УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВЕДЕНИЯ ФИТОПЛАНКТОНА И ЗООПЛАНКТОНА

Устройство для разведения фитопланктона и зоопланктона
Полезная модель относится к области культивирования фитопланктона и зоопланктона, которые используются для кормления рыб.
Известны емкости для воды, которые используются для культивирования фитопланктона и зоопланктона, например, чаны, открытые полиэтиленовые садки или садки из капроновой сетки, бассейны. Размер таких емкостей может быть по ширине и длине самый различный, но по высоте не должен превышать 1,7 м, т.к. недостаток света на глубине ухудшает процесс фотосинтеза фитопланктона. Садки могут быть изготовлены из мелкоячеистого капронового сита. Непременным условием разведения фитопланктона и зоопланктона в этих садках является обеспечение их теплой водой или размещение их летом в местах, обеспечивающих хороший прогрев (Ф.И. Суховерхое и др. Прудовое рыбоводство. -М., Пищевая промышленность, 1975, с. 346).
Недостатком этих емкостей является то, что они освещаются только сверху, а не со всех сторон. Это отрицательно отражается на процессе фотосинтеза и продуктивности фитопланктона.
Кроме того, атмосферный кислород достаточно насыщает только поверхностный слой воды в этих емкостях, что может вызвать в ночное время замор зоопланктона, т.к. в ночное время кислород поглощается зоопланктоном и фитопланктоном.
Слабая проточность в садках и отсутствие проточности в бассейнах и чанах также отрицательно сказывается на насыщении этих емкостей кислородом.
Все это не позволяет увеличить плотность заселения зоопланктона в единице объема и, соответственно, съем зоопланктона с единицы площади, т.к. лимитирующим фактором повышения продуктивности зоопланктона является недостаток кислорода.
В садках, бассейнах, чанах необходим периодический облов специальным сачком, т.к. интенсивное развитие фитопланктона и зоопланктона приводит к ухудшению условий их содержания.
За прототип принят аквариум для разведения фитопланктона и зоопланктона, выполненный из прозрачного материала. Для протекания процесса фотосинтеза применяется естественное и/или искусственное освещение. А для повышения насыщения воды кислородом, особенно в ночное время, применяются компрессоры, подающие сжатый воздух через специальные насадки в аквариум (A.M. Кочетов, Домашний аквариум. - М., «Аркадия», 1997, с. 31, 130, 138).
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, следующие.
Устройство для разведения фитопланктона и зоопланктона содержит емкости для воды из светопрозрачного материала.
Причины, препятствующие получению требуемого технического результата по прототипу следующие.
В аквариуме нет проточности воды, и могут образовываться застойные зоны с недостатком кислорода. В застойных зонах наблюдается неравномерность обеспечения кислородом и элементами питания, отсутствует интенсивное перемешивание
воды. Это приводит к снижению продуктивности биомассы фитопланктона и зоопланктона.
Высота стенок аквариума и глубина воды в аквариуме лимитируют поступление атмосферного кислорода в придонные слои, т.к. достаточно насыщается кислородом только поверхностный слой воды. В ночное время отсутствие фотосинтеза и расход кислорода на дыхание фитопланктона и зоопланктона может привести к дефициту кислорода, что не позволяет повысить продуктивность зоопланктона на единицу объема воды и, соответственно, на единицу площади.
Для поддержания приемлемых условий содержания зоопланктона необходимо проводить вылов для разреживания его количества и для дальнейшего воспроизводства зоопланктона.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели - многократное увеличение продуктивности фитопланктона и зоопланктона, как с единицы объема воды, так и с единицы площади устройства, а также удобство обслуживания.
Технический результат достигается следующим образом.
Емкости для воды из светопрозрачного материала выполнены в виде лотков. Лотки установлены друг над другом с зазором между ними не менее 0,5 см. Сливные торцовые стенки каждого из лотков расположены над внутренней стороной несливных торцовых стенок и высота их меньше, чем высота остальных стенок.
Существенные признаки заявляемой полезной модели следующие.
Устройство для разведения фитопланктона и зоопланктона содержит емкости для воды из светопрозрачного материала. Эти емкости выполнены в виде лотков.
Лотки установлены друг над другом с зазором между ними не менее 0,5 см.
Сливные торцовые стенки каждого из лотков расположены над внутренней стороной несливных торцовых стенок.
Высота сливных торцовых стенок меньше, чем высота остальных стенок лотков.
В отличие от прототипа емкости для воды выполнены в виде лотков. Лотки установлены друг над другом с зазором между ними не менее 0,5 см. Сливные торцовые стенки каждого из лотков расположены над внутренней стороной несливных торцовых стенок. Высота сливных торцовых стенок лотков меньше, чем высота остальных стенок.
Емкости для воды в заявляемом устройстве выполнены в виде лотков для того, чтобы по лоткам был поток воды, и не было застойных зон, т.е. для осуществления проточности воды без застойных зон. В застойных зонах из-за отсутствия перемешивания наблюдается неравномерность обеспечения кислородом и питательными элементами фитопланктона и зоопланктона.
Лотки выполнены из светопрозрачного материала для улучшения освещенности лотков и интенсификации процесса фотосинтеза фитопланктона.
Фитопланктон насыщает воду кислородом, который используется для дыхания зоопланктоном.
Таким образом, фитопланктон является для зоопланктона пищей и обеспечивает его кислородом для дыхания.
В свою очередь, продукты жизнедеятельности зоопланктона, биогенные элементы и углекислый газ являются питанием для фитопланктона.
Отношение площади поверхности воды к ее объему в лотках на порядок выше , чем в водоемах, бассейнах и аквариумах. Это позволяет иметь развитую поверхность соприкосновения воды с атмосферой. Невысокий слой воды в лотках легко насыщается атмосферным кислородом.
Возможное количество выращиваемого зоопланктона в единице объема воды зависит от количества кислорода, необходимого ему для дыхания. Насыщая воду кислородом, увеличивают удельный выход зоопланктона с единицы объема воды.
Лотки устанавливают друг над другом для экономии площади, занимаемой устройством. Съем зоопланктона с единицы площади устройства пропорционален этажности устройства.
Зазор между лотками должен быть в заявляемом устройстве не менее 0,5см. Это необходимо для вентиляции и насыщения воды атмосферным кислородом, который необходим для дыхания зоопланктона. Если зазор выполнен менее 0,5 см, то ухудшается вентиляция водной поверхности лотков.
Сливные торцовые стенки лотков расположены над внутренней стороной несливных торцевых стенок, и вода перетекает с верхних лотков в нижние самотеком, т.е. воду нужно подавать только в верхний лоток и она самотеком перетекает с одного лотка на другой сверху вниз. Это упрощает устройство и обслуживание, т.к. отпадает необходимость подачи воды в каждый лоток.
Высота сливных торцевых стенок лотков меньше, чем высота остальных стенок. Вода из лотка в лоток переливается только через сливные стенки и отпадает необходимость в сливных штуцерах, которые могут засориться, что приведет к аварии.
Свободное перетекание воды по лоткам вместе с находящимися в ней фитопланктоном и зоопланктоном приводит к саморегуляции содержания их в устройстве, улучшению условий их разведения, стабилизации технологического процесса.
На чертеже представлен общий вид предлагаемого устройства.
Устройство содержит лотки 1 из светопрозрачного материала. Лотки установлены с зазором друг над другом. Сливные торцевые стенки 2 расположены над внутренней стороной несливных торцевых стенок 3. Высота сливных торцевых стенок 2 меньше, чем высота остальных стенок лотков. Вода протекает по всем лоткам и сливается в приемную емкость 4, откуда насосом 5 подается на верхний лоток. На сливе из устройства устанавливается сито 6 для сбора зоопланктона.
Устройство работает следующим образом.
Воду с биогенными элементами (удобрения и углекислый газ) для питания фитопланктона и специальным дополнительным питанием для зоопланктона (травяная мука, пылевидный комбикорм) подают в верхний лоток 1 с маточной культурой фитопланктона и зоопланктона в зону несливной торцовой стенки
лотка 3. Вода заполняет лоток, протекает по нему, перемешивается и через сливную торцовую стенку 2 поступает в зону не сливной торцовой стенки 3 ниже расположенного лотка.
Таким же образом вода протекает по всем лоткам и сливается в приемную емкость 4, откуда насосом 5 вновь подается на верхний лоток. Биогенные элементы в процессе фотосинтеза усваиваются фитопланктоном, увеличивая его биомассу. При этом фитопланктон выделяет кислород, насыщающий воду в светлое время суток или при искусственном освещении. На сливе из устройства устанавливается сито 6 для сбора зоопланктона.
Перетекание воды из лотка в лоток, перемешивание ее при движении, развитая поверхность воды, малая толщина водяного слоя в лотках способствуют насыщению воды кислородом независимо от времени суток и освещения. Это дает возможность повысить плотность обитания фитопланктона и зоопланктона, которые интенсивно поглощают кислород в темное время суток, и значительно поднять продуктивность процесса получения биомассы фитопланктона и зоопланктона.
В предлагаемом устройстве фитопланктон и зоопланктон развиваются с большей плотностью обитания в единице объема в связи с дополнительным питанием и насыщением воды кислородом и равномерно распределяются в толще воды, в том числе и в воде, вытекающей из устройства. Так происходит постоянный вынос нарабатываемой биомассы фитопланктона и зоопланктона из предлагаемого устройства в саморегулирующемся режиме,
При малой плотности зоопланктон удерживается в лотках, при повышенной плотности начинает скатываться вместе с водой из лотка в лоток и покидает устройство. На сливе из устройства устанавливается специальное сито для сбора зоопланктона или этот поток подается непосредственно в рыбоводный водоем для питания рыб.