[闲聊] DIY自动循环过滤模组

楼主: jacky60302 (傻机)   2021-07-07 14:30:29
看到前几篇在询问过滤器,突然想到我前几年也有在这发过问卷,
来分享一下目前的进度,
其实发完问卷没多久我就去公司上班做其他的事了,
是去年中才又重拾过滤器的开发,不过这边要先说明,
我一开始的目标市场是养殖产业,循环水养殖就是水族缸的放大,
参数上有些不同像是水族循环率要5次/小时、养殖0.5~1次/小时,
用循环水养殖的优点就是养殖密度对比室外藻池提升10~20倍,
占地面积小、具经济规模、清水好管理、隔绝外在疾病环境等,
缺点就是设备复杂、价格高昂,五百吨养殖水体需千万,
所以循环水养殖第一套从丹麦引进后到现在已经三十年,
有99%的养殖渔民还是用室外土池养殖,毕竟门槛差距悬殊,
那最近这几年循环水在台湾又获得关注的原因是,
政府在推广鱼电共生上面太阳能下面养鱼,但是没有太阳供藻类生长,
就要转换成菌相养殖,但是循环水设备又不像太阳能可以用贷款去偿还,
所以现在随手一查就可以查到很多新闻是真种电假养鱼。
回到过滤器开发上,整个模组分为物理过滤、生物过滤、联网控制
物理过滤市面上常用的就是微粒子过滤机(drum)或砂滤桶(sand),
https://imgur.com/eiaGyWR
https://imgur.com/GAXSYmH
微粒子过滤机就是靠滤网(300目),将60um以上的颗粒物拦截,
当滤网堵塞就让滤网旋转再利用高压喷水将颗粒逆洗掉,
缺点就是微粒子过滤机是开放式,水位有一定限制、滤网只能利用一半、
需要转动机构马达、转动密封橡胶、浪费位能等。
而砂滤桶就是利用砂子间的缝隙捕捉颗粒物,成本低结构简单,
缺点是需要高压泵浦去推动,但是马达会把颗粒物打散,
其实是造成系统的处理负担,还有逆洗其实没办法把颗粒物冲洗得很干净,
就算现在有搅拌式的砂滤桶(无忧强滤),但是其实只有搅拌到浅层的砂,
而我开发的过滤器是结合了两者的优点,密闭式可利用100%滤网及位能,
省去马达带动滤网旋转用单一喷头逆洗,里面也有之前问卷提到的离心分离,
先让大颗粒沉降,再用滤网处理悬浮颗粒,
https://imgur.com/eL5uuLU
目前的规格大小为45cm直径高度60cm,同样流量的微粒子跟砂滤(2000kg),
大约都需要1*1*1m以上,所以体积缩成1/8后就可以开模大量制造压成本。
生物过滤器变化就比较少一点,我是用悬浮滤材毕竟用量很多用石头会累死,
有试过改性的PU悬浮滤材(用影片截图有点模糊)
https://imgur.com/RCZmMPH
PU的长菌速度真的很快(1 week),表面积3000以上,但有塑胶微粒的可能,
用在水族应该是不错的选择,可以压缩材质又很轻,还会有厌氧区,
因为我之前测试pH不降反升、硝酸没有提高,只有反硝化才有可能。
所以还是回来用HDPE的材质,不过现在用的表面积为1600平方米,
之前的K1扣掉外部表面积剩500,等于提升成2.6倍的表面积,
然后透过流体优化填充率可以提高到85%,不需要增加额外耗能,
之后也会做滤材改性的处理,把他的亲水性提高看是否可以提高效率。
最后就是用单芯片把整个系统变成联网控制,阻塞就自动逆洗,
各个养殖池有自己独立的监控系统,可以做不同的操作等,
整体估算下来的订价可以是市面上系统的1/4,这样就可以推广到业者。
这是先前的半自动原型测试,用来养鳗鱼。
https://i.imgur.com/gjqrZUd.jpg
https://imgur.com/scKh15M
以上大概是目前的进度,顺便问一下有人想用PU的滤材来试试看的吗?
之前有拿给一个版友,但我这边还有不少,如果有兴趣的话可以站内信询问。

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