JP7427222B2 - Water purification equipment for aquatic life containment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、水生生物を保管もしくは輸送でき水生生物収容装置に適した水生生物収容装置用の水質浄化装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water purification device for an aquatic organism storage device that is capable of storing or transporting aquatic organisms and is suitable for an aquatic organism storage device.
様々な種類の水生生物を、一定時間において保管したり輸送したりすることが求められるようになってきている。例えば、食用に供される水生生物（食用の魚類や魚介類など）を、漁獲地において一定時間（数日から数週間など、種類や必要性に応じて様々）で、保管することが求められることがある。漁獲から販売や輸送までの待機時間があり、この待機時間において、漁獲された水生生物を活かしておく必要があるからである。この活かしておくための保管においても、水生生物の健康状態や鮮度を維持することが求められる。 It has become necessary to store and transport various types of aquatic organisms for a certain period of time. For example, edible aquatic organisms (edible fish, seafood, etc.) are required to be stored at the fishing area for a certain period of time (varies from several days to several weeks, depending on the species and needs). Sometimes. This is because there is a waiting time from fishing to sales and transportation, and it is necessary to keep the caught aquatic organisms alive during this waiting time. Even during storage to keep them alive, it is necessary to maintain the health and freshness of aquatic organisms.
ここで、保管とは上述のような漁獲後の一定時間の保管もありえるし、漁獲地以外での一定時間の保管もありえる。あるいは、養殖や蓄養などにおいて、成長まであるいは出荷までの間において保管する場合も含む。すなわち、出荷用として漁獲された水生生物を保管（あるいは輸送）する場合もあり得るし、養殖や蓄養のために、ある程度の期間において保管する場合もありえる。これらのいずれの意味でも、ここでいう保管は対応する。 Here, storage can mean storage for a certain period of time after fishing as described above, or storage for a certain period of time outside the fishing area. It also includes storage during aquaculture, farming, etc. until growth or until shipment. In other words, aquatic organisms that have been caught may be stored (or transported) for shipment, or may be stored for a certain period of time for aquaculture or farming. Storage here corresponds to both meanings.
例えば、いけす料理などを提供する飲食店において、かなりの長い期間で食事用の魚介類を生きたまま保管することもある。このような保管でも、魚介類をはじめとする水生生物を、新鮮かつ健康な状態で保管することが求められる。 For example, restaurants that serve fish dishes may store live seafood for quite a long period of time. Even with such storage, aquatic organisms such as fish and shellfish must be kept fresh and healthy.
あるいは、漁獲地や集積地から、水生生物を生きたまま輸送することが求められるようになってきている。例えば、地方の漁港で漁獲された水生生物を、消費地である都市部に活きたまま輸送することが求められている。輸送では、水生生物を生きたまま輸送することに加えて、その鮮度や健康状態を維持することが重要である。 Alternatively, there is an increasing need to transport live aquatic organisms from fishing areas or collection areas. For example, there is a need to transport live aquatic organisms caught at local fishing ports to urban areas where they will be consumed. In transportation, in addition to transporting aquatic organisms alive, it is important to maintain their freshness and health.
輸送中においては、輸送の特性上、水生生物に様々なストレスが掛かるからである。このストレスに対して、鮮度や健康状態をきちんと維持することが求められる。 This is because during transportation, various stresses are applied to aquatic organisms due to the characteristics of transportation. To deal with this stress, it is necessary to properly maintain freshness and health.
更には、輸送された水生生物を、消費地において実際の用途に供されるまでの間において、一定時間保管することが求められる。水生生物が食用に供される場合には、実際に食事に供されるまでの時間は、保管が求められることがある。生きた状態で調理されて食事に供される必要のある魚介類の場合などである。あるいは、観賞用の水生生物を販売するまでの時間において、健康状態を維持しつつ保管することが求められる。 Furthermore, transported aquatic organisms are required to be stored for a certain period of time before being put to actual use at a consumption site. When aquatic organisms are to be eaten, they may need to be stored for a period of time until they are actually eaten. This is the case with seafood that needs to be cooked and served alive. Alternatively, ornamental aquatic organisms are required to be stored while maintaining their health until they are sold.
このような保管あるいは輸送においては、次のような事情がある。 In such storage or transportation, there are the following circumstances.
漁獲地において生きたまま保管するのは、実際の消費する場所に輸送するタイミングや間隔に合わせて運び出す必要があるからである。これは消費地における事情（購入するための条件が整う必要性や、消費に最適なタイミング）や、輸送が可能となるタイミングなどの事情による。このような事情によって、漁獲地において、水生生物の鮮度や健康状態を維持して保管する必要がある。 The reason why fish are kept alive at the place where they are caught is because it is necessary to transport them to the place where they are actually consumed. This depends on circumstances in the consumption area (the need for purchasing conditions to be in place, the optimal timing for consumption), and the timing at which transportation becomes possible. Due to these circumstances, it is necessary to maintain the freshness and health of aquatic organisms and store them at the fishing area.
あるいは、生きたまま輸送する必要があるのは、食用であれば、新鮮な状態で食事として供する（場合によっては活き造りで）必要があることで、生きた状態で水生生物を輸送する必要があるからである。特に、鮮度や健康状態を維持して輸送することが求められる。このとき、漁獲地と消費地が遠いことが多い。食用（かつ、活き造りや新鮮な状態で食する）の水生生物は、地方の沿岸部で水揚げされる。 Alternatively, it is necessary to transport live aquatic organisms because if they are edible, they need to be served as a meal in a fresh state (in some cases, in a living state). Because there is. In particular, it is required to maintain freshness and health during transportation. In this case, the fishing area and the consumption area are often far apart. Aquatic organisms that are edible (and eaten live or fresh) are landed in local coastal areas.
一方で、消費地としては、漁獲地周辺の都市部あるいは、関東、近畿、中京といった三大都市圏である。このような都市部や三大都市圏は、漁獲地と遠隔であることが多い。例えば活き造りなどの新鮮な状態で食されることの多いイカは、九州、中国地方、北海道などが代表的な漁獲地である。イカに限らず、他の魚介類も、漁獲地と消費地とが遠隔になっていることが多い。もちろん、消費地の近隣でも水揚げされることがあるが、量の不足、品質の不足などの問題があり、消費地の多くでは、より品質の高い魚介類を食したいとの高い要望をもっている。 On the other hand, consumption areas include urban areas around fishing areas and the three major metropolitan areas of Kanto, Kinki, and Chukyo. These urban areas and the three major metropolitan areas are often far from fishing areas. For example, squid, which is often eaten in its fresh state, such as live squid, is typically caught in Kyushu, the Chugoku region, and Hokkaido. Not only squid, but also other seafood, the fishing area and the consumption area are often located far apart. Of course, seafood is sometimes landed near consumption areas, but there are problems such as insufficient quantity and quality, and in many consumption areas there is a strong desire to eat higher quality seafood.
このような事情があり、漁獲地から消費地まで、鮮度と健康状態を維持して輸送を行う必要がある。これは、観賞用の水生生物であっても同様である。 Under these circumstances, it is necessary to maintain freshness and health during transportation from the place of fishing to the place of consumption. This also applies to ornamental aquatic organisms.
また、輸送された消費地においても、実際の食用に供されるまでの間、生きたまま保管される必要がある。輸送された生きた状態の水生生物を、実際に調理して供するまでの期間においては、鮮度や健康状態を維持して保管する必要があるからである。 Furthermore, even at the destination of consumption, it is necessary to keep the animal alive until it is actually eaten. This is because transported living aquatic organisms need to be stored while maintaining their freshness and health until they are actually cooked and served.
このように、漁獲された水生生物の鮮度と健康状態を維持して、保管や輸送することが求められている。特に、専用の生簀、水槽、などの施設で保管が行われるまでの間の保管や輸送が必要となりうる。 In this way, it is necessary to maintain the freshness and health of caught aquatic organisms when storing and transporting them. In particular, it may be necessary to store and transport the fish until it is stored in a facility such as a dedicated fish cage or aquarium.
ここで、輸送は、トラックや列車などの輸送機器で輸送される必要がある。この輸送においては、種々の状況が発生し、輸送される水生生物の健康状態を維持することが難しいことが多い。例えば、魚介類であれば、魚介類が必要とする酸素量の維持、魚介類からの***物や老廃物の処理、水質の維持などが必要条件となるからである。ストレスなく水生生物を生きたまま輸送することも大切である。 Here, the transportation needs to be carried out by transportation equipment such as a truck or a train. Various situations occur during this transportation, and it is often difficult to maintain the health of the aquatic organisms being transported. For example, in the case of seafood, the necessary conditions include maintaining the amount of oxygen required by the seafood, processing excrement and waste from the seafood, and maintaining water quality. It is also important to transport aquatic organisms alive and stress-free.
輸送において、水生生物にストレスを与えにくい環境を実現する必要がある。例えば、酸素量（水中の溶存酸素）の維持、水生生物の***物や老廃物の除去、水質の維持などの必要性がある。 During transportation, it is necessary to create an environment that does not cause stress to aquatic organisms. For example, there is a need to maintain the amount of oxygen (dissolved oxygen in water), remove excreta and waste from aquatic organisms, and maintain water quality.
同様に、一定期間の保管においても、水生生物の鮮度や健康状態を維持することが必要である。このため、水生生物にストレスを与えにくい環境を実現する必要がある。例えば、酸素量（水中の溶存酸素）の維持、水生生物の***物や老廃物の除去、水質の維持などの必要性がある。 Similarly, it is necessary to maintain the freshness and health of aquatic organisms during storage for a certain period of time. Therefore, it is necessary to create an environment that does not cause stress to aquatic organisms. For example, there is a need to maintain the amount of oxygen (dissolved oxygen in water), remove excreta and waste from aquatic organisms, and maintain water quality.
ここで、水生生物を保管する容器の水質を汚損する要因としては、水生生物の呼吸、***、体液等の分泌、産卵、水生生物の損傷による生体組織などがある。これらの中でも、水にアンモニアが蓄積（***による）されていく問題が大きい。アンモニアが水に蓄積されれば、水質が汚損されてしまう。アンモニアによる汚損は、水質汚濁において非常に大きな問題であり、水生生物への悪影響が大きい。 Here, factors that contaminate the water quality of a container in which aquatic organisms are stored include respiration, excretion, secretion of body fluids, etc. of aquatic organisms, spawning, and biological tissue due to damage to aquatic organisms. Among these, the major problem is the accumulation of ammonia in water (through excretion). If ammonia accumulates in water, it will pollute the water quality. Ammonia pollution is a very big problem in water pollution, and has a large negative impact on aquatic organisms.
このような状況において、魚介類の保管や輸送における水質改善の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Under such circumstances, techniques for improving water quality in the storage and transportation of seafood have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１は、隔膜２で仕切られた陽極室３と陰極室４とを備え、飼育水槽１から供給される海水Ｓを電気分解する電解槽５。陽極室３から海水Ｓが供給される曝気槽８。水面より上の空間部１４が曝気槽８の水面より上の空間部１５と連通され、水Ｗが貯溜あるいは通水されている塩素溶解槽１０。塩素溶解槽１０の空間部１４の空気を曝気槽８の海水Ｓ中及び塩素溶解槽１０の水Ｗ中に噴出して曝気する散気装置１６。曝気槽８から供給される海水Ｓ中に残留する活性塩素を炭化剤６で中和する中和槽７。陰極室４から供給される海水Ｓと中和槽７から供給される海水Ｓを混合して飼育水槽１に返送する混合槽９。これらを備えて形成されるｐＨ調整装置１００を具備する。海水Ｓの電気分解で、海水ＳのｐＨ調整を行なうことができる閉鎖式循環養殖システムを開示する。 Patent Document 1 discloses an electrolytic cell 5 that includes an anode chamber 3 and a cathode chamber 4 separated by a diaphragm 2, and electrolyzes seawater S supplied from an aquarium 1. an aeration tank 8 to which seawater S is supplied from the anode chamber 3; A chlorine dissolving tank 10 in which a space 14 above the water surface is communicated with a space 15 above the water surface of the aeration tank 8, and water W is stored or passed therethrough. An aeration device 16 for aerating the air in the space 14 of the chlorine dissolving tank 10 into the seawater S of the aeration tank 8 and the water W of the chlorine dissolving tank 10. A neutralization tank 7 that neutralizes active chlorine remaining in the seawater S supplied from the aeration tank 8 with a carbonizing agent 6. A mixing tank 9 mixes seawater S supplied from the cathode chamber 4 and seawater S supplied from the neutralization tank 7 and returns the mixture to the rearing tank 1. A pH adjusting device 100 including these components is provided. A closed circulation aquaculture system that can adjust the pH of seawater S by electrolysis of seawater S is disclosed.
特許文献１は、電気分解を用いて、海水のＰＨ調整を行うことを開示している。すなわち、特許文献１の技術は、水質浄化を実現することを開示していない。 Patent Document 1 discloses adjusting the pH of seawater using electrolysis. That is, the technique of Patent Document 1 does not disclose that water purification is achieved.
仮に、電気分解を水質浄化に用いるとしても、水質浄化は不十分である問題がある。上述したように、水生生物を保管する容器内部の水質悪化の主原因は、***などによるアンモニアである。電気分解では、このアンモニアを分解するために、次亜塩素酸を必要とする。しかしながらこの次亜塩素酸そのものも、収容容器に戻されると、水生生物に悪影響を与える。電気分解による水質浄化は、収容容器の水を電気分解に取り込んで、分解後の水を収容容器に循環させるからである。 Even if electrolysis were to be used for water purification, there is a problem that the water purification would be insufficient. As mentioned above, the main cause of deterioration of water quality inside containers storing aquatic organisms is ammonia due to excretion. Electrolysis requires hypochlorous acid to decompose this ammonia. However, this hypochlorous acid itself also has an adverse effect on aquatic organisms when returned to the storage container. This is because water purification by electrolysis involves taking water in a container into electrolysis and circulating the water after decomposition into the container.
この循環によって、次亜塩素酸が収容容器に還流されることは、水生生物への悪影響をもたらす点で好ましくない。 It is undesirable for hypochlorous acid to flow back into the storage container due to this circulation because it will have an adverse effect on aquatic organisms.
一方で、この次亜塩素酸を除去するために、除去機構を設ける必要があるが、この除去機構がコストや装置規模の点で大きくなってしまう問題もある。 On the other hand, in order to remove this hypochlorous acid, it is necessary to provide a removal mechanism, but there is also a problem that this removal mechanism becomes large in terms of cost and equipment scale.
また、電気分解は、収容容器の水のアンモニアを分解できるが、収容容器の水量が大きくなったりアンモニア量が多くなったりすると、電気分解の能力を上げる必要がある。この場合には、電気分解のコストが増加する問題がある。また、能力不足に備えて、予めオーバースペックの電気分解装置を設ける必要があり、コストやサイズの面で、保管や輸送に向かない問題がある。 Further, electrolysis can decompose ammonia from water in a container, but if the amount of water in the container increases or the amount of ammonia increases, it is necessary to increase the electrolysis capacity. In this case, there is a problem that the cost of electrolysis increases. Furthermore, in preparation for a lack of capacity, it is necessary to install an overspecified electrolyzer in advance, which poses problems in terms of cost and size, making it unsuitable for storage and transportation.
以上のように、従来技術においては、水質浄化の能力が不十分であったり、そのコストが大きくなったり、輸送や保管に向きにくかったりする問題がある。 As described above, the conventional techniques have problems such as insufficient water purification ability, high cost, and difficulty in transportation and storage.
本発明は、これらの課題に鑑み、水生生物の収容容器の水質を水量や汚損状態に適したレベルで浄化でき、コストやサイズの面でも低下できる水生生物収容装置用の水質浄化装置を提供することを目的とする。 In view of these problems, the present invention provides a water purification device for an aquatic organism storage device that can purify the water quality of an aquatic organism storage container to a level suitable for the water amount and pollution state, and can reduce cost and size. The purpose is to
上記課題に鑑み、水生生物収容装置用の水質浄化装置は、水生生物を収容可能な収容容器から排出される排出水を輸送する輸送機構と、
輸送機構により輸送される排出水を生物学的に浄化する生物浄化槽と、
輸送機構により輸送される排出水および生物浄化槽から排出される水の少なくとも一部の水を電気分解によって浄化する電気分解槽と、
生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへの水の流量を制御する流量制御部と、
生物浄化槽で浄化されて得られる生物浄化水および電気分解槽で浄化されて得られる分解浄化水を、収容容器に還流させる還流機構と、を備え、
流量制御部は、基準状態に基づいて、収容容器からの排出水を生物浄化槽へ輸送する、もしくは、収容容器からの排出水を生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへ輸送する、ことを切り替えて制御し、
基準状態は、生物浄化槽の分解能力限界である能力限界値と、生物浄化槽の分解能力限界よりも低い余裕能力値と、を含み、
流量制御部は、収容容器における生物係数を算出する算出部と、
生物係数と基準状態とを比較する比較部と、
比較部における比較結果に基づいて、生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへの水量を決定する水量決定部と、を備え、
生物係数が能力限界値以上の場合には、
流量制御部は、
第１時間においては、収容容器からの排出水において余裕能力値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させ、
第１時間の後である第２時間においては、収容容器からの排出水において能力限界値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させる。
In view of the above issues, a water purification device for an aquatic organism storage device includes a transport mechanism that transports waste water discharged from a storage container capable of accommodating aquatic organisms;
a biological septic tank that biologically purifies waste water transported by the transport mechanism;
an electrolysis tank that purifies at least part of the waste water transported by the transport mechanism and the water discharged from the biological septic tank by electrolysis;
a flow rate control unit that controls the flow rate of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank;
A reflux mechanism for refluxing biologically purified water obtained by being purified in a biological septic tank and decomposed purified water obtained by being purified in an electrolysis tank to a storage container,
The flow rate control unit switches and controls the transport of waste water from the storage container to the biological septic tank, or the transport of the waste water from the storage container to each of the biological septic tank and the electrolysis tank, based on the reference state. death,
The reference state includes a capacity limit value that is the decomposition capacity limit of the biological septic tank, and a margin capacity value that is lower than the decomposition capacity limit of the biological septic tank,
The flow rate control unit includes a calculation unit that calculates a biological coefficient in the storage container;
a comparison section that compares the biological coefficient with a reference state;
A water amount determination unit that determines the amount of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank based on the comparison result in the comparison unit,
If the biological coefficient is above the capacity limit value,
The flow control section is
In the first time, the amount of water discharged from the storage container that exceeds the margin capacity value is transported to the electrolysis tank, the remaining amount is transported to the biological septic tank,
In the second time, which is after the first time, the amount of water discharged from the storage container that exceeds the capacity limit value is transported to the electrolysis tank, and the remaining amount is transported to the biological septic tank.
本発明の水生生物収容装置用の水質浄化装置は、収容されている水生生物からの***物によって生じるアンモニアを生物浄化槽で浄化しつつ、不足するレベルや量については、電気分解槽で浄化して、複数での浄化処理が可能である。この複数処理での浄化によって、水生生物から生じるアンモニアの増減にも、フレキシブルに対応して、浄化することができる。 The water purification device for an aquatic organism containment device of the present invention uses a biological septic tank to purify ammonia generated by excrement from the aquatic organisms contained therein, and removes insufficient levels and amounts using an electrolytic tank. , multiple purification processes are possible. By performing purification using multiple treatments, it is possible to flexibly respond to increases and decreases in ammonia generated from aquatic organisms.
生物浄化槽は、生物学的にアンモニアを分解できるので、電力エネルギーなどを必要とせずに浄化が可能である。この生物浄化槽での浄化が不足する場合に、電気分解槽が利用されることで、水質浄化装置全体に係るエネルギーおよびコストを低減することができる。また、装置を小型化しやすい。 Since biological septic tanks can biologically decompose ammonia, purification is possible without the need for electrical energy. When purification in the biological septic tank is insufficient, the use of an electrolytic tank can reduce the energy and cost associated with the entire water purification system. Moreover, it is easy to downsize the device.
また、生物浄化槽のみでの浄化に電気分解槽での浄化を加える制御において、水生生物の量、収容容器での餌の量などの生体活動を基準の一つとすることで、より実際の水質汚濁に対応した浄化を実施できる。 In addition, in controlling the addition of purification using an electrolytic tank to purification using only a biological septic tank, by using biological activities such as the amount of aquatic organisms and the amount of food in storage containers as one of the criteria, it is possible to more accurately reduce actual water pollution. Purification can be carried out in response to
また、上述のように、低エネルギー、低コスト、小型化が実現できることで、輸送機器に設置される水生生物収容装置に、本発明の水質浄化装置を取り付けることが容易である。この結果、活魚輸送などでの水生生物の健康状態を維持した輸送のレベルを上げることができる。 Further, as described above, since low energy, low cost, and miniaturization can be realized, it is easy to attach the water purification device of the present invention to an aquatic organism storage device installed in a transportation device. As a result, it is possible to increase the level of transportation that maintains the health status of aquatic organisms, such as when transporting live fish.
本発明の第１の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置は、水生生物を収容可能な収容容器から排出される排出水を輸送する輸送機構と、
輸送機構により輸送される排出水を生物学的に浄化する生物浄化槽と、
輸送機構により輸送される排出水および生物浄化槽から排出される水の少なくとも一部の水を電気分解によって浄化する電気分解槽と、
生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへの水の流量を制御する流量制御部と、
生物浄化槽で浄化されて得られる生物浄化水および電気分解槽で浄化されて得られる分解浄化水を、収容容器に還流させる還流機構と、を備え、
流量制御部は、基準状態に基づいて、収容容器からの排出水を生物浄化槽へ輸送する、もしくは、収容容器からの排出水を生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへ輸送する、ことを切り替えて制御する。
A water purification device for an aquatic organism storage device according to a first aspect of the present invention includes a transport mechanism for transporting waste water discharged from a storage container capable of accommodating aquatic organisms;
a biological septic tank that biologically purifies waste water transported by the transport mechanism;
an electrolysis tank that purifies at least part of the waste water transported by the transport mechanism and the water discharged from the biological septic tank by electrolysis;
a flow rate control unit that controls the flow rate of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank;
A reflux mechanism for refluxing biologically purified water obtained by being purified in a biological septic tank and decomposed purified water obtained by being purified in an electrolysis tank to a storage container,
The flow rate control unit switches and controls the transport of waste water from the storage container to the biological septic tank, or the transport of the waste water from the storage container to each of the biological septic tank and the electrolysis tank, based on the reference state. do.
この構成により、収容容器内部の水は、浄化されながら繰り返し使用される。加えて、電力消費を直接的に利用しない生物浄化槽を基本として浄化に使用しつつ、生物浄化槽の能力を超える分を電気分解槽で浄化する。これにより、消費電力抑制の最適化も図られる。 With this configuration, the water inside the container can be used repeatedly while being purified. In addition, while a biological septic tank that does not directly utilize electricity consumption is used for purification, the amount that exceeds the capacity of the biological septic tank is purified using an electrolytic tank. This also allows optimization of power consumption reduction.
本発明の第２の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第１の発明に加えて、収容容器からの排出水は、水生生物に由来する汚濁を含んでおり、
生物浄化槽および電気分解槽は、汚濁を浄化もしくは分解する。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the second invention of the present invention, in addition to the first invention, the discharged water from the storage container contains pollution derived from aquatic organisms,
Biological septic tanks and electrolysis tanks purify or break down pollution.
この構成により、水生生物を収容している収容容器からの排出吸いにおいて、水生生物に由来する汚濁を浄化できる。この浄化された水が還流するので、水生生物収容装置では、清浄な水が常に使用可能になる。 With this configuration, contamination originating from aquatic organisms can be purified when the container housing the aquatic organisms is discharged from the container. Since this purified water flows back, clean water is always available in the aquatic life containment device.
本発明の第３の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第２の発明に加えて、汚濁は、アンモニア成分を含み、
生物浄化槽は、微生物によりアンモニア成分を分解し、
電気分解槽は、電気分解により発生する次亜塩素酸によりアンモニア成分を分解する。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the third invention of the present invention, in addition to the second invention, the pollution contains an ammonia component,
Biological septic tanks decompose ammonia components using microorganisms,
The electrolyzer decomposes ammonia components using hypochlorous acid generated by electrolysis.
この構成により、生物浄化槽及び電気分解槽のそれぞれで、それぞれのメカニズムでアンモニア成分を分解する。 With this configuration, the ammonia component is decomposed by each mechanism in the biological septic tank and the electrolysis tank.
本発明の第４の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第３の発明に加えて、電気分解槽で発生する次亜塩素酸を除去する活性炭槽を、更に備える。 A water purification device for an aquatic organism storage device according to a fourth aspect of the present invention, in addition to the third aspect, further includes an activated carbon tank for removing hypochlorous acid generated in the electrolysis tank.
この構成により、電気分解槽で発生した次亜塩素酸を、除去したうえで電解浄化水を収容容器に還流させる。 With this configuration, hypochlorous acid generated in the electrolyzer is removed and then electrolytically purified water is returned to the storage container.
本発明の第５の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第３または第４の発明に加えて、微生物は、アンモニア成分を分解する第１微生物群と、アンモニア成分が分解されて生じる亜硝酸を分解する第２微生物群と、を含む。 In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the fifth invention of the present invention, in addition to the third or fourth invention, the microorganisms include a first microorganism group that decomposes an ammonia component and a first microorganism group that decomposes an ammonia component. a second group of microorganisms that decomposes nitrite produced by the process.
この構成により、微生物によるアンモニア成分の確実な分解を実現できる。 With this configuration, reliable decomposition of the ammonia component by microorganisms can be achieved.
本発明の第６の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、基準状態は、生物浄化槽の分解能力限界である能力限界値と、生物浄化槽の分解能力限界よりも低い余裕能力値と、を含み、
流量制御部は、収容容器における生物係数を算出する算出部と、
生物係数と基準状態とを比較する比較部と、
比較部における比較結果に基づいて、生物浄化槽および電気分解槽のそれぞれへの水量を決定する水量決定部と、を備える。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the sixth invention of the present invention, in addition to any one of the first to fifth inventions, the reference state is a capacity limit value that is the decomposition capacity limit of the biological septic tank. , a margin capacity value lower than the decomposition capacity limit of the biological septic tank,
The flow rate control unit includes a calculation unit that calculates a biological coefficient in the storage container;
a comparison section that compares the biological coefficient with a reference state;
A water amount determination section that determines the amount of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank based on the comparison result in the comparison section.
この構成により、汚濁レベルと生物浄化槽での浄化能力との対比から、生物浄化槽と電気分解槽のそれぞれへの最適な水量切り分けを実現できる。 With this configuration, it is possible to realize the optimal amount of water to be divided into the biological septic tank and the electrolyzer, based on the comparison between the pollution level and the purification capacity of the biological septic tank.
本発明の第７の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第６の発明に加えて、生物係数は、
（１）収容容器中の水生生物の量 × 水生生物用の餌の量、
（２）収容容器中の水生生物の密度、
（３）収容容器中のアンモニア濃度、
（４）収容容器中の亜硝酸濃度、
（５）収容容器中の水温、
（６）収容容器中の溶存酸素、
の、いずれかに基づいて算出される。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the seventh aspect of the present invention, in addition to the sixth aspect, the biological coefficient is
(1) Amount of aquatic organisms in the container x amount of food for aquatic organisms,
(2) Density of aquatic organisms in the storage container;
(3) Ammonia concentration in the storage container,
(4) Nitrite concentration in the storage container,
(5) Water temperature in the storage container,
(6) Dissolved oxygen in the storage container,
Calculated based on either of the following.
この構成により、汚濁レベルを示す指標である生物係数を、より高い精度で算出できる。 With this configuration, the biological coefficient, which is an index indicating the pollution level, can be calculated with higher accuracy.
本発明の第８の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第６または第７の発明に加えて、生物係数が余裕能力値未満もしくは能力限界値未満の場合には、
流量制御部は、収容容器からの排出水の略全量を、生物浄化槽に輸送させる。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the eighth aspect of the present invention, in addition to the sixth or seventh aspect, when the biological coefficient is less than the margin capacity value or the capacity limit value,
The flow rate control unit transports substantially the entire amount of water discharged from the storage container to the biological septic tank.
この構成により、生物浄化槽で浄化に対応できる場合には、生物浄化槽のみで浄化処理を行う。これにより、電解浄化槽での消費電力を最小化することができる。 With this configuration, if the biological septic tank can handle purification, the biological septic tank alone performs the purification process. Thereby, power consumption in the electrolytic purification tank can be minimized.
本発明の第９の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第６または第７の発明に加えて、生物係数が能力限界値以上の場合には、
流量制御部は、収容容器からの排出水において能力限界値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させる。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the ninth invention of the present invention, in addition to the sixth or seventh invention, when the biological coefficient is equal to or higher than the capacity limit value,
The flow rate control unit causes an amount of water discharged from the storage container that exceeds a capacity limit value to be transported to the electrolysis tank, and causes the remaining amount to be transported to the biological septic tank.
この構成により、生物浄化槽の能力限界値を超える場合には、生物浄化槽では浄化できない状態であるので、これを超える排出水を、電気分解槽にて浄化する。電気分解槽の消費電力を抑えつつ、排出水の汚濁を確実に浄化することを、ハイブリッドに実現できる。 With this configuration, if the capacity limit of the biological septic tank is exceeded, the biological septic tank cannot purify the water, so the discharged water exceeding this capacity is purified in the electrolysis tank. It is possible to realize a hybrid system that reliably purifies polluted discharged water while suppressing the power consumption of the electrolyzer.
本発明の第１０の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第６または第７の発明に加えて、生物係数が能力限界値以上の場合には、
流量制御部は、
第１時間においては、収容容器からの排出水において余裕能力値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させ、
第１時間の後である第２時間においては、収容容器からの排出水において限界能力値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させる。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the tenth invention of the present invention, in addition to the sixth or seventh invention, when the biological coefficient is equal to or higher than the capacity limit value,
The flow control section is
In the first time, the amount of water discharged from the storage container that exceeds the margin capacity value is transported to the electrolysis tank, the remaining amount is transported to the biological septic tank,
In the second time, which is after the first time, the amount of water discharged from the storage container that exceeds the limit capacity value is transported to the electrolysis tank, and the remaining amount is transported to the biological septic tank.
この構成により、生物浄化槽の余裕能力値以上あるいは限界能力値以上に係る排出水を、ある時間帯では生物浄化槽での負担軽減を優先し、ある時間帯では電解分解槽での消費電力削減を優先して、浄化する。 With this configuration, priority is given to reducing the burden on the biological septic tank at certain times, and priority is given to reducing power consumption at the electrolysis tank at certain times, for wastewater that exceeds the biological septic tank's margin capacity or limit capacity. and purify.
本発明の第１１の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第６または第７の発明に加えて、生物係数が余裕能力値以上の場合には、
流量制御部は、収容容器からの排出水において余裕能力値以上の水量を、電気分解槽に輸送させ、残量を生物浄化槽に輸送させる。
In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the eleventh invention of the present invention, in addition to the sixth or seventh invention, when the biological coefficient is equal to or greater than the margin capacity value,
The flow rate control section causes the amount of water discharged from the storage container that is equal to or greater than the margin capacity value to be transported to the electrolysis tank, and causes the remaining amount to be transported to the biological septic tank.
この構成により、生物浄化槽の負担軽減を優先して、排出水の浄化を実行する。 With this configuration, priority is given to reducing the load on the biological septic tank, and purification of wastewater is performed.
本発明の第１２の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、収容容器中のアンモニア成分の量を推定・計測する計測部と、電気分解槽を制御する電気分解槽制御部と、を更に備え、
計測部での測定結果に基づいて、電気分解槽制御部は、
電気分解槽での電流もしくは電気分解槽での電圧、
を、制御する。
A water purification device for an aquatic organism storage device according to a twelfth invention of the present invention, in addition to any one of the first to eleventh inventions, further comprises a measuring section that estimates and measures the amount of ammonia component in the storage container. , further comprising: an electrolyzer control unit that controls the electrolyzer;
Based on the measurement results from the measurement unit, the electrolyzer control unit:
Current in the electrolyzer or voltage in the electrolyzer,
to control.
この構成により、電気分解槽での消費電力の最適化を実現できる。 With this configuration, optimization of power consumption in the electrolyzer can be realized.
本発明の第１３の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、生物浄化槽からの生物浄化水を、電気分解槽に輸送する輸送路を更に備え、
電気分解槽は、生物浄化水を殺菌処理して、収容容器に還流させる。
In addition to any one of the first to twelfth inventions, in the water purification device for an aquatic organism storage device according to the thirteenth invention of the present invention, the biologically purified water from the biological septic tank is transported to the electrolysis tank. Provide more roads,
The electrolysis tank sterilizes the biologically purified water and returns it to the storage container.
この構成により、生物浄化水の殺菌を行い、浄化レベルを更に向上させることができる。 With this configuration, it is possible to sterilize biologically purified water and further improve the purification level.
本発明の第１４の発明に係る水生生物収容装置用の水質浄化装置では、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、電気分解槽からの分解浄化水は、収容容器に還流される過程で、生物浄化水と合流して、生物浄化水を殺菌する。 In the water purification device for an aquatic organism storage device according to the fourteenth invention of the present invention, in addition to any one of the first to twelfth inventions, the decomposed purified water from the electrolyzer is returned to the storage container. In the process, it is combined with biologically purified water to sterilize the biologically purified water.
この構成により、生物浄化水の殺菌を行い、浄化レベルを更に向上させることができる。 With this configuration, it is possible to sterilize biologically purified water and further improve the purification level.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（発明者の解析） (Analysis of inventor)
図１は、発明者の解析における水生生物収容容器内部におけるアンモニア濃度の変化を示すグラフである。水生生物収容容器の内部においては、魚介類などを始めとする水生生物が収容されている。例えば、イカ類が収容されていたり、食用に供される鯵や鯖といった魚類が収容されていたりする。あるいは、観賞用の水生生物（熱帯魚）などが収容されている。このような水生生物収容容器は、漁獲地から消費地への移動において使用されたり、活魚料理を提供する飲食店に設置されて使用されたりする。 FIG. 1 is a graph showing changes in ammonia concentration inside the aquatic organism storage container according to the inventor's analysis. Aquatic organisms such as fish and shellfish are housed inside the aquatic organism storage container. For example, squid and other edible fish such as horse mackerel and mackerel may be housed there. Alternatively, ornamental aquatic creatures (tropical fish) are housed. Such aquatic organism storage containers are used during transportation from fishing areas to consumption areas, or are installed and used in restaurants that serve live fish dishes.
このような水生生物収容容器においては、収容されている水生生物の活動によって、***物、体液、卵、その他の排出物が生じる。これらの排出物は、収容容器内の水質汚濁に繋がる。特に、排出物によって、収容容器内部には、アンモニアが増加していくことがある。特に、水生生物が餌を食することによる生体活動によって、アンモニアが増加していくことが、発明者によって解析された。 In such aquatic life containment containers, excrement, body fluids, eggs, and other excreta are generated by the activities of the aquatic life contained therein. These discharges lead to water pollution within the container. In particular, ammonia may increase inside the container due to the discharged material. In particular, the inventor analyzed that ammonia increases due to the biological activities of aquatic organisms that consume food.
このアンモニア濃度が増加していく状態が、図１のグラフに示されている。図１のグラフに示されるように、収容容器内部において、アンモニア濃度が増加していく。 The graph of FIG. 1 shows how the ammonia concentration increases. As shown in the graph of FIG. 1, the ammonia concentration increases inside the container.
ここで、このようなアンモニア濃度が増加した収容容器内部の水を浄化して、収容している水生生物の生活環境を維持することが必要である。もちろん、収容容器内部の水は、アンモニア以外によっても汚濁しており、この汚濁した水を浄化することが必要である。この浄化によって、図１のグラフのように、一旦増加したアンモニア濃度が、やがて低下していくことができる。 Here, it is necessary to purify the water inside the container where the ammonia concentration has increased to maintain a living environment for the aquatic organisms contained therein. Of course, the water inside the container is contaminated by other substances than ammonia, and it is necessary to purify this contaminated water. Through this purification, the ammonia concentration, which once increased, can eventually decrease as shown in the graph of FIG.
ここで、発明者は、アンモニアを含む汚濁した水を浄化するのに、（１）バクテリアなどの生物分解を利用する生物浄化、（２）電気分解による生物浄化、の２つを検討した。これらは、方法は異なるものの、アンモニアなどを始めとする汚濁を浄化する機能を発揮する。 Here, the inventor investigated two methods for purifying polluted water containing ammonia: (1) biological purification using biological decomposition such as bacteria, and (2) biological purification using electrolysis. Although these methods are different, they perform the function of purifying contaminants such as ammonia.
生物浄化と、電気分解による浄化とは、方法が異なることでの、それぞれの特徴がある。特に、その能力的な相違、あるいは、必要とするエネルギー量での相違などがある。 Biological purification and purification by electrolysis are different methods and have their own characteristics. In particular, there are differences in their capabilities and in the amount of energy they require.
ここで、生物浄化は、微生物であるバクテリアを利用するために、その浄化能力には限界がある（生物浄化装置の大型化やバクテリア数の増加により、浄化能力を上げていくことはできるが、コストや装置サイズの限界などの点で、結局は生物浄化の浄化能力には限界がある。 Since biological purification uses bacteria, which are microorganisms, there is a limit to its purification ability (although it is possible to increase the purification ability by increasing the size of the biological purification device and increasing the number of bacteria, Ultimately, there are limits to the purification ability of biological purification due to cost and equipment size limitations.
一方で、電気分解による浄化は、海水中に含まれる塩素を用いて電気分解を行うことにより、汚濁した水の浄化を行う。この電気分解において、次亜塩素酸が発生し、これにより汚濁した水の浄化を行う。このため、電気分解に係るエネルギーを上げていけば、浄化能力を高めることができる。また、微生物であるバクテリアを用いることはないので、機械的あるいは電気的な人工装置によって、その浄化能力を高めることもできる。 On the other hand, purification by electrolysis purifies polluted water by performing electrolysis using chlorine contained in seawater. During this electrolysis, hypochlorous acid is generated, which purifies polluted water. Therefore, by increasing the energy involved in electrolysis, the purification ability can be increased. Furthermore, since bacteria, which are microorganisms, are not used, the purification ability can be enhanced by mechanical or electrical artificial devices.
しかしながら、電気分解による浄化能力を高めようとすると、必要とするエネルギー量を高くしなければならない問題がある。エネルギー量を高くすることは、多くの電力（およびそれに伴う機械的負担）を増やすことになり、水生生物収容装置の運転コストを高め、環境負荷にも悪影響である問題がある。もちろん、水生生物収容装置が設置されている場所によっては、大きな電力供給を持続させることが難しく、電気分解による浄化能力を上げることについて、困難となることもあり得る。 However, in order to improve the purification ability by electrolysis, there is a problem in that the amount of energy required must be increased. Increasing the amount of energy increases the amount of electric power (and mechanical load associated with it), increases the operating cost of the aquatic organism containment device, and has a negative impact on the environment. Of course, depending on the location where the aquatic organism containment device is installed, it may be difficult to maintain a large power supply, and it may be difficult to increase the purification capacity by electrolysis.
加えて、生物浄化による水の浄化と、電気分解による水の浄化とは、その方法の違いによる精度や効果に違いもあり得る。それぞれにメリットとデメリットがある。特に生物浄化による水の浄化は、微生物であるバクテリアを利用するので、直接的な電力エネルギーを必要としない。また、バクテリアの生存維持がなされれば、永続的かつ繰り返しの浄化を実現できる。このため、生物浄化による水の浄化は、より主体的に利用されることが好ましいと、発明者は解析した。一方で、上述したように、浄化能力の限界に対応することを併せて含むことが、水生生物収容装置においては必要であると、発明者は解析した。 In addition, water purification by biological purification and water purification by electrolysis may have different accuracy and effectiveness due to the difference in the method. Each has advantages and disadvantages. In particular, water purification through biological purification uses bacteria, which are microorganisms, and therefore does not require direct electrical energy. Furthermore, if bacteria are kept alive, permanent and repeated purification can be achieved. For this reason, the inventor analyzed that water purification by biological purification is preferably used more proactively. On the other hand, as mentioned above, the inventor analyzed that it is necessary for an aquatic organism containment device to also deal with the limit of purification ability.
なお、生物浄化による浄化能力および電気分解による浄化能力は、汚濁成分の分解能力として把握することができる。以下では、そのような把握に基づいて説明できる。 Note that the purification ability by biological purification and the purification ability by electrolysis can be understood as the ability to decompose pollutant components. The following explanation will be based on this understanding.
以上のような解析に基づいて、発明者は、本発明に至った。 Based on the above analysis, the inventors arrived at the present invention.
（全体概要）
図２は、本発明の実施の形態１における水質浄化装置のブロック図である。水質浄化装置１は、水生生物収容装置１００に用いられる。ここで、水生生物収容装置１００は、図２において、水生生物を収容する収容容器１０１と、それに必要な要素を含む。図２では、この範囲を示しているが、厳密に解釈される必要はなく、水生生物を収容する収容容器１０１とこれに必要となる要素とを、水生生物収容装置１００として把握すればよい。
(Overall overview)
FIG. 2 is a block diagram of the water purification device in Embodiment 1 of the present invention. The water purification device 1 is used in an aquatic organism accommodation device 100. Here, in FIG. 2, the aquatic organism housing device 100 includes a housing container 101 for housing aquatic organisms and elements necessary therefor. Although this range is shown in FIG. 2, it does not need to be interpreted strictly, and the accommodation container 101 that accommodates aquatic organisms and the elements necessary therefor may be understood as the aquatic organism accommodation device 100.
また、水質浄化装置１は、この水生生物収容装置１００に用いられる。ここで、輸送機構２や還流機構６などのように、収容容器１０１との間での水のやり取りを行う要素については、水質浄化装置１および水生生物収容装置１００とにまたがっている。水質浄化装置１は、水生生物収容装置１００に使用されるので、図２に示されるように、水生生物収容装置１００に組み合わされて使用される。 Further, the water purification device 1 is used in this aquatic organism accommodation device 100. Here, elements such as the transport mechanism 2 and the reflux mechanism 6 that exchange water with the storage container 101 extend across the water purification device 1 and the aquatic organism storage device 100. Since the water purification device 1 is used in the aquatic organism accommodation device 100, as shown in FIG. 2, it is used in combination with the aquatic organism accommodation device 100.
水質浄化装置１は、輸送機構２、生物浄化槽３、電気分解槽４、流量制御部５、還流機構６を、備える。 The water purification device 1 includes a transport mechanism 2, a biological septic tank 3, an electrolysis tank 4, a flow rate controller 5, and a reflux mechanism 6.
輸送機構２は、収容容器１０１から排出される排出水を輸送する。収容容器１０１は、水生生物を収容する。また、水生生物を生きた状態で収容するので、水生生物に必要となる水を収容している。このため、収容容器１０１内部では、水生生物が生体活動を行っており、上述したように、生体活動により汚濁が発生する。すなわち、収容容器１０１に収容されている水は、汚濁を含んでいる。言い換えれば、収容容器１０１からの排出水には、汚濁が含まれている。 The transport mechanism 2 transports waste water discharged from the storage container 101. The storage container 101 stores aquatic organisms. In addition, since the aquatic organisms are housed in a living state, the water necessary for the aquatic organisms is accommodated. Therefore, aquatic organisms perform biological activities inside the container 101, and as described above, pollution occurs due to biological activities. That is, the water contained in the storage container 101 contains pollution. In other words, the discharged water from the storage container 101 contains pollution.
輸送機構２は、この排出水を収容容器１０１から水質浄化装置１に輸送する。収容容器１０１には排出部１０２が備わっており、輸送機構２は、この排出部１０２と接続されている。この排出部１０２から排出される排出水を、排出部１０２に接続される輸送機構２が、水質浄化装置１に輸送する。この輸送は、連続的であってもよいし、断続的であってもよい。輸送機構２は、排出水を輸送する管路や、この輸送を促進する圧力ポンプなどを備えている。 The transport mechanism 2 transports this discharged water from the storage container 101 to the water purification device 1. The storage container 101 is equipped with a discharge section 102, and the transport mechanism 2 is connected to this discharge section 102. The transport mechanism 2 connected to the discharge part 102 transports the waste water discharged from the discharge part 102 to the water purification device 1. This transport may be continuous or intermittent. The transport mechanism 2 includes a pipe line for transporting waste water, a pressure pump for promoting this transport, and the like.
生物浄化槽３は、排出水を、生物学的に浄化する。バクテリアなどの微生物の生体活動により、排出水に含まれる汚濁を浄化もしくは分解する。生物浄化槽３で使用される微生物は、水生生物の汚濁の種類によって、あるいは汚濁の濃度によって、適宜定められれば良い。生物浄化槽３は、このような微生物の活動に基づいて、排出水の汚濁を浄化もしくは分解して、排出水を浄化する。 The biological septic tank 3 biologically purifies the discharged water. The biological activity of microorganisms such as bacteria purifies or decomposes the pollution contained in waste water. The microorganisms used in the biological septic tank 3 may be determined as appropriate depending on the type of pollution of aquatic organisms or the concentration of pollution. The biological septic tank 3 purifies or decomposes pollution of the discharged water based on the activities of such microorganisms, thereby purifying the discharged water.
また、輸送機構２は、収容容器１０１からの排出水を生物浄化槽３に輸送する。後述するが、輸送機構２は、基本的に、排出水を常に生物浄化槽３に輸送する。すなわち、生物浄化槽３には、常に排出水が供給され、生物浄化槽３は、排出水を常に浄化している状態にある。 Further, the transport mechanism 2 transports the discharged water from the storage container 101 to the biological septic tank 3. As will be described later, the transport mechanism 2 basically always transports waste water to the biological septic tank 3. That is, the biological septic tank 3 is always supplied with waste water, and the biological septic tank 3 is in a state where the waste water is constantly purified.
電気分解槽４は、輸送機構２から輸送される排出水および生物浄化槽３から非出される水の少なくとも一部が供給される。すなわち、電気分解槽４には、収容容器１０１から排出される排出水の少なくとも一部が、供給される。あるいは、電気分解槽４には、生物浄化槽３からの水の少なくとも一部が供給される。すなわち、２つのルートからの水が供給される。 The electrolysis tank 4 is supplied with at least a portion of the waste water transported from the transport mechanism 2 and the water that is not discharged from the biological septic tank 3 . That is, at least a portion of the discharged water discharged from the storage container 101 is supplied to the electrolyzer 4 . Alternatively, at least a portion of the water from the biological septic tank 3 is supplied to the electrolyzer 4 . That is, water is supplied from two routes.
このように、電気分解槽４には、いずれかのルートの少なくとも一部の水が供給される。後述する流量制御部５での働きによって、電気分解槽４には、排出水の少なくとも一部が供給されるので、状況によっては、排出水（生物浄化槽３からの水も含めて）が、供給される状態と、まったく供給されない状態とがあり得る。 In this way, the electrolyzer 4 is supplied with at least part of the water from either route. At least a portion of the discharged water is supplied to the electrolysis tank 4 by the function of the flow rate control unit 5, which will be described later. Depending on the situation, the discharged water (including water from the biological septic tank 3) may There may be situations in which it is supplied, or it may not be provided at all.
電気分解槽４は、供給される排出水を電気分解によって浄化する。具体的には、排出水に含まれる汚濁を、電気分解によって発生する次亜塩素酸が浄化する。この汚濁の分解により、排出水が浄化される。もちろん、生物浄化槽３から供給される水も、電気分解によって浄化される。 The electrolysis tank 4 purifies the supplied waste water by electrolysis. Specifically, the hypochlorous acid generated by electrolysis purifies the pollution contained in the wastewater. The decomposition of this pollution purifies the effluent water. Of course, the water supplied from the biological septic tank 3 is also purified by electrolysis.
ここで、電気分解槽４は、電気分解により汚濁を分解する。このため、電気分解においては、電力エネルギーを必要とする。このため、電気分解槽４での浄化する排出水の量や時間を増加させると、電力エネルギーの消費量が増加する問題がある。増加することは、コストや環境負荷の面で好ましくない。 Here, the electrolysis tank 4 decomposes pollution by electrolysis. For this reason, electrolysis requires electrical energy. For this reason, there is a problem in that if the amount or time of the waste water to be purified in the electrolyzer 4 is increased, the amount of electric energy consumed increases. An increase is undesirable in terms of cost and environmental impact.
流量制御部５は、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれへの水の流量を制御する。特に、収容容器１０１からの排出水を、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれへの流量を制御する。この流量制御部５の制御によって、どの程度の量の排出水が生物浄化槽３に供給され、どの程度の量の排出水が電気分解槽４に供給されるかが制御される。 The flow rate control unit 5 controls the flow rate of water to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. In particular, the flow rate of the discharged water from the storage container 101 to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 is controlled. By controlling the flow rate control unit 5, how much waste water is supplied to the biological septic tank 3 and how much waste water is supplied to the electrolysis tank 4 is controlled.
ここで、流量制御部５による制御は、ある時間帯においての供給される水の量が制御されることでもよいし、長い時間帯において、供給される時間量が制御されることでもよい。 Here, the control by the flow rate control unit 5 may be to control the amount of water supplied in a certain time period, or may be to control the amount of water to be supplied over a long time period.
この流量制御部５の制御によって、排出水の内、どれだけの量が生物浄化槽３に供給され、どれだけの量が電気分解槽４に供給されるかが決められる。ここで、生物浄化槽３は、微生物の生体活動によって排出水を浄化する。このため、電力エネルギーを必要とせず、環境負荷の低い浄化である。また、微生物の生体活動による汚濁の分解であるので、微生物が生きている限りは、恒常的に分解能力が維持される。 By controlling this flow rate control section 5, it is determined how much of the discharged water is supplied to the biological septic tank 3 and how much is supplied to the electrolysis tank 4. Here, the biological septic tank 3 purifies the discharged water through the biological activity of microorganisms. Therefore, purification does not require electrical energy and has a low environmental impact. Furthermore, since the decomposition of pollution is due to the biological activity of microorganisms, the decomposition ability is constantly maintained as long as the microorganisms are alive.
このため、流量制御部５は、基本的に、排出水を生物浄化槽３に供給する。この結果、生物浄化槽３では、常に排出水の浄化が実行される。これに対して、庫術するように、生物浄化槽３での浄化能力を超えると考えられる状態で、流量制御部５は、排出水の一部を、電気分解槽４に供給する。電気分解槽４では、流量制御部５から排出水の一部が供給される場合において、電気分解による汚濁分解を実行する。このため、電気分解槽４での電気分解作業時間や作業量が必要最小限程度に抑えられる。結果として、電気分解槽４での消費エネルギーが抑制される。 Therefore, the flow rate control unit 5 basically supplies the discharged water to the biological septic tank 3. As a result, in the biological septic tank 3, purification of waste water is always performed. On the other hand, the flow rate control unit 5 supplies a portion of the discharged water to the electrolysis tank 4 in a state where the purification capacity of the biological septic tank 3 is considered to be exceeded. In the electrolysis tank 4, when a portion of the discharged water is supplied from the flow rate control unit 5, pollution decomposition is performed by electrolysis. Therefore, the electrolysis work time and work amount in the electrolysis tank 4 can be suppressed to the necessary minimum level. As a result, energy consumption in the electrolyzer 4 is suppressed.
また、流量制御部５は、必要に応じて、生物浄化槽３からの水も、電気分解槽４に供給する。生物浄化槽３に一旦供給されたが、生物浄化槽３での浄化能力を超えていると判断される場合や、生物浄化槽３で微生物により分解された水を、さらに電気分解で浄化することが好ましいと判断される場合である。このようなルートで供給された水も、電気分解槽４は、電気分解により浄化する。 Further, the flow rate control unit 5 also supplies water from the biological septic tank 3 to the electrolysis tank 4 as necessary. In cases where it is determined that the water once supplied to the biological septic tank 3 exceeds the purification capacity of the biological septic tank 3, or where it is preferable to further purify the water decomposed by microorganisms in the biological septic tank 3 by electrolysis. This is a case where it is judged. The electrolysis tank 4 also purifies water supplied through such a route by electrolysis.
ここで、流量制御部５は、基準状態に基づいて、収容容器１０１からの排出水を生物浄化槽３のみに供給する。もしくは、流量制御部５は、基準状態に基づいて、収容容器１０１からの排出水を、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれに供給する。 Here, the flow rate control unit 5 supplies the discharged water from the storage container 101 only to the biological septic tank 3 based on the reference state. Alternatively, the flow rate control unit 5 supplies the discharged water from the storage container 101 to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 based on the reference state.
すなわち、流量制御部５は、基準状態に基づいて、浄化対象となる収容容器１０１からの排出水を、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれへの割り振り量を決定する。このとき、生物浄化槽３のみへ排出水を供給する（輸送する）、あるいは、生物浄化槽３と電気分解槽４とのそれぞれに排出水を供給する（輸送する）ことを、切り替える。加えて、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれに排出水を供給する場合には、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれへの供給量も制御する。 That is, the flow rate control unit 5 determines the amount of the discharged water to be purified from the storage container 101 to be allocated to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 based on the reference state. At this time, switching is made between supplying (transporting) the waste water only to the biological septic tank 3 or supplying (transporting) the waste water to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. In addition, when supplying waste water to each of the biological septic tank 3 and the electrolytic tank 4, the amount of supply to each of the biological septic tank 3 and the electrolytic tank 4 is also controlled.
流量制御部５は、輸送機構２により輸送される排出水の輸送先（供給先）を、生物浄化槽３なのか、生物浄化槽３と電気分解槽４の両方なのかを切り替える。この切り替え制御により、生物浄化槽３での浄化能力の限界になりえる場合には、これを超える量の排出水については、電気分解槽４においての浄化を行わせることができる。逆に言えば、通常は電力エネルギーの直接的な消費のない生物浄化槽３で排出水が浄化されて、電気分解槽４での電力エネルギーの消費を抑制できる。 The flow rate control unit 5 switches the transport destination (supply destination) of the waste water transported by the transport mechanism 2 to the biological septic tank 3 or to both the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. With this switching control, if the purification capacity of the biological septic tank 3 is likely to reach its limit, the amount of discharged water exceeding this can be purified in the electrolysis tank 4. Conversely, waste water is purified in the biological septic tank 3, which normally does not consume electrical energy directly, and the consumption of electrical energy in the electrolyzer 4 can be suppressed.
図３は、基準状態を把握する模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram for understanding the reference state.
基準状態は、生物浄化槽３での浄化能力に基づく基準指標である。生物浄化槽３での汚濁の分解能力限界である能力限界値と、分解能力限界よりも低い余裕能力値が、図３に示されている。能力限界値は、生物浄化槽３での汚濁の分解能力の最大値を示しており、余裕能力値は、一定のマージンを持った能力レベルを示している。 The reference state is a reference index based on the purification ability of the biological septic tank 3. A capacity limit value that is the limit of the ability to decompose pollution in the biological septic tank 3 and a margin capacity value that is lower than the decomposition capacity limit are shown in FIG. The capacity limit value indicates the maximum value of the pollution decomposition capacity in the biological septic tank 3, and the margin capacity value indicates a capacity level with a certain margin.
基準状態は、この能力限界値と余裕能力値を含む。これを基準とすることで、生物浄化槽３への排出水の供給量（輸送量）を、判断することができるからである。流量制御部５は、基準状態に基づけば、排出水を生物浄化槽３のみに供給すればよいのか、生物浄化槽３と電気分解槽４の両方に供給することが良いのかを判断できる。この基準状態に基づくことで、流量制御部５は、生物浄化槽３と電気分解槽４への排出水の供給量を制御できる。 The reference state includes the capacity limit value and the margin capacity value. This is because by using this as a reference, the amount of supplied water (transport amount) to the biological septic tank 3 can be determined. Based on the reference state, the flow rate control unit 5 can determine whether it is appropriate to supply the discharged water only to the biological septic tank 3 or to both the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. Based on this reference state, the flow rate control unit 5 can control the amount of discharged water supplied to the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4.
生物浄化槽３で浄化されることで、排出水は浄化されて生物浄化水が得られる。同様に、電気分解槽４で排出水は電気分解されて浄化され、分解浄化水が得られる。生物浄化槽３は、浄化後に、生物浄化水を出力する。電気分解槽４は、浄化後に、電解浄化水を出力する。還流機構６は、これらの生物浄化水および電解浄化水を、収容容器１０１に還流させる。すなわち、収容容器１０１から排出された汚濁を含む排出水を、浄化した後の浄化水を、収容容器１０１に還流させる。これにより、水生生物を収容する収容容器１０１内部の水は、清浄状態が保たれる。 By being purified in the biological septic tank 3, the discharged water is purified and biologically purified water is obtained. Similarly, the discharged water is electrolyzed and purified in the electrolysis tank 4 to obtain decomposed purified water. The biological septic tank 3 outputs biologically purified water after purification. The electrolyzer 4 outputs electrolytically purified water after purification. The reflux mechanism 6 refluxes these biologically purified water and electrolytically purified water to the storage container 101. That is, the purified water after purifying the contaminated water discharged from the storage container 101 is returned to the storage container 101. Thereby, the water inside the container 101 that houses the aquatic organisms is maintained in a clean state.
（収容容器と排出水）
図４は、本発明の実施の形態１における収容容器の模式図である。水生生物収容装置１００を構成する要素である収容容器１０１を、模式的に示している。収容容器１０１は、内部に水生生物を収容する。図４では、一例としてイカ類２００が収容されている。当然に、収容容器１００には、イカ類２００の生体活動に必要な水が収容されている。
(Storage container and discharged water)
FIG. 4 is a schematic diagram of a storage container in Embodiment 1 of the present invention. A storage container 101, which is an element constituting the aquatic organism storage device 100, is schematically shown. The storage container 101 stores aquatic organisms therein. In FIG. 4, squid 200 is accommodated as an example. Naturally, the storage container 100 contains water necessary for the biological activities of the squid 200.
また、イカ類２００の生体活動に必要な餌なども供給される。 In addition, feed necessary for the biological activities of the squid 200 is also supplied.
イカ類２００は、この餌を食すことで、***物を出したりする。また、体液などの分泌物を出したり、***による卵を排出したりする。さらに、生体活動を通じて、種々の排出物を出す。これらの排出物が相まって、水生生物に由来する汚濁が、収容容器１０１内部にたまっていく。 The squid 200 excretes excrement by eating this food. It also secretes body fluids and excretes eggs from ovulation. Furthermore, various excretions are produced through biological activities. As a result of these discharges, pollution derived from aquatic organisms accumulates inside the container 101.
収容容器１０１は、排出部１０２を備えている。収容容器１０１は、蓋１０３を備えており、内部を密閉状態とできる。この密閉状態において、還流機構６を介して、浄化された浄化水（あるいは別ルートから供給される新しい水）が、収容容器１０１内部に供給される。供給口１０４から、これら浄化水などが供給される。 The storage container 101 includes a discharge section 102. The storage container 101 is equipped with a lid 103 and can be kept in a sealed state inside. In this sealed state, purified water (or new water supplied from another route) is supplied into the container 101 via the reflux mechanism 6 . These purified water and the like are supplied from the supply port 104.
蓋１０３によって密閉されていることで、浄化水などが供給され続けると、収容容器１０１においては水があふれる状態となる。このあふれる水は、排出部１０２からあふれ出す。このあふれ出しによって、余分な量の水が輸送機構２に排出される。これが、排出水となって、水質浄化装置１に輸送される。 Since it is sealed by the lid 103, if purified water or the like continues to be supplied, water will overflow in the storage container 101. This overflowing water overflows from the discharge section 102. This overflow causes an excess amount of water to be discharged into the transport mechanism 2. This becomes waste water and is transported to the water purification device 1.
この排出水は、上述の水生生物由来の汚濁を含んでいる。汚濁成分は、その種類によっては、収容容器１０１の上方に移動しやすく、上方にある排出部１０２から余分な水があふれ出るのに合わせて、汚濁を含んだ排出水が、輸送機構２に排出されるようになる。
もちろん、密閉による水のあふれ出し以外の、ポンプなどでの吸引で排出水が排出されることでもよい。
This discharged water contains the above-mentioned pollution derived from aquatic organisms. Depending on the type of pollutants, they tend to move upwards in the storage container 101, and as excess water overflows from the discharge section 102 located above, the waste water containing the pollution is discharged into the transport mechanism 2. will be done.
Of course, instead of water overflowing due to sealing, the drained water may be discharged by suction with a pump or the like.
（生物浄化槽および電気分解槽での浄化）
結果的に、水生生物由来の汚濁を含んだ排出水が、生物浄化槽３および電気分解槽４に輸送されるようになる。生物浄化槽３は、微生物の生体活動によって、この排出水に含まれる汚濁を分解する。電気分解槽４は、電気分解の作用によって、この排出水に含まれる汚濁を分解する
(Purification in biological septic tank and electrolysis tank)
As a result, waste water containing pollution derived from aquatic organisms is transported to the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. The biological septic tank 3 decomposes the pollution contained in this discharged water through the biological activity of microorganisms. The electrolysis tank 4 decomposes the pollution contained in this discharged water by the action of electrolysis.
汚濁は、アンモニア成分を含む。もちろん、他の成分も含んでいる。 The pollution contains an ammonia component. Of course, it also contains other ingredients.
生物浄化槽３は、既述したように、水生生物由来の汚濁の種類や量などに適した微生物を収容している。あるいは、水生生物の種類や特徴に適した微生物を収容している。この選択された微生物の生体活動によって、アンモニア成分を分解する。アンモニア成分の分解を通じて、生物浄化槽３は、供給された排出水の汚濁を浄化する。浄化によって、浄化された後の生物浄化水を、出力する。この生物浄化水が、還流機構６によって収容容器１０１に還流される。 As described above, the biological septic tank 3 contains microorganisms suitable for the type and amount of pollution derived from aquatic organisms. Alternatively, they house microorganisms suitable for the type and characteristics of aquatic organisms. The ammonia component is decomposed by the biological activity of this selected microorganism. Through the decomposition of ammonia components, the biological septic tank 3 purifies the pollution of the supplied wastewater. Biologically purified water that has been purified by purification is output. This biologically purified water is refluxed into the storage container 101 by the reflux mechanism 6.
ここで、生物浄化槽３に含まれる微生物は、アンモニア成分を分解する第１微生物群と、アンモニア成分が分解されて生じる亜硝酸を分解する第２微生物群を含んでいる。第１微生物群と第２微生物群は、それぞれの役割が異なる。 Here, the microorganisms contained in the biological septic tank 3 include a first group of microorganisms that decomposes an ammonia component and a second group of microorganisms that decomposes nitrous acid produced by decomposing the ammonia component. The first microorganism group and the second microorganism group have different roles.
第１微生物群がアンモニア成分を分解して亜硝酸に変化させる。第２微生物群は、亜硝酸を分解する。これらの２段階での分解の結果、アンモニア成分は無害な成分に変化させられる。このようにして、生物浄化槽３は、汚濁を浄化して、浄化された後の生物浄化水を得る。これが、収容容器１０１に還流することで、収容容器１０１には、水生生物が生活するのに適した浄化水が供給され続けるようになる。 The first group of microorganisms decomposes the ammonia component and converts it into nitrous acid. The second microorganism group decomposes nitrite. As a result of these two stages of decomposition, the ammonia component is converted to harmless components. In this way, the biological septic tank 3 purifies the pollution and obtains purified biologically purified water. This flows back to the storage container 101, so that the storage container 101 is continuously supplied with purified water suitable for aquatic organisms to live in.
電気分解槽４は、次亜塩素酸が発生した状態で、アンモニア成分を分解する。図５は、本発明の実施の形態１における水質浄化装置のブロック図である。図５に示される水質浄化装置１において、電気分解槽４は、海水中に含まれる塩素を電気分解に利用し、これにより次亜塩素酸が発生する。この次亜塩素酸によって、汚濁が浄化される。 The electrolyzer 4 decomposes the ammonia component in a state where hypochlorous acid is generated. FIG. 5 is a block diagram of the water purification device in Embodiment 1 of the present invention. In the water purification device 1 shown in FIG. 5, the electrolyzer 4 uses chlorine contained in seawater for electrolysis, thereby generating hypochlorous acid. This hypochlorous acid purifies pollution.
次亜塩素酸の発生を利用して、電気分解槽４は、アンモニア成分を分解する。この分解により汚濁を浄化する。この浄化によって、浄化された後の電解浄化水を生成して、還流機構６を通じて、浄化された水を収容容器１０１に還流させることができる。 The electrolyzer 4 decomposes the ammonia component using the generation of hypochlorous acid. This decomposition purifies the pollution. Through this purification, purified electrolytically purified water can be generated, and the purified water can be refluxed into the storage container 101 through the reflux mechanism 6 .
生物浄化水と同様に、一度汚濁された後の排出水は、浄化された電解浄化水に変化させられて、水生生物が生活するのに適した浄化水が供給されるようになる。 Similar to biologically purified water, once polluted waste water is converted into purified electrolytically purified water to provide purified water suitable for aquatic organisms to live in.
このように、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれは、異なるメカニズムで、アンモニア成分を分解する。このアンモニア成分の分解を通じて、汚濁を分解して排出水を浄化する。 In this way, the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 decompose ammonia components using different mechanisms. Through the decomposition of this ammonia component, pollution is decomposed and waste water is purified.
また、既述したように、流量制御部５が、排出水を生物浄化槽３と電気分解槽４とに振り分ける。場合によっては、電気分解槽４には、常に排出水が供給されるわけではなく、ある場合において、排出水が供給される。この供給される場合のみ、電気分解槽４は、電気分解を実行すればよい。このため、例えば、流量制御部５は、電気分解槽４に排出水を供給（輸送）する場合に、電気分解槽４の電気分解の電力起動を行わせることも好適である。電気分解槽４での電気分解が必要な状態においてのみ、電気分解槽４では電力エネルギーを消費するようになる。結果として、水質浄化装置１での電力消費量を低減できる。 Further, as described above, the flow rate control unit 5 distributes the discharged water to the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. In some cases, the electrolyzer 4 is not always supplied with effluent water, but in some cases is supplied with effluent water. Only when this supply is made, the electrolysis tank 4 only needs to perform electrolysis. For this reason, for example, when supplying (transporting) waste water to the electrolysis tank 4, it is also preferable that the flow rate control unit 5 starts the electric power for electrolysis of the electrolysis tank 4. Electrical energy is consumed in the electrolysis tank 4 only in a state where electrolysis in the electrolysis tank 4 is necessary. As a result, power consumption in the water purification device 1 can be reduced.
生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれからの浄化された後の水が、収容容器１０１に供給され続けることで、水生生物収容装置１００は、水生生物の生体活動を維持できる。特に、収容容器１０１に収容されていた水を、汚濁から浄化までを循環させることで、収容容器１０１に外部から水を供給することが難しい状態でも、水生生物の生活を維持させることができる。 By continuing to supply purified water from each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 to the storage container 101, the aquatic organism storage device 100 can maintain the biological activities of the aquatic organisms. In particular, by circulating the water contained in the storage container 101 from contamination to purification, it is possible to maintain the life of aquatic organisms even in a state where it is difficult to supply water to the storage container 101 from the outside.
なお、電気分解槽４には、収容容器１０１からの排出水だけでなく、生物浄化槽３からの水も供給されることがある。この場合には、生物浄化槽３での処理を超える水あるいは生物浄化槽３で微生物による分解を経た生物浄化水が、電気分解槽４に供給される。この供給により、電気分解槽４は、生物浄化槽３からの水も、電気分解により浄化する。 Note that the electrolysis tank 4 may be supplied not only with the discharged water from the storage container 101 but also with water from the biological septic tank 3 . In this case, water that exceeds the amount of water that can be processed in the biological septic tank 3 or biologically purified water that has been decomposed by microorganisms in the biological septic tank 3 is supplied to the electrolysis tank 4. With this supply, the electrolyzer 4 also purifies the water from the biological septic tank 3 by electrolysis.
（活性炭槽）
図６は、本発明の実施の形態１における水質浄化装置のブロック図である。図６の水質浄化装置１は、活性炭槽８を備えている。活性炭槽８は、電気分解槽４で発生する次亜塩素酸を除去する。このため、電気分解槽４からの出力の先に備わっている。電気分解槽４では、電気分解の過程で、次亜塩素酸を発生させる。この次亜塩素酸が利用されて、電気分解槽４では、アンモニア成分などの汚濁が分解されて浄化される。
(activated carbon tank)
FIG. 6 is a block diagram of the water purification device in Embodiment 1 of the present invention. The water purification device 1 in FIG. 6 includes an activated carbon tank 8. The activated carbon tank 8 removes hypochlorous acid generated in the electrolysis tank 4. Therefore, it is provided at the end of the output from the electrolyzer 4. In the electrolysis tank 4, hypochlorous acid is generated during the electrolysis process. This hypochlorous acid is used to decompose and purify contaminants such as ammonia components in the electrolysis tank 4.
この浄化により、電気分解槽４は、浄化後の電解浄化水を出力する。しかし、この出力される電解浄化水は、電気分解槽４から出力された次亜塩素酸を含んだまままの状態である。活性炭槽８は、電気分解槽４の出力の先に備わるので、電気分解槽４から出力される電解浄化水は、活性炭槽８を経由する。 Through this purification, the electrolytic tank 4 outputs purified electrolytically purified water. However, this output electrolytically purified water still contains the hypochlorous acid output from the electrolyzer 4. Since the activated carbon tank 8 is provided before the output of the electrolysis tank 4, the electrolytically purified water output from the electrolysis tank 4 passes through the activated carbon tank 8.
活性炭槽８は、活性炭を備えている。この活性炭は、電解浄化水に含まれる次亜塩素酸を還元する。この還元により、活性炭槽８は、電解浄化水から次亜塩素酸を除去できる。 The activated carbon tank 8 is equipped with activated carbon. This activated carbon reduces hypochlorous acid contained in electrolytically purified water. Through this reduction, the activated carbon tank 8 can remove hypochlorous acid from the electrolytically purified water.
この除去によって、最終的に還流機構６から収容容器１０１に還流される電解浄化水は、次亜塩素酸をほとんど含まない状態となって還流する。これにより、収容容器１０１には、浄化されていることに加えて、次亜塩素酸も除去された、水生生物の生活により適した水が、循環しつつ供給されることになる。 As a result of this removal, the electrolytically purified water that is finally returned from the reflux mechanism 6 to the storage container 101 is refluxed in a state containing almost no hypochlorous acid. As a result, water that has been purified and also has hypochlorous acid removed, which is more suitable for the life of aquatic organisms, is supplied to the storage container 101 while being circulated.
（流量制御部）
流量制御部５は、既述したように、生物浄化槽３と電気分解槽４とに輸送される排出水の量を切り替える。この切り替えにより、ある場合においては、生物浄化槽３のみに排出水が供給され、ある場合においては、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれに排出水が供給される。後者の場合においては、その供給割合も制御される。
(Flow rate control section)
As described above, the flow rate control unit 5 switches the amount of discharged water to be transported to the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. By this switching, in some cases, the waste water is supplied only to the biological septic tank 3, and in some cases, the waste water is supplied to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. In the latter case, the feed rate is also controlled.
なお、ここでの排出水は、輸送機構２により収容容器１０１から輸送される排出水と、電気分解槽４においては、生物浄化槽３からの水も含んだ概念である。 Note that the concept of the discharged water here includes the discharged water transported from the storage container 101 by the transport mechanism 2, and the water from the biological septic tank 3 in the electrolysis tank 4.
図７は、本発明の実施の形態１における流量制御部による排出水の輸送の切り替えを説明するブロック図である。流量制御部５による流量制御に係る要素にフォーカスして示している。流量制御部５は、記憶部５１、算出部５２、比較部５３、水量決定部５４を備える。 FIG. 7 is a block diagram illustrating switching of transport of waste water by the flow rate control unit in the first embodiment of the present invention. The illustration focuses on elements related to flow rate control by the flow rate control section 5. The flow rate control section 5 includes a storage section 51, a calculation section 52, a comparison section 53, and a water amount determination section 54.
記憶部５１は、既述した基準状態を記憶する。記憶部５１は、半導体メモリや光メモリ、磁気メモリなどの電子的データを記憶する手段が用いられれば良い。基準状態は、生物浄化槽３における浄化能力を見る指標である。すなわち、流量制御部５の目的は、水質浄化装置１としては、恒常的に電力エネルギーを直接使用しない生物浄化槽３を使いつつ、生物浄化槽３の浄化能力を超える状態においては、電気分解槽４を使用することを、適切に制御することである。 The storage unit 51 stores the reference state described above. The storage unit 51 may be any means for storing electronic data, such as a semiconductor memory, optical memory, or magnetic memory. The reference state is an index for measuring the purification ability of the biological septic tank 3. That is, the purpose of the flow rate control unit 5 is to use the biological septic tank 3 that does not directly use electrical energy constantly as the water purification device 1, but to control the electrolysis tank 4 when the purification capacity of the biological septic tank 3 is exceeded. It is important to appropriately control its use.
このため、基準状態は、生物浄化槽３での浄化能力を示す指標を利用することが適切である。基準状態に基づいて、流量制御部５は、必要な状態であれば排出水を電気分解槽４にも輸送させるからである。記憶部５１は、この基準状態を記憶する。ここで、基準状態は、生物浄化槽３の分解能力（汚濁の分解、アンモニウム成分の分解）の限界である能力限界値と、能力限界値よりも低いレベルでマージンを取った値である余裕能力値を含む。これは、図３で説明した内容である。 For this reason, it is appropriate to use an index indicating the purification ability of the biological septic tank 3 as the reference state. This is because, based on the reference state, the flow rate control unit 5 also causes the discharged water to be transported to the electrolysis tank 4 if the state is necessary. The storage unit 51 stores this reference state. Here, the reference state is the capacity limit value, which is the limit of the decomposition capacity (decomposition of pollution, decomposition of ammonium components) of the biological septic tank 3, and the margin capacity value, which is the value obtained by taking a margin at a level lower than the capacity limit value. including. This is the content explained in FIG.
流量制御部５は、この能力限界値あるいは余裕能力値を把握して、生物浄化槽３だけでの浄化では不十分となりうるかを判断できる。この判断によって、電気分解槽４での浄化も使用することを判断する。 The flow rate control unit 5 can determine whether purification using the biological septic tank 3 alone may be insufficient by grasping the capacity limit value or the margin capacity value. Based on this determination, it is determined that purification in the electrolysis tank 4 is also used.
算出部５２は、収容容器１０１における生物係数を算出する。収容容器１０１からは、輸送機構２を介して、排出水が水質浄化装置１に輸送される。算出部５２は、この輸送された排出水を解析することができる。この解析を通じて、収容容器１０１から輸送された排出水の生物係数を算出できる。この輸送された排出水は、そのタイミングでの収容容器１０１の内部に収容されている水の状態を示している。このため、算出部５２が、輸送された排出水の生物係数を算出することは、そのタイミングでの収容容器１０１内部の水の生物係数を算出することになる。 The calculation unit 52 calculates the biological coefficient in the storage container 101. From the storage container 101, discharged water is transported to the water purification device 1 via the transport mechanism 2. The calculation unit 52 can analyze this transported wastewater. Through this analysis, the biological coefficient of the effluent transported from the storage container 101 can be calculated. The transported discharged water indicates the state of the water contained in the storage container 101 at that timing. Therefore, when the calculation unit 52 calculates the biological coefficient of the transported waste water, it means calculating the biological coefficient of the water inside the storage container 101 at that timing.
後述するが、生物係数は、収容容器１０１内部の水の汚濁レベルを示す指標である。 As will be described later, the biological coefficient is an index indicating the level of contamination of water inside the storage container 101.
比較部５３は、算出部５２で算出された生物係数と、記憶部５１に記憶されている基準状態とを比較する。基準状態は、生物浄化槽３の浄化能力の限界を示している。生物係数は、収容容器１０１から輸送される排出水の汚濁レベルを示している。この排出水の汚濁レベルは、生物浄化槽３での浄化能力に関係する。生物浄化槽３での浄化のみで十分であるかを、生物係数と基準状態との比較により、判断することができる。 The comparison unit 53 compares the biological coefficient calculated by the calculation unit 52 and the reference state stored in the storage unit 51. The reference state indicates the limit of the purification ability of the biological septic tank 3. The biological coefficient indicates the pollution level of the waste water transported from the storage container 101. The pollution level of this discharged water is related to the purification ability of the biological septic tank 3. Whether purification alone in the biological septic tank 3 is sufficient can be determined by comparing the biological coefficient with the reference state.
比較部５３は、この観点に基づいて、生物係数と基準状態を比較する。比較部５３は、比較結果を、水量決定部５４に出力する。 The comparison unit 53 compares the biological coefficient and the reference state based on this viewpoint. The comparison section 53 outputs the comparison result to the water amount determination section 54.
水量決定部５４は、比較結果に基づいて、輸送機構２を介して輸送された排出水を、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれへ供給する水量を決定する。すなわち、水量決定部５４は、輸送機構２を介して輸送された排出水を、生物浄化槽３のみに供給する、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれに供給する、生物浄化槽３と電気分解槽４のそれぞれに、ある割合で供給する、との切り替えを決定する。 The water amount determination unit 54 determines the amount of water to be supplied to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 from the waste water transported via the transport mechanism 2 based on the comparison result. That is, the water amount determining unit 54 supplies the waste water transported via the transport mechanism 2 only to the biological septic tank 3, supplies it to each of the biological septic tank 3 and the electrolytic tank 4, and supplies the waste water transported through the transport mechanism 2 to the biological septic tank 3 and the electrolytic tank. 4 at a certain rate.
流量制御部５は、このような処理手順で、生物浄化槽３と電気分解槽４とに、排出水を切り分けて供給する。これにより、生物浄化槽３の浄化能力を適切に反映した状態で、生物浄化槽３と電気分解槽４とのそれぞれへの、排出水の供給量を決定できる。 The flow rate control unit 5 separates and supplies the discharged water to the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 according to such a processing procedure. Thereby, the supply amount of discharged water to each of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4 can be determined while appropriately reflecting the purification capacity of the biological septic tank 3.
（生物係数）
生物係数は、
（１）収容容器１０１中の水生生物の量 × 水生生物用の餌の量、
（２）収容容器１０１中の水生生物の密度、
（３）収容容器１０１中のアンモニア濃度、
（４）収容容器１０１中の亜硝酸濃度、
（５）収容容器１０１中の水温、
（６）収容容器１０１中の溶存酸素、
の、いずれかに基づいて算出される。算出部５２は、これらの（１）～（６）のいずれかに基づいて、生物係数を算出する。これら（１）～（６）のそれぞれは、収容容器１０１内部の汚濁レベルを示す指標となりうるからである。
(biological coefficient)
The biological coefficient is
(1) Amount of aquatic organisms in the storage container 101 x amount of food for aquatic organisms,
(2) Density of aquatic organisms in the storage container 101,
(3) Ammonia concentration in the storage container 101,
(4) Nitrite concentration in the storage container 101,
(5) Water temperature in the storage container 101,
(6) Dissolved oxygen in the storage container 101,
Calculated based on either of the following. The calculation unit 52 calculates the biological coefficient based on any of these (1) to (6). This is because each of these (1) to (6) can serve as an index indicating the level of contamination inside the storage container 101.
例えば、（１）の「収容容器１０１中の水生生物の量 × 水生生物用の餌の量」は、収容容器１０１内部での水生生物の食事活動によって、酸素を消費したり、***物を出したりすることでの汚濁レベルを推定する指標となりうる。 For example, (1) "amount of aquatic organisms in the container 101 x amount of food for the aquatic organisms" means that the aquatic organisms consume oxygen and produce excrement due to their eating activities inside the container 101. It can be used as an indicator for estimating the pollution level caused by water pollution.
（２）の「収容容器１０１中の水生生物の密度（個体数の密度など）」は、生体活動によって生じうる汚濁レベル（***物、体液、***、酸素消費など）を推定する指標となりえる。 (2) "The density of aquatic organisms in the storage container 101 (density of the number of individuals, etc.)" can be used as an index for estimating the level of contamination that may occur due to biological activities (excrement, body fluids, ovulation, oxygen consumption, etc.).
（３）の「収容容器１０１中のアンモニア濃度」、（４）の「収容容器１０１中の亜硝酸濃度」は、汚濁の質を示す直接的な数値である。このため、汚濁レベルを推定する指標となりえる。 The "ammonia concentration in the storage container 101" in (3) and the "nitrous acid concentration in the storage container 101" in (4) are direct numerical values indicating the quality of contamination. Therefore, it can be used as an index to estimate the pollution level.
（５）の「収容容器１０１中の水温」、（６）の「収容容器１０１中の溶存酸素」は、水生生物の生体活動の度合いを示す要素である。このため、汚濁レベルを推定する指標となりえる。 The "water temperature in the storage container 101" in (5) and the "dissolved oxygen in the storage container 101" in (6) are elements that indicate the degree of biological activity of aquatic organisms. Therefore, it can be used as an index to estimate the pollution level.
このような汚濁レベルを推定できる指標として、算出部５２は、（１）～（６）を例とする要素に基づいて、生物係数を算出する。これが、比較部５３において、基準状態と比較される。この比較により、生物浄化槽３での浄化能力を超える排出水が輸送されてきているのかどうかを判断できる。この判断結果から、輸送された排出水の、生物浄化槽３および電解浄化槽４のそれぞれへの水量を決定できる。 As an index capable of estimating such a pollution level, the calculation unit 52 calculates a biological coefficient based on elements (1) to (6) as examples. This is compared with the reference state in the comparison section 53. Through this comparison, it can be determined whether or not the wastewater is being transported in excess of the purification capacity of the biological septic tank 3. Based on this determination result, the amount of transported waste water to each of the biological septic tank 3 and the electrolytic septic tank 4 can be determined.
（流量制御部による振り分け）
上述したように、流量制御部５は、輸送される排出水の、生物浄化槽３および電解浄化槽４のそれぞれへの水量を決定する。生物係数は、収容容器１０１の汚濁レベルを推定する指標である。一方で、基準状態は、通常的に浄化動作を発揮している生物浄化槽３の浄化能力の限界レベルを示す指標である。これら２つの指標を比較することは、生物浄化槽３の能力を超える排出水が輸送される場合に、電気分解槽４を使用する（電気分解槽４に排出水を輸送するかどうか）ことの判断基準となる。
(Distribution by flow control unit)
As described above, the flow rate control unit 5 determines the amount of discharged water to be transported to each of the biological septic tank 3 and the electrolytic septic tank 4. The biological coefficient is an index for estimating the contamination level of the storage container 101. On the other hand, the reference state is an index indicating the limit level of the purification ability of the biological septic tank 3 that normally performs the purification operation. Comparing these two indicators is useful for determining whether to use the electrolysis tank 4 (whether or not to transport the wastewater to the electrolysis tank 4) when the wastewater exceeds the capacity of the biological septic tank 3. Become a standard.
このような比較結果と流量制御部５による排出水の流量制御について、それぞれの場合（ケース）について説明する。 Each case will be described with respect to such comparison results and the flow rate control of the discharged water by the flow rate control unit 5.
（その１：図８ 場合Ａ、場合Ｂ）
図８は、本発明の実施の形態１における流量制御部における流量制御での場合Ａ、場合Ｂでの制御を示す模式図である。
(Part 1: Figure 8 Case A, Case B)
FIG. 8 is a schematic diagram showing control in case A and case B of flow rate control in the flow rate control unit in the first embodiment of the present invention.
場合Ａ：生物係数が、基準状態に含まれる生物浄化槽３の余裕能力値未満 Case A: The biological coefficient is less than the margin capacity value of biological septic tank 3 included in the standard state.
場合Ａのときには、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水の略全量を、生物浄化槽３に輸送させる。場合Ａのときには、生物係数が生物浄化槽３のマージンをもった浄化能力よりも低い。これは、生物浄化槽３のみで、排出水を浄化することが可能であることを示している。 In case A, the flow rate control unit 5 transports substantially the entire amount of discharged water from the storage container 101 to the biological septic tank 3. In case A, the biological coefficient is lower than the purification capacity of the biological septic tank 3 with a margin. This shows that it is possible to purify waste water using only the biological septic tank 3.
このため、場合Ａのときには、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水の略全量を、生物浄化槽３に輸送させ、生物浄化槽３のみで排出水の汚濁浄化を行わせる。 Therefore, in case A, the flow rate control unit 5 transports substantially the entire amount of the discharged water from the storage container 101 to the biological septic tank 3, and causes the biological septic tank 3 to perform pollution purification of the discharged water.
場合Ｂ：生物係数が、基準状態に含まれる生物浄化槽３の能力限界値未満 Case B: The biological coefficient is less than the capacity limit value of biological septic tank 3 included in the standard state.
場合Ｂのときには、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水の略全量を、生物浄化槽３に輸送させる。場合Ａのときには、生物係数が生物浄化槽３の浄化能力の限界よりも低い。場合Ａよりは負担がかかる状況であるが、生物浄化槽３のみで、排出水を浄化することが可能であることを示している。 In case B, the flow rate control unit 5 transports substantially the entire amount of discharged water from the storage container 101 to the biological septic tank 3. In case A, the biological coefficient is lower than the purification capacity limit of the biological septic tank 3. Although the situation is more burdensome than case A, it shows that it is possible to purify the discharged water using only the biological septic tank 3.
このため、場合Ｂのときには、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水の略全量を、生物浄化槽３に輸送させ、生物浄化槽３のみで排出水の汚濁浄化を行わせる。 Therefore, in case B, the flow rate control unit 5 transports substantially the entire amount of the discharged water from the storage container 101 to the biological septic tank 3, and causes the biological septic tank 3 to perform pollution purification of the discharged water.
なお、場合Ａ、場合Ｂの両方を流量制御部５が採用して流量を制御してもよいし、いずれか一方のみ（例えば、場合Ａのみ）を採用して、流量を制御してもよい。生物浄化槽３での負担をかけすぎないことを考慮して、場合Ａのときのみ、流量制御部５は、生物浄化槽３へ、排出水の略全量を輸送させることでもよい。また、余裕能力値と限界能力値との差分（マージン）の大きさを、適宜変えることでもよい。 Note that the flow rate control unit 5 may adopt both case A and case B to control the flow rate, or may adopt only one of them (for example, only case A) to control the flow rate. . In consideration of not placing too much burden on the biological septic tank 3, the flow rate control unit 5 may transport substantially the entire amount of wastewater to the biological septic tank 3 only in case A. Further, the magnitude of the difference (margin) between the margin capacity value and the limit capacity value may be changed as appropriate.
なお、排出水の略全量を生物浄化槽３に輸送するとは、流量制御や輸送機構２における物理的な動作において、何らかの原因で排出水の一部が電解分解槽４に輸送されてしまうことを、厳密に除く意図ではない。 Note that transporting almost the entire amount of wastewater to the biological septic tank 3 means that part of the wastewater is transported to the electrolytic decomposition tank 4 for some reason during flow rate control or physical operation of the transport mechanism 2. It is not our intention to strictly exclude this.
（その２：図９） (Part 2: Figure 9)
図９は、本発明の実施の形態１における流量制御部における流量制御での場合Ｃでの制御を示す模式図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing control in case C of flow rate control in the flow rate control section in Embodiment 1 of the present invention.
場合Ｃ：生物係数が、基準状態に含まれる生物浄化槽３の能力限界値以上 Case C: The biological coefficient is greater than the capacity limit of biological septic tank 3 included in the standard state.
場合Ｃのときには、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水において、能力限界値以上の水量を、電気分解槽４に輸送させ、残量を生物浄化槽３に輸送させる。 In case C, the flow rate control unit 5 causes the amount of water discharged from the storage container 101 that is equal to or greater than the capacity limit value to be transported to the electrolysis tank 4, and the remaining amount is transported to the biological septic tank 3.
能力限界値以上の水量の排出水については、生物浄化槽３では浄化を十分に行うことは難しい。このような場合において、流量制御部５は、能力限界値以上の水量を計算する。例えば、単位時間での排出水と当該排出水の汚濁レベル（生物係数から算出される）との乗算により、汚濁水量を計算する。この汚濁水量において、能力限界値以上の汚濁水量を電解浄化槽４に輸送する。残量を、生物浄化槽３へ輸送する。 It is difficult for the biological septic tank 3 to sufficiently purify the discharged water whose volume exceeds the capacity limit value. In such a case, the flow rate control unit 5 calculates the amount of water that is equal to or greater than the capacity limit value. For example, the amount of polluted water is calculated by multiplying the discharged water per unit time by the pollution level (calculated from the biological coefficient) of the discharged water. In this amount of contaminated water, the amount of contaminated water exceeding the capacity limit value is transported to the electrolytic purification tank 4. The remaining amount is transported to the biological septic tank 3.
このような切り替えにより、生物浄化槽３で浄化困難な量の部分については、電解浄化槽４において、排出水を浄化することができる。浄化を並列化でき、収容容器１０１からの排出水を、効率的かつ確実に浄化できる。 By such switching, the amount of discharged water that is difficult to purify in the biological purification tank 3 can be purified in the electrolytic purification tank 4 . Purification can be performed in parallel, and the water discharged from the storage container 101 can be purified efficiently and reliably.
また、流量制御部５は、場合Ｃのように電解浄化槽４に排出水を輸送する場合のみ、電解浄化槽４の電力的な起動を行わせることも好適である。加えて、電解浄化槽４での浄化が終了するときに、電気浄化槽４の電力を停止させることも好適である。 Further, it is also preferable that the flow rate control unit 5 starts up the electrolytic septic tank 4 electrically only when the waste water is transported to the electrolytic septic tank 4 as in case C. In addition, it is also preferable to stop the electric power to the electric purification tank 4 when the purification in the electrolytic purification tank 4 is completed.
これらの電力起動と停止の制御も合わせて行われることで、電解分解槽４で消費される電力エネルギーを、必要最小限に抑制することができる。結果として、水質浄化装置１としての電力エネルギーを抑えることができ、水質浄化装置１を備える水生生物収容装置１００全体での電力エネルギーを抑えることもできる。この結果、水生生物収容装置１００が、設置される場所での電力消費やコストを抑えることができる。加えて、水生生物収容装置１００が、輸送車両による輸送において使用されることの容易性も高めることができる。 By controlling these power start-up and power-stop operations at the same time, the power energy consumed by the electrolytic decomposition tank 4 can be suppressed to the necessary minimum. As a result, the power energy required for the water purification device 1 can be reduced, and the power energy required for the entire aquatic organism accommodation device 100 including the water purification device 1 can also be reduced. As a result, it is possible to reduce power consumption and costs at the location where the aquatic organism accommodation device 100 is installed. In addition, the ease with which the aquatic life containment device 100 is used in transportation by a transport vehicle can also be increased.
（その３：図１０） (Part 3: Figure 10)
図１０は、本発明の実施の形態１における流量制御部における流量制御での場合Ｄでの制御を示す模式図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing control in case D of flow rate control in the flow rate control section in Embodiment 1 of the present invention.
場合Ｄ：生物係数が、基準状態に含まれる生物浄化槽３の能力限界値以上 Case D: The biological coefficient is greater than the capacity limit value of biological septic tank 3 included in the standard state.
この場合、図１０に示されるように、生物係数は、生物浄化槽３の能力限界値以上であるとともに余裕能力値以上である。すなわち、いずれの指標も超えている状態である。 In this case, as shown in FIG. 10, the biological coefficient is not less than the capacity limit value of the biological septic tank 3 and also not less than the margin capacity value. In other words, both indicators are exceeded.
場合Ｄでは、ある時間帯である第１時間（第１時間帯として把握されればよい）と、第１時間の後の時間帯である第２時間（第２時間帯として把握されればよい）とで、流量制御部５による制御を変化させる。 In case D, there is a first time that is a certain time zone (which can be understood as the first time zone), and a second time that is a time zone after the first time (which can be understood as the second time zone). ), the control by the flow rate control unit 5 is changed.
第１時間においては、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水において余裕能力値以上の水量を、電気分解槽４に輸送させる。併せて、残量を生物浄化槽３に輸送させる。すなわち、生物係数が限界能力値を超えている場合での処理の最初においては、生物浄化槽３での浄化能力の限界の内、最終的な限界よりもマージンをもった余裕能力値を超える水量を、電気分解槽４に輸送させる。 During the first time, the flow rate control unit 5 causes the electrolysis tank 4 to transport an amount of water discharged from the storage container 101 that is equal to or greater than the margin capacity value. At the same time, the remaining amount is transported to the biological septic tank 3. In other words, at the beginning of treatment when the biological coefficient exceeds the critical capacity value, the amount of water that exceeds the margin capacity value with a margin from the final limit of the purification capacity limit of the biological septic tank 3 is , and transported to the electrolysis tank 4.
最初の時間帯においては、電気分解槽４での電力消費量が大きくなっても、生物浄化槽３への負担を軽減することを優先するからである。 This is because, in the first time slot, even if the power consumption in the electrolysis tank 4 increases, priority is given to reducing the load on the biological septic tank 3.
第１時間の後の時間である第２時間においては、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水において、能力限界値以上の水量を、電気分解槽４に輸送させる。併せて、残量を生物浄化槽３へ輸送させる。すなわち、生物係数が能力限界値以上の場合での処理の後半においては、電気分解槽４での消費電力を抑えることを優先する。この優先のために、余裕能力値以上の水量ではなく、能力限界値以上の水量を、電気分解槽４に輸送させる。 During the second time, which is the time after the first time, the flow rate control unit 5 causes the electrolysis tank 4 to transport an amount of water discharged from the storage container 101 that is equal to or greater than the capacity limit value. At the same time, the remaining amount is transported to the biological septic tank 3. That is, in the latter half of the process when the biological coefficient is equal to or higher than the capacity limit value, priority is given to suppressing power consumption in the electrolyzer 4. Because of this priority, the amount of water that is more than the capacity limit value is transported to the electrolyzer 4 instead of the amount of water that is more than the margin capacity value.
この輸送により、電気分解槽４に輸送される水量は、第１時間よりも相対的に減少する。この減少により、電気分解槽４での消費電力を、第１時間よりも相対的に抑えることができる。 Due to this transportation, the amount of water transported to the electrolyzer 4 is relatively reduced compared to the first time. Due to this reduction, the power consumption in the electrolyzer 4 can be relatively suppressed compared to the first time.
このように、時間軸において、生物浄化槽３での負荷軽減を優先する水量の分配と、電気分解槽４での消費電力低減を優先する水量の分解と、を切り替えることも好適である。 In this way, it is also preferable to switch, on the time axis, between the distribution of the amount of water giving priority to reducing the load in the biological septic tank 3 and the decomposition of the amount of water giving priority to reducing the power consumption in the electrolysis tank 4.
（その４：図１１） (Part 4: Figure 11)
図１１は、本発明の実施の形態１における流量制御部における流量制御での場合Ｅでの制御を示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram showing control in case E of flow rate control in the flow rate control section in Embodiment 1 of the present invention.
場合Ｅ：生物係数が、基準状態に含まれる生物浄化槽３の余裕能力値以上 Case E: The biological coefficient is greater than or equal to the margin capacity value of biological septic tank 3 included in the standard state.
この場合、流量制御部５は、収容容器１０１からの排出水において、余裕能力値以上にかかわる水量を電気分解槽４に輸送させる。併せて、残量を、生物浄化槽３に輸送させる。 In this case, the flow rate control unit 5 causes the amount of water discharged from the storage container 101 that exceeds the margin capacity value to be transported to the electrolysis tank 4 . At the same time, the remaining amount is transported to the biological septic tank 3.
流量制御部５は、生物浄化槽３での負担軽減を優先して、マージンのある余裕能力値を超える水量の排出水を、電気分解槽４へ輸送して、電気分解槽４での浄化を行わせる。 The flow rate control unit 5 prioritizes reducing the burden on the biological septic tank 3 and transports discharged water in an amount exceeding a margin capacity value to the electrolytic tank 4 for purification in the electrolytic tank 4. let
なお、図１１では、生物係数が余裕能力値以上であって限界能力値未満の場合を示している。しかし、生物係数が余裕能力値以上であると共に限界能力値以上である場合も、このその４で説明した流量制御が行われてもよい。流量制御のその３における説明とは、別の観点である、生物浄化槽３の負担軽減を優先するその４での制御が行われることを示している。 Note that FIG. 11 shows a case where the biological coefficient is greater than or equal to the margin capacity value and less than the critical capacity value. However, even when the biological coefficient is equal to or greater than the margin capacity value and equal to or greater than the limit capacity value, the flow rate control described in Part 4 may be performed. The explanation of flow rate control in Part 3 indicates that control in Part 4 is performed from a different perspective, which prioritizes reducing the burden on the biological septic tank 3.
以上のように、実施の形態１における水質浄化装置１は、水生生物収容装置１００からの汚濁を含んだ排出水を、生物浄化槽３と電気分解槽４のハイブリッドで浄化することができる。このとき、電力消費抑制と生物浄化槽３の浄化能力とのバランスを取りつつ、最適な浄化を行うことができる。 As described above, the water purification device 1 according to the first embodiment can purify the polluted discharge water from the aquatic organism accommodation device 100 using a hybrid of the biological septic tank 3 and the electrolysis tank 4. At this time, optimal purification can be performed while keeping a balance between suppressing power consumption and the purification ability of the biological septic tank 3.
これらの結果、水生生物の生きた状態での保管や輸送において、コストなどの懸念を低減したうえで、水生生物収容装置１００を、様々な場所、場面、方法で使用することができる。 As a result, the aquatic organism storage device 100 can be used in various places, situations, and methods while reducing concerns such as cost in storing and transporting living aquatic organisms.
（実施の形態２） (Embodiment 2)
次に、実施の形態２について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
（酸素供給） (Oxygen supply)
図２においては、還流機構６の途中において、酸素供給部１１０が示されている。酸素供給部１１０は、水質浄化装置１に含まれる要素として把握されてもよいし、水生生物収容装置１００に含まれる要素として把握されてもよい。 In FIG. 2, an oxygen supply section 110 is shown in the middle of the reflux mechanism 6. The oxygen supply unit 110 may be understood as an element included in the water purification device 1 or may be understood as an element included in the aquatic organism accommodation device 100.
酸素供給部１１０は、生物浄化槽３および電気分解槽４のそれぞれで浄化された、生物浄化水および電解浄化水が、収容容器１０１に還流する過程で、これらの浄化水に酸素を溶存させる。浄化されて還流する浄化水は、この酸素供給部１１０による酸素の供給を受けて、酸素濃度を高めて収容容器１０１に還流する。 The oxygen supply unit 110 dissolves oxygen in the biologically purified water and the electrolytically purified water that have been purified in the biological purification tank 3 and the electrolysis tank 4 in the process of flowing back into the storage container 101. The purified water that is purified and refluxed is supplied with oxygen by the oxygen supply unit 110 to increase the oxygen concentration and is refluxed to the storage container 101 .
収容容器１０１には、水生生物が収容されている。水生生物の生体活動により、収容容器１０１内部の水の溶存酸素の濃度は減少している。この溶存酸素の濃度が減少した後の状態で、排出水が浄化される。このため、浄化されて汚濁成分が減少していても、溶存酸素の濃度は下がったままである。 The storage container 101 stores aquatic organisms. Due to the biological activities of aquatic organisms, the concentration of dissolved oxygen in the water inside the container 101 is decreasing. The waste water is purified after the concentration of dissolved oxygen is reduced. Therefore, even if the pollutants are reduced through purification, the concentration of dissolved oxygen remains low.
この浄化水に、酸素供給部１１０が、酸素を溶存させることで、収容容器１０１に還流する水の溶存酸素の濃度は、適切なレベルに復帰できる。浄化と合わせて、溶存酸素の濃度も復帰することで、水質浄化装置１を循環した水は、収容容器１０１にて再び水生生物の生体活動のために使用可能となる。 The oxygen supply unit 110 dissolves oxygen in this purified water, so that the concentration of dissolved oxygen in the water flowing back into the storage container 101 can be returned to an appropriate level. Along with the purification, the concentration of dissolved oxygen is also restored, so that the water that has circulated through the water purification device 1 can be used again in the storage container 101 for the biological activities of aquatic organisms.
これらの結果、水生生物の生存に必要となる水が、外部から十分に供給できない環境であっても、水の浄化を繰り返して循環させることで、収容容器１０１での水生生物の生体活動を維持して保管を実現できる。 As a result, even in an environment where the water necessary for the survival of aquatic organisms cannot be sufficiently supplied from outside, the biological activities of aquatic organisms can be maintained in the storage container 101 by repeatedly purifying and circulating the water. storage can be realized.
（電気分解槽での制御）
図１２は、本発明の実施の形態２における水質浄化装置のブロック図である。図１２の水質浄化装置１は、計測部９と電気分解槽制御部１０を更に備えている。
(Control with electrolyzer)
FIG. 12 is a block diagram of a water purification device in Embodiment 2 of the present invention. The water purification device 1 in FIG. 12 further includes a measurement section 9 and an electrolyzer control section 10.
計測部９は、収容容器１０１内部のアンモニア成分の量を計測する。 The measurement unit 9 measures the amount of ammonia component inside the storage container 101.
また、説明済みのように、収容容器１０１においては水生生物の生体活動によって、アンモニア成分が生じている。このアンモニア成分は、分解されて浄化されるべき成分である。また、電気分解槽４においては、電気分解で発生する次亜塩素酸によりアンモニア成分を分解する。電気分解槽４は、この次亜塩素酸を利用して、アンモニア成分を分解する。 Furthermore, as already explained, ammonia components are generated in the storage container 101 due to the biological activities of aquatic organisms. This ammonia component is a component that should be decomposed and purified. Further, in the electrolysis tank 4, the ammonia component is decomposed by hypochlorous acid generated by electrolysis. The electrolysis tank 4 uses this hypochlorous acid to decompose the ammonia component.
説明したように、収容容器から排出される排出水は、アンモニア成分を含んでいる。このアンモニア成分の量によって、電気分解槽４の電気分解に関する能力が制御されることは好ましい。このため、図１２にある、計測部９と電気分解槽制御部１０が、このアンモニア成分の量によって、電気分解槽４の能力を制御する。 As explained, the waste water discharged from the storage container contains an ammonia component. It is preferable that the electrolysis capacity of the electrolyzer 4 is controlled by the amount of this ammonia component. Therefore, the measuring section 9 and the electrolyzer control section 10 shown in FIG. 12 control the capacity of the electrolyzer 4 based on the amount of this ammonia component.
計測部９は、計測結果を電気分解槽制御部１０に出力する。 The measurement section 9 outputs the measurement results to the electrolyzer control section 10.
電気分解槽制御部１０は、計測部９での計測結果に基づいて、電気分解槽４での電流もしくは電圧を制御する。電気分解槽４での電流や電圧は、電気分解能力を決める。すなわち、アンモニア成分の分解能力を決める一つの要素である。電気分解槽４に輸送される排出水に含まれるアンモニア成分を分解する能力を、電気分解槽制御部１０は、制御する。 The electrolytic tank control unit 10 controls the current or voltage in the electrolytic tank 4 based on the measurement result by the measuring unit 9. The current and voltage in the electrolyzer 4 determine the electrolysis capacity. In other words, it is one of the factors that determines the ability to decompose ammonia components. The electrolyzer control unit 10 controls the ability to decompose the ammonia component contained in the waste water transported to the electrolyzer 4 .
電流もしくは電圧が最適レベルに制御されると、輸送される排出水が実際に含むアンモニア成分の濃度に最適なレベルで、電気分解槽４は、アンモニア成分を分解できる。また、最適レベルで制御されると、過分な電流や電圧による、不要な消費電力が生じることを抑制できる。 When the current or voltage is controlled to an optimal level, the electrolyzer 4 can decompose the ammonia component at a level optimal for the concentration of the ammonia component actually contained in the transported waste water. Furthermore, when controlled at an optimal level, unnecessary power consumption due to excessive current or voltage can be suppressed.
このように、計測部９での計測とこの計測結果に基づく電気分解槽４の制御によって、電気分解槽４での浄化能力の最適化と、消費電力の最適化を実現できる。 In this way, by measuring with the measuring unit 9 and controlling the electrolytic tank 4 based on the measurement results, it is possible to optimize the purification capacity and power consumption of the electrolytic tank 4.
（輸送路１１）
図１２においては、生物浄化槽からの生物浄化水を、電気分解槽４に輸送する輸送路１１が示されている。この輸送路１１で輸送された生物浄化水は、電気分解槽４で、電気分解による殺菌処理を受ける。電気部分解により、生物浄化とは異なるメカニズムでの汚濁分解がなされる。この汚濁分解により、殺菌処理が施される。
(Transport route 11)
In FIG. 12, a transport path 11 for transporting biologically purified water from a biological septic tank to an electrolysis tank 4 is shown. The biologically purified water transported through the transport path 11 is subjected to sterilization treatment by electrolysis in the electrolysis tank 4 . Electrolysis decomposes pollutants using a mechanism different from that of biological purification. Sterilization treatment is performed by this pollution decomposition.
生物浄化水が、電気分解槽４でさらに浄化されることで、浄化レベルの増加した浄化水が、収容容器１０１に還流する。これにより、水生生物の生体活動に必要となる水を循環させて使用される水生生物収容装置１００において、循環する水の浄化レベルを高めることができる。結果として、水生生物の生体活動の維持を、より高いレベルで実現できる。 The biologically purified water is further purified in the electrolysis tank 4, so that the purified water whose purification level has been increased is returned to the storage container 101. Thereby, in the aquatic organism accommodation device 100 that is used by circulating water necessary for the biological activities of aquatic organisms, the purification level of the circulating water can be increased. As a result, the biological activities of aquatic organisms can be maintained at a higher level.
（合流による殺菌処理）
図１３は、本発明の実施の形態２における水質浄化装置のブロック図である。図１３では、生物浄化槽３からの生物浄化水の出力経路と、電気分解槽４からの電解浄化水の出力経路とで、合流がされることを示している。この合流により、生物浄化槽３からの生物浄化水と、電解浄化槽４からの電解浄化水とが合流する。
(sterilization treatment by confluence)
FIG. 13 is a block diagram of a water purification device in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 13 shows that the output route of biologically purified water from the biological purification tank 3 and the output route of electrolyzed purified water from the electrolysis tank 4 are merged. Due to this merging, the biologically purified water from the biological septic tank 3 and the electrolytically purified water from the electrolytic septic tank 4 join together.
この合流によって、生物浄化水は、電解浄化水によって殺菌処理される。電解浄化水は、電解浄化槽４において次亜塩素酸が電気分解で発生するので、電解浄化槽４から出力された段階では、次亜塩素酸を含んでいる。この次亜塩素酸が、生物浄化水を殺菌する。この殺菌処理によって、アンモニア成分を始めとする汚濁を微生物の生体活動で分解した生物浄化水は、次亜塩素酸によってさらに化学的に殺菌もされる。 By this confluence, the biologically purified water is sterilized by the electrolytically purified water. Since hypochlorous acid is generated by electrolysis in the electrolytic purification tank 4, the electrolytically purified water contains hypochlorous acid at the stage when it is output from the electrolytic purifying tank 4. This hypochlorous acid sterilizes biologically purified water. Through this sterilization process, biologically purified water, in which contaminants including ammonia components are decomposed by the biological activities of microorganisms, is further chemically sterilized by hypochlorous acid.
この合流での殺菌の後で、図１３に示すように、活性炭槽８が備わっている。この活性炭槽８が、次亜塩素酸を除去できる。この除去により、より浄化された浄化水が、収容容器１０１に還流する。結果として、収容容器１０１における水生生物の健康維持がさらに実現できる。 After sterilization at this confluence, an activated carbon tank 8 is provided, as shown in FIG. This activated carbon tank 8 can remove hypochlorous acid. Through this removal, purified water that is further purified flows back into the storage container 101. As a result, the health of the aquatic organisms in the storage container 101 can be further maintained.
（輸送機器における適用）
図１４は、本発明の実施の形態２における輸送機器に水生生物収容装置が備わっている模式図である。実施の形態１、２で説明した水質浄化装置１およびこれと接続する水生生物収容装置１００とが、輸送機器３００に積載されている。輸送機器３００は、例えば、トラックや活魚輸送車などである。もちろん、船舶や鉄道車両であってもよい。
(Application in transportation equipment)
FIG. 14 is a schematic diagram in which a transport device according to Embodiment 2 of the present invention is equipped with an aquatic organism accommodation device. The water purification device 1 described in Embodiments 1 and 2 and the aquatic organism accommodation device 100 connected thereto are loaded on a transportation device 300. The transport equipment 300 is, for example, a truck or a live fish transport vehicle. Of course, it may also be a ship or a railway vehicle.
このような輸送機器３００によって水生生物が生きた状態で輸送される必要性は、多々ある。漁獲地から消費地へ輸送する必要だったり、ある保管地区から消費される店舗などに輸送される場合だったりである。図１４では、水生生物としてイカ類２００が収容されている。輸送先において生きたまま必要となることで、生きたイカ類２００が、水生生物収容装置１００に収容されている。この状態で、輸送機器３００によって輸送される。 There are many needs for aquatic organisms to be transported in a living state by such transport equipment 300. It may be necessary to transport the fish from the fishing area to the consumption area, or from a certain storage area to the store where it is consumed. In FIG. 14, squids 200 are accommodated as aquatic organisms. Live squids 200 are housed in the aquatic organism storage device 100 because they are needed alive at the destination of transportation. In this state, it is transported by transport equipment 300.
また、輸送機器３００で輸送されることで、水生生物収容装置１００には、外部から必要となる海水などを供給し続けることが困難である。このため、水生生物収容装置１００の収容容器１０１に、最初に供給された海水などを、浄化しながら繰り返し使用することが求められる。 Moreover, since the aquatic organism accommodation device 100 is transported by the transportation device 300, it is difficult to continue supplying necessary seawater or the like from the outside. For this reason, it is required to repeatedly use the seawater etc. initially supplied to the storage container 101 of the aquatic organism storage device 100 while purifying it.
輸送機器３００には、実施の形態１，２で説明した水質浄化装置１が一緒に積載されている。水質浄化装置１は、輸送機構２と還流機構６とによって、水生生物収容装置１００と接続されている。この接続は、水の循環のやり取りを実現する。 The transport device 300 is loaded with the water purification device 1 described in the first and second embodiments. The water purification device 1 is connected to the aquatic organism accommodation device 100 by a transport mechanism 2 and a reflux mechanism 6. This connection enables the exchange of water circulation.
水質浄化装置１は、実施の形態１、２で説明した通り、水生生物収容装置１００からの排出水を浄化して還流させる。この循環により、輸送機器３００に積載されて輸送される場合に、外部からの海水などの供給が難しくても、水生生物を生かしたまま輸送できる。水生生物収容装置１００および水質浄化装置１は、実施の形態１、２で説明したような動作を行う。これらの結果、外部からの水の供給が難しい輸送においても、水生生物の生体活動を維持することができる。 As described in the first and second embodiments, the water purification device 1 purifies and recirculates the discharged water from the aquatic organism accommodation device 100. Due to this circulation, when the aquatic organisms are loaded onto the transportation device 300 and transported, even if it is difficult to supply seawater or the like from the outside, the aquatic organisms can be transported alive. Aquatic organism accommodation device 100 and water purification device 1 operate as described in the first and second embodiments. As a result, the biological activities of aquatic organisms can be maintained even during transport, where it is difficult to supply water from the outside.
なお、実施の形態１～２で説明された水生成物収容装置１は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。 Note that the water product storage device 1 described in Embodiments 1 and 2 is an example for explaining the gist of the present invention, and includes modifications and alterations without departing from the gist of the present invention.
１ 水質浄化装置
２ 輸送機構
３ 生物浄化槽
４ 電気分解槽
５ 流量制御部
５１ 記憶部
５２ 算出部
５３ 比較部
５４ 水量決定部
６ 還流機構
８ 活性炭槽
９ 計測部
１０ 電気分解槽制御部
１１ 輸送路
１００ 水生生物収容装置
１０１ 収容容器
１０２ 排出部
１０３ 蓋
１０４ 供給口
1 Water purification device 2 Transport mechanism 3 Biological septic tank 4 Electrolysis tank 5 Flow rate control unit 51 Storage unit 52 Calculation unit 53 Comparison unit 54 Water amount determination unit 6 Reflux mechanism 8 Activated carbon tank 9 Measurement unit 10 Electrolysis tank control unit 11 Transport path 100 Aquatic organism storage device 101 Storage container 102 Discharge part 103 Lid 104 Supply port
Claims (8)
前記輸送機構により輸送される排出水を生物学的に浄化する生物浄化槽と、
前記輸送機構により輸送される排出水および前記生物浄化槽から排出される水の少なくとも一部の水を電気分解によって浄化する電気分解槽と、
前記生物浄化槽および前記電気分解槽のそれぞれへの水の流量を制御する流量制御部と、
前記生物浄化槽で浄化されて得られる生物浄化水および前記電気分解槽で浄化されて得られる分解浄化水を、前記収容容器に還流させる還流機構と、を備え、
前記流量制御部は、基準状態に基づいて、前記収容容器からの排出水を前記生物浄化槽へ輸送する、もしくは、前記収容容器からの排出水を前記生物浄化槽および前記電気分解槽のそれぞれへ輸送する、ことを切り替えて制御し、
前記基準状態は、前記生物浄化槽の分解能力限界である能力限界値と、前記生物浄化槽の分解能力限界よりも低い余裕能力値と、を含み、
前記流量制御部は、前記収容容器における生物係数を算出する算出部と、
前記生物係数と前記基準状態とを比較する比較部と、
前記比較部における比較結果に基づいて、前記生物浄化槽および前記電気分解槽のそれぞれへの水量を決定する水量決定部と、を備え、
前記生物係数が前記能力限界値以上の場合には、
前記流量制御部は、
第１時間においては、前記収容容器からの排出水において前記余裕能力値以上の水量を、前記電気分解槽に輸送させ、残量を前記生物浄化槽に輸送させ、
第１時間の後である第２時間においては、前記収容容器からの排出水において前記能力限界値以上の水量を、前記電気分解槽に輸送させ、残量を前記生物浄化槽に輸送させる、水生生物収容装置用の水質浄化装置。 a transport mechanism that transports wastewater discharged from a storage container capable of housing aquatic organisms;
a biological septic tank that biologically purifies waste water transported by the transport mechanism;
an electrolysis tank that purifies at least part of the waste water transported by the transport mechanism and the water discharged from the biological septic tank by electrolysis;
a flow rate control unit that controls the flow rate of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank;
a reflux mechanism for refluxing biological purified water obtained by purification in the biological septic tank and decomposed purified water obtained by purification in the electrolysis tank to the storage container,
The flow rate control unit transports the discharged water from the storage container to the biological septic tank or transports the discharged water from the storage container to each of the biological septic tank and the electrolysis tank based on a reference state. , toggle and control things,
The reference state includes a capacity limit value that is the decomposition capacity limit of the biological septic tank, and a margin capacity value that is lower than the decomposition capacity limit of the biological septic tank,
The flow rate control unit includes a calculation unit that calculates a biological coefficient in the storage container;
a comparison unit that compares the biological coefficient and the reference state;
a water amount determination unit that determines the amount of water to each of the biological septic tank and the electrolysis tank based on the comparison result in the comparison unit,
If the biological coefficient is greater than or equal to the ability limit value,
The flow rate control section includes:
In a first time, an amount of water discharged from the storage container that is equal to or greater than the margin capacity value is transported to the electrolysis tank, and the remaining amount is transported to the biological septic tank;
In a second time that is after the first time, an amount of water discharged from the storage container that is equal to or greater than the capacity limit value is transported to the electrolysis tank, and the remaining amount is transported to the biological septic tank. Water purification equipment for containment equipment.
前記生物浄化槽および前記電気分解槽は、前記汚濁を浄化もしくは分解する、請求項１記載の水生生物収容装置用の水質浄化装置。 The discharged water from the storage container contains pollution derived from the aquatic organisms,
The water purification device for an aquatic organism storage device according to claim 1, wherein the biological septic tank and the electrolysis tank purify or decompose the pollution.
前記生物浄化槽は、微生物により前記アンモニア成分を分解し、
前記電気分解槽は、電気分解により発生させる次亜塩素酸により前記アンモニア成分を分解する、請求項２記載の水生生物収容装置用の水質浄化装置。 The pollution includes an ammonia component,
The biological septic tank decomposes the ammonia component using microorganisms,
3. The water purification device for an aquatic organism storage device according to claim 2, wherein the electrolysis tank decomposes the ammonia component with hypochlorous acid generated by electrolysis.
（１）前記収容容器中の水生生物の量 × 前記水生生物用の餌の量、
（２）前記収容容器中の水生生物の密度、
（３）前記収容容器中のアンモニア濃度、
（４）前記収容容器中の亜硝酸濃度、
（５）前記収容容器中の水温、
（６）前記収容容器中の溶存酸素、
の、いずれかに基づいて算出される、請求項１記載の水生生物収容装置用の水質浄化装置。 The biological coefficient is
(1) Amount of aquatic organisms in the storage container x amount of food for the aquatic organisms,
(2) the density of aquatic organisms in the storage container;
(3) Ammonia concentration in the storage container,
(4) Nitrite concentration in the storage container,
(5) water temperature in the storage container;
(6) dissolved oxygen in the storage container;
The water purification device for an aquatic organism storage device according to claim 1, which is calculated based on any one of the following.
前記電気分解槽は、前記生物浄化水を殺菌処理して、前記収容容器に還流させる、請求項１から６のいずれか記載の水生生物収容装置用の水質浄化装置。 Further comprising a transport path for transporting the biologically purified water from the biological septic tank to the electrolyzer,
The water purification device for an aquatic organism storage device according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrolysis tank sterilizes the biologically purified water and causes it to flow back into the storage container.
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