TWM449454U - 水池排汙淨化結構 - Google Patents

Description

水池排汙淨化結構

本創作係關於水池排汙與水質淨化的構造，特別適用於景觀水池與非軟泥底的養殖池。

水池的汙染來源主要有水中生物的排泄物、自然落塵落葉和餵食剩下的食物殘渣。過去習知的水質淨化設計，針對水族箱的，規模太小，無法負荷景觀水池或養殖池的大量汙水；然傳統針對水池水質淨化設計，多半過於複雜、維護困難且造價偏高。

如中華民國公告第I284507號專利案，其係揭示養殖池內含有魚類排泄物之污泥水抽向蓄水池與過濾池，經過濾池內的磚層、砂層進行過濾，過濾後再經沈澱池的沈澱，並以水芙蓉等水生植物吸收水中養份，再將乾淨的水送回養殖池。姑且不論構造所需的經費，此設計的缺點之一就是過濾砂層因為孔徑小，容易阻塞且清洗不易。

另習知的中華民國公告第191318號專利案，其主要利用傾斜5度至10度角之池底，傾斜設計成一與魚池相通之過濾系統池，藉水池中循環水流泵浦及系統池水位均等原理，產生水流帶動池底沈澱之排泄殘留物， 將污物排出口打開把排泄殘留物之污水放掉。關閉閘門排汙後，再將閘門打開重複收集該污物，另加一過濾設備，吸取過濾系統池內之污水經過濾設備使成乾淨池水。此設計的缺點在排汙時，閘門開關需要兩次，過濾槽也沒有簡易的清洗與排汙設計。此外，整個淨化系統需要循環水流和抽水兩個馬達，節能減碳的效果不夠好。

養殖池或景觀水池的特點之一就是高密度養殖，魚的大食量導致大量排泄物，加上餵食的殘渣，容易導致水質惡化。為維持過濾系統的淨化功能，需要時常維護清洗；然而，傳統水池本體沒有排汙系統，水質淨化過於依賴過濾系統，以往過濾系統常用砂、石或磚等重或細密的材質，容易阻塞且清洗不易，所以常因疏於保養而致失去效能，最終水池荒廢或一灘深綠汙穢，殊是可惜。

一個水池的永續經營，需要同時具備節能減碳、構造簡單且維護容易等條件，本創作乃基於此理念，設計出一套高效能且簡易排汙淨化水質結構設計。

為水池的永續經營，本創作具有造價低廉、施工容易、節能減碳、操作簡單且水質淨化效能高的優點。無 論是新造水池或水質的改善，皆可適用。

本創作包含兩個構件，第一個構件為水池本體的無動力排汙結構，在池底做一10-15度斜坡，在池底最低處做一集汙凹槽，凹槽上覆蓋一濾網，防止魚隨汙水排出。以連通管一端接設於集汙凹槽，另一端延長至池邊做為汙水的出水端，出水端以一活動管做為調控樞紐。平時因為水池本體與活動管內的水位一樣高，所以池水不會流出，若要排除汙水時，維護者只要在池邊將水管抽出，因為連通管的出水端，也就是連通管與活動管的轉接頭水位，因低於水池本體的水位，就可利用水位差產生的壓力，完全不用其他能源動力，輕易把集汙凹槽累積的汙泥排出了。魚類的糞便、落葉與殘餘飼料在尚未腐敗前就先排出，可以大大降低水質的惡化，減少過濾系統負荷與延長過濾系統的使用壽命。排出之汙水可二次利用，作為植物的天然肥料。此外，調控水位的活動管為活動式構造，在池邊即可操作，平時亦可以做為下雨天水池的雨水溢水口。

本創作的第二個構件是整合沉澱、過濾、排汙和淨化全功能的過濾槽體。過濾槽體中放置紗網或塑膠棕刷等質輕之過濾體，槽底有凹槽排汙構造，池頂種植水生植物。單槽或多槽結構合併使用，可依據水池的大小作 選擇，但以多槽結構之效果較佳，因為水流經過的過濾體的路徑較長。

過濾槽體欲進行淨化時，馬達從水池本體中抽水晶管路進入過濾槽體中，經過濾體，水流受阻而流速減緩，懸浮顆粒因而沉澱，達到初步的淨化效果。再者，魚的排泄物與飼料中蛋白質分解產生的氨，對於魚類具有高毒性，硝化菌在水的氮循環中是將氨轉化成硝酸鹽不可或缺的要角，而過濾體廣大的表面積，可以讓大量硝化菌附著其上，還可以吸附水中細小的懸浮微粒，因而達到淨化效果。如欲清洗過濾槽體，不需大費周章將槽體中的過濾體取出，只要搖晃即可將附著於上面的汙染物抖落，過濾槽體底部的凹槽集汙結構，可以集中沉澱的汙泥，欲將之排除時，只要旋開與凹槽連通的控制鈕，即可將汙泥排出。此外，排出的汙水，可以二次利用，作為植物的天然水肥。過濾槽體水面種植的水生植物，除了可以美化，還可以去除造成水質優養化的溶解性硝酸鹽與磷酸鹽，減少藻類的孳生。

此創作的特點，除了具有沉澱、過濾、排汙和淨化全功能外，而且完全改善過去以砂石或石材做為濾材容易阻塞和難以清洗的缺點，排出的汙水，還可以二次利用，作為植物的天然肥料。

本創作為一種水池排汙淨化結構(如第一、二、三圖所示)，最大特色是簡單且效能佳，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：請參閱圖一所示，在水池本體底部11做一約10-15度的預定斜坡，在該斜坡的最低處，做一集汙凹槽12，其大小約40-60公分見方(若水池所養魚小，可以縮小)。集汙凹槽12上附一濾網13，防止排汙時小魚被排出。水池本體底部11的斜坡構造，主要就是利用自然的沉降與魚在水中的游動產生的動力，將汙染物收集於水池本體1的最低處，而池底最低處的集汙凹槽12可以輕易收集魚產生的糞便、落葉與殘餘的飼料。

承上述，以一連通管14一端接設於集汙凹槽12，另一端延伸至池邊，以一轉接頭14a接設一活動管15，活動管15高度略高於水池本體1水面1-2公分，外圍以護牆16保護，防止被外力破壞。

請續參閱圖二所示，欲進行汙泥排除時，只要將活動管15往上垂直往上抽出即可；因為活動管15與連通管14的轉接頭14a，其高度遠低於水池本體1的水位，當活動管15抽出時，水池本體1的汙水因水位差自然產生的壓力，即可將汙水經由集汙凹槽12、連通管14、轉 接頭14a，再經由汙水排出口17排出。排汙結束後，再將活動管15恢復插回即可。當水池本體1的水位高度與活動管15內的水位高度一樣時，水池本體1的水因為與活動管15內的水壓平衡後就不再流出。平時活動管15沒有操作時，可以做為雨水的溢流口。

以上整個排汙過程，皆是以水位差產生的動力，完全不需要耗費其他的能源，操作人員在池邊即可輕易執行。

本創作第二個構件為過濾槽體2，其構造請參閱圖三所示。過濾槽體2的大小，深度以不超過100公分為宜，以防氧氣不足，不利硝化菌成長。過濾槽體2的長寬則依據水池本體1的大小、養殖數量與餵食飼料量而定，如果養殖密度越高、餵食的飼料量越大，過濾槽體2的體積就要越大。一般而言，過濾槽體2的體積與水池本體1的體積比，越大效果越好。過濾槽體2內放置棕刷或紗網等過濾體23，該過濾槽體2底部設有凹槽，此構造為過濾槽集汙凹槽24，並以排汙管25連通，該管一端接設於過濾槽集汙凹槽24，另一端延伸至過濾槽體2外，並以排汙管控制鈕26、27、28調控排水。

承上述，入水口21進入過濾槽體2的位置，若是採用單數槽結構，則管路18a進槽的入水口21在槽下方， 的一槽出水口22在槽上方，雙數槽則相反，主要的目的是要讓過濾完成的水，利用水位差自然流入水池本體1中，而且還有曝氣的效果。過濾槽本體2的槽水面可種植複數水生植物29，可以吸收轉化溶於水中的硝酸鹽與磷酸鹽等造成優養化的物質。至於採用單槽或者多槽結構設計，一般而言，在已固定佔地面積大小的地方，多槽結構的效能要比單槽結構的效果好。 請再參閱圖一所示，要進行過濾淨化時，本池本體1內的水由馬達18經管路18a，再由入水口21進入過濾槽體2的第一槽，池水流經過濾體23，再由第一槽出水口22進入第二槽，再流經過濾體23，最後由第二槽出水口22a流入水池本體1。水流經過濾體23會產生淨化作用，其淨化原理有兩種，第一乃因為水流速變緩慢，水中粒狀物質會因而沉澱下來，達到初步淨化的效果。第二種作用是過濾體23上會附著大量的硝化菌，可以分解水中溶解性的氮化物，將高生物毒性的氨、氮氧化物等物質，轉化成低生物毒性的硝酸鹽。

承上所述，所沉澱的汙泥會被收集於過濾槽集汙凹槽24，該凹槽以排汙管25連通至過濾槽體2外側。要排汙時，只要將排汙控制鈕26、27、28旋開，利用水位差產生的水壓，就可將過濾槽集汙凹槽24的汙染物排出。 排出的汙泥可以二次利用，作為農作物或花卉肥料。槽水面種植水生植物29，可以吸收轉化溶於水中的硝酸鹽與磷酸鹽等造成優養化的物質。

綜上所述，本創作的特色就是節能減碳且操作簡單方便，即可達到淨化水質的目的。使用的動力主要是利用水壓產生的自然動力，除了一馬達18外，完全不再需要消耗其他能源，就可以達到水池淨化目的。水池的大顆粒汙染物，如魚糞便、落葉、殘魚飼料等，在尚未發酵腐敗破壞水質之前，就在水池本體1與過濾槽體2先沉澱收集後排出，大幅降低過濾系統的負荷，提高淨化的功效。接著再以過濾體23上附著的大量硝化菌，將溶解於水中的氨與氮氧化物等物質，轉化成低生物毒性的硝酸鹽，最後以水生植物將溶解於水中的硝酸鹽與磷酸鹽等吸收，水池的水質，即可獲得完全淨化。而這些操作，都只要在池邊進行即可，非常簡單方便。

1‧‧‧水池本體

11‧‧‧水池本體底部

12‧‧‧集汙凹槽

13‧‧‧濾網

14‧‧‧連通管

14a‧‧‧轉接頭

15‧‧‧活動管

16‧‧‧護牆

17‧‧‧汙水排出口

18‧‧‧馬達

18a‧‧‧管路

2‧‧‧過濾槽體

21‧‧‧入水口

22‧‧‧第一槽出水口

22a‧‧‧第二槽出水口

23‧‧‧過濾體

24‧‧‧過濾槽集汙凹槽

25‧‧‧排汙管

26、27、28‧‧‧排汙管控制鈕

29‧‧‧水生植物

圖一、本創作示意圖

圖二、本創作之局部(水池本體)剖面圖

圖三、本創作之局部(過濾槽體)剖面圖

1‧‧‧水池本體

11‧‧‧水池本體底部

12‧‧‧集汙凹槽

13‧‧‧濾網

14‧‧‧連通管

14a‧‧‧轉接頭

15‧‧‧活動管

16‧‧‧護牆

17‧‧‧汙水排出口

18‧‧‧抽水馬達

18a‧‧‧管路

2‧‧‧過濾槽體

21‧‧‧入水口

22‧‧‧第一槽出水口

22a‧‧‧第二槽出水口

23‧‧‧過濾體

24‧‧‧過濾槽集汙凹槽

25‧‧‧排汙管

26、27、28‧‧‧排汙管控制鈕

29‧‧‧水生植物

Claims (5)

1. 一種水池排汙淨化結構，係包含：一水池本體，該水池本體池底部具有一面10-15度的預定斜坡；一集汙凹槽，係設置於水池本體底部之該預定斜坡最低處的凹狀結構；一濾網，係完全覆蓋該集汙凹槽之上表面，使池水之汙染物大致通過濾網始能流入該集汙凹槽，並防止小魚被排出；一連通管，係一端接設於該集汙凹槽，另一端延伸至池邊的出水端；一活動管，為一可以自由抽插的活動式管體，接設於該連通管上，其做法就是裁切一段與連通管管徑相同的管體，將其管體外緣以砂紙磨去0.1mm，如此即可密合接於連通管；一過濾槽體；以及一馬達，置於該水池本體中，且該馬達上設一管路，該管路接設於該馬達上，把水池本體內的水，抽至該過濾槽體中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水池排汙淨化結構，該過濾槽體係單槽體或互相連通之多槽體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之水池排汙淨化結構，該過濾槽體係包含：一過濾槽集汙凹槽，係設置於該槽體底部的凹狀結構；至少一過濾體，係均勻分佈於該過濾槽體中；複數排汙管，係一端接設於該過濾槽集汙凹槽之管體，該等排汙管另一端延伸至該過濾槽體牆外側，以至少一排汙管控制鈕調控排水；複數水生植物，係均勻養殖於該過濾槽體的水面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之水池排汙淨化結構，該等過濾體係表面積大的多孔結構體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之水池排汙淨化結構，該等多孔結構體係棕刷或紗網。