Установка для выращивания рыбы Советский патент 1981 года по МПК A01K61/00 

1

Изобретение относится к рыбоводству, а именно к устройствам для выращивания рыбы с рециркуляцией воды и может быть использовано для инкубации икры рыбы.

,. Известна установка, включающая последовательно соединенные трубопроводами в замкнутую систему рыбовО|Дный бассейн с аэратором, насос, роторный биофильтр и фильтр-отстойник. Биофильтр выполнен в виде емкости с вращающимся полупогруженным в воду ротором, по периметру которого рарположены цилиндрические полые тела с отверстиями в боковых стенках, а, фильтр-отстойник в виде бака с коническим дном, фильтрующим слоем, нагревательным элементом, вращающимся скребком для удаления ила. Полые тела биофильтра заполнены веществом, имеющим большую поверхность, открытую воздуху и воде, например ребристыми дисками. Роторный биофильтр обеспечивает при медленном вращении ротора интенсивное промывание тел водой и в то же время хороший контакт последних с воздухом. Внутри полых тел создеиотся благоприятные условия для образования биологической пленки и. окисления аммиака. Взвешенные частицы .оседают и удаляются в фильтре-отстойнике. Отфильтрованная вода направляется снова в рыбоводные бассейны., где производится ее аэрация l.

Известную установку можно оптимальным образом наладить для максималь-ной производительности при наименьших затратах, если количество вьще10ляемых продуктов жизнедеятельности рыб и потребляемого кислорода во времени не изменяется. Однако количество вьщеляемых в системе продуктов разложения органических веществ,

15 преждевсего аммиака, а также потребJfIяeмoгo кислорода колеблется в широких пределах и зависит прежде всего от кормления. Таким образом, при определении максимальной производите-,

20 льности устройства следует исходить из очистительных и аэрирующих возможностей системы в периодах, опре деляемых кормлейием. В остальное

время установка находится в недогруженном режиме и потребляет излишнюю энергию для очистки и аэрации воды.

Цель изобретения - увеличение производительности и уменьшение энергозатрат путем обеспечения оптимальных

и постоянных во времени параметров воды для разведения рыб.

Эта цель достигается тем, что в установке, включающей последовательно соединенные трубопроводами в замкнутую систему рыбоводный бассейн с аэратором, насос, роторный биофильтр и фильтр-отстойник, в рыбоводном бассейне установлены два датчика кислорода и один Датчик нитратов, а в замкнутую систему введены датчик расхода жидкости и теплообменник с датчиком температуры, который соединен через усилитель с нагревательным органом теплообменника или регулирующим органом подачи в него теплоносителя, при этом выход одного датчика кислорода соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем источника кислорода, а выход другого датчика кислорода подключен через усилитель к приводу насоса, ВЕлход датчика расхода жидкости связан через усилитель с приводом ротора биофильтра, выход датчика нитратов соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем патрубка для подвода чистой воды замкнутой системы.

Кроме того, теплообменник установлен между насосом и роторным биофильтром, а датчик температуры - между теплообменником и роторным биофильтром, а также патрубок подвода чисто воды соединен с теплообменником.

На чертеже изображена установка.

Установка содержит соединенные трбопроводами последовательно по замкнутой системе рыбоводный бассейн 1 с аэратором 2, циркуляционный насос 3 с приводом 4, биофильтр 5, размещенный в емкости 6, с ротором 7, приводимым во вращение электродвигателе 8 через редуктор 9 и фильтр-дтстойник 10, выполненный в виде бака 11 с коническим дном, с фильтрукнцим слоем 12 из мелкозернистого материала и вращающимся скребком 13, который приводится во вращение электродвигателе 14 через редуктор 15. Фильтр-отстойник снабжен краном 16 для выпуска осадка. По периметру ротора 7 биофилтра установлены цилиндрические полые тела 17, которые заполнены ребристыми дисками (на чертеже не показаны). Боковые стенки указанных цилиндрических полых тел выполнены перфорированными (со щелями 18) для пропуска воды. Аэратор 2 в рыбоводном бассейне соединен воздухопроводом 19 с кислородным баллоном 20 через управляемый вентиль 21. В рыбоводном бассейне размещены два датчика 22 и 23 кислорода, один из которых (22) соединен через усилитель 24 и исполнительный механизм 25 с управляемым вентилем 21 кислородного баллона, а другой датчик (23) - через усилитель 26 с приводом 4 циркуляционного насоса.

Между циркуляционным насосом 3 и биофильтром 5 установлены датчик 27 расхода жидкости и теплообменник 28. Датчик расхода жидкости соединен через усилитель 29 с приводом биофильтра. Температура воды при выходе из теплообменника 28 контролируется термопарой 30, которая установлена между теплообменником и биофильтром и соединена через усилитель 31 с нагревательным элементом теплообменник

В рыбоводном бассейне установлен еще датчик 32 содержания нитратов (NOg) и к теплообменнику 28 присоединен патрубок с управляемым вентилем 33 для подвода чистой воды, который соединен с датчиком нитратов через усилитель 34 и исполнительный механизм 35.

Установка работает следующим образом.

При прохождении через рыбоводный бассейн уменьшается содержание растворенного кислорода в воде и вода загрязняется. Вода, загрязненная продуктб1ми жизнедеятельности рыб и остатками пищевых продуктов, накачивается из рыбоводного бассейна 1 при помощи циркуляционного насоса 3 в биофильтр 5. в биофильтре происходит интенсивное перемешивание загрязненной воды нее аэрация воздухом. При медленном вращении ротора7 цилиндрические полые тела 17 заполняются через щели 18, а в надводном положении происходит вытекание воды из них Благодаря хорошему контакту воды с воздухом создаются благоприятные условия для жизнедеятельности нитрофицирующих бактерий. Внутри полых те на поверхности ребристых дисков образуется биологическая пленка. Бактерии поглощают продукты разложения органических веществ, превращая их через процесс окисления .в нитриты (N0o),a затем в нитраты (NOj), не токсичных для рыб. Таким образом производится биологическое восстановление воды для повторного использования последнего. Из биофильтра 5 вода поступает самотеком в фильтротстойник 10, в котором производится оседание взвешенных частиц, содержащихся в воде. Фильтр-отстойник работает на восходящем потоке воды, причем взвешенные частицы оседают на дно, а зода проходит, через мелкозернистый слой 12. Ил удаляется с конического дна при помощи медленно вращакяцегося скребка 13 и выпускается при помощи крана 16. Из фильтра-отстойника 10 вода поступает обратно в рыбоводный бассейн 1, где производится аэрация воды. Можно использовать и дополнительный аэратор между фильтром-отстойником 10 и бассейном 1 для разведения рыбы. Аэрирующий кислород поступает из баллона 20 по воздухопроводу 19. В периодах кормления рыб резко возрастает расход кислорода в устро стве, поскольку повышается прямое потребление кислорода рыбами, а так же увеличивается потребность кислорода в процессах окисления. Резул татом является уменьшение количеств растворенного кислорода в воде особ но -при выходе из бассейна.При умень нии содержания кислорода в воде от датчика 22 поступает сигнал через усилитель 24 к исполнительному меха низму 25, который воздействует на вент-иль 21, увеличивая приток кислорода в соответствии с повышенным рас - ходом. Однако одного увеличения притока кислорода было бы недостаточно, поскольку тогда при входе воды в бас сейн получается насыщение, а около выхода из бассейна оказался бы дефицит кислорода. Поэтому одновременно придется увеличивать и скорость циркуляции воды в системе. Для этого подаётся сигнал от другого датчика кислорода 23 через усилитель 26 к приводу 4 циркуляционного насоса, при помощи которого повышается скорость циркуляции воды при дефиците кислорода. Увеличенная скорость пото ка воды в бассейне также способствует выносу остатков корма и продуктов жизнедеятельности рыб. Оптимальная скорость вращения ротора 7 биофильтра 5 приблизительно пропорциональрна скорости протекания воды в системе. Это соотношение поддерживается при помощи датчика 27 расхода жидкости, выход которого соединен с электродвигателем 8 через усилитель 29. При повышении скорости циркуляции воды автоматически повышается и скорость вращения ротора биофильтра. Аналогично, при излишнем повышеНИИ содержания кислорода в рыбоводном бассейне автоматически уменьшается приток кислорода из баллона, уменьшается скорость циркуляции воды и уменьшается скорость вращения рото ра биофильтра Температура воды в системе контро лируется датчиком температуры - термопара 30 - и поддерживается при помощи теплообменника 28. Таким образом, в системе постоянно поддерживаются оптимальные условия для выращивания рыб без излишних энергозатрат. Содержание нитратов (N0,,) в воде может быть очень высоким в сравнении с содержанием аммиака (NH) (разница в несколько сот раз), но все же существует предел. Поэтому придется Ь незначительном количестве добавить в систему чистую воду. Содержание нитратов в бассейне контролируется датчиком 32, сигнал от которого позволяет изменять приток чистой воды, которая направляется, например в Теплообменник, через управляемый вентиль 33. Введение в устрсп ство для выращивания рыбы обратных связей по содержанию кислорода в рыбоводном бассейне и скорости циркуляции воды, а также по содержанию нитратов и температуры воды, позволяют создать оптимальные условия для выращивания рыбы длительное время независимо от режима. Благодаря оптимальным услоJиям разведения рыб получается максимальная производительность установки при минимальных энергозатратах. Согласно расчету экономической эффективности при эксплуатации одной установки получается дополнительная прибыль от исполь|3ования изобретения в сумме 9500 руб. в год. Формула изобретения 1. Установка для выращивания рыбы, включающая последовательно соединенные трубопроводами в замкнутую систему рыбоводный бассейн с аэратором, насос, роторный биофильтр и фильтротстойник, отличаю.щаяся теМ| что, с целью -увеличения производительности и уменьшения энергозатрат, в рыбоводном бассейне установлены два датчика кислорода и датчик нитратов, а в замкнутую систему ввeдeнLJ датчик расхода жидкости и теплообменник с датчиком температуры, который соединен через усилитель с нагревательным органом теплообменника или регулирующим органом подачи в него теплоносителя, при этом выход одного датчика кислорода соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем источника кислорода аэратора, а выход другого датчика кислорода подключен через усилитель к приводу насоса, выход датчика расхода жидкости связан через усилитель с приводом ротора биофильтра, выход датчика нитратЬв соединен через усилитель и исполнительный механизм с управляемым вентилем патрубка подвода чистой воды замкнутой системы. 2.Установка.по п.1, о т л и чающаяся тем, что теплообменник установлен между насосом и роторным биофильтром, а датчик температуры - между теплообменником и роторным биофильтром. 3.Установка по п.1, отлиающаяся тем, что патруок подвода чистой воды соединен с еплообменником.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Патент ФРГ № 2508749, кл. А 01 К 61/00, опублик. 1976. -.- V ,5 /7 J8 / II tit fffi H 7 I