Модуль системы водоснабжения для выращивания рыб

Полезная модель относится к области индустриального рыбоводства, а именно к замкнутым системам водоснабжения для интенсивного выращивания рыбы. Механический Фильтр, денитрификатор, биореактор, теплообменник, ультрафиолетовые бактерицидные лампы и оксигенатор расположены в одном узле водоочистки в центре между рыбоводными бассейнами, а биореактор заполнен пластиковым гранулированным наполнителем, например, из полиэтилена спиралевидной формы и огражден перфорированным металлическим листом, при этом денитрификатор и оксигенатор расположены под землей. 1 нез. п.ф-ы, 3 завис. п.ф-ы, илл. 2.

Полезная модель относится к области индустриального рыбоводства, а именно к замкнутым системам водоснабжения для интенсивного выращивания рыбы.

Известна установка для выращивания рыбы, содержащая систему циркуляции воды, узел очистки, систему подогрева с последовательно соединенными между собой трубопроводами змеевиком, систему насыщения циркуляционной воды кислородом с распылителями газа и отдельную систему охлаждения циркуляционной воды(1).

Основными существенными недостатками известного устройства являются:

- нежелательное измельчение фекалий рыб и остатка корма крыльчатками насосов и их гомогенизацию в воде;

- увеличение расстояния транспортировки отработанной воды при увеличении числа рыбоводных бассейнов;

- громоздкость отдельных узлов, что затрудняет размещение нескольких небольших модулей;

- наличие значительных затрат на эксплуатацию устройства-модуля.

Наиболее близким аналогом к заявленному прототипом является замкнутая система водоснабжения для выращивания рыбы, содержащая рыбоводные бассейны, слив отработанной воды с насосом подъема воды к водоочистному узлу - механического фильтра, распылители сжатого атмосферного воздуха, биологические реакторы-аэротенки, денитрификатор, бактерицидные элементы, насосы вторичного подъема воды к теплообменнику, оксигенатор, трубопроводы, подающие очищенную воду обратно к бассейнам, и бактерицидные ультрафиолетовые лампы (2).

Основным существенным недостатком известного устройства является низкое качество используемой воды и высокие затраты на потребляемую электроэнергию.

Поставленная задача реализуется в заявленной полезной модели за счет того, что механический фильтр, денитрификатор, биореактор, теплообменник, ультрафиолетовые бактерицидные лампы и оксигенатор расположены в одном узле водоочистки в центре между рыбоводными бассейнами, а биореактор заполнен пластиковым гранулированным наполнителем, например, из полиэтилена спиралевидной формы, и огражден перфорированным металлическим листом, при этом денитрификатор и оксигенатор расположены под землей.

Кроме того, поставленная задача достигается в заявляемой полезной модели за счет использования перфорированного листа из нержавеющей стали, а распылители сжатого атмосферного воздуха и поддерживания наполнительных гранул в плавном движении установлены под отсеком биореактора.

Ни из патентной, ни из научно-технической литературы, ни из практики работы рыбоводных заводов и других рыбных хозяйств не известны модули систем замкнутого водоснабжения, идентичные по существенным признакам заявленной полезной модели. Правомерен здесь вывод о новизне заявляемого устройства.

Совокупность существенных признаков заявляемого в качестве полезной модели устройства может быть неоднократно реализована и решать постановленную задачу.

Таким образом, данное техническое решение также соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявленная полезная модель апробирована в экспериментальных условиях лаборатории индустриальных биотехнологии института КаспНИРх (г. Астрахань).

Изложенная сущность полезной модули поясняется чертежом, где:

- на фиг.1 - показан общий вид модуля

- на фиг.2 - показан разрез общего вида по А-А

- на фиг.3 - показан разрез общего вида по Б-Б

Модуль состоит из рыбоводных бассейнов 10, имеющих прямоугольную форму и располагающихся один за другим параллельно. Водоочистной узел 3 (фиг.1) находится в центре между бассейнами и имеет форму прямоугольника с длиной и высотой, равными длине и высоте стен рыбоводных бассейнов. Сливы рыбоводных бассейнов 9 (фиг.1) комбинированного типа, собирающие воду как со дна, так и с поверхности. Водоотводящая труба 11, (фиг.2, 3) находится с наружной стороны бассейнов, имеет уклон к водоочистному узлу и соединяется с ним недалеко от дна. Участок приема отработанной воды в водоочистном узле огражден поперечной стеной, имеет входы к механическому фильтру 6 (фиг.3), перепускному устройству и слив 12(фиг.1), соединены с канализацией. Денитрификатор 7(фиг.1), расположен под механическим фильтром под землей, а для подачи воды имеется маломощный насос 14(фиг.3), углеводный источник для развития бактерий (спирт) подается из емкости 13 к всасывающей трубе через дозатор 15(фиг.З) самотеком. Биореактор 4 имеет форму прямоугольника, находится в центре водоочистного узла, заполнен пластиковым гранулированным наполнителем и ограничен перфорированным листом 17(фиг.3), изготовленным из нержавеющей стали. Под биореактором на дне установлены трубчатые распылители для сжатого воздуха, которые соединены с подающим трубопроводом. Между биореактором и перепускным устройством находится теплообменник 5(фиг.1) с термостатом. Подача свежей воды для подпитки системы открывается к отсеку биореактора, за которым расположены погруженные в воду ультрафиолетовые бактерицидные лампы 16(фиг.3). Погруженный насос осевого типа 1 для циркуляции воды находится на дне насосного колодца водоочистного узла.

Оксигенатор 2(фиг.1 и 3) находится под насосом под землей и соединен с нагнетательной трубой насоса, к которой подсоединена подача технического кислорода. Водоподающая труба 8 со дна оксигенатора выведена наружу и распределяется по рыбоводным бассейнам.

Модель работает следующим образом.

Отработанная вода из рыбоводных бассейнов через слив по водоотводящей трубе поступает к водоочистному узлу самотеком в результате создающейся разницы уровней воды. В водоочистном узле вода сначала проходит через механический фильтр. По мере накопления грязь в фильтровальном элементе время от времени промывается струей воды и уходит через слив в канализацию. Профильтрованная вода поступает в отсек биореактора. Заданная температура воды поддерживается путем ее нагревания через теплообменник. Сжатый воздух, подаваемый со дна бассейна, способствует плавному движению пластиковых гранул, что регенерирует биологическую пленку на их поверхности, одновременно обогащает кислородом воду и дегазирует ее. В отсеке биореактора с помощью аэробных бактерий происходит нитрификация ядовитого аммиака, выделенного рыбой, в сравнительно неядовитый нитрат. Часть воды до механической очистки поступает в денитрификатор с помощью маломощного насоса, спирт, необходимый как источник углерода для бактерии поступает в денитрификатор через дозатор к всасывающей трубе насоса самотеком. При анаэробных условиях внутри денитрификатора с помощью бактерий происходит денитрификация нитрата образованием азотного газа. Вода, выходящая из денитрификатора в зону биореактора, подвергается дегазации, азотный газ и растворенный в воде углекислый газ выходит в атмосферу. Далее вода проходит через зоны бактерицидных ультрафиолетовых ламп, где часть бактерий воды погибают, что способствует поддержанию бактериального числа в воде в определенных пределах. Вода после механической, биологической и бактериологической очистки, дегазации и аэрации поступает в насос, далее в оксигенатор, где под давлением и обратными потоками воды и технического кислорода дополнительно обогащается им, а затем по водоподающему трубопроводу вновь поступает в рыбоводные бассейны.

Технико-экономические преимущества заявляемого модуля по сравнению с прототипом следующие:

- улучшается процесс отделения твердых частиц из воды, а значит и содержание растворенных органических веществ воды;

- отсутствие необходимости использования некоторого оборудования (насоса для первичного подъема воды) уменьшает финансовые затраты;

- сокращение расстояния транспортировки отработанной воды между рыбоводными бассейнами и водоочистным узлом при увеличении числа рыбоводных бассейнов;

- улучшение санитарного состояния воды;

- уменьшаются в целом размеры модуля.

Источники информации:

(1) Патент РФ 21998, МКИ А01к 61/00, опубл. 2002.03.10

(2) В.Н. Кореньков и др. Безотходный рыбоводный комплекс с замкнутым циклом в сб. научных трудов «Индустриальное рыбоводство в замкнутых системах» М.ВНИИПРХ, 1991, вып.64. 89 с.

1. Модуль системы водоснабжения для выращивания рыбы, содержащий рыбоводные бассейны, теплообменник, бактерицидные ультрафиолетовые лампы, насос циркуляции воды, распылители сжатого атмосферного воздуха, оксигенатор, денитрификатор, трубопроводы и механический фильтр, отличающийся тем, что механический фильтр, денитрификатор, биореактор, теплообменник, бактерицидные лампы и оксигенатор расположены в одном узле водоочистки в центре между рыбоводными бассейнами, а биореактор заполнен пластиковым гранулированным наполнителем и огражден перфорированным металлическим листом, при этом денитрификатор и оксигенатор расположены под землей.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что перфорированный лист изготовлен из нержавеющей стали.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что распылители сжатого атмосферного воздуха и поддерживания наполнительных гранул в плавном движении установлены под отсеком биореактора.

4. Модуль по п.1, отличающийся тем, что в качестве гранулированного материала биореактора используют полиэтилен, выполненный спиралевидной формы.