TWI572566B - 養殖廢水之歸零處理方法 - Google Patents

Description

養殖廢水之歸零處理方法

本發明係關於一種可以將養殖池內的廢水，予以去除有害的細菌及藻類，再植入預先選定有益的菌種及微藻，使其回復到原先或者「歸零」狀態，而不必另行填加新水之「歸零」處理方法。所謂的「歸零」處理方式，也就是把原先養殖廢水中，能夠自行繁殖長成之有害細菌及藻類消滅後，植入預先選定有益的菌種與藻類於魚養殖水池中，讓其重新成長繁殖。並能夠長時間持續使用相同循環水，而淨化成乾淨養殖水，不需要從循環水以外水源，另行更換並加入新水。

目前一般常見的淡水或海水之養殖場、水族館或魚池等養殖系統，由於水族生物每天的殘餌或排泄物，則會於水中產生大量具有危險性的氨與亞硝酸等等有害物質。因此需要經由物理過濾，即是把一般粗糙，大顆粒及其他可過濾的殘餌或排泄先行初步過濾。然後再經由生物過濾，把亞硝酸菌將氨轉化為亞硝酸鹽；再利用硝酸菌將亞硝酸鹽轉化為無害的硝酸鹽。最後，養殖水中過多的硝酸鹽則必須另外更換新水才能清除。除此之外，在長時間\長期的養殖下，將會造成養殖系統產生「反水」現象，「反水」現象造成的原因，即使是每天持續著進行以上一般常見的物理過濾與生物過濾，養殖水中仍然會蓄積其他會自行自主成長的有害細菌與藻類。一旦逐漸的占據了原先的益生菌、硝化菌等有益菌種或微藻的生存空間後，硝化菌與微藻類將會大量死亡，而使得整個養殖系統失去平衡，並造成水質劇烈變化，以致於整個養殖系統的 大崩潰，而會危及水中魚隻之存活。對抗以上「反水」的問題，就目前而言，還是必須藉由每週的更換新水，才能清除這些有害細菌與藻類，而所能維持的時效將會相當的短暫。除非是於每一次換水後，都必須大量的添加補充有益的菌種和藻類，以保持有益菌種及藻類的數量，養殖系統才有可能維持較長的時間而不會崩潰，惟如此做法，將會耗費大量的水、有益菌種和藻類，所花費的成本則是相當的巨大，一般的養殖業者根本是難以負擔。

為解決上述之缺點，因此有中華民國96年2月21日所公告之發明第I273889號「室內高密度水產養殖水循環裝置」專利案，其係揭露：一能淨化一養殖水體的淨化單元、一可釋放出氧綠射線光波能量以使養殖水體共振活化的共振活化單元、一可讓共振活化後之養殖水體進一步磁化穩定的磁化穩定單元，及一可驅使養殖水體能於養殖池、淨化單元、共振活化單元與該磁化穩定單元間循環流動的循環驅動單元。該淨化單元具有一物理過濾器、一生物處理器、一脫硝處理器及一與消毒殺菌器。利用該物理過濾器濾除養殖水體中的懸浮固體(例如：飼料殘餌及魚蝦糞便)；續而，利用該生物處理器中，由微生物(如硝化細菌)在濾材表面附著形成「生物膜」，以分解去除養殖水體中的有機懸浮/溶解固體(例如：較具毒性的氨態氮及磷酸鹽)；接著，利用該脫硝處理器，將養殖水體中之硝酸鹽氮還原成氮氣並脫除；最後，利用該消毒殺菌器滅除養殖水體中的細菌，並氧化去除殘餘有機物。藉以將自養殖池排出之髒污養殖水體淨化處理成符合法定養殖水體水質標準，類似無菌無雜質的清水狀態。

該專利前案雖然具有將髒污的廢水淨化處理成乾淨的養殖水，類似於無菌、無雜質的清水狀態之功能，惟其處理設備過多，而會占據過大的空間，而且必須時常大量的更換新水，以致於形成浪費。而且，一旦處理過後的無菌、無雜質清水，水中的有益菌種與藻類一旦來不及繁殖生長，或是原先進行水處理時，預期會被清除的有害細菌與藻類又再度快速成長，而再次的占據 了原先有益菌種及藻類的生存空間，則會容易造成魚隻的不適應，嚴重者將會大批死亡，進而造成極大的損失。因此，該專利前案之循環處理裝置最多只能使養殖系統多維持一段短暫的平衡時間而已，例如一個月。一旦養殖系統處於有益菌種進行脫硝處理的階段時，仍然需要大批量的進行換水，藉以延長養殖系統平衡的時間，但是一旦超過這短暫的平衡時間之後，仍然會造成養殖系統的大崩潰。

又有中華民國99年2月11日所公告之發明第I320304號「自動化循環水維生與養殖系統」專利案，其係揭露：包括至少一可拆組式養殖槽體、一自動化循環式淨水設備連接該養殖槽體，以及一自動化即時監控、預警與回饋設備，用以監控該養殖槽體內的水質，所述自動化循環式淨水設備包括一機械與微生物過濾裝置、一消毒殺菌裝置以及一維生裝置，用以抽取養殖槽體中水經物理性及生物過濾處理後，進行消毒殺菌及提高水中溶氧率後，導入養殖槽體中循環再使用，藉此，確保養殖槽體中的水質於最佳狀態，且於水質發生異常時，可及時發出警示訊息，由操作者加以排除，使該系統可以提供一幾近「恆定」的養殖環境。

惟該專利前案同樣具有的處理設備過多，占據過大空間及時常大量換新水之缺點，故於使用上仍不盡理想。而且，相同地，一旦處理過後的無菌、無雜質清水，如有益菌種與藻類的生長不夠完善時，或是原先水處理時，預期被清除的有害細菌與藻類再度快速生長而取代有益菌種及藻類時，雖然具備有預警機制，也就是等到養殖水質亮起紅燈後，進行所謂的「頭痛醫頭，腳痛醫腳」的反應方式。然而，隨著養殖時日越愈久遠，此種「恆定」方式，必然是越來越難維持，頂多也只是延長維持短暫的平衡時間而已，例如二個月。也就是處於警報階段時就要大批量的換水，最後，終究難逃整個養殖水質敗壞而大崩潰的命運，輕則造成魚群的不適應，嚴重時則大批死亡，而會造成養殖 業者極大的損失。因此上述該二件專利前案，不論是在脫硝階段或是警報階段時進行處置，都只能維持一段短暫的平衡時間，例如一個月或二個月。即使在此階段時，進行大量的換水，如未能添加有益的菌種及藻類，而且也未去除水中大量快速生長的有害細菌及藻類時，其養殖系統根本不可能長久維持，終究難逃系統崩潰的命運，因此對於養殖業者而言，永遠都是一個揮之不去的夢魘。

爰此，有鑑於目前對於養殖池內處理廢水的方法，於長期使用時係具有上述之缺點。故本發明提供一種養殖廢水之歸零處理方法，包含有下列步驟：將該養殖池內之廢水導引進入至一處理池內。對於該廢水施以一臭氧進行處理，並以一紫外線光進行照射處理，藉以消滅該廢水中有害之細菌及藻類，使其成為一清水。將處理過後之該清水再導引進入至一養水池內，使該清水經由滴流過濾處理，並於該清水中添加有益之一菌種及一藻類，利用該藻類做為水族生物餵食之餌料，於該養水池內置入有一火山石，藉以調整該廢水之pH值，另於該養水池內添加一礦物質，以補充水中的礦物質，藉以能淨化成一養殖水。將該養殖水再重新導引回至該養殖池內。

所謂的「歸零」處理方式，也就是把原先養殖廢水中，經過消毒殺菌處理成乾淨的清水，填加適度的礦物質，中和PH值後，植入預先選定的益生菌菌種與藻類於魚養殖水池中，讓其重新成長繁殖。基本上，本發明所指之「歸零」處理方法與該專利前案所稱「恆定」，最大的差異在於「恆定」方式是反應式的，也就是等到養殖水質亮起紅燈後，進行所謂的「頭痛醫頭，腳痛醫腳」的反應方式，藉以補強與維護水質。但是，隨著養殖時日愈久遠，此種「恆定」方式，越來越難維持。最後，終究難逃整個養殖水質敗壞、系統崩潰的命運。然而，本發明之「歸零」方式乃於養殖水質，即將亮紅燈之前，就開始進行「歸零」處理，既是將已經處理過，乾淨的清水，填加適度的礦物質， 中和PH值後，再與預先選定之菌種與藻類重新注入養殖水池內，使其益生菌或硝化菌等菌種與藻類得以重新成長繁殖。

如申請專利範圍第1項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該處理池內係設有一呈波浪彎曲狀之輸水管，該輸水管係連接有一第一抽水泵，利用該第一抽水泵得以抽取該處理池內的該廢水進入到該輸水管，該輸水管連接有一臭氧輸送管，該臭氧輸送管係外接一臭氧製造機，以供輸送一臭氧進入至該輸水管，與該廢水進行溶合。

上述輸水管靠近於該臭氧輸送管之位置處設有一控制閥，藉以旋轉該控制閥，以控制該輸水管輸送該廢水之流速，而得以控制該臭氧輸送管輸送該臭氧至該輸水管內之濃度。

上述輸水管之出水末端係連接至少一支以上之該紫外線燈管，以產生該紫外線光，藉以使與該臭氧溶合之該廢水可以通過該紫外線燈管之照射。

上述紫外線燈管之長度為120公分，瓦數係為55W，用電量則為1/3馬力。

上述藉由該第一抽水泵持續不斷的抽取該處理池內之廢水，經過該輸水管中之該臭氧處理及該紫外線燈管之照射處理，然後該廢水再流回至該處理池內，其處理時間係為12小時。

上述臭氧之供應量係為每小時輸入50公克，並使該廢水中之該臭氧的濃度維持於5PPM。

上述養水池內係設置有至少一座以上之滴流過濾器，每一座滴流過濾器則設置有複數層的滴流盒，每一滴流盒內設置有不同的濾材，藉以層層過濾該廢水中所殘餘的雜質，該滴流過濾器係藉由一第二抽水泵，持續24小時的對於該養水池內的該廢水進行循環抽取，使該廢水持續不斷的通過該滴流過濾器進行過濾。

上述菌種係為一好氧性細菌，包含益生菌、亞硝酸菌及硝化菌，該菌種調配之比例，係以100公克的菌種，再配合1公斤的糖蜜、20公升的水溶液及100公克的米糠，經調配溶解後，以每12小時倒入一次至該養水池，藉以於該清水中培養出該好氧性細菌，以去除清水中的氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽。

上述處理池與該養水池之間係連接有一儲水池，藉以能儲存該清水，利用該儲水池而能分別對於該處理池與該養水池進行水量之調節。

根據上述技術特徵係具有下列之優點：

1.可以連續循環的大量處理養殖廢水，藉由消滅廢水中有害的細菌及藻類，再植入預定的菌種及藻類，使該養殖水回復到一歸零狀態，而可供長時間免換水，以節省水資源。

2.可以根據不同季節時的水溫變化，而選擇處理養殖水處理的週期次數，而且也可以根據處理成本的多寡，選擇每次僅處理總水量的1/4至1/5，或者是1/2至1/3之間，均為本發明可實施的方式之一，藉以可達到最經濟的養殖廢水之處理方法。

3.只需要一座的處理池及養水池，即可對於養殖池所產生的廢水同時進行處理、殺菌、除藻、過濾、養水及餵食等作用，故可以達到最佳的廢水處理效果及養殖功能。

4.將所有的相關處理過濾設備，均建構於處理池及養水池中，故不會占據過多的空間，藉以可節省養殖空間。

5.利用養水池培養好氧性細菌，以分解廢水中氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽等有害物質。

6.利用養水池培養有益之藻類，可提供作為水族生物餵食之餌料。

(1)‧‧‧養殖池

(2)‧‧‧處理池

(21)‧‧‧輸水管

(211)‧‧‧控制閥

(22)‧‧‧第一抽水泵

(23)‧‧‧臭氧輸送管

(24)‧‧‧臭氧製造機

(25)‧‧‧紫外線燈管

(3)‧‧‧養水池

(31)‧‧‧滴流過濾器

(311)‧‧‧滴流盒

(32)‧‧‧第二抽水泵

(33)‧‧‧火山石

[第一圖]係為本發明之過濾處理流程圖。

[第二圖]係為本發明之配置示意圖。

[第三圖]係為本發明處理池之使用示意圖。

[第四圖]係為本發明養水池之使用示意圖。

[表一]係為本發明執行歸零處理之間隔時間的參考表。

本發明實施例之歸零處理的頻率及處理水量，係可預先根據該養殖池內之現時狀態，再配合季節不同時之水溫而決定，其可包含：餵食狀態、魚隻成長狀態，水中之pH值、水溫，溫度細菌成長狀態及微藻成長狀態等影響因素，先經過評估後，然後，才能夠制定出一套歸零處理的頻率及處理水量。換言之，季節不同時的水溫變化越大，歸零處理的頻率越高。下列之表一即為執行歸零處理之間隔時間的參考表。

惟，上述表一所述，仍然會因魚種的不同、魚體的大小不同、魚群數量的多寡等條件不同，而會有不同的處理頻率及處理水量，惟該表一內的歸零處理間隔時間\每次處理水量，則為一處理時之大方向的參考值，雖然並非為一絕對值，但仍極具有參考及遵行的價值。

請參閱第一圖及第二圖所示，本發明實施例包括有下列之步驟：

A.將一養殖池內之廢水導引進入至一處理池內。當開始執行歸零處理方法時，其係可將來自於一養殖池(1)內所產生之廢水，將其集中導引進入至一處理池(2)內。該處理池(2)之容水量約為55噸至60噸之間，而廢水之處理溫度恆溫控制於20℃至25℃之間。

B.對於該廢水以臭氧處理及紫外線照射處理，使其成為清水。如第三圖所示，該處理池(2)內係設有一呈波浪彎曲狀之輸水管(21)，該輸水管(21)連接有一第一抽水泵(22)，利用該第一抽水泵(22)得以循環抽取該處理池(2)內的廢水。又該輸水管(21)係連接有一臭氧輸送管(23)，該臭氧輸送管(23)係外接一臭氧製造機(24)，以供輸送一臭氧進入至該輸水管(21)，與該廢水進行溶合。該輸水管(21)上靠近於該臭氧輸送管(23)之位置處設有一控制閥(211)，藉以旋轉該控制閥(211)，以控制該輸水管(21)輸送該廢水之流速，而得以控制該臭氧輸送管(23)輸送至該輸水管(21)內之濃度，亦即廢水之流速快，則臭氧溶於廢水內之濃度低但數量多，反之，當廢水之流速慢時，則臭氧溶於廢水內之濃度高但數量少。並且藉由該輸水管(21)設呈為一波浪彎曲狀，可以使廢水於該輸水管(21)流動時，於每一個彎曲處產生沖激，而使廢水中的臭氧得以均勻的攪拌並溶合。該臭氧之供應量係為每小時輸入50公克，並使該廢水中臭氧之濃度維持於5PPM，藉以可供消滅廢水中有害細菌及除去有害之藻類。又該輸水管(21)之出水末端係連接至複數串接之紫外線燈管(25)，藉以使經過臭氧溶合之廢水得以通過該複數紫外線燈管(25)。每一支紫外線燈管(25)之長度為120公分，瓦數係為 55W，用電量則為1/3馬力。藉以使溶合有臭氧的廢水，於通過該紫外線燈管(25)時，可以經由紫外線光及臭氧之交互作用，以增強對於廢水殺菌及除藻之作用。如此，藉由該第一抽水泵(22)持續不斷的循環抽取該處理池(2)內之廢水，重覆經過輸水管(21)之臭氧處理及該複數紫外線燈管(25)之照射處理，使該廢水成為一乾淨的清水，然後清水再流回至該處理池(2)內，其循環處理時間係為12小時。

C.將處理過後之清水再導引進入至一養水池內，並經過滴流過濾及添加有益菌種、藻類及礦物質，而淨化成一養殖水。如第四圖所示，將該處理池(2)內經過臭氧及紫外線光殺菌及除藻過後之清水，再導引進入至一養水池(3)內。該養水池(3)內係設置有至少一座以上之滴流過濾器(31)，每一座滴流過濾器(31)則設置有複數層的滴流盒(311)，每一滴流盒(311)內均設置有不同的一濾材，藉以層層過濾該清水。該滴流過濾器(31)係藉由一第二抽水泵(32)，持續24小時的對於該養水池(3)內的清水進行循環抽取，而使清水持續不斷的重覆通過該滴流過濾器(31)進行滴流過濾，該養水池(3)之容水量約為120噸，而該清水之處理溫度控制於20℃至25℃之間，同時可以啟動多座的滴流過濾器(31)配合使用，以處理不同的水量。然後於該養水池(3)中添加有益之菌種。該菌種係可為益生菌、亞硝酸菌及硝化菌等好氧性細菌，其調配之比例，係以100公克的菌種，再配合1公斤的糖蜜、20公升的水溶液及100公克的米糠，經調配溶解後，以每12小時倒入一次至該養水池(3)內，藉以於該清水中培養出好氧性之細菌，以去除清水中的氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽等有害物質。並於該清水中添加適量之有益藻類，以供產生可做為水族生物餵食之餌料。又於該清水中添加沸水粉，以補充水中的礦物質，該礦物質可包含鈣、鎂等成分。另於該養水池(3)之底部置入有適量之火山石(33)，利用該火山石(33)可以調整該廢水之pH值。藉以利用上述養水之處理方法，而使該清水能淨化成一適合水族生物生存的養殖水。因此， 本實施例係藉由消滅廢水中有害的細菌及藻類，再植入預定的有益菌種及藻類，使該養殖水回復到一歸零狀態，而可供長期免換水。

D.將養殖水重新導引回至該養殖池內。淨化過後的養殖水經過步驟B及C合計有36小時的處理及養水後，則可以重新導引回至原來的養殖池(1)內，重新做為養殖水使用，如此，可進一步配合多座的處理池(2)及養水池(3)同時啟動，以供持續不中斷的進行廢水之處理。而養殖池(1)中所飼養的水族生物，則可以攝食養水池(3)中所培養好的藻類做為食物，而可促進其生長。又本發明最少只需要一座的處理池(2)及養水池(3)，即可進行廢水的處理、殺菌、除藻、過濾、養水及餵食等作用，故不會占據過多的空間，而且可以達到最佳的廢水處理效果及養殖功能。

本實施例將養殖廢水經由循環處理過後，尤其是可使廢水歸零成為一新的養殖水繼續使用，而能長時間免更換廢水。之後只需每半年更換約15%的水量，又每3至5年約更換50%的水量，如此，則可以達到10至15年免換水之功效。

又本發明亦可以於該處理池與該養水池之間再連接有一儲水池，藉以能儲存該清水，並利用該儲水池具有水量緩衝之作用，而可以分別調節該處理池及該養水池內的蓄水量，藉以達到以一座處理池及養水池，即可對於多座養殖池的廢水進行處理之功效。

惟，以上所述僅為本發明其中之一實施例，當不能以此限定本發明之申請專利保護範圍，舉凡依本發明之申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與替換，皆應仍屬於本發明申請專利範圍所涵蓋保護之範圍內。

Claims (7)

1. 一種養殖廢水之歸零處理方法，包含有下列步驟：將該養殖池內之廢水導引進入至一處理池內；對於該廢水施以一臭氧進行處理，該臭氧之供應量係為每小時輸入50公克，並使該廢水中之該臭氧的濃度維持於5PPM，並以一紫外線燈管產生一紫外線光進行照射處理，藉以消滅該廢水中有害之細菌及藻類，使其成為一清水，該紫外線燈管之長度為120公分，瓦數係為55W，用電量則為1/3馬力，藉由持續不斷的抽取該處理池內之廢水，經過該臭氧處理及該紫外線燈管之照射處理，然後該廢水再流回至該處理池內，其處理時間係為12小時；將處理過後之該清水再導引進入至一養水池內，使該清水經由滴流過濾處理，並於該清水中添加有益之一菌種及一藻類，該菌種調配之比例，係以100公克的菌種，再配合1公斤的糖蜜、20公升的水溶液及100公克的米糠，經調配溶解後，以每12小時倒入一次至該養水池，利用該藻類做為水族生物餵食之餌料，於該養水池內置入有一火山石，藉以調整該廢水之pH值，另於該養水池內添加一礦物質，以補充水中的礦物質，藉以能淨化成一養殖水；將該養殖水再重新導引回至該養殖池內。
2. 如申請專利範圍第1項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該處理池內係設有一呈波浪彎曲狀之輸水管，該輸水管係連接有一第一抽水泵，利用該第一抽水泵得以抽取該處理池內的該廢水進入到該輸水管，該輸水管連接有一臭氧輸送管，該臭氧輸送管係外接一臭氧製造機，以供輸送一臭氧進入至該輸水管，與該廢水進行溶合。
3. 如申請專利範圍第2項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該輸水管靠近於該臭氧輸送管之位置處設有一控制閥，藉以旋轉該控制閥，以控制該 輸水管輸送該廢水之流速，而得以控制該臭氧輸送管輸送該臭氧至該輸水管內之濃度。
4. 如申請專利範圍第2項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該輸水管之出水末端係連接至少一支以上之該紫外線燈管，以產生該紫外線光，藉以使與該臭氧溶合之該廢水可以通過該紫外線燈管之照射。
5. 如申請專利範圍第1項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該養水池內係設置有至少一座以上之滴流過濾器，每一座滴流過濾器則設置有複數層的滴流盒，每一滴流盒內設置有不同的濾材，藉以層層過濾該廢水中所殘餘的雜質，該滴流過濾器係藉由一第二抽水泵，持續24小時的對於該養水池內的該廢水進行循環抽取，使該廢水持續不斷的通過該滴流過濾器進行過濾。
6. 如申請專利範圍第1項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該菌種係為一好氧性細菌，包含益生菌、亞硝酸菌及硝化菌，藉以於該清水中培養出該好氧性細菌，以去除清水中的氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽。
7. 如申請專利範圍第1項所述養殖廢水之歸零處理方法，其中，該處理池與該養水池之間係連接有一儲水池，藉以能儲存該清水，利用該儲水池而能分別對於該處理池與該養水池進行水量之調節。