УСТРОЙСТВО С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОСЕТРОВЫХ ПОРОД РЫБ

Полезная модель относится к области промышленного рыбоводства и может быть использована для выращивания осетровых пород рыб в условиях замкнутого цикла водоснабжения.
Из уровня техники известно устройство для промышленного (товарного) производства рыбы [1], конструктивно представляющее собой бассейны, расположенные в два сообщающихся между собой яруса, причем бассейны верхнего яруса посредством трубопроводов связаны с модулем биологической очистки воды. Этот модуль включает коллекторный уровенный отсек, снабженный открытой сверху перекрываемой вертикальной водосбросной уровенной трубой, причем коллекторный насосный отсек включает насос с разводкой перекрываемых труб для регулируемой подачи воды в фильтр биологической очистки. Каждый из бассейнов верхнего яруса имеет для сброса и поддержания уровня воды перекрытый сеткой центральный донный коллектор, горизонтальную водосбросную трубу, открытую сверху вертикальную водосбросную уровенную трубу, выполненную в виде «гусака», заключенную в открытую сверху и снизу вертикальную обсадную трубу. Между двумя рядами бассейнов верхнего яруса находится бассейн нижнего яруса, выполненный в виде прямоугольной емкости, разделенной съемными перегородками из фильтрующего материала на садки, каждый из которых (т.е. садков) снабжен перекрываемым донным водосбросом. Фильтр биологической очистки состоит из прямоугольной емкости, разделенной на отсеки, и транспортные зоны, разграниченные друг от друга вертикальными перегородками, установленными с зазором то сверху, то снизу, обеспечивая тем самым подачу воды в отсеки (то сверху, то снизу). Приемный отсек расположен в центре емкости фильтра биологической очистки (воды), относительно него симметрично расположены два отсека анаэробной биологической очистки, а слева и справа от них находится не менее одной пары отсеков аэробной биологической очистки, содержащих транспортные зоны. Снизу и сверху отсеки анаэробной биологической очистки и отсеки аэробной биологической очистки ограничены сетчатыми перегородками, удерживающими наполнитель, расположенный в них, и предотвращающие его попадание в распределительный отсек, который образован перегородкой, расположенной вдоль наибольшей стороны прямоугольной емкости, и вертикальными перегородками, параллельными наименьшей стороне прямоугольной емкости. Транспортные зоны отсеков аэробной очистки выполнены с возможностью обеспечения последовательной связипо воде этих отсеков между собой и с распределительным отсеком, снабженным в верхней своей части, как минимум, тремя горизонтальными уровенными патрубками, соединенными с вертикальной сбросной трубой. Все упомянутые отсеки имеют патрубки, позволяющие осуществлять сброс воды из отсеков, а их дно выполнено наклонным от центра к внешнему краю емкости фильтра биологической очистки воды. Приемный и распределительный отсеки фильтра биологической очистки воды снабжены УФ-лампами. Устройство содержит также компрессор с разводкой воздуховодных труб, соединенных с диффузорами, расположенными в отсеках анаэробной биологической очистки, аэробной биологической очистки и распределительном отсеке фильтра биологической очистки воды.
Недостатком этого аналога является низкая плотность посадки выращиваемой рыбы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство с замкнутым циклом водоснабжения [2], принятое в качестве прототипа. Устройство-прототип состоит из водоочистного сооружения, рыбоводных бассейнов (или лотков), оксигенератора, терморегулятора, центробежного насоса и бака-отстойника, при этом очистное сооружение образовано водонапорным баком, погружных биофильтров и аэратора-потокообразователя. Аэратор-потокообразователь расположен так, что создаваемый им поток направлен на переднюю поперечную стенку упомянутого бака, при встрече с которой он дробится, получает дополнительную порцию кислорода, изменяет направление движения на противоположное, создает в баке возвратно-поступательное движение одного и того же небольшого объема воды от аэратора-потокообразователя к передней поперечной стенке, а от нее к задней стенке и обратно. Таким образом, в баке образует водоворотное течение насыщающее кислородом воду, также увеличивается время контакта пузырьков воздуха с водой и повышается эффективность использования кислорода. При этом из воды удаляются гидроокись железа, свободная углекислота, сероводород, перемешиваются иловые смеси и минерализуются растворенные в воде органические вещества. Вода из водонапорный бака самотеком поступает в оксигенератор, из него в рыбоводные бассейны и в бак-отстойник, затем насосомподается в водонапорный бак. Погружные биопакеты расположены вдоль стенок водонапорного бака в водоворотном потоке насыщенной кислородом воды.
Недостатком устройства-прототипа является низкая плотность посадки выращиваемой рыбы.
Задача, на решение которой направлено создание предлагаемого устройства, заключается в создание коммерчески выгодных условий промышленного рыбоводства осетровых пород рыб посредством использования замкнутого цикла водоснабжения.
Технический результат, ожидаемый от использования предлагаемого устройства, состоит в увеличении плотности посадки выращиваемой рыбы.
Заявленный технический результат достигается тем, что устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания осетровых пород рыб состоит из стабилизационного водяного танка (1), снабженного четырьмя выходами и четырьмя входами, блока механической фильтрации (2), снабженного четырьмя выходами и одним входом, блока биологического обогащения воды (3), снабженного двумя выходами и двумя входами, денитрификационного биофильтра (4), снабженного двумя входами и двумя выходами, нитрификационного биофильтра (5), снабженного одним выходом и двумя входами, канала аэрации (6), снабженного тремя выходами, одним информационно-коммутационным выходом и шестью входами, блока ультрафиолетового облучения (7), снабженного одним выходом, одним входом и одним информационно-коммутационным входом, бойлера (8), снабженного одним выходом, одним входом и одним информационно-коммутационным входом, блока стабилизации pH воды (9), снабженного одним информационно-коммутационным выходом и одним информационно-коммутационным входом, главного насоса (10), снабженного одним выходом и одним входом, первого воздушного компрессора (11), снабженного тремя выходами, по меньшей мере, одного рыбного танка (12), снабженного двумя выходами и двумя входами, резервного танка для воды (27), снабженного одним выходом, одним входом, одним информационно-коммутационным входом и одним информационно-коммутационным выходом, второго воздушного компрессора (28), снабженного одним выходом, блока подачи свежей воды (29), снабженного одним выходом, блока отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (30), снабженного двумя входами, первого затвора (31), снабженного одним выходом, одним входом и одним информационно-коммутационным входом, второго затвора (32), снабженного одним выходом, одним входом и одним информационно-коммутационным входом, третьего затвора (33), снабженного двумя выходами, одним входом и одним информационно-коммутационным входом, блока уровневой автоматики (34), снабженного четырьмя информационно-коммутационными входами и пятью информационно-коммутационными выходами, блока слежения и управления параметрами воды (35), снабженного тремя информационно-коммутационными выходами и одним информационно-коммутационным входом, насоса откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (36), снабженного одним выходом и тремя входами, при этом первый выход стабилизационного водяного танка (1) соединен с первым входом блока биологического обогащения воды (3), второй выход стабилизационного водяного танка (1) соединен с входом блока механической фильтрации (2), третий выход стабилизационного водяного танка (1) соединен с первым входом первого затвора (31), первый вход стабилизационного водяного танка (1) соединен с первым выходом денитрификационного биофильтра (4), второй вход стабилизационного водяного танка (1) информационно-коммутационно соединен с первым выходом блока уровневой автоматики (34), третий вход стабилизационного водяного танка (1) соединен с первым выходом, по меньшей мере, одного рыбного танка (12), четвертый вход стабилизационного водяного танка (1) соединен с выходом резервного танка для воды (27), четвертый выход стабилизационного водяного танка (1) информационно-коммутационно соединен с первым входом блока уровневой автоматики (34), первый выход блока механической фильтрации (2) соединен со входом второго затвора (32), второй выход блока механической фильтрации (2) соединен со входом третьего затвора (33), третий выход блока механической фильтрации (2) соединен со вторым входом блока биологического обогащения воды (3), информационно-коммутационный выход блока механической фильтрации (2) соединен со вторым входом блока уровневой автоматики (34), первый выход блока биологического обогащения воды (3) соединен с первым входом денитрификационного фильтра (4), а второй выход блока биологического обогащения воды (3) соединен с первым входом насоса откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (36), второй выход денитрификационного фильтра (4) соединен со вторым входом насоса откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (36), выход нитрификационного биофильтра (5) соединен с третьим входом канала аэрации (6), первый вход канала аэрации (6) соединен с выходом блока подачи свежей воды (29), второй вход нитрификационного биофильтра (5) соединен с первым выходом третьего затвора (33), второй выход которого соединен с третьим входом насоса откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (36), выход которого соединен со вторым входом блока отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (30), а первый вход блока отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра (30) соединен с первым выходом канала аэрации (6), второй выход канала аэрации (6) соединен со входом блока ультрафиолетового облучения (7), второй вход блока ультрафиолетового облучения (7) информационно-коммутационно соединен с первым выходом блока слежения и управления параметрами воды (35), выход блока ультрафиолетового облучения (7) соединен со входом бойлера (8), второй вход которого информационно-коммутационно соединен с третьим выходом блока слежения и управления параметрами воды (35), вход блока слежения и управления параметрами воды (35) информационно-коммутационно соединен с третьим выходом канала аэрации (6), второй выход блока слежения и управления параметрами воды (35) информационно-коммутационно соединен со входом блока стабилизации pH воды, выход которого информационно-коммутационно соединен с шестым входом канала аэрации (6), а выход бойлера (8) соединен с входом главного насоса (10), выход главного насоса (10) соединен с первым входом, по меньшей мере, одного рыбного танка (12), первый выход первого воздушного компрессора (11) соединен со вторым входом денитрификационного биофильтра (4), второй выход первого воздушного компрессора (11) соединен с первым входом нитрификационного биофильтра (5), третий выход первого воздушного компрессора (11) соединен со вторым входом канала аэрации (6), выход второго воздушного компрессора (28) соединен со вторым входом, по меньшей мере, одного рыбного танка (12), второй выход, по меньшей мере, одного рыбного танка (12) соединены с первым входом резервного танка для воды (27), первый выход которого соединен с четвертым входом стабилизационного водяного танка (1), второй выход резервного танка для воды (27) информационно-коммутационно соединен с третьим входом блока уровневой автоматики (34), а второй вход резервного танка для воды (27) информационно-коммутационно соединен со вторым выходом блока уровневой автоматики (34), третий выход блока уровневой автоматики (34) информационно-коммутационно соединен со вторым входом первого затвора (31), выход которого соединен с четвертым входом канала аэрации (6), четвертый выход блока уровневой автоматики (34) информационно-коммутационно соединен со вторым входом второго затвора (32), выход которого соединен с пятым входом канала аэрации (6), пятый выход блока уровневой автоматики (34) информационно-коммутационно соединен со вторым входом третьего затвора (33), а второй вход блока уровневой автоматики (34) информационно-коммутационносоединен с четвертым выходом канала аэрации (6).
Перечень позиций:
1. Стабилизационный водяной танк.
2. Блок механической фильтрации.
3. Блок биологического обогащения воды.
4. Денитрификационный биофильтр.
5. Нитрификационный биофильтр.
6. Канал аэрации.
7. Блок ультрафиолетового облучения.
8. Бойлер.
9. Блок стабилизации pH воды.
10. Главный насос.
11. Первый воздушный компрессор.
12. Первый рыбный танк.
13. Второй рыбный танк.
14. Третий рыбный танк.
15. Четвертый рыбный танк.
16. Пятый рыбный танк.
17. Шестой рыбный танк.
18. Седьмой рыбный танк.
19. Восьмой рыбный танк.
20. Девятый рыбный танк.
21. Десятый рыбный танк.
22. Одиннадцатый рыбный танк.
23. Двенадцатый рыбный танк.
24. Тринадцатый рыбный танк.
25. Четырнадцатый рыбный танк.
26. Пятнадцатый рыбный танк.
27. Резервный танк для воды.
28. Второй воздушный компрессор.
29. Блок подачи свежей воды.
30. Блок отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра.
31. Первый затвор.
32. Второй затвор.
33. Третий затвор.
34. Блок уровневой автоматики.
35. Блок слежения и управления параметрами воды.
36. Насос откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра.
Предлагаемое устройство иллюстрируется тремя рисунками:
- на Фиг. 1 схематично в виде блок-схемы представлено предлагаемое устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания осетровых пород рыб, содержащее один рыбный танк;
- на Фиг. 2 схематично в виде блок-схемы представлено предлагаемое устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания осетровых пород рыб, содержащее десять рыбных танков;
- на Фиг. 3 схематично в виде блок-схемы представлено предлагаемое устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания осетровых пород рыб, содержащее пятнадцать рыбных танков.
3
Стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 1 - Фиг. 3) представляет собой емкость с водой, составляющей в заявленном устройстве основу замкнутого цикла водоснабжения. Его назначение заключается в обеспечении стабильности расхода прогоняемой по замкнутому акваконтуру воды и в обеспечении стабильности ее параметров. Стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 1 - Фиг. 3) может быть выполнен из железобетона, снабженного входами и выходами для потоков воды. Блок механической фильтрации 2 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для очистки оборотной воды (в данном случае поступающей из стабилизационного водяного танка 1 (Фиг. 1 - Фиг. 3)) от механических примесей. В качестве фильтрующих элементов блока механической фильтрации 2 (Фиг. 1 - Фиг. 3) может быть использован набор фильтров для тонкой механической очистки воды [3]. Блок биологического обогащения воды 3 (Фиг. 1 - Фиг. 3) служит для улучшения характеристик воды в замкнутом цикле водоснабжения за счет того, что часть загрязненной воды (вместе с осадочными фракциями) посредством насоса откачки осадочных фракции из блока биологического обогащения воды 3 (Фиг. 1 - Фиг. 3) исключается из оборота, а вторая часть воды (без осадочных фракций) отправляется на очистку в денитрификационный биофильтр 4 (Фиг. 1 - Фиг. 3). В денитрификационном биофильтре 4 (Фиг. 1 - Фиг. 3) происходит нормализация оборотной воды по уровню нитратов в ней. Нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 1 - Фиг. 3) обеспечивает нормализацию поступающей в него через водяной затвор 33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) оборотной воду по уровню аммонийного азота и нитритам. Канал аэрации 6 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для комплексного управления параметрами воды и получения информации о ее состоянии для других блоков заявленного устройства (в частности, информации об уровне обогащения воды кислородом, для удаления углекислого газа, для изменения pH воды, для выдачи информации об уровне воды, для выдачи информации собственно о параметрах воды). Блок ультрафиолетового облучения 7 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для лучевой обработки проточной воды (в диапазоне с длиной волны от 100 до 400 нм, предпочтительно с длиной волны от 100 до 200 нм) с целью ее обеззараживания (максимальная эффективность достигается в области длины волны 260 нм), т.е. нанесения фатальных повреждений в структурах мембран и клеточных стенок потенциально патогенных (для выращиваемой рыбы) микроорганизмов. Бойлер 8 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для изменения температуры проходящей через него воды. Конструктивное воплощение водяного проточного бойлера может быть различным, например, таким, как это раскрыто в источнике [4]. Блок стабилизации pH воды предназначен для задания силы (веса) водорода в воде pH /PondusHydrogenii-лат./. Принято, что при повышенном значении уровня pH в воде (более 7,6 единиц) вода считается щелочной. Соответственно, при низком уровне pH воды (ниже 7,0 единиц) вода считается кислотной. Регулирование pH воды осуществляют введением в нее, например, химических соединений типа AquaDoctorpHMinus или AquaDoctorpHPlus [5]. Главный насос 10 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для создания условий перемещения воды по контуру устройства с замкнутым циклом водоснабжения. В качестве его может быть использован осевой гидравлический насос марки Hydro-TechS6P [6] с производительностью до 267 м/час. Первый воздушный компрессор 11 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для нагнетания воздуха в денитрификационный биофильтр 4 (Фиг. 1 - Фиг. 3), нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и канал аэрации 6 (Фиг. 1 - Фиг. 3).
Основное требование к конструкции первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 1 - Фиг. 3), предлагаемого устройства, заключается в том, чтобы он не служил источником загрязнения воды маслами. Это условие гарантированно обеспечивает, например, конструкция воздушного компрессора для аэрации воды модели AirPumpAP200X [7]. Рыбный танк 12-26 (Фиг. 1 - Фиг. 3) представляет собой выполненный из железобетона бассейн предпочтительно прямоугольной формы, в котором и производится выращивание рыбы. От снабжен входными и выходными водоводами, которые входят в замкнутый контур водоснабжения. Назначение резервного танка для воды 27 (Фиг. 1 - Фиг. 3) вытекает из его названия. По существу, его расположение между, по существу, одним рыбным танком 12 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и стабилизационным водяным танком 1 (Фиг. 1 - Фиг. 3) обеспечивает возможность поддержания уровня воды в канале аэрации 6 (Фиг. 1 - Фиг. 3), сброса и восполнения воды в одном из рыбных танков 12-26 (Фиг. 1 - Фиг. 3), восполнения потерь воды в замкнутом контуре водоснабжения при очистке нитрификационного биофильтра 5 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и очистке денитрификационного биофильтра 4 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Второй воздушный компрессор 28 (Фиг. 1 - Фиг. 3) обеспечивает возможность подачи воздуха только в рыбные танки 12-26 (Фиг. 1 - Фиг. 3) с целью обогащения воды последних кислородом и частичного удаления из нее углекислого газа. Конструктивно второй воздушный компрессор 28 (Фиг. 1 - Фиг. 3) может не отличаться от первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Замкнутая система водоснабжения ввиду исключения из цикла оборота отработанной воды и воды в составе осадочных фракции требует восполнения потери. Для этих целей в предлагаемом устройстве используют блок подачи свежей воды 29 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Рассматриваемый блок может быть исполнен разнообразно, а именно: как блок подачи свежей воды из артезианской скважины, или как блок подачи свежей воды путем подвода ее по трубопроводу из внешнего источника воды, например, реки, родника, озера и прочих пресноводных источников.
Часть воды, непригодной к дальнейшему использованию (в том числе и из-за наличия в ней осадочных фракции), принудительно поступает в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра 30 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Первый 31 (Фиг. 1 - Фиг. 3), второй 32 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и третий 33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) затворы обеспечивают управление водным потоком при разных режимах работы замкнутой системы водоснабжения (затвор 33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) открыт, а затворы 31(Фиг. 1 - Фиг. 3) и 32(Фиг. 1 - Фиг. 3) закрыты - это режим очистки воды нитрификационным биофильтром 5 (Фиг. 1 - Фиг. 3); затворы 31 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и 33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) закрыты, а затвор 32 (Фиг. 1 - Фиг. 3) открыт - это режим очистки самого нитрификационного биофильтра 5 (Фиг. 1 - Фиг. 3); затворы 32 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и 33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) закрыты, а затвор 31 (Фиг. 1 - Фиг. 3) открыт - это режим выполнения профилактических работ на механическом фильтре 2 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Конструктивно затворы 31-33 (Фиг. 1 - Фиг. 3) могут быть выполнены подобно затвору задвижки, раскрытому в источнике информации [8]. Блок уровневой автоматики 34 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для контроля уровня воды в зоне затворов 31-33 (Фиг. 1 - Фиг. 3), в канале аэрации 6 (Фиг. 1 - Фиг. 3), в блоке механической фильтрации 2 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и в стабилизационном водяном танке 1 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Рассматриваемый блок соединен с ними информационно-коммутационными каналами. Конструктивно блок уровневой автоматики 34 (Фиг. 1 - Фиг. 3) может быть выполнен на базе технического решения, раскрытого в источнике информации [9]. Блок слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 1 - Фиг. 3) информационно-коммутационно взаимодействует с каналом аэрации 6 (Фиг. 1 - Фиг. 3), блоком ультрафиолетового облучения 7 (Фиг. 1 - Фиг. 3), бойлером 8 (Фиг. 1 - Фиг. 3) и блоком стабилизации pH воды 9 (Фиг. 1 - Фиг. 3). Конструктивно он может быть выполнен на основе микропроцессора, раскрытого в источнике информации [10], который взаимодействует - через интерфейсы с датчиками контроля концентрации веществ в воде (например, нитритов и нитратов), датчиком температуры воды, датчиком концентрации кислорода в воде, датчиком текущего показателя pH воды и т.д. Насос откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра 36 (Фиг. 1 - Фиг. 3) предназначен для выполнения функций, перечисленных в его названии. Данный насос может быть снабжен электрическим приводом на базе асинхронного двигателя АИР 80 В4-1М1081-У3 [11]. Работа предложенного устройства поясняется нижеприведенными тремя примерами.
Пример №1
2
2
Зарыбление одного рыбного танка 12 (Фиг. 1) с суммарным зеркалом воды 100 м (толщина слоя воды составляет 1,5 м) произведено однолетками русского осетра с плотностью посадки 120 кг/м при температуре воды 25°C, pH воды 7,0 и величине массового протока воды через главный насос 10 (Фиг. 1) равной 35 л/с.
3
3
Из рыбного танка 12 (Фиг. 1) вода непрерывным потоком поступает в стабилизационный танк 1 (Фиг. 1), имеющий объем 5 м. Из стабилизационного танка 1 (Фиг. 1) вода подается в блок механической фильтрации 2 (Фиг. 1). Из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 1) примерно 0,5% воды с отходами жизнедеятельности русского осетра и 2,5% воды из стабилизационного танка 1 (Фиг. 1) поступают в блок биологического обогащения воды 3 (Фиг. 1), а оставшуюся часть воды направляют на третий затвор 33 (Фиг. 1), который предварительно открывают посредством использования соответствующего информационно-коммутационного канала из блока уровневой автоматики 34(Фиг. 1). Вода из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 1) направляется через затвор 33 (Фиг. 1) в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 1). Вода из блока биологического обогащения воды 3 (Фиг. 1) подается в денитрификационный биофильтр 4 (Фиг. 1), из которого она вновь направляется в стабилизационный танк 1 (Фиг. 1). Периодически отходы жизнедеятельности бактерий биофильтров посредством насоса откачки осадочных фракций 36 (Фиг. 1) удаляются из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра путем сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций 30 (Фиг. 1). Процесс откачки осадочных фракций из денитрификационного биофильтра 4 (Фиг. 1) происходит при подаче в него воздуха (с расходом около 150 м/час) из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 1). Поступившая в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 1) вода подвергается интенсивной аэрации вследствие подачи в данный биофильтр сжатого (примерно до избыточного давления 0,51 атм) воздуха из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 1) и затем выводится в канал аэрации 6 (Фиг. 1). Кроме этого, в канал аэрации 6 (Фиг. 1) круглосуточно подается поток воды из блока подачи свежей воды 29 (Фиг. 1) в объеме 5-6% от находящейся в рыбном танке 12 (Фиг. 1) воды. Также из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 1) в воду в канале аэрации 6 (Фиг. 1) подают сжатый воздух (примерно 0,29-0,31 м на одну тонну находящейся в канале аэрации 6 (Фиг. 1) воды).
Опустошение канала аэрации 6 (Фиг. 1) или появление избытка воды в нем контролируют посредством информационно-коммутационногоканала между блоком уровневой автоматики 34 (Фиг. 1) и каналом аэрации 6 (Фиг. 1). В случае развития тенденции к переполнению канала аэрации 6 (Фиг. 1) водой, усиливается темп ее сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра 30 (Фиг. 1). В случае интенсивного опустошения канала аэрации 6 (Фиг. 1) блок уровневой автоматики 34 (Фиг. 1) включает насос подачи воды из резервного танка 27 (Фиг. 1).
Поскольку канал аэрации 6 (Фиг. 1) оснащают датчиками (в частности, датчиком температуры, датчиком уровня pH, датчиком кислорода), информация от них по информационно-коммутационному каналу поступает в блок слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 1). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 1) отклонения показателя pH воды в канале аэрации 6 (Фиг. 1) от первоначально заданного значения (в частности, от значения 7,0) с тенденцией понижения, последний запускает работу блока стабилизации pH воды 9 (Фиг. 1), а в случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 1) отклонения показателя температуры воды в канале аэрации 6 (Фиг. 1) от заданного (в частности, от значения 25°C) с тенденцией понижения, последний запускает в работу узел изменения температуры бойлера 8 (Фиг. 1). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 1) отклонения уровня кислорода в воде до минимальных значений (4,5-5 млг/литр) в канале аэрации 6 (Фиг. 1), он звуковыми и/или световыми сигналами оповещает персонал о необходимости перевода работы воздушного компрессора 11 (Фиг. 1) в аварийный режим. Нормализированная в предыдущих блоках заявленного устройства вода самотеком поступает в главный насос 10 (Фиг. 1), откуда ее уже принудительно (под избыточным давлением) перемещают на первый вход рыбного танка 12 (Фиг. 1). Одновременно с этим на второй вход упомянутого рыбного танка со второго воздушного компрессора 28 (Фиг. 1) подают сжатый воздух, аэрируя таким образом воду непосредственно в рыбном танке 12 (Фиг. 1).
Вода из первого выхода рыбного танка 12 (Фиг. 1) по водоводу поступает непосредственно в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 1), а вода из второго выхода рыбного танка 12 (Фиг. 1) при необходимости по водоводупоступает в резервный танк для воды 27 (Фиг. 1), уровень в котором контролируется посредством двух информационно-коммутационных каналов работой блока уровневой автоматики 34 (Фиг. 1), и только затем эта вода может поступить в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 1).
Естественно, что через первый и второй выход рыбного танка 12 (Фиг. 1) в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 1) поступает вода, загрязненная продуктами жизнедеятельности выращиваемой рыбы, остатками ее корма и патогенными (для рыбы) микроорганизмами. Но пройдя описанный выше замкнутый цикл водоснабжения, эта вода поступает на первый вход рыбного танка 12 (Фиг. 1) уже очищенной, обеспечивающей эффективное и высокопроизводительное выращивание русского осетра, что подтверждается сопоставительными испытаниями, которые представлены в Таблице №1.
Как следует из представленных в Таблице №1 результатов сопоставительных испытаний с устройством-прототипом, предлагаемое устройство гарантированно обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Пример №2
2
2
Зарыбление десяти рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) с суммарным зеркалом воды 1000 м (толщина слоя воды составляет 1,5 м) произведено однолетками сибирского осетра с плотностью посадки 120 кг/м при температуре воды 23°C, pH воды 7,0 и величине массового протока воды через главный насос 10 (Фиг. 2) равной 350 л/с.
3
3
3
Из десяти рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) вода непрерывным потоком поступает в стабилизационный танк 1 (Фиг. 2), имеющий объем 50 м. Из стабилизационного танка 1 (Фиг. 2) вода подается в блок механической фильтрации 2 (Фиг. 2). Из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 2) примерно 0,5% воды с отходами жизнедеятельности сибирского осетра и 2,5% воды из стабилизационного танка 1 (Фиг. 2) поступают в блок биологического обогащения воды 3 (Фиг. 2), а оставшуюся часть воды направляют на третий затвор 33 (Фиг. 2), который предварительно открывают посредством использования соответствующего информационно-коммутационного канала из блока уровневой автоматики 34 (Фиг. 2). Вода из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 2) направляется через затвор 33 (Фиг. 2) в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 2). Вода из блока биологического обогащения воды 3 (Фиг. 2) подается в денитрификационный биофильтр 4 (Фиг. 2), из которого она вновь направляется в стабилизационный танк 1 (Фиг. 2). Периодически отходы жизнедеятельности бактерий биофильтров посредством насоса откачки осадочных фракций 36 (Фиг. 2) удаляются из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра путем сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций 30 (Фиг. 2). Процесс откачки осадочных фракций из денитрификационного биофильтра 4 (Фиг. 2) происходит при подаче в него воздуха (с расходом около 300 м/час) из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 2). Поступившая в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 2) вода подвергается интенсивной аэрации вследствие подачи в данный биофильтр сжатого (примерно до избыточного давления 0,51 атм.) воздуха из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 2) и затем выводится в канал аэрации 6 (Фиг. 2). Кроме этого, в канал аэрации 6 (Фиг. 2) круглосуточно подается поток воды из блока подачи свежей воды 29 (Фиг. 2) в объеме 5-6% от находящейся в рыбных танках 12-21 (Фиг. 2) воды. Также из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 2) в воду в канале аэрации 6 (Фиг. 2) подают сжатый воздух (примерно 0,29-0,31 м на одну тонну находящейся в канале аэрации воды).
Опустошение канала аэрации 6 (Фиг. 2) или избыток воды в нем контролируют посредством информационно-коммутационного канала между блоком уровневой автоматики 34 (Фиг. 2) и каналом аэрации 6 (Фиг. 2). В случае развития тенденции к переполнению канала аэрации 6 (Фиг. 2) водой, усиливается темп ее сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра 30 (Фиг. 2). В случае интенсивного опустошения канала аэрации 6 (Фиг. 2) блок уровневой автоматики 34 (Фиг. 2) включает насос подачи воды из резервного танка 27 (Фиг. 2).
Поскольку канал аэрации 6 (Фиг. 2) оснащают датчиками (в частности, датчиком температуры, датчиком уровня pH, датчиком кислорода), информация от них по информационно-коммутационному каналу поступает в блок слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 2). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 2) отклонения показателя pH воды в канале аэрации 6 (Фиг. 2) от первоначально заданного значения (в частности, от значения 7,0) с тенденцией понижения, последний запускает работу блока стабилизации pH воды 9 (Фиг. 2), а в случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 2) отклонения показателя температуры воды в канале аэрации 6 (Фиг. 2) от заданного (в частности, от значения 23°С) с тенденцией понижения, последний запускает в работу узел изменения температуры бойлера 8 (Фиг. 2). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 2) отклонения уровня кислорода в воде до минимальных значений (4,5-5 млг/литр) в канале аэрации 6 (Фиг. 2), последний производит звуковое и/или световое оповещение персонала о необходимости перевода работы воздушного компрессора 11 (Фиг. 2) на аварийный вариант функционирования. Нормализированная в предыдущих блоках заявленного устройства вода самотеком поступает в главный насос 10 (Фиг. 2), откуда ее уже принудительно под давлением перемещают на первые входы рыбных танков 12-21 (Фиг. 2). Одновременно с этим на вторые входы упомянутых рыбных танка со второго воздушного компрессора 28(Фиг. 2) подают сжатый воздух, аэрируя таким образом воду непосредственно в самих рыбных танках 12-21 (Фиг. 2).
Вода из первых выходов рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) по водоводам поступает непосредственно в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 2), а вода из вторых выходов рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) при по водоводам поступает в резервный танк для воды 27 (Фиг. 2), уровень в котором контролируется посредством двух информационно-коммутационных каналов работой блока уровневой автоматики 34 (Фиг. 2), и только затем эта вода может поступить в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 2).
Естественно, что через первый и второй выходы рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 2) поступает вода, загрязненная продуктами жизнедеятельности рыбы, остатками ее корма и патогенными (для выращиваемой рыбы) микроорганизмами. Но пройдя описанный выше в данном примере замкнутый цикл водоснабжения, эта вода поступает на первые входы рыбных танков 12-21 (Фиг. 2) уже очищенной, обеспечивающей эффективное и высокопроизводительное выращивание сибирского осетра, что подтверждается сопоставительными с устройством-прототипом испытаниями, представленными в Таблице №2.
Как следует из представленных в Таблице №2 результатов сопоставительных испытаний с устройством-прототипом, предлагаемое устройство гарантированно обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Пример №3
2
2
Зарыбление пятнадцати рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) с суммарным зеркалом воды 1500 м (толщина слоя воды составляет 1,5 м) произведено однолетками гибрида русского и сибирского осетров сплотностью посадки 120 кг/м при температуре воды 25°C, pH воды 7,0 и величине массового протока воды через главный насос 10 (Фиг. 1) равной 525 л/с.
3
Из пятнадцати рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) вода непрерывным потоком поступает в стабилизационный танк 1 (Фиг. 3), имеющий объем 75 м. Из стабилизационного танка 1(Фиг. 3) вода подается в блок механической фильтрации 2 (Фиг. 3). Из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 3) примерно 0,5% воды с отходами жизнедеятельности гибрида русского и сибирского осетров и 2,5% воды из стабилизационного танка 1 (Фиг. 3) поступают в блок биологического обогащения воды 3 (Фиг. 3), а оставшуюся часть воды направляют на третий затвор 33 (Фиг. 3), который предварительно открывают посредством использования соответствующего информационно-коммутационного канала из блока уровневой автоматики 34 (Фиг. 3). Вода из блока механической фильтрации 2 (Фиг. 3) направляется через затвор 33 (Фиг. 3) в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 3). Вода из блока биологического обогащения воды 3 (Фиг. 3) подается в денитрификационный биофильтр 4 (Фиг. 3), из которого она вновь направляется в стабилизационный танк 1 (Фиг. 3).
3
3
Периодически отходы жизнедеятельности бактерий биофильтров посредством насоса откачки осадочных фракций 36 (Фиг. 3) удаляются из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра путем сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций 30 (Фиг. 3). Процесс откачки осадочных фракций из денитрификационного биофильтра 4 (Фиг. 3) происходит при подаче в него воздуха (с расходом около 450 м/час) из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 3). Поступившая в нитрификационный биофильтр 5 (Фиг. 3) вода подвергается интенсивной аэрации вследствие подачи в данный биофильтр сжатого (примерно до избыточного давления 0,51 атм.) воздуха из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 3) и затем выводится в канал аэрации 6 (Фиг. 3). Кроме этого в канал аэрации 6 (Фиг. 3) круглосуточно подается поток воды из блока подачи свежей воды 29(Фиг. 3) в объеме 5-6% от находящейся в рыбных танках 12-26 (Фиг. 3) воды. Также из первого воздушного компрессора 11 (Фиг. 3) в воду в канале аэрации 6 (Фиг. 3) подают сжатый воздух (примерно 0,29-0,31 м на одну тонну находящейся в канале аэрации 6 (Фиг. 3) воды).
Опустошение канала аэрации 6 (Фиг. 3) или избыток воды в нем контролируют посредством информационно-коммутационного канала между блоком уровневой автоматики 34 (Фиг. 3) и каналом аэрации 6 (Фиг. 3). В случае развития тенденции к переполнению канала аэрации 6 (Фиг. 3) водой, усиливается темп ее сброса в блок отвода отработанной воды и осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, денитрификационного биофильтра и нитрификационного биофильтра 30 (Фиг. 3). В случае интенсивного опустошения канала аэрации 6 (Фиг. 3) блок уровневой автоматики 34 (Фиг. 2) включает насос подачи воды из резервного танка 27 (Фиг. 3).
Поскольку канал аэрации 6 (Фиг. 3) оснащают датчиками (в частности, датчиком температуры, датчиком уровня pH, датчиком кислорода), информация от них по информационно-коммутационному каналу поступает в блок слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 3). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 3) отклонения показателя pH воды в канале аэрации 6 (Фиг. 3) от первоначально заданного значения (в частности, от значения 7,0) с тенденцией понижения, последний запускает работу блока стабилизации pH воды 9 (Фиг. 3), а в случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 3) отклонения показателя температуры воды в канале аэрации 6 (Фиг. 3) от заданного (в частности, от значения 25°C) с тенденцией понижения, последний запускает в работу узел изменения температуры бойлера 8 (Фиг. 3). В случае обнаружения блоком слежения и управления параметрами воды 35 (Фиг. 3) отклонения уровня кислорода в воде до минимальных значений (4,5-5 млг/литр) в канале аэрации 6 (Фиг. 3), последний звуковой и/или световой сигнализацией оповещает персонал о необходимости перевода работы воздушного компрессора 11 (Фиг. 3) в аварийный режим функционирования. Нормализированная в предыдущих блоках заявленного устройства вода самотеком поступает в главный насос 10 (Фиг. 3), откуда ее уже принудительно под давлением перемещают на первые входы рыбных танков 12-26 (Фиг. 3). Одновременно с этим на вторые входы упомянутых рыбных танков со второго воздушного компрессора 28 (Фиг. 3) подают сжатый воздух, аэрируя таким образом воду непосредственно в самих рыбных танках 12-26 (Фиг. 3).
Вода из первых выходов рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) по водоводам поступает непосредственно в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 3), а вода из вторых выходов рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) по водоводам поступает в резервный танк для воды 27 (Фиг. 3), уровень в котором контролируется посредством двух информационно-коммутационных каналов работой блока уровневой автоматики 34 (Фиг. 3). И только затем эта вода может поступить в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 3).
Естественно, что через первый и второй выходы рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) в стабилизационный водяной танк 1 (Фиг. 3) поступает вода, загрязненная продуктами жизнедеятельности рыбы, остатками ее корма и патогенными (для выращиваемой рыбы) микроорганизмами. Но пройдя описанный выше в данном примере замкнутый цикл водоснабжения, проточная вода поступает на первые входы рыбных танков 12-26 (Фиг. 3) уже очищенной, обеспечивающей эффективное и высокопроизводительное выращивание гибрида русского и сибирского осетров, что подтверждается сопоставительными с устройством-прототипом испытаниями, которые представлены в Таблице №3.
Как следует из представленных в Таблице №3 результатов сопоставительных испытаний с устройством-прототипом, предлагаемое устройство гарантированно обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Для производства предложенного устройства могут быть использованы известные материалы, блоки, узлы и механизмы, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию патентоспособности полезной модели «промышленная применимость».
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Полезная модель РФ №144242, МПК: А01К 61/00, опуб. 10.08.2014 г., Бюл. №22.
2. Полезная модель РФ №129762, МПК: А01К 61/00, опуб. 10.07.2013 г., Бюл. №19, (прототип)
3. www.ecodar.ru «Промышленные фильтры для воды».
4. Изобретение РФ №2529969, МПК: F24H 9/12, опуб. 20.08.2013 г., Бюл. №23.
5. www.pool-market.com.
6. www.diamondtool.ru.
7. www.klimeco.ru.
8. Полезная модель РФ №79319, МПК: F16K 3/12, опуб. 27.12.2008 г., Бюл.№36.
9. Изобретение РФ №2487536, МПК: А01К 61/00, опуб. 20.07.2013 г., Бюл. №20.
10. Полезная модель РФ №80164, МПК: С12М 1/06, опуб. 27.01.2009 г., Бюл. №3.
11. www/td-automatika.ru.