Устройство для отбора гидробиологических проб перифитона в условиях работающих биофильтров рыбоводных установок замкнутого водооборота

Полезная модель относится к современным приборам для изучения гидробиоценозов биологических очистных сооружений рыбоводных установок, предназначена для фиксации в постоянном положении на различной глубине субстратов для формирования гидробиоценоза в условиях характерных для работающих биофильтров с целью его дальнейшего микроскопического исследования.
8
Известно устройство (патент РФ 2559546), которое включает емкость, снабженную пружинообразным приспособлением из мягкой проволоки, закрученной в виде 10 витков, под углом не менее 10-12° к вертикальной оси, диаметром 17 мм. Пружинообразное приспособление имеет два плеча длиной 70 мм для размещения внутри емкости и его удаления из нее, приспособление выполнено с возможностью установки между витками покровных стекол с размером 20×20×0,6 мм. Функции устройства заключаются в создании биопленки на покровных стеклах. Покровные стекла помещают между витками пружинообразного приспособления внутри емкости. Емкость заполняют экспериментальной средой, добавляют в емкость суспензию холерных вибрионов и инкубируют при конечной концентрации холерных вибрионов в n×10 КОЕ/мл с доведением до минимального порога чувствительности 0,1 КОЕ/мл при комнатной температуре.
Недостатком указанного аналога является невозможность использования применительно к биофильтрам рыбоводных установок, очистных сооружений и проточных систем в целом, невозможность установки покровных стекол в потоке.
Известно устройство (патент РФ 2213965), изобретение относится к медицине, в частности, к лабораторной диагностике. Устройство для исследования биологического материала, содержащее корпус, крышку, уплотнительную шайбу и пористую прокладку с полимерной мембраной для нанесения исследуемого материала, причем пористая прокладка закреплена между корпусом и крышкой, а в корпусе и в крышке выполнены выемки, образующие объем, в котором размещена пластина, и в корпусе выполнен канал, сообщающийся с объемом для подачи жидкой среды. Устройство позволяет повысить точность исследования биологического материала. Проводят забор биологической пробы, фильтрование, окрашивание и микроскопирование полученного осадка, при этом после забора пробы выполняют суспензирование, фильтрование осуществляют при помощи прозрачной полимерной пористой мембраны, а микроскопирование осадка производят на всю его глубину непосредственно на мембране.
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности наблюдения за формирование перифитона внутри биофильтров и очистных сооружениях, необходимостью разбора устройства для проведения оценки.
Известно устройство (патент РФ 178083), изобретение из области исследования биообрастаний с позиции устойчивости к коррозии материалов. Устройство, содержащее корпус проточной биологической ячейки с выемкой, при этом в корпусе выполнены горизонтальные каналы с вкрученными штуцерами, в верхней части корпуса установлена крышка с отверстием, соответствующим форме выемки, при этом между корпусом и крышкой установлено покровное стекло, при этом устройство загерметизировано с помощью эластичного уплотнения, при этом между покровным стеклом и дном выемки корпуса образована камера, на дне которой размещена пластинка исследуемого материала, находящегося в жидкой проточной или неподвижной среде, при этом устройство устанавливается между двух емкостей, соединенных гибкими трубками со штуцерами. Корпус и крышка выполнены из прозрачного полимерного материала, просвет между покровным стеклом и пластиной для нанесения исследуемого материала не превышает 0,7 мм, каналы для подвода и отвода жидкой среды снабжены запорными механизмами, для визуальной оценки процесса не требуется разбор ячейки и извлечение пластинки исследуемого материала, покровного стекла.
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности наблюдения за ростом и развитием биообрастаний непосредственно в биофильтрах и очистных сооружениях, невозможность установки более одного субстрата и проведения сравнительной оценки биобрастаний на разных глубинах.
Прототипом устройства являются установки, используемые в естественных водоемах [2], погружение стекол в воду производится с помощью пенопластовых поплавков и резиновых пробок, в прорези которых вставляются одним концом «стекла обрастаний». Поплавки и пробки со стеклами надевают на заякоренный трос или вбитый в грунт длинный штырь, шест, трубку и т.д.
Недостатком указанного устройства является невозможность использования в искусственных установках без грунта, невозможность использования в среде с биозагрузкой, барботажем и высокой проточностью.
Задачей полезной модели является создание устройства, которое позволяет изучать процесс формирования и текущее состояние перифитона в биологических фильтрах работающих рыбоводных установок замкнутого водооборота (УЗВ) для оценки состояния и эффективности работы биопленки.
Поставленная техническая задача решается в полезной модели, включающей выполненную с возможностью крепления к стенке емкости биофильтра горизонтальную направляющую длиной 41 см с сечением 2×2 см, на которой, с возможностью перемещения и фиксации на расстоянии от 6 до 30 см от точки установки, установлена вертикальная направляющая прямоугольного профиля с сечением 1,5×1,5 см, на которой, с возможностью перемещения и фиксации на глубине от 0 до 110 см, установлены крепления для искусственного субстрата, при этом, все элементы выполнены из анодированного алюминия, а крепления для субстрата снабжены резиновыми прокладками. Крепления для искусственного субстрата зафиксированы на разных глубинах.
Техническим результатом является возможность отбора сопоставимых между собой гидробиологических проб перифитона в условиях отбора проб на объектах аквакультуры. Возможность установки на фиксированной глубине от поверхности воды позволяет получать сравнимые результаты, а надежность крепления снижает риск утраты искусственного субстрата и срыва отбора проб. Конструкция позволяет изменять расстояние от стенки биофильтра до точки погружения пластин от 6 до 30 см, глубину погружения в зависимости от размеров биофильтра от 30 до 140 см, глубину погружения пластин от поверхности воды от 0 до 110 см.
Устройство представляет собой направляющую прямоугольного профиля с креплениями для искусственного субстрата, а также элемент жесткого крепления основной направляющей к стенке емкости. Устройство позволяет получать пробы перифитона (обрастаний) в условиях работающих биофильтров рыбоводных установок замкнутого водооборота (УЗВ), очистных сооружений. За счет универсального жесткого крепления к емкости и регулируемых креплений искусственного субстрата данная конструкция позволяет устанавливать субстрат на необходимой глубине и получать пробы пригодные для сравнительного анализа при использовании на различных объектах.
Для сбора проб могут быть использованы различные типы искусственного субстрата, в том числе рекомендованные в [1].
Процесс биообрастания проходит в условиях биофильтра. Устройство для отбора гидробиологических проб перифитона в условиях работающих биофильтров рыбоводных установок замкнутого водооборота устойчиво к механическим воздействиям внутри работающих биофильтров. Субстраты находятся в постоянном положении. Глубина погружения субстрата регулируется. Также регулируется расстояние от стенки исследуемого сооружения. Устройство выполнено из коррозиестойких материалов.
Устройство предназначено для фиксации в постоянном положении на различной глубине субстратов для формирования гидробиоценоза в условиях характерных для работающих биофильтров с целью его дальнейшего микроскопического исследования.
Полезная модель поясняется фигурами 1 и 2.
На фиг. 1 изображена конструкция для фиксации пластины на разных глубинах. Цифрами обозначены
1 - зажимное крепление;
2 - горизонтальная направляющая;
3 - вертикальная направляющая;
4 - крепление для пластин.
На фиг. 2 показан вариант комплектации конструкции.
Устройство состоит из зажимного крепления 1 на стенку биофильтра толщиной до 3 см, для регулировки зазора крепления используются два болтовых соединения; горизонтальной направляющей 2 длиной 41 см с сечением 2×2 см, по которой перемещается и фиксируется зажимное крепление, фиксация зажимного крепления производится с помощью двух болтовых соединений; вертикальной направляющей 3 длиной 141 см с сечением 1,5×1,5 см, по которой перемещается и фиксируется горизонтальная направляющая, фиксация горизонтальной направляющей производится с помощью двух болтовых соединений; трех креплений для пластин 4, расположенных на вертикальной направляющей, каждое крепление свободно перемещается и фиксируется в зависимости от желаемой глубины установки пластин. Крепления для пластин 4 состоят из двух элементов фиксируемых на направляющей, и крепящихся друг к другу с помощью винтовых соединений. Винтовые соединения позволяют регулировать расстояние между элементами крепления.
Изучать гидробиоценоз возможно как в зависимости от положения субстратов относительно поверхности, так и в зависимости от времени экспозиции в биологическом фильтре. Исследования могут проводиться в биофильтрах с плавающей или тонущей загрузкой, в условиях периодической продувки или постоянного барботажа.
Источники:
1. Фауна аэротенков (Атлас). Л., Наука, 1984. 264 с.
2. Боголюбов, А.С. Методика изучения перифитона и оценки сапробности водоемов / А.С. Боголюбов. М.: Экосистема, 1997. 10 с.