УСТАНОВКА ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РЫБЫ Российский патент 2023 года по МПК A01K61/10 A01K63/04 

Изобретение относится к рыбоводству, в частности к устройствам для индустриального выращивания товарных пород рыб с замкнутой системой водоснабжения бассейнов в искусственно созданных благоприятных условиях с целью оптимизации роста и получения особей соответствующей размерности и веса в зависимости от потребностей операторов установки.

Из уровня техники известны следующие решения.

Известен автономный рыбоводный модуль, расположенный внутри помещения, которое имеет форму усеченного кругового конуса, обращенного малым основанием вверх (RU2489850, опубл. 20.08.2013). Боковая поверхность конуса выполнена прозрачной. От верхнего основания усеченного конуса соосно с последним внутрь помещения помещается воронка в виде конуса, обращенного вершиной вниз, в нижней части которой имеются отверстия для слива воды, спуска осадка и подачи воздуха. По площади нижнего основания помещения расположены рыбоводные бассейны, имеющие в плане форму секторов круга. Бассейны имеют наклонное к оси сооружения дно. Радиальные стенки бассейнов соединены друг с другом и имеют окна для прохода рыбы, оборудованные перекрывающими их щитами. Вдоль наружной криволинейной стенки бассейнов располагаются трубопроводы для подачи воды и воздуха, оборудованные регулирующими задвижками, а также транспортер для раздачи кормов. Трубопроводы соединены с насосной станцией, расположенной в центральной части. Модуль дополнительно снабжен устройством для очистки воды, отопительным котлом, отверстиями для спуска ила и источниками автономного электропитания в виде биореактора, ветрогенератора и солнечных батарей.

Известна компактная рыбоводная установка замкнутого водообеспечения, включающая соединенные между собой в замкнутый циркуляционный контур бассейны, водозапорные устройства и электронасос (RU2487536, опубл. 20.07.2013). Также установка включает систему аэрации и терморегуляции, блок уровневой автоматики и датчик уровня воды. Накопительный и водонапорный бассейны, а также бассейны биологической очистки расположены в центральной части установки, сообщены между собой и смонтированы в три яруса. Бассейны нагрузки, культивирования корма, резерва воды расположены в левой и правой части установки и смонтированы в два яруса.

Наиболее близким техническим решением является установка замкнутого водообеспечения (УЗВ) для воспроизводства и выращивания различных пород рыб (US2022142126, опубл. 12.05.2022), включающая первый резервуар, с удлиненным корпусом, имеющим боковые стенки, с множеством выпускных коллекторов, при этом резервуар разделен на множество ячеек, каждая из которых расположена вдоль продольной оси резервуара, при этом каждый из выпускных коллекторов сообщается с одной из множества ячеек. Резервуар устроен таким образом, что вода поступает в резервуар через первый водослив, сообщающий его поток с первым концом резервуара, при этом резервуар содержит множество дренажей, каждый из которых расположен в центре одной из множества ячеек, первую подсистему очистки воды, включающая фильтр для удаления твердых материалов, такой как роторный вакуумный барабанный фильтр, который может эффективно удалять взвешенный твердый материал (например, фекалии рыб и/или несъеденный корм); вторую подсистему очистки воды, содержащую фильтр для удаления твердых материалов, при этом вторая часть воды, выходящая из бака через множество дренажей, сообщается со второй подсистемой очистки воды, и при этом вода, принимаемая второй системой очистки воды, выходит из второй системы очистки воды через сообщение с множеством выпускных коллекторов резервуара, чтобы создать гидравлическую схему потока в основном круглого поперечного сечения в каждой из ячеек. Установка также включает первый лотковый канал, в котором вода, принимаемая первой подсистемой очистки воды, сообщается через первый лотковый канал в лотковый резервуар через первый водослив; а также второй желоб, в котором вода, выходящая из бака на втором конце, сообщается с первой подсистемой очистки воды через второй желоб.

Ни одна из рассмотренных УЗВ не позволяет сохранять оптимальный и автономный режим водообмена во всех емкостях системы (как производственного, так и технического назначения), и повысить степень биологической очистки воды.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение экологичности установки с одновременным упрощением ее эксплуатации, при сохранении высокой степени очистки воды.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции установки замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, представляющей собой бассейн, содержащий участок предпродажной подготовки, сообщенный с участком создания течения, включающим эрлифт, участок создания течения сообщен с сектором разведения, включающим рыборазводные каналы, представляющие собой отсеки, отделенные друг от друга бетонными перегородками, высота которых выше уровня воды, сектор разведения сообщен с сектором сепарации фекальных масс, представляющим собой емкость с V- или W-образными ловушками и, по меньшей мере, одной задвижкой для слива фекальных масс в канализационные трубы, сектор сепарации сообщен с биофильтром, представляющим собой аэрационный узел с подвижной биозагрузкой, включающей плавающую загрузку с бактериальной пленкой и, по меньшей мере, один диффузор, за биофильтром установлен сектор механической очистки, представляющий собой емкость с, по меньшей мере, одним диффузором и неподвижной загрузкой, сообщающуюся с возвратным каналом, выполненным с возможностью отвода воды в участок создания течения, возвратный канал включает, по меньшей мере, один диффузор и, по меньшей мере, одну озоновую лампу.

Фекальная ловушка(и) представляет(ют) собой w или v-образная конструкцию с трубой в нижней точке в которой прорезана щель по всей длине трубы, выполненной из бетона и замоноличенной в корпусе бассейна.

Далее решение поясняется ссылками на фиг. 1, на которой приведена схема патентуемой установки замкнутого водоснабжения.

Конструктивно установка представляет собой бассейн в помещении, разделенный на определенные сектора в зависимости от стадии обработки воды и нахождения различных технико-биологических систем для выращивания рыбы.

Установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, представляет собой бассейн, содержащий бассейн предпродажной подготовки 1, сообщающийся с участком создания течения 2, включающим эрлифт. Участок создания течения содержит диффузоры, установленные на дне или стенке бассейна. Диффузор представляет собой аэратор, рассеивающий воздушный поток на мелкие пузыри воздуха, создавая тем самым увеличенную площадь газообмена жидкость – воздух. При этом создается плотный, равномерный гидродинамический поток, способствующий активному перемешиванию, что позволяет создать оптимальные условия для работы биозагрузки и системы в целом.

Эффект от использования аэраторов в системах УЗВ:

- снижение расходов на электроэнергию;

- снижение расходов на оксигенацию;

- улучшение дегазации;

- увеличение ресурса компрессорного оборудования;

- способствует эффективному очищению биозагрузки.

Аэратор в частных случаях осуществления представляет собой прямую или изогнутую трубу с просверленными отверстиями, выполненную из твердого пластика или из гибкого материала (например, резина или силикон).

Участок создания течения 2 сообщен с сектором разведения, включающим рыборазводные каналы 3, представляющие собой отсеки, отделенные друг от друга бетонными перегородками, ориентированными параллельно направлению создаваемого течения воды, и высота которых выше уровня воды в бассейне.

Сектор разведения сообщен с сектором сепарации фекальных масс 4, представляющим собой емкость с фекальными конусовидными ловушками, и с задвижкой в нижней части для слива фекальных масс в септик. Фекальная ловушка представляет собой w или v-образную конструкцию на дне сектора сепарации с трубой в нижней точке в которой прорезана щель по всей длине трубы, выполненной из бетона и замоноличенной в корпусе бассейна. Септик представляет собой герметичную ёмкость, выполненную в частных случаях из композитного стеклопластика или полиэтилена, или полипропилена или железобетона (предпочтительно), разделённую на две или три секции и включающую патрубок подачи исходной канализационной сточной воды, патрубок отвода очищенной воды и блокираторы между секциями.

Сектор сепарации фекальных масс 4 сообщен с биофильтром 5, представляющим собой емкость, включающую плавающую загрузку и диффузор, установленный на дне сектора. Плавающая загрузка включает элементы, представляющие собой керамзит, пластиковые элементы, крышки от бутылок, и.т.д.

За биофильтром 5 установлен сектор механической очистки 6, представляющий собой емкость с диффузорами и неподвижной загрузкой.

Сектор механической очистки сообщен с возвратным каналом 7, выполненным с возможностью отвода воды в участок создания течения, возвратный канал включает сеть диффузоров и источников озона, например, ультрафиолетовые лампы или светодиоды.

Осуществление изобретения иллюстрируется следующим примером.

Вода, прошедшая систему фильтрации и подогрева в соответствии с видом выращиваемой рыбы, поступает в бассейн предпродажной подготовки. В данном бассейне содержится рыба перед товарным отправлением, по технологии требуется не кормить данную рыбу две недели перед отправкой.

С участка предпродажной подготовки посредством перелива вода поступает на участок создания течения. На данном участке происходит генерация течения устройством эрлифт, в котором используется эффект перепада высот и поднятия вод воздухом. При помощи течения, созданного в генераторе течения, вода направляется в рыборазводные каналы на участке выращивания. Здесь происходит выращивание, кормление и пересортировка рыбы в соответствии с весовыми категориями, а также удаление фекальных масс посредством течения и перемещения рыбы.

Из сектора разведения вода поступает в фекальные конусовидные ловушки, или сектор сепарации фекальных масс, где фекальные массы, остатки корма и прочие крупные фракции отходов, в зависимости от вида выращиваемой рыбы, посредством давления отделяются от основной массы воды и удаляются через одну или несколько задвижек в изолированный от внешней среды септик.

Очищенная от крупных фракций отходов (фекалии, корм, прочие) вода направляется при помощи генерируемого течения в биофильтр, представляющий собой сектор общего бассейна, содержащий плавающую загрузку, состоящую из элементов, составляющих совместно площадь полезной поверхности более 800 м²/м³ и покрытых бактериальной плёнкой, содержащей аэробные микроорганизмы. Материал для плавающей загрузки также может быть различным: пластик, полипропилен, керамика, керамзит, биочипсы, прочие. При этом может быть использование как всех перечисленных материалов, так и какой-либо один. В биофильтре происходит нитрификация воды посредством соответствующих бактерий (нитрозомонас и нитробактер), для лучшей функциональности бактериальной очистки в биофильтре на дне расположен диффузор (по меньшей, один), подпитывающийся воздухом от компрессора.

За биофильтром вода проходит через фильтр механической очистки с неподвижной загрузкой. Элементы загрузки могут быть изготовлены из пластика, полипропилена, керамики, также это может быть керамзит, биочипсы, прочие. В механическом фильтре с неподвижной загрузкой происходит фильтрация мелких элементов и частиц бактериальной пленки из биофильтра. Фильтр механической очистки снабжён системой отвода воды в возвратный канал и диффузорами (по меньшей мере, одним) для осуществления процесса технического обслуживания фильтра.

Далее, вода, очищенная от крупных и мелких фракций отходов и прошедшая биоочистку поступает в возвратный канал. На данном этапе, через трубу поддержания уровня воды удаляется избыток воды для понижения уровня нитратов, возможна озонация воды, а также обогащение кислородом посредством сети диффузоров и озоновых ламп, установленных в канале. Обогащенная кислородом вода поступает в устройство эрлифта, начиная новый цикл.

Температура воды, размер каналов, состав и размер диффузоров, вид плавающей загрузки, вид тонущей загрузки, участок отделения крупных фекальных масс зависят от вида выращиваемой рыбы.

Изобретение относится к рыбоводству, в частности к устройствам с замкнутой системой водоснабжения для индустриального выращивания товарных пород рыб. Установка включает бассейн, содержащий участок предпродажной подготовки, сообщенный с участком создания течения, включающим эрлифт. Участок создания течения сообщен с сектором разведения, включающим рыборазводные каналы, представляющие собой отсеки, отделенные друг от друга бетонными перегородками, высота которых выше уровня воды. Сектор разведения сообщен с сектором сепарации фекальных масс, представляющим собой емкость с V- или W-образными ловушками и по меньшей мере одной задвижкой для слива фекальных масс в канализационные трубы. Сектор сепарации сообщен с биофильтром, представляющим собой аэрационный узел с подвижной биозагрузкой, включающей плавающую загрузку с бактериальной пленкой и по меньшей мере один диффузор. За биофильтром установлен сектор механической очистки, представляющий собой емкость с по меньшей мере одним диффузором и неподвижной загрузкой, сообщающуюся с возвратным каналом, выполненным с возможностью отвода воды в участок создания течения. Возвратный канал включает по меньшей мере один диффузор и по меньшей мере одну озоновую лампу. Изобретение обеспечивает упрощение эксплуатации установки при сохранении высокой степени очистки воды. 1 ил.

Установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, представляющая собой бассейн, содержащий участок предпродажной подготовки, сообщенный с участком создания течения, включающим эрлифт, участок создания течения сообщен с сектором разведения, включающим рыборазводные каналы, представляющие собой отсеки, отделенные друг от друга бетонными перегородками, высота которых выше уровня воды, сектор разведения сообщен с сектором сепарации фекальных масс, представляющим собой емкость с V- или W-образными ловушками и по меньшей мере одной задвижкой для слива фекальных масс в канализационные трубы, сектор сепарации сообщен с биофильтром, представляющим собой аэрационный узел с подвижной биозагрузкой, включающей плавающую загрузку с бактериальной пленкой и по меньшей мере один диффузор, за биофильтром установлен сектор механической очистки, представляющий собой емкость с по меньшей мере одним диффузором и неподвижной загрузкой, сообщающуюся с возвратным каналом, выполненным с возможностью отвода воды в участок создания течения, возвратный канал включает по меньшей мере один диффузор и по меньшей мере одну озоновую лампу.