TWI626005B - 養殖過濾系統 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種養殖過濾系統。該養殖過濾系統包括一第一過濾單元及一曝氣單元。該第一過濾單元供篩選阻攔一流體之部分污物，該第一過濾單元包含有至少一濾材組，各該濾材組設有一第一濾部及一第二濾部，該第二濾部之孔洞之孔徑小於該第一濾部之孔洞之孔徑。該曝氣單元設有一曝氣空間，該曝氣空間供該流體及複數擔體於其中翻動。

Description

養殖過濾系統

本發明係有關於一種養殖過濾系統。

於水產養殖中，過濾系統係為最重要的元素，其功能在於將養殖魚池/魚缸中受汙染(如魚蝦之排泄物、殘餌)之養殖用水進行過濾，將水質還原成較乾淨之狀態後再排放回到魚池中。其中，過濾系統依照濾材之不同，大致上可以分成物理性過濾、化學性過濾及生物性過濾三種方式。

舉例但不限於，物理性過濾係透過棉體來阻隔大型雜物；化學性過濾則係如使用活性碳來淨化水中的臭味、色素、微量物質；生物性過濾則可使用陶瓷環來培養硝化菌，以分解水中的氨氮等污染物。其中，又以物理性及生物性過濾最常被使用於水產養殖中。

於市面上有眾多養殖過濾系統之產品，如外掛、上部過濾、下部過濾、側部過濾或圓桶。然而，其中有不少產品僅使用簡陋之物理性過濾，而忽略同時不同過濾方式配合之重要性，使得過濾過後的水質無法確實地達到乾淨，造成養殖之水質不穩，導致養殖活體生病、死亡，如TW455208專利中所揭露之養殖過濾系統即是如此。故現今養殖過濾系統待改善之缺弊，因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之養殖過濾系統，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種養殖過濾系統，可以同時提供不同過濾方式，來有效過濾流經之流體，使得出水單元流出的流體確實地處於乾淨之狀態供養殖活體。

為達成上述目的，本發明提供一種養殖過濾系統，其供連通地設於一進水單元及一出水單元之間並供過濾流經之一流體，該養殖過濾系統包括：一第一過濾單元及一曝氣單元。該第一過濾單元供篩選阻攔該流體之部分污物，該第一過濾單元包含有至少一濾材組，各該濾材組設有一第一濾部及一第二濾部，該第一濾部設有多數具有一第一孔徑之孔洞，該第二濾部設有多數具有一第二孔徑之孔洞，且該第二孔徑小於該第一孔徑；該曝氣單元包含有一曝氣空間、複數擔體及一曝氣組件，該曝氣空間供容納部分該流體及該複數擔體，其中，該曝氣組件用以伸入該曝氣空間並將一氣體導入該曝氣空間，進而於該曝氣空間中的該流體及該複數擔體受該氣體驅動而不斷地翻動。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至圖5，其顯示本發明之一實施例，本發明之養殖過濾系統，其供連通地設於一進水單元81及一出水單元82之間並供過濾流經之一流體83，該養殖過濾系統包括：一第一過濾單元1及一曝氣單元4。

該第一過濾單元1供以物理性過濾地篩選阻攔該流體83之部分污物(如：排泄物、葉片、殘餌等)，該第一過濾單元1包含有至少一濾材組13，各該濾材組13設有一第一濾部131及一第二濾部132，該第一濾部131設有多數具有一第一孔徑之孔洞，該第二濾部132設有多數具有一第二孔徑之孔洞，且該第二孔徑小於該第一孔徑。

要進一步強調的是，該第一過濾單元1另包含有一入水口11及一出水口12，於該第一過濾單元1中，請參考圖5，該流體83主要係沿一流動方向92而由該入水口11流向該出水口12，該第一濾部131及該第二濾部132沿一排列方向93交錯設置，其中，該排列方向93概垂直於該流動方向92。於本實施例中，該至少一濾材組13之數量為複數個，而可以進行大範圍的過濾。

可以理解的是，孔徑較小的該第二濾部132其篩選能力較佳，能夠確實地阻擋該流體83中的糞便、殘餌、汙泥等污物，並使流經的該流體83之流速降低、水流量小，進而於該第二濾部132中營造出高有機物且低溶氧的環境，如同河床之環境，此環境有利於脫硝菌繁殖並進行脫硝作用，以將硝酸鹽還原成氮元素(即生物性過濾)。而孔徑較大的該第一濾部131，流經的該流體83其水流速較快、水流量較大，能夠確保該出水口12能保有一定量的出水量，並且較不易有堵塞之情況發生。故當該第二濾部132之部分有堵塞發生時，部分該流體83可由該第二濾部132流至該第一濾部131；同理地，部分該流體83亦會由於該第一濾部131流至該第二濾部132。

要補充說明的是，該濾材組13採用二種不同孔徑大小的結構配置，相較於傳統濾棉統一孔徑的結構，該濾材組13能夠盡可能地充分全面性利用且使用壽命較長，不會有傳統濾棉發生通道現象(channeling)而僅有局部被利用且壽命短之缺點。換言之，該濾材組13於過濾方面的耐用度、利用率及過濾效果有極佳之表現。

該曝氣單元4包含有一曝氣空間41、複數擔體84及一曝氣組件85，該曝氣空間41供容納部分該流體83及該複數擔體84，其中，該曝氣組件85用以伸入該曝氣空間41並將一氣體導入該曝氣空間41，進而於該曝氣空間41中的該流體及該複數擔體84受該氣體驅動而不斷地翻動。於該曝氣單元4中的該流體83具有較高的溶氧量，同時該複數擔體84具有大量有效比表面積，舉例但不限於表面採用多孔性設計、通孔、凹凸結構等等，微生物可快速地於各該擔體84上形成生物膜，微生物於繁殖過程中可藉由代謝有機物或者氨氮獲得生長所需之能量及合成細胞組織所需之原料，故可用來去除該流體83中之有害汙染物(即生物性過濾)。並且，由於各該擔體84之密度接近但小於水之密度，不斷翻動的過程中各該擔體84可於該流體83中任意懸浮移動，進而充分地接觸該流體83，以大幅度地提高分解去污的能力。

另外，為了避免其他有形之污物(如糞便、汙泥)遮蓋住各該擔體84造成微生物不易附著生長，或是為了避免有形之污物(如碎石)碰撞各該擔體84，較佳地，該曝氣單元4連通地設於該第一過濾單元1及該出水單元82之間，進而該出水單元82可用以將乾淨的該流體83導入一魚缸A中來養殖活體。

於本實施例中，該養殖過濾系統另包含一缸體5及複數分隔件，該複數分隔件設於該缸體5之內部，進而將該缸體5之內部界定出相互連通的該第一過濾單元1、該曝氣單元4及一分離單元3，該分離單元3供將該流體83中的部份污物與液體分離。

於本實施例中，該分離單元3係透過沉澱之方式使部份污物與液體分離，舉例但不限於泥沙、小石子等。較佳地，該分離單元3連通地設於該第一過濾單元1及該進水單元81之間，故該分離單元3能夠先進行將較重之污物由該流體83中分離出來，以延長該第一過濾單元1之濾材組13使用壽命。當然，於其他實施例中，可於該分離單元3內設置弧形篩件來分離污物亦無不可。

另一較佳地，該複數分隔件更將該缸體5之內部界定出一第二過濾單元2，該第二過濾單元2包含有一濾件23，該濾件23設有多數具有一第三孔徑之孔洞，以進行該流體83之初步過濾。而該養殖過濾系統整體之配置詳細如下：該第二過濾單元2連通地設於該分離單元3及該進水單元81之間，該第一過濾單元1連通地設於該分離單元3及該曝氣單元4之間，該曝氣單元4供連通該出水單元82。其中，該第三孔徑較佳不小於該第一孔徑，用以先將較大型之污物(如葉片、枯枝)隔離，再經由該分離單元3分離出較重之污物，以延長該第一過濾單元1之濾材組13使用壽命。

較具體地說，該複數分隔件包含有一第一分隔件61、一第二分隔件62及一連通組件63，該第一及第二分隔件61, 62係沿一區隔方向91間隔地配置且橫向於該缸體5之一底壁52，其中，於該區隔方向91上，該第一分隔件61與該缸體5之一環側壁51界定出該曝氣單元4，該第一分隔件61與該第二分隔件62之間界定出該第一過濾單元1，該第二分隔件62與該缸體5之環側壁51界定出該第二過濾單元2，該連通組件63橫設於該第二分隔件62之相對下方，進而與該底壁52界定出該分離單元3，該第二過濾單元2藉由該連通組件63連通該第一過濾單元1。

更具體地說，該第一及第二分隔件61, 62平行設置，於垂直該底壁52之方向上，該第一分隔件61之長度大於該第二分隔件62之長度，該連通組件63係為一貫設有複數貫孔631之擋板，且該連通組件63直線延伸且同時垂直於該第一及第二分隔件61, 62，故該第一及第二過濾單元1, 2係透過該複數貫孔631而連通該分離單元3。當然，於其他實施例中，連通組件係由複數間隔排列的分流擋件所組成，或是連通組件成弧形擋板皆係為本發明簡易變化。

並且，該第一及第二過濾單元1, 2位於該分離單元3之相對上方，而使該分離單元3有較佳之沉澱分離污物之效果，並可控制該流動方向92係由下而上移動。故於本實施例中，該區隔方向91、該流動方向92及該排列方向93概兩兩相互垂直。此外，該第一過濾單元1除了進行物理過濾外，更需要進行脫硝反應，故該第一過濾單元1之尺寸較佳係為該第二過濾單元2之尺寸的至少二倍以上，而能有較佳之還原水質的效果。

值得一提的是，較佳地，一排出閥組件72穿設該環側壁51而可選擇性地連通該分離單元3及外界，當位於該分離單元3之污物堆積於一定程度後，使用者可以打開該排出閥組件72而將污物排至外界。於本實施例中，該排出閥組件72位於該分離單元3遠離該第一分隔件61的一側，且該缸體5呈矩形體，該底壁52為平面，而能與支撐面有較多之接觸面積。

然而，可以理解的是，該缸體5之造型可以係任何幾何造型，且該底壁52亦不局限於平面，舉例但不限於，如圖6所示之另一實施例中，底壁52A朝向缸體5A之內部方向凸伸有一凸部53，該凸部53之一第一斜坡部531位於曝氣單元4A，該凸部53之一第二斜坡部532位於分離單元3A，第一分隔件61A介於該第一及第二斜坡部531, 532之間，其中，於垂直該底壁52A之方向上，該第一及第二斜坡部531, 532係相對傾斜靠近。

更詳細地說，該第一斜坡部531可以迫使於該分離單元3A內的污物朝向一固定方向進行堆積，於清理時能有利於置放至外界。該第二斜坡部532則有利於該流體83受該氣體驅動而流動時可沿其造型而順暢地流動於該曝氣空間41A內，以確實地帶動該複數擔體84移動，換言之，該第二斜坡部532可以減少流動死角，避免部分該擔體84堆積的情況發生。

請再參考圖1至圖5之本實施例，該流體83流經該第一過濾單元1後係採用溢流之方式洩入該曝氣空間41，換言之，該流體會由該第一分隔件61之頂部往下沖入該曝氣空間41，進而可進一步驅動該複數擔體84移動，有助於該複數擔體84於該曝氣空間41中移動。

較佳地，該第一分隔件61於遠離該底壁52之一側設有至少一三角堰結構611，如此一來，使用者可透過三角堰計算法來計算溢流之流量，以估算出該第一過濾單元1被污物堵塞之程度，進而判斷出該至少一濾材組13是否需要更換新品。另一較佳地，於垂直該底壁52之方向上，該環側壁51之頂部高度高於該第二分隔件62之頂部高度，該第二分隔件62之頂部高度高於該第一分隔件61之頂部高度，當該濾件23堵塞較嚴重時，部分該流體83即會由該第二分隔件62溢流而從該第二過濾單元2直接進入該第一過濾單元1，此時，使用者即可得知需要更換該濾件23。

又一較佳地，一篩件71設於該曝氣單元4供阻攔該複數擔體84流進該出水單元82。較進一步來說，該篩件71由該環側壁51朝向遠離該底壁52之方向斜向延伸地設於該環側壁51位於遠離該底壁52之一側，進而讓該流體83及該複數擔體84能沿該篩件71流動。更進一步來說，該曝氣組件85之一曝氣管851穿設該環側壁51而伸入該曝氣空間41，該曝氣管851鄰近於該底壁52且位於該篩件71之正下方，以驅動該流體83及該複數擔體84不斷地朝向該篩件71移動。

綜上，本發明之養殖過濾系統採用第一及第二過濾單元來進行多重物理性過濾，配合沉澱區來分離較重之污物以提升濾材之使用壽命。並且，濾材組包含有孔徑不同的第一及第二濾部，能保有一定出水量、避免發生通道現象而有較佳利用率，且能營造出適合進行脫硝反應之環境。此外，於曝氣空間內有較佳溶氧量及擔體而易於培養微生物，並且擔體不斷隨流體流動以大幅提升與流體之接觸，而有極佳之去污能力。

1‧‧‧第一過濾單元
11‧‧‧入水口
12‧‧‧出水口
13‧‧‧濾材組
131‧‧‧第一濾部
132‧‧‧第二濾部
2‧‧‧第二過濾單元
23‧‧‧濾件
3, 3A‧‧‧分離單元
4, 4A‧‧‧曝氣單元
41, 41A‧‧‧曝氣空間
5, 5A‧‧‧缸體
51‧‧‧環側壁
52, 52A‧‧‧底壁
53‧‧‧凸部
531‧‧‧第一斜坡部
532‧‧‧第二斜坡部
61, 61A‧‧‧第一分隔件
611‧‧‧三角堰結構
62‧‧‧第二分隔件
63‧‧‧連通組件
631‧‧‧貫孔
71‧‧‧篩件
72‧‧‧排出閥組件
81‧‧‧進水單元
82‧‧‧出水單元
83‧‧‧流體
84‧‧‧擔體
85‧‧‧曝氣組件
851‧‧‧曝氣管
91‧‧‧區隔方向
92‧‧‧流動方向
93‧‧‧排列方向
A‧‧‧魚缸

圖1為本發明一實施例之立體圖。 圖2為圖1之分解圖。 圖3為圖1之一側視視角之剖面圖。 圖4為圖3之視角時的使用狀態圖。 圖5為另一側視視角之濾材組剖面圖。 圖6為本發明另一實施例之側視剖面圖。

Claims (7)

1. 一種養殖過濾系統，其供連通地設於一進水單元及一出水單元之間並供過濾流經之一流體，該養殖過濾系統包括：一第一過濾單元，供篩選阻攔該流體之部分污物，包含有至少一濾材組，各該濾材組設有一第一濾部及一第二濾部，該第一濾部設有多數具有一第一孔徑之孔洞，該第二濾部設有多數具有一第二孔徑之孔洞，且該第二孔徑小於該第一孔徑；一曝氣單元，包含有一曝氣空間、複數擔體及一曝氣組件，該曝氣空間供容納部分該流體及該複數擔體，其中，該曝氣組件用以伸入該曝氣空間並將一氣體導入該曝氣空間，進而於該曝氣空間中的部分該流體及該複數擔體受該氣體驅動而不斷地翻動；一缸體；複數分隔件，該複數分隔件設於該缸體之內部，進而將該缸體之內部界定出相互連通的該第一過濾單元、該曝氣單元及一分離單元，該分離單元供將該流體中的部份污物與液體分離，該複數分隔件更將該缸體之內部界定出一第二過濾單元，該第二過濾單元連通地設於該分離單元及該進水單元之間，該第一過濾單元連通地設於該分離單元及該曝氣單元之間，該曝氣單元供連通該出水單元，該第二過濾單元包含有一濾件，該濾件設有多數具有一第三孔徑之孔洞；其中，該複數分隔件包含有一第一分隔件、一第二分隔件及一連通組件，該第一及第二分隔件係沿一區隔方向間隔地配置且橫向於該缸體之一底壁，其中，於該區隔方向上，該第一分隔件與該缸體之一環側壁界定出該曝氣單元，該第一分隔件與該第二分隔件之間界定出該第一過濾單元，該第二分隔件與該缸體之環側壁界定出該第二過濾單元，該連通組件橫設於該第二分隔件之相對下 方，進而與該底壁界定出該分離單元，該第二過濾單元藉由該連通組件連通該第一過濾單元。
2. 如請求項1所述的養殖過濾系統，另包含一分離單元，該分離單元供將該流體中的部份污物與液體分離，該分離單元連通地設於該第一過濾單元及該進水單元之間，該曝氣單元連通地設於該第一過濾單元及該出水單元之間。
3. 如請求項1所述的養殖過濾系統，其中於垂直該底壁之方向上，該環側壁之頂部高度高於該第二分隔件之頂部高度，該第二分隔件之頂部高度高於該第一分隔件之頂部高度。
4. 如請求項3所述的養殖過濾系統，其中該第一分隔件於遠離該底壁之一側設有至少一三角堰結構。
5. 如請求項1所述的養殖過濾系統，其中該底壁朝向該缸體之內部方向凸伸有一凸部，該凸部之一第一斜坡部位於該曝氣單元，該凸部之一第二斜坡部位於該分離單元，該第一分隔件介於該第一及第二斜坡部之間，其中，於垂直該底壁之方向上，該第一及第二斜坡部係相對傾斜靠近。
6. 如請求項1至5其中任一項所述的養殖過濾系統，其中該第一過濾單元另包含有一入水口及一出水口，於該第一過濾單元中，該流體主要係沿一流動方向而由該入水口流向該出水口，該第一濾部及該第二濾部沿一排列方向交錯設置，其中，該排列方向概垂直於該流動方向。
7. 如請求項4所述的養殖過濾系統，其中該分離單元連通地設於該第一過濾單元及該進水單元之間，該曝氣單元連通地設於該第一過濾單元及該出水單元之間；該複數擔體具有大量有效比表面積；各該擔體之密度接近但小於水之密度，可於該流體中任意懸浮移動；該至少一濾材組之數量為複數個；該第三孔徑不小於該第一孔徑；一篩件設於該曝氣單元供阻攔該複數擔體流進該出水單元；該篩件由該環側壁朝向遠離該底壁之方向斜向延伸地設於該環側壁 位於遠離該底壁之一側；該曝氣組件之一曝氣管穿設該環側壁而伸入該曝氣空間，該曝氣管鄰近於該底壁且位於該篩件之正下方；一排出閥組件穿設該環側壁而可選擇性地連通該分離單元及外界，該排出閥組件位於該分離單元遠離該第一分隔件的一側；該缸體呈矩形體，該底壁為平面；該第一過濾單元之尺寸係為該第二過濾單元之尺寸的至少二倍以上；該第一及第二分隔件平行設置，於垂直該底壁之方向上，該第一分隔件之長度大於該第二分隔件之長度，於該連通組件係為一貫設有複數貫孔之擋板，該連通組件直線延伸且同時垂直於該第一及第二分隔件；該第一及第二過濾單元位於該分離單元之相對上方；該區隔方向、該流動方向及該排列方向概兩兩相互垂直；該分離單元係透過沉澱之方式使部份污物與液體分離。