CN109717069A - 利用超声波发生器的紫菜处理装置以及利用超声波发生器的紫菜处理方法 - Google Patents

利用超声波发生器的紫菜处理装置以及利用超声波发生器的紫菜处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及利用超声波发生器的紫菜处理器以及利用超声波发生器的紫菜处理方法，利用超声波的紫菜处理器包括：船舶，其可漂浮在海上；紫菜处理水槽，其放置在船舶上，内部具有可以装满溶液的空间；紫菜移动装置，其包括紫菜缠着的多个紫菜养殖绳，可以将紫菜养殖绳由所述紫菜处理水槽的一端向另一端移动；酸溶液，其被装满在所述紫菜处理水槽中；超声波发生器，其连接于所述紫菜处理水槽，对所述紫菜处理水槽发生超声波。通过所述超声波发生器发生的超声波通过所述紫菜处理水槽传递于所述紫菜处理水槽内装满的所述酸溶液而处理紫菜。利用超声波发生器的紫菜处理方法包括：紫菜处理水槽设置步骤；酸溶液稀释步骤；超声波发生步骤；紫菜处理步骤。

Description

利用超声波发生器的紫菜处理装置以及利用超声波发生器的 紫菜处理方法
【技术领域】
本发明涉及利用超声波发生器的紫菜处理装置和利用超声波发生器 的紫菜处理方法，具体是，利用超声波发生器对装满酸溶液的紫菜处理 水槽发生超声波而处理紫菜的利用超声波发生器的紫菜处理装置及利用 超声波发生器的紫菜处理方法。
【背景技术】
通常养殖紫菜时，除了长出紫菜之外，还有海藻、硅藻类和杂苔也 缠在一起生长，给高品质紫菜的生产带来了一定的困难。因此使用盐酸 去除这种海藻、硅藻类和杂苔，利用盐酸可以去除给紫菜养殖带来伤害 的海藻、硅藻类和杂苔。
具体是，紫菜与海藻、硅藻类和杂苔相比，由于细胞壁厚，抗盐酸 性高，利用盐酸处理，可以去除紫菜以外的海藻、硅藻类和杂苔。但利 用盐酸的紫菜处理方式存在以下问题。
用盐酸处理紫菜时，将盐酸在海水中稀释，使紫菜从稀释的盐酸通 过10秒至20秒时间而处理紫菜。用盐酸处理紫菜时，盐酸需移至紫菜 养殖场，然后将搬移的盐酸稀释在海水中使用。
盐酸是有害化学物质，高浓度盐酸属于极危险的物质，因此规定禁 止使用高浓度无机酸盐酸尤其35％以上的工业用盐酸。建议使用由有机 酸和无机酸合成的酸度在9.5％水平的紫菜活性处理剂替代高浓度工业用 盐酸。
但使用酸度9.5％左右的紫菜活性处理剂处理紫菜，需将相当大量的 紫菜活性处理剂移到紫菜处理养殖场。如果使用35％以上的工业用盐酸， 则一桶盐酸即可处理紫菜，但使用酸度9.5％左右的紫菜活性处理剂，则 需要倒入10桶的量。
由于这些问题，有些渔民甚至非法使用35％以上工业用盐酸的事情 频繁发生。但35％以上的工业用盐酸属于极危险的物质，容易使作业人 员遭受危险，35％以上的工业用盐酸还会恶化海洋环境污染。
很多渔民因禁止使用费用低廉且效果好的工业用盐酸只能使用紫菜 活性处理剂而提出意见，但在实际相关法律上，不能因而只为紫菜养殖 业者对涉及有害化学物质(高浓度盐酸)的有关法律设定例外。因此需 求一种技术来改进利用盐酸的紫菜处理方式的效果。
【发明内容】
【技术问题】
为解决上述问题，本发明具体提供一种利用超声波发生器给装满酸 溶液的紫菜处理水槽发生超声波而处理紫菜的利用超声波发生器的紫菜 处理装置及利用超声波发生器的紫菜处理方法。
【技术方案】
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置包括： 船舶，其可漂浮在海上；紫菜处理水槽，其放置在所述船舶上，内部具 有可以装满溶液的空间；紫菜移动装置，其包括紫菜缠着的多个紫菜养 殖绳，可以将所述紫菜养殖绳由所述紫菜处理水槽的一端向另一端移动； 酸溶液，其被装满在所述紫菜处理水槽中；超声波发生器，其连接于所 述紫菜处理水槽，对所述紫菜处理水槽发生超声波。通过所述超声波发 生器发生的超声波通过所述紫菜处理水槽被传递于所述紫菜处理水槽内 装满的所述酸溶液而处理紫菜。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置的所 述超声波的频率是15,000Hz至180,000Hz。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置的所 述超声波频率是15,000Hz至25,000Hz。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置的所 述酸溶液的pH值为5.0或更低。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置的所 述紫菜处理水槽可在所述船舶上装卸。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法包括： 在漂浮在海上的船舶上配置内部具有可以装满溶液的空间的紫菜处理水 槽的步骤；在所述紫菜处理水槽上装满酸溶液，将所述酸溶液用海水稀 释的步骤；通过连接于所述紫菜处理水槽并给所述紫菜处理水槽发生超 声波的超声波发生器给所述紫菜处理水槽发生超声波的步骤；通过包括 紫菜缠着的多个紫菜养殖绳构成并将所述紫菜养殖绳由所述紫菜处理水 槽的一端向另一端移动的紫菜移动装置，将紫菜由所述紫菜处理水槽的 一端向另一端移动的步骤。通过所述超声波发生器的发生的超声波通过 所述紫菜处理水槽被传递于所述紫菜处理水槽中装满的所述酸溶液而处 理紫菜。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法的所 述超声波的频率是15,000Hz至180,000Hz。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法的所 述超声波的频率是15,000Hz至25,000Hz。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法的所 述酸溶液的pH值为5.0或更低。
为解决上述问题，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法的所 述紫菜处理水槽可在所述船舶上装卸。
【有益效果】
本发明的有益效果在于，利用超声波发生器给可在船上装卸且装满 酸溶液的紫菜处理水槽发生超声波而处理紫菜，因此在低浓度的酸中也 可以有效处理紫菜。根据本发明，不需使用高浓度盐酸，从而防止海洋 环境污染。
【附图说明】
图1是显示本发明实施例的利用超声波发生器的紫菜处理装置的示 意图；
图2是显示本发明实施例的利用超声波发生器的紫菜处理方法的工 序图；
图3和图4是对根据本发明的实施例利用超声波并通过无机酸调节 pH去除海藻与不利用超声波而是通过无机酸调节pH去除海藻的比较；
图5和图6是对根据本发明的实施例利用超声波并通过有机酸调节 pH去除海藻与不利用超声而是通过有机酸调节pH去除海藻的比较；
图7至图8是显示根据本发明的实施例使超声波的频率变化并通过 有机酸去除海藻的示意图；
图9是显示根据本发明实施例利用超声波去除杂苔的示意图；
图10至图11是显示根据本发明实施例利用超声波去除硅藻类的示 意图。
【符号说明】
100：紫菜处理装置； 110：船舶；
120：紫菜处理水槽； 130：紫菜移动装置；
131:紫菜养殖绳； 140：酸溶液；
150：超声波发生器；
S100：紫菜处理水槽设置步骤；
S200：酸溶液稀释步骤；
S300：超声波发生步骤；
S400：紫菜处理步骤。
【具体实施方式】
本发明涉及利用超声波发生器的紫菜处理器，是在装满酸溶液的紫 菜处理水槽中利用超声波发生器发生超声波而处理紫菜的利用超声波发 生器的紫菜处理器。下面结合附图详述本发明的优选实施例。
根据图1，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理装置(100)的结 构包括：船舶(110)、紫菜处理水槽(120)、紫菜移动装置(130)、 酸溶液(140)、超声波发生器(150)。
所述船舶(110)可以漂浮在海上，是为了到紫菜养殖场移动所需的 移动装置。将所述船舶(110)移至紫菜养殖场后，将紫菜装进所述船舶 (110)内设置的所述紫菜处理水槽(120)中，然后处理紫菜。所述船 舶(110)是只要在内部设置所述紫菜处理水槽(120)并可以移动至紫 菜养殖场的船皆可使用。
所述紫菜处理水槽(120)置于所述船舶(110)上，内部具备可以 装满溶液的空间。具体是，所述紫菜处理水槽(120)是被后述的酸溶液 (140)和海水一起装满，酸溶液(140)在海水中稀释后，是储存被稀 释的酸溶液(140)的场所。
所述紫菜处理水槽(120)中装满稀释的酸溶液(140)以后，将紫 菜放进稀释的酸溶液(140)后处理紫菜。所述紫菜处理水槽(120)可 以具备将海水引上来的泵，用以在海水中稀释酸溶液。
所述紫菜处理水槽(120)是可装卸地结合在所述船舶(110)上。 所述紫菜处理水槽可装卸地结合在所述船舶(110)，因此使用所述紫菜 处理水槽(120)以后容易清洁，有需要的船舶也可以选择使用所述紫菜 处理水槽(120)。
但所述紫菜处理水槽(120)并不限于可装卸地结合在所述船舶 (110)上，所述紫菜处理水槽(120)也可以固定在所述船舶(110)上。 就是说，所述紫菜处理水槽(120)可以是可装卸地结合在所述船舶 (110)上的，也可以是在所述船舶(110)上固定结合的。
所述酸溶液(140)被装到所述紫菜处理水槽(120)。具体是，所 述酸溶液(140)可以由无机酸构成，也可以由有机酸构成。所述酸溶液 (140)被装到所述紫菜处理水槽(120)以后，被海水稀释用来处理紫 菜。如后述内容，所述酸溶液(140)通过由所述超声波发生器(150) 发生的超声波，用低浓度的酸溶液也可以处理紫菜。
所述酸溶液(140)的pH值可以为5或更低，优选地，盐酸浓度可 以为1.5％或更低。所述酸溶液(140)的pH值也可以是1.0至2.0。(在 此，所述酸溶液(140)的pH值表示所述酸溶液(140)被海水稀释以后 的pH值。)就算使用这种低浓度的所述酸溶液(140)，但只要利用所 述超声波发生器(150)发生超声波，也可以有效处理紫菜。
所述超声波发生器(150)连接于所述紫菜处理水槽(120)，对所 述紫菜处理水槽(120)发生超声波。所述超声波发生器(150)是发生 相当于超声波的振动的装置，只要能够对紫菜处理水槽(120)发生超声 波，则可以结合在所述紫菜处理水槽(120)的各个地方。
通过所述超声波发生器(150)发生的超声波被传递到所述紫菜处理 水槽(120)，并传递到所述紫菜处理水槽(120)中装满的所述酸溶液 (140)。通过所述超声波发生器(150)发生的超声波传递到所述酸溶 液(140)后，可以通过酸溶液的作用和超声波的作用有效去除缠在紫菜 中生长的海藻、硅藻类和杂苔。此时，通过所述超声波发生器(150)发生的超声波的频率可以是15,000Hz至180,000Hz，也可以是15,000Hz至 25,000Hz。
为了在通过所述超声波发生器(150)发生的超生波被传递的所述酸 溶液(140)中泡紫菜，可以使用所述紫菜移动装置(130)。只要是能 够将紫菜泡在所述紫菜处理水槽(120)中装满的所述酸溶液(140)后 再取出来的装置皆可使用为所述紫菜移动装置(130)。
具体是，所述紫菜移动装置(130)的结构包括紫菜缠着的多个紫菜 养殖绳(131)，将所述紫菜养殖绳(131)在所述紫菜处理水槽(120) 的一端向另一端移动。如果将紫菜长时间地泡在紫菜处理水槽(120)中 装满的所述酸溶液(140)中，可能会使紫菜受到损伤。因此将紫菜在所 述紫菜处理水槽(120)内移动，可以仅在需求时间内泡在所述酸溶液 (140)中，也可以连续处理紫菜。
所述紫菜移动装置(130)是为了移动所述紫菜养殖绳(131)，可 以具备电机等动力部，也可以使用用以移动所述紫菜养殖绳(131)的固 定架和滚筒等。
使用上述的利用超声波发生器的紫菜处理装置处理紫菜的利用超声 波发生器的紫菜处理方法如下。利用超声波发生器的紫菜处理方法中使 用的紫菜处理装置与上述的利用超声波发生器的紫菜处理装置相同，故 不再详述。
根据图2，本发明的利用超声波发生器的紫菜处理方法包括：紫菜处 理水槽设置步骤(S100)、酸溶液稀释步骤(S200)、超声波发生步骤 (S300)、紫菜处理步骤(S400)。
所述紫菜处理水槽设置步骤(S100)是在漂浮在海上的船舶(110) 上安装内部具备可以装满溶液的空间的紫菜处理水槽(120)的步骤。在 所述紫菜处理水槽安装步骤(S100)，将所述紫菜处理水槽(120)设置 在所述船舶(110)内，使所述船舶(110)移动至可以处理紫菜的场所。
在此，所述紫菜处理水槽(120)可装卸地结合在所述船舶(110) 上。将所述紫菜处理水槽(120)可装卸地结合在所述船舶(110)上， 则使用所述紫菜处理水槽(120)以后便于清洁，所需船舶可以选择所述 紫菜处理水槽(120)使用。
所述酸溶液稀释步骤(S200)是在所述紫菜处理水槽(120)中装满 酸溶液(140)后，用海水稀释所述酸溶液(140)的步骤。所述紫菜处 理水槽(120)上可以具备可以引上用以稀释所述酸溶液(140)的海水 的泵。所述酸溶液(140)是在所述紫菜处理水槽(120)内部空间与海 水混合而被稀释。
所述超声波发生步骤(S300)是通过连接于所述紫菜处理水槽(120) 并对所述紫菜处理水槽(120)发生超声波的超声波发生器(150)给所 述紫菜处理水槽(120)发生超声波的步骤。从所述超声波发生器(150) 发生的超声波通过所述紫菜处理水槽(120)被传递于所述酸溶液 (140)。
所述酸溶液(140)可以通过所述超声波发生器(150)传递的超声 波在低浓度下处理紫菜。原来技术是处理紫菜时使用高浓度酸溶液，但 本发明是通过超声波发生器(150)发生超声波，给所述酸溶液(140) 传递超声波而在低浓度酸溶液中也可以处理紫菜。
在此，从所述超声波发生器(150)发生的超声波频率可以是 20,000Hz至180,000Hz，所述酸溶液的pH值可以为5或更低。(优选地， 所述酸溶液的盐酸浓度可以为1.5％或更低)。
所述紫菜处理步骤(S400)是通过包括紫菜缠着的多个紫菜养殖绳 (131)构成，并通过可以将所述紫菜养殖绳(131)从所述紫菜处理水 槽(120)的一端向另一端移动的紫菜移动装置(130)将紫菜由所述紫 菜处理水槽(120)的一端移至另一端的步骤。
处理紫菜时需将紫菜泡在所述酸溶液(140)后再取出，泡的时间太 久，紫菜容易受到损伤。因此，优选地，利用所述紫菜移动装置(130) 将紫菜由所述紫菜处理水槽(120)的一端向另一端移动的同时使紫菜泡 在所述酸溶液(140)中。通过所述紫菜处理移动装置(130)将紫菜由 所述紫菜处理水槽(120)的一端至另一端移，则可以连续处理紫菜。
根据图3至图11，通过所述超声波发生器(150)发生超声波即可有 效处理紫菜。
图3至图8是利用超声波去除海藻的实施例。(为了生产出优质紫 菜，海藻为处理紫菜时必须去除的主要对象。)图9是显示利用超声波 去除杂苔的例子，图10至图11是利用超声波去除硅藻类的实施例。
图3至图6是将海藻在干净的海水中泡开并放置约两小时之后按pH 值分别处理海藻的示例。处理海藻时在酸溶液中处理20秒，藻分别对发 生超声波时和不发生超声波时处理。将处理的海藻用2L以上的干净海水 清洗约1分钟左右洗3次以上后，放进海水里通风两小时左右，然后将 稳定化的样品用染色液(Erythrosine,0.1％)处理30秒，给筛胞染色。将染色的样品用2L以上的干净海水清洗5次以上干燥后计算筛胞率[(染 色面积/海藻整体面积)×100]。
图3和图4是显示通过无机酸(盐酸)调节pH，且不发生超声波时 和发生20,000Hz的超声波时(20kHz,600W,20秒)的海藻的筛胞率。根 据图4，不发生超声波时，测量的海藻筛胞率较低，但发生超声波时，海 藻的筛胞率变高。
图5和图6是显示通过有机酸调节pH，且不发生超声波时和发生 20,000Hz超声波(20kHz,600W,20秒)时的海藻筛胞率。根据图6，不发 生超声波时，海藻的筛胞率测量得较低，但发生超声波时海藻的筛胞率 会变高。
就是说，发生20,000Hz的超声波时，即使酸溶液的pH值达1.0至 2.0，但可以提升海藻的筛胞率，因此在较低的酸浓度下也可以有效地去 除海藻。(pH值高于2.0时，海藻的筛胞率会减少，因此优选的是酸溶 液的pH值低于2.0)，酸溶液的pH值却并不限于1.0至2.0，也可以使 用pH值范围不同的酸溶液去除海藻以外的硅藻类、杂苔等。
图7和图8是显示将海藻按从所述超声波发生器(150)发生的超声 波频率分别处理的示例。图7和图8中海藻的筛胞率计算与图3至图6 中采用的方法相同。图7和图8是使用有机酸使pH值达到1.95，并对海 藻进行20秒的处理。根据图7和图8，从所述超声波发生器(150)发生 的超声波的频率20kHz(20,000Hz)时，海藻的筛胞率最高，因此从所述超 声波发生器(150)发生的超声波频率应该是15,000Hz至25,000Hz，也 可以是20,000Hz。但从所述超声波发生器(150)上发生的超声波频率并 不限于15,000Hz至25,000Hz，也可以使用15,000Hz至180,000Hz的频 率去除海藻以外的其它硅藻类和杂苔等。
图9是显示利用超声波的紫菜养殖绳(131)上生成杂苔时通过从所 述超声波发生器(150)发生的超声波处理杂苔的实施例。图9是将紫菜 养殖绳(131)剪成适当长度以后进行20秒的酸或超声波处理。被处理 的紫菜养殖绳(131)是利用2L以上的干净海水清洗3次以上以后，放 进新的海水里通风2小时左右，然后观察杂苔的去除效率。
根据图9，仅通过原来的酸溶液处理不能有效去处紫菜养殖绳 (131)。但是如本发明的实施例，用超声波处理时(pH值8,20kHz, 200W,20秒)，紫菜养殖绳(131)的杂苔被去除，只剩下紫菜。根据图 9，杂苔是不需使用酸溶液(pH值8)，仅通过超声波处理也可以去除。
图10和图11是显示利用超声波去除硅藻类的示例。图10和图11 是对紫菜叶进行酸或超声波处理后利用光学显微镜观察硅藻类的示例。
根据图10和图11，仅通过现有的酸溶液处理不能有效去除硅藻类， 但如本发明的实施例，用超声波处理时(pH值8,20kHz,200W,20秒) 硅藻类被容易去除。根据图10和图11，硅藻类是不使用酸溶液(pH值 8)而用超声波处理也可以被去除。
如上所述，根据图3至图11，按本发明的实施例用超声波发生器 (150)发生超声波并处理紫菜，在低浓度的酸溶液中也容易去除海藻、 杂苔、硅藻类。
上述的利用超声波发生器的紫菜处理装置及利用超声波发生器的紫 菜处理方法的有益效果如下。
现有技术中用盐酸处理紫菜时，将盐酸在海水中稀释使用，盐酸是 有害化学物质，高浓度盐酸属于极危险物质，因此规定不能使用35％以 上高浓度的工业盐酸，只允许使用酸度水平达9.5％的紫菜活性处理剂。 但用紫菜活性处理剂处理紫菜，需将大量的紫菜活性处理剂搬运到紫菜 处理养殖场。使用35％以上的工业盐酸，则用一桶盐酸就可以处理紫菜， 但使用酸度9.5％水平的紫菜活性处理剂，则要倒入10桶的盐酸才能进行 处理，因此渔民非法使用35％以上的工业盐酸的情况频繁发生。
但本发明是通过超声波发生器(150)发生超声波，将超声波传递到 紫菜处理水槽(120)中装满的酸溶液(140)，可以用低浓度的酸溶液 处理紫菜。尤其，用低浓度酸溶液也可以处理紫菜，不需使用35％以上 的工业盐酸，并且需要搬移的酸溶液量也减少而提升紫菜的处理效率。
在现有技术中，使用35％以上的高浓度盐酸会造成海洋的环境污染， 但用本发明的低浓度酸溶液处理紫菜，可以相对减少海洋环境污染。
以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本 领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进 行修改；而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例 所述技术方案的范围。因此，本发明的真正保护范围应取决于权利要求 的技术思想。

Claims (10)

1.一种利用超声波发生器的紫菜处理装置，其特征在于，作为利用酸处理紫菜的紫菜处理装置，包括：
船舶，其可漂浮在海上；
紫菜处理水槽，其放置在所述船舶上，内部具有可以装满溶液的空间；
紫菜移动装置，其包括紫菜缠着的多个紫菜养殖绳，可以将所述紫菜养殖绳由所述紫菜处理水槽的一端向另一端移动；
酸溶液，其被装满在所述紫菜处理水槽中；
超声波发生器，其连接于所述紫菜处理水槽，对所述紫菜处理水槽发生超声波；
通过所述超声波发生器发生的超声波通过所述紫菜处理水槽传递于所述紫菜处理水槽内装满的所述酸溶液而处理紫菜。
2.根据权利要求1所述的利用超声波发生器的紫菜处理装置，其特征在于，
所述超声波的频率是15,000Hz至180,000Hz。
3.根据权利要求1所述的利用超声波发生器的紫菜处理装置，其特征在于，所述超声波频率是15,000Hz至25,000Hz。
4.根据权利要求1所述的利用超声波发生器的紫菜处理装置，其特征在于，所述酸溶液的pH值为5.0或更低。
5.根据权利要求1所述的利用超声波发生器的紫菜处理装置，其特征在于，所述紫菜处理水槽可在所述船舶上装卸。
6.一种利用超声波发生器的紫菜处理方法，其特征在于，作为利用酸处理紫菜的紫菜处理方法，包括：
在漂浮在海上的船舶上配置内部具有可以装满溶液的空间的紫菜处理水槽的步骤；
在所述紫菜处理水槽上装满酸溶液，将所述酸溶液用海水稀释的步骤；
通过连接于所述紫菜处理水槽并给所述紫菜处理水槽发生超声波的超声波发生器给所述紫菜处理水槽发生超声波的步骤；
通过包括紫菜缠着的多个紫菜养殖绳构成并将所述紫菜养殖绳由所述紫菜处理水槽的一端向另一端移动的紫菜移动装置，将紫菜由所述紫菜处理水槽的一端向另一端移动的步骤；
通过所述超声波发生器发生的超声波通过所述紫菜处理水槽被传递于所述紫菜处理水槽中装满的所述酸溶液而处理紫菜。
7.根据权利要求6所述的利用超声波发生器的紫菜处理方法，其特征在于，
所述超声波的频率是15,000Hz至180,000Hz。
8.根据权利要求6所述的利用超声波发生器的紫菜处理方法，其特征在于，
所述超声波的频率是15,000Hz至25,000Hz。
9.根据权利要求6所述的利用超声波发生器的紫菜处理方法，其特征在于，
所述酸溶液的pH值为5.0或更低。
10.根据权利要求6所述的利用超声波发生器的紫菜处理方法，其特征在于，
所述紫菜处理水槽可在所述船舶上装卸。
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