低溫硝化細菌培養箱及培養裝置的製作方法

2023-05-17 15:29:36

專利名稱：低溫硝化細菌培養箱及培養裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種細菌培養裝置。
背景技術：
近年來，我國水產養殖業迅猛發展，養殖產量佔世界水產養殖產量的50%。但是， 目前我國水產養殖主要採取的是粗放型傳統養殖模式。養殖過程中，由於餌料的投放與分 解，以及魚蝦排洩物的產生，使養殖水體有機物、氨氮、磷等各種營養物質嚴重超標，這不僅 造成水體富營養化，影響水生生態環境，反過來水體的汙染又危害了養殖業的繼續發展。伴 隨著我國經濟的快速發展，環境與水資源消耗的壓力已經嚴重製約了傳統水產養殖生產方 式的發展。集約化的工廠化水產養殖是應用現代工業技術、現代生物學技術和自動控制技術 進行水產養殖的工業化生產方式，它以高氧、適溫為基礎，以水體再循環的方式運行，養殖 密度高，生長快，餌料係數低，病害少，不但排除了環境及外界水質汙染的幹擾和影響，又不 汙染水資源，是水產養殖技術發展的必然趨勢。隨之而來的急需解決的問題是如何延長養 殖循環用水的使用周期。發展工廠化水產養殖技術的關鍵是循環系統的水處理技術。氨氮是魚、蝦的重要代謝終產物，是水產養殖的主要汙染之一，水體中過高濃度的 營養物尤以氨氮為甚。氨氮對魚蝦體內酶的催化作用和細胞膜的穩定性產生嚴重影響，並 破壞排洩系統和滲透平衡。去除養殖水體中過多的氨氮對改善循環養殖系統具有非常重要 的意義。處理氨氮的方法中微生物處理去除水體氨氮是一種較理想的方法。通過硝化反硝 化過程，使廢水中的有毒物質氨氮轉化為氨氣並從水體中釋放出來。由於廢水本身所含有 的有機物能被利用作為反硝化過程的碳源，可以減少或不用外加碳源，除碳和除氮同時進 行，廢水得到淨化可以循環使用，達到節約水資源和處理費用的目的。但是，現有的硝化細菌培養裝置結構複雜，成本昂貴是限制其推廣使用的主要因
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實用新型內容本實用新型提供了一種結構簡單的低溫硝化細菌培養箱及培養裝置。本實用新型所述的硝化細菌培養箱為圓筒，在該圓筒的底面上設置有進氣管和進 水管，在該圓筒的頂面上設置有排水管，該圓筒由下至上依次為曝氣室、第一培養室、第二 培養室和第三培養室，在曝氣室、第一培養室、第二培養室和第三培養室之間均設置有隔離 網，在曝氣室內設置有曝氣石；在每個培養室的側壁上均設置有取水管和取樣口，每個取 樣口的開口處採用透明蓋密封，該透明蓋作為觀察窗；在第三培養室的頂部設置有膜組件， 在第一培養室、第二培養室和第三培養室中均充滿掛膜生物球。基於上述低溫硝化細菌培養箱的培養裝置由硝化細菌培養箱、控制器、三個氧傳 感器、液體流量計、氣體流量計、水泵和氣泵組成，硝化細菌培養箱的進水管與水泵相連通，進氣管與氣泵相連通，三個氧傳感器分別設置在三個培養室內，用於測量三個培養室中的 氧氣含量，氣體流量計用於測量進氣管內的氣體流量，所述液體流量計用於採集進水管中 的液體流量，所述氣體流量計的氣體流量信息輸出端連接控制器的氣體流量信號採集端， 所述液體流量計的液體流量信息輸出端連接控制器的液體流量信息採集端，三個氧傳感器 的信號輸出端連接控制器的三個氧信號採集端，所述控制器的氣泵控制信號輸出端連接氣 泵的控制信號輸入端，所述控制器的水泵控制信號輸出端連接水泵的控制信號輸入端。本實用新型結合水產養殖的特點，設計了結構簡便、功能齊備的硝化細菌培養裝 置。它具有曝氣效率高、性能穩定、運行穩定、工藝操作便捷的優點，而且設計便於系統運行 狀況的監測，以及高效菌群的接種，便於推廣應用，適用於大批量培養硝化細菌。本實用新型可以提高硝化細菌研究的深度和廣度，拓展低溫硝化細菌在工廠化養 殖技術在水產養殖領域的應用空間。研究和利用低溫硝化細菌的硝化作用，開發經濟的硝 化細菌富集技術，提高硝化細菌的產率，加速水產養殖汙染物的處理，減輕環境汙染負荷， 對我國的汙水處理和環境保護事業具有著重要的意義。

圖1是本實用新型的低溫硝化細菌培養箱的結構示意圖。 圖2是所述低溫硝化細菌培養裝置的電氣原理圖。
具體實施方式
具體實施方式
一本實施方式所述的低溫硝化細菌培養箱為圓筒，在該圓筒的底 面上設置有進氣管3和進水管16，在該圓筒的頂面上設置有排水管9，該圓筒由下至上依次 為曝氣室14、第一培養室5、第二培養室7和第三培養室8，在曝氣室14、第一培養室5、第二 培養室7和第三培養室8之間均設置有隔離網4，在曝氣室14內設置有曝氣石15 ；在每個 培養室的側壁上均設置有取水管6和取樣口 12，每個取樣口 12的開口處採用透明蓋密封， 該透明蓋作為觀察窗13 ；在第三培養室8的頂部設置有膜組件，在第一培養室5、第二培養 室7和第三培養室8中均充滿掛膜生物球。本實施方式中的膜組件為帶有微孔的膜組件，用於防止硝化細菌從排水口流出。本實施方式中的膜組件的微孔孔徑在0. 1μπι-0.2μπι之間。可以採用聚丙烯(PP) 膜、中空纖維和微孔膜疊加而成。本實施方式中，三個培養室的側壁上均設置有取水口 6，方便技術人員隨時採集各 個培養室中的水樣進行化驗檢測。本實施方式中，三個培養室側壁上均設置有取樣口，方便技術人員隨時通過取樣 口獲取任意一個培養室中的細菌樣品進行檢測分析。本實施方式中，每個取樣口均採用透 明蓋密封，該透明蓋即為觀察窗，使得技術人員能夠在細菌培養過程中隨時對各個培養室 中的情況進行觀察，隨時了解各個培養室中的情況。本實施方式中每個培養室側壁上的取樣口均位於所在培養室高度的中心位置。本實施方式中，三個培養室中的掛膜生物球5的直徑可以不同，從下至上，所述掛 膜生物球的直徑依次增加。本實施方式的硝化細菌培養箱的底部是曝氣室，通過氣泵和曝氣石給水中增氧，因此，第一培養室5中的氧含量最大，由於第一培養室5中的細菌對氧的消耗，使得第二培 養室7中的氧含量有所降低，第三培養室8中的氧含量最少。由於各培養室中的含氧量不 同，可以適應於不同細菌的培養。
具體實施方式
二 本實施方式是對具體實施方式
一所述的硝化細菌培養箱的進 一步限定，本實施方式所述的硝化細菌培養箱中，第一培養室5中的掛膜生物球的直徑為 2mm，第二培養室7中的掛膜生物球的直徑為2. 2-2. 8mm，第三培養室8中的掛膜生物球的直 徑為3. 0mm。
具體實施方式
三本實施方式所述的是基於具體實施方式
一或二所述的硝化細菌 培養箱的硝化細菌培養裝置，該裝置由硝化細菌培養箱、控制器19、三個氧傳感器11、液體 流量計17、氣體流量計2、水泵18和氣泵1組成，硝化細菌培養箱的進水管16與水泵18相 連通，進氣管3與氣泵1相連通，三個氧傳感器11分別設置在三個培養室內，用於測量三個 培養室中的氧氣含量，氣體流量計2用於測量進氣管3內的氣體流量，所述液體流量計17 用於採集進水管16中的液體流量，所述氣體流量計2的氣體流量信息輸出端連接控制器19 的氣體流量信號採集端，所述液體流量計17的液體流量信息輸出端連接控制器19的液體 流量信息採集端，三個氧傳感器11的信號輸出端連接控制器19的三個氧信號採集端，所述 控制器19的氣泵控制信號輸出端連接氣泵1的控制信號輸入端，所述控制器的水泵控制信 號輸出端連接水泵18的控制信號輸入端。在實際工作中，控制器19根據位於三個培養室中的氧傳感器11採集到的氧含量 信息，控制氣泵1和水泵18工作，並通過氣體流量計2和液體流量計17實時監測曝氣室 的進氣量和進水量，進而達到控制整個裝置內的氣體量和水的流速。
權利要求1.低溫硝化細菌培養箱，其特徵在於，所述低溫硝化細菌培養箱為圓筒型，在該圓筒的 底面上設置有進氣管C3)和進水管(16)，在該圓筒的頂面上設置有排水管(9)，該圓筒由 下至上依次為曝氣室(14)、第一培養室(5)、第二培養室(7)和第三培養室(8)，在曝氣室 (14)、第一培養室(5)、第二培養室(7)和第三培養室(8)之間均設置有隔離網G)，在曝氣 室(14)內設置有曝氣石(1 ；在每個培養室的側壁上均設置有取水管(6)和取樣口(12)， 每個取樣口(1 的開口處採用透明蓋密封，該透明蓋作為觀察窗(1 ；在第三培養室(8) 的頂部設置有膜組件(10)，在第一培養室(5)、第二培養室(7)和第三培養室(8)中均充滿 掛膜生物球。
2.根據權利要求1所述的硝化細菌培養箱，其特徵在於，所述膜組件(10)的微孔孔徑 在 0. 1 μ m-o. 2 μ m 之間。
3.根據權利要求1所述的硝化細菌培養箱，其特徵在於，所述膜組件(10)由聚丙烯膜、 中空纖維和微孔膜疊加而成。
4.根據權利要求1所述的硝化細菌培養箱，其特徵在於，每個培養室側壁上的取樣口 均位於所在培養室高度的中心位置。
5.根據權利要求1所述的硝化細菌培養箱，其特徵在於，三個培養室中的掛膜生物球 的直徑不同，從下至上，所述掛膜生物球的直徑依次增加。
6.根據權利要求1所述的硝化細菌培養箱，其特徵在於，第一培養室( 中的掛膜生物 球的直徑為2mm，第二培養室(7)中的掛膜生物球的直徑為2. 5mm，第三培養室(8)中的掛 膜生物球的直徑為3. 0mm。
7.基於權利要求1至6中任意一個權利要求所述的低溫硝化細菌培養箱的培養裝置， 其特徵在於它還包括控制器(19)、三個氧傳感器(11)、液體流量計(17)、氣體流量計O)、 水泵(18)和氣泵(1)，硝化細菌培養箱的進水管(16)與水泵(18)相連通，進氣管(3)與 氣泵(1)相連通，三個氧傳感器(11)分別設置在三個培養室內，分別用於測量三個培養室 中的氧氣含量，氣體流量計( 用於測量進氣管(3)內的氣體流量，所述液體流量計(17) 用於採集進水管(16)中的液體流量，所述氣體流量計( 的氣體流量信息輸出端連接控制 器(19)的氣體流量信號採集端，所述液體流量計(17)的液體流量信息輸出端連接控制器 (19)的液體流量信息採集端，三個氧傳感器(11)的信號輸出端連接控制器(19)的三個氧 信號採集端，所述控制器(19)的氣泵控制信號輸出端連接氣泵(1)的控制信號輸入端，所 述控制器的水泵控制信號輸出端連接水泵(18)的控制信號輸入端。
專利摘要低溫硝化細菌培養箱及培養裝置，涉及到一種細菌培養裝置。它解決了現有細菌培養裝置結構複雜的缺點。所述硝化細菌培養箱為圓筒型，在其底面設置有進氣管和進水管，頂面設置有排水管，該圓筒內由下至上依次設置有曝氣室和三個培養室，曝氣室內設置有曝氣石；每個培養室的側壁上均設置有取水管和取樣口，每個取樣口的開口處採用透明蓋密封；在第三培養室的頂部設置有膜組件，三個培養室中均充滿掛膜生物球。所述培養裝置採用氣泵給進氣管供氣，採用水泵給進水管供水，控制器根據三個培養室內的氧含量及進水管內的水流量、進氣管內的氣流量控制水泵和氣泵工作。本實用新型具有曝氣效率高、運行穩定的優點，能夠實現高效菌群的接種。
文檔編號C12M3/00GK201883097SQ20102060659
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者曹廣斌, 蔣樹義, 陳中祥, 韓世成 申請人:中國水產科學研究院黑龍江水產研究所