Устройство для содержания и выращивания водных организмов

Устройство для содержания и выращивания водных организмов

Реферат

 

Устройство для содержания и разведения водных организмов относится к аквакультуре и может быть использовано в естественных и искусственных водоемах. Это позволяет увеличить выход водных организмов с единицы огражденного водного контура за счет создания в ограниченном объеме отличной от окружающей водной среды биосферы с заданными параметрами. Устройство содержит органиченный контур, со стороны воды полностью закрытый теплоизоляционной конструкцией, выполненной в виде двухстенной прозрачной пленки, заполненной пустотелыми цилиндрами. Внутри водяного контура установлен коллектор с форсунками для подвода аэрированной воды, а для отвода воды использованы фильтры-заборники. При подводе холодной воды вверху установлен клапан, а внизу - фильтр. При подводе теплой воды вверху фильтр, а внизу коллектор.Такая установка в водяном объеме позволяет создать аэрированный воздухом поток воды. После барботажа воздух выходит над поверхностью воды и удаляется через клапан-поплавок в центре покрытия, создавая теплые воздушные потоки, препятствующие проникновению воздуха снаружи внутрь устройства. Центральный клапан-поплавок необходим для создания воздушного подпора внутри объема устройства, для снятия эффекта запотевания с внутренней прозрачной стенки надводной части конструкции и для поддержания зонтообразной конструкции верхней части устройства. Благодаря рациональному взаимному расположению подающих и отводящих устройств и направленному воздушно-водяному потоку в рабочем объеме создается внутри циркуляция потоков с выделением тихих устойчивых водяных зон с большим содержанием кислорода в воде.2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к аквакультуре, в частности к устройствам для содержания и разведении водных организмов в естественных и искусственных водоемах.

Известно устройство для содержания водных организмов, выполненное по типу садковых и тепличных систем [1]. Устройство состоит из куполообразных элементов, выполненных из гибкого прозрачного материала, способного под воздействием нагнетаемого воздуха приобретать заданную куполообразную форму. Недостатком устройства является невозможность искусственного регулирования и поддерживания температуры в биологически активной среде рабочего контура, в устройстве отсутствует теплоизолированный слой со стороны воды.

Из известных устройств наиболее близким является устройство [2], содержащее замкнутый контур из прозрачного пленочного покрытия. Недостатками устройства являются невозможность создания биологически активной контролируемой среды, отсутствие подвода аэрированной охлажденной или нагретой воды, невозможность регулирования водяных и воздушных потоков над водной поверхностью, трудность вхождения устройства в контур.

Целью изобретения является увеличение выживаемости водных организмов за счет создания в ограниченном объеме водоема отличной от окружающей водной среды оптимальной биосферы с заданными параметрами.

Это достигается тем, что ограниченный контур со стороны воды полностью закрыт теплоизоляционной конструкцией, выполненной в виде двухстенной прозрачной пленки, заполненной пустотелыми цилиндрами, внутри водяного контура в нижней части установлен коллектор с форсунками для подвода аэрированной воды, а в верхней части - фильтры-заборники. При таком расположении в изолируемый объем можно подавать теплую воду, так как теплая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, и ей легче подниматься к верхним слоям, прогревая весь огражденный водный объем. Кроме того, это позволяет создать аэрированный воздухом поток воды, причем после барботажа воздух выходит над поверхностью воды и удаляется через клапан-поплавок в центре покрытия, создавая теплые воздушные потоки, препятствующие проникновению снаружи воздуха внутрь устройства. Определена высота установления коллектора и фильтров при подводе теплой аэрированной воды, которая определяет оптимальные параметры направляемой и отбираемой струи потока. Высота составляет для коллектора 1/4 части от изолированного дна устройства до уровня воды, а фильтров-заборников - 3/4 части высоты от дна до уровня воды.

Если в колпак подводится холодная аэрированная вода, то фильтр-заборник устанавливается в нижней части конструкции, а коллектор с форсунками, направленными вниз, - в верхней части. Определена высота установления фильтров и коллектора при подводе холодной аэрированной воды, которая определяет оптимальные параметры направляемой и отбираемой струи протока. Высота составляет для фильтров-заборников 1/4 части от дна до уровня воды, а коллекторов - 3/4 части от дна изолируемого устройства. При этой установке в колпаке холодная аэрируемая вода, обладая большей плотностью (особенно при температуре 4^oC), опускается вниз, обогащая воду в объеме изолированной конструкции устройства кислородом и вытесняя теплую воду через фильтры-заборники.

Центральный клапан-поплавок также необходим для создания воздушного подпора внутри объема устройства, для снятия эффекта запотевания с внутренней прозрачной стенки надводной части конструкции и для поддержания зонтообразной конструкции верхней части устройства. Клапан-поплавок выполнен из легкого плавающего материала и имеет сквозное отверстие с пробкой для проникновения внутрь контура сверху. Благодаря рациональному взаимному расположению подающих и отводящих устройств и направленному воздушно-водяного потоку в рабочем объеме создается внутри циркуляция потоков с выделением тихих устойчивых водяных зон с большим содержанием кислорода в воде.

На фиг. 1 изображено устройство для содержания водных организмов; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - расположение в устройстве коллекторов и фильтров-заборников при подводе теплой аэрированной воды; на фиг. 4 - то же, при подводе холодной аэрированной воды.

Устройство состоит из прозрачной оболочки, выполненной в виде набора сварных пленочных сегментных элементов 1, покрывающих контур над уровнем воды, а также в виде набора двухстенной прозрачной пленочной конструкции 2, заполненной пустотелыми цилиндрами, уложенными между пленками в один ряд, покрывающими ограниченный контур под уровнем воды. Донная часть колпака имеет внизу отверстие, закрытое люком 3 с замком и фиксатором поворота и предназначенное для обеспечения большего удобства как при монтаже-демонтаже устройства на место, так и при эксплуатации. В нижней части водного объема устройства расположен коллектор 4 с форсунками подвода биологически активной воды, а в верхней части, но ниже уровня воды, - фильтры-заборники 5 шарообразной формы. Крепление фильтров-заборников осуществляется вертикальными перекладинами 6. В центральной части устройства расположен клапан-поплавок 7 с пробкой 8, предназначенный для натяжения верхней части устройства. Стержни 9 зонтообразной конструкции с шарообразными поплавками на концах 10 предотвращают провисание пленки 1. Подвод и отвод воды осуществляются насосами через систему трубопроводов 11, 12 и аэратор. Фиксация устройства в заданном районе водоема осуществляется якорной системой 13.

На фиг. 3 изображено расположение в устройстве для выращивания и содержания водных организмов коллекторов 4 и фильтров-заборников 5 при подводе теплой аэрированной воды, а на фиг. 4 - расположение в этом устройстве коллекторов 4 и фильтров-заборников 5 при подводе холодной аэрированной воды.

Термоподготовка воды осуществляется за счет как солнечной энергии, так и за счет применения тепловой насосной установки, работающей в режиме подогрева и охлаждения. Создание воздушно-водяной смеси за счет аэратора.

Устройство работает следующим образом.

Прошедшая термоподготовку вода по трубопроводу 11 подается в коллектор подвода 4 и через форсунки вливается внутрь ограниченного контура. Отвод биологически неактивной воды осуществляется фильтрами-заборниками 5, причем их форма удовлетворяет требованиям скорости воды на всасывании, не вредящей водным организмам внутри ограниченного контура. Применение устройства предусмотрено в двух случаях: при охлаждении замкнутого контура; при подогреве замкнутого контура.

В первом случае через коллектор 4, расположенный в нижней части устройства, подается подогретая вода с воздухом форсунками вверх, а фильтры-заборники 5, расположенные в верхней части, отводят воду по трубопроводу 12 в тепловую насосную установку. Так как теплая вода легче охлажденной, то происходит равномерное прогревание замкнутого контура. При этом расположение фильтров 5 и коллектора 4 представляется наилучшим, так как отвод осуществляется в самых теплых верхних слоях. Во втором случае уровень расположения фильтров 5 и коллектора 4 с форсунками меняется местами, и, таким образом, отвод осуществляется в самых холодных нижних слоях. Далее, отбарботировавший воздух удаляется через клапан-поплавок в верхней части устройства. Тем самым достигаются ранее описанные эффекты применения клапана-поплавка.

Устройство для содержания водных организмов может быть установлено на любом типе водоемов.

Плавучесть устройства обеспечивается применением пустотелых цилиндров в качестве теплоизоляции, а фиксация в заданном районе водоема, также как и натяжение нижней части колпака - применением якорной системы. Фиксация пустотелых цилиндров на своем месте обеспечивается при помощи ленты скотча.

В подобных устройствах контролировались температура воды на различных уровнях, насыщенность кислородом, кислотность среды, скорость и чистота протекаемой воды.

Подобная конструкция были изготовлена на Волжском экспериментальном рыбоводном заводе (п. Зверево, Астраханской обл.). Охлажденная и подогретая вода подавались от теплового насоса типа "вода-вода".

Температуры слоев замерялись хромель-копелевыми термопарами и переносным потенциометром ПП-40. В качестве биологических объектов для разведения применялись в холодное весеннее время в подогретой воде микроорганизмы живого корма - дафния для последующего применения при кормлении мальков карповых рыб. Подогревая вода в устройствах для выращивания и содержания водных организмов применялась для подращивания мальков карповых рыб до жизнестойких стадий. Охлажденная вода применялась в летнее время на рыбоводных прудах при выращивании мальков белорыбицы.

Эксперименты показали высокую выживаемость молоди до жизнестойких стадий, высокий темп роста водных организмов и повышение рыбопродукии с единицы объема. Эффект выживаемости для карповых составил в среднем 12 - 14%, а для мальков белорыбицы - 10%.

В результате использования устройства за счет искусственного создания биологически активной среды с заданными параметрами достигается увеличение выхода водных организмов с единицы объема устройства. Это устройство эффективно применять в теплое летнее время для разведения хладолюбивых пород рыб (белорыбицы, форели), а в холодные весенний и осенний периоды - теплолюбивых рыб и водных организмов.

Формула изобретения

1. Устройство для содержания водных организмов, выполненное из пленочного прозрачного изолированного контура, отличающееся тем, что изоляция подводной части выполнена в виде двойной прозрачной стенки, наполненной пустотелыми цилиндрами, уложенными в ряды, каркас верхней части выполнен в виде зонтообразной формы, а в водный контур введены коллектор ввода с форсунками аэрируемой воды, фильтры-заборники, клапан-поплавок с пробкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллектор ввода теплой аэрированной воды установлен на высоте 1/4 части от изолированного дна устройства до уровня воды форсунками вверх, а фильтры-заборники на высоте 3/4 от дна до уровня воды.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллектор ввода охлажденной аэрируемой воды установлен на высоте 3/4 от дна изолируемого устройства до уровня воды форсунками вниз, а фильтры-заборники на высоте 1/4 от дна до уровня воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4