で、バチルス・サブチルスを水に分散させて１×１０８ＣＦＵ／ｍＬの液状バクテリアを調製した。前記液状バクテリアに担体粒子１４としての活性炭粒を７２時間浸漬した後に８０℃で乾燥させ、担体粒子１４にバクテリア１２を担持させた副粒子１５を作製した。
【００４５】
次に、前記基材粒子１１と副粒子１５とを質量比１：０．０３で混合して基材粒子１１にバクテリア１２を担持させ、その後粒度選別を行って底床材を得た。前記底床材を構成する基材粒子１１および担体粒子１４の粒子径は２〜４ｍｍであり、底床材中のバクテリア数は１．０×１０８ＣＦＵ／ｇである。
【００４６】
（比較例）
実施例と同じ工程で基材粒子１１を作製し、この基材粒子１１とバクテリアを担持させていない活性炭粒（実施例の担体粒子１４）とを質量比で１：０．０３で混合し、これを底床材とした。本比較例の底床材は、バクテリアを担持していないこと以外は実施例の底床材と共通である。
【００４７】
実施例および比較例の底床材をそれぞれの観賞魚飼育用水槽の底に敷いて飼育試験を行った。
【００４８】
飼育条件の詳細は以下のとおりである。
水量：１２リットル
底床材：８００ｇ
魚種：金魚、２匹
水草：アマゾンソード
給餌：１日１回
【００４９】
上記の条件で２８日間の試験飼育を行った。前記実施例および比較例は同時進行で行い、この試験飼育期間において、開始日、３日目、７日目、１４日目、２１日目、２８日目に水中のアンモニア濃度を測定し、開始日および７日目に水の濁度を測定した。また、開始日および２８日目に水中のバチルス属のバクテリア数を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
上記の試験飼育においては、飼育開始直後のアンモニア濃度の上昇が比較例よりも実施例の方が早いことから、底床材１０由来のバクテリアが有機物を速やかに分解していることを示している。さらに、実施例はアンモニア濃度の低下が早く、底床材１０由来のバクテリアと自然に取り込んだバクテリアのバランスが良く、アンモニアの分解が速やかに行われていることを示している。また、水槽セッティング初期の水の白濁りはバクテリア不足によるバクテリアバランスの崩れによって起きることが多いが、実施例は白濁りが抑制されていることを示している。また、２８日目の実施例の水槽内には比較例よりもバクテリアが多く存在しており、底床材１０からのバクテリア供給がアンモニア濃度および白濁りの抑制に寄与していることを裏付けている。
【００５２】
以上より、底床材に担持させたバクテリアが有機物を分解し、水の浄化に寄与していることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の底床材は水棲生物飼育用水槽の水質浄化に利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…水槽
１０…底床材
１１…基材粒子
１２…バクテリア
１３…主粒子
１４…担体粒子
１５…副粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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