水净化系统、水净化方法、水净化系统的启动方法以及水净化单元的制作方法_5

文档序号:9552313阅读:来源:国知局
参照图8至图10来说明根据本发明的第二实施方式。将采用相同的附图标记表示那些形状和材料等相同的构件,并且将不再重复说明。
[0092]如图8所示,根据本实施方式的水净化单元200设置有作为在第二方向Y(在本实施方式中为竖直方向)上贯通细菌可栖息部202、网状构件203和板状构件204的贯通部的筒状构件插入孔202a、203b和204b,该细菌可栖息部202由土质材料制成、具有块状的形状并且可栖息绝对厌氧细菌。为了使用水净化单元200,具有大致矩形形状且在第二方向Y(在本实施方式中为竖直方向)上的第二面(上表面)整体由网状构件203覆盖的板状构件204被安装到细菌可栖息部202,并且将在侧视图中为直线状且用作连通部件(筒状构件)的导管206插入筒状构件插入孔202a、203b和204b。导管206设置有在延伸方向上彼此间隔开第二距离L2的第一开口部206ab和第二开口部206ba。在本实施方式中,开口部206ab和206ba设置在两端。第一开口部206ab被定位成面向细菌可栖息部202的一端侧,而第二开口部206ba在细菌可栖息部202的另一侧从细菌可栖息部202突出并且被定位成与细菌可栖息部202间隔开第一距离L1。如图9所示的多个柱状的支撑部件205被安装到板状构件204的在第二方向Y上的一侧(在本实施方式中为下方)。此外,包围构件131被设置成与细菌可栖息部202的在第一方向X(在本实施方式中为水平方向)上的两个面202a、网状构件203的在第一方向X上的两端面203a、板状构件204的在第一方向X上的两端面204a和支撑部件205的在第二方向上的第一面205a接触,该细菌可栖息部202与网状构件203的在第二方向Y上的另一侧邻接地设置。细菌可栖息部202和包围构件131由此构成了封闭部件132以形成被细菌可栖息部202和包围构件131包围的封闭空间201。导管206以从封闭空间201贯通板状构件204、网状构件203和细菌可栖息部202的方式延伸。不特别地限制导管206的开口部206ab和206ba,只要开口部206ab和206ba设置在允许厌氧空间213和好氧区域90在稍后说明的水净化系统210(参见图10)中彼此连通即可。可以不在导管206的端部而是在导管206的在延伸方向上的中央部形成开口部206ab和206ba。板状构件204由与根据第一实施方式的板状构件31相同的材料制成,网状构件203由与根据第一实施方式的网状构件32相同的材料制成。可以如本实施方式那样以导管206贯通细菌可栖息部202的方式插入导管206,或者可以以仅将导管206插入到细菌可栖息部202的途中的方式插入导管206。
[0093]在如图10所示地将水净化单元200载置于保持槽2的内底面2c之后,将砂50 (或砂砾)以及珊瑚砂70顺次堆积在细菌可栖息部202的表面上,进一步利用饲养水9来填充保持槽2。在保持槽2的侧面2a的下部和底面2b上设置非透过部102以防止光进入封闭空间201。可以通过将黑色的带、密封件等贴附到保持槽2的侧面2a的下部和底面2b来设置非透过部102。在保持槽2具有非透过性的情况下,无需设置非透过部102。通过在一定时间段内保持饲养水9包含来自水圈生物的有机物的状态,绝对厌氧细菌在细菌可栖息部(第一细菌可栖息部)202中繁殖从而形成绝对厌氧层207。兼性厌氧细菌在砂50的层的下部(第二细菌可栖息部208)中繁殖从而形成兼性厌氧层5,而好氧细菌在上部(第三细菌可栖息部209)中繁殖从而形成好氧层6。封闭空间201被形成为厌氧环境以便构成厌氧空间213。
[0094]采用这种方式使用水净化单元200,能够形成如下的根据本发明的第二实施方式的水净化系统210:该水净化系统210包括从上方形成的珊瑚层7、好氧层6、兼性厌氧层5和绝对厌氧层207以及在绝对厌氧层207的下方形成的通过导管206与好氧区域90彼此连通的厌氧空间213。如此构造的水净化系统210能够与如图4所示的前述水净化系统1同样地使有机物进行循环并且发挥同样的效果。此外,在均用作硫化氢有害性降低区域143的好氧区域90、好氧层6、兼性厌氧层5、绝对厌氧层207和厌氧空间213中能够降低硫化氢的有害性。
[0095]在既没有设置支撑部件205也没有设置包围构件131的水净化单元200中,用作形成封闭空间201的封闭空间形成部件的多个柱状构件可以与水净化单元200—同设置于保持槽2的内底面2c,保持槽2的内底面2c同样用作封闭空间形成部件,水净化单元200可以设置在保持槽2中,使得通过多个柱状构件使板状构件204从内底面2c向上升起并且如图10所示的封闭空间201形成在细菌可栖息部202的在第二方向Y上的一侧。在这种情况下,保持槽2优选地设置有如本图所示的非透过部102或者具有遮光性。当通过在水净化单元250的在第二方向Y上的另一侧堆积砂50等并且利用饲养水9填充保持槽2来形成水净化系统210时,设置在细菌可栖息部202的在第二方向Y上的一侧的封闭空间201构成了厌氧空间213。如果在细菌可栖息部202中的暗色土 40在水净化单元250中不会变松,则可以既不设置板状构件204也不设置网状构件203。
[0096]如上所述,水净化单元200包括由暗色土 40制成的、可栖息绝对厌氧细菌的块状的细菌可栖息部202以及作为筒状构件的、具有第一开口部206ab和第二开口部206ba且具有能从细菌可栖息部202的一侧延伸到另一侧的长度的导管206,在第一开口部206ab被定位成面向细菌可栖息部202的一侧的情况下,在细菌可栖息部202的另一侧,第二开口部206ba被定位成与细菌可栖息部202间隔开第一距离L1。
[0097]在该构造中,水净化单元200被浸渍在包含来自水圈生物的有机物的饲养水9中,并且供给砂50等以在细菌可栖息部202的设置有导管206的另一端206b的、在第二方向Y上的另一侧形成好氧层6和兼性厌氧层5,使得可以通过使用作为封闭空间形成部件的柱状构件而在细菌可栖息部202的一侧设置封闭空间201。当导管206的第一开口部206ab被定位成面向细菌可栖息部202的一侧的情况下使第二开口部206ba被定位成与细菌可栖息部202间隔开第一距离L1。因此,能够在第二开口部206ba未被砂50等封闭的状态下容易地形成好氧区域90、好氧层6、兼性厌氧层5、绝对厌氧层207和与好氧区域90连通的厌氧空间213。导管206的一端206a被定位在由具有厌氧环境的封闭空间201构成的厌氧空间213中,导管206的另一端206b被定位在好氧区域90中,使得绝对厌氧细菌及其生成物可以从一端206a朝向另一端206b移动。还可以用水净化单元200容易地构成如图10所示的水净化系统210。
[0098]<第三实施方式>
[0099]接下来,将参照图11来说明根据本发明的第三实施方式。
[0100]在根据本发明的第三实施方式的水净化单元350中,通过将封闭空间352形成在具有长方体形状的细菌可栖息部353中,仅通过该细菌可栖息部353构成了封闭部件354。导管206被设置成在一端206a被定位在封闭空间352内且另一端206b被定位成与细菌可栖息部353的在第二方向Y上的第二面353a间隔开第一距离L1的状态下贯通细菌可栖息部 353。
[0101]在同样根据本发明的第三实施方式的水净化单元450中,在球状的细菌可栖息部451的中心部形成球状的封闭空间452,导管206从封闭空间452延伸贯通用作封闭部件453的细菌可栖息部451,设置在另一端(延伸端)206b的第二开口部206ba在与细菌可栖息部451间隔开第一距离L1的位置处开口。在同样根据本发明的第三实施方式的水净化单元500中,在细菌可栖息部451被限定为第一细菌可栖息部451的情况下,在第一细菌可栖息部451的表面形成可栖息兼性厌氧细菌的球状的第二细菌可栖息部501,在第二细菌可栖息部501的表面形成可栖息好氧细菌的球状的第三细菌可栖息部502。在使用既不包括第二细菌可栖息部也不包括第三细菌可栖息部的水净化单元350、450等的情况下,可以例如在将水净化单元350或450设置在海底之后供给砂50等或者可以将水净化单元350或450埋设在海底的海砂300中。
[0102]〈第四实施方式〉
[0103]接下来,将参照图12来说明根据本发明的第四实施方式。
[0104]在图4示出的水净化系统1和图10示出的水净化系统210中,饲养水9含有来自饲养于好氧区域90的水圈生物的有机物。可选地,可以从不同的场所供给含有来自于水圈生物的有机物的水。如图12所示,可以单独地设置用于饲养水圈生物的保持槽20并且可以将保持槽20内的饲养水9供给到保持槽2内。
[0105]具体地,在根据本发明的第四实施方式的饲养系统750中,通过第一送水部件651和第二送水部件652将保持槽20内的空间290和保持槽2内的好氧区域90连接在一起。通过第一送水部件651将保持槽20内的饲养水9输送到保持槽2,而通过第二送水部件652将保持槽2内的饲养水9输送到保持槽20。第一送水部件651和第二送水部件652分别包括栗P1和P2以及与栗P1和P2连接的软管651a和652a,第一送水部件651和第二送水部件652的端部分别插入保持槽20内的空间290和保持槽2内的好氧区域90。可选地,保持槽2内的饲养水9可以不返回保持槽20而可以被输送到不同的场所。可以用不同的构件来代替栗P1和P2以及软管651a和652a,只要能够将饲养水9输送到保持槽2和20即可。
[0106]各部的具体构造不限于上述实施方式。
[0107]在上述水净化系统1和210中包括的饲养水9的示例包括基于水圈生物的种类的海水和淡水。此外,可以用含有有机物的任意种类的水来代替饲养水9。在饲养水9优选地被保持为用于饲养淡水鱼等的中性或弱酸性的情况下,与保持弱碱性的情况相比,优选地减少待使用的珊瑚砂70等的量以减少洗提到饲养水9中的碳酸钙的量。在使用淡水作为饲养水9的情况下,产甲烧菌(methanogen)栖息于绝对厌氧层4并且与硫酸还原菌B进行相同的活动。
[0108]在本发明的第一实施方式中,设置两个厌氧空间3并且将管18插入到各厌氧空间
3。可选地,可以通过筒状部等使厌氧空间3彼此连接并且可以将管18插入到仅一个厌氧空间3中。在这种构造中,不插入管18的厌氧空间3中的硫酸还原菌B和硫化氢借助于筒状部等移动到设置有管18的厌氧空间3并且借助于厌氧空间3进一步移动到好氧区域90或空间290。
[0109]在第一实施方式中设置的厌氧空间3的数量可以是一个或大于等于三个。与第二实施方式相同地,可以在第一实施方式中的保持槽2的侧面2a的下部和底面2b设置非透过部102。该构造能够防止光施加到绝对厌氧层4的侧面和下端以便使绝对厌氧细菌在整个绝对厌氧层4中繁殖。在保持槽2不允许光透过的情况下,无需设置非透过部102。
[0110]可以通过将水净化单元沉入海、湖、池塘或河中等或者沉入包括在水净化单元中的用于水圈生物的养殖场中来使用或执行上述的水净化单元100、200、350、450和500 (以下,为了统一称呼将这些水净化单元称为“水净化单元100至500”)或者水净化方法。在一般的水圈生物的养殖场中,利用网包围一部分海并且在该部分中以过密状态养殖水圈生物。对超出自然净化能力能够净化的量的排泄物的量进行排放会造成污染周围海域的问题。在该养殖场中使用水净化单元100至500实现了伴随自然净化作用的诸如排泄物的有机物的待分解量的增加以及硫化氢的有害性的降低,从而有助于改善水质并且抑制由养殖导致的海水污染。此外,即使在水圈生物已经长大之后也无需减少养殖的水圈生物的数量,而与传统情况相比能够增加每单位体积的可养殖的水圈生物的数量。保持槽2不限于水槽,而可以是鱼槽和顶部开口的形成为箱状的混凝土等。可以使用水净化系统1、210或750在鱼槽等中养殖(饲养)水圈生物。还可选地,可以在地面中挖洞来容
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