TW201105587A - A method for generating circulating water applied on aquaculture - Google Patents

Description

201105587 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種應用於水產養殖之循環水 產生方法及其裝置，特別是指養殖池水可循環使 用，可降低水巾含氨氮值及消除有機物f，以防止 水產因水質汗染而死亡，可增加水產養殖的成功率 及提高產能。 【先前技術】 我國在水土資源有限下，以及養殖漁業技術的 發達，形成水產養殖以集約高密度養殖方式發展， 然而此種尚密度養殖方式，多以不斷的換水方式來 改善養殖池水質，也造成養殖業者抽取地下水作為 換水之水源；鑑於抽用地下水，容易造成地層下陷， 以及衍生國土保安等問題，目前則研究以推動循環 水之養殖為努力的方向。 一般來說養殖池水受到汙染主要是水中含有氨 氮及有機物質，氨氮是來自於水產之排泄物，而有 機物質則是剩餘的飼料所造成，當水中氨氮之濃度 超過生物體耐受度值，則對養殖魚蝦產生危害；然 而’水中含氮有機物亦會被微生物分解而生成氨 氮’氨氮氧化成亞硝酸及硝酸’此即為硝化反應。 201105587 於水產養殖水中，錢氮及亞_最具威脅， 因此’水中氨氮與亞硝酸濃度控制，是攸關水產養 殖成功之關鍵；故，如何構思出—種可降低氨氮及 消除有機物質，以防止水產因水質汙染而死亡，可 增加水產養殖的成功率及提高產能的循環水之水產 養殖方法及其裝置。 【發明内容】 本發明的主要目的在於，提供—種應用於水產 養殖之循環水產生方法及其裝置，可降低水中含氨 氮值及消除有機物質，以防止水產因水質汙染而死 亡，可增加水產養殖的成功率及提高產能。 於是，本發明應用於水產養殖之循環水產生方 法’係包括有下列步驟：步驟一、抽取養殖池水及 輸送空氣至硝化單元進行氧化；步驟二、將養殖池 水之氨氮氧化成亞硝酸及硝酸；步驟三、將氧化後 的養殖池水引流至脫硝單元進行還原；步驟四、脫 硝的過程將亞硝酸及硝酸還原成氮氣，行曝氣作 用，使氮氣溢散到大氣中；步驟五、將脫硝後的養 殖池水回送至養殖池中；該養殖池水經此方法後， 可有效降低氨氮及去除有機物質，提供水產適合成 長之環境，增加水產養殖的成功率及提升產量； 201105587 其中於步驟一、二之反應係如下所示之化學式： 2NH4OH + 302 — 2HN〇2 + 4H20 2HN〇2 + 02 — 2HN〇3 其中於步驟四之反應係如下所示之化學式： 5CH3COOH + 8HNO3 4N2 + 10CO2 - 14H20 運用於本發明該方法的裝置，係包括有一養殖單 元、一抽水單元、一送氣單元、一确化單元及一脫 喊單元，藉由抽水單元將養殖單元之養殖池水抽取 引流至該硝化單元，同時該送氣單元亦將空氣輸入 該硝化單元，以确化作用降低養殖池水之氨氛及消 除有機物質，而後將該硝化單元的養殖池水再引流 至脫硝單元進行還原作用，再將脫硝單元的養殖池 水回送至養殖單元，利用經循環水之養殖池水有效 養殖水產。 本發明的功效係除去水中的氨氮及有機物質， 使水產養殖池的水可為循環水而循環使用。 【實施方式】 有關本發明的相關技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中，將 可清楚的明白。 如圖1，本發明應用於水產養殖之循環水產生方 201105587 法，係包括有下列步驟：步驟一、抽取養殖池水及 輸送空氣至硝化單元進行氧化；步驟二、將養殖池 水之氨氮氧化成亞硝酸及硝酸；步驟三、將氧化後 的養殖池水引流至脫硝單元進行還原；步驟四、脫 硝的過程將亞硝酸及硝酸還原成氮氣，行曝氣作 用，使氮氣溢散到大氣中；步驟五、將脫硝後的養 殖池水回送至養瘦池中。 經過上述步驟後，養殖池水中所含氨氮經氧化 作用已分解成亞硝酸及硝酸，再經過脫硝單元還原 後則變成氮氣，由於再脫硝單元中可行曝氣作用， 使氮軋在此溢散到大氣中’故’養殖池水經硝化單 元及脫硝單元循環程序後，此時已有效降低氨氮值 及去除有機物質。值得一提的是，在硝化單元中係 載有介質’同時將硝化菌加入硝化單元中，使硝化 菌可附著於介質表面，該介質可為一生物濾材或石 英砂，在此行硝化反應，同樣的，同樣地，在脫确 單元中係載有介質，同時將脫硝菌種加入脫确單元 中，使脫确菌種可附著於介質表面，該介質可為一 生物遽材或石央砂，在此行脫硝反應亦就是還原作 用。 運用於上述本發明方法的裝置，係包括有一養 殖單元1、一抽水單元2、一送氣單元3、一硝化單 201105587 元4及一脫硝單元5,藉由抽水單元2將養殖單元i 之養殖池水11抽取引流至該硝化單元4，同時該送 氣單元3亦將空氣輸入該硝化單元4，以硝化作用降 低養殖池水11之氨氮及消除有機物質，而後將該硝 化單元4的養殖池水11再引流至脫硝單元5進行還 原作用，再將經脫硝單元5的養殖池水u回送至養 殖單元1，利用此循環水之養殖池水n養殖水產， 更詳細說明如後，如圖2、3及4,其中： 該抽水單元2包括有一輸水管21及一馬達22, 該輸水管21係以循環方式從養殖單元丨連接硝化單 元4及脫硝單元5。 該送氣單元3包括有一輸氣管31及鼓風機32, 該輸氣管31係以循環方式從養殖單元1連接确化單 元4及脫硝單元5。 該石肖化單元4係設有一第一生物反應槽4〇，該 第一生物反應槽40槽底包括有一第一氣水分布盤々I 及一第一空氣分布器42,該第一生物反應槽4〇槽内 置有介質43’該養殖池水11係由槽底通過該第一氣 水分盤41並與介質43進行接觸氧化往上流至該槽 體上端；該介質43可為生物濾材或石英砂；該第一 生物反應槽40進一步可加入硝*化菌體6。 該脫硝單元5設有一第二生物反應槽5〇，該第 201105587 二生物反應槽50槽底包括有一第二氣水分布盤5i 及一第二空氣分布器52,該第二生物反應槽5〇槽内 置有介質53’該養殖池水11係由槽底通過該第二氣 水分盤51並與介質53進行接觸氧化往上流至該槽 體上端，·該介質53可為一生物濾材或石英砂；該第 二生物反應槽50進一步可加入脫硝菌體了。 如圖5所示，係為該脫硝菌體7附著於介質53 • 之表面，另硝化菌體6附著於介質43之表面（圖未 示）。 藉由抽水單元2及送氣單元3同時將養殖池水 11及空氣輸送至硝化單元4進行氧化，此時水中含 氨氮已被分解成亞硝酸及硝酸，再經脫確單元5之 還原作用，亞硝酸及硝酸還原成氮氣溢散到大氣 中，將循環過之養殖池水Π回送至養殖池中，提高 籲水產養殖的成功率，建立一高效率、低換水率、高 養殖密度、低藥物使用率之循環水水產養殖系統。 惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而 已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡依本發 明申請專利範圍及發明說明書内容所作的簡單的等 效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋的範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明應用於水產養殖之循環水產生方法的流程 201105587 示意圖。 圖2是本發明應用於水產養殖之循環水產生裝置的硝化 單元與脫硝單元的示意圖。 圖3是本發明應用於水產養殖之循環水產生裝置的硝化 單元氧化示意圖。 圖4是本發明應用於水產養殖之循環水產生裝置的脫硝 單元還原示意圖。 圖5是本發明應用於水產養殖之循環水產生裝置的脫硝 菌種附著於介質的示意圖。 【主要元件符號說明】 1養殖單元 11養殖池水 2抽水單元 21輸水管 22馬達 3送氣單元 31輸氣管 32鼓風機 4确化單元 40第一生物反應槽 41第一氣水分布底盤 42第一空氣分布器 43介質 5脫硝單元 50第二生物反應槽 51第二氣水分布底盤 52第二空氣分布器 53介質 6硝化菌種 7脫硝菌種

Claims (1)

1. 201105587 七、申請專利範圍： 丨· 一種應用於水產養殖之循環水產生方法，係包括有 下列步驟： 步驟一、抽取養殖池水及輸送空氣至硝化單元 進行氧化； 步驟二、將養殖池水之氨氮氧化成亞硝酸及靖 酸； Φ 步驟三、將氧化後的養殖池水引流至脫硝單元 進行還原； 步驟四、脫硝的過程將亞硝酸及硝酸還原成氮 氣’行曝氣作用，使氮氣溢散到大氣中；及 步驟五、將脫硝後的養殖池水回送至養殖池 中； 該養殖池水經此方法後，可有效降低氨氮及去 • 除有機物質，提供水產適合成長之環境，增加水產 養殖的成功率及提升產量。 2. 依據申請專利範圍第1項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法’其中步驟一的硝化單元加入硝化 菌種。 3. 依據申請專利範圍第2項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，其中步驟一的硝化單元内載有介 質，可供硝化菌種附著於表面。 201105587 4. 依據申請專利範圍第3項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，該介質可為一生物濾材或石英 砂。 5. 依據申請專利範圍第1項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，其中步驟三的脫硝單元加入脫硝 菌種。 6·依據申凊專利範圍第5項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，其中步驟三的脫硝單元内載有介 質’可供硝化菌種附著於表面。 7.依據申請專利範圍第6項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，該介質可為一生物濾材或石英 砂〇 8·依據申請專利範圍第6項所述的應用於水產養殖之 循環水產生方法，該介質可為一生物濾材或石英 砂。 9· 一種應用於水產養殖之循環水產生裝置，係包括有 一養殖單元、一抽水單元、一送氣單元、一硝化單 元及一脫硝單元，藉由抽水單元將養殖單元之養殖 池水抽取引流至該硝化單元，同時該送氣單元亦將 空氣輸入該硝化單元，以硝化作用降低養殖池水之 氨氮及消除有機物質，而後將該硝化單元的養殖池 水再引流至脫硝單元進行還原作用，再將脫硝單元 12 201105587 的養殖池水回送至養殖單元，利用經循環水之養殖 池水養殖水產β 10. 依據申請專利範圍第8項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，其中該抽水單元包括有一輸水 管及一馬達，該輸水管係以循環方式從養殖單元連 接硝化單元及脫硝單元。 11. 依據申請專利範圍第8項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，其中該硝化單元係設有一第一 生物反應槽，該第一生物反應槽槽底包括有一第一 氣水分布盤及一第一空氣分布器，該第一生物反應 槽槽内置有介質。 12. 依據申請專利範圍第η項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，該介質可為一生物濾材或石英 砂。 13. 依據申請專利範圍第η項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，其中該第一生物反應槽設有硝 化菌體。 14. 依據申請專利範圍第8項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，其中該脫硝單元設有一第二生 物反應槽，該第二生物反應槽槽底包括有一第二氣 水分布盤及一第二空氣分布器，該第二生物反應槽 槽内置有介質。 13 201105587 15.依據申請專利範圍第14項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，該介質可為一生物濾材或石英 砂。 16·依據申請專利範圍第14項所述的應用於水產養殖 之循環水產生裝置，其中該第二生物反應槽設有脫 硝菌體。