Установка для содержания водных организмов Советский патент 1987 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к аквакультуре, а именно к установкам для содержания водных организмов при их изучении.

Целью изобретения является возможность использования установки в судовых условиях, улучшение эксплуатационных характеристик и условий содержания водных организмов.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки; на фиг. 2 - резервуар, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез; на фиг. 5 - фильтр поперечный разрез; на фиг. 6 - биофильтр, поперечный разрез; на фиг. 7 - макрофитный блок, поперечный разрез.

Установка для содержания водных организмов (фиг. Г) содержит резервуар 1, насос 2, блок регенерации воды, состоящий из механического фильтра 3 предварительной очистки, нагревателя 4, биофильтра 5 макрофитного блока 6, механического фильтра 7 грубой очистки, ультрафиолетового стерилизатора 8, пеновзбиваюш,его устройства 9, холодильника 10 и механического фильтра 11 тонкой очистки, совмещенного с адсорбционным фильтром, а также блок 12 терморегулирования, связанный с термометром 13, и блок 14 автоматического управления транспортером и сливом осадка.

В резервуаре 1 (фиг. 2, 3 и 4) установлена вертикальная перегородка 15, разделяющая его на две камеры: рабочую 16 и водоприемную 17, в последнюю из которых введен водоподающий патрубок 18, оканчивающийся перфорированным раструбом 19, при этом нижняя часть перегородки 15 выполнена сплощной, а остальная - перфорированной.

Кроме того, резервуар 1 оснащен вертикальной перегородкой 20, служащей для поддержания уровня воды в рабочей камере 16. Перегородка 20 отделяет от рабочей камеры 16 водосборную камеру 21 с во- доотводящим патрубком 22.

В нижней части рабочей камеры 16 смонтировано устройство для автоматического сбора и удаления осадка, состоящее из ленточного транспортера 23, козырька 24, скребка 25 для съема осадка с лент транспортера 23 и фиксирующего элемента в виде поворотной заслонки 26, установленной в нижней части вертикальной перегородки 20 и образующей при повороте замкнутый объем 27 между торцом транспортера 23, нижней частью перегородки 20 и стенками камеры 16.

Замкнутый объем 27 сообщен с полостью водоприемной камеры 17 посредством отверстия, перекрываемого управляемым от блока 14 электромагнитным клапаном 28. В стенку резервуара 1 вмонтирован сливной патрубок 29 с электромагнитным клапаном 30, при этом диаметр отверстия, перерываемого электромагнитным клапаном 28, в 1,5-2 раза меньще диаметра сливного патрубка 29. Внутреннее пространство транспортера 23, ограниченное его лентами, заполнено твердым материалом 31, обладающим нейтральной плавучестью. Узлы, составляющие блок регенерации воды, выполнены герметич ными, вынесены за пределы резервуара 1 и сообщены с ним посредством трубопроводов

Q 32 с образованием замкнутой системы циркуляции воды (фиг. 1).

Механические фильтры 3, 7 и 11 (фиг. 5) состоят из корпуса 33, подающей трубы 34 с продольными щелями 35, крыщки корпуса с выходным патрубком 36, набора фильтров

5 37 цилиндрической формы, прижимной крыщки 38, удерживаемой гайкой 39.

Биофильтр 5 (фиг. 6) состоит из корпуса 40 с рядом эжекторных устройств 41 для впрыскивания воды в виде аэрозоля и выходным патрубком 42, крыщки корпуса 43 с

воздущным клапаном 44 давления и рядом концентрических дефлегматоров 45, ложного перфорированного дна 46, наполнителя 47, перфорированного фиксатора 48.

Макрофитный блок 6 (фиг. 6) состоит из

5 непрозрачного цилиндрического корпуса 49 с прозрачной вставкой в виде цилиндрического стакана 50, расположенными под углом к боковой поверхности водоподающими патрубками 51 и водоотводящим патрубком 52, служащим для поддержания уровня во0 ды в блоке, крьиики 53 с воздщным клапа- но.м 54, сетчатой цилиндрической вставки 55, в которую вплетаются фрагменты макро- фитов 56, и поднимаемого светильника 57.

Для придания резервуару 1 щтормоустой- 5 чивости его выполняют с соотнощением длины рабочей камеры к щирине, не превышающим отношения тангенсов максимальных углов бортовой качки и дифферента, а также соотношением его высоты к ширине

0

1,.

Эти ограничения габаритов резервуара 1 связаны с остойчивостью корабля, на котором монтируется установка.

Для разных типов научно-исследователь- ных судов максимально допустимый угол 5 крена ав- при бортовой качке колеблется от 37 до 45°, а предельно допустимый угол дифферента при килевой качке ак- не превы- щает 25°.

Чтобы вода не переливалась через край 0 аквариума, высота свободной стенки h должна быть не меньше полуширины А/2 или полудлины L/2, умноженных на тангенсы соответствующих углов наклона

55

h tga6. t- tgaK-,

откуда

L tga6M A tgaKЕсли при ус.човни аг)ч 45°, вариума Н А, то наполнять To. ibKo нанолоЕишу, так как tgafi4 и

h А Н/2. что очень нерационально. Если при тех же условиях Н (1,5 - 2) А. то

- 1

i-lH,

и в этом случае рабочий обтаем аквариума. состав;1яет 2/3 - 3/4 всего o6iieMa, т.е. чем больше отнонюние Н/А, тем больше циент гюлезног о использования аквариума. Но аквариум с высотой борта Н, превьппаюший ширину А более чем в 2 раза, неудобен в обслуживании.

Для улучшения условий возмущения потока на выходе из замкнуто1 О обьема 27 диаметр отверстия с к.тапаном 28 выбирают в 1,5 2 раза меньншм диаметра сливного натрубка 29, в результате чего поперечное сечение потока уменьн ается в 2,25 - 4 раза, а ско)ость вытекающего потока во столько же раз возрастает. Резки11 перег1ад сечения потока создает ус.ювия д.чя образования вихрей, чему способствует также расположение осей упомянутых отверстия и патрубка под углом 90 одна к друго1 1. так как большая часть кинетической энергии вытекающего потока трансформируется в радиальные составляюн1ие кинетической энергии потока внутри объема 27, которые и работают па взмучивание осадков, и обеспечивает более полное их удаление.

YMenbHiefme диаметра более чем в 2 раза может привести к тому, что вытекать воды из обьема 27 будет больп е, чем втекать, что приведет к подсасыванию воды через щели вокруг заслонки 26 из об1)ема камеры 16 и образованию воздуш1П)1х пробок.

Уменьп1епие же различия диаметров менее чем в 1,5 раза приводит к уменыпепию эффекта турбулизации потока.

Л. 1Я спижения взмучивания осадка на дне рабочей камеры 16 и предотвращения пропикнове шя его в объем вод1)1 в камере 16 применен материал 31 с нулевой плавучестью, что предотвраш,ает перетекание воды из об1)ема, orpatui4eHnoro лентами транспортера 23, в объем воды с рыбой.

В блоке регенерации воды холодильник 10 разнесен по ходу циркуляции воды от нагревателя 4 и установлен за ним перед фильтром II тонкой очистки, нагреватель 4 распо.чожен перед биофильтром 5. Такое размещение улучн1ает условия работы тех узлов, перед которыми они установлены, и улуч- HJaeT очистку воды, поскольку при понижении температуры воды в резервуаре 1, ниже заданной включается нагреватель 4, нагревая воду, например до 30-35°С (оптимальная температура для развития нитрифицирующих бактерий). При носледовательном

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

прохождении воды через оста.1ьные i.ii,, б. юка регенерации ее температура понижается, и незначительное снижение производительности фильтра 11 (способность к сорбции) компенсируется повышением Э({и}1ектив- ности и пеновзбиваюшего устройства Г, которое расположено перед хо. юдильником К) и фильтром 11.

Ес.чи температура воды в резервуаре поднимается выше заданной, то включается холодильник 10, понижение температуры в этом случае не влияет на работу биофильтра 5, а приводит к увеличению эффективности сорбции фильтра 11.

Все это способствует улучшению условий содержания рыбы, так как повьипается качество воды, в которой она содержится, и улучшает характеристики установки. Для усиления этого эффекта в верхней части резервуара 1 могут быть смо1Г1ированы с ьемные успокоители 58 качки и приспособ- .чения 59 для y.;i а вливания брызг.

Успокоители 58 качки могут б1,ггь выпо.1- нены в виде двух соосно расположенпых рамок. Рамки фиксируют одна относите.чьпо jipyroii перегородками и крепят на стенках резервуара посредство.м кронп тейнов.

Приспособ.чения 59 для улав.чивання брызг мо1 ут быть, вьшо,1неп1з1 в виде Н1И- тов с (})игурным поперечным сечением. 11|К)- (})и.1ь HUITOB образуют набором отражате- . 1 е и.

Установка работает следукмцим образом.

В штилевую ногоду успокоители 58 качки и приспособления 59 снимаются. Уровень воды в резервуаре 1 поддержнвается перегородкой 20. Вода, переливаюп1аяся в водосборную камеру 21, удаляется через водяший патрубок 22 насосом 2 и под давле- ннем подается в механический фильтр .3 предварител1 но1 | очистки, HMeioninii набор фи.чьтров с диаметрами отверстий, мер. 2.1 н 0,5 мм.

Очищенная вода нроходит через ватель 4 и нопадает в бп()фи. 1ьтр распыляется и li виде чумана оседает ifa крышку корпуса 43, его стенки н Г1ер())ори- рованный фиксатор 48, откуда в виде укрупненных капель стекает по субстрату биофильтра 5 и удаляется через выходпой пат|П бок 42. Частицы взвеси размером менее 0,5 мм , п()о- шедшие через предварительный фильтр 3, могут прикрепляеться к элементам субстрата, увеличивая их поверхность, давая толчок для развития микрофлоры. Орошение субстрата воздушно-капельной смесью позволяет поддерживать оптимальный кислородный режим в биофильтре, способству- юихий его максимальной производительности но всей толще субстрата. При чрезмер ном обрастании субстрата часть микрофлоры можно вымыть тонкими воды, отключив в эжекторах 41 воздух. Деф.чег- маторы 45 снособствуют каплеобразованию.

иагре- 5, где

JlHiuHHH при повышении давления удаляется чере; клаиан 44.

Ил биофильтра 5 вода с уменьшепиым С()держа1П1ем аммиака и повышенным содержанием нитритов и нитратов попадает в блок Н макрофитов 4epe.i водоподающие патрубки 51 и благ одаря их особому расположению днижется в цилиндре по кольцу, омывая ф)а1 менты макрО({)итов 56, которые по cncraiu подобраны так, что пог. юшают все П И tiiopMi. а и)та, особенно нитриты и нитра- 1 .;. 11 u )i,iT(K дан.1ения, который может 11.СЯ ui счет выде,1ения макрофитами i.K ;iiJrii),ui. ;).ч у, 54, тем Ciivii.iм ;ie улируегся содержание растворен- н. П) i;i;i.,a и )t.Mенерируемой воде. При наг1: Ци.н:-;|-;| И и ini,iточной биомассы BIXIOJWC- . iic ianKv ;)Г) и:)илека,от, обрезают фрагменты и .ксп ;ii,,niH,4 об|:)атно или заменяюг но- Boii lU TJiiKoii.

iii. i ч r l. iiiKa fi макрофитов вода с умень- liiemibr. i о.1ерл-:аи11ем всех трех форм азота il)()xo/ui г фи.п.гр 7 грубой очистки, спабжеп- liuii иппиром (.1ои с диаметром отвер- rTiiii 0.1 M. ,;ггем через у.тьтрафиолето- Hhiii .г|и.;;тор 8 и пеновзбивакмцее уст- ройсгно м.

Н гве x . ibi tUKJjHo/ieroBOi o облучате- .1И мпже быг1 иcп JЛЬЗOнaнo устройство, мре;|.1Л а.н, 1ЯК11 1ее ци.шндр с двумя птуцерами нпчтГ И ремонтирована кварцевая лампа.

Fi качестве неновзбиваюшего устройег- ва .могут быгь нснользован) наборы верти- Ka, iijHi ix труб.

Взвесь |)азмером менее 0,1 мм может бьггь частично Bi niecena с neHoii в пеповзби- ваюшем ycTpoiicTBe 9, а нос.те прохождения холодильника К) вода окончательно очищается в ()ильтре 1 I, оснащенном набором фильтро с диаметром пор 0,5--0,05 мм и ци;1инд)ической кассетой с сорбентом (акги- вированным углем или цеолитом, которая вставляется внутри набора фильтров 37 (tjiHr. -1) между пос.тедним и нредпос.тед- иим ии.чипдрами.

(.)чипк нпая в(дa через водонодаюший патрубок 18 возв)ащается в водонриемную камеру 17. где распределяется раструбом 19 но всей площади поперечного сечения, и через частично нерфорированную юрегород- ку 15 попадает в рабочий объем.

Взвеик нные частицы размером бо.тее 2- 3 м.м, имеюшие отрицательную плавучесть, попадают на движущуюся по часовой стрелке ленту транспортера 23, с которой счиш,а- ются скребком 25. Через равные промежутки времени блок 14 управления выдает сигнал для остановки транспортера, затем ону- скаетея заслонка 26, после чего открываются клапаны 28 и 30 и вода из водоприемной камеры 17 вымьшает оеадки из объема 27, ог раничепного боковыми стенками резервуара 1. .пентой траненортера 23, заслонкой

0

0

26 и неперфориро и1нной частью перег(.))од.- ки 15.

Те частицы, кот орые не оседают на дно, особенно частицы с пулевой нлавучестью размером менее 2 мм, выносятся вместе с током воды в водосборную камеру 21 и удаляеются в процессе регенерации волы. Все механические (|)ильтры Moiyi подключаться через систему вепти.км) к водоп О0 воду и при кратковреме1П1Ы.х остановках ци)куляции морской нодг.| промыватьс я ;i6- ратиым ток(.)М водопроводной воды I .c. |и же в резу.1Ь гате длите;и,пой :1кси.т ата11ии на- бо)Ы фи.льтра 37 обрастают, они . lei Ko мо- IVI бьггь заменеиы на новые.

5

При исиользовании ; редлагаем()11 установки My4HjaeTCH юбога блока jiei eHepauHH BO. Uii, достигается лучшая очистки воды, иредотврашает ся вз.мучлр.ание осадка при качке и обеспечиваегся боле( мо.тное eio уда.1ение, что, в CBOKI очередь, улучшаег ус. ювия содержания водпьгч организмов.

Ф()рм11ла u fDi ipcii Hiifi

1. Усгаповка для содс|1/т аиия иодпых организмов, состоящая из (ечс-рг ч ара, )ач- деленного па две камеры pa6i.. и но- доирием |ую вертика.аьио; Mcpci sipn iKini. нижняя часть KoTO(K)ii BiJiio liiciia cii.icjiii0 ной, a осл альпая1 ерфори)онаи1К111,

с.монтироваппого в нижней час 11 рабочем каме)ы VC )ойс | ва д.:1я автоматич . ски ;i сбора и уда. М ния осадка, С|)сгояше1о И5 транспорте)а со ск) .и:|я сьема oc;i.- ка с ;1епты грансиоргера и ((икси.)ук)шего

5 элемента, укренленпо1 о на iiejiei орпдке с об- ()азованием между ним, TOJIHOM ri)aHciio| i- тера, нижней часта,ю перего1:1одки и .TciiK,:- ми камер1 1 замкнутого об ьема д.|я i-бора осадка, в.мспггированного в ouKoiiyio ст1. резе1)вуа|)а cливн(JГo пагрубка с прав- .тяемым клапаном, б.тока jc efie|)aanH воды, включающего био(})и.1ьтр, усгаиов. 1еннь И перед ним нагреватель, фи.тьтры грубой и тонкой очистки и хо, 10д1 Л1,11ик. систему 1ирку/1яции 15ОДЫ, блок iei)MO|)er. HiioBa5 чия и бл(Ж автоматической и1)ав. с-ни;я движением транеиортера и С. IHISOM осадков, отличающаяся тем, чю, с це,П)К1 возможности иепользования устаповки в суго- вых условиях и обеспечения улучшения эксплуатационных характеристик и условий со0 держания водных организмов, уз,-1ы tJ..ioKa регенерации воды выполнены герметичпы- ми, холодильник и нагреватель разнесены но ходу цирку.тяции воды так, что хо. юдиль- инк установлен после на1ревателя перед фильтром тонкой очистки, обтаем, ограничеи5 ный ленгами транспортера, .(аполнен твердым материалом, обладаюпшм нейтральной плавучестью, а в нижней части вертикальной перегородки образовано отверстие, iiepcKpijiтое управляемым клапаном для сообщения замкнутого объема с водоприемной ка мерой, при этом диаметр отверстия в 1,5- 2 раза меньше диаметра сливного патрубка.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части рабочей камеры смонтированы съемные успокоители качки и приспособления для улавливания брызг.

Изобретение относится к аквакульту- ре. Цель - возможность использования установки для содержания водных организмов в судовых условиях, улучшение эксплуатационных характеристик и условий содержания водных организмов. Для этого в установке, содержащей блок регенерации воды и резервуар 1 с вертикальной перегородкой (ВП) 15 и транспортером (Т) 23 для удаления осадков, в ВП 15 выполнено отверстие с клапаном 28 для подачи воды в объем 27, ограниченный лентой Т 23, стенками резервуара 1, ВН 15 и заслонкой 26. Диаметр отверстия в 1,5-2 раза меньше диаметра сливного патрубка, что облегчает удаление осадка за счет турбулизации потока промыьиой воды. Между лентами Т 23 расположен твердый материал 31 с нулевой плавучестью для снижения взмучивания осадка при качке. Узлы блока регенерации воды выполнены герметичными, нагреватель установлен перед биофильтром, а холодильник - перед фильтром тонкой очистки, что улучшает качество очистки воды. Установка может быть снабжена съемными успокоителями 58 качки и приспособлениями 59 для улавливания брызг. I з.п. ф-лы, 7 ил. € (Л гг 24оо ГчЭ СО со 25 гб г7

J2

22

2f- 20cfjue.J

фиг.1

i

26

.IS

re

-26 -77

29

Ч

55

фиеЛ

J5

J7 57

57

сриг.З

Вода

W

2

6

Фиг.в

53

Составитель С. Филиппова

Редактор Л. ВеселовскаяТехред И. ВересКорректор В. Гирняк

Заказ 3506/5Тираж 627Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

1 13035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 Производствеиио-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4