JP2023060329A - 水中生物の輸送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中生物の生存スペースをなるべく大きく確保しつつ、水中生物の長時間の輸送を可能にし得る水中生物の輸送装置を提供する。【解決手段】水中生物と共に水Ｗを貯留する水槽２と、多孔質体により構成され、硝化菌を担持する多孔体を備えた水浄化エレメント８を内部に収容すると共に、水浄化エレメント８に対して上方から水Ｗを供給する硝化反応槽３と、硝化反応槽３へガス（空気Ａ、酸素Ｏ）を送り込む送気部（ファン）１１と、水槽２と硝化反応槽３との間で水Ｗを循環させる流路６，１５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、魚介類等の水中生物を生きた状態で輸送するための装置に関する。

近年、食材の鮮度への意識の高まりと共に、魚介類等の水中生物を生きたままで輸送する技術への需要が生じてきており、こうした需要に応えるための技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の技術等が提案されている。特許文献１には、海水に対して予めエアレーションにより酸素を溶かし込むと共に、氷により温度を適温（３～７℃）に保持しながら海水と共に魚介類を輸送する方法が記載されている。

特開２００２－２３３２６９号公報 特開２０１５－２０２１０２号公報

しかしながら、上記特許文献１では、輸送時間として２４時間程度までを想定しており、より長時間の輸送が求められる場合には必ずしも適さない。

水中生物の長時間の生存を図るには、温度や酸素溶存量、ｐＨのほか、種々の要素を考慮する必要があるが、中でも特に考慮すべきはアンモニアの濃度である。魚介類等の生物は、代謝によってアンモニアを排出するが、このアンモニアは多くの生物とって有害である。アンモニアへの感受性は生物種によって差があるが、水中生物の生存のためには、概ね１ｍｇ／Ｌ程度を目安にアンモニアの濃度上限を設定し、アンモニア濃度がこれ以下となるように水質を保つ必要がある。

水中生物の生存を図るために水中のアンモニアを浄化する技術としては、例えば上記特許文献２に記載のシステムがあるが、これは設置型の水槽において水中生物を生存させるための技術であって、輸送に適してはいない。仮に特許文献２に記載の如きシステムを輸送にそのまま利用しようとすれば、飼育水槽の他に水を浄化するための曝気槽や濾過槽、さらに飼育水槽へ酸素を送るための気体溶解装置といった各装置を、輸送車両上の限られたスペースに全て搭載することになる。したがって飼育水槽の容積には自ずと限界が生じ、少量の水中生物しか輸送できず、コストが高くついてしまう。

本発明は、斯かる実情に鑑み、水中生物の生存スペースをなるべく大きく確保しつつ、水中生物の長時間の輸送を可能にし得る水中生物の輸送装置を提供しようとするものである。

本発明は、水中生物と共に水を貯留する水槽と、多孔質体により構成され、硝化菌を担持する多孔体を備えた水浄化エレメントを内部に収容すると共に、前記水浄化エレメントに対して上方から水を供給する硝化反応槽と、前記硝化反応槽へガスを送り込む送気部と、前記水槽と前記硝化反応槽との間で水を循環させる流路とを備え、前記水浄化エレメントは、多孔質の素材により形成された柱状の多孔体と、複数のリング部を軸方向に沿って延びる柱部によって接続された枠体を備え、前記多孔体は、外周部の前記柱部に面する箇所が該柱部によって径方向内側に潰されるように変形する一方、その他の部分は前記枠体から径方向外側にはみ出すように前記枠体に収容されることにより、前記多孔体が前記枠体から脱落しにくくなるよう構成されたことを特徴とする水中生物の輸送装置にかかるものである。
本発明の水中生物の輸送装置において、水の循環時には、前記水浄化エレメントの多孔体に水が保持される一方、該多孔体の少なくとも一部は空気中に露出することが好ましい。

本発明の水中生物の輸送装置においては、前記水槽の上部に、ガス抜きのための抜出弁を備えることが好ましい。

本発明の水中生物の輸送装置においては、前記水槽と前記硝化反応槽を連通し、前記水槽から前記硝化反応槽への水の流通を可能にするバイパス流路を備えることが好ましい。
本発明の水中生物の輸送装置においては、前記水槽から前記硝化反応槽へ水を流通させる流路にガス抜き管を備えることが好ましい。

本発明の水中生物の輸送装置は、脱窒菌を内部に収容した脱窒槽を備え、前記水槽と前記硝化反応槽を循環する水を前記脱窒槽に引き込み、脱窒して戻すよう構成しても良い。

本発明の水中生物の輸送装置は、前記水槽と前記硝化反応槽を循環する水の温度を調節する温度調節部を備えることができる。

本発明の水中生物の輸送装置によれば、水中生物の生存スペースをなるべく大きく確保しつつ、水中生物の長時間の輸送を可能にし得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施例による水中生物の輸送装置の形態を示す全体構成図である。 本発明の実施に用いる水浄化エレメントの形態の一例を示す正面図である。 本発明の実施に用いる水浄化エレメントの形態の一例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施による水中生物の輸送装置の形態の一例を示している。本実施例の水中生物の輸送装置１は、水中生物と共に水Ｗを貯留する水槽２、水槽２から抜き出された水Ｗ中のアンモニアを硝化する硝化反応槽３、硝化反応槽３において生じた硝酸や亜硝酸を除去する脱窒槽４を備えている。

水槽２は、水中生物の生存スペースであり、輸送対象である水中生物の種類に応じた水（例えば、海水）Ｗが貯留される。水槽２の上部開口を覆う蓋５には、ガス抜きのための抜出弁５ａが備えられており、ここから必要に応じて水槽２内の空気Ａを抜き、水槽２を上部まで水Ｗで満たすことができるようになっている。

また、水槽２の上部には、硝化反応槽３と連通する流路６の一端が接続されている。流路６は、一部が水槽２の上端（ここに示した例では、蓋５を除いた水槽２の本体内部における上面を指す）および硝化反応槽３の上部の空間における水位（すなわち、後述する硝化反応槽３の散水板３ｂの上の空間に溜まる水Ｗの水位）よりも上に位置しており、その水槽２および硝化反応槽３の上部の空間における水位よりも上に位置する部分に、流路６を流通する水Ｗからガスを抜くためのガス抜き管６ａが設けられている。

水槽２の下部には、開閉弁７ａを備えたドレン管７が設けられており、ここからも必要に応じて水槽２内の水Ｗを排出することができるようになっている。

硝化反応槽３は、水槽２から流路６を通って導入された水Ｗを、微生物（硝化菌）の作用により浄化する役割を担う。硝化反応槽３内の空間は、下部に備えた仕切板３ａと、上部に備えた散水板３ｂにより上下に３分割されている。仕切板３ａおよび散水板３ｂは、いずれも空気Ａや水Ｗが流通し得るよう、多数の孔を備えた板として構成されている。仕切板３ａと散水板３ｂの間には、微生物を付着させる担体としての水浄化エレメント８が多数収容される。

水浄化エレメント８は、例えば図２、図３に示す如く、微生物の付着する間隙を有する多孔体９と、該多孔体９を収容する枠体１０により構成される。

多孔体９は、保水性と柔軟性を備えた連続気泡構造の多孔質体により構成される。多孔体９の素材としては、具体的には、例えばウレタン樹脂、エステル重合体、エーテル重合体といった樹脂を発泡させた多孔質体が用いられる。

多孔体９は、柱状（ここでは円柱状）に形成される。枠体１０は、全体として円筒形の籠状の形状をなし、枠体１０の周をなすように環状に延びる複数のリング部１０ａと、軸方向に沿って延びてリング部１０ａ同士を接続する柱部１０ｂとを備えて構成される。そして、図２、図３に示す如く、リング部１０ａと、柱部１０ｂとにより枠体１０内に形成される円筒状の空間に、中心軸が互いに一致するよう、多孔体９が収容される。ここで、多孔体９の円筒面をなす外周部は、柱部１０ｂに面する箇所が柱部１０ｂによって径方向内側に潰されるように変形する一方、その他の部分は枠体１０から径方向外側にはみ出す。こうすることで、多孔体９を枠体１０から脱落しにくくしている。水浄化エレメント８は、後述するように硝化反応槽３に収容され、多孔体９に水Ｗを吸わせる形で使用されるが（図１参照）、水浄化エレメント８が硝化反応槽３に収容される際の衝撃や、水Ｗを含んだ多孔体９の重み等により、多孔体９が枠体１０から脱落する可能性がある。そこで、多孔体９の径を枠体１０の内側に形成される空間の径よりも大きめに設定することで、多孔体９を枠体１０の内部に固定するようにしているのである。

このような構成の水浄化エレメント８が、図１に示す如く硝化反応槽３内に多数収容される。水浄化エレメント８の多孔体９には、水Ｗ中のアンモニアを酸化する硝化菌が担持される。尚、ここに示す水浄化エレメント８の形状や構成はあくまで一例であって、硝化反応槽３内で使用する水浄化エレメントは、微生物を担持する多孔体を備えたものであればどのような構成であっても良い。例えば、枠体や多孔体の形状は図２、図３に示す多孔体９や枠体１０とは異なっていても良いし、あるいは、多孔体を硝化反応槽３内に吊るすような構成としても良い。

硝化反応槽３の上部の散水板３ｂより上側の空間には、一端を水槽２に接続された流路６の他端が接続され、ここに水槽２から抜き出された水Ｗが供給されるようになっている。また、散水板３ｂより上側の空間には送気部としてのファン１１が設けられており、外部空間からガス導入路１２を通して空気Ａを引き込み、硝化反応槽３の内部へ送り出すようになっている。ガス導入路１２の途中には、開閉弁１２ａが設けられている。
さらに、本実施例の場合、ガス導入路１２における開閉弁１２ａの下流側の位置に分岐路を設けて酸素ボンベ１３を接続しており、空気Ａのほか、必要に応じて酸素Ｏを硝化反応槽３内へ導入できるようになっている。前記分岐路には、流量調整弁１３ａが設けられている。流量調整弁１３ａは例えばニードル弁であり、酸素Ｏの供給量を調整できるようになっている。

硝化反応槽３の下部の仕切板３ａより下側の空間の上部には、硝化反応槽３内の空気を適宜抜き出すための排気管１４の一端が接続される。排気管１４の他端は、後述する輸送途中の積み下ろし等における水Ｗの注入等の過程で硝化反応槽３内の水Ｗが排気管１４から漏れる虞がないよう、図中に一点鎖線で示す高さ（後述するように、積み下ろし時において硝化反応槽３の仕切板３ａより上且つ散水板３ｂより下の空間に一時的に注入され得る水Ｗの水位である）より上の高さに開口を備えることが好ましい。

仕切板３ａより下側の空間の下部には流路１５の一端が接続され、流路１５の他端は水槽２の下部に接続されて、硝化反応槽３の下部に溜まった水Ｗを水槽２へ戻すようになっている。流路１５の途中には、硝化反応槽３から水槽２への水Ｗの流れを駆動するポンプ１６が設置され、流路１５におけるポンプ１６より水槽２側の位置には流量調整弁１５ａが設けられる。流量調整弁１５ａは例えばボール弁であり、流路１５を流通する水Ｗの量を調整できるようになっている。

流路１５は、流量調整弁１５ａより水槽２側の位置にて温度調節流路１７に分岐している。温度調節流路１７の途中には、温度調節部１８が設けられている。温度調節部１８は、熱交換器等を備えており、温度調節流路１７から引き込んだ水Ｗの温度を必要に応じて冷却し、あるいは加熱することができるようになっている。温度調節流路１７は、流路１５から分岐して温度調節部１８に通じ、さらに温度調節部１８の下流側にて流路１５に合流する。温度調節流路１７における温度調節部１８の上流および下流の位置にはそれぞれ開閉弁１７ａ，１７ｂが設けられ、また、流路１５における温度調節流路１７への分岐点と、温度調節流路１７との合流点の間の位置には開閉弁１７ｃが設けられる。

流路１５における温度調節流路１７との合流点より水槽２側の位置には逆止弁１５ｂが設けられ、水槽２から硝化反応槽３へ水Ｗが流れることを防ぐようになっている。

流路１５におけるポンプ１６より上流側の位置と、逆止弁１５ｂより下流側の位置は、バイパス流路１９によって接続されている。バイパス流路１９の途中には、開閉弁１９ａが設置される。

流路１５における流量調整弁１５ａより下流側且つ温度調節流路１７への分岐点より上流側の位置からは、脱窒槽４へ至る脱窒流路２０が分岐している。流路１５から分岐した脱窒流路２０は、脱窒槽４の下部に接続される。脱窒流路２０の途中には、栄養液流路２１を介して栄養液槽２２が接続されている。栄養液槽２２は、脱窒槽４における微生物（脱窒菌）の働きに必要な栄養液Ｎを貯留する槽であり、脱窒流路２０を通じて脱窒槽４に送られる水Ｗに対し、栄養液流路２１を通じて栄養液Ｎを添加するようになっている。栄養液Ｎとしては、例えば酢酸ナトリウム水溶液が用いられる。

栄養液流路２１の途中には、栄養液槽２２から脱窒流路２０への栄養液Ｎの動きを駆動するポンプ２３が備えられており、栄養液流路２１におけるポンプ２３の下流側の位置には、流量調整弁２１ａが設けられている。

脱窒流路２０における流路１５からの分岐点の下流側且つ栄養液流路２１の接続点の上流側の位置には、流量調整弁２０ａが設けられている。

脱窒槽４は、硝化反応槽３から水Ｗの一部を抜き出して硝酸や亜硝酸を除去する槽であり、嫌気呼吸を行って硝酸や亜硝酸を還元する脱窒菌が収容されている。脱窒槽４内には、下方へ脱窒流路２０から水Ｗが供給され、脱窒菌による処理を経た水Ｗは上部に接続された脱窒流路２４からオーバーフローする形で硝化反応槽３へ戻されるようになっている。

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

図示しない輸送車両等に搭載された水中生物の輸送装置１の水槽２に、水Ｗと共に水中生物を収容し、輸送を行う。

輸送の開始時には、まず水槽２に水Ｗを注入する。蓋５を開け、図示しない外部の水源から水Ｗを汲み上げ、水槽２の上部開口を通して注ぎ込む。ドレン管７の開閉弁７ａは閉弁しておく。

また、硝化反応槽３にも予め適当な量の水Ｗを注入しておくことが必要である。ここで、水槽２および硝化反応槽３に水を注入するためには、例えばバイパス流路１９の開閉弁１９ａを閉弁しておき、水槽２に水Ｗを注入すると共に、硝化反応槽３にも図示しない開口等から水Ｗを注入する。このとき、例えば水槽２には上面いっぱいまで水Ｗを満たし、硝化反応槽３には適量の水Ｗを注入する。あるいは、水槽２と硝化反応槽３に、同じ水位（図１中に一点鎖線で示す水位）まで水Ｗを注ぎ込む。

あるいは、バイパス流路１９の開閉弁１９ａを開弁しておけば、水槽２と硝化反応槽３とがバイパス流路１９を介して連通するので、水槽２に水Ｗを注ぎ込めば、バイパス流路１９を通じて硝化反応槽３へも水が供給されることになる。この場合は、図１中に一点鎖線で示す水位まで両槽に水Ｗを注ぎ込んでも良いし、あるいは硝化反応槽３に適量の水Ｗが注入された段階で開閉弁１９ａを閉弁し、続けて水槽２にいっぱいまで水Ｗを注入しても良い。

尚、この段階において、各槽における水Ｗの水位や配分は重要ではない。水Ｗの合計量が、水中生物の輸送装置１の各部に必要な量に基づき決定される適量となっていれば良い（この水Ｗの量については、後に詳述する）。

水槽２と硝化反応槽３にそれぞれ水Ｗを注入したら、水槽２に輸送対象である水中生物を投入し、蓋５を閉じる。バイパス流路１９の開閉弁１９ａを閉弁した状態でポンプ１６を作動させると、硝化反応槽３内の水Ｗが流路１５を通じて水槽２に導入され、水槽２内の水位が上昇していく。同時に、水槽２と蓋５により構成される内部空間の空気Ａが抜出弁５ａを通じて抜けていく。水位が水槽２本体の上端を越え、蓋５の下面に達したら抜出弁５ａを閉じる。このようにすると、水槽２と蓋５により構成される内部空間が満水の状態になる。

さらにポンプ１６の駆動を続けると、水槽２内の水Ｗは、水槽２の上部に接続された流路６へ送り込まれ、硝化反応槽３に流れ込む。尚、流路６内にあった空気や、もともと水槽２内にあって流路６に流れ込んだ空気は、流路６の途中のガス抜き管６ａから抜き出される。

硝化反応槽３における水量はポンプ１６の駆動によって注入時よりは減り、例えば図１における硝化反応槽３の仕切板３ａの下部に実線で示す水位となる。そして、硝化反応槽３の散水板３ｂの上側の空間に流路６を介して水Ｗが供給され、散水板３ｂを通して水浄化エレメント８の収容された空間へ導入される。水Ｗは、水浄化エレメント８に対して上方から供給され、多孔体９（図２、図３参照）の表面や内部を通りながら、硝化反応槽３の内部空間を下方へ移動する。そして、仕切板３ａを通って落ち、下側の空間に貯留される。こうして、水Ｗの循環時には、水浄化エレメント８の多孔体９に水Ｗが保持される一方、該多孔体９の少なくとも一部（ここに示す例では、全部）が空気中に露出するように構成されている。

硝化反応槽３の仕切板３ａの下側の空間からは、ポンプ１６の作動により、水Ｗが流路１５を通って水槽２に戻される。

ここで、水Ｗの温度を操作する場合には、温度調節部１８を作動させる。温度調節流路１７の開閉弁１７ａ，１７ｂを開弁すると共に、流路１５の開閉弁１７ｃを閉弁する。こうして、流路１５を通る水Ｗを上流側の温度調節流路１７から温度調節部１８に送り込み、冷却あるいは加熱したうえで下流側の温度調節流路１７から流路１５に戻す。

水Ｗの温度を操作する必要がない場合には、温度調節部１８の作動を停止し、温度調節流路１７の開閉弁１７ａ，１７ｂを閉弁し、流路１５の開閉弁１７ｃを開弁して、水Ｗを温度調節部１８を通さずに硝化反応槽３から水槽２へ戻すようにする。

こうして、水槽２と硝化反応槽３の間を、流路６および流路１５を通じて水Ｗが循環する。

また、硝化反応槽３には、ファン１１の作動によりガス導入路１２を通じて空気Ａが導入される。空気Ａは硝化反応槽３の上部に導入され、散水板３ｂの上側の空間から、散水板３ｂを通して水浄化エレメント８の収容された空間へ供給される。空気Ａは水浄化エレメント８の表面や内部を通過して仕切板３ａから下方の空間へ抜け、仕切板３ａの下側の空間から排気管１４を通って排出される。

こうして水Ｗを循環させつつ、硝化反応槽３に空気Ａを導入しながら、水槽２に収容された水中生物と共に水中生物の輸送装置１の全体を輸送する。この間、水槽２内の水中生物からは、アンモニアを含む排出物が水Ｗ中に排出される。アンモニアを含む水Ｗは流路６から硝化反応槽３へ抜き出され、水浄化エレメント８の多孔体９（図２、図３参照）に担持された硝化菌の働きによって酸化され、硝酸や亜硝酸となる。硝化反応槽３には、水Ｗと共に空気Ａが導入されており、硝化菌は空気Ａ中の酸素を利用してアンモニアを酸化する。そして、アンモニアを酸化除去された水Ｗが硝化反応槽３の下部の空間に貯留され、水槽２に戻される。このようにして、水槽２中のアンモニア濃度が低く保たれる。

水槽２における水中生物の生存のためには、アンモニア濃度を低く保つほか、酸素の供給が必要である。本実施例の場合、硝化反応槽３がアンモニアの酸化と同時に、水Ｗへの酸素の供給をも担っている。すなわち、硝化反応槽３には硝化菌によるアンモニアの酸化に必要な酸素が空気Ａとして供給されるが、ここで水Ｗに溶け込んだ酸素のうち、アンモニアの酸化に使われなかった酸素が溶存酸素となり、水Ｗに溶け込んだまま水槽２に供給されるのである。したがって、本実施例の水中生物の輸送装置１には、水槽２に対して空気を送り込む曝気装置等を設置する必要がない。したがって、曝気装置の設置にかかるコストやスペースを削減し、装置全体を小型化することができ、ひいては水槽２の容積を大きく確保することができる。尚、空気Ａだけでは酸素量が不足する場合には、ガス導入路１２の開閉弁１２ａを閉弁して流量調整弁１３ａを開弁し、必要に応じて酸素ボンベ１３から酸素Ｏを導入するようにしても良い。

また、本実施例においては、上述の如く水槽２内の空気Ａを抜き、水槽２を満水とした状態で水中生物を輸送している。これは、水槽２内における水Ｗの体積を大きくして水中生物の生存スペースを広げ、輸送可能な水中生物の数を増やすと同時に、輸送に伴う振動や慣性力の作用により、水面が動いてスロッシングが発生してしまうことを防止する効果がある。すなわち、水槽２にある程度以上の空気Ａが残存していた場合、水Ｗに振動や慣性力が加わると、空気Ａとの境界面である水面に波が生じ、水面が水槽２や蓋５の内面に衝突するスロッシングが発生し、その衝撃が水中生物に悪影響を与えてしまう可能性がある。本実施例の場合、水槽２内を満水にすることで水槽２内に存在する水面を無くし（あるいは少なくし）、スロッシングの発生を防止しているのである。

ここで、従来の一般的な水中生物の飼育槽等においては、水中生物へ酸素を供給するため、水槽に備えた曝気装置を用いて水に対し空気や酸素といったガスを送り込むようにしていたが、本実施例の場合、上に説明したように、水槽２に曝気装置を備えなくとも硝化反応槽３の働きによって水Ｗに対し十分な酸素を溶かし込むことができる。水槽２に直接ガスを供給しないので、輸送中、水槽２の満水状態を保つことができる。
また、水槽２内の水Ｗに対して曝気装置からガスを送り込むには相応のエネルギーを要するが、本実施例の如く水浄化エレメント８を収容した硝化反応槽３にファン１１によって送気を行う方式であれば、酸素の供給に係るエネルギーは比較的少なく済む。

尚、ここでいう「満水」とは必ずしも水槽２と蓋５により構成される内部空間にガスが一切残存していないことを意味しない。水中生物に影響するほどの衝撃が発生しない程度の量の空気Ａであれば、水槽２に残存していても問題はない。

このように、本実施例の水中生物の輸送装置１は、水槽２の水中生物に対して酸素を効率良く供給しながら水Ｗからアンモニアを除去し、長時間にわたって水中生物の状態や生存率を保ちつつ、水中生物を輸送することを可能にしている。

さらに長時間の輸送を行う場合には、脱窒槽４を使用する。硝化反応槽３における硝化菌の作用により、アンモニアの濃度は低く保たれるが、代わりに硝酸や亜硝酸が生じる。硝酸や亜硝酸は、水中生物にとってアンモニアほど毒性の高いものではないが、ある程度以上の濃度になると、やはり水中生物の状態や生存率に影響する。そこで、脱窒槽４を用い、水Ｗ中の硝酸や亜硝酸を還元して窒素ガスに変え、水Ｗから硝酸や亜硝酸を除去する。

脱窒槽４を使用する場合には、流量調整弁２０ａの開度を調整し、流路１５を流れる水Ｗの一部が脱窒流路２０から脱窒槽４へ流れるようにする。同時に、栄養液流路２１の流量調整弁２１ａを開弁し、ポンプ２３を駆動して、栄養液槽２２から栄養液Ｎを脱窒流路２０を流れる水Ｗに供給する。

脱窒槽４においては、栄養液Ｎを栄養源とする脱窒菌の嫌気呼吸により、水Ｗに含まれる硝酸や亜硝酸が還元されて窒素ガスとなる。そして、硝酸を除去された水Ｗが、脱窒流路２４を通して硝化反応槽３へ戻される。脱窒流路２４から硝化反応槽３の散水板３ｂの上部の空間に戻された水Ｗは、散水板３ｂを通して再度、水浄化エレメント８の収容された空間へ供給される。

尚、あまり長時間の輸送を想定しない場合（すなわち、アンモニアの酸化により生じる硝酸や亜硝酸の濃度が、水中生物の状態や生存率に影響を及ぼすほど高まる虞がない程度の時間の輸送を想定する場合）には、脱窒槽４や脱窒流路２０，２４、栄養液槽２２といった設備は使用しないか、水中生物の輸送装置１に搭載しないようにしても良い。

輸送の終了時、または輸送途中に水中生物の積み下ろしを行う時には、流路１５のポンプ１６を停止し、水Ｗの循環を停止する。脱窒槽４を使用していた場合は、栄養液流路２１のポンプ２３も停止し、流量調整弁２０ａを閉弁する。蓋５の抜出弁５ａを開放し、バイパス流路１９の開閉弁１９ａを開弁すると、水槽２内の水Ｗがバイパス流路１９を通って硝化反応槽３へ流れ込む。両槽における水位は、図１中に一点鎖線で示す水位となる（尚、水位が一点鎖線に示す高さに達する前に、水槽２から蓋５の開閉に支障がない程度に水Ｗが抜き出された段階で開閉弁１９ａを閉弁しても良い）。蓋５を開放し、水中生物の出し入れを行う。

輸送を再開する場合には、蓋５を閉じてバイパス流路１９の開閉弁１９ａを閉弁し、蓋５の抜出弁５ａを開いた状態でポンプ１６を作動させて水槽２を満水にしたうえで、抜出弁５ａを閉弁してポンプ１６の作動を継続し、水Ｗを循環させる。必要に応じて脱窒流路２０の流量調整弁２０ａを開弁し、また、栄養液流路２１の流量調整弁２１ａを開弁してポンプ２３を作動させる。

輸送を終了し、水中生物の輸送装置１の使用を止める場合には、ポンプ１６、ポンプ２３、ファン１１、温度調節部１８といった各機器を停止し、ドレン管７の開閉弁７ａを開弁して水槽２内の水Ｗを排水する。このとき、バイパス流路１９の開閉弁１９ａをあわせて開弁すれば、硝化反応槽３内の水Ｗも排水することができる。

ここで、本実施例の場合、積み下ろし等を行う際に、硝化反応槽３を水Ｗの一時的な貯留槽として利用できるという利点がある。特に、本実施例では水槽２を満水とした状態で輸送を行うので、蓋５を開放するにあたり、水Ｗが水槽２から溢れ出さないよう、水槽２内の水Ｗの一部を一旦水槽２の外へ移す必要がある。このとき、本実施例では、水槽２と硝化反応槽３を連通するバイパス流路１９を開通させるだけで、水槽２から硝化反応槽３への水Ｗの流通を可能にし、水槽２内の水Ｗの一部を硝化反応槽３へ移動させて蓋５の開放や水中生物の出し入れを支障なく行うことができる。水Ｗを貯留するための桶や水槽等を別途用意して水槽２内のドレン管７から水Ｗを排出したり、外部の水源から水槽２の上部開口へ水Ｗを注ぎ込んだりといった操作を行う必要がなく、簡便である。

すなわち、多孔体９（図２、図３参照）を備えた水浄化エレメント８を利用し、水Ｗを多孔体９に保持させて気液を接触させ、硝化を促進する本実施例の如き硝化反応槽３は、硝化反応槽３内に水Ｗのほかにガスを導入する空間を有している。そこで、水槽２から硝化反応槽３へ水Ｗが移動できるバイパス流路１９を設けるだけで、ガスが導入される空間に代わりに水Ｗを導入し、硝化反応槽３を水Ｗの一時的な貯留槽として利用することができるのである。

水中生物の輸送装置１内の各所における水Ｗの体積と、硝化反応槽３の容積との関係について以下に説明する。

水槽２と蓋５により形成される内部空間の体積をＶｔとする。また、上述の如く水槽２を満水にした状態で水中生物を輸送するにあたり、ポンプ１６が支障なく駆動して水Ｗを循環させるためには、硝化反応槽３の下部にある程度の水Ｗが貯留されていることが必要であり、このポンプ１６の駆動に必要な水Ｗの体積をＶｌとする。流路６，１５および温度調節流路１７、脱窒流路２０，２４を満たす水Ｗの総量をＶｐとし、水浄化エレメント８の多孔体９に保持される水Ｗの総量をＶｓとする。また、脱窒槽４を使用する場合には、栄養液槽２２内の栄養液Ｎが水Ｗに添加されることになるが、その栄養液Ｎの最大添加量をＶｎとする。

輸送の開始前、仮に水槽２、硝化反応槽３における水Ｗの貯留量がゼロであり、また流路６，１５および温度調節流路１７、脱窒流路２０，２４に水が満たされておらず、水浄化エレメント８に水Ｗが保水されていないとした場合、輸送の開始にあたって水槽２、硝化反応槽３に注入すべき水の合計量は、最低限、Ｖｔ＋Ｖｌ＋Ｖｐ＋Ｖｓである。輸送開始時において、水槽２に対し満水になるように水Ｗを注入する場合、硝化反応槽３側にはＶｐ＋Ｖｌ＋Ｖｓの量の水Ｗを最低量として貯留することになる。また、脱窒槽４を使用する場合には、輸送の終了までの間に、水槽２と硝化反応槽３の間を循環する水Ｗに、最大Ｖｎの体積の栄養液Ｎが添加される。よって、水Ｗおよび栄養液Ｎに関し、硝化反応槽３に要求される最小限の容量は、Ｖｌ＋Ｖｐ＋Ｖｓ＋Ｖｎである。実際の設計においては、ここに安全率ｋ（ｋは例えば１．２以上１．５以下程度の無次元の係数とする）を乗じた値を、水Ｗおよび栄養液Ｎに関する硝化反応槽３の最低容量とする。さらに、硝化反応槽３内に収容される水浄化エレメント８自体の体積、および硝化反応のために導入される空気Ａや酸素Ｏといったガスの分の容積も必要であるので、硝化反応槽３の容積Ｖｒは、Ｖｒ＞ｋ（Ｖｌ＋Ｖｐ＋Ｖｓ＋Ｖｎ）と設定される。また、水中生物の積み下ろし等の際には、Ｖｒ－ｋ（Ｖｌ＋Ｖｐ＋Ｖｓ＋Ｖｎ）以下の量の水Ｗが、水槽２から硝化反応槽３へ移されることになる。

以上のように、上記本実施例の水中生物の輸送装置１は、水中生物と共に水Ｗを貯留する水槽２と、多孔質体により構成され、硝化菌を担持する多孔体９を備えた水浄化エレメント８を内部に収容すると共に、水浄化エレメント８に対して上方から水Ｗを供給する硝化反応槽３と、硝化反応槽３へガス（空気Ａ、酸素Ｏ）を送り込む送気部（ファン）１１と、水槽２と硝化反応槽３との間で水Ｗを循環させる流路６，１５とを備え、前記水浄化エレメントは、多孔質の素材により形成された柱状の多孔体と、複数のリング部を軸方向に沿って延びる柱部によって接続された枠体を備え、前記多孔体は、外周部の前記柱部に面する箇所が該柱部によって径方向内側に潰されるように変形する一方、その他の部分は前記枠体から径方向外側にはみ出すように前記枠体に収容されることにより、前記多孔体が前記枠体から脱落しにくくなるよう構成されている。こうすることにより、輸送対象である水中生物から排出されるアンモニアを硝化菌の働きにより除去し、水Ｗ中におけるアンモニアの濃度を低く保つと同時に水Ｗへ酸素を供給し、水中生物の状態や生存率を長時間にわたって保ちながら、水中生物を輸送することができる。
また、本実施例は、水Ｗの循環時には、水浄化エレメント８の多孔体９に水Ｗが保持される一方、該多孔体９の少なくとも一部は空気中に露出するように構成されている。

また、本実施例においては、水槽２の上部に、ガス抜きのための抜出弁５ａを備えているので、水槽２を満水とした状態で水中生物を輸送することができる。水槽２に貯留される水Ｗの体積を大きくし、輸送可能な水中生物の数を増やすと共に、輸送に伴うスロッシングの発生を防止することができる。

また、本実施例は、水槽２と硝化反応槽３を連通し、水槽２から硝化反応槽３への水Ｗの流通を可能にするバイパス流路１９を備えているので、必要に応じて水槽２内の水をバイパス流路１９を通して硝化反応槽３に移動させることができ、硝化反応槽３を水Ｗの一時的な貯留槽として利用することができる。
また、本実施例においては、水槽２から硝化反応槽３へ水Ｗを流通させる流路６にガス抜き管６ａを備えているので、水Ｗの循環に際し、流路６からガスを抜き出すことができる。

また、本実施例は、脱窒菌を内部に収容した脱窒槽４を備え、水槽２と硝化反応槽３を循環する水Ｗを脱窒槽４に引き込み、脱窒して戻すよう構成されているので、アンモニアを酸化して生じる硝酸や亜硝酸を水Ｗから除去し、水中生物の状態や生存率をより長時間にわたって保つことができる。

また、本実施例は、水槽２と硝化反応槽３を循環する水Ｗの温度を調節する温度調節部１８を備えているので、水槽２と硝化反応槽３を循環する水Ｗの温度を操作することができる。

したがって、上記本実施例によれば、水中生物の生存スペースをなるべく大きく確保しつつ、水中生物の長時間の輸送を可能にし得る。

尚、本発明の水中生物の輸送装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えば、輸送対象である水中生物としては魚介類の他に藻類や両生類、その他水中にて生存する生物一般を想定することができるし、また、貯留水としては生物種に応じて海水の他に真水、汽水等、適当な水を用いることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 水中生物の輸送装置
２ 水槽
３ 硝化反応槽
４ 脱窒槽
５ａ 抜出弁
６ 流路
８ 水浄化エレメント
９ 多孔体
１１ 送気部（ファン）
１５ 流路
１８ 温度調節部
１９ バイパス流路
Ａ ガス（空気）
Ｏ 酸素
Ｗ 水

Claims (7)

1. 水中生物と共に水を貯留する水槽と、
   多孔質体により構成され、硝化菌を担持する多孔体を備えた水浄化エレメントを内部に収容すると共に、前記水浄化エレメントに対して上方から水を供給する硝化反応槽と、
   前記硝化反応槽へガスを送り込む送気部と、
   前記水槽と前記硝化反応槽との間で水を循環させる流路と
   を備え、
   前記水浄化エレメントは、多孔質の素材により形成された柱状の多孔体と、複数のリング部を軸方向に沿って延びる柱部によって接続された枠体を備え、前記多孔体は、外周部の前記柱部に面する箇所が該柱部によって径方向内側に潰されるように変形する一方、その他の部分は前記枠体から径方向外側にはみ出すように前記枠体に収容されることにより、前記多孔体が前記枠体から脱落しにくくなるよう構成されたことを特徴とする水中生物の輸送装置。
2. 水の循環時には、前記水浄化エレメントの多孔体に水が保持される一方、該多孔体の少なくとも一部は空気中に露出すること
   を特徴とする請求項１に記載の水中生物の輸送装置。
3. 前記水槽の上部に、ガス抜きのための抜出弁を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の水中生物の輸送装置。
4. 前記水槽と前記硝化反応槽を連通し、前記水槽から前記硝化反応槽への水の流通を可能にするバイパス流路を備えたことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の水中生物の輸送装置。
5. 前記水槽から前記硝化反応槽へ水を流通させる流路にガス抜き管を備えたことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の水中生物の輸送装置。
6. 脱窒菌を内部に収容した脱窒槽を備え、前記水槽と前記硝化反応槽を循環する水を前記脱窒槽に引き込み、脱窒して戻すよう構成したことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の水中生物の輸送装置。
7. 前記水槽と前記硝化反応槽を循環する水の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の水中生物の輸送装置。

Images