一种曝气驱动水循环与去除总氮生态鱼缸及使用其养食用鱼的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种鱼缸，尤其涉及一种曝气驱动水循环与去除总氮生态鱼缸及使用 其养食用鱼的方法。
【背景技术】
[0002] 鱼营养丰富，食之味鲜。但由于水环境污染和养殖方式方法的改变，人们普遍感叹 现在难以体验到从前食鱼的美味。同时随着人们生活水平的提高，观赏鱼缸作为一种装饰 被越来越多的在商场、办公室和家庭中使用。然而，由于鱼缸是一个很小的封闭水体，也是 一个不稳定的动态水体，投入的饲料以及鱼类自身的粪便，使水中的氨氮，亚硝酸态氮、以 及总氮的浓度不断升高，水质不断恶化。为解决"水"的问题，市场有一些通过物理过滤、化 学过滤等方式方法解决鱼缸水的装置，但仍需要经常清洗，尽管有些养鱼缸投放了硝化菌， 减少了氨氮和亚硝酸态氮的含量，但是仍然无法去除硝酸态氮和总氮，随着硝酸态氮和总 氮的累积，鱼缸水质的PH逐渐降低，影响了鱼的生活习性和食用口感，为此目前的鱼缸只 是用于养观赏之鱼，鲜见利用家庭鱼缸养食用鱼。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种结构简单且能耗低的曝气驱动水循环与去除总氮生 态鱼缸及使用其养食用鱼的方法。
[0004] 本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：
[0005] 一种曝气驱动水循环与去除总氮生态鱼缸，其特征在于，它包括紫外消毒灯管、生 物酶木炭填料净化箱、反硝化脱氮填料净化箱、和养殖缸；所述生物酶木炭填料净化箱和反 硝化脱氮填料净化箱分别设置在养殖缸的两侧，所述紫外消毒灯管置于反硝化脱氮填料净 化箱的底部：所述生物酶木炭填料净化箱由生物酶木炭填料和设置于生物酶木炭填料下方 的曝气装置构成；所述反硝化脱氮填料净化箱由反硝化脱氮填料和设置于反硝化脱氮填料 下方的曝气装置构成；所述生物酶木炭填料净化箱上方出水口和反硝化脱氮填料净化箱上 方出水口都低于养殖缸水体的水面高度；在曝气装置的作用下，养殖缸下部的水体由下至 上分别经过生物酶木炭填料和反硝化脱氮填料后进入到养殖缸的上部。
[0006] 上述方案中，所述生物酶木炭填料净化箱的曝气装置为持续曝气；所述反硝化脱 氮填料净化箱的曝气装置为间隔曝气。
[0007] 上述方案中，所述曝气驱动水循环与去除总氮生态鱼缸还包括至少一个残渣收集 装置，每个残渣收集装置包括设置在养殖缸底部的漏斗形的聚渣槽、伞型涡流加速挡板及 排渣管道，所述伞型涡流加速挡板的底边为锯齿形，所述伞型涡流加速挡板的底边与所述 聚渣槽的内壁之间接触并有残渣排泄缝槽，所述聚渣槽的排渣口与排渣管道相连通。
[0008] 上述方案中，所述生物酶木炭填料由以下方法制备：
[0009] 1)把经过振动过筛和磨圆的自然木炭，以喷雾的方式加入改性剂，自然木炭重量 与改性剂的重量比例是3 :1，所述改性剂包括A液和B液：所述A液按重量百分比计包括 1-5%氨基葡萄糖、1-5%盐酸氨基葡萄糖和0. 5-4%硫酸氨基葡萄糖中的任意一种或几种 的混合，余量为水，所述A液各组分之和为100% ;所述B液按重量百分比计包括5-20%玉 米浆，4-20%蛋白胨，0. 5-3%硫酸铵，0. 1-2%硫酸铁，0. 1-2%磷酸二氢钾、0. 1-2%硫酸镁 和1-5%的酵母中的任意一种或几种的混合，余量为水，所述B液各组分之和为100% ;
[0010] 2)加入混合酶剂并充分搅拌后静止，混合酶剂的加入量与自然木炭的质量比为 1 :1000-2000,混合酶剂包括2-20 %果胶酶、5-20 %蛋白酶、5-20 %脂肪酶、5-25 %纤维素 酶、5-20%过氧化氢酶和5-20%淀粉酶中的任意一种或几种的混合，余量为水，所述混合酶 剂各组分之和为100% ;
[0011] 3)使用负压真空泵抽真空后，通风干燥，最后制成含水量为8-10%的生物酶木炭 填料。
[0012] 上述方案中，所述A液和B液的体积比为1:0. 5-1. 2。
[0013] 上述方案中，所述自然木炭是经过800-1200°C高温碳化的阔叶林、针叶林树枝或 竹子根蔸碳化材料。
[0014] 上述方案中，所述步骤1)中磨圆后的木炭的颗粒直径为6-20mm。
[0015] 上述方案中，所述步骤1)中的过筛是把自然木炭颗粒通振动过筛机，控制自然木 炭颗粒直径5cm_25cm之间。
[0016] 上述方案中，所述脱氮填料层中的脱氮填料由竹子片和脱氮酶复合剂组成，所述 脱氮酶复合剂包括聚葡萄糖，蛋白胨，纤维素酶、硝化酶以及反硝化酶。
[0017] 上述方案中，所述脱氮填料层中的脱氮填料由以下方法制备：把经过加工的竹子 片以喷雾的方式加入脱氮酶复合剂，竹子片和脱氮酶复合剂重量比是8 :1，所述脱氮酶复 合剂包括1-5%聚葡萄糖、3-10%蛋白胨，2-20%纤维素酶、5-30%硝化酶、5-30%反硝化酶 中的任意一种或几种的混合，余量为水，所述脱氮酶复合剂各组分之和为100% ;所述竹子 片为经过截断的毛竹竹片，竹片为厚度8-15_，宽度10-20_，长度20-30_。
[0018] 本发明的生态的净化原理为：利用木炭具有的特殊空间结构和巨大的比表面积， 通过在木炭表面喷涂高分子聚合物表面改性剂和微生物酶促进反应调节剂，并通过负压进 入到填料内部，中和与屏蔽木炭表面和微孔隙管壁上的负电荷，创造微生物在木炭表面和 内部的微孔隙管壁快速附着和大量繁殖的生态环境，同时为固定化酶提供载体。所述固定 化酶技术是在负压的状态下添加生物酶，通过木炭的物理吸附和高分子聚合物离子键和共 价键的结合，把所需的多种生物酶固定在木炭填料上，诱导特定微生物菌落进入木炭填料 的微孔隙内部进行酶促反应，保持微生物的活性，提高反应器的处理效率和效果。
[0019] 本发明的脱氮填料的净化原理为：利用竹子片的具有C/N在80?100以上的性 能，能为在该层内进行脱氮反应不断提供碳源。通过喷施脱氮复合酶剂在竹子片表面，让聚 葡萄糖和蛋白胨与纤维素酶、硝化酶以及反硝化酶的结合，把纤维素酶、硝化酶以及反硝化 酶粘附在竹子片表面，诱导分解纤维素的微生物以及硝化和反硝化的微生物在竹子片上繁 殖生长。由于脱氮填料槽处于间歇曝气的状态，在生物酶木炭填料箱生成的硝酸态氮进入 到脱氮填料之后进行反硝化脱氮反应，从而达到去除硝酸态氮和总氮的效果。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 1)本发明通过曝气作为整个鱼缸循环水的动力、利用鱼缸的结构特点，让鱼缸内 整体的水循环流动起来，减少动力能耗。使用生态填料，具有高效分解鱼粪、净化水质的能 力，保持水质干净。通过残渣收集装置的结构特点，形成涡流和侧压力，促进收集和去除未 能分解的鱼粪和饲料残渣能力，减少设备和能耗。
[0022] 2)本发明的生态填料所用材料均可取自自然界的天然材料，是自然的、安全的； 水体微生物以益水微生物为主体，是来自自来水，鱼类自身的微生物，是自然的、安全的；微 生物在吸收、分解污染物的同时，既净化了水质，又增强了水的活性，同步实现治水与养水 双效。发明人对生态填料净化箱的功效作用已进行了一年多的实证实验，结果是：鱼缸水体 PH长期在7-8之间。综上所述，该填料的创新点是具有自我更新净化功能，能够自动消化 分解污泥，可以连续使用20年以上。具有高效分解鱼粪、净化水质的能力，有极强的吸附能 力，有效清除设施底部残留的鱼粪和饲料，保证养殖缸水质干净，不需要换水。
【附图说明】
[0023] 图1为曝气驱动水循环与去除总氮生态鱼缸的立体结构示意图。
[0024] 图2为图1的主视图。
[0025] 图3为图1中的聚渣槽和伞型涡流加速挡板的结构示意图。
[0026]图中，1-紫外消毒灯管，2-生物酶木炭填料净化箱，3-反硝化脱氮填料净化箱， 4-养殖缸，5-残渣收集装置，6-生物酶木炭填料，7-反硝化脱氮填料，8-聚渣槽，9-伞型 涡流加速挡板，10-生物酶木炭体填料净化箱上部过水口，11-反硝化脱氮净化箱上部过水 口，12-支架框，13-填料隔网，14,15-排空阀，16-曝气装置，17-曝气鼓风机，18-鱼缸底部 隔网，19-排渣管道。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合附图和实施例进一步对本发明进行说明，但本发明的内容不仅仅局限于 下面的实施例。
[0028] 实施例1
[0029] 如图1至图3所示，其为本发明实施例1提供的一种曝气驱动水循环与去除总氮 生态鱼缸，它包括紫外消毒灯管1、生物酶木炭填料净化箱2、反硝化脱氮填料净化箱3、养 殖缸4及两个残渣收集装置5。生物酶木炭填料净化箱2和反硝化脱氮填料净化箱3分别 设置在养殖缸4的两侧。
[0030]紫外消毒灯管1用于对水体进行消毒。在本实施例中，紫外消毒灯管14置于反硝 化脱氮净化箱3底部。
[0031] 生物酶木炭填料净化箱2中装填有生物酶木炭填料6和曝气装置16。在本实施 例中，生物酶木炭填料6用网状的塑料袋分成数袋放置在支架框12上。曝气装置16设置 于生物酶木炭填料6下方。在本实施例中，生物酶木炭填料净化箱2中的曝气装置16连续 曝气，由于曝气时气泡上升的动力作用，带动生物酶木炭填料净化箱2的水体由下往上运 动经过生物酶木炭填料6,达到去除水体污染物质的作用。在本实施例中，生物酶木炭填料 净化箱2下方与养殖缸4相连通，生物酶木炭填料净化箱2的上方过水口 10低于养殖缸4 水体的水面高度，经过生物酶木炭填料6净化的洁净澄清的水通过出水口 10进入养殖缸4 中，在持续曝气的动力作用下，养殖缸4的水体不断地经过通过生物酶木炭填料6进行净化 和循环作用，达到持续有效去除养殖缸4水体中污染物质的效果。
[0032] 反硝化填料净化箱3中装填有反硝化脱氮填料7和曝气装置16。在本实施例中， 反硝化脱氮填料7用网状的塑料袋分成数袋放置在支架框12上。曝气装置16设置于反硝 化脱氮填料7下方。在本实施例中，反硝化脱氮填料净化箱2中的曝气装置16间接曝气， 每6个小时曝气20分钟，由于曝气时气泡上升的动力作用，带动反硝化脱氮填料净化箱3 的水体由下往上运动经过反硝化脱氮填料7,达到反硝化去除水体总氮的作用。在本实施例 中，反硝化脱氮填料净化箱3下方与养殖缸4相连通，反硝化脱氮填料净化箱3的上方过水 口 11低于养殖缸4水体的水面高度，经过反硝化脱氮填料7净化的洁净澄清的水通过出水 口 11进入养殖缸4中，在曝气的动力作用下，养殖缸4的水体不断地经过反硝化脱氮填料 6进行净化和循环作用，达到有效进行反硝化反应，去除养殖缸水体总氮的效果。
[0033]