Установка для выращивания водных организмов Советский патент 1983 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к рыбоводству, в частности к установкам, обеспечивающим требуемые параметра среды при культивировании воцных организмов в УСЛОВИЯХ многократного использования ограбоганной воды после регенерации.

Известна установка цля выращивания организмов, содержащая бассейн для организмов с аэратором, биофильтр, фильтр-отстойник, размещенные в бассейне датчики йитратов и кислорода, систему циркуляционных трубопроводов с насосами и пульт управления f 1 .

Однако при работе устано&Ки в воде накапливаются токсичные прюдукты, главным образом нитраты, цля уцалейия которых необходимо использовать биофильтр, конструктивное выполнение которого обеспечивает процесс денитрификации.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка цля выращивания водных организмов, включающая бассейны для культивируемых организмов, отстойник, механический фильтр, теплообменный аппарат с системой поцачи теплоносителя, льтрафиолетовый облучатель водь, напорую емкость с аэратором, циркуляционную истему трубопроводов с насосом и блок насыщения воды кислородом, смонтированный на трубопроводе подачи воды в бассейны 2 .

Однако в этой установке термопод- готовка воды и ее облучение ультрафиолетом осуществляется в емкости, расположенной после напорной емкости с аэратором, в результате чего возникает опасность перенасыщения воды азотом и заболевания объектов культивирования. Кроме того, в известной установке площадь газообмена при аэрации ограничивается поверхностью перфорированных листов, образующих аэратор, что не позволяет изменять производительность устройства и интенсифицировать процесс обработки водьи Потенциальные возможности установки снижены также из-за отсутствия в ней узлов, обеспечивакших изменение солевого состава воды, что ограничивает количество культивируемых идов только пресноводными.

Цель изобретения - интенсификация роцесса обработки воды, циркулирующей установке, улучшение ее качества, зменение солевого состава и обеспечение ем самым оптимальных условий для куль ивирования организмов.

Для достижения поставленной цели становка, включающая бассейны для

культивирования организмов, отстойник, механический фильтр, теплообменный аппарат с ситемой подачи теплоносителя, ультрафиолетовый облучатель воды, напор ную емкость с аэратором, циркуляционную систему трубопроводов с насосом и блок насыщения воды кислородом, смонтированный на трубопрюводе подачи воды в бассейны, оснащена дозатором свежей пресной и соленой воды и датчиками температуры и солености, напорная емкость включена в циркуляционную систему после теплообменного аппарата непосредственно перед трубопроводом для по дачи воды в бассейны и разделена недохОдящей до дна перегородкой на две камеры, а аэратор смонтирован в первой по ходу движения воды камере, при этом дозатор закреплен над камерой с аэратором, датчики солености и температуры размещены в трубопроводе подачи воды в бассейны, а датчик температуры связан с системой подачи теплоносителя теплообмеиного аппарата через пропор ционально-интегральный регулятор. .

В установке целесообразно выполнить дозатор свежей и соленсЛ воды в виде корпуса с каналами для подачи соленой и пресной воды и камерой смещения, внуп0 ри которой на приводном валу закрепить с возможностью вращения заслонку с отверстиями для пропуска воды, а датчик солености связать с пржводом заслонки через регулятор солености.

Кроме того, установку целесообразно оснастить биофильтром, отстойник выполнить в виде гидроциклона, механический фильтр - в виде лотка с перфорированным дном, заполненного тонкоструктуриым

0 волокнистым синтетическим материалом, а биофильтр- расположить непосредственно под механическим фильтром.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.

5 Установка для выращивания водных организмов включает бассейн 1 для культивируемых организмов с коллектором 2 отвода воды, отстойник, выполненный в виде гидроциклона 3 с вентилем 4 для

0 выпуска из него грязи, механический фильтр, представляющий собой сьемньй лотбк 5 с перфорированным дном, заполненный тонкоструктурным волокнистым синтетическим материалом 6, расположенный под лотком 5 песчано-гравийный

биофильтр 7, в фильтрующем слое которогхэ заложены перфорированные трубы 8, служащие для подачи сжатого воздуха при обратной промывке биофильтра от на31О1копившихся отложений, расположенный в части биофильтра 7 перелив 9 аяя отвоаа избытка воаы в аренажную систему (не показана), водосборный коллектор Ю с насосом 11, теплообменный аппарат 12, ультрафиолетовый облучатель 13, напорную емкость 14, разаеленную нецохоаящей цо ана перегородкой 15 на две камеры - 16 и 17, в первой из которых расположен аэратор 18, дозатор 19 для подачи свежей пресной и соленой воды, смонтированный над камерой 16, и циркуляционную систему, образованную трубопроводами 2О, 21, 22. и 23, при этом в трубопроводе 23. для подачи воды в бассейны 1 размешен блок 24 для насыщения воды кислородом, датчик 25 температуры и датчик 2 солености воды. Дозатор 19 для подачи свежей пресной и соленой воды содержит каналы 27 и 28 соответственно для соленой и пресной воды и камеру смешения 29, в которой расположена заслонка 30 с отверстиями аля пропуска воды (не пока зана), при этом заслонка 30 смонтирована на валу 31, имеющем электромеханический привод 32, а подвод к дозатору 19 соленой и пресной воды осущесрвляётся по трубопроводам 33. и 34 со.ответственно. Для слива воды из дозато ра 19 предусмотрен патрубок 35, Датчик 26 солености водь связан с электромеханическим приводом 32 через регулятор 36 солености, а датчик 25 температуры через пропорциональноинтегральный регулятор 37 подключен к электромеханическому приводу 38 трехходового крана 39, осуществляющему регулирование поаачи теплоносителя в теплообменный аппарат 12 из системы подачи теплоносителя (не показана). Устройство работает следующим образе. Вода из бассейнов 1, загрязненная продуктами метаболизма культивируемых организмов, по коллектору 2 поступает гиЦр(Н1иклон 3, гце под действием центр бежных сил происходит осаждение крупных остатков корма и фекалий. Осадок из конической части циклона удаляется через вентиль 4 в дренажный канал. Через сливной патрубок 4О, расположен ный в верхней части гидроциклона 3, вода поступает на лоток 5 механическог фильтра с перфорированным дном, запол ненный синтетическим тонкоструктурным волокнистым фильтрующим материалом 6 В фильтруктоем материале 6 задержива1ются мелкие взвешенные частицы, про- шедшие через гиародиклон 3, Вода через отверстия в цнише 5 разбрызгивается над слоем биофильтра 7. Фильтрующий материал 6 периодически удаляется из лотка 5 цля промывки по мере засорения. В фильтрующем слое биофильтра 7 происходят процессы бактериального окисления и нитрификации растворенных орга- нических вешеств, наиболее токсичных для рыб - аммиака и нитритов. При культивировании пресноводных объектов замен традиционной, песчано-гравийной загрузки может быть использован гранулированный натуральный цеолит, обладающий превосходными адсорбционными свойствами и способствующий устранению цветности и запаха воаы в системе. Для стабилизации рН, щелочности и ионного состава воды верхний слфй биофильтра 7 может быть заполнен кальционированным материалом в виде дробленых створок моллюсков, мраморной или доломитовой крошки В случае засорения верхнего слоя биофильтра 7 и снижения его пропускной способности осуществляется промывка обратным токбм воды, подаваемой по отдельному трубопроводу (не показан). При-этом разрыхление верхнего слоя производится путем продувки сжатого воздуха через перфорированные трубы 8, уложенные в толщине фильтра. Избыток воды удаляет, ся из системы через перелив 9 в дренажную систему. Очищенная вода поступает по водосборному коллектору 10 к циркуляционному насосу 11 и далее в Teiuioo&менный аппарат 12. Регулирование температуры воды осуществляется изменением скорости потока теплоносителя через теплообменный аппарат 12 с помощью трехходового крана 39. Сигнал обсйзменении Температуры воаы, поступающей в бассейны 1, выдается датчиком 25 на вход пропориионально- интегрального регулятора 37, который подает соответствующую команду на электромеханический привод 38 крана 39. После теплообменника 12 вода прохоант через ультрафиолетовый облучатель 13 и подается в камеру 16.напорной емкости 14. В камере 16 осуществляется интенсивная продувка воды сжатым возаухом через трубчатый аэратор 18 с целью насьщ1ения воаы кислородом и снижения концентрации растворенных в воде газов. В эту же камеру 16 подается свежая вода из системы подпитки по трубопроводам соленой 33 (морской) и пресной 34 воды через дозатор 19, регулирующий со5леность поцпиточной воды. При солености воцы в трубойровоце i заданного значения от датчика 26 посту пает соответствующий сигнал на регуля, тор 36, приводящий в действие электромеханотеский привод 32. При этом вращ ется вал 31 и изменяется положение заслонки 30 с бтверстием, увеличивая доступ в камеру смешения 29 соленсА или пресной воды и восстанавливая, тем самым, требуемое значение солености; Из камеры 16 вода поступает через от верстия в нижней части перегородки 16 в камеру 17 и по трубопроводу 23 сливается в бассейны 1. В предлагаемом устройстве Предварительная очистка воды осуществляется с -помощью гидроциклона 3 и съемного механического фильтра, что позволяет удалять и концентрировать взрешенные частицы грязи до стадии биологической фильтрации и, тем самым, защитить биофильтр от засорения и улучшить условия его работы за счет снижения частоты npOMbiBO4iibix Операций, дестабилизирующи бактериальную флору фильтра. Улучщение качества очистки воды и снижение нагрузки на биофильтр достигается также за счет устранения эффекта разложения остатков корма и фекалий, оседающих и 30 накапливающихся в танках-отстойниках в промежутках времени между очередным удалением осадка. Применение аэратора 18 и напорной емкости 14, разделенной на цве каме- ры 16 и 17 с целью регулирования конпентрации растворенных газов после прохоухдегеия воды через биофильтр и теплообменник, позволяет првьюить интейсив-, кость газообмена и уменьшить габарит- 40 ные размеры устройства по сравнению с установкой, выполненной в виде перфорированных листов. Кроме того, появляется возможность управления данным процессом путем изменения расхода воздуха 45 35 1017241 ;6 отклонении, и размера воздушных Пузырьков с помо23 отшью сменных возаухораспылнтелей, что необходимо при изменении нагрузки и условий эксплуатации системы. Размещение датчика 25 температуры в трубопроводе 23 после напорной емкости 14 исключает необходимость двойного комплекта приборов терморегулирования на рециркуляционной и подпиточной магистралях, снижая тем самым капитальные и эксплуатационные затраты. Использование автоматического регулятора 36 солености в цепи подачи свежей подпиточной воды расширяет функции устройства и повышает эффективность управления качеством среды при выращивании одных объектов. Эффект использования воды с различной соленостью особенно сильно проявляется при выращивании лососевых рыб на различных этапах их развития. Имеются данные, что в условиях повьпиенной со-, лености воды скорость роста радужной ({юрели может быть удвоена, при этом потребление корма увеличивается только на 50%. Аппаратура для регулирования солености достаточно проста, компактна и не требует значительных капитальных затрат при монтаже. Применение установки позволяет на рыбоводных заводах выращивать молодь лососевых рыб за один и тот же срок до навески 1-1О г вместо навески 0,30,6 г и тем самым повысить промысловый возврат лососей с 0,5 до 3% выпушенной молоди и вылов в 4-6 раз соответственно. В случае использования устройства для выращивания морской капусты возможен переход с двухгодичного цикла ее выращивания на одногодичный и соответственно увеличение производства капусi i в 1,5-1,6 раза.

П

JJ J I Л

X

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРА ЩИВАНИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ, включающая бассейны для культ11Ьирусмых организмов, отстойник, механический фильтр, теплообменный аппарат с системой поаачи теплоносителя, ультрафиолетовый облучатель воды, напорную емкость с аэратором, циркуляционную систему трубопро водов с насосом и блок насыщения воды кислородсад, смонтированный на трубопроводе подачи воды в бассейны, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки воды, циркулирующей, в установке, улучшения ее качества и изменения солевого состава и обеспечения тем самым оптимальны.х условий для культивирования организмов, она оснащена дозатором свежей пресной и соленой воды и датчиками температуры и солености, напорная емкость включена в циркуляционную систему после теплообмен- ного аппарата непосредственно перед трубопроводом для подачи воды в бассейны и разделена недоходящей до дна перегородкой на две камеры, а аэратор смонтирован в первой по ходу движения камере, при этом .дозатор закреплен над камерой с аэратором, датчики солености и температуры размещены в трубопроводе подачи воды в бассейны, а датчик температуры связан с системой подачи теплоносителя теплообменного аппарата через пропорционально-интегральный регулятор. 2.Установка по п. 1, отлича ю - щ а я с я тем, что дозатор свежей пресной и соленой воды представляет (/) собой корпус с каналами для подачи со- леной и пресной воды и камерой смешения, внутри которой на приводном валу закреплена с помощью вращения заслонка с отверстиями для пропуска воды, при этом датчик солености связан с приводом заслонки через регулятор солености. 3.Установка по п, 1, отличающая с я тем, что она оснащена биофильтром. Отстойник выполнен в вице гицроциклона, механический фильтр представляет собой лоток с перфорированным дном, заполненным тонкоструктурным волокнистым синтетическим материалом, а биофильтр расположен непосредственно под механическим фильтром.

S S бфенаж