TWI558313B - Method for manufacturing microbial culture filter - Google Patents

Description

微生物培養濾材製造方法

本發明係關於一種適用於供水源內所產生的微生物予以攀附生長以淨化水中污染物質，而減少更換水量次數且維持水質穩定之微生物培養濾材製造方法。

按，養魚除了可修身養性，培養愛護生命的慈悲心，更可作為居家擺飾，產生動態立體圖畫的活潑景象，使戶內也可在柔和燈光下聆聽到水流涔涔，及觀賞到魚群自在遊，不禁讓人整個心情輕鬆起來，再者中國命理古書說：『山管人丁水管財』，所以在家裏或辦公室擺設魚缸來招財改變風水，也成為現代人的最愛，而無論為了何種目的來養殖水殖，相信維持水族箱的水質穩定及魚隻的健康，絕對是養殖者共同的心願與追求的目標。

為了達到水質的穩定及維持魚隻的健康，通常會於水族箱內放置水族濾材，而常見的水族濾材以活性碳、養菌顆粒濾材為主，該活性碳顆粒或養菌顆粒濾材通常放置或層層推疊於容器中，作為水族箱中之水質過濾淨化之用，該鬆散狀之活性碳顆粒或養菌顆粒濾材除了不易清洗及更換外，該活性碳顆粒或養菌顆粒需以大量昂貴之天然礦物原料與化學材料組成， 除造價昂貴不符經濟效益外，並會使天然礦物原料被大量開採而有耗盡之虞，嚴重破壞地球環保，該體積細小之活性碳顆粒或養菌顆粒濾材必需另外利用容器加以盛裝容納，無法任意放至於過濾器或濾水管路中之任意位置，大幅影響該習知活性碳顆粒或養菌顆粒濾材之過濾效果。

在現有技術中，有相關之前專利文獻方面，如中華民國99年04月11日所公告第I323246號「利用生物以淨化水中污染物質之系統」發明專利案，此發明專利案係揭示在一容器中堆置容納複數顆粒狀之生物載體，並將此容器區分成多個區域，以供多個不同微生物載體分置於各區域中，進而提供不同菌種生存於各區域之微生物載體中，但此種不同養菌功能之顆粒生物載體，亦如習知活性碳顆粒或養菌顆粒濾材一般，鬆散地堆置於容器中，除易受水流影響，使其顆粒生物載體間之過濾淨化水質功效大打折扣外，並易產生雜質或老化生物污泥沉積不易清洗，而需於容器底部加設以震盪裝置或反向水流以剝離該老化生物污泥。

因此，有相關業者針對此缺失進行研究改良，如中華民國103年02月21日所公告第I426945號「水族用過濾材料及其製造方法」發明專利案，係選用90%~95%的環保回收石材顆粒、1~5%之黏著劑及1~5%熔塊(frit)或遠紅外線粉末或負離子粉末組成，藉由原料篩洗、組成物混合攪拌、初步成型、風乾、燒結、降溫、最終成型等製程步驟，以形成一組織結構實密且可應用於水族箱之濾水管路或濾水器中，作為水質過濾淨化之環保固態單元體濾材，以達到對水族箱內水質之過濾 與淨化功效。

然，據上述可得知，雖是利用環保回收石材顆粒為主，並配合黏著劑、熔塊或遠紅外線粉末或負離子粉末，燒結形成組織結構細密之環保固態單元體濾材，但由於該單元體濾材其組織結構呈細密固態，導致無法供應水族箱所產生的微生物攀附生長，故藉由該加入遠紅外線粉末或負離子粉末而對水族箱內水質之過濾與淨化功效，但也使得成本難以降低且使用時效性亦有限，仍需常常進行更換動作以維護對水族箱內水質之過濾與淨化功效，因此，不符合經濟效益，仍有極大的改善空間。

本發明人有鑑於此，並且依據多年從事此領域的相關經驗，細心觀察及研究，並配合學理運用，進而提出一種合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的係在於：提供一種增進整體微生物培養濾材組織結構堅固性之微生物培養濾材製造方法。

本發明之微生物培養濾材製造方法，其包含有下列步驟：a)原料粉碎，先分別選自複數個石材與複數個磁磚，並搭配外來的粉碎機台進行粉碎作業，而呈現複數個型態大小不一致之細顆粒物與粗顆粒物；b)篩選原料，將粉碎後的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物中進行篩選作業，分別篩選其顆粒徑係介於0.5mm~2mm範圍內之 細顆粒物，與其顆粒徑係介於3mm~6mm範圍內之粗顆粒物；c)混合攪拌，將篩選好的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物，其中該複數個細顆粒物比例佔30%；又該複數個粗顆粒物比例佔70%；再加入含有低溫黏著料及高溫黏著料所混合構成之黏著劑並搭配外來的混合攪拌機台進行混合攪拌作業，而逐一形成複數個的混合塊；d)烘乾，將混合攪拌後所形成的複數個混合塊，放置於外來的烘乾機台進行烘乾作業，導致複數個混合塊呈現混合型態物；e)攪碎，將經烘乾作業後所呈現混合型態物，放置於外來的攪碎機台進行攪碎作業，而再逐一形成複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物；f)擠壓成型，將攪碎所形成的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物；放置於外來的擠壓成型機台內而依序進行擠壓與成型之作業，而逐一形成複數個攀附體成品初胚型態；g)燒結，將擠壓成型後的複數個攀附體成品初胚型態，放置於外來的燒結機台進行二階段燒結處理作業，其第一階段先對複數個攀附體成品初胚進行排焦抽風作業，其溫度介於一般室溫至攝氏700℃範圍內，之後，再進行第二階段對複數個攀附體成品初胚進行燒結作業，其溫度則介於攝氏1080℃~1150℃範圍內； h)降溫成型，將燒結後的複數個攀附體成品初胚自外來的燒結機台內取出，放置於室內或室外環境中進行自然降溫，而形成複數個固體型態之微生物培養濾材成品，且該微生物培養濾材外緣處具有複數個大小不一致之孔隙。

其中至步驟c)時，該黏著劑所含的低溫黏著料係為具備揮發性成份之環保性黏著劑；又該黏著劑所含的高溫黏著料係為釉料及玻璃粉所混合組成；其中至步驟c)時，該複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物係佔該混合攪拌後重量比例為84%~90%範圍內；又該黏著劑則佔該混合攪拌後重量比例為10%~16%範圍內；其中至步驟g)時，該攀附體成品初胚受第一階段進行排焦抽風作業時，先將該攀附體成品初胚內的黏著劑之低溫黏著料進行蒸發作業，再藉由第二階段進行燒結作業，使該攀附體成品初胚內的黏著劑之高溫黏著料受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體成品初胚內的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物間的混合黏固狀態；本發明之功效在於提供一種微生物培養濾材製造方法，該微生物培養濾材係包含一攀附體及至少用以添加於該攀附體內之黏著劑所組成；其中該黏著劑係用以添加於該複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物間，且該黏著劑係由低溫黏著料及高溫黏著料所混合組成，當該攀附體成品初胚進行排焦抽風作業時，先將該攀附體成品初胚內的黏著劑之低溫黏著料 進行蒸發作業，之後，再進行燒結作業，使該攀附體成品初胚內的黏著劑之高溫黏著料受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體成品初胚內的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物間的混合黏固狀態，藉此，俾增進該微生物培養濾材整體組織結構堅固性之效果。

本發明：

1‧‧‧微生物培養濾材

11‧‧‧攀附體

111‧‧‧細顆粒物

112‧‧‧粗顆粒物

12‧‧‧黏著劑

121‧‧‧低溫黏著料

122‧‧‧高溫黏著料

13‧‧‧孔隙

2‧‧‧水族箱

21‧‧‧過濾槽

22‧‧‧魚類

S1~S8‧‧‧流程步驟

第1圖係本發明微生物培養濾材之步驟流程圖。

第2圖係本發明微生物培養濾材之立體示意圖。

第3圖係本發明微生物培養濾材之燒結過程的第一階段示意圖。

第4圖係本發明微生物培養濾材之燒結過程的第二階段示意圖。

第5圖係本發明微生物培養濾材之黏著劑附著狀態之局部示意圖。

第6圖係本發明微生物培養濾材之黏著劑蒸發狀態後之局部示意圖。

第7圖係本發明微生物培養濾材之較佳使用狀態圖。

第8圖係本發明微生物培養濾材之另一較佳使用狀態圖。

為使 貴審查委員對本發明目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：

請參閱第1圖至第4圖所示，為本發明「微生物培養濾材製造方法」之製造方法說明，本發明之微生物培養濾材1係包含一攀附體11及至少用以添加於該攀附體11內之黏著劑12所組成，而本發明之微生物培養濾 材1，其包括以下步驟：步驟S1：原料粉碎，先分別選自複數個石材與複數個磁磚，並搭配外來的粉碎機台進行粉碎作業，致使複數個石材與複數個磁磚呈現大小不一致之細顆粒物111與粗顆粒物112；步驟S2：篩選原料，將粉碎後的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112中進行篩選作業，分別篩選其顆粒徑係介於0.5mm~2mm範圍內之細顆粒物111，與其顆粒徑係介於3mm~6mm範圍內之粗顆粒物112；步驟S3：混合攪拌，將篩選好的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112，其中該複數個細顆粒物111比例佔30%；又該複數個粗顆粒物112比例佔70%；再加入含有低溫黏著料121及高溫黏著料122所混合構成之黏著劑12；並搭配外來的混合攪拌機台進行混合攪拌作業，而逐一形成複數個的混合塊；其中該黏著劑12所含的低溫黏著料121係為具備揮發性成份之環保性黏著劑；又該黏著劑12所含的高溫黏著料122係為釉料及玻璃粉所混合組成；所提該低溫黏著料121係佔該黏著劑12重量比例為50%為主；又該黏著劑12所含的高溫黏著料122則佔該黏著劑12重量比例為50%為主；又該複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112係佔該混合攪拌 後重量比例為84%~90%範圍內；又該黏著劑12則佔該混合攪拌後重量比例為10%~16%範圍內；步驟S4：烘乾，將混合攪拌後所形成的複數個混合塊，放置於外來的烘乾機台進行烘乾作業，導致複數個混合塊呈現混合型態物；步驟S5：攪碎，將經烘乾作業後所呈現混合型態物，放置於外來的攪碎機台進行攪碎作業，而再逐一形成複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112；步驟S6：擠壓成型，將攪碎所形成的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112；放置於外來的擠壓成型機台內而依序進行擠壓與成型之作業，而逐一形成複數個攀附體11成品初胚型態；步驟S7：燒結，將擠壓成型後的複數個攀附體11成品初胚型態，放置於外來的燒結機台進行二階段燒結處理作業，其第一階段先對複數個攀附體11成品初胚進行排焦抽風作業，其溫度介於一般室溫至攝氏700℃範圍內，之後，再進行第二階段對複數個攀附體11成品初胚進行燒結作業，其溫度則介於攝氏1080℃~1150℃範圍內；其中該攀附體11成品初胚受第一階段進行排焦抽風作業時，先將該攀附體11成品初胚內的黏著劑12之低溫黏著料121進行蒸發作業，再藉由第二階段進行燒結作業，使該攀附體11成品初胚內的黏著劑12之高溫黏著料122受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體11成品初胚內的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間的混合黏固 狀態；步驟S8：降溫成型，將燒結後的複數個攀附體11成品初胚自外來的燒結機台內取出，放置於室內或室外環境中進行自然降溫，而形成複數個固體型態之微生物培養濾材1成品，且該微生物培養濾材1外緣處具有複數個大小不一致之孔隙13；因此，本發明之微生物培養濾材1其利用該黏著層12係用以添加於該複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間，且該黏著劑12係由低溫黏著料121與高溫黏著料122所混合組成，當該攀附體11成品初胚進行排焦抽風作業時，先將該攀附體11成品初胚內的黏著劑12之低溫黏著料121進行蒸發作業(因低溫黏著料121係為具備揮發性成份之環保性黏著劑的因素)，之後，再進行燒結作業，使該攀附體11成品初胚內的黏著劑12之高溫黏著料122受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體11成品初胚內的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間的混合黏固狀態(如圖3、4所示)；藉此，俾增進該微生物培養濾材1整體組織結構堅固性之效果。

再者，特別一提，請參閱第5圖至第6圖所示，並配合第2圖所示，為本發明「微生物培養濾材製造方法」所製成的微生物培養濾材1成品結構說明，係包含一攀附體11及至少用以添加於該攀附體11內之黏著劑12所組成之微生物培養濾材1；其中：該微生物培養濾材1，係包含：一重量比例佔84%~90%之攀附 體11，與一重量比例佔10%~16%之黏著劑12所混合組成；其中：該攀附體11，係具有複數個細顆粒物111及複數個粗顆粒物112所相互混合而呈現；該複數個細顆粒物111係佔該攀附體11重量比例佔30%；又該複數個粗顆粒物112係佔該攀附體11重量比例佔70%；其中該攀附體11之複數個細顆粒物111的顆粒徑係介於0.5mm~2mm範圍內；又該攀附體11之複數個粗顆粒物112的顆粒徑係介於3mm~6mm範圍內；另該攀附體11所含的複數個細顆粒物111係為石材與磁磚所相互混合而呈現；且該細顆粒物111的石材與磁磚係以粉碎狀所呈現；又該攀附體11之複數個粗顆粒物112係為石材與磁磚所相互混合而呈現；且該粗顆粒物112的石材與磁磚係以粉碎狀所呈現；該黏著劑12，係用以添加於該攀附體11之複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間，且該黏著劑12係由低溫黏著料121及高溫黏著料122所混合組成；其中該低溫黏著料121係佔該黏著劑12重量比例為50%為主，且該黏著劑12所含的低溫黏著料121係為具備揮發性成份之環保性黏著劑；又該黏著劑12所含的高溫黏著料122係佔該黏著劑12重量比例為50%為主，且該黏著劑12所含的高溫黏著料122係為釉料及玻璃粉所混合組成；藉此，該黏著劑12係用以添加於該攀附體11之複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間，再透過燒結黏固方式先將該攀附體11成品初胚內的黏著劑12所含之低溫黏著料121進行蒸發作業，之後， 再進行燒結作業，使該攀附體11成品初胚內的黏著劑12所含之高溫黏著料122受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體11內的複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間的混合黏固狀態，進而形成一固體型態之微生物培養濾材1，且使該微生物培養濾材1外緣處具有複數個大小不一致之孔隙13；而本發明係適用於供水源內所產生的微生物消化菌予以攀附生長以維持水質穩定，致增進魚蝦健康之微生物培養濾材。就以飼養魚類22的水族箱2之舉例說明(如圖7、8所示)，飼養者可將本發明之微生物培養濾材1丟置於水族箱2內或者是丟置於水族箱2內的過濾槽21處，藉由該微生物培養濾材1之攀附體11係具有複數個重量比例佔30%之細顆粒物111，及複數個重量比例佔70%之粗顆粒物112所相互混合而呈現；並於該複數個細顆粒物111與複數個粗顆粒物112間塗設該黏著劑12，再透過燒結黏固方式而形成一固體型態之微生物培養濾材1，且使該微生物培養濾材1外緣處具有複數個大小不一致之孔隙13，藉由該微生物培養濾材1外緣處所呈現各大小不一致之孔隙13以供水源內所產生的微生物消化菌予以攀附生長，藉此，俾達到維持水質穩定之功效，進而增進魚蝦健康之微生物培養濾材1。

綜上所述，當知本發明確實可為相關產業懭為利用，極具有進步性與新穎性，且發明於申請前未見公開，以符合專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局明察，惠准專利，實為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之其中較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

S1~S8‧‧‧流程步驟

Claims (4)

1. 一種微生物培養濾材製造方法，其包含有下列步驟：a)原料粉碎，先分別選自複數個石材與複數個磁磚，並搭配外來的粉碎機台進行粉碎作業，而呈現複數個型態大小不一致之細顆粒物與粗顆粒物；b)篩選原料，將粉碎後的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物中進行篩選作業，分別篩選其顆粒徑係介於0.5mm~2mm範圍內之細顆粒物，與其顆粒徑係介於3mm~6mm範圍內之粗顆粒物；c)混合攪拌，將篩選好的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物，其中該複數個細顆粒物比例佔30%；又該複數個粗顆粒物比例佔70%；再加入含有低溫黏著料及高溫黏著料所混合構成之黏著劑；並搭配外來的混合攪拌機台進行混合攪拌作業，而逐一形成複數個的混合塊；d)烘乾，將混合攪拌後所形成的複數個混合塊，放置於外來的烘乾機台進行烘乾作業，導致複數個混合塊呈現混合型態物；e)攪碎，將經烘乾作業後所呈現混合型態物，放置於外來的攪碎機台進行攪碎作業，而再逐一形成複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物；f)擠壓成型，將攪碎所形成的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物；放置於外來的擠壓成型機台內而依序進行擠壓與成型之作業，而 逐一形成複數個攀附體成品初胚型態；g)燒結，將擠壓成型後的複數個攀附體成品初胚型態，放置於外來的燒結機台進行二階段燒結處理作業，其第一階段先對複數個攀附體成品初胚進行排焦抽風作業，其溫度介於一般室溫至攝氏700℃範圍內，之後，再進行第二階段對複數個攀附體成品初胚進行燒結作業，其溫度則介於攝氏1080℃~1150℃範圍內；h)降溫成型，將燒結後的複數個攀附體成品初胚自外來的燒結機台內取出，放置於室內或室外環境中進行自然降溫，而形成複數個固體型態之微生物培養濾材成品，且該微生物培養濾材外緣處具有複數個大小不一致之孔隙。
2. 如請求項1所述之微生物培養濾材製造方法，其中至步驟c)時，該黏著劑所含的低溫黏著料係為具備揮發性成份之環保性黏著劑；又該黏著劑所含的高溫黏著料係為釉料及玻璃粉所混合組成。
3. 如請求項1所述之微生物培養濾材製造方法，其中至步驟c)時，該複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物係佔該混合攪拌後重量比例為84%~90%範圍內；又該黏著劑則佔該混合攪拌後重量比例為10%~16%範圍內。
4. 如請求項1所述之微生物培養濾材製造方法，其中至步驟g)時，該攀附體成品初胚受第一階段進行排焦抽風作業時，先將該攀附體成品初胚 內的黏著劑之低溫黏著料進行蒸發作業，再藉由第二階段進行燒結作業，使該攀附體成品初胚內的黏著劑之高溫黏著料受到高溫燒結而呈熔解狀態，以增進該攀附體成品初胚內的複數個細顆粒物與複數個粗顆粒物間的混合黏固狀態。