專利名稱：改進(jìn)的蛋白質(zhì)撇除器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從水產(chǎn)養(yǎng)殖裝置和水族缸的水中除去蛋白質(zhì)的分離裝置，也稱作分離撇除裝置(deskimmer)或撇除器。特別地，本發(fā)明涉及在用于食用魚的水產(chǎn)養(yǎng)殖裝置中、或在相對大量的諸如錦鯉的觀賞魚或其它淡水魚類的水族缸中、或在用于諸如小龍蝦的其它淡水生物的水族缸中的水流循環(huán)的蛋白質(zhì)撇除器。根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器還可以用于從海洋生物的養(yǎng)殖池的海水中除去蛋白質(zhì)。
背景技術(shù)：
發(fā)明人通過本發(fā)明試圖解決的一個(gè)問題是，在用于從水中除去蛋白質(zhì)的凈化過程期間減少供應(yīng)到水中的空氣。如果空氣以壓縮空氣或氣泡的形式供應(yīng)到水中，則空氣中的大量氮?dú)鈱⑷苡谒?。這可能導(dǎo)致水中的不期望的含氮量。公知的是，溶于水中的氮阻礙魚生長，因此期望的是保持水中的含氮量足夠低以避免阻礙魚生長。
屬于公知技術(shù)的是通過注入空氣在水中形成氣泡，以便微粒和蛋白質(zhì)結(jié)合于氣泡，并因而被強(qiáng)制到達(dá)它們可被撇去的表面，從而從水中除去微粒和蛋白質(zhì)。該方法的效率取決于多個(gè)因素，其中密度和pH是重要的。由于淡水通常具有比鹽水低的pH，因此pH是重要的。在淡水中，這將減少在微粒之間形成的電結(jié)合。傳統(tǒng)地，已經(jīng)在從大約千分之十至大約千分之五十的指示鹽度范圍內(nèi)對于蛋白質(zhì)撇除實(shí)現(xiàn)氣泡形成，氣泡尺寸在大約0.1至大約1mm之間。淡水還具有比鹽水低的密度，這使得更難以形成小的穩(wěn)定氣泡。附圖12示出了不同鹽度的水形成的氣泡尺寸的范圍。通常已經(jīng)很少試圖從鹽度小于大約千分之五至千分之十的水中除去蛋白質(zhì)。
屬于公知技術(shù)的是通過在水下將供給的空氣壓過所謂“氣泡石”來使用這種氣泡石。因此，即使氣泡在接近淡水中產(chǎn)生，形成的氣泡也可以具有小的直徑，并可以從水中拾獲一些蛋白質(zhì)。然而氣泡在淡水中是不穩(wěn)定的，從而結(jié)合形成大的氣泡以致快速終止于大氣泡的尺寸，所述大氣泡的尺寸在大約2mm與5mm之間，位于如圖12在穩(wěn)定的氣泡尺寸范圍內(nèi)到左側(cè)部分所示。
美國專利US 3661262(Sanders)涉及用于維持海水養(yǎng)殖池中水質(zhì)的過濾和循環(huán)系統(tǒng)(也就是“維持海水養(yǎng)殖池中的水質(zhì)的過濾和循環(huán)系統(tǒng)”)。該美國專利說明了在圖的右上角由附圖標(biāo)記“20”表示的蛋白質(zhì)撇除器，并進(jìn)一步說明了類似的Y形管接頭，其沿主管所布置的方向豎直安裝，并且不用于排水。
美國專利US 3965007(Conn等人的)說明了供具有再循環(huán)水的水族缸使用的蛋白質(zhì)撇除器。在水底部附近的管的底部應(yīng)用氣泡注射器。氣泡的注入是不利的，因?yàn)橛性黾铀泻康奈ｋU(xiǎn)，這通常導(dǎo)致魚生長不良。在淡水中更容易形成水中的氣泡，但不合乎需要，因?yàn)樾◆~可能混淆氣泡和飼料顆粒。
美國專利US 3994811(Cohen等人的)以與美國專利US2965007(Packard)一樣的方式示出了撇除器和碳過濾單元，其中在預(yù)定深度供給壓縮空氣到水中，并且接近該單元的頂部的水具有用于形成泡沫的溢流，并且水進(jìn)一步向下流到碳過濾器。如上面解釋的一樣，供應(yīng)壓縮空氣是不合需要的。
美國專利US 4988436(Cole)包括蛋白質(zhì)撇除器(在該美國專利的圖1和2中顯示)，其具有空氣噴射泵71以及空氣管129，它們形成氣泡至氣泡擴(kuò)散器127和131，所述氣泡集中到收集蛋白質(zhì)泡沫的提取室99中。在這個(gè)美國專利中描述的該發(fā)明的缺點(diǎn)還是不合需要的空氣噴射。
美國專利US 5628905(Montalbano)描述具有空氣噴射到多孔的氣泡擴(kuò)散器的另一種蛋白質(zhì)撇除器，請看該美國專利的圖3和4中的附圖標(biāo)記41。
美國專利US 5736034(Phillips)顯示切向水平的進(jìn)口，用于水和空氣從泵到具有比該水平的進(jìn)口大的直徑的豎立管的混合，在該水平的進(jìn)口中形成渦流，并且在其中指引渦流向上經(jīng)中心管到可能撇去形成的泡沫的表面。本發(fā)明本質(zhì)上與之不同。
美國專利US 6156209(Kim)顯示在頂端有空氣的氣泡室。在該氣泡室中，水被向下朝向水的表面沖洗，在水中形成泡沫，在表面上聚集并在發(fā)泡器中上升。在該氣泡室底部附近收集具有較少蛋白質(zhì)含量的水。該美國專利沒有顯示水管的朝后方指向的側(cè)支管。
美國專利US 6303028(Marks等人的)顯示當(dāng)空氣/水混合物循環(huán)穿過反轉(zhuǎn)漏斗內(nèi)的柵欄時(shí)，蛋白質(zhì)泡沫在水-空氣接觸處形成。蛋白質(zhì)泡沫形成并向上漏出，并經(jīng)過漏斗的上側(cè)、狹窄的孔口流出，并且可從上池排空。這沒有顯示在排出管上的任何直部分。此外，與本發(fā)明相反，該美國專利需要空氣的混合并且未顯示任何向后方傾斜的側(cè)支管。
上述背景技術(shù)未解決在淡水中出現(xiàn)太大含氮量級別并導(dǎo)致減少魚生長的問題。上述文獻(xiàn)進(jìn)一步涉及用于鹽水的方法。在鹽水中，將形成比淡水中的情況要小的氣泡。在淡水中形成的氣泡產(chǎn)生這樣尺寸的氣泡，見圖12，即魚苗可混淆氣泡和飼料，這引起魚苗在水中可能比在適合魚苗的光線條件、溫度的更高的死亡率，或者被吃的風(fēng)險(xiǎn)，或者魚苗得到飼料數(shù)量不足。換言之，需要避免上述文獻(xiàn)缺點(diǎn)的蛋白質(zhì)撇除器。
如同近來一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器還可以用于海水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于凈化容器、水族缸或池中的魚或其它水生物的養(yǎng)殖或飼養(yǎng)用的水的蛋白質(zhì)撇除器，其具有循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng)包括用于水從容器到泵用于水循環(huán)的一個(gè)或多個(gè)排出管，和用于水直接或間接地從泵到容器的回流管。
蛋白質(zhì)撇除器的特征在于回流管包括大體水平的直部分，其包含具有通向空氣的孔口的至少一個(gè)朝上指向的側(cè)支管，其中大體水平的直部分設(shè)置為水通過側(cè)支管的快速通道，并使得水位處于或高于側(cè)支管和直部分交會處，并且其中側(cè)支管沿相對于直部分中水流動(dòng)方向而向后方設(shè)置，并與管的直部分形成0°與大約90°之間的第一角度。
在水流動(dòng)期間，在回流管的側(cè)支管和直部分的交會處的水面上然后將形成蛋白質(zhì)泡沫，而且為了經(jīng)過側(cè)支管排放，允許蛋白質(zhì)泡沫從水面向上增長，并且回流管還被布置成全部或部分凈化水進(jìn)一步流經(jīng)直部分并直接或間接地返回至容器。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及借助于蛋白質(zhì)撇除器凈化容器中淡水魚或咸水魚或其它水生物的養(yǎng)殖或飼養(yǎng)用的淡水或鹽水的方法，其中該方法包括以下步驟供應(yīng)污染的或部分凈化的水到通向容器的回流管，其中回流管包括具有一個(gè)或多個(gè)朝上指向的側(cè)支管的大體水平的直部分，其中每個(gè)側(cè)支管具有通向空氣的孔口；使水快速流過側(cè)支管，而水位保持于或高于側(cè)支管和直部分的交會處，由于側(cè)支管相對于直部分中水流動(dòng)方向而向后指向，并和直部分形成0°至大約90°之間的第一角度，從而在位于回流管的側(cè)支管和直部分的交會處的水面上形成蛋白質(zhì)泡沫，并且為了經(jīng)過側(cè)支管排放，允許蛋白質(zhì)泡沫從水面向上增長；并且全部或部分凈化水進(jìn)一步流經(jīng)回流管的直部分，并直接或間接地返回至容器。
根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器和方法的更多特征在對應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求中說明。


在附圖中說明本發(fā)明，附圖僅用于說明本發(fā)明而不應(yīng)當(dāng)視為限定本發(fā)明的范圍。
圖1是具有用于魚或其它水生物的養(yǎng)殖或飼養(yǎng)的容器的、用于淡水魚、咸水魚或其它水生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖或海水養(yǎng)殖裝置的可選實(shí)施例的垂直面的示意性剖視圖。從容器到泵設(shè)置用于水的排出管，和用于從泵到容器的水的回流管一起用于水的循環(huán)。在該實(shí)施例中進(jìn)一步示出了分離器，其中顯示具有微粒過濾器的過濾罐，其設(shè)置在來自容器的排出管和到容器的回流管之間。在回流管中大體水平直部分上設(shè)置側(cè)支管。此處顯示的回流管的端部或出口以相對于回流管的水平主通道的向上斜角設(shè)置。
圖2是類似于圖1的示意性豎直剖視圖，其中分離器是沉淀池或沉積室。
圖3是非常簡化的示意性(局部可見的)透視圖，顯示具有回流管的直部分、側(cè)支管和出口的回流管的實(shí)施例的一部分，其中該回流管的直部分、側(cè)支管和出口的橫截面大體是圓形的。
圖4是非常簡化的示意性(局部可見的)透視圖，顯示另一個(gè)實(shí)施例中具有回流管的直部分、側(cè)支管和出口的回流管的實(shí)施例的一部分，其中回流管的直部分、側(cè)支管和出口的橫截面大體是四邊形的。
圖5是類似于圖3的非常簡化的示意性(局部可見的)透視圖，顯示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一部分，其中多個(gè)側(cè)支管設(shè)置為延管延伸，此處顯示的實(shí)施例中具有兩個(gè)設(shè)置成一排的側(cè)支管。
圖6是類似于4的非常簡化的示意性側(cè)視圖，其中多個(gè)側(cè)支管并聯(lián)與管設(shè)置，此處顯示的實(shí)施例中，四個(gè)側(cè)支管并排設(shè)置。
圖7顯示十分簡化的示意性豎直側(cè)視圖，其中顯示本發(fā)明的實(shí)施例，其中回流管的出口與回流管的主通道形成斜角。在該實(shí)施例中，通過回流管的出口和主通道之間的交會處繞穿過回流管主通道的中心軸樞轉(zhuǎn)，可以調(diào)節(jié)高度。
圖8顯示類似于圖7的十分簡化的豎直剖切示意圖，其中顯示本發(fā)明的實(shí)施例具有鉸合連接到回流管主通道的回流管的出口。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，顯示過渡段以軟管部分的形式連接。
圖9顯示類似于圖7的豎直剖視的示意簡圖，其中相對于回流管的主通道較低地設(shè)置該管的直部分。
圖10顯示類似于圖8的豎直剖視的示意簡圖，其中該管的直部分相對于回流管的主通道收縮。
圖11以不同的視圖顯示了本發(fā)明改進(jìn)的優(yōu)選實(shí)施例。圖11A顯示在頂端具有入口管的實(shí)施例的局部豎直剖切正視圖，其帶有用于向下分配水穿過微粒過濾器的多個(gè)孔，并示出了具有根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的蛋白質(zhì)分離器的出口管的縱截面。圖11B同樣示出本發(fā)明同一個(gè)實(shí)施例的局部豎直剖切正視圖，截面局部可見并且一直沿出口管的縱向軸線看過去，也就是相對于圖11A的90°所示。想象水流向外流向讀者。圖11C顯示貫穿根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)分離器的水平剖視圖，如從上直接看出。
圖12是顯示與水中鹽度有關(guān)的氣泡直徑的直角坐標(biāo)軸圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器。
現(xiàn)在參照圖1，其中顯示了具有用于淡水魚或咸水魚或其它水生物的容器2的簡單水產(chǎn)養(yǎng)殖或海產(chǎn)養(yǎng)殖的裝置，其具有根據(jù)本發(fā)明可選實(shí)施例的蛋白質(zhì)撇除器。從容器2到泵5設(shè)置用于水的排出管4，和從泵5到容器2的用于水的回流管3一起用于水的循環(huán)。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，示出了具有微粒過濾器7的過濾罐1，其設(shè)置在來自容器2的排出管4與到容器2的回流管3之間。在回流管3中大體水平的直部分90上設(shè)置側(cè)支管9。此處顯示回流管3的端部或出口31以相對于回流管3的水平主通道的向上斜角設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器設(shè)置為供在容器2中魚或其它水生物的養(yǎng)殖使用，用于淡水或鹽水的凈化。水產(chǎn)養(yǎng)殖或海產(chǎn)養(yǎng)殖裝置裝備有包括循環(huán)系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)用于來自容器2的水的排出管4，其中所述排出管4進(jìn)一步通向泵5用于水的循環(huán)；以及用于引導(dǎo)水直接或間接地從泵5到容器2的回流管3，這在優(yōu)選實(shí)施例中經(jīng)由過濾器15、7而完成，在以下說明。
回流管3包括具有至少一個(gè)朝上指向的側(cè)支管9的大體水平的直部分90，其中所述側(cè)支管9具有通向空氣的孔口91。大體水平的直部分90有利地安排為水通過側(cè)支管9的快速通道，并進(jìn)一步使得水位處于或高于側(cè)支管9和直部分90交會處。側(cè)支管9相對于直部分90中水流動(dòng)方向而指向后方，并和直部分90形成介于0°和約90°之間的第一角度，如圖1和圖7所示。第一角度v可以有利地在30°和60°之間。第一角度v還可以在40°和50°之間。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中第一角度v為大約45°。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)支管9可以具有大體圓形或橢圓形的橫截面，但還可以有利地具有大體四邊形例如正方形或矩形的橫截面。相應(yīng)地，直部分也可以具有大體圓形或橢圓形的橫截面，但該橫截面有利地還可以是大體的四邊形，或者正方形或者矩形，因?yàn)檫@會增大主管3和側(cè)支管9之間的交會區(qū)域，蛋白質(zhì)分離過程被認(rèn)為發(fā)生于交會區(qū)域中。直部分的兩個(gè)可選實(shí)施例示于圖3和4。另一個(gè)選擇是讓側(cè)支管9的橫截面和直部分90的橫截面不同，例如對于直部分90為圓形或橢圓形橫截面與對于側(cè)支管9為四邊形的橫截面的組合，然而，相反的組合也是可以的，也就是說，直部分可以具有四邊形的橫截面而側(cè)支管可以具有圓形或橢圓形的橫截面。
在水流動(dòng)期間，將在回流管3的側(cè)支管和直部分90交會處的水面上形成蛋白質(zhì)泡沫。為了經(jīng)過側(cè)支管9排放，允許蛋白質(zhì)泡沫從水面向上增長?；亓鞴?進(jìn)一步設(shè)置為使全部或部分凈化水進(jìn)一步流過直部分90并直接或間接地返回至容器2。
用于水槽2的根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器不必專門為水產(chǎn)養(yǎng)殖或海水養(yǎng)殖目的也就是在水槽2中用于魚類生產(chǎn)或其它淡水或咸水生物的商業(yè)生產(chǎn)而制造。供水槽2使用的蛋白質(zhì)撇除器還可以包括供用于與向公眾展示生物的專門的水族缸一起使用的根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器，或者賣給業(yè)余愛好者用于小水族缸的這樣的蛋白質(zhì)撇除器，其中根據(jù)本發(fā)明具有側(cè)支管9的回流管3用于為了從水中分離蛋白質(zhì)的回路中。
現(xiàn)在參照圖9。由該圖看出，直部分90相對于回流管3的主通道也可設(shè)置在更低的高度上。因此獲得的好處是在直部分90中較高的壓力，以便從流水中更高效或快速地分離和除去蛋白質(zhì)。
另一個(gè)可選的實(shí)施例是直部分90可以相對于回流管的主通道收縮，如圖10所示。水流于是將具有較高的速度通過收縮的直部分90，然而，穿過收縮部分也將產(chǎn)生壓力下降。很可能可以更高效地撇除蛋白質(zhì)。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)側(cè)支管或者如圖5所示設(shè)置為沿排出管4延伸，或者如圖6所示并聯(lián)。也可能將多個(gè)側(cè)支管安排為既延伸又并聯(lián)，例如2×2排列、3×3排列、10×10排列、2×4排列等。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，回流管3包括相對于回流管3的水平主通道以斜角設(shè)置的端部或出口31，出口31設(shè)置為與主通道形成所需的第二角度w。第二角度w可以在0°和大約90°之間，但也可以在大約30°和60°之間。穿過回流管3的中心軸線和穿過出口的中心軸線之間的第二角度w有利地為大約45°。
因?yàn)閬碜缘^濾罐的出口管3太短，所以偶然發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)分離器非常簡單和原始的實(shí)施例。一個(gè)直管通道90和45°的側(cè)通道9插入Y形管接頭，其中直管通道90作為出口管3的一部分插入，并且為了不致于擾亂水流至不必要的程度，側(cè)通道9朝上并相對于水流向后指向?？磥淼鞍踪|(zhì)泡沫產(chǎn)生自側(cè)通道9。最初，發(fā)明人相信本發(fā)明僅適用于淡水。稍后的試驗(yàn)顯示上述假定不成立。發(fā)明人如今已經(jīng)設(shè)法將該裝置用于添加有蛋白質(zhì)的海水，并且蛋白質(zhì)也從海水中分離出來。
出口31在一個(gè)實(shí)施例中可以是固定的管部分，其中出口31及其溢流道32與回流管3的主通道形成第二角度w。在回流管3的主通道和出口31之間的過渡部分也可以是可樞轉(zhuǎn)的，以便出口31及其溢流道相對于回流管3的其余部分高度可調(diào)，以便出口31及其溢流道32可以相對于水平主通道調(diào)節(jié)到要求的角度w和高度。這可以通過例如借助于球節(jié)鉸接管而解決?？蛇x擇地，整個(gè)管或管的部件可以是柔性的。整個(gè)管或管的部件可以由例如軟管構(gòu)成，例如如圖8所示。然后，根據(jù)水流和被分離的蛋白質(zhì)的量易于調(diào)節(jié)出口31，并且這導(dǎo)致水的凈化過程的控制更簡易。
用于來自出口31的凈化水的溢流道32可以有利地布置成位于與回流管3的側(cè)支管9和直部分90交會處的水位相同的高度上。
為了從循環(huán)水中除去不想要的物質(zhì)例如顆粒、氣體、粘土和生物材料，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)分離器1、7；15，其可以位于來自容器的排出管4和到容器2的回流管3之間，優(yōu)選設(shè)置在來自泵5的輸送管6和回流管之間，例如具有微粒過濾器7的過濾罐1。過濾罐1可以包括用于來自微粒過濾器7的空氣和氣體的出口8。
分離器還可以是沉淀罐或沉積室15，其可以設(shè)置在來自容器2的排出管4和到容器2的回流管之間，優(yōu)選設(shè)置在來自泵5的輸送管6和回流管3之間。該沉積室15還可以有利地具有用于空氣和氣體的出口，但其也可以通向空氣。
在分離器1、7、15的底部應(yīng)該存在特定的水位，以便當(dāng)水從分離器經(jīng)回流管排出時(shí)，在回流管3的直部分90和側(cè)支管9之間的交會處撇去蛋白質(zhì)之前，避免空氣供給到回流管3。
在實(shí)際的比較實(shí)驗(yàn)過程中，已經(jīng)觀察到，在沒有任何側(cè)支管9設(shè)置與回流管3相連的情況下，當(dāng)水運(yùn)行通過具有傳統(tǒng)出口管的過濾器并向下進(jìn)入容器2時(shí)，出現(xiàn)不充分的凈化過程。這似乎表明通過傳統(tǒng)的過濾罐分離出不足量蛋白質(zhì)。當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器時(shí)，在回流管3的側(cè)支管9與直部分90的交會處實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的分離過程。允許簡單去除從側(cè)支管9伸出的所形成的泡沫。
水不是必須從回流管3流入容器2，而是還可以從回流管3的位于水面處的較低邊緣或溢流道32直接流入容器中，或者回流管3使其口與水槽2的水面平齊或稍低于水面。
本發(fā)明還包括借助于蛋白質(zhì)撇除器對在容器2中養(yǎng)殖魚或其它水生物使用的水的凈化方法。該方法包括如下步驟將不純的或部分凈化的水供應(yīng)到通往容器2的回流管3，其中回流管包括具有一個(gè)或多個(gè)朝上指向的側(cè)支管9的大體水平的直部分，其中每個(gè)側(cè)支管具有通向空氣的孔91；水快速流過側(cè)支管9，而水位保持于或高于側(cè)支管9與直部分90的交會處，因?yàn)閭?cè)支管9相對于直部分中水流動(dòng)的方向而向后指向，并和直部分90形成介于0°和約90°之間的第一角度v，從而在位于回流管3的側(cè)支管和直部分90的交會處水面上形成蛋白質(zhì)泡沫，并且為了經(jīng)過側(cè)支管9排放，允許蛋白質(zhì)泡沫從水面向上增長；以及全部或部分凈化水進(jìn)一步流動(dòng)經(jīng)過回流管3的直部分90，并直接或間接地返回至容器2。
該方法還可以包括供應(yīng)不純水到具有用于空氣和氣體的出口的一個(gè)或多個(gè)分離器1、7；15的步驟，以便從水中去除微粒、氣體、泥土或其它生物材料。在凈化水引入容器2以前，在分離器1、7；15中沒有除去或?yàn)V掉的廢棄物質(zhì)例如蛋白質(zhì)或藻類然后可以在蛋白質(zhì)撇除部中分離。
圖11以不同的視圖顯示了本發(fā)明改進(jìn)的優(yōu)選實(shí)施例。圖11A示出了在頂部有入口管6的實(shí)施例的局部豎直剖切視圖，而水通過多個(gè)孔從出口管6向下穿過微粒過濾器7分布，并示出了帶有根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的蛋白質(zhì)分離器9、90的大體水平的出口管3的縱向剖切視圖。罐15的主要部分可以由所需直徑和長度的圓柱形管部分構(gòu)成。在圖11所示的模型中，管可以具有500mm的直徑和1500mm的高度。其它實(shí)施例可以有小得多的直徑，例如用于小水族缸模型的Φ＝50mm、h＝100mm，以及例如用于大的水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)施例的Φ＝2000mm、h＝5000mm。圖11B同樣示出了本發(fā)明同一個(gè)實(shí)施例的局部豎直剖切視圖，局部可見截面，并一直沿出口管3的縱向軸線看過去，也就是相對于圖11A的90°所示。在此優(yōu)選實(shí)施例中，管或封閉通道3的直部分90具有矩形橫截面。同樣地，矩形管3和朝上指向的側(cè)支管9之間的交會處是平面，其中側(cè)支管9的后壁正如相對于水出口方向所看到那樣相對于矩形管3的頂板95向后傾斜45°。側(cè)支管9的相反的、前壁的傾斜角基本小于后壁。在所示的實(shí)施例中，前壁的方向是相對于直部分90朝上90°。圖11C示出了橫貫根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)分離器的水平截面，如從上直接可見。在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在朝上指向的側(cè)支管9上還設(shè)置有蓋94，以及側(cè)向指向的出口部分51，通過該部分可以送出蛋白質(zhì)泡沫。出口部分51可以具有如圖11B所示的傾斜底部，以便供蛋白質(zhì)泡沫借助其自重向下并向外滑動(dòng)。在出口部分51的孔口下可以設(shè)置容器以暫時(shí)保存蛋白質(zhì)泡沫。對于蛋白質(zhì)分離器的戶外應(yīng)用，蓋94將是有用的，否則可能存在雨滴將蛋白質(zhì)泡沫往下沖回側(cè)支管9的水面的風(fēng)險(xiǎn)。為了促進(jìn)泡沫從側(cè)支管9送出，風(fēng)扇52可以設(shè)置在側(cè)支管9的一個(gè)側(cè)壁中，所述風(fēng)扇相對于出口部分51、91相反地設(shè)置，所述風(fēng)扇52設(shè)置為水平地吹向泡沫以便其被驅(qū)動(dòng)朝向出口部分51。風(fēng)扇52可以由集成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。風(fēng)扇52還可有助于蛋白質(zhì)泡沫的干燥以及當(dāng)強(qiáng)迫其遠(yuǎn)離側(cè)支管9時(shí)減小其體積，并且不容許其倒流到側(cè)支管9下的水面。然后，送出的蛋白質(zhì)泡沫可以被接納，并與流回魚類水槽2的水保持分離。
在通過側(cè)支管9和直部分90以前，水應(yīng)該沒有相對的紊流。水流可以用閥36(在圖2中顯示)調(diào)節(jié)到不會擾亂經(jīng)過直部分90的水流的較小程度。
如圖11所示，罐15應(yīng)該裝備有高度可調(diào)的支腳，以便用于將整個(gè)設(shè)備調(diào)整到垂直姿態(tài)并使出口管3的直部分90處于水平位置。微粒過濾器7可以包括砂，或者提取氣泡的塑料片更恰當(dāng)，并且形成的氣泡可以被水流向下驅(qū)動(dòng)并向下穿過柱，然后向外穿過蛋白質(zhì)撇除部。
在使用蛋白質(zhì)撇除器的過程中，看起來正好在輸送時(shí)間后的幾小時(shí)內(nèi)也就是在一個(gè)人可以料想到魚分泌特別多蛋白質(zhì)的期間，特別多的泡沫被分離。申請人已經(jīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，分析顯示可能在含25m3水和大約20kg活魚的實(shí)驗(yàn)池塘的水中可以有將近40％氮和硝酸鹽減少、40％磷減少和大約40％蛋白質(zhì)減少。
水質(zhì)分析已經(jīng)由挪威的As，Jordforsk實(shí)驗(yàn)室完成。第二個(gè)試樣在第一個(gè)試樣9天后取得。結(jié)果是
樣品編號 M004-01348-1 M004-01348-2標(biāo)號 1號 2號參數(shù) 方法 單位 日期pH*PH-V - 2605046.59 6.64傳導(dǎo)率*KOND mS/cm 2605040.28 0.26碳酸氫鹽 HCO3-N mg/l01060478.4 84.8氯*CL-IC-Vmg/l2605047.42 6.77硝酸鹽-N*NO3-IC-V mg/l2605047.06 4.25磷 P-ICP-N mg/L2605041.1 0.78鉀 K-ICP-N mg/L2605043.6 2.1鈣 CA-ICP-Nmg/L26050434.1 33鎂 MG-ICP-Nmg/L2605043.17 2.91鈉 NA-ICP-Nmg/L2605049.4 9.5硫 S-ICP-N mg/L2605046.58 7.16鐵 FE-ICP-Nmg/L260504＜0.03＜0.03銅 CU-ICP-Nmg/L260504＜0.02＜0.02錳 MN-ICP-Nmg/L260504＜0.01＜0.01鋅 ZN-ICP-Nmg/L260504＜0.02＜0.02硼 B-ICP-N mg/L260504＜0.04＜0.04鉬 MO-ICP-Nmg/L260504＜0.03＜0.03鋁 AL-ICP-Nmg/L2605040.04 0.03硅 SI-ICP-Nmg/L2605040.42 0.31氨-N*NH4-AA-V mg/l140604＜0.2 ＜0.2總N*NTOT-AA-V mg/l1406047.74 4.68亞硝酸鹽-N+硝酸鹽-N*NO2，3-AA-Vmg/l1406047.00 4.23-------------總N-(亞硝酸鹽-N+硝酸鹽-N)的差值 0.74 0.29*公認(rèn)的測定總N-(亞硝酸鹽-N+硝酸鹽-N)之差表明在水中蛋白質(zhì)的量，并且其在開始使用蛋白質(zhì)分離器的早期實(shí)施例后的9天內(nèi)減少。這說明了根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)分離器按照該目的工作。同樣參見硝酸鹽-N的量從7.06減少到4.25，并且磷從1.1減少到0.78。
根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)撇除器也已經(jīng)用于凈化具有添加的雞排泄物的海水的簡單試驗(yàn)中。雞排泄物包含蛋白質(zhì)。在這樣的試驗(yàn)中，蛋白質(zhì)泡沫從海水中分離出來。
權(quán)利要求
1.一種用于凈化容器、水族缸或池(2)中魚或其它水生物養(yǎng)殖用水的蛋白質(zhì)撇除器，其具有循環(huán)系統(tǒng)，所述循環(huán)系統(tǒng)包括從所述容器(2)到泵(5)的、用于水循環(huán)的一個(gè)或多個(gè)排出管(4)，以及用于水直接或間接地從所述泵(5)到所述容器(2)的回流管(3)，其特征在于所述回流管(3)包括具有至少一個(gè)朝上指向的側(cè)支管(9)的大體水平的直部分(90)，其中所述側(cè)支管具有通到空氣的孔口(91)，所述大體水平的直部分(90)設(shè)置為供水通過所述側(cè)支管(9)的快速通道，并使得水位處于或高于所述側(cè)支管(9)和所述直部分(90)交會處，并且所述側(cè)支管(9)相對于所述直部分(90)中水流方向而向后指向，并與所述直部分(90)形成介于0°和90°之間的第一角度(v)；從而在水流動(dòng)期間，蛋白質(zhì)泡沫將在所述回流管(3)的所述側(cè)支管(9)與所述直部分(90)交會處的水面處形成，并且允許所述蛋白質(zhì)泡沫從水面增長以便由所述側(cè)支管(9)排放出來，所述回流管(3)進(jìn)一步設(shè)置為使得全部或部分凈化水進(jìn)一步流經(jīng)所述直部分(90)并直接或間接地流到所述容器(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述第一角度(v)在大約30°和60°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述第一角度(v)在大約40°和50°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述第一角度(v)為大約45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中一個(gè)或多個(gè)分離器(1、7；15)設(shè)置在來自所述容器的所述排出管(4)與到所述容器(2)的所述回流管(3)之間，優(yōu)選設(shè)置在來自所述泵(5)的輸送管(6)與所述回流管(3)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述分離器是具有微粒過濾器(7)的過濾罐(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述分離器是沉積室(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7任一所述的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述分離器(1、7；15)包括用于空氣和氣體的出口(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述直部分(90)具有圓形或橢圓形的橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述側(cè)支管(9)具有圓形或橢圓形的橫截面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述直部分(90)具有四邊形的橫截面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述側(cè)支管(9)具有四邊形的橫截面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述直部分(90)相對于所述回流管(3)的主通道設(shè)置在更低的高度上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述直部分(90)相對于所述回流管(3)的主通道收縮。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述回流管(3)包括相對于所述水平主通道以斜角設(shè)置的出口(31)，其中所述出口設(shè)置為與所述回流管(3)的主通道形成所需的第二角度(w)，以便具有溢流道(32)的所述出口(31)是可調(diào)高度的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述回流管(3)的出口(31)可相對于所述回流管(3)的主通道移動(dòng)，以便具有溢流道(32)的所述出口可調(diào)整相對于所述回流管(3)的主通道的所需的第二角度(w)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述回流管(3)整個(gè)或部分是柔性的，而且所述回流管的全部或部分是由軟管構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一項(xiàng)的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述出口(31)的、用于全部或部分凈化水的溢流道(32)設(shè)置在與位于所述回流管(3)的所述側(cè)支管(9)與所述直部分(90)交會處的水位相同的高度上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一項(xiàng)的蛋白質(zhì)撇除器，其中所述管(3)的直部分(90)的中心軸線與貫穿所述出口(31)的中心軸線之間的所述第二角度(w)是在0°與大約90°之間，優(yōu)選是在30°與大約60°之間，并且最優(yōu)選為大約45°。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中多個(gè)側(cè)支管(9)設(shè)置為或者沿所述排出管(4)延伸或者與其并排，或者設(shè)置為既沿著所述排出管(4)并排延伸。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中在所述側(cè)支管(9)的所述出口(91)上設(shè)有蓋板(94)，以便防止在所述側(cè)支管(9)中的分離的蛋白質(zhì)泡沫被向下沖回所述側(cè)支管(9)的水面。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中在與側(cè)向出口部分(51、91)相反的一側(cè)，在所述側(cè)支管(9)的一個(gè)側(cè)壁中設(shè)置有風(fēng)扇(52)，所述風(fēng)扇(52)設(shè)置為吹動(dòng)泡沫穿過所述側(cè)向出口部分(51)，以及用于干燥所述蛋白質(zhì)泡沫。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的蛋白質(zhì)撇除器，其中將閥(36)設(shè)置在所述管(3)中或在所述直部分(90)之后，并且相對于水的常規(guī)流動(dòng)方向設(shè)置在所述側(cè)支管(9)之后。
24.一種借助于蛋白質(zhì)撇除器凈化容器(2)中魚或其它生物養(yǎng)殖用水的方法，該方法包括下列步驟將不純的或部分凈化的水供應(yīng)到通往所述容器(2)的回流管(3)，其中所述回流管(3)包括具有一個(gè)或多個(gè)朝上指向的側(cè)支管(9)的大體水平的直部分(90)，其中每個(gè)側(cè)支管具有通向空氣的孔口(91)；使水快速流過所述側(cè)支管(9)，而水位被保持于或高于所述側(cè)支管(9)與所述直部分(90)的交會處，由于所述側(cè)支管(9)相對于所述直部分(90)中的水流動(dòng)方向而指向后方，并與所述直部分(90)形成介于0°與大約90°之間的第一角度(v)，從而在位于所述回流管(3)的所述側(cè)支管(9)與所述直部分(90)交會處的水面上形成蛋白質(zhì)泡沫，并且允許所述蛋白質(zhì)泡沫從所述水面向上增長以便由所述側(cè)支管(9)排放出來；以及全部或部分凈化水進(jìn)一步流動(dòng)經(jīng)過所述回流管(3)的所述直部分(90)，并直接或間接地返回到所述容器(2)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，還包括以下步驟供應(yīng)不純的水到具有用于空氣和氣體的出口(8)的一個(gè)或多個(gè)分離器(1、7；15)，以便從水中去除微粒、氣體或生物材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述水是淡水。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述水是海水。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于凈化容器或水族缸(2)中魚或其它水生物的養(yǎng)殖用的水的蛋白質(zhì)撇除器，其具有循環(huán)系統(tǒng)，所述循環(huán)系統(tǒng)包括用于水從容器(2)到泵(5)以便水循環(huán)的一個(gè)或多個(gè)排出管，以及用于水直接或間接地從泵(5)到容器(2)的回流管(3)。蛋白質(zhì)撇除器的特征在于回流管(3)包括至少一個(gè)大體水平的直部分(90)，其包含具有通向空氣的孔口的一個(gè)或多個(gè)朝上指向的側(cè)支管(9)，大體水平的直部分(90)設(shè)置為水通過側(cè)支管(9)的快速通道，并使得水位處于或高于側(cè)支管(9)和直部分(90)交會處，側(cè)支管(9)相對于直部分(90)中水流動(dòng)方向指向后方，并與直部分(90)形成介于0°與約90°之間的第一角度(v)。在水流動(dòng)期間，在回流管(3)的側(cè)支管(9)和直部分(90)的交會處的水面上將形成蛋白質(zhì)泡沫，而且為了從側(cè)支管(9)排放，允許蛋白質(zhì)泡沫從水面向上增長?；亓鞴?3)進(jìn)一步設(shè)置為使全部或部分凈化水進(jìn)一步流經(jīng)直部分(90)并直接或間接地返至容器(2)。本發(fā)明還涉及借助于蛋白質(zhì)撇除器凈化在容器(2)中角或其它生物的養(yǎng)殖用的水的方法。
文檔編號A01K63/04GK1921752SQ200480041296
公開日2007年2月28日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者施泰納·喬奈德 申請人:克拉里蒂Wts股份有限公司