СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ИЗБЫТКА ФОСФАТОВ В АКВАРИУМЕ ОКЕАНАРИУМА ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ МОРСКИХ ГИДРОБИОНТОВ Российский патент 2023 года по МПК A01K63/04 

Решение проблем охраны здоровья гидробионтов, морских и пресноводных искусственных и естественных экосистем в настоящее время становится все более актуальным, как и совершенствование современных технологий в общей и санитарной гидробиологии, аквариумистике и океанологии (Пронина Г.И., 2008; Глызина О.Ю. и др., 2011; Логер Т., 2012; Жигин А.В., Дементьев Д.В., 2016; Садыкова Г.Г., 2018; Ружицкая О.А., Мендеса С., 2019; Афанасьева А.А., 2021; Gubernat S. et al., 2020; Nakarmi A. et al., 2022; Shyam S. et al., 2022).

Эвтрофирование (эвтрофикация, гипертрофизация) в морских танках и аквариумах привело к широкому развитию промышленного создания специальных способов, веществ и аппаратов для «eutrophication management)) и, в частности, применения лантана хлористого (lanthanum chloride) «phosphoras management lanthanum» (Питрук Д.Л., 2012; Капля М.В., Снядовский Ю.А., 2016; Пронина Г., Корягина Н., 2017; Клочков Д.Г., Абросимова Н.А., Коханов Ю.Б., 2020; Holmes-Farley R., 2005; Shraddha K., Dipika J., Arti M., 2018; Bouzas A. et al., 2019; AdinN., Nuha H.H., 2020: Gao G. et al., 2020; Zhao D. et al., 2021; Elkhlifi Z. et al., 2022; Zhang M. et al., 2022).

В океанариумах способы для удаления избытка фосфатов и других эвтрофикантов, используя разработки в отечественной и международной гидроэкологии, позволяют снижать загрязнение и улучшать состав используемой воды с достаточно большой точностью (Житенев Б.Н., Новосельцева А.Г., 2013; Котов А.Е., 2015; Жугдурова С.В., Балданова А.Н., Тарнуев Д.В., 2020; Sedlak R., 2018; Royer S.J. et al., 2021; Kawase M., Miura K.; Wu D. et al., 2022; Yin Y. et al., 2022).

Несмотря на то, что определенные технологии и аппараты могут помогать достигать очень низких концентраций фосфора, каждая из них имеет свои собственные ограничения. Это может быть высокая зависимость от физико-химических условий, необходимость в мембранах, которые потенциально могут привести к проблемам с загрязнением, образование химических осадков, которые могут быть невосполнимы, потребность в больших площадях и т.д. Следовательно, существует потребность в способах, которые могут последовательно снижать количество фосфатов до низких уровней, в меньшей степени полагаясь на идеальные условия выполнения, имея высокую пропускную способность без проблем с загрязнением, малую площадь и минимальное образование отходов. Как правило, неорганический фосфор удаляют из обычного любительского аквариума с помощью скиммера. Однако эффективность скиммеров в удалении неорганических ортофосфорных ионов недостаточна. Поэтому специальные реакторы с хлоридом лантана являются одним из самых популярных, перспективных эффективных инструментов коррекции фосфатов в морских водных экосистемах, особенно профессионального назначения. Как редкоземельный металл, лантан имеет значительную стоимость, поэтому он также наиболее практичен в самых больших объемах аквариумов (Макшанова К.А., 2015; Лебедева А.П., Никифоров А.И., 2020; Carlson В.A. et al., 2008; Zhang Y., Wong K.S., 2017; Jia Z. et al., 2020; Gubernat S. et al., 2020; Liu M. et al., 2021).

В морской воде органический фосфор представлен гораздо большим разнообразием форм, нежели неорганический фосфор. При показателе рН8.1 в морской воде содержится Н₂РО₄, 79% НРО₄₂ и 20% РО₄₃. При более высоких значениях рН равновесие смещается в пользу РО₄₃, а НРО₄₂ становится меньше. В естественных условиях ортофосфат легко усваивается водорослями, поэтому снижение уровня фосфатов ограничивает избыточный рост водорослей в аквариуме. Хотя некоторые виды микроводорослей лучше растут при более низких значениях фосфата, а также могут существенно регулировать собственные объемы потребления неорганического фосфата в зависимости от уровня концентрации последнего. Многие гидробионты также могут с помощью ферментов расщеплять органический фосфат до неорганического ортофосфата, а уже впоследствии его потреблять. Таким образом, для ограничения роста нежелательных водорослей необходимо поддерживать концентрацию обоих видов фосфата на низких значениях, в том числе реакторами с хлоридом лантана (Грибовской Н.Н., Селиванов С.Н., Шарипов М.П., 2009; Жигин А.В., 2016; Васильев А.А., Поддубная И.В., 2016; Zhang Y. et al., 2021; Koh K.Y., Zhang S., Chen J.P., 2021).

Для нужд океанариума рассматривается только способ устранения фосфатов из воды с помощью хлорида лантана, т.к.:

- использование аэротенков с активным илом требует большей площади для размещения отстойника. Во всех океанариумах оборудование подбирается и устанавливается так, чтобы использовать минимум площадей. Все архитектурные решения преследуют цель увеличения демонстрационных пространств.

- при использовании адсорбентов на основе железа и алюминия емкость адсорбентов значительно ниже, чем у лантана, что подразумевает большую емкость реактора и большие объемы заменяемого субстрата, что занимает полезную площадь. Также высока стоимость данного метода из-за необходимости замены больших объемов соединений алюминия и железа при высокой концентрации фосфата в воде.

Прототипом способа являются методы, описанные в статье Zhang Y., Wong K.S. «Lanthanum chloride or lanthanum carboxylate for orthophosphate removal in seawater aquarium-a feasibility study». (https://web.archive.org/web/20170830102611/http://www.beananimal.com/media/10090/zhangwongorthophosphateremovalpaper_1_pdf), где описывается исследование, предназначенное для оценки эффективности удаления РО₄₃ (высокого уровня ортофосфата, от 2 до 5 мг/л) с помощью LaCl₃, «Starver» от LoChlor в морских аквариумах и бассейнах Ocean Park Hong Kong. На месте добавление 5,49 мг/м³ лантана к сетчатым фильтрам перед песчаными фильтрами в бассейн объемом 51 м³ снизило концентрацию РО₄₃ до 3,0 мг/м³ с 4,3 мг/м3 сразу после дозирования. Оба результата показали, что эффективность La для удаления фосфатов зависит еще от эффективности непосредственно самой фильтрации. Соединение лантана могло проходить через фильтры в бассейн в зависимости от увеличения мутности после обработки. Следовательно, внесение соединения лантана в аквариум должно осуществляться очень осторожно, и лучше проводить его в боковом контуре, оборудованном высокоэффективными фильтрами, чтобы избежать любого потенциального вредного воздействия на водные организмы из-за утечки соединения лантана в бассейн.

Недостатками данного решения, рассчитанного на большие объемы, является механическая очистка, которая менее эффективна и поэтому в воде определяется остаточный лантан, поступающий из фильтра обратно в систему бассейна или аквариума.

Известна похожая технология, почти также очищающая воду «Accelerate phosphate removal with the new lanthanum reactor from Acrylique Fm» (публикация рекомендаций на веб-сайте https://web.archive.org/web/20201112030933/https://reefbuilders.com/2017/03/14/lanthanmn-chloride-reactor-from-acrylique-fm/) где используется тоже хлорид лантана, как один из эффективных способов удаления фосфатов из воды рифового аквариума. Многие жидкие средства для удаления РО4 доступны аквариумистам под различными торговыми марками, но способ их добавления в рифовые резервуары неэффективен для полного удаления фосфатов и лучше всего работает только при умеренно высоком уровне фосфатов. Однако в этой новой конструкции от Acrylique FM из Франции можно видеть, что имеется клапан Вентури для подачи хлорида лантана. Медленный поток воды через реактор, проходящий через фильтрующую среду, помогает замедлить ток раствора, чтобы осадки фосфата лантана могли образовываться и попадать в фильтрующий материал.

Недостатками данного метода являются повышенный расход компонентов, т.к. в нем фильтрация осуществляется через синтепон, который требуется часто менять. Предлагаемый способ более эффективен, поскольку первичный осадок удаляется осаждением и сливанием из емкости. Также он более экономичен, поскольку сливание осадка до его попадания на механический фильтр снижает расход и кратность промывки загрузки механического фильтра. Концентрация хлорида лантана в этом решении низкая, предназначенная для удаления невысоких количеств фосфатов в аквариумах объемом менее 5 тонн. И в такой конфигурации способ и дефосфатор (ДФ) занимает очень много дефицитного в городских условиях места, а синтепон не задержит весь осадок фосфатов лантана, который поступает в дефосфатор и вступает в реакцию.

Известен похожий патент RU64019U1 «СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЛАВНОГО ТАНКА ОКЕАНАРИУМА» (Патентообладатели: «Давыдов Владимир Николаевич, Селиванов Николай Павлович»), который включает системы жизнеобеспечения главного танка океанариума, предназначенного, преимущественно, для морских гидробионтов, характеризующиеся тем, что содержат оснащенные насосным оборудованием и закоммутированные с главным танком системы водоподготовки, приготовлении морской воды, а также подключенные к главному танку, преимущественно, через раздаточный коллектор и/или через балансную камеру с возможностью рециркуляции и подмеса воды содержащую не менее чем один главный фильтр совмещенную систему механической и биологической очистки воды, содержащую, по крайней мере, аппарат озонирования воды - контактную башню и камеру дегазации, систему стерилизации воды, содержащую не менее чем один протеиновый скиммер, систему протеиновой очистки, а также системы канализации, измерения и регулирования рН и редокс-потенциала воды, которые закоммутированы с возможностью регулирования, по меньшей мере, долевой стерилизации воды озонированием в зависимости от требуемой коррекции редокс-потенциала воды в танке, причем, по меньшей мере, большая часть упомянутых систем очистки подключена к главному танку, преимущественно, с возможностью разделения рециркуляционных потоков воды с образованием не менее трех петлеобразных ветвей с различной пропускной способностью, включая содержащую не менее одного вышеупомянутого главного фильтра ветвь совмещенной механической и биологической очистки воды и дополняющие ее содержащую не менее чем один вышеупомянутый протеиновый скиммер ветвь флотации и содержащую не менее чем один аппарат озонирования воды ветвь стерилизации воды, причем главная из упомянутых - наиболее нагруженная ветвь, включающая не менее одного упомянутого главного фильтра, предназначена для пропуска в режиме механической и биологической очистки более половины общего рециркуляционного потока. Система жизнеобеспечения данного главного танка океанариума оснащена не менее чем двум главными фильтрами с фильтрующим телом, предпочтительно, включающим последовательно расположенные или чередующиеся слои гравия и песка, по крайней мере, частично заселенные, предпочтительно, нитрифицирующими бактериями. Также она оснащена не менее чем одним танком обратной промывки и сообщенной с каждым из главных фильтров системой обратной промывки фильтрующего тела каждого из указанных фильтров, кроме того, танк обратной промывки снабжен закоммутированными с ним с возможностью избирательного включения технологическими трубопроводами, не менее чем двум напорными, преимущественно, песчаными фильтрами. Она снабжена распределенными, преимущественно, по периметру его придонной части, а также не менее чем одним, расположенным в центральной зоне придонной части, раздаточными устройствами очищенной рециркуляционной воды и воды подмеса. Система жизнеобеспечения главного танка океанариума по п. 1, отличающаяся тем, что главный танк снабжен не менее чем одной песколовкой, сообщенной с танком обратной промывки и/или системой канализации, при этом песколовка расположена, преимущественно, с внешней стороны танка и оснащена не менее чем двум вакуумными насосами, введенными в танк, не менее чем одним гибким трубопроводом, снабженным не менее чем одной вакуумной пескоуборочной головкой. Также система приготовления морской воды снабжена устройством, например, выгородкой или оборудованным местом для хранения пополняемого запаса морской соли, а танк для обеспечения нормального функционирования в процессе эксплуатации наполнен морской водой, приготовленной из упомянутой морской соли, либо заполнен натуральной морской водой или смесью приготовленной из натуральной морской воды и оптимальной по химическому составу примесей для гидробионтов, обитающих в танке.

Недостатком данной полезной модели является отсутствие конкретного описания самого узла и способа применения данной системы дефосфации.

Также близок аналог, описанный в брошюре Haghseresht F. (A revolution in phosphorous removal // Phoslock Water Solutions Ltd. In. - 2005. - P. 21), в котором описывается модифицированный лантаном бентонит, известный как Phoslock, снижающий количество ортофосфатов, образуя слаборастворимый осадок. Поскольку редкоземельный элемент находится в глиняной структуре, он может реагировать с фосфат-анионом в водоеме или оставаться в структуре глины в широком диапазоне физико-химических условий. Гранулированный Phoslock смешивается с водой на месте, используя специально разработанные аппликаторы. В результате смешивания затем гранулированный Phoslock диспергируется в мелкие частицы, которые можно удалить.

Недостатком данного способа является трудоемкая методика, а также отсутствие данных о технологии использовании именно в замкнутых системах с очень высоким уровнем поступления фосфатов - для содержания рыб и гидробионтов с максимально высокой плотностью посадки. Также в аналоге возникает высокий расход вещества, т.к. применяется лантан в смеси с глиной, что значительно удорожает стоимость самой смеси и увеличивает ее расход.

Существующий аналог из исследования Koh K.Y., Zhang S., Chen J.P. (Incorporation of lanthanum particles to polyethersulfone ultrafiltration membrane for specific phosphorus uptake: Method comparison and performance assessment // Journal of Colloid and Interface Science. - 2021. - T. 601. - C. 242-253) также использует лантансодержащие компоненты в виде мембраны из полиэфирсульфона и сульфированного полифениленсульфона для очистки от фосфора. Такая мембрана продемонстрировала высокую адсорбционную способность (48,0 мг/г), быструю кинетику (равновесие через 6 часов) и высокую водопроницаемость. Исследование нескольких циклов фильтрации показало, что мембрана успешно повторно использовалась для обработки воды с низким содержанием фосфатов, соблюдая нормативный предел содержания фосфата в 0,15 мг/л. Удаление фосфата мембранами происходит путем ионного обмена и электростатического притяжения или комплексообразования, удаляя фосфаты в процессе периодической адсорбции или мембранной фильтрации.

Недостатками этого способа является повышенная сложность - используется не только лантан, но и специальная мембрана и нет возможности ее повторного использования из-за утечки лантана.

Близкий аналог из методики, описанной в статье TKERacer619's «Masterflex Lanthanum Chloride Reactor» (веб-сайт по адресу https://web.archive.org/web/20211229172509/http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?t=2667999), в котором описано непрерывное смешивание LaCl с водой из резервуара с помощью системы, способной создавать значительное давление, чтобы избежать засорения фильтра. Это достигается с помощью перистальтического насоса непрерывного действия Masterflex с двумя головками. Одна головка использует большую трубку для проталкивания сточных вод через реактор, в то время как вторая головка использует маленькую трубку для впрыска разбавленной смеси хлорида лантина. Введение LaCl в поток сточных вод приводит к осаждению фосфатов из сточных вод. Этот осадок подается в нижнюю часть смесительной камеры, заполненной биошарами, чтобы получить полное перемешивание и реакцию LaCl до того, как он достигнет стадии фильтрации. Часть осадка осядет на дно смесительной камеры. Оставшаяся часть осадков перемещается в корпус фильтра side 20 Big Blue, который содержит 5-микронный плиссированный фильтр для осадка. Большинство твердых частиц осядет на дно этой камеры, но мелкие частицы будут отфильтрованы фильтром. В конце концов, этот фильтр засорится, и его нужно будет очистить, вымачивая в уксусе, после замачивания в течение 24 часов и промывки фильтр будет как новый. Его можно будет использовать много раз. Благодаря давлению, создаваемому перистальтикой Masterflex, этот фильтр может прослужить без очистки до 3 месяцев. Используемая трубка обеспечивает непрерывное давление 10 фунтов на квадратный дюйм, поэтому перед фильтром использует переключатель давления 10 фунтов на квадратный дюйм. Это приведет к отключению насоса в случае засорения фильтра до проведения регулярного технического обслуживания. Без реле давления есть риск разорвать трубу, что приведет к разливу, если фильтр засорится. В кальциевом реакторе обычно пропускают сточные воды через реактор, но в этой ситуации нам нужно протолкнуться из-за 2-го напорного насоса LaCl. Если бы был засор, и вытягивание сточных вод через 2-ю головку, они бы возвращались обратно в отстойник. Заключительным этапом является подача сточных вод через носок фильтра диаметром 1 микрон в качестве меры предосторожности.

Недостатками данного способа является отсутствие данных о технологии использовании дефосфации именно в замкнутых системах с очень высоким уровнем поступления фосфатов - для содержания гидробионтов с максимально высокой плотностью посадки, а также нет оценки эффективности работы механического фильтра и данных о эффективности работы системы.

Аналогичное применение имеет методика из статьи Ruzhitskaya О., Gogina Е. (Methods for removing of phosphates from wastewater // MATEC Web of Conferences. - EDP Sciences, 2017. - T. 106. - C. 07006), где показана технология удаления фосфатов из сточных вод, которая составляет около 60-70% при концентрации фосфатов примерно в 14 мг/л в поступающих сточных водах. При этом сначала эффективность удаления фосфатов повысилась до 99%, но снизилась до примерно 60% через 15 дней. Взаимодействуя с фосфатами в данном методе, ионы трехвалентного железа образуют основной фосфат железа и октагидрат ортофосфата железа. В то же время происходит реакция с образованием гидроксида железа, который адсорбирует фосфаты и другие твердые частицы различного происхождения; кроме того, он действует как адсорбент для других фосфорсодержащих соединений. В свою очередь, активный ил, который остается во взвешенном состоянии, адсорбирует трудноосаждаемые частицы гидроксида железа и, таким образом, делает хлопья ила более тяжелыми и крупными. Впоследствии на загружаемом материале образуется биологическая пленка, а на поверхности образуется пленка из оксида железа и фосфата железа, поэтому концентрация растворенного железа падает до почти нулевого значения.

Недостатками этого способа является использование алюминия и железа, которые обладают значительно меньшей адсорбционной емкостью, чем хлорид лантана, а значит, требуют большей площади для размещения реактора и большего количества наполнителя, что, при наличии высоких концентраций фосфата в воде, делает данный способ значительно сложнее и затратнее, чем применение хлорида лантана.

Изобретение относится к аквариумной технике, в частности к способам обеспечения жизнедеятельности морских гидробионтов и может быть использовано при создании условий жизнеобеспечения животных и растений, обитающих в соленой водной среде. Добавление LaCl₃ в аквариумную воду приводит к осаждению фосфата из раствора, но для повышения эффективности реакции, лучше всего концентрировать LaCl₃ в меньшем объеме, например, в предлагаемой конструкции реактора.

В любых морских искусственных экосистемах множество биохимических компонентов содержат фосфор - в практически каждой клетке гидробионтов есть этот элемент в самых разнообразных комплексах. Молекулы ДНК, АТФ, фосфолипидов (лецитин), многие протеины содержат фосфорные группы. Именно поэтому необходима разработка эффективного способа для удаления избытка этого продукта метаболизма и химического элемента из различных аквариумов.

Изобретение работает следующим образом.

Способ для очистки воды от избытка фосфатов в аквариуме при содержании морских гидробионтов функционирует на химическом механизме связывания и осаждения молекул PO₄ хлоридом лантана (LaCl₃). Одна молекула LaCl₃ связывает три молекулы РО₄ и, исходя из этого соотношения делается расчет необходимого количества LaCl₃ для нейтрализации лишнего количества PO₄.

Этот расчет выполняется корректно и без ошибок, т.к. избыточное количество LaCl₃ может отразиться на стабильности гидрохимических параметров воды в системе, жизни и здоровье ее обитателей, что также достигается гарантией непопадания LaCl₃ непосредственно в аквариум.

Расчеты в способе требуют контроля динамики прироста и убывания PO₄ в системе аквариума. И, в случае повышения уровня концентрации фосфатов, в дефосфаторе производится запуск многоступенчатой очистки.

В предлагаемом способе для снижения концентрации фосфатов используют контактную камеру, обеспечивающую связывание и осаждение фосфатов хлоридом лантана, при этом количество подаваемого в контактную камеру хлорида лантана, рассчитывают по формуле:

С=A×N×2,54

Где С - количество хлорида лантана, подаваемого в единицу времени в пересчете на безводный, г,

А - количество фосфатов в поступающей воде, г/л,

N - количество литров воды, поступающее в контактную камеру в единицу времени,

2,54 - коэффициент

Подача очищаемой воды в контактную камеру осуществляется непрерывно и рассчитывается по формуле:

Х=V×A/100×24

Где: X - скорость подачи очищаемой воды в установку л/ч.

V - объем системы.

А - процент очищаемой воды в сутки.

Далее раствор хлорида лантана с помощью дозирующей помпы подают с периодичностью от 2 до 10 раз в час на вход циркуляционного насоса контактной камеры, имеющей объем от 0,05% до 1% от объема аквариума.

При этом контактную камеру устанавливают выше и рядом с емкостью механической фильтрации, в которой связанный нерастворимый осадок оседает на механическом фильтре.

Затем очищаемая вода проходит через загрузку к сливной трубе, далее поступает для доочистки на фильтр из мелкопористой губки, после чего очищенная вода подается в коллектор аквариума для обеспечения жизнедеятельности и поддержания здоровья морских гидробионтов.

Изобретение поясняется чертежами на Фиг. 1, на которых изображено:

1. Краны регулировки подачи воды из аквариума

2. Контактная камера раствора 50 л

3. Труба смешивания воды с раствором хлорида лантана

4. Циркуляционный насос

5. Отсек перемешивания

6. Сетка отстойника

7. Перфорированная пластина с фильтром из мелкопористой губки

8. Труба подачи воды на механический фильтр

9. Проточный фильтр

10. Емкость механического фильтра с отстойником 500 л

11. Труба подачи воды в емкость доочистки

12. Сливная пробка

13. Краны отстойников

14. Фильтр из мелко пористой губки

15. Подача воды из аквариума

16. Подача раствора хлорида лантана

17. Слив осадка

Общая схема работы способа приведена на Фиг. 2, где обозначены:

1. Циркуляционные насосы

2. УФ-стерилизаторы

3. Напорные песочные фильтры

4. Денитрификатор

5. Флотатор

6. Дефосфатор

7. Камера дегазации

8. Аквариум

9. Биофильтр

10. Коллектор

В качестве примера возможности реализации заявленного назначения и достижения указанного технического результата приводим следующие данные.

Вода поступает в одно отверстие реактора и выходит из другого, реагируя с большой перфорированной пластиной для гомогенизации потока воды через нее. Контактная камера имеет коническую форму. Снизу емкости установлен кран для слива осадка. Контактная камера устанавливается на каркас выше и рядом с емкостью механической фильтрации.

Механическая фильтрация осуществляется в контактной камере с установленным внизу этой емкости краном для слива осадка. Сам проточный фильтр представляет собой емкость без дна, разделенную горизонтально на ячейки перфорированными перегородками заполненными биозагрузкой для установок замкнутого водоснабжения.

После контакта очищаемой воды с раствором хлорида лантана в контактной камере смесь из первой контактной камеры проходит во вторую камеру и подается на механический фильтр. Во второй камере, образованный в ходе химической реакции LnCl₃×nH₂O+PO4₃=LnPO₄+С1 нерастворимый осадок фосфата лантана оседает на механическом фильтре.

Раствор хлорида лантана подается на вход циркуляционного насоса контактной камеры. Габариты контактной камеры установки позволяют обеспечить реакцию между всем поступаю1цим в систему фосфатом и раствором лантана, а также проводить осаждение всего количества полученного осадка фосфата лантана. Подача осуществляется с помощью дозирующей помпы.

Действие данного способа для очистки воды достигается контактом и химической реакцией раствора хлорида лантана с водой системы аквариума. В работе ДФ применяется вода, которая готовится методом растворения специализированной аквариумной соли в воде, прошедшей очистку через установку обратного осмоса. Соль имеет такой состав, чтобы после растворения полученная вода была максимально приближена по своим характеристикам к океанической воде региона обитания экспонируемых видов гидробионтов. Получаемые характеристики (Ph - 8,1-8,3, dKHO 7-9, кальций - 380-420 мг/л, магний - 1150 - 1250 мг/л, нитраты, фосфаты, силикаты - 0 мг/л и калий - 380-400 мг/л) позволяют включать ее в цикл жизнеобеспечения аквариума на любой стадии.

Техническим результатом разработанного изобретения является стабилизация гидрохимических параметров водной среды обитания морских гидробионтов, повышение эффективности их жизнеобеспечения, создание условий, максимально приближенных к естественным для каждой группы гидробионтов, совместимых по среде обитания и образу их жизни, позволяющее обеспечить наилучшие условия длительного содержания в морских танках, а также экономичное использование водных ресурсов за счет уменьшения эксплуатационных энергозатрат, что достигается применением в способе разделения и сочетания рециркуляционной схемы очистки и обновления воды путем подмеса определенного процента морской воды.

Таким образом, предлагаемое изобретение для очистки и регенерации воды в системах с замкнутым циклом водоснабжения при содержании гидробионтов позволяет снизить потребление чистой воды на оборачиваемую - на величину до 75%, причем возможна очистка данным способом морских танков объемом до 1200000 литров. Способ позволяет увеличить производительность замкнутой системы в плотности посадки рыбы от 80% до 120%.

Изобретение относится к области очистки и регенерации воды в системах с замкнутым циклом водоснабжения при содержании гидробионтов и может быть использовано при искусственном выращивании различных живых объектов, требующих высокого качества оборотной воды. Для снижения концентрации фосфатов используют контактную камеру, обеспечивающую связывание и осаждение фосфатов хлоридом лантана. Количество подаваемого в контактную камеру хлорида лантана рассчитывают по формуле: C=A×N×2,54, где С - количество хлорида лантана, подаваемого в единицу времени в пересчете на безводный, г, А - количество фосфатов в поступающей воде, г/л, N - количество литров воды, поступающее в контактную камеру в единицу времени, 2,54 – коэффициент. Подача очищаемой воды в контактную камеру осуществляется непрерывно и рассчитывается по формуле: X=V×A/100×24, где X - скорость подачи очищаемой воды в установку л/ч, V - объем системы, А - процент очищаемой воды в сутки. Раствор хлорида лантана с помощью дозирующей помпы подают с периодичностью от 2 до 10 раз в час на вход циркуляционного насоса контактной камеры, имеющей объем от 0,05% до 1% от объема аквариума, при этом контактную камеру устанавливают выше и рядом с емкостью механической фильтрации, в которой связанный нерастворимый осадок оседает на механическом фильтре. Затем очищаемая вода проходит через загрузку к сливной трубе, поступает для доочистки на фильтр из мелкопористой губки и подается в коллектор аквариума. Изобретение позволяет снизить потребление чистой воды и повысить плотность посадки гидробионтов. 2 табл., 2 ил.

Способ очистки воды от избытка фосфатов в аквариуме при содержании морских гидробионтов, отличающийся тем, что для снижения концентрации фосфатов используют контактную камеру, обеспечивающую связывание и осаждение фосфатов хлоридом лантана, при этом количество подаваемого в контактную камеру хлорида лантана рассчитывают по формуле C=A×N×2,54, где С - количество хлорида лантана, подаваемого в единицу времени в пересчете на безводный, г, А - количество фосфатов в поступающей воде, г/л, N - количество литров воды, поступающее в контактную камеру в единицу времени, 2,54 - коэффициент, подача очищаемой воды в контактную камеру осуществляется непрерывно и рассчитывается по формуле X=V×A/100×24, где X - скорость подачи очищаемой воды в установку л/ч, V - объем системы, А - процент очищаемой воды в сутки; раствор хлорида лантана с помощью дозирующей помпы подают с периодичностью от 2 до 10 раз в час на вход циркуляционного насоса контактной камеры, имеющей объем от 0,05% до 1% от объема аквариума, при этом контактную камеру устанавливают выше и рядом с емкостью механической фильтрации, в которой связанный нерастворимый осадок оседает на механическом фильтре, затем очищаемая вода проходит через загрузку к сливной трубе, далее поступает для доочистки на фильтр из мелкопористой губки, после чего очищенная вода подается в коллектор аквариума.