固体粒子除去プロセス（I）：固体粒子の危険性

循環水システムにおけるほぼすべての廃棄物は飼料から発生します。これらの廃棄物は通常、二つの形で現れます：食べ残しの飼料と摂取後の排泄物です。これらすべての廃棄物は固体、液体、および気体の形で存在します。その中でも、固体廃棄物は沈降特性に基づいて次の二つに分けられます。

沈降する固体粒子

粒子径が100 μmを超える固体粒子。主に大きな飼料の粒子や養殖生物の大きな糞などです。これらの粒子は水中で比較的速やかに沈殿し、一部は単純な沈殿によって除去できます。

沈降しない固体粒子（懸濁状の固体廃棄物）

100 μm以下の粒子サイズを持つ固体廃棄物は、懸濁固体粒子とも呼ばれます。懸濁固体粒子の主な源は魚の糞です。糞の総生成量は給餌率と正の相関があります。懸濁固体粒子の総含有量＝与えられた飼料の25%です。

• 固体微粒子の危険性

固体粒子は循環型水産養殖システムのすべての側面に悪影響を与えるため、任意の循環水処理プログラムの主要な目標は、固体浮遊粒子を取り除くことです。

1. 水質への影響

1) 透明度の低下：懸濁粒子は水を濁らせ、水の透明度を低下させます。これにより、水中での光の透過深度が影響を受け、一部の光合成に十分な光が必要な水生植物（循環式養殖システムで栽培されている場合）は、その光合成効率が低下します。例えば、通常の場合、透明な養殖用水の透明度は約30〜50 cmですが、懸濁粒子の濃度が高いと、透明度が10 cm未満になることがあります。

2) 化学的酸素需要（COD）と生物化学的酸素需要（BOD）の増加：懸濁粒子に含まれる有機成分（未摂取飼料、養殖生物の排せつ物など）は水中で分解され、この過程では酸素が消費されます。これにより、水体のCODとBODが増加し、水が無酸素または嫌気状態になることがあります。例えば、閉鎖型循環養殖システムにおいて、懸濁粒子が多すぎると、水中の溶解酸素濃度が通常の6-8mg/Lから3-4mg/L以下に低下することがあります。

• 養殖動物への影響

1) 呼吸と摂食への影響：浮遊粒子は、養殖生物の鰓やその他の呼吸器官に付着し、酸素の交換を妨げることがあります。フィルター摂食を行う生物、例えば貝類では、過剰な浮遊粒子がそのフィルタリング過程を妨害し、効果的に食物を取り込むことができなくなります。例えば、魚の鰓が大量の浮遊粒子で覆われると、息切れと成長の遅れが起こります。高濃度の浮遊物質環境では、貝類のフィルタリング効率が30%～50%低下することがあります。

2) 病気の誘発とストレス反応：浮遊粒子は有害な微生物（細菌、ウイルス、寄生虫など）が付着し、繁殖する場を提供します。これらの微生物は養殖生物を感染させ、病気を引き起こす可能性があります。さらに、高い濃度の浮遊粒子は養殖生物を長期間にわたってストレス状態に置き、その免疫機能を低下させます。例えば、エビの養殖では、高い浮遊物質環境下でエビがヴィブリオなどの病原体に感染する確率が大幅に増加します。