УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РЫБЫ, РАКОВ, РАСТЕНИЙ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для поликультурного выращивания объектов аквакультуры, ракообразных и растений.
Техническим результатом полезной модели является возможность одновременного выращивания теплолюбивой рыбы, австралийских красноклешневых раков, ягодных и овощных гидрофильных и теплолюбивых культур в устройстве замкнутого цикла с рациональным использованием рыбоводных площадей, где растения выполняют функции механической и биологической очистки.
Устройство выполнено в виде бассейна для выращивания рыбы, снабженного датчиками температуры, кислорода и рН, труб-лотков с индивидуальными отсеками для выращивания раков, в которых вырезаны отверстия для растений, распределительного отстойника и емкостей для выращивания растений. Осветительная система выполнена в виде стоек и подвесов со светодиодными фитолампами. Все емкости объединены в единую систему, обеспечивающую передачу воды от одних биологических объектов к другим, снабженную датчиками температуры, кислорода, рН и аэратором.
Известен способ совместного выращивания объектов аквабиокультуры и растений (патент № 2738382 от 22.12.2020г.). Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к совместному выращиванию объектов аквабиокультуры: рыбы, беспозвоночных и растительных культур на аквапонике. Способ предусматривает сначала подачу воды в бассейн с осетровыми рыбами, затем в бассейн с сомовыми рыбами, далее воду перемещают в отстойник для осаждения органических отходов, затем вода поступает в аквапоническую установку для выращивания растений, потом в емкости для культивирования ракообразных, затем в емкость для выращивания моллюсков, далее на очистку последовательно в механический фильтр и биологический фильтр и снова в бассейны для рыб. Выращиваемыми рыбами являются осетровые и африканский клариевый сом, растениями – салат, петрушка, перец, укроп, кориандр, базилик, беспозвоночными – брюхоногий моллюск ампуллярия и австралийский красноклешневый рак, а вермикультурой являются навозные черви, выращивание которых осуществляют в отдельном полипропиленовом ящике с отверстиями, заполненном биогумусом. Растения выращивают при использовании осветительной светодиодной системы интенсивностью светового потока от 200 до 700 люкс с учетом освещаемой площади и автоматизированной системы мониторинга параметров среды.
Недостатком данного способа является сложная схема поддержания разного температурного режима у выращиваемых гидробионтов, растений, моллюсков и вермикультуры. Авторами рекомендовано использовать заявленную установку в южных регионах России. Растения в аквапонической установке, выполняющие механическую и биологическую очистку, очищают воду на определенном этапе и в системе установлены дополнительно механический и биологический фильтры. Недостатком данного способа является невозможность исключения каннибализма у раков.
Известен экологический комплекс, содержащий систему выращивания рыб, включающую аквариумы для разновозрастных групп рыб, систему вегетации растений методом гидропоники с установленными на стеллажах лотками для культивации растений, находящихся на разных стадиях развития, и сообщающую упомянутые системы между собой систему циркуляции питательного раствора, включающую емкость для питательного раствора, подающие насосы, фильтры, подающие и отводящие трубопроводы, комплекс разделен на биологические блоки, состоящие из трех модулей, каждый из которых включает аквариум для одновозрастной группы рыб, стеллажи с лотками для культивации растений, находящихся на одинаковой стадии развития, и секцию системы циркуляции питательного раствора, содержащую емкость для питательного раствора одного модуля и соединенные с ней всасывающими патрубками с фильтрами два подающих насоса, при этом стеллажи выполнены в виде треугольных рам, а лотки для культивации растений, находящихся на одной стадии развития, размещены ярусами на их внешней боковой поверхности и последовательно гидравлически соединены между собой, причем нагнетательное патрубки первого и второго подающих насосов посредством подающих трубопроводов сообщены соответственно с лотками верхнего яруса для культивации растений, находящихся на одинаковой стадии развития, и верхней частью аквариума для одновозрастной группы рыб, а нижняя часть последнего и лотки нижнего яруса для культивации растений, находящихся на одинаковой стадии развития, посредством отводящих трубопроводов с установленными на их входах фильтрами и сифонами соединены с емкостью для питательного раствора данного модуля, при этом аквариум для одновозрастной группы рыб размещен в полости треугольных рам, причем первый модуль каждого биологического блока включает стеллажи с лотками для культивации растений на стадии проращивания семян и аквариум для выращивания мальков рыб, второй - стеллажи с лотками для культивации растений на стадии выращивания рассады и аквариум для выращивания молоди рыб, а третий стеллажи с лотками для культивации растений и аквариум для выращивания рыб на стадии товарной продукции (см. патент РФ №2075925, 1993 г.).
Недостатком указанного комплекса является низкая продуктивность используемых площадей, ограниченность в использовании гидробионтов разной таксономической принадлежности, невозможность исключения каннибализма у раков.
Наиболее близким по техническим параметрам является устройство, выполненное в виде автономных биологических блоков для выращивания гидробионтов и гидропонных растений, снабженных системой освещения, объединенных в единую конструкцию, обеспечивающую цикличность передачи водной среды обитания от одного биологического объекта к другому, снабженного средствами для регулирования температурного режима циркулирующей жидкости и насыщения ее кислородом, дополнительно в емкости для выращивания гидропонных растений и раков размещена гибко закрепленная на стенках вертикальными направляющими планками рафт-система с нижней сеткой для защиты растений от пресноводных раков, на рафте выполнены сквозные отверстия для размещения емкостей с растениями, осветительная система выполнена в виде металлической стойки, прикрепленной к одной из стенок емкости для выращивания гидропонных растений и раков, с подвесами из светодиодных ламп над рафт-системой, система контроля параметров среды выполнена в виде датчиков, установленных и закрепленных на стенках емкостей для выращивания рыбы, гидропонных растений и раков (патент №188779 от 28.12.2018г.).
Недостатками указанного устройства является наличие в цикле водооборота механического фильтра, который препятствует поступлению остатков кормов рыбы к ракообразным и растениям, что предотвращает их усвоение и переработку
биоресурсами; прямоугольная форма емкости для ракообразных и растений с центральным сливом и притоком с одной стороны, что создает крайне неравномерную омываемость биоресурсов свежей водой и создает опасные застойные зоны; большая высота этой конструкции, обусловленная необходимостью установки сетки для защиты растений от ракообразных, что приводит к снижению соотношения рабочей площади устройства к объему используемой воды и препятствует полноценному контакту корневой системы растений с питательными веществами, взвешенными в воде, большая материалоемкость, значительные габариты и значительное энергопотребление, обусловленное необходимостью нагревать большой объем воды при низкой продуктивности; невозможность исключения каннибализма у раков.
Техническая задача – создание устройства, позволяющего применить поликультуру в условиях циркуляционной системы: выращивать рыбу и раков без дополнительной механической и биологической очистки, исключить проявление каннибализма у раков и получить дополнительную растительную продукцию.
Технический результат – простое в эксплуатации устройство для выращивания рыбы, раков в трубах-лотках с индивидуальными отсеками, ценных видов растений с рациональным использованием площадей без дополнительной механической и биологической очистки.
Результат достигается тем, что устройство включает бассейн для выращивания рыбы, закрепленные на стенках бассейна датчики контроля параметров среды, трубы-лотки, с отсеками для выращивания раков, и отверстиями для выращивания растений, аэратор, светодиодные фитолампы с таймером освещения, отстойник, распределяющий воду по емкостям для выращивания растений, и насос, обеспечивающий циркуляцию воды в объединенном в единую конструкцию устройстве, как изображено на фигуре 1.
Устройство выполнено в виде бассейна для выращивания рыбы, снабженного датчиками температуры, кислорода и рН, труб-лотков для выращивания раков с индивидуальными отсеками, в которых имеются отверстия для растений. Индивидуальные отсеки исключают каннибализм среди раков, а корни растений обеспечивают более глубокую очистку воды и являются дополнительным питанием для раков. Имеется распределительный отстойник и емкость для выращивания ценных видов растений. Осветительная система выполнена в виде стоек и подвесов со светодиодными фитолампами. Все емкости объединены в единую систему, обеспечивающую передачу воды от одних биологических объектов к другим, снабженную датчиками температуры, кислорода, рН и аэратором. Циркуляцию воды в устройстве обеспечивает насос.
Отличается тем что, механическая и биологическая очистка производиться за счет потребления продуктов метаболизма гидробионтов растениями. Отличается тем что, трубы коммуникаций используются для производства продукции. Отличается тем что, исключается возможность каннибализма у раков за счет использования отдельных секций для их выращивания с подобранными по размерам ячеистыми перегородками.
Устройство изображено на чертеже (фиг. 1 - вид сверху). Оно представляет собой замкнутую систему емкостей, отстойника-распределителя, систему освещения, систему контроля параметров среды.
Устройство содержит бассейн для выращивания рыбы 1, аэратор 9, насос 2, трубы – лотки 3 с индивидуальными отсеками для выращивания раков и отверстиями 12 для растений. 11 – датчики температуры, рН, кислорода и окислительно – восстановительного потенциала воды. Отстойник 5 распределяет воду по емкостям 6 с ценными видами растений 7. Система освещается светодиодными фитолампами 4 мощностью 9Вт (длина волны 450-750 нм) с таймером освещения 10.
Устройство работает следующим образом: из бассейна с рыбой 1 вода перекачивается насосом 2 в распределительный отстойник 5. Из отстойника 5 вода равномерно распределяется по емкостям 6, в которых выращиваются ценные виды растений 7. Для стимуляции ростовых процессов аквапоническая система освещается двумя светодиодными фитолампами 4 мощностью 9Вт с длинами волн 450-750 нм. Система освещения снабжена механическим таймером регулирования светового дня 10. Из емкостей с растениями 6 очищенная вода подается в трубы-лотки 3, которые разделены на отсеки. В каждом отсеке выращивается рак и сделано отверстие 12 для растений. Затем вода поступает в рыбоводный бассейн 1.
Предложенное устройство позволяет применить поликультуру в условиях циркуляционной системы: культивировать разные виды гидробионтов – рыб и раков с учетом их адаптационных способностей и исключения каннибализма, выращивать ценные виды растений, что обеспечивает возможность эксплуатировать устройство замкнутого цикла без дополнительной механической и биологической очистки и добиться максимального прироста полезной продукции с единицы площади, увеличить рентабельность производства аквакультурной продукции индустриальными методами.