特許 7175837 海洋生物の飼育水製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-11

(45)【発行日】2022-11-21

(54)【発明の名称】海洋生物の飼育水製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   A01K 63/04 20060101AFI20221114BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20221114BHJP

   B01D 61/02 20060101ALI20221114BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20221114BHJP

   B01D 61/14 20060101ALI20221114BHJP

   C02F 1/28 20060101ALI20221114BHJP

   C02F 1/50 20060101ALI20221114BHJP

   C02F 1/58 20060101ALI20221114BHJP

   C02F 9/04 20060101ALI20221114BHJP

   C02F 9/08 20060101ALI20221114BHJP

【ＦＩ】

A01K63/04 A

C02F1/44 D

B01D61/02 500

C02F1/44 A

B01D61/58

B01D61/14 500

C02F1/28 D

C02F1/44 C

C02F1/50 510A

C02F1/50 520F

C02F1/50 520A

C02F1/50 531N

C02F1/50 531M

C02F1/50 531P

C02F1/50 532C

C02F1/50 532D

C02F1/50 532H

C02F1/50 531L

C02F1/50 531R

C02F1/50 560E

C02F1/50 560B

C02F1/50 560Z

C02F1/50 550L

C02F1/58 H

C02F9/04

C02F9/08

C02F1/50 532J

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019077965

(22)【出願日】2019-04-16

(65)【公開番号】P2020174548

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高田 明広

【審査官】竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２３８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－１８２１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０１５４６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－３０５４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８１９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７５０２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｋ ６１／００ ー ６３／１０

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｂ０１Ｄ ６１／０２

Ｂ０１Ｄ ６１／５８

Ｂ０１Ｄ ６１／１４

Ｃ０２Ｆ １／２８

Ｃ０２Ｆ １／５０

Ｃ０２Ｆ １／５８

Ｃ０２Ｆ ９／０４

Ｃ０２Ｆ ９／０８

Ａ０１Ｋ ６３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離工程を含み、
前記濃縮水を海洋生物の飼育水として用いることを特徴とする海洋生物の飼育水製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の海洋生物の飼育水製造方法であって、
前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定する水質測定工程をさらに含み、
前記水質測定工程で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、前記逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定することを特徴とする海洋生物の飼育水製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の海洋生物の飼育水製造方法であって、
前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つを限外ろ過膜または精密ろ過膜で膜処理する膜処理工程をさらに含むことを特徴とする海洋生物の飼育水製造方法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の海洋生物の飼育水製造方法であって、
前記被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加工程と、
前記濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去工程と、
をさらに含むことを特徴とする海洋生物の飼育水製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の海洋生物の飼育水製造方法であって、
前記酸化剤除去工程において活性炭を用いて酸化剤を除去することを特徴とする海洋生物の飼育水製造方法。

【請求項6】

塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離装置と、
前記濃縮水を海洋生物の飼育水として供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする海洋生物の飼育水製造装置。

【請求項7】

請求項６に記載の海洋生物の飼育水製造装置であって、
前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定する水質測定手段と、
前記水質測定手段で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、前記逆浸透膜分離装置の濃縮倍率を設定する濃縮倍率設定手段と、
をさらに備えることを特徴とする海洋生物の飼育水製造装置。

【請求項8】

請求項６または７に記載の海洋生物の飼育水製造装置であって、
前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つを限外ろ過膜または精密ろ過膜で膜処理する膜処理手段をさらに備えることを特徴とする海洋生物の飼育水製造装置。

【請求項9】

請求項６～８のいずれか１項に記載の海洋生物の飼育水製造装置であって、
前記被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加手段と、
前記濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去手段と、
をさらに備えることを特徴とする海洋生物の飼育水製造装置。

【請求項10】

請求項９に記載の海洋生物の飼育水製造装置であって、
前記酸化剤除去手段が、活性炭を用いた酸化剤除去装置であることを特徴とする海洋生物の飼育水製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、海洋生物の飼育水製造方法および製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

海洋生物の飼育において、水道水や井水等の淡水を逆浸透膜で膜分離し、得られた透過水に人工海水の素等の人工海水製造用薬剤等を添加し、飼育水として用いる方法が一般的に知られている。また、特許文献１のように、天然海水を逆浸透膜等によって脱水濃縮処理し、得られた濃縮海水を脱塩処理することによって、海洋生物の飼育等に用いる富栄養人工海水を製造する方法が知られている。

【0003】

しかし、逆浸透膜で膜分離して得られた透過水に人工海水製造用薬剤等を添加する方法は、添加剤の保管スペースやコストが掛かるという問題がある。また、特許文献１の方法は天然海水を脱水濃縮処理し、さらに脱塩処理するという複雑な工程を経ているため、システムが大きくなり、設置スペースやコストアップにつながる可能性がある。また漁業権等の関係で、海水の取水に制限がある地域では用いることができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－３０５４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、海水の取水に制限がある地域であっても、コストアップを抑制して海洋生物の飼育水を製造することができる海洋生物の飼育水製造方法および製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離工程を含み、前記濃縮水を海洋生物の飼育水として用いる、海洋生物の飼育水製造方法である。

【0007】

前記海洋生物の飼育水製造方法において、前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定する水質測定工程をさらに含み、前記水質測定工程で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、前記逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定することが好ましい。

【0008】

前記海洋生物の飼育水製造方法において、前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つを限外ろ過膜または精密ろ過膜で膜処理する膜処理工程をさらに含むことが好ましい。

【0009】

前記海洋生物の飼育水製造方法において、前記被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加工程と、前記濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去工程と、をさらに含むことが好ましい。

【0010】

前記海洋生物の飼育水製造方法において、前記酸化剤除去工程において活性炭を用いて酸化剤を除去することが好ましい。

【0011】

また、本発明は、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離装置と、前記濃縮水を海洋生物の飼育水として供給する供給手段と、を備える、海洋生物の飼育水製造装置である。

【0012】

前記海洋生物の飼育水製造装置において、前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定する水質測定手段と、前記水質測定手段で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、前記逆浸透膜分離装置の濃縮倍率を設定する濃縮倍率設定手段と、をさらに備えることが好ましい。

【0013】

前記海洋生物の飼育水製造装置において、前記被処理水および前記濃縮水のうちの少なくとも１つを限外ろ過膜または精密ろ過膜で膜処理する膜処理手段をさらに備えることが好ましい。

【0014】

前記海洋生物の飼育水製造装置において、前記被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加手段と、前記濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去手段と、をさらに備えることが好ましい。

【0015】

前記海洋生物の飼育水製造装置において、前記酸化剤除去手段が、活性炭を用いた酸化剤除去装置であることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明により、海水の取水に制限がある地域であっても、コストアップを抑制して海洋生物の飼育水を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育水製造装置の一例を示す概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育水製造装置の他の例を示す概略構成図である。

【図3】本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育水製造装置の他の例を示す概略構成図である。

【図4】本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育システムの一例を示す概略構成図である。

【図5】本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育システムの他の例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

【0019】

本発明の実施形態に係る海洋生物の飼育水製造装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。

【0020】

図１に示す飼育水製造装置１は、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離装置１０を備える。

【0021】

図１の飼育水製造装置１において、被処理水配管１８が、被処理水を加圧吐出する加圧ポンプ１２を介して逆浸透膜分離装置１０の入口に接続されている。逆浸透膜分離装置１０の透過水出口には、透過水の流量を測定する透過水流量測定手段である透過水流量測定装置３４を介して透過水配管２０が接続され、濃縮水出口には、調整バルブ１６、濃縮水の流量を測定する濃縮水流量測定手段である濃縮水流量測定装置３５を介して濃縮水配管２２が接続されている。濃縮水配管２２における調整バルブ１６の下流側であって濃縮水流量測定装置３５の上流側には、水質測定手段として水質測定装置１４が設置されていてもよい。

【0022】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置１の動作について説明する。

【0023】

飼育水製造装置１において、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水が、加圧ポンプ１２により加圧されて被処理水配管１８を通して、逆浸透膜分離装置１０へ供給され、逆浸透膜分離装置１０において逆浸透膜分離処理されて透過水および濃縮水に分離される（逆浸透膜分離工程）。得られた透過水は、透過水配管２０を通して排出される。一方、得られた濃縮水は、調整バルブ１６が開状態とされ濃縮水配管２２を通して、例えば海洋生物の飼育装置へ送液されて、海洋生物の飼育水として用いられる。ここで、濃縮水配管２２が、濃縮水を海洋生物の飼育水として供給する供給手段として機能する。

【0024】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置により、海水の取水に制限がある地域であっても、コストアップを抑制して海洋生物の飼育水を製造することができる。人工海水の素等の人工海水製造用薬剤等を使用しなくてもよく、人工海水製造用薬剤等の使用量削減に伴う、保管スペース、コストを削減することができる。また、天然海水を脱水濃縮処理し、さらに脱塩処理するという複雑な工程を経なくてもよく、設置スペースやコストを削減することができる。さらに、漁業権等の関係で海水の取水に制限がある沿岸部等の地域であっても、塩分含有井水等を利用して海洋生物の飼育水を製造することができる。

【0025】

被処理水としては、塩類濃度０．０５～３．１重量％の水であればよく、特に制限はない。被処理水としては、例えば、汽水、天然海水や人工海水を薄めた薄海水、沿岸部の井水、河口付近の河川水等が挙げられる。被処理水としては、海洋生物の飼育に有用なミネラル分等を含むために、海水を一部含む水であることが好ましい。被処理水の塩類濃度は、１．０～３．１重量％であることが好ましい。河口付近の河川水の塩類濃度は、例えば、１．０重量％程度であり、沿岸部の井水の塩類濃度は、例えば、３．０重量％程度である。

【0026】

被処理水に含まれる塩類は、塩化ナトリウム等であり、塩化ナトリウムの他に、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、ホウ素、ストロンチウム、鉄、ヨウ素、フッ素等が含まれていてもよい。被処理水に含まれる塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム等の量は、例えば、０．００１～０．３１重量％である。

【0027】

逆浸透膜分離装置１０で用いられる逆浸透膜としては、特に制限はないが、例えば、ポリアミド系逆浸透膜、酢酸セルロース系逆浸透膜等の高分子系逆浸透膜等が挙げられる。逆浸透膜分離装置１０は、多段式でもよい。

【0028】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置により得られた飼育水を用いて飼育する海洋生物は、塩類濃度３．２重量％～３．８重量％の海水で飼育することが可能な生物であり、特に制限はないが、例えば、サケ・マス類、タイ類、ブリ類、ハタ類、フグ類、ハギ類、ウナギ類、ヒラメ・カレイ類、クマノミ類、スズメダイ類、チョウチョウウオ類等の海水魚や、タコ類、イカ類、エビ・カニ類、サンゴ類、ウミウシ類等の無脊椎動物等が挙げられる。

【0029】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置において、被処理水および濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定し（水質測定工程）、水質測定工程で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定することが好ましい。例えば、図１の飼育水製造装置１において、水質測定装置１４によって、濃縮水について、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つが測定され、水質測定装置１４によって測定された測定値が予め設定された目標値になるように、逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定すればよい。被処理水配管１８に水質測定装置１４を設置し、水質測定装置１４によって、被処理水について、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つが測定され、水質測定装置１４によって測定された測定値が予め設定された目標値になるように、逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定してもよい。このとき、透過水流量測定装置３４によって透過水の流量が測定され、濃縮水流量測定装置３５によって濃縮水の流量が測定されてもよい。測定された測定値（水質）が予め設定された目標値より低い場合、濃縮倍率を上げ（調整バルブ１６を閉める）、予め設定された目標値より高い場合、濃縮倍率を下げ（調整バルブ１６を開ける）ればよい。ここで、調整バルブ１６が、水質測定工程で測定した測定値が予め設定された目標値になるように、逆浸透膜分離工程の濃縮倍率を設定する濃縮倍率設定手段として機能する。

【0030】

図示しない制御装置を設け、制御装置と、水質測定装置１４および調整バルブ１６とを電気的接続等によりそれぞれ接続し、水質測定装置１４によって、濃縮水について、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つが測定され、制御装置によって、水質測定装置１４によって測定された測定値が予め設定された目標値になるように、調整バルブ１６が制御され、逆浸透膜分離工程の濃縮倍率が自動的に設定されてもよい。

【0031】

水質測定手段としては、被処理水および濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも１つを測定することができるものであればよく、特に制限はない。水質測定手段としては、例えば、電気伝導率測定装置、塩類濃度測定装置、および比重測定装置等が挙げられる。比重計は精確な測定を行うためには高価な装置となるため、水質測定手段は、価格等の点から、電気伝導率測定装置または塩類濃度測定装置が好ましく、温度補正機能を有していることが、さらに好ましい。電気伝導率または比重を測定する場合、予め塩類濃度と相関を確認しておくことが望ましい。

【0032】

予め設定された目標値は、逆浸透膜分離工程で得られる濃縮水の塩類濃度が例えば３．２重量％～３．８重量％となるように設定すればよい。

【0033】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置において、被処理水および濃縮水のうちの少なくとも１つを限外ろ過膜または精密ろ過膜等で膜処理する膜処理工程をさらに含むことが好ましい。これにより、被処理水または濃縮水の除菌を行うことができる。

【0034】

膜処理で用いられる膜としては、例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、精密ろ過膜（ＭＦ膜）等が挙げられ、除菌性能等の点から、限外ろ過膜（ＵＦ膜）が好ましい。これらの膜は、例えば、被処理水配管１８や、濃縮水配管２２に設置すればよい。

【0035】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置において、被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加工程と、濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去工程と、をさらに含むことが好ましい。これにより、被処理水を除菌しつつ、逆浸透膜分離装置１０等におけるバイオファウリングを抑制することができる。このような飼育水製造装置の例を、図２に示す。

【0036】

図２に示す飼育水製造装置２は、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離装置１０と、被処理水に酸化剤を添加する酸化剤添加手段として、酸化剤添加配管２４と、濃縮水に含まれる酸化剤を除去する酸化剤除去手段として、酸化剤除去装置２６とを備える。

【0037】

図２の飼育水製造装置２において、被処理水配管１８が、被処理水を加圧吐出する加圧ポンプ１２を介して逆浸透膜分離装置１０の入口に接続されている。逆浸透膜分離装置１０の透過水出口には、透過水流量測定装置３４を介して透過水配管２０が接続され、濃縮水出口には、調整バルブ１６、濃縮水流量測定装置３５、酸化剤除去装置２６を介して濃縮水配管２２が接続されている。被処理水配管１８における加圧ポンプ１２の上流側には、酸化剤添加配管２４が接続されている。濃縮水配管２２における調整バルブ１６の下流側であって酸化剤除去装置２６の上流側には、水質測定手段として水質測定装置１４が設置されていてもよい。

【0038】

飼育水製造装置２において、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水が、加圧ポンプ１２により加圧されて被処理水配管１８を通して、逆浸透膜分離装置１０へ供給される。ここで、被処理水配管１８における加圧ポンプ１２の上流側において、酸化剤が酸化剤添加配管２４を通して被処理水に添加される（酸化剤添加工程）。酸化剤が添加された被処理水について、逆浸透膜分離装置１０において逆浸透膜分離処理されて透過水および濃縮水に分離される（逆浸透膜分離工程）。得られた透過水は、透過水配管２０を通して排出される。一方、得られた濃縮水は、調整バルブ１６が開状態とされ濃縮水配管２２を通して酸化剤除去装置２６へ送液され、酸化剤除去装置２６において、濃縮水に含まれる酸化剤が除去される（酸化剤除去工程）。酸化剤が除去された濃縮水は、濃縮水配管２２を通して、例えば海洋生物の飼育装置へ送液されて、海洋生物の飼育水として用いられる。ここで、濃縮水配管２２が、濃縮水を海洋生物の飼育水として供給する供給手段として機能する。

【0039】

酸化剤の添加位置は逆浸透膜分離装置１０の前段であればよく、加圧ポンプ１２の上流側であっても、下流側であってもよい。

【0040】

酸化剤としては、例えば、塩素系酸化剤、臭素系酸化剤、安定化次亜塩素酸組成物、安定化次亜臭素酸組成物、オゾン等が挙げられ、逆浸透膜の劣化影響やバイオファウリング抑制効果等の点から、安定化次亜塩素酸組成物または安定化次亜臭素酸組成物が好ましい。

【0041】

塩素系酸化剤としては、例えば、塩素ガス、二酸化塩素、次亜塩素酸またはその塩、亜塩素酸またはその塩、塩素酸またはその塩、過塩素酸またはその塩、塩素化イソシアヌル酸またはその塩等が挙げられる。これらのうち、塩としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等の次亜塩素酸アルカリ金属塩、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム等の次亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム等の亜塩素酸アルカリ金属塩、亜塩素酸バリウム等の亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ニッケル等の他の亜塩素酸金属塩、塩素酸アンモニウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム等の塩素酸アルカリ金属塩、塩素酸カルシウム、塩素酸バリウム等の塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられる。これらの塩素系酸化剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。塩素系酸化剤としては、取り扱い性等の点から、次亜塩素酸ナトリウムを用いるのが好ましい。

【0042】

臭素系酸化剤としては、臭素（液体臭素）、塩化臭素、臭素酸、臭素酸塩、次亜臭素酸等が挙げられる。次亜臭素酸は、臭化ナトリウム等の臭素化合物と次亜塩素酸等の塩素系酸化剤とを反応させて生成させたものであってもよい。

【0043】

安定化次亜塩素酸組成物は、塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含むものである。「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物」は、「塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜塩素酸組成物であってもよいし、「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜塩素酸組成物であってもよい。

【0044】

安定化次亜臭素酸組成物は、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含むものである。「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物」は、「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜臭素酸組成物であってもよいし、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜臭素酸組成物であってもよい。

【0045】

これらのうち、臭素を用いた「臭素とスルファミン酸化合物（臭素とスルファミン酸化合物の混合物）」または「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」の酸化剤は、「次亜塩素酸と臭素化合物とスルファミン酸」の酸化剤および「塩化臭素とスルファミン酸」の酸化剤等に比べて、臭素酸の副生が少なく、酸化剤としてはより好ましい。

【0046】

臭素化合物としては、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム、臭化アンモニウムおよび臭化水素酸等が挙げられる。これらのうち、製剤コスト等の点から、臭化ナトリウムが好ましい。

【0047】

スルファミン酸化合物は、以下の一般式（１）で示される化合物である。
Ｒ_２ＮＳＯ_３Ｈ （１）
（式中、Ｒは独立して水素原子または炭素数１～８のアルキル基である。）

【0048】

スルファミン酸化合物としては、例えば、２個のＲ基の両方が水素原子であるスルファミン酸（アミド硫酸）の他に、Ｎ－メチルスルファミン酸、Ｎ－エチルスルファミン酸、Ｎ－プロピルスルファミン酸、Ｎ－イソプロピルスルファミン酸、Ｎ－ブチルスルファミン酸等の２個のＲ基の一方が水素原子であり、他方が炭素数１～８のアルキル基であるスルファミン酸化合物、Ｎ，Ｎ－ジメチルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ－ジエチルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ－ジプロピルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ－ジブチルスルファミン酸、Ｎ－メチル－Ｎ－エチルスルファミン酸、Ｎ－メチル－Ｎ－プロピルスルファミン酸等の２個のＲ基の両方が炭素数１～８のアルキル基であるスルファミン酸化合物、Ｎ－フェニルスルファミン酸等の２個のＲ基の一方が水素原子であり、他方が炭素数６～１０のアリール基であるスルファミン酸化合物、またはこれらの塩等が挙げられる。スルファミン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩、マンガン塩、銅塩、亜鉛塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩等の他の金属塩、アンモニウム塩およびグアニジン塩等が挙げられる。スルファミン酸化合物およびこれらの塩は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。スルファミン酸化合物としては、環境負荷等の点から、スルファミン酸（アミド硫酸）を用いるのが好ましい。

【0049】

酸化剤の添加量は、被処理水または濃縮水の全塩素濃度等を測定して管理すればよい。例えば、被処理水または濃縮水の全塩素濃度は、有効塩素濃度換算で、０．１～１００ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。被処理水または濃縮水の全塩素濃度が０．１ｍｇ／Ｌ未満であると、十分なバイオファウリング抑制効果を得ることができない場合があり、１００ｍｇ／Ｌより多いと、逆浸透膜の劣化、配管等の腐食を引き起こす可能性がある。

【0050】

酸化剤除去手段としては、酸化剤を除去できる手段であればよく、特に制限はないが、例えば、活性炭を用いて酸化剤を除去する活性炭処理装置、還元剤と添加して酸化剤を除去する還元剤添加手段等が挙げられる。濃縮水中の塩類濃度の上昇を抑制することができる等の点から、活性炭処理装置が好ましい。

【0051】

還元剤としては、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等が挙げられる。還元剤の添加量は、酸化剤の添加量に基づいて決めればよく、酸化剤を除去できる程度の量とすればよい。酸化剤除去手段の後段に全塩素計等の酸化剤量測定手段を設け、酸化剤量測定手段より測定された酸化剤量に基づいて、還元剤の添加量を制御してもよい。

【0052】

逆浸透膜分離工程で得られた透過水も海洋生物の飼育水として利用する場合には、透過水配管２０にも同様の酸化剤除去手段を設置することが好ましい。

【0053】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置において、逆浸透膜分離工程で得られた濃縮水を循環してさらに逆浸透膜分離処理を行ってもよい。これにより、被処理水の塩類濃度等の水質変動の影響を低減することができる。また、被処理水の塩類濃度が低い場合であっても、循環して逆浸透膜分離処理を行うことにより、水質測定工程で測定した測定値を予め設定された目標値になるようにすることができる。このような飼育水製造装置の例を、図３に示す。

【0054】

図３に示す飼育水製造装置３は、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水を透過水および濃縮水に分離する逆浸透膜分離装置１０と、濃縮水を循環する循環手段として濃縮水循環配管４４とを備える。飼育水製造装置３は、被処理水を貯留する貯留槽２８を備えてもよい。

【0055】

図３の飼育水製造装置３において、貯留槽２８の被処理水出口と逆浸透膜分離装置１０の入口とは、被処理水を加圧吐出する加圧ポンプ１２を介して被処理水配管４２により接続されている。逆浸透膜分離装置１０の透過水出口と貯留槽２８の循環透過水入口とは、バルブ３６、透過水の流量を測定する透過水流量測定手段として透過水流量測定装置３４、三方バルブ３８を介して透過水循環配管５６により接続されている。逆浸透膜分離装置１０の濃縮水出口と貯留槽２８の循環濃縮水入口とは、調整バルブ１６、濃縮水の流量を測定する濃縮水流量測定手段として濃縮水流量測定装置３５、三方バルブ４０を介して濃縮水循環配管４４により接続されている。三方バルブ３８には、透過水循環配管５６から分岐した透過水ブロー配管５２が接続されている。三方バルブ４０には、濃縮水循環配管４４から分岐した濃縮水ブロー配管５４が接続されている。貯留槽２８には、処理水および濃縮水のうちの少なくとも１つについて、電気伝導率、塩類濃度、および比重のうちの少なくとも一つを測定する水質測定手段として、水質測定装置３０が設置されていてもよい。貯留槽２８には、被処理水供給配管４８と、薬剤添加手段として薬剤添加配管５０とが接続されていてもよい。貯留槽２８の濃縮水出口には、貯留槽２８から濃縮水を排出する濃縮水配管４６が接続されている。被処理水配管４２における加圧ポンプ１２の下流側には、圧力測定手段として圧力測定装置３２が設置されていてもよい。

【0056】

飼育水製造装置３において、塩類濃度０．０５～３．１重量％の被処理水が、被処理水供給配管４８を通して必要に応じて貯留槽２８に貯留される。被処理水は、加圧ポンプ１２により加圧されて被処理水配管４２を通して、逆浸透膜分離装置１０へ供給され、逆浸透膜分離装置１０において逆浸透膜分離処理されて透過水および濃縮水に分離される（逆浸透膜分離工程）。得られた透過水は、バルブ３６が開状態とされ、三方バルブ３８が透過水ブロー配管５２への連通状態とされて透過水循環配管５６、透過水ブロー配管５２を通して排出される。一方、得られた濃縮水は、調整バルブ１６が開状態とされ、三方バルブ４０が濃縮水循環配管４４への連通状態とされて濃縮水循環配管４４を通して、貯留槽２８に循環されて供給される（循環工程）。循環運転の調整は、透過水流量測定装置３４により測定された透過水の流量、濃縮水流量測定装置３５により測定された濃縮水の流量、または圧力測定装置３２により測定された給水圧を監視して行えばよい。水質測定装置３０により測定された貯留槽２８内の測定値が予め設定された目標値になったら、循環運転を停止し、貯留槽２８から濃縮水配管４６を通して濃縮水が抜き取られ、例えば海洋生物の飼育装置へ送液されて、海洋生物の飼育水として用いられる。ここで、濃縮水配管４６が、濃縮水を海洋生物の飼育水として供給する供給手段として機能する。

【0057】

逆浸透膜分離装置１０の逆浸透膜の洗浄が必要になったら、薬剤添加配管５０を通して洗浄用の薬剤が貯留槽２８に添加され（薬剤添加工程）、三方バルブ３８が透過水循環配管５６への連通状態とされて透過水が透過水循環配管５６を通して貯留槽２８に循環され、三方バルブ４０が濃縮水循環配管４４への連通状態とされて濃縮水循環配管４４を通して貯留槽２８に循環されて、透過水および濃縮水を貯留槽２８に戻す全循環運転が所定時間行われ、必要であれば、その状態で逆浸透膜を浸漬放置して、逆浸透膜の洗浄が行われてもよい。薬剤は、被処理水配管４２または濃縮水循環配管４４においてライン添加されてもよい。その後、貯留槽２８へ被処理水が補給されつつ、三方バルブ３８が透過水ブロー配管５２への連通状態とされて、三方バルブ４０が濃縮水ブロー配管５４への連通状態とされて、透過水ブローおよび濃縮水ブローが排出される。被処理水の補充と透過水ブローおよび濃縮水ブローの排出を繰り返し、濃縮水ブローの電気伝導率、ｐＨ、全塩素のいずれかが所定の値になったら、透過水ブローおよび濃縮水ブローの排出が停止されればよい。

【0058】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置を用いる海洋生物の飼育方法および飼育システムの例を以下で説明するが、上記濃縮水を海洋生物の飼育水として用いればよく、これらの例に限定されない。

【0059】

本実施形態に係る海洋生物の飼育方法は、例えば、水槽から原水槽へ送液された飼育水を前記原水槽へ循環しながら過酸化物を添加する過酸化物添加工程と、前記原水槽の水を膜ろ過処理する膜ろ過工程と、前記膜ろ過工程による膜ろ過処理で得られる濃縮水の少なくとも一部を前記原水槽に返送する濃縮水返送工程と、前記膜ろ過工程による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解工程と、前記過酸化物分解工程により分解処理した処理水の少なくとも一部を前記水槽に返送する処理水返送工程と、を含み、前記飼育水の少なくとも一部は、上記海洋生物の飼育水製造方法で得られた濃縮水である。

【0060】

また、本実施形態に係る海洋生物の飼育システムは、例えば、飼育水を貯留する水槽と、前記水槽からの前記飼育水を貯留する原水槽と、前記原水槽の水を循環しながら過酸化物を添加する過酸化物添加手段と、前記原水槽の水を膜ろ過処理する膜ろ過手段と、前記膜ろ過手段による膜ろ過処理で得られる濃縮水の少なくとも一部を前記原水槽に返送する濃縮水返送手段と、前記膜ろ過手段による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解手段と、前記過酸化物分解手段により分解処理した処理水の少なくとも一部を前記水槽に返送する処理水返送手段と、を備え、前記飼育水の少なくとも一部は、上記海洋生物の飼育水製造装置で得られた濃縮水である。

【0061】

このような海洋生物の飼育方法および飼育システムの一例を図４に示す。

【0062】

図４に示す飼育システム５は、飼育水を貯留する水槽６０と、水槽６０からの飼育水（高分子有機物含有水）を貯留する原水槽６２と、原水槽６２の水を循環しながら過酸化物を添加する過酸化物添加手段として、オゾン発生装置７４を備えるオゾン処理装置７２と、原水槽６２の水を膜ろ過処理する膜ろ過手段として、膜ろ過装置６４と、膜ろ過装置６４による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解手段として、活性炭処理装置６８とを備える。飼育システム５は、膜ろ過水槽６６と、処理水槽７０とを備えてもよい。

【0063】

図４の飼育システム５において、飼育水製造装置１，２，３からの濃縮水配管２２または濃縮水配管４６が水槽６０の飼育水入口に接続されている。水槽６０の出口と原水槽６２の原水入口とがポンプ７６およびストレーナ８８を介して配管９０により接続され、原水槽６２の出口と膜ろ過装置６４の入口とがポンプ７８を介して配管９２により接続され、膜ろ過装置６４の透過水（膜ろ過水）出口と膜ろ過水槽６６の入口とが配管９４により接続され、膜ろ過水槽６６の出口と活性炭処理装置６８の入口とがポンプ８０を介して配管９６により接続され、活性炭処理装置６８の出口と処理水槽７０の入口とが配管９８により接続され、処理水槽７０の処理水出口と水槽６０とがポンプ８２を介して処理水返送配管１００により接続されている。処理水槽７０の逆洗水出口と膜ろ過装置６４の２次側の逆洗水入口とはポンプ８４を介して配管１０８により接続されている。膜ろ過装置６４の１次側の濃縮水出口と原水槽６２の濃縮水入口とが濃縮水返送配管１０６により接続されている。膜ろ過装置６４の濃縮水出口には、配管１１６が接続されている。

【0064】

原水槽６２の循環水出口とオゾン処理装置７２の循環水入口とが循環配管１０２により接続され、オゾン処理装置７２の循環水出口と原水槽６２の循環水入口とが循環配管１０４により接続されている。オゾン処理装置７２の下部にはオゾン発生装置７４が配管１１０により接続されている。

【0065】

上記飼育水製造装置１，２，３からの濃縮水は、濃縮水配管２２または濃縮水配管４６を通して水槽６０へ飼育水として供給される。水槽６０において例えば魚類等の海洋生物が飼育水中で飼育されている。飼育水には、海洋生物の飼育に伴い、通常、タンパク質等の高分子有機物、懸濁物質等が含まれるようになる。水槽６０内の飼育水、すなわち高分子有機物等を含む高分子有機物含有水は、ポンプ７６により配管９０を通して原水槽６２へ送液される。必要に応じて配管９０の途中にストレーナ８８を設置し、高分子有機物含有水中の比較的大きめの固形物が除去されてもよい。

【0066】

原水槽６２の高分子有機物含有水の一部は、循環配管１０２を通してオゾン処理装置７２へ送液される。オゾン処理装置７２には、オゾン発生装置７４で発生させたオゾンが配管１１０を通して供給される。オゾン処理装置７２において、オゾンにより、高分子有機物含有水中の有機物の循環処理（ここでは主に有機物の分解処理）が行われる。また、オゾン処理装置７２において、オゾンを用いた加圧浮上により、濃縮された懸濁物質等が固液分離される。有機物処理が行われたオゾン処理水は、循環配管１０４を通して原水槽６２に循環される。すなわち、水槽６０から原水槽６２へ送液された高分子有機物含有水を原水槽６２へ循環しながら過酸化物を添加する（過酸化物添加工程）。排オゾンは、配管１１２を通して排出され、オゾン除去装置により処理されてもよい。オゾン処理装置７２において発生したスカム等は、配管１１４を通して排出されてもよい。

【0067】

一方で、原水槽６２中の原水は、ポンプ７８により配管９２を通して膜ろ過装置６４に送液される。膜ろ過装置６４において、原水中の残存した懸濁物質等が膜を用いてろ過されて除去される（膜ろ過工程）。膜ろ過工程で得られた濃縮水の少なくとも一部は、濃縮水返送配管１０６を通して、原水槽６２に返送される（濃縮水返送工程）。濃縮水返送配管１０６等が、濃縮水の少なくとも一部を原水槽６２に返送する濃縮水返送手段として機能する。濃縮水を原水槽６２に返送することで、懸濁物質の濃度が高くなり、オゾン処理装置７２における加圧浮上の効率を上げることができる。

【0068】

膜ろ過された膜ろ過水は、配管９４を通して必要に応じて膜ろ過水槽６６に貯留された後、ポンプ８０により配管９６を通して活性炭処理装置６８に供給される。活性炭処理装置６８において、膜ろ過水中の残オゾン等の過酸化物が活性炭により分解処理される（過酸化物分解工程）。

【0069】

残オゾン等の過酸化物が分解処理された処理水は、配管９８を通して必要に応じて処理水槽７０に貯留された後、処理水の少なくとも一部はポンプ８２により処理水返送配管１００を通して水槽６０に返送され、飼育水として再利用されてもよい（処理水返送工程）。ポンプ８２および処理水返送配管１００等が、処理水の少なくとも一部を水槽６０に返送する処理水返送手段として機能する。処理水を水槽６０に返送して再利用することで、補給水や排水にかかるコストを削減することができる。

【0070】

膜ろ過装置６４の洗浄が必要になった場合は、処理水の一部が逆洗水として処理水槽７０からポンプ８４により配管１０８を通して膜ろ過装置６４の２次側から１次側に逆流されて、膜が洗浄されてもよい（逆洗工程）。逆洗排水は、配管１１６を通して排出される。膜ろ過水槽６６の膜ろ過水が逆洗水として用いられてもよい。

【0071】

本実施形態に係る飼育システム５において、高分子有機物含有水を原水槽６２に貯留し、原水槽６２の水を循環して有機物処理を行い、原水槽６２の水を膜ろ過処理することにより、高分子有機物や生物等による膜のファウリングを抑制し、膜ろ過装置６４の安定した運転が可能となる。原水槽の水を循環して有機物処理を行うことによって、多段処理により有機物の効率的な分解が可能となる。逆洗工程中には、有機物の循環処理を行ってもよいし、停止してもよい。

【0072】

高分子有機物とは、重量平均分子量が１０万～２００万の範囲の有機物である。重量平均分子量は、排水中に含まれる有機物の成分を把握する方法として、ＬＣ－ＯＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）装置（ＤＯＣ－ＬＡＢＯＲ社製、ｍｏｂｅｌ１２００７）を用いて、湿式酸化法（カラム：ＨＷ５０Ｓ）で測定することができる。ＬＣ－ＯＣＤとは、有機物を分子量毎に分け、それぞれの成分の有機物濃度を測定する方法である。

【0073】

過酸化物添加手段としては、オゾン発生装置を備えるオゾン処理装置の他に、紫外線酸化処理装置等が挙げられる。処理性能等の観点から、オゾン発生装置を備えるオゾン処理装置が好ましい。過酸化物添加手段としては、オゾンを用いるオゾン処理装置であることが好ましく、オゾンマイクロバブルを用いるオゾン処理装置であることがより好ましい。

【0074】

オゾンマイクロバブルは、例えば、直径が１０μｍ～１００μｍ程度の、オゾンを含む微細なオゾン含有気泡である。オゾンマイクロバブルを用いるオゾン処理装置により、高分子有機物および懸濁物質を含む高分子有機物含有水に対して、オゾンを含む微細気泡であるオゾンマイクロバブルの表面に懸濁物質を疎水性吸着させ浮上分離させて除去するとともに、オゾンマイクロバブルによる有機物酸化効果が得られる。また、オゾンをマイクロバブルとして用いることで、オゾン処理装置７２の槽内にオゾンマイクロバブルを長時間保持することができるため、有機物との反応時間が増え、有機物の処理効果が飛躍的に向上すると考えられる。

【0075】

膜ろ過装置６４としては、例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）または精密ろ過膜（ＭＦ膜）等のろ過膜を有するものであればよく、特に制限はない。

【0076】

膜ろ過水中の残オゾンの濃度が高く、水槽６０に返送されて生物の飼育等に影響を及ぼすことが懸念される場合は、膜ろ過装置６４の後段に活性炭処理装置６８等の過酸化物分解手段を設けることが好ましい。膜ろ過装置６４の後段に過酸化物分解手段を備えることにより、残オゾン等の過酸化物による生物の飼育等への影響を低減することができる。このため、原水が養殖や水族館等の飼育水である場合に、処理水を水槽６０へ返送しても、生物への影響を低減することができる。

【0077】

過酸化物分解手段としては、活性炭を充填した活性炭充填塔等の活性炭処理装置の他に、Ｐｄ担持担体、酸化チタン、白金等の過酸化物分解触媒を充填した充填塔等が挙げられ、コスト等の観点から活性炭充填塔等の活性炭処理装置が好ましい。また、過酸化物分解触媒を充填した充填塔への通水方向は、下向流と上向流のどちらでもよいが、過酸化物の分解率を高めるためには下向流が好ましい。

【0078】

図４の例では、処理水の全てが水槽６０に返送されて飼育水に添加されているが、処理水の少なくとも一部が水槽６０に返送されて飼育水に添加されればよく、処理水の一部が水槽６０に返送されて飼育水に添加されてもよいし、処理水の全てが水槽６０に返送されて飼育水に添加されてもよい。使用する水量を低減する等の観点から、処理水の一部が水槽６０に返送されることが好ましく、処理水の全てが水槽６０に返送されることがより好ましい。処理水の全てが水槽６０に返送される閉鎖循環系とすることにより、使用する水量を低減することができる等の利点がある。また、循環は、常時循環してもよいし、定期的に循環してもよい。通常は、水槽６０中の水質をできるだけ保つために、常時循環すればよい。

【0079】

本実施形態に係る海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置を用いる海洋生物の飼育方法および飼育システムの他の例を以下に説明する。

【0080】

本実施形態に係る海洋生物の飼育方法は、例えば、水槽から原水槽へ送液された飼育水を膜ろ過処理する膜ろ過工程と、前記膜ろ過工程による膜ろ過処理で得られる濃縮水に過酸化物を添加する過酸化物添加工程と、前記過酸化物添加工程により得られる過酸化物含有水の少なくとも一部を前記原水槽に返送する過酸化物含有水返送工程と、前記膜ろ過工程による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解工程と、前記過酸化物分解工程により分解処理した処理水の少なくとも一部を前記水槽に返送する処理水返送工程と、を含み、前記飼育水の少なくとも一部は、上記海洋生物の飼育水製造方法で得られた濃縮水である。

【0081】

また、本実施形態に係る海洋生物の飼育システムは、例えば、飼育水を貯留する水槽と、前記水槽からの前記飼育水を貯留する原水槽と、前記原水槽の水を膜ろ過処理する膜ろ過手段と、前記膜ろ過手段による膜ろ過処理で得られる濃縮水に過酸化物を添加する過酸化物添加手段と、前記過酸化物添加手段により得られる過酸化物含有水の少なくとも一部を前記原水槽に返送する過酸化物含有水返送手段と、前記膜ろ過手段による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解手段と、前記過酸化物分解手段により分解処理した処理水の少なくとも一部を前記水槽に返送する処理水返送手段と、を備え、前記飼育水の少なくとも一部は、上記海洋生物の飼育水製造装置で得られた濃縮水である。

【0082】

このような海洋生物の飼育方法および飼育システムの一例を図５に示す。

【0083】

図５に示す飼育システム６は、飼育水を貯留する水槽６０と、水槽６０からの飼育水（高分子有機物含有水）を貯留する原水槽６２と、原水槽６２の水を膜ろ過処理する膜ろ過手段として、膜ろ過装置６４と、膜ろ過装置６４による膜ろ過処理で得られる濃縮水に過酸化物を添加する過酸化物添加手段として、オゾン発生装置７４を備えるオゾン処理装置７２と、膜ろ過装置６４による膜ろ過処理で得られる膜ろ過水の過酸化物を分解処理する過酸化物分解手段として、活性炭処理装置６８とを備える。飼育システム６は、膜ろ過水槽６６と、処理水槽７０と、濃縮水槽１１８とを備えてもよい。

【0084】

図５の飼育システム６において、飼育水製造装置１，２，３からの濃縮水配管２２または濃縮水配管４６が水槽６０の飼育水入口に接続されている。水槽６０の出口と原水槽６２の原水入口とが配管１２４により接続され、原水槽６２の原水出口と膜ろ過装置６４の入口とがポンプ１２０およびストレーナ８８を介して配管１２６により接続され、膜ろ過装置６４の透過水（膜ろ過水）出口と膜ろ過水槽６６の入口とが配管９４により接続され、膜ろ過水槽６６の出口と活性炭処理装置６８の入口とがポンプ８０を介して配管９６により接続され、活性炭処理装置６８の出口と処理水槽７０の入口とが配管９８により接続され、処理水槽７０の処理水出口と水槽６０とがポンプ８２を介して処理水返送配管１００により接続されている。処理水槽７０の逆洗水出口と膜ろ過装置６４の２次側の逆洗水入口とはポンプ８４を介して配管１０８により接続されている。

【0085】

膜ろ過装置６４の濃縮水出口と濃縮水槽１１８の濃縮水入口とが配管１３０により接続され、膜ろ過装置６４の逆洗排水出口と濃縮水槽１１８の逆洗排水入口とが配管１２８により接続され、濃縮水槽１１８の出口とオゾン処理装置７２の入口とがポンプ１２２を介して配管１３２により接続され、オゾン処理装置７２の出口と原水槽６２の入口とが過酸化物含有水返送配管１３４により接続されている。オゾン処理装置７２の下部にはオゾン発生装置７４が配管１１０により接続されている。

【0086】

上記飼育水製造装置１，２，３からの濃縮水は、濃縮水配管２２または濃縮水配管４６を通して水槽６０へ飼育水として供給される。水槽６０において例えば魚類等の海洋生物が飼育水中で飼育されている。飼育水には、海洋生物の飼育に伴い、通常、タンパク質等の高分子有機物、懸濁物質等が含まれるようになる。水槽６０内の飼育水、すなわち高分子有機物等を含む高分子有機物含有水は、配管１２４を通して原水槽６２へ送液される。高分子有機物含有水は、原水槽６２において、後述する過酸化物を添加した過酸化物含有水と混合された後、混合水としてポンプ１２０により配管１２６を通して膜ろ過装置６４に送液される。必要に応じて配管１２６の途中にストレーナ８８を設置し、高分子有機物含有水中の比較的大きめの固形物が除去されてもよい。

【0087】

膜ろ過装置６４において、原水中の残存した懸濁物質等が膜を用いてろ過されて除去される（膜ろ過工程）。

【0088】

膜ろ過された膜ろ過水は、配管９４を通して必要に応じて膜ろ過水槽６６に貯留された後、ポンプ８０により配管９６を通して活性炭処理装置６８に供給される。活性炭処理装置６８において、膜ろ過水中の残オゾン等の過酸化物が活性炭により分解処理される（過酸化物分解工程）。

【0089】

残オゾン等の過酸化物が分解処理された処理水は、配管９８を通して必要に応じて処理水槽７０に貯留された後、処理水の少なくとも一部はポンプ８２により処理水返送配管１００を通して水槽６０に返送され、例えば飼育水として再利用されてもよい（処理水返送工程）。ポンプ８２および処理水返送配管１００等が、処理水の少なくとも一部を水槽６０に返送する処理水返送手段として機能する。処理水を水槽６０に返送して再利用することで、補給水や排水にかかるコストを削減することができる。

【0090】

膜ろ過装置６４の洗浄が必要になった場合は、処理水の一部が逆洗水として処理水槽７０からポンプ８４により配管１０８を通して膜ろ過装置６４の２次側から１次側に逆流されて、膜が洗浄されてもよい（逆洗工程）。逆洗排水は、配管１２８を通して濃縮水槽１１８に供給され、膜ろ過装置６４からの濃縮水と混合される。膜ろ過水槽６６の膜ろ過水が逆洗水として用いられてもよい。

【0091】

膜ろ過装置６４の濃縮水は、配管１３０を通して必要に応じて濃縮水槽１１８に貯留された後、ポンプ１２２により配管１３２を通してオゾン処理装置７２に供給される。

【0092】

オゾン処理装置７２には、一方で、オゾン発生装置７４で発生させたオゾンが配管１１０を通して供給される。オゾン処理装置７２において、オゾンにより、濃縮水中の有機物の処理（ここでは主に有機物の分解処理）が行われる。また、オゾン処理装置７２において、オゾンを用いた加圧浮上により、濃縮された懸濁物質等が固液分離される。有機物処理が行われたオゾン処理水は、過酸化物含有水返送配管１３４を通して原水槽６２に返送される。すなわち、膜ろ過工程による膜ろ過処理で得られる濃縮水に過酸化物が添加され（過酸化物添加工程）、過酸化物添加工程により得られる過酸化物含有水の少なくとも一部が原水槽６２に返送される（過酸化物含有水返送工程）。過酸化物含有水返送配管１３４等が、過酸化物含有水の少なくとも一部を原水槽６２に返送する過酸化物含有水返送手段として機能する。過酸化物含有水を原水槽６２に返送することで、膜ろ過装置６４の膜に過酸化物含有水が接触し、ファウリングを抑制することができる。排オゾンは、配管１１２を通して排出され、オゾン除去装置により処理されてもよい。オゾン処理装置７２において発生したスカム等は、配管１１４を通して排出されてもよい。

【0093】

本実施形態に係る飼育システム６において、高分子有機物含有水を原水槽６２に貯留し、原水槽６２の水を膜ろ過処理し、膜ろ過処理で得られる濃縮水について有機物処理を行い、原水槽６２に返送することにより、高分子有機物や生物等による膜のファウリングを抑制し、膜ろ過装置６４の安定した運転が可能となる。また、膜ろ過装置６４の膜によって懸濁物質が濃縮され、オゾン処理装置７２における加圧浮上の効率を上げることができる。

【0094】

本実施形態に係る海洋生物の飼育方法および飼育システムは、例えば、水族館や養殖等、海洋生物を飼育する際に用いられる飼育水の処理に適用され、飼育水は上記海洋生物の飼育水製造方法および飼育水製造装置で得られた濃縮水である海水相当の水である。水族館や養殖のような海洋生物を飼育する過程で生じる、タンパク質等の高分子有機物を含む飼育水の処理に好適に適用される。生物を飼育する場合、給餌等の要因により飼育水中の有機物濃度が変動する（例えば、±０．５～１０ｍｇ／Ｌ）特徴がある。特に、水族館や養殖のような海洋生物を飼育する過程で生じる、タンパク質等の高分子有機物を含む海水の処理に適しており、魚類等の海洋生物の養殖や水族館等の魚類等の海洋生物の飼育水処理に用いられる閉鎖系循環処理により適している。

【0095】

本実施形態に係る海洋生物の飼育方法および飼育システムにおいて飼育に用いられた飼育水中の高分子有機物の濃度は、例えば、０．１～５ｍｇ／Ｌの範囲であり、飼育水中の懸濁物質の濃度は、例えば、１０～１００ｍｇ／Ｌの範囲である。

【実施例】

【0096】

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0097】

＜実施例１～３＞
純水に人工海水の素を規定量より少なく添加して作製した試験液を表１に示す塩類濃度の被処理水とし、図１に示す海洋生物の飼育水製造装置に通水して濃縮水を得た。結果を表１に示す。被処理水、濃縮水の塩類濃度は、塩類濃度計（アタゴ社製、ポケット海水濃度計ＰＡＬ－０６Ｓ）を用いて測定した。なお、ポケット海水濃度計ＰＡＬ－０６Ｓの測定単位‰＝１／１０重量％である。逆浸透膜装置の逆浸透膜として、日東電工社製「ＳＷＣ５－ＬＤ－４０４０」（ポリアミド系逆浸透膜）を用いた。

【0098】

【表1】

【0099】

実施例１～３で得られた濃縮した海水を用いて、図４に示す飼育システムで海水魚を飼育した。保有水量を１３０Ｌとし、海水魚としてデバスズメダイを１０匹飼育した。１週間飼育を行ったところ、問題なく飼育することができた。

【0100】

このように、逆浸透膜分離処理によって塩類濃度１．０～３．０重量％の被処理水を海水相当の３．３～３．５重量％の塩類濃度に濃縮し、海洋生物の飼育水として利用することができた。

【0101】

以上の通り、海水の取水に制限がある地域であっても、コストアップを抑制して海洋生物の飼育水を製造することができることがわかった。

【符号の説明】

【0102】

１，２，３ 飼育水製造装置、５，６ 飼育システム、１０ 逆浸透膜分離装置、１２ 加圧ポンプ、１４，３０ 水質測定装置、１６ 調整バルブ、１８，４２ 被処理水配管、２０ 透過水配管、２２，４６ 濃縮水配管、２４ 酸化剤添加配管、２６ 酸化剤除去装置、２８ 貯留槽、３２ 圧力測定装置、３４ 透過水流量測定装置、３５ 濃縮水流量測定装置、３６ バルブ、３８，４０ 三方バルブ、４４ 濃縮水循環配管、４８ 被処理水供給配管、５０ 薬剤添加配管、５２ 透過水ブロー配管、５４ 濃縮水ブロー配管、５６ 透過水循環配管、６０ 水槽、６２ 原水槽、６４ 膜ろ過装置、６６ 膜ろ過水槽、６８ 活性炭処理装置、７０ 処理水槽、７２ オゾン処理装置、７４ オゾン発生装置、７６，７８，８０，８２，８４，１２０，１２２ ポンプ、８８ ストレーナ、９０，９２，９４，９６，９８，１０８，１１０，１１２，１１４，１１６，１２４，１２６，１２８，１３０，１３２ 配管、１００ 処理水返送配管、１０２，１０４ 循環配管、１０６ 濃縮水返送配管、１１８ 濃縮水槽、１３４ 過酸化物含有水返送配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】