CN1805683B - 增加有微生物空气净化功能的水族容器 - Google Patents
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Abstract
本装置强制性地将外部空气泵入密封的水族容器内部，本装置安装有流入风扇(1)和排放口(2)，通过流入风扇(1)连续为需氧微生物提供高浓度氧，用于其代谢，导致需氧微生物对容器的高效水处理，并且介质上微生物处理的污染物随强制性泵入的外部空气通过排放口(2)排放，同时通过介质净化室内空气。
Description
技术领域
本发明涉及利用微生物净化空气或室内的污染物，使污染的空气流入具有利用微生物净化功能的含水的水族容器的净化装置，使污染物被微生物代谢而降解并除去。
背景技术
净化污染的空气有三种类型：机械滤器，其利用玻璃纤维收集污染物；或利用活性碳的moltprene除臭滤器；和利用玻璃纤维和纤维素收集细小颗粒的多功能滤器，它们属于物理净化。
但是，在本发明中，采用通过微生物的生化降解方法和物理方法。利用微生物通过生化方法净化污染物的净化技术通常用于废水处理。具体而言，该技术利用水族容器净化装置，该装置利用有效微生物EM净化受污染的水。这涉及通过加入的微生物而具有空气净化功能的水族容器净化污染的室内空气，同时利用净化装置净化污染物，从而在一段时间内不需要为水族容器换水。此时，观察到的主要有效微生物EM有，例如肋盾纤虫(Aspidisca costata)、太阳虫(Actinophrys sol)、普通表壳虫(Arcellavulgaris)、Chaetospira muelleri等。
该技术涉及利用水族容器净化装置对空气中或室内污染物具有空气净化功能的水族容器等，而现有的空气净化装置限于利用物理净化方法，本发明装置利用EM通过生化方法降解并除去污染物。另外，在利用需氧微生物的净化技术中，设计使用“通过安装导向滴流过滤器(ledtrickling filter)进行废水和污水处理(实用新型专利号0305124)”在“不需要更换水族容器中水的水族容器净化器”的净化器中，净化空气污染物以及水族容器内的水。
发明内容
技术问题
进行废水和污水处理时使用微生物除去有机物质的一项基本技术是“活化污泥技术”，该技术具有在废水中培养微生物的明显特征。此时，有效去除污染物的微生物大多是需氧微生物(利用氧进行代谢)，仅利用废水中已溶解的氧保持需氧生物的高速生长是困难的，必需进行人工供氧。
但是，即使人工供氧，由于经济原因和技术问题，废水中的氧浓度也通常维持在2-4ppm。在2-4ppm氧浓度的条件下，需氧微生物的代谢受限，并且恒定维持最优条件的技术和操作系统的问题将成为大的变量。
技术方案
该水族容器净化装置设计用来使微生物直接利用空气中的高浓度氧，同时维持稳定的代谢，而不需要外围设施或技术。安装在水族容器上部的净化装置具有微生物介质，以维持许多需氧或兼性微生物。该装置安装在水的外部而非水中，栖息在暴露于空气的介质中的需氧或兼性微生物可以直接利用导致微生物活跃代谢的氧，从而有效降解并除去水族容器的水中的各种有机物。
有益效果
本发明使微生物与通过流入风扇(1)流入的空气或人工供应的室内污染空气中的污染物接触。在介质(3)的表面，通过经泵滴流加大水族容器的湿度，使空气中的污染物通过惯性碰撞和物理吸附而固定。
有两种方式使空气中的污染物与净化装置附着，一种是通过在介质(3)表面上的吸附和惯性碰撞，另一种是通过溶解于喷洒在介质表面的水族容器的水中。另外，设计用来将吸附在介质(3)宽表面上的杂质作为各种有效微生物(EM)代谢的能量源而被降解并除去，以及将水中溶解的其他污染物通过水族容器的泵(4)和管道(5)连续喷洒(6)到介质(3)的表面，作为各种微生物的能量源被降解且除去。此时，当改变喷洒到介质上的水族容器中的水形的水流时，水流接触介质表面后向下进入人工瀑布，其优点是通过一个系统产生几个不同的功能，如水族容器、空气净化器和人工瀑布。
当介质的表面积越大，介质与污染空气接触的速率越高时，这种操作对空气污染物的净化效率就越高。
1.气体去除测试(利用二氧化碳分析仪进行气体去除测试)
利用ZRF CO分析仪(FUZI，日本制造)，将“通过加入微生物具有空气净化功能的水族容器”的测试样品加入到尺寸为(1100mm×1100mm×1800mm)的密封测试容器中，然后在测试样品的入口处安装活性炭滤器，然后泵入有害物质一氧化碳。然后，将测试装置内部的初始浓度调整至约50vol ppm之后，接通电源，在半小时、1小时、2小时、4小时和6小时的时间点上，测量其一氧化碳浓度。(内部温度：26±5℃，相对湿度：30±5％)。结果示于下表1。
表1
2.气体去除测试(利用GASTEK的气体去除测试)
利用检测器管(GASTEK，日本制造)，将“通过加入微生物具有空气净化功能的水族容器”的测试样品加入到尺寸为(1100mm×1100mm×1800mm)的密封测试容器中，然后闭合容器，接着泵入有害物质甲醛。然后，将测试装置内部的初始浓度调整至约20volppm之后，接通电源，在半小时、1小时、2小时、4小时和6小时的时间点上，用检测器管测定甲醛浓度。(内部温度：26±5℃，相对湿度：30±5％)。结果示于下表2。
表2
3.气体去除测试(利用GASTEK的气体去除测试)
利用PhoCheck 5000(ION SCIENCE LTD，英国制造)，将“通过加入微生物具有空气净化功能的水族容器”的测试样品加入到尺寸为(1100mm×1100mm×1800mm)的密封测试容器中，然后在测试样品的入口处安装活性炭滤器，然后泵入有害物质苯气体。然后，将测试装置内部的初始浓度调整至约1vol ppm之后，接通电源，在半小时、1小时、2小时、4小时和6小时的时间点上测定其浓度。(内部温度：26±5℃，相对湿度：30±5％)。结果示于下表3。
表3
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的水族容器净化装置的示意图。
附图标记说明：
1：流入风扇；2：排放口；3：微生物介质；4：泵；5：传输管道；6：喷洒管道
具体实施方式
本发明由流入风扇(1)、排放口(2)、微生物介质(3)、泵(4)、传输管道(5)和喷洒管道(6)六步过程组成。人为通过流入风扇供应空气中或室内的污染空气，使污染物和微生物接触。在介质(3)的表面，通过由泵喷洒加大水族容器的湿度，使空气中的污染物通过惯性碰撞和物理吸附而固定。有两种方式使空气中的污染物与净化装置附着，一种是通过在介质(3)表面上的吸附和惯性碰撞，另一种是通过溶解于喷洒在介质表面的水族容器的水中。另外，设计将吸附在介质(3)宽表面上的杂质作为各种有效微生物(EM)代谢的能量源而被降解并除去，以及将水中溶解的其他污染物通过水族容器的泵(4)和管道(5)连续喷洒(6)到介质(3)的表面，作为各种微生物的能量源被降解且除去。本装置强制性地将外部空气泵入密封的水族容器内部，所述水族容器安装有流入风扇(1)和排放口(2)，通过流入风扇(1)连续为需氧微生物提供高浓度氧，用于其代谢，导致需氧微生物对容器的高效水处理，并且介质上经微生物处理的污染物随强制性泵入的外部空气通过排放口(2)排放，同时净化室内空气，实现双重目的。
实施方式
用于净化装置的介质是长线形式的、下垂4cm、直径0.1mm以下的线，为便于空气接触，介质不限于各种形式，如三角形或索形，只要其能悬挂即可。另外，介质的材料可以是包含活性炭、合成沸石和多种陶瓷，以及不同形式的材料的具有极好耐久性的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。
具体而言，高温下制造的陶瓷用于不同类型的水净化器，当本发明将陶瓷用于净化装置时，它将净化污染物，并促进微生物的生长和代谢。在通过具有不同功能的多种类型介质设计的维持高浓度氧的条件下生长的需氧和兼性微生物可以主动适应污染物负荷等的变化，即使将有机物之外的污染物供应到水族容器中，微生物也能短期内使自身适应该环境，以维持降解不同有害物质的稳定代谢。
换言之，利用最优生长条件下的微生物除去空气中的杂质和污染物以及除去水族容器内部的有机物是本发明的明显特征。
工业应用性
正如所述，本发明的主要目的是利用水族容器净化装置净化污染的空气。使外部空气人工流入净化装置成为向需氧微生物(EM)恒定供应高浓度氧以在稳定供应氧的环境下降解并除去杂质的手段。此外，可以实现有效空气净化，其原理是流入的外部空气通过惯性碰撞、物理吸附和溶解固定在水族容器的水上，然后由微生物通过生化方法降解并除去。
除去空气中或室内污染物的空气维持有较高的氧浓度，使周围环境清新，这意味着根据本发明设计的水族容器的水具有大的表面积，导致大量的水通过接触空气而蒸发，从而作为加湿器供应恒定而有效的室内空气湿度。
在现代社会中，存在有许多疾病，如呼吸道疾病、皮肤病和由VOC或讨厌的气味所致的其他疾病。新发明的这种净化装置有效地除去污染物和杂质，并调整室内湿度，创造卫生的生活环境以利于身体健康状况，它还在水族容器内部形成瀑布等提供美感，以利于现代人的健康。
Claims (8)
1.一种水族容器净化装置，具有废水处理的功能，其通过使空气中或室内的污染空气人工流入而使污染物和微生物接触，该装置具有流入风扇，通过暴露于室内空气净化装置中的空气的生物膜，处理并排放吸附的外部空气。
2.根据权利要求1所述的水族容器净化装置，其具有净化所述水族容器中的水的功能，其中采用暴露于空气的喷嘴生物膜。
3.根据权利要求1或2所述的水族容器净化装置，其中所述水族容器净化装置具有附着微生物的介质，所述介质具有下垂悬挂的形式。
4.根据权利要求3所述的水族容器净化装置，其中所述介质的形式选自长线形、三角形或索形。
5.根据权利要求3所述的水族容器净化装置，其中所述介质选自活性炭、合成沸石、陶瓷、聚乙烯和聚丙烯。
6.根据权利要求5所述的水族容器净化装置，其中所述介质是陶瓷。
7.根据权利要求1或2所述的水族容器净化装置，其中所述水族容器净化装置通过向暴露于空气中的生物膜上喷洒所述水族容器中的水，来实现净化所述水族容器中的水的功能。
8.根据权利要求1或2所述的水族容器净化装置，其中所述水族容器净化装置还具有空气加湿的功能。
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2006
- 2006-12-29 US US11/647,662 patent/US20070108111A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
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