WO2024029555A1

WO2024029555A1 - 飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム、ならびに飼育水を脱窒、殺菌および脱色処理する方法

Info

Publication number: WO2024029555A1
Application number: PCT/JP2023/028242
Authority: WO
Inventors: 崇渡邊; 大吾山中
Original assignee: 独立行政法人国立高等専門学校機構; 株式会社山竹
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2023-08-02
Publication date: 2024-02-08

Abstract

本発明は、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムであって、混合槽はオゾン処理槽の後方に設置され、主循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽および混合槽間に飼育水を常時循環させるポンプであり、補助循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間に飼育水を循環させるポンプであり、補助循環ポンプの停止により、オゾン処理槽における飼育水の処理を回分式とし、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とする、システムに関する。　本発明によれば、アンモニア性窒素の分解、殺菌、脱色処理を効率的に行い得る高濃度のオゾン処理と、処理水に残存する酸化性物質の低減とを両立することができ、飼育水量の多い閉鎖循環式陸上養殖等に応用することの可能なシステムを提供することができる。

Description

飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム、ならびに飼育水を脱窒、殺菌および脱色処理する方法

　本発明は、魚介類等、水産物の閉鎖循環式陸上養殖や、水族館における飼育等において有用な飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム、ならびに飼育水を効率よく脱窒、殺菌および脱色処理する方法に関する。
　本発明はまた、魚介類等、水産物の閉鎖循環式陸上養殖や、水族館における飼育等において、飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理に加えて、飼育水の脱臭処理およびプランクトンの殺処理を行うシステム、ならびに飼育水を効率よく脱窒、殺菌および脱色処理することに加えて、飼育水を脱臭処理する方法、および飼育水のプランクトンを殺処理する方法に関する。

　陸上に設置した水槽内で魚介類等、水産物を飼育、育成する陸上養殖法において、飼育水を浄化しながら繰り返し利用する閉鎖循環式陸上養殖では、台風や津波などの自然災害や温暖化の影響をほとんど受けることなく、常に一定品質の水産物を生産することができる。さらに、飼育水として人工海水やイオン交換水を使用すれば、赤潮や寄生虫の発生、マイクロプラスチック、汚染物質の混入等の心配も不要であり、現在養殖の主流である海面養殖には実現できない利点がある。
　閉鎖循環式陸上養殖における飼育水の浄化では、魚介類等から排泄されるアンモニア性窒素の分解が重要となる。現在、アンモニア性窒素の分解は、主として生物ろ材を用いたアンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌による硝化により行われている。しかし、全養殖システムに占める生物ろ材の割合は大きく、システム当たりの魚介類等の生産量が低くなってしまうという問題がある。また、飼育水の浄化には、アンモニア性窒素分解の他、魚介類等の疾病を防ぐべく、有害な微生物の殺菌や、ＡＩカメラを利用した魚介類等の管理のため、フミン酸等の着色成分の分解（透明化）が求められるが、生物ろ材ではこれらの処理を行うことができず、紫外線殺菌装置や活性炭処理装置等を別途設置する必要があり、さらに生産量が低下することになる。さらに、生物ろ材は環境の変化に敏感で取り扱いが難しく、脱窒槽がない場合には硝酸塩が蓄積するため、最終的に飼育水の交換が必要になる等の課題もある。
　陸上養殖システムの採算性を向上させるには、魚介類等の水産物を高密度で飼育、育成する必要があるが、かかる飼育等を行うには、より高度なアンモニア性窒素の分解、飼育水の殺菌および脱色処理を行い得るシステムが求められる。

　生物ろ材に代わり、アンモニア性窒素の分解をより効率的に行う技術として、アンモニア性窒素を含む水に臭素イオンを生ずる臭素化合物を添加し、前記臭素化合物が添加された水にオゾンを含有する気体を注入して、水中に添加したオゾンを水中に添加された臭素イオンと反応させて酸化性物質を生成し、生成した酸化性物質によりアンモニア性窒素を分解する技術が提案されている（特許文献１、非特許文献１）。
　上記酸化性物質は強力な酸化剤であるため、脱窒の他、殺菌や脱色の処理も可能であるが、強い生物毒性を有し、生物学的に影響のない状態とするには、残存する酸化性物質の濃度を０．０５ｍｇ／Ｌ以下にまで低減する必要がある。
　特許文献１および非特許文献１に記載された水処理方法では、処理システムが単純な流通方式となっているため、アンモニア性窒素の分解、殺菌、脱色に必要な酸化性物質の濃度の維持が困難であり、また未反応の酸化性物質が残存しやすく、別途、活性炭による残存酸化性物質の分解処理が必要になるといった問題があった。

　そこで、アンモニア性窒素を含有する排水の処理において、残存する酸化性物質を低減する方法として、オゾン処理槽の前に混合槽を設置し、オゾン処理後の酸化性物質を含有する処理水の一部を混合槽へ戻し、アンモニア性窒素を含有する排水と混合することにより、酸化性物質とアンモニア性窒素を反応させて、残存する酸化性物質を低減する方法が提案されている（特許文献２）。
　しかし、特許文献２で提案された方法においても、オゾン処理槽から排出される処理水には酸化性物質が残存するため、最終的には活性炭処理が必要になる。さらに特許文献２で提案された方法では、排水の処理を流通方式で行っているため、脱窒、殺菌、脱色を効率的に行うには、処理水の流速を低速としなければならず、飼育水量の多い閉鎖循環式陸上養殖や水族館における飼育には、応用することが困難であった。

　それゆえ、高濃度のオゾン処理による飼育水のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理と、前記処理後の処理水における酸化性物質の残存量の低減とを両立することができ、飼育水量の多い閉鎖循環式陸上養殖や水族館における飼育にも容易に応用することのできる飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムが求められている。

特開平３－１８１３９０号公報特開平７－１９５０８７号公報

日本防菌防黴学会誌 42 (4) 207-212 (2014)

　そこで、本発明は、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色を効率的に行い得る高濃度のオゾン処理と、前記オゾン処理後の処理水に残存する酸化性物質の低減とを両立することができ、飼育水量の多い閉鎖循環式陸上養殖や水族館における飼育に応用することが可能な処理システムを提供することを目的とした。

　本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムを、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽およびオゾン処理槽の後方に設置された混合槽と、飼育槽、物理ろ過槽および混合槽間にて飼育水を循環させる主循環ポンプ、ならびに、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間にて飼育水を循環させる補助循環ポンプとを含む構成とし、補助循環ポンプの稼働の有無により、オゾン処理槽における処理を流通式および回分式のそれぞれに切り替えることにより、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、すなわち脱窒処理と、脱窒処理後の処理水に残存する酸化性物質の濃度の低減を効率的に行うことができることを見出し、さらに検討して本発明を完成するに至った。

　また本発明者らは、上記した構成において補助循環ポンプの稼働の有無により、オゾン処理槽における処理を流通式および回分式のそれぞれに切り替えることにより、飼育水の脱窒処理と、脱窒処理後の処理水に残存する酸化性物質の濃度の低減を効率的に行うことに加えて、飼育水の殺菌処理および脱色処理、さらには飼育水の脱臭処理およびプランクトンの殺処理を行い得ることを見出した。

　すなわち、本発明は以下に関する。
［１］飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムであって、混合槽はオゾン処理槽の後方に設置され、主循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽および混合槽間に飼育水を常時循環させるポンプであり、補助循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間に飼育水を循環させるポンプであり、補助循環ポンプの停止により、オゾン処理槽における飼育水の処理を回分式とし、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とする、システム。
［２］オゾン処理槽がオゾン微細気泡を供給し得るオゾン供給装置を有する、［１］に記載のシステム。
［３］オゾン微細気泡を供給し得るオゾン供給装置が、微細気泡発生ノズルとマグネットポンプとから構成される微細気泡発生装置とオゾン発生器とが連結されてなる、［２］に記載のシステム。
［４］飼育槽の上部に仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽が設置され、仕切り板の高さは混合槽における飼育水の水面よりも高めの高さに設定され、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽から飼育水が仕切り板を超えて混合槽へ流入する、［１］～［３］のいずれかに記載のシステム。
［５］仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽がオーバーフロー水槽であり、混合槽がオーバーフロー管により飼育槽と連結される、［４］に記載のシステム。
［６］飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽およびオゾン処理槽の後方に設置された混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムにおいて、主循環ポンプにより飼育槽、物理ろ過槽、混合槽間に飼育水を常時循環させながら、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間に飼育水を循環させる補助循環ポンプの稼働を停止させて、オゾン処理槽にて飼育水を回分式にて処理した後、補助循環ポンプを稼働させてオゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とし、オゾン処理槽におけるオゾン処理後の処理水を、主循環ポンプにより混合槽に循環される飼育水と混合させて、オゾン処理槽における処理水中の酸化性物質を低減させるとともに、飼育水中のアンモニア性窒素の脱窒を行うことを含む、飼育水の処理方法。
［７］飼育水のオゾン処理をオゾン微細気泡により行う、［６］に記載の処理方法。
［８］オゾン微細気泡が、微細気泡発生ノズルとマグネットポンプとから構成される微細気泡発生装置とオゾン発生器とが連結されたオゾン供給装置により供給される、［７］に記載の処理方法。
［９］飼育水の脱窒、殺菌および脱色システムが、飼育槽の上部に仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽が設置され、仕切り板の高さは混合槽における飼育水の水面よりも高めの高さに設定されており、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽から飼育水が仕切り板を超えて混合槽へ流入するシステムである、［６］～［８］のいずれかに記載の処理方法。
［１０］飼育水の脱窒、殺菌および脱色システムにおいて、仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽がオーバーフロー水槽であり、混合槽がオーバーフロー管により飼育槽と連結されている、［９］に記載の処理方法。
［１１］飼育水の脱臭処理システムである、［１］～［５］のいずれかに記載のシステム。
［１２］飼育水のプランクトンの殺処理システムである、［１］～［５］のいずれかに記載のシステム。
［１３］さらに飼育水の殺菌処理を行うことを含む、［６］～［１０］のいずれかに記載の処理方法。
［１４］さらに飼育水の脱色処理を行うことを含む、［６］～［１０］のいずれかに記載の処理方法。
［１５］さらに飼育水の脱臭処理を行うことを含む、［６］～［１０］のいずれかに記載の処理方法。
［１６］さらに飼育水のプランクトンの殺処理を行うことを含む、［６］～［１０］のいずれかに記載の処理方法。

　本発明により、飼育水のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色を効率的に行い得る高濃度のオゾン処理と、前記オゾン処理後の処理水に残存する酸化性物質の低減とを両立することができ、魚介類を高密度で飼育する環境下においても、飼育水中のアンモニア性窒素の除去、ならびに飼育水の殺菌および透明化を効率よく行い得る飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムを提供することができる。
　さらに、本発明の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムにより、飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理に加えて、飼育水の脱臭処理および飼育水のプランクトンの殺処理を効率よく行うことができる。
　従って、本発明の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム、ならびに本発明の飼育水の脱窒、殺菌、脱色、脱臭および飼育水のプランクトンの殺処理システムは、飼育水量の多い閉鎖循環式陸上養殖や、水族館での飼育において、好ましく用いることができる。

図１は、本発明の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムの概略を示す図である。図２は、本発明の好ましい実施態様における飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムの構成を示す図である。図３は、本発明の実施例１の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムの構成を示す図である。図４は、本発明の実施例１の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムによる飼育水のプランクトンの殺処理において、飼育水のオキシダント濃度と、プランクトン（キートセロス　グラシリス）の死細胞の割合との関係を示す図である。

　本発明は、飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム（以下、本明細書にて「本発明のシステム」ともいう）を提供する。
　本発明のシステムは、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽を含み、これらの槽間に飼育水を循環させるポンプとして、主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む。

　本発明のシステムにおける飼育槽は、魚介類等の水産物の飼育に用いる水槽であり、その形状、材質等は、閉鎖循環式陸上養殖等において通常用いられるものであれば、特に限定されず、円柱状、楕円柱状、直方体状等のガラス製、プラスチック樹脂製（アクリル樹脂等）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製等のものが例示される。飼育槽の大きさは、飼育する水産物の量、飼育の規模等により、適宜設定することができる。
　飼育水としては、飼育する水産物の種類に応じて、海水、人工海水、臭素イオンを添加した淡水、海水を希釈した汽水等を用いることができる。
　なお、飼育槽は、水温制御装置および酸素供給装置を有するものが好ましい。

　本発明のシステムにおける物理ろ過槽は、飼育水中の排泄物や食べ残しの餌等を物理的にろ過する機能を有し、通常用いられるものを特に制限されることなく用いることができる。物理ろ過槽を構成する槽の形状、材質等としては、通常使用されるものを用いることができ、円柱状、楕円柱状、直方体状等のガラス製、プラスチック樹脂製（アクリル樹脂等）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製等のものが例示される。その大きさは、飼育する水産物の量、飼育の規模等に応じ、処理すべき飼育水の量により、適宜設定される。
　物理ろ材としては、ポリエステル系ウールマット、ポリエーテル系スポンジ、ろ過砂利、アンスラサイト等を好ましく用いることができる。

　本発明のシステムにおけるオゾン処理槽は、オゾン供給装置を有する。オゾン処理槽を構成する槽の形状、材質等としては、飼育水のオゾン処理に通常使用されるものを用いることができ、円柱状、楕円柱状、直方体状等のガラス製、プラスチック樹脂製（アクリル樹脂等）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製等のものが例示される。その大きさは、飼育する水産物の量、飼育の規模等に応じ、処理すべき飼育水の量により、適宜設定される。
　オゾン供給装置としては、市販のオゾン発生器により発生させたオゾンを、オゾン処理槽に送水された処理すべき飼育水に通気し得る装置であれば特に限定されないが、オゾン微細気泡を供給し得るものが好ましく用いられる。オゾン微細気泡を供給し得るオゾン供給装置は、たとえば、微細気泡発生ノズルとマグネットポンプとから構成される微細気泡発生装置と、オゾン発生器を連結して作製される。
　微細気泡発生装置を構成する微細気泡発生ノズルおよびマグネットポンプとしては、それぞれ市販の製品を利用することができ、オゾン処理槽の大きさ、処理すべき飼育水の量等に応じて、適切なものを選択して用いることができる。また、微細気泡発生装置に連結される市販のオゾン発生器についても、処理すべき飼育水の量等に応じて、必要な量のオゾンを発生し得るものを適宜選択して用いることができる。
　上記オゾン供給装置により供給されるオゾン微細気泡は、２０μｍ～１００μｍ程度の平均気泡径を有し、効率的な脱窒処理のためには、２０μｍ～５０μｍ程度の平均気泡径を有することが好ましい。
　なお、オゾン微細気泡の平均気泡径は、レーザー回折・散乱法により、レーザー回折式粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。

　本発明のシステムにおける混合槽は、オゾン処理槽から送られる酸化性物質の残存するオゾン処理後の処理水と、飼育槽から排水され、物理ろ過槽を経て送水されるアンモニア性窒素を含有する飼育水との混合が行われる槽である。
　混合槽の形状、材質等は、オゾン処理槽と同様の形状、材質等とすることができ、その大きさは、酸化性物質の残存するオゾン処理水の量や、混合される飼育水の量等に応じて、適宜設定することができる。
　本発明のシステムにおいて、混合槽は、オゾン処理槽の後方に設置される。

　本発明のシステムにおいて、主循環ポンプは、飼育槽から物理ろ過槽を経て混合槽に飼育水を送水し、次いで混合槽から飼育槽に飼育水を送水することにより、飼育槽と物理ろ過槽間、物理ろ過槽と混合槽間、および混合槽と飼育槽間にて飼育水を循環させる。
　一方、補助循環ポンプは、飼育槽から物理ろ過槽を経て、オゾン処理槽から混合槽に飼育水を送水し、次いで混合槽から飼育槽に飼育水を送水することにより、飼育槽と物理ろ過槽間、物理ろ過槽とオゾン処理槽間、オゾン処理槽と混合槽間、ならびに混合槽と飼育槽間にて飼育水を循環させる。
　本発明においては、主循環ポンプおよび補助循環ポンプとして、閉鎖循環式陸上養殖等において、各槽間の送水に通常用いられるポンプであれば、特に制限されることなく用いることができ、各槽の容量、送水量等に応じて、市販のポンプを適宜選択して用いることができる。

　本発明のシステムの概略を図１に示す。本発明のシステムにおいては、図１中、飼育槽（１）から物理ろ過槽（２ａ）および混合槽（４）を経て、飼育槽（１）に、主循環ポンプ（５）により飼育水を循環させる。一方、飼育槽（１）から物理ろ過槽（２ｂ）、オゾン処理槽（３）、混合槽（４）を経て、飼育槽（１）に、補助循環ポンプ（６）により飼育水を循環させる。
　物理ろ過槽を経た飼育水をオゾン処理槽（３）にて脱窒、殺菌および脱色処理する際には、補助循環ポンプ（６）の稼働を止めて、オゾン処理槽（３）にて飼育水の回分式処理を行うことにより、オゾン処理槽（３）内に生成する酸化性物質を高濃度とすることができ、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理を効率的に行うことができる。
　次いで、補助循環ポンプ（６）を稼働させると、オゾン処理槽（３）から、脱窒、殺菌および脱色処理後の処理水が混合槽（４）に送水される。主循環ポンプ（５）を常時稼働させておくことにより、混合槽（４）には、飼育槽（１）から物理ろ過槽（２ａ）を経て、アンモニア性窒素含有量の高い飼育水が常に送水されているため、オゾン処理槽（３）から送水された酸化性物質の残存する処理水が、前記アンモニア性窒素含有量の高い飼育水と混合され、残存する酸化性物質と、アンモニア性窒素が混合槽（４）内で反応する。
　その結果、オゾン処理槽（３）にて脱窒、殺菌および脱色処理された処理水中に残存する酸化性物質の濃度を低減させるとともに、飼育槽（１）から送水された飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理を行うことができ、飼育水中のアンモニア性窒素が分解され、殺菌および脱色されるとともに、残存する酸化性物質が低減された飼育水を飼育槽（１）に戻すことができる。

　本発明のシステムは、本発明の特徴を損なわない範囲で、閉鎖循環式陸上養殖等において通常用いられる装置等、たとえば泡沫分離装置、紫外線殺菌装置、水槽用クーラー、水槽用ヒーター、カルシウムリアクター等を含むことができる。

　本発明の好ましい実施態様として、本発明のシステムは、図２に示すように、飼育槽（１）の上部に、仕切り板（７）で区切られたオゾン処理槽（３）および混合槽（４）を設置し、飼育槽（１）と混合槽（４）間を、物理ろ過槽（２ａ）を介して主循環ポンプ（５）により飼育水を循環させ、飼育槽（１）とオゾン処理槽（３）間を、物理ろ過槽（２ｂ）を介して補助循環ポンプ（６）により飼育水を循環させる構成とすることができる。
　仕切り板（７）は、アクリル樹脂等のプラスチック製や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製とすることが好ましく、仕切り板（７）の高さは、混合槽（４）における飼育水の水面よりも少し高めの高さに設定される。
　補助循環ポンプ（６）によりオゾン処理槽（３）に送水された飼育水が仕切り板（７）を超えることにより、オゾン処理槽（３）から混合槽（４）に飼育水が流入する。補助循環ポンプ（６）側の出口配管は、オゾン処理槽（３）で脱窒、殺菌および脱色処理される飼育水の容量に該当する水面の高さに設置される。

　本態様のシステムにおいて、補助循環ポンプ（６）の稼働を停止すると、サイフォンの原理が働き、オゾン処理槽（３）の飼育水が飼育槽（１）側に逆流して、出口配管の位置まで水面が下がり、逆流が自動的に停止する。
　従って、補助循環ポンプ（６）の稼働を停止することにより、オゾン処理槽（３）における処理のみを回分式とすることができる。
　飼育水の逆流が完全に停止した後、オゾン供給装置（８）を稼働させて、発生させたオゾンにより生成された酸化性物質により、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理を効率的に行うことができる。
　次いで、補助循環ポンプ（６）を稼働させると、飼育槽（１）から、アンモニア性窒素を含む飼育水が物理ろ過槽（２ｂ）を経てオゾン処理槽（３）に流入し、オゾン処理槽（３）内の処理水中に残存する高濃度の酸化性物質と反応し、酸化性物質の濃度が低下する。続いて、オゾン処理槽（３）内の処理水の水面が上昇し、オゾン処理槽（３）内の処理水が仕切り板（７）を越えて混合槽（４）に流入する。オゾン処理槽（３）から流入した酸化性物質を含む処理水が、主循環ポンプ（５）により混合槽（４）に供給されるアンモニア性窒素を含む飼育水と反応し、オゾン処理槽（３）から流入した処理水中の酸化性物質の濃度は、生物学的に問題のないレベルまで低減され得る。主循環ポンプ（５）により、飼育槽（１）中のアンモニア性窒素を含む飼育水が連続的に混合槽（４）に供給されるため、酸化性物質の低減はより効果的に行われる。

　混合槽（４）と飼育槽（１）との間は、図２に示すように、オーバーフロー管（９）を用いて連結し、混合槽（４）内の水面がオーバーフロー管（９）の上端より高くなると、オーバーフロー管（９）から脱窒処理された飼育水が飼育槽（１）内に落下する構成とすることができる。
　混合槽（４）では、効果的な脱窒反応と、飼育槽（１）への酸素供給とを目的に、微細気泡発生装置（１０）等を設置して、曝気処理を行うことがより好ましい。
　上記微細気泡発生装置（１０）としては、飼育水の曝気処理等に通常使用されるものを用いることができ、微細気泡発生ノズルと水中ポンプとから構成されるものを挙げることができる。微細気泡発生ノズルおよび水中ポンプは、混合槽や飼育槽の大きさ、飼育水の量等に応じて、適宜市販の製品を利用することができる。
　微細気泡発生装置（１０）は、平均気泡径が８０μｍ～１００μｍ程度の微細気泡を発生し得るものを用いることが好ましい。なお、微細気泡の平均気泡径は、レーザー回折・散乱法により、レーザー回折式粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。
　また、補助循環ポンプ（６）とオゾン供給装置（８）の稼働および停止の制御は、プログラムタイマーを用いて行うことが便利である。

　本発明のシステムは、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理を効率的に行い得る高濃度のオゾン処理と、処理水中に残存する酸化性物質の低減とを両立することができ、魚介類等の水産物を高密度で飼育する環境下においても、飼育水中のアンモニア性窒素の除去、ならびに飼育水の殺菌および透明化処理を効率よく行うことができる。
　さらに、本発明のシステムは、飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理に加えて、飼育水の脱臭処理およびプランクトンの殺処理を効率よく行うことができる。
　従って、本発明の飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システム、ならびに本発明の飼育水の脱窒、殺菌、脱色、脱臭および飼育水のプランクトンの殺処理システムは、飼育水量の多い水産物の閉鎖循環式陸上養殖や、水族館における水産物の飼育等において、より有用なシステムである。

　また、本発明は、閉鎖循環式陸上養殖等において、飼育水を効率よく脱窒、殺菌および脱色処理する方法（以下、本明細書にて「本発明の方法」ともいう）を提供する。
　本発明の方法は、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽およびオゾン処理槽の後方に設置された混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムにおいて、主循環ポンプにより飼育槽、物理ろ過槽、混合槽間に飼育水を常時循環させながら、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽に飼育水を循環させる補助循環ポンプの稼働を停止させて、オゾン処理槽にて飼育水を回分式にて処理した後、補助循環ポンプを稼働させてオゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とし、オゾン処理槽におけるオゾン処理後の処理水を、主循環ポンプにより混合槽に循環される飼育水と混合させて、オゾン処理槽における処理水中の酸化性物質を低減させるとともに、飼育水中のアンモニア性窒素の脱窒を行うことを含む。

　本発明の方法において用いる飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプについては、本発明のシステムにおいて上記した通りであり、オゾン処理槽における飼育水の回分式処理および流通式処理、ならびに補助循環ポンプの稼働および停止による前記処理の切り替えについても、本発明のシステムにおいて上記した通りである。

　本発明の方法により、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理を効率的に行うとともに、処理水中に残存する酸化性物質を効率的に低減することができ、魚介類等の水産物を高密度で飼育する環境下においても、飼育水中のアンモニア性窒素の除去すなわち脱窒処理、ならびに飼育水の殺菌および透明化処理を効率よく行うことができる。
　また本発明の方法により、飼育水中のアンモニア性窒素の除去すなわち脱窒処理、ならびに飼育水の殺菌および透明化処理に加えて、飼育水の脱臭処理および飼育水中のプランクトンの殺処理を効率よく行うことができる。

　以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明する。

　［実施例１］飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムならびに飼育水の脱窒処理
　図３に、本実施例の処理システムの基本的な構成を示す。
　外部の大きさが９００ｍｍ×４５０ｍｍ×４５０ｍｍのアクリル樹脂製ノーマル水槽を飼育槽（１）、アクリル樹脂製の同サイズのオーバーフロー水槽（１１）をオゾン処理槽（３）および混合槽（４）とし、水槽台の下部に飼育槽（１）を、上部にオーバーフロー水槽（１１）を配置した。前記オーバーフロー水槽（１１）において、水槽底面からオーバーフロー管（９）上端までの高さは３８０ｍｍとし、中央に高さ４１０ｍｍのアクリル樹脂製仕切り板（７）を設置した。前記オーバーフロー水槽（１１）は、混合槽（４）と飼育槽（１）とが、オーバーフロー管（９）にて連結されるように、飼育槽（１）上に配置される。
　３．５重量％の人工海水（「レッドシーソルト」、株式会社ＭＭＣ企画製）２８０Ｌを飼育水とした。飼育水の循環を行う主循環ポンプ（５）として、水中ポンプ（「ネワ　ジェット　ＮＪ３０００」、ネワ（ＮＥＷＡ）社製）を用い、補助循環ポンプ（６）として、水中ポンプ（「ネワ　ジェット　ＮＪ１７００」、ネワ（ＮＥＷＡ）社製）を用いた。
　主循環ポンプ（５）には、物理ろ過槽（２ａ）として、外部式ろ過槽（「メガパワー６０９０」、ジェックス株式会社製）と、水槽用クーラー（「クールウェイ４００」、ジェックス株式会社製）を接続し、飼育槽（１）から混合槽（４）への循環を行った。一方、補助循環ポンプ（６）には、物理ろ過槽（２ｂ）として、外部式ろ過槽（「メガパワー６０９０」、株式会社ジェックス製）のみを接続し、飼育槽（１）からオゾン処理槽（３）および混合槽（４）への循環を行った。なお、両循環ポンプとも流量は約４Ｌ／分とし（コックにより調整）、飼育水の水温は２０℃に維持した。上記外部式ろ過槽には、物理ろ過槽とするため、ポリエステル製マットおよびポリエーテル製スポンジを収容した。
　補助循環ポンプ（６）の出口配管は、オゾン処理槽（３）における処理水量が６０Ｌとなるように、設置した。

　本実施例の処理システムについて、脱窒処理機能を試験するため、アンモニア性窒素として約０．５ｐｐｍとなるように塩化アンモニウムを飼育水に添加し、主循環ポンプ（５）および補助循環ポンプ（６）により、上記したように、飼育槽（１）からオゾン処理槽（３）および混合槽（４）への飼育水の循環を行った。

　オゾン処理槽（３）には、オゾン供給装置（８）として、微細気泡発生ノズル（「ループ流式ＯＫノズル　ＯＫＥ－ＭＢ０４ＦＪ」、有限会社ＯＫエンジニアリング製）とマグネットポンプ（「イワキ小型マグネットポンプ　ＭＤ－４０ＲＺ－Ｎ」、株式会社イワキ製）から構成される微細気泡発生装置の自吸口に、研究用水冷オゾン発生器（「ラボゾン１５　ＬＯＧ－ＬＣ１５Ｇ」、エコデザイン株式会社製）を連結して作製したオゾン微細気泡供給装置（８’）を設置した。なお、オゾンの原料として、酸素ボンベの酸素ガスを使用し、原料の酸素ガス流量は０．１５Ｌ／分、オゾン発生量は２．４ｇ／時の条件でオゾンガスを供給し、約１００μｍの平均気泡径にて、オゾン微細気泡を発生させた。また、オゾン微細気泡の前記平均気泡径は、レーザー回折式粒度分布測定により測定した。
　混合槽（４）には、効果的な脱窒反応および飼育槽（１）への酸素供給を目的として、微細気泡発生ノズル（「ループ流式ＯＫノズル　ＯＫＥ－ＭＢ０４ＦＪ」、有限会社ＯＫエンジニアリング製）と水中ポンプ（「ブラシレスＤＣ水中ポンプ　Ｍ６ＳＰ－Ａ１０－０２」、有限会社プティオ製）からなる微細気泡発生装置（１０）を収容し、稼働させた。前記微細気泡発生装置（１０）にて自吸する気体は空気とし、空気流量は０．１５Ｌ／分とした。また、発生させる微細気泡について、レーザー回折式粒度分布測定による平均気泡径は、８０μｍ～１００μｍであった。

　飼育槽（１）中のアンモニア性窒素を含有する飼育水のオゾン処理を行う場合、まず補助循環ポンプ（６）の稼働を停止することで、サイフォンの原理により、オゾン処理槽（３）中の処理水の水面が補助循環ポンプ（６）の出口配管の先端の位置となるまで、オゾン処理槽（３）中の飼育水を飼育槽（１）中に逆流させた。本実施例では、この逆流によりオゾン処理槽（３）内の飼育水量が約６０Ｌとなった。この逆流が停止すると、オゾン処理槽（３）内に残存する飼育水は、主循環ポンプ（５）による循環から独立し、一時的に回分状態となる。
　続いて、オゾン処理槽（３）内の飼育水に対し、上記条件でオゾン微細気泡供給装置（８’）によりオゾン微細気泡を発生させ、１０分間処理を行った。オゾン処理の際、水面に放出される未反応のオゾンガスは、酸化マンガン触媒 (パラジウム添加) によるオゾン分解器（「インライン用オゾン分解器　ＥＤ－ＭＤ９－５００Ｓ）、エコデザイン株式会社製）により分解処理した。

　オゾン処理後、補助循環ポンプ（６）の稼働を再開し、オゾン処理槽（３）を再び流通状態とした。オゾン処理槽（３）内の処理水が、仕切り板（７）を越えて混合槽（４）に流入し、主循環ポンプ（５）により混合槽（４）内に循環される飼育水と混合された後、オーバーフロー管（９）から飼育槽（１）に放出される。補助循環ポンプ（６）による循環が完全循環となってから９０分後に、飼育槽（１）の飼育水を採取し、飼育水中の酸化性物質濃度をο－トリジン法により、アンモニア性窒素濃度および硝酸性窒素濃度をそれぞれサリチル酸法およびカドミウム還元法により定量した。定量結果を表１に示した。

　表１に示されるように、飼育水中の酸化性物質濃度はオゾン濃度に換算した濃度にて、０．０３９ｍｇ／Ｌであり、生物学的に問題がないとされる０．０５ｍｇ／Ｌ以下であった。オゾン処理終了直後のオゾン処理槽（３）内の酸化性物質濃度は、オゾン濃度にして１．１ｍｇ／Ｌであるため、この処理水が直接飼育槽（１）へ流入すると、飼育槽（１）中のオゾン濃度が容易に０．０５ｍｇ／Ｌを超えてしまうと予想され、実施例１のシステムにより、オゾン処理後の酸化性物質濃度を効率的に低減できることが示された。
　また、表１に示されるように、アンモニア性窒素濃度は０．３２ｐｐｍまで低下しており、回分式のみの脱窒処理では、理論上０．４０ｐｐｍまでの低下に留まるが、回分式での脱窒に加えて、流通式で進行する脱窒の寄与も加わることにより、より効果的なアンモニア性窒素の脱窒処理が可能であることが示された。なお、硝酸性窒素濃度は常に検出限界以下であった。
　さらに、上記オゾン処理終了直後のオゾン処理槽（３）内の酸化性物質濃度がオゾン濃度にして１．１ｍｇ／Ｌであることから、オゾン処理槽（３）にて飼育水のオゾン処理を行うことにより、飼育水の効果的な殺菌、脱色処理が可能である。

　実施例１のシステムにより、飼育水の脱窒処理を行った上記結果により、０．５ｐｐｍのアンモニア性窒素を含有する飼育水に対し、本発明のシステムでは、オゾン処理槽（３）内の酸化性物質濃度を、オゾン濃度換算で約１．１ｐｐｍとし、１０分間の処理を行うことが最適条件であることが示唆された。

　［実施例２］飼育水の脱窒処理
　実施例１の処理システムにおいて、飼育水中のアンモニア性窒素濃度を１ｐｐｍ、オゾン処理時間を１５分とした他は、実施例１における脱窒処理と同様に飼育水の処理を行った。実施例１における処理の場合と同様に、補助循環ポンプ（６）による循環が完全循環となってから９０分後に、飼育槽（１）の飼育水を採取し、飼育水中の酸化性物質、アンモニア性窒素および硝酸性窒素の各濃度を測定した。測定結果を表２に示した。

　オゾン処理終了直後のオゾン処理槽（３）内の酸化性物質濃度は、オゾン濃度換算にて１．９ｍｇ／Ｌと高濃度であったが、表２に示されるように、実施例２の脱窒処理後の飼育水中の酸化性物質濃度は、オゾン濃度換算にて０．０３０ｍｇ／Ｌであり、生物学的に問題のない程度にまで激減したことが認められた。また、アンモニア性窒素濃度は０．７３ｐｐｍであり、飼育水中のアンモニア性窒素濃度が１ｐｐｍである場合、オゾン処理時間が１５分では最適条件とはいえないまでも、アンモニア性窒素がより効果的に脱窒処理されたことが認められた。なお、本実施例の脱窒処理においても、硝酸性窒素は、検出限界以下であった。

　［実施例３］飼育水の殺菌処理
　実施例１の処理システムにおいて、オゾン処理槽（３）中の飼育水６０Ｌに対し、オゾン微細気泡発生装置（８’）により、飼育水中のオキシダント濃度がオゾン濃度換算で３．９２ｍｇ／Ｌとなるようにオゾン微細気泡を発生させ、オゾン処理を行った。この処理水をサンプリングし、オゾン処理を行わずにろ過滅菌を施した人工海水で、２．０ｍｇ／Ｌ、１．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、０．１ｍｇ／Ｌの各オキシダント濃度（オゾン濃度換算で）となるように希釈した。なお、オキシダント濃度が０ｍｇ／Ｌの希釈液としては、オゾン処理を行わずにろ過滅菌を施した人工海水を用いた。前記各希釈液１０ｍＬを滅菌済みの３０ｍＬ三角フラスコに収容し、ここにニュートリエントブロス（ＮＢ）液体培地で一晩本培養した大腸菌（Escherichia coli NBRC3972）液を１０倍希釈した菌体液（約２．３×１０^８ｃｅｌｌｓ／ｍＬ）０．１ｍＬを添加し、３７℃、１５０ｒｐｍ、１５分間の条件でインキュベートした。各処理液を生理食塩水で１０００倍に希釈し、希釈液０．１ｍＬを、プラスチックシャーレ（直径８５ｍｍ）中のＬＢ固体培地の表面に塗布し、ガラス製スプレッダーで塗り広げた後、室温（２３℃）にて一晩静置培養した。培養後、ＬＢ固体培地上に形成されたコロニー数を計測することで、三角フラスコ中の大腸菌の生菌数（個／ｍＬ）および殺菌率（％）を算出し、表３に示した。

　表３に示されるように、オキシダント濃度がオゾン濃度換算で０．５ｍｇ/Ｌ以下では、大腸菌に対する殺菌効果はほとんど認められなかったが、オキシダント濃度が１．０ｍｇ／Ｌになると、生菌数はほぼ半減し、１．５ｍｇ／Ｌ以上のオキシダント濃度では、殺菌率が１００％となった。
　上記結果から、実施例１のシステムにより効率的で安全な脱窒が可能になるだけでなく、飼育水内の大腸菌をはじめとする雑菌を効率的に殺菌処理することが可能であることが示された。

　［実施例４］飼育水の脱色処理
　実施例１の処理システムにおいて、フミン酸ナトリウム（シグマ－アルドリッチ社、Ｈ１６７５２）を、４５０ｎｍにおける吸光度が０．０３５となるように飼育水中に添加し、オゾン処理槽（３）にて、オゾン微細気泡発生装置（８’）によりオゾン微細気泡を発生させてオゾン処理を行った。オゾン処理時間を１５分間とした他は、実施例１における場合と同様に飼育水の処理を行った。補助循環ポンプ（６）による循環が完全循環となってから９０分後に、飼育槽（１）の飼育水を採取し、４５０ｎｍにおける吸光度を測定して、下記式（Ｉ）により脱色率を算出した。

　オゾン処理は、オゾン処理槽（３）での回分式処理と流通式処理の総処理時間１２０分（２時間）を１セットとし、７セット繰り返して行った。各セットのオゾン処理ごとにアンモニア性窒素が減少するため、各セットのオゾン処理前に、塩化アンモニウムを０．５ｐｐｍ～１ｐｐｍとなるように飼育水に添加し、飼育槽内の残存オキシダント濃度がオゾン換算で常に０．０５ｍｇ／Ｌ未満となるようにした。
　各セットのオゾン処理終了後に飼育水の脱色率を算出し、表４に示した。

　表４に示されるように、オゾン処理の回数が増えるにつれ、フミン酸ナトリウムによる着色の脱色が進行し、１２時間後には、目視にて完全に脱色されたと評価される８５％以上の脱色率が達成された。
　なお、本処理中において、飼育槽（１）内のオキシダント濃度はオゾン濃度換算で常に０．０５ｍｇ／Ｌ未満であり、硝酸性窒素の蓄積は認められなかった。
　上記結果から、実施例１のシステムにより、飼育水中のアンモニア性窒素を効率よく安全に低減させながら、飼育水の脱色処理を行い得ることが示唆された。

　［実施例５］飼育水の脱臭処理
　実施例１の処理システムにおいて、飼育槽（１）に、殻長８ｃｍ前後のキタムラサキウニ１５個体、体長約２０ｃｍのメバル、クロソイ、ドンコ各１個体、体長約１０ｃｍのカジカ２個体を収容し、２か月間養殖を行った。飼育水中のアンモニア性窒素濃度が１ｐｐｍ以上になった場合に、オゾン処理槽（３）での回分式処理１５分と、その後の流通式処理の総処理時間１２０分（２時間）を１セットとしたオゾン処理を、アンモニア性窒素濃度が０．５ｐｐｍになるまで繰り返した。それ以外は実施例１における処理と同様に、飼育水の処理を行った。
　飼料としては、魚類にはマス用飼料（「マス固形４」、日清丸紅飼料株式会社製）を魚類の体重の１％程度、キタムラサキウニには乾燥コンブを水で戻したものを１日に食べきれる量毎日与えた。発生したフンは毎日回収して除去した。
　本システムの飼育槽（１）上部から発生する臭いの強さを、臭いセンサー（ポータブル型ニオイセンサｍｉｎｉ　ＸＰ－３２９ｍ、新コスモス電機株式会社製）を用いて評価した。養殖開始直前の数値をベース値とし、２か月後の臭いの強さを評価した。

　２か月後の飼育槽（１）上部におけるにおいセンサーの値は、一桁目の数字が変動するのみであり、官能的にも、養殖特有の魚臭は感じられなかった。
　なお、養殖期間中、飼育水のオキシダント濃度はオゾン濃度換算で常に０．０５ｍｇ／Ｌ未満で、硝酸性窒素濃度は数ｐｐｍであり、飼育水の外観は無色透明であった。死んだ魚介類は１個体もなく、飼料の食いつきも良好であった。
　上記の結果から、実施例１のシステムにより、効率的かつ安全に脱窒を行いながら、脱色に加えて脱臭処理も行い得ることが示された。

　［実施例６］飼育水中のプランクトンの殺処理
　実施例１の処理システムにおいて、オゾン処理槽（３）中の飼育水６０Ｌに対し、オゾン微細気泡発生装置（８’）により、飼育水中のオキシダント濃度がオゾン濃度換算で４．１０ｍｇ／Ｌとなるようにオゾン微細気泡を発生させて、オゾン処理を行った。この処理水をサンプリングし、オゾン処理を行わずにろ過滅菌を施した人工海水で４．１０ｍｇ／Ｌ、２．６７ｍｇ／Ｌ、１．６７ｍｇ／Ｌ、１．４４ｍｇ／Ｌ、０．８９ｍｇ／Ｌ、０．４４ｍｇ／Ｌのオキシダント濃度（オゾン濃度換算にて）になるように希釈した。なお、オキシダント濃度が０ｍｇ／Ｌの希釈液としては、オゾン処理を行わずにろ過滅菌を施した人工海水を用いた。前記各処理水の希釈液９ｍＬに、プランクトン（キートセロス　グラシリス（Chaetoceros gracilis）、ヤンマーホールディングス株式会社製）原液１ｍＬを添加（最終オキシダント濃度＝３．７ｍｇ／Ｌ、２．４ｍｇ／Ｌ、１．５ｍｇ／Ｌ、１．３ｍｇ／Ｌ、０．８ｍｇ／Ｌ、０．４ｍｇ／Ｌ、０ｍｇ／Ｌ）し、３０分間処理を行った。その後、エタノールに溶解した１（ｗ／ｖ）％のニュートラルレッド溶液を５μＬ添加して、生細胞を３０分間染色した。染色した各処理液を遠心分離にて濃縮後、カメラ付き顕微鏡（培養顕微鏡「ＣＫＸ５３－２２ＰＨ－Ｄ」および顕微鏡用デジタルカメラＤＰ２３、オリンパス株式会社製）にて染色の状況を観察し、染色された生細胞数および染色されない死細胞数を計測し、各処理水の希釈液における死細胞の割合を算出した。結果を図４に示した。

　図４に示されるように、オキシダント濃度がオゾン濃度換算で１．３ｍｇ／Ｌを超えると、染色されない死んだプランクトン細胞の割合が急激に増加し、１．５ｍｇ／Ｌ以上のオキシダント濃度（オゾン濃度換算で）では、ほぼ全てのプランクトン細胞が死滅したことが認められた。
　上記結果から、実施例１のシステムにより、効率的で安全な脱窒が可能になるだけでなく、飼育水中のプランクトンを良好に殺処理し得ることが示された。

　以上詳述したように、本発明により、飼育水中のアンモニア性窒素の分解、ならびに飼育水の殺菌および脱色処理を効率的に行い得る高濃度のオゾン処理と、処理水に残存する酸化性物質の低減とを両立することができ、魚介類等の水産物を高密度で飼育する環境下においても、飼育水中のアンモニア性窒素の除去、ならびに飼育水の殺菌および透明化処理を効率よく行うことのできる脱窒、殺菌および脱色システム、ならびに、飼育水を効率よく脱窒、殺菌および脱色処理する方法を提供することができる。
　また、本発明により、飼育水中のアンモニア性窒素の除去、ならびに飼育水の殺菌および透明化処理に加えて、飼育水の脱臭処理および飼育水のプランクトンの殺処理を効率的に行い得る脱窒、殺菌、脱色、脱臭およびプランクトンの殺処理システム、ならびに、飼育水を脱窒、殺菌、脱色、脱臭処理する方法および飼育水のプランクトンを殺処理する方法を提供することができる。
　従って、本発明の脱窒、殺菌および脱色システム、飼育水を脱窒、殺菌および脱色処理する方法、脱窒、殺菌、脱色、脱臭およびプランクトンの殺処理システム、ならびに、飼育水を脱窒、殺菌、脱色、脱臭処理する方法および飼育水のプランクトンを殺処理する方法は、飼育水量の多い水産物の閉鎖循環式陸上養殖や、水族館等における水産物の飼育等において有用であり、また、赤潮等の有害プランクトンや有害成分の分解が求められる状況において、有効に利用され得る。

　本願は、日本国で出願された特願２０２２－１２３４０３を基礎としており、それらの内容は、本明細書にすべて包含されるものである。

　　１　飼育槽
　　２ａ　物理ろ過槽
　　２ｂ　物理ろ過槽
　　３　オゾン処理槽
　　４　混合槽
　　５　主循環ポンプ
　　６　補助循環ポンプ
　　７　仕切り板
　　８　オゾン供給装置
　　８’　オゾン微細気泡発生装置
　　９　オーバーフロー管
　　１０　微細気泡発生装置
　　１１　オーバーフロー水槽

Claims

　飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムであって、混合槽はオゾン処理槽の後方に設置され、主循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽および混合槽間に飼育水を常時循環させるポンプであり、補助循環ポンプは飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間に飼育水を循環させるポンプであり、補助循環ポンプの停止により、オゾン処理槽における飼育水の処理を回分式とし、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とする、システム。
　オゾン処理槽がオゾン微細気泡を供給し得るオゾン供給装置を有する、請求項１に記載のシステム。
　オゾン微細気泡を供給し得るオゾン供給装置が、微細気泡発生ノズルとマグネットポンプとから構成される微細気泡発生装置とオゾン発生器とが連結されてなる、請求項２に記載のシステム。
　飼育槽の上部に仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽が設置され、仕切り板の高さは混合槽における飼育水の水面よりも高めの高さに設定され、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽から飼育水が仕切り板を超えて混合槽へ流入する、請求項１～３のいずれか１項に記載のシステム。
　仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽がオーバーフロー水槽であり、混合槽がオーバーフロー管により飼育槽と連結される、請求項４に記載のシステム。
　飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽およびオゾン処理槽の後方に設置された混合槽、ならびに主循環ポンプおよび補助循環ポンプを含む飼育水の脱窒、殺菌および脱色処理システムにおいて、主循環ポンプにより飼育槽、物理ろ過槽、混合槽間に飼育水を常時循環させながら、飼育槽、物理ろ過槽、オゾン処理槽および混合槽間に飼育水を循環させる補助循環ポンプの稼働を停止させて、オゾン処理槽にて飼育水を回分式にて処理した後、補助循環ポンプを稼働させてオゾン処理槽における飼育水の処理を流通式とし、オゾン処理槽におけるオゾン処理後の処理水を、主循環ポンプにより混合槽に循環される飼育水と混合させて、オゾン処理槽における処理水中の酸化性物質を低減させるとともに、飼育水中のアンモニア性窒素の脱窒を行うことを含む、飼育水の処理方法。
　飼育水のオゾン処理をオゾン微細気泡により行う、請求項６に記載の処理方法。
　オゾン微細気泡が、微細気泡発生ノズルとマグネットポンプとから構成される微細気泡発生装置とオゾン発生器とが連結されたオゾン供給装置により供給される、請求項７に記載の処理方法。
　飼育水の脱窒、殺菌および脱色システムが、飼育槽の上部に仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽が設置され、仕切り板の高さは混合槽における飼育水の水面よりも高めの高さに設定されており、補助循環ポンプの稼働により、オゾン処理槽から飼育水が仕切り板を超えて混合槽へ流入するシステムである、請求項６～８のいずれか１項に記載の処理方法。
　飼育水の脱窒、殺菌および脱色システムにおいて、仕切り板で区切られたオゾン処理槽および混合槽がオーバーフロー水槽であり、混合槽がオーバーフロー管により飼育槽と連結されている、請求項９に記載の処理方法。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムである、請求項１～３のいずれか１項に記載のシステム。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムである、請求項４に記載のシステム。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムである、請求項５に記載のシステム。
　さらに飼育水の殺菌処理または脱色処理を行うことを含む、請求項６～８のいずれか１項に記載の処理方法。
　さらに飼育水の殺菌処理または脱色処理を行うことを含む、請求項９に記載の処理方法。
　さらに飼育水の殺菌処理または脱色処理を行うことを含む、請求項１０に記載の処理方法。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムであって、さらに飼育水の脱臭処理またはプランクトンの殺処理を行うことを含む、請求項６～８のいずれか１項に記載の処理方法。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムであって、さらに飼育水の脱臭処理またはプランクトンの殺処理を行うことを含む、請求項９に記載の処理方法。
　飼育水の脱臭処理システムまたは飼育水のプランクトンの殺処理システムであって、さらに飼育水の脱臭処理またはプランクトンの殺処理を行うことを含む、請求項１０に記載の処理方法。