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【熱帯魚】水槽で【水替え】不要の【ろ過】ができる環境を作る5つの条件








概要

■流動還元濾過の用いた飼育水槽実施写真。

■照明方法。

■トウガラシ型異形ノズルによる微細泡沫の立証方法。

■微細泡沫、及び有機物の含有する飼育水の立証方法。

■絶対好気環境を形成する噴流形状。

■バイオフィルムの形成写真。

■光によるS(硫黄)還元作用の実施。

■泡沫による流動還元濾過の立証実験。






実施水槽の基本仕様
  1. 水槽STYLE【OH】

  2. 総水量  【約57L】

  3. ろ過材  【大磯砂利】

  4. 飼育生体 【小型熱帯魚】


各部位の名称


サンプ =【循環槽】

水槽  =【飼育層】

背面部 =【沈殿槽】

濾過方式=【流動還元濾過】

 ※記事には本技術特許の権利内容を含んでいます。










照明―形状T10 高輝度LEDホワイト 照射角度30度














ノズルより生成される微細泡沫の実施。

方法―光照射による気液界面(泡沫膜)の反射確認。


上部照射により光の反射が下へ反映し目視できる様子。






















上部照射により光の反射が上部へは反映されない。





















有機物を含有する飼育水の確認

薄明光線(チンダル現象)の形成によりコロイド粒子の含有する飼育水の立証。




















トウガラシ型異形ノズルの噴流。



沈殿物(疎水性化合物)を用いたバイオフィルムの形成。





波長600㎚~700㎚の光源を照射しH2S(硫化水素)を炭酸同化(炭素固定)する光合成硫黄細菌の繁殖。※砂利は有機物を循環層に誘導する為に使用。




※ピンク色はバイオクロロフィルを持つ紅色硫黄細菌。



流動還元濾過の立証実験

泡沫により絶対好気環境を形成し、H2S【硫化水素】を大気へ放出し除去することで流動還元濾過を行う。※多孔質の濾材使用。



流動還元濾過作用比較。  期間―20日


泡沫を用いた絶対好気環境。

左の図はガラス表面に疎水物質を有した大型のバイオフィルムが無数に形成された。

















右の図面は水流の速さによってバイオフィルムの成長が阻害され、ガラスの透明度が保たれている。

水流を用いた絶対好気環境。


















上記効果を解析していくと新たな課題が浮き上がってくる。

熱帯魚の【病気】感染の要因解析

2018年~

仮説ーシアノバクテリア【藍藻】の毒素であるミクロシスチンの生体への影響


シアノバクテリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

藍藻、ラン藻 (らんそう) (: blue-green algae) は、酸素発生を伴う光合成 (酸素発生型光合成) を行う細菌の一群、またはそれに属する生物のことである。細菌の中には、他にも光合成を行うグループが存在するが (光合成細菌と総称される)、酸素発生型光合成を行う細菌は藍藻のみである。藍藻は、系統的には細菌ドメイン (真正細菌) に属する原核生物であり、他の藻類よりも大腸菌乳酸菌などに近縁である。そのため、シアノバクテリア (藍色細菌) (英: cyanobacteria) とよばれることも多い

熱帯魚への有毒性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

藍藻の中には毒 (藍藻毒、シアノトキシン cyanotoxin) を生成するものがおり、家畜やヒトに被害が生じることもある[170][171][172][173][174]非リボソームペプチド (リボソームにおける翻訳を介さないペプチド) であるミクロシスチンノジュラリンタンパク質ホスファターゼを阻害し、肝臓毒となる。


つまり、シアノバクテリアの繁殖により、上記毒素が熱帯魚の病気感染に何らかの影響を与えているのではないか?


【仮】解決手段

ブラックライト405nmの照射実験

従来通り、循環層に1w −660nmの24時間照明と飼育層に1w×2白色照明は実施した状態で3w×6-405nmを飼育層に照射。


開始日、2018年10月3日




ガラスの蓋をして24時間照明を開始。


10月15日、2匹の尾ビレに尾腐れ病が生じていた為対流層に移し、三十匹のネオンテトラを投入。


10月19日、新たに3匹の尾ビレに尾腐れ病の初期症状が見られた。

対策としてガラスによる浸透率の低下を防ぐために蓋を取った。


2018/10/23

尾腐れ病の進行が止まり、改善傾向が見られている。

3匹中2匹は完治へ向かっている。

油膜が水面に生じた。


2018/10/24

水面に気泡が無数に生じた。また、油膜は以前より軽減された。


2018/10/25

水足しを約2L行った。水面の気泡は以前よりけいげんされた。

油膜もけいげんされた。

3匹に尾腐れ病がまた発症したとと追われる。


2018/10/29

飼育層の壁面に付着する苔を除去した。

油膜の量が軽減された。

尾腐れ病に掛かっている3匹のうち1匹は完治、1匹はほぼ完治に向かっている。一番酷い1匹も進行が止まっている。

また、油膜の原因候補として苔或いはバイオフィルムが挙げられる。対流層において、苔或いはバイオフィルムの成長が著しく、何らかの作用で油膜が生じている可能性がある。



実施内容の修正と実行

なUVB照射実験 2018/10/31.AM11:16から開始


 UV Aの405nmブラックライトを今日辞めて、UVB照射実験に切り替えをした。

UV Aの照射実験では尾腐れ病の発症を抑えることができず、さらにはエラ病をも発症させてしまった為、その近紫外線波長では効果がないと判断し、ビタミンb を合成するとされているUV Aに対して刺激が強めのUVBによる照射実験を開始するに至った。


 また、その他の理由である今回の実験背景として、A-mi30hでの水換え不要水槽の能力立証として、実施していた。従来技術との差別化に置いて以下の特徴をもつ。


1.フィルター要らずの強力な生物濾過。

2.ベアタンクでの生物濾過

3.フィルター有りと同様の生体数を飼育できる。


 しかしながら、飼育生体に病気が見られ、また、水質の変化が大きく、思うよな効果を発揮出来ていなかった。より具体的には、水量57Lに対し体長5cm程のネオンテトラ【熱帯魚】を30匹強の長期飼育が困難であり、6ヶ月程で半分の数にまで減ってしまう。死因は、針病、尾腐れ病が主な症状であった。


 また、今回使用の飼育水は、約一年前から水換えを行っておらず、まず足しのみである。さらには、汽水域に生息するシジミの浄化作用の実験にも使っており、死亡したシジミ【ヤマトシジミ】十数匹をそのまま除去せず放置している。現在その個体は全て分解された。代わりにシアノバクテリアの増殖が増したような感じである。


2018/11/01死亡数0匹

複数の生体が散乱した苔を食し、フンが多量にあった。

餌を与えた。

水面の気泡が微量に生じていた。

油膜は無し。


シアノバクテリアの大量発生により、油膜の原因物質が生成される可能性があることがわかった。


尾腐れ病の症状は全員改善されている。

 また、上述しているシアノバクテリアと油膜の関係において、壁面にシアノバクテリアが付着していく事は藍藻としてよく知られているが、実際にはシアノバクテリアが付着する前にバイオフィルムが先に形成されて、その上にシアノバクテリアがつき始める。ここからわかることは、バイオフィルムの付着によって壁面の凹凸が大きくなり、より有機物を付着させやすくしてしまうことが言える。これにより、新たな微生物が繁殖を始めるわけだが、バイオフィルムのマトリクス構成要素として、酸素の有る無しやその他の環境別に微生物が住み分けされて、さらにはお互いに相互し合いながら成長していくことが知られている。つまり、熱帯魚の飼育に好適な環境を水槽内で構築していても、それは砕かれてしまうことになる。シアノバクテリアが繁殖を始める、さらに凹凸が大きくなり、有機物の付着量も大きくなってくるとその環境に適したそれぞれの多種多様な微生物が各層で繁殖をするいわばサンドイッチのような状態になると考えられ、そこで油膜の原因物質も生成されるようになるのではないかと考えられる。しかしながら、今のところ確認する手段がない為、いつの日か立証したいと思う。そうでなければ、今回のように、水面付近のシアノバクテリアを除去しただけで、油膜が無くなるというのは中々説明できることではないことは確かだ。