CZ2021431A3 - Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému - Google Patents
Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2021431A3 CZ2021431A3 CZ2021-431A CZ2021431A CZ2021431A3 CZ 2021431 A3 CZ2021431 A3 CZ 2021431A3 CZ 2021431 A CZ2021431 A CZ 2021431A CZ 2021431 A3 CZ2021431 A3 CZ 2021431A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- water
- tank
- biological reactor
- oxic
- sludge
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 26
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims abstract description 22
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000036541 health Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 claims abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036449 good health Effects 0.000 description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 2
- JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N hydrocortisone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229960000890 hydrocortisone Drugs 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 244000045561 useful plants Species 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K61/00—Culture of aquatic animals
- A01K61/10—Culture of aquatic animals of fish
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/10—Cleaning bottoms or walls of ponds or receptacles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/727—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému obsahujícím chovné nádrže následované sestavou biologických reaktorů s pohyblivým ložem a flotací tlakovým vzduchem, kde je proudění vody v každé chovné nádrži (1) uspořádáno tak, aby docházelo k usazování kalu při dně, odkud je kal odtahován do usazováku (5), kterým je vybavena každá chovná nádrž (1) a z něhož je kal odtahován přes sběrný kalojem (7) ke společnému zpracování kalovým odvodem (27), kdy množství vody v odtoku (3) vody při hladině chovné nádrže (1) a/nebo v odtoku (6) vody z usazováku (5) určené k cirkulaci je regulováno pro průtok vody chovnou nádrží (1) s obsahem rozpuštěného kyslíku ve vodě potřebným pro velikost obsádky chovné nádrže (1) při dané teplotě, při čemž složení tohoto cirkulujícího proudu vody je upravováno v následné soustavě zařízení, kde čištění cirkulující vody probíhá v sestavě biologických reaktorů s náplní ve vznosu, přičemž první oxický biologický reaktor (10) a druhý oxický biologický reaktor (16) zpracovávají celý přiváděný cirkulující proud vody, zatímco do anoxického biologického reaktoru (12) je za prvním oxickým biologickým reaktorem (10) odvětována část proudu až celý proud cirkulující vody v závislosti na provozních podmínkách a výsledcích měření složení protékající vody, pro nitrifikaci amoniaku a denitrifikaci vzniklých dusitanů a dusičnanů, přičemž část cirkulující vody je před prvním oxickým biologický reaktorem (10) odvětvena a odváděna do vegetační čistírny (30), ze které je odtok přiváděn před druhý oxický biologický reaktor (16) načež z druhého oxického biologického reaktoru (16) je cirkulující voda vedena k odstraňování nerozpuštěných látek flotací ve flotační nádrži (21) do níž je přiváděn z tlakového sytiče (20) vzduch třetím přívodem (18) vzduchu a případně ozon přívodem (19) ozónu, kdy množství dávkovaného ozonu se řídí podle zdravotního stavu ryb a složení vody, pro odstranění pro ryby závadných rozpuštěných látek ozonizací a dále k adsorpci na aktivním uhlí ve filtrační nádrži (29) a poté je odvodem (25) vyčištěné vody upravená cirkulující voda vedena zpět do chovné nádrže (1).
Description
Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému určeném pro chov ryb.
Dosavadní stav techniky
Stoupající poptávku po rybím mase nelze uspokojit extenzivním rybářstvím a lovem ryb. Chov ryb v tradičních průtočných systémech je náročný na množství vody potřebné kvality a na udržení ryb v dobrém zdravotním stavu. Potřebnou intenzifikaci chovu ryb umožňuje přechod na recirkulační chovné systémy, tzv. recirkulační akvakulturu, kdy chovné nádrže a většina zařízení pro úpravu cirkulující vody jsou umístěny v halách s úpravou teploty a vlhkosti vzduchu. Mimo haly jsou umístěny čistírny a zpravidla také hydroponické skleníky pro využití předčištěné kalové vody a komposty pro zpracování kalu. Množství přídavné vody představuje jen zlomek průtoku vody cirkulačním systémem. Proto se s výhodou využívá jako zdroj přídavné vody podzemní voda, která snižuje riziko přenosu zdravotní infekce z povrchové napájecí vody. Komplexní úprava a dezinfekce vody tak umožňují udržet ryby v dobrém zdravotním stavu a je zaručena kvalita rybího masa a zdravotní nezávadnost odchovaných ryb.
Podstatné ukazatele kvality vody jsou sledovány analyzátory a systém úpravy vody je do značné míry automatizován. Odpady jsou využity pro výrobu kompostu, případně pro hydroponické pěstování užitkových rostlin, a tak jsou recyklovány živiny. Recirkulační systémy jsou nejen ekonomicky efektivní, ale také přijatelné ekologicky, a proto bývají označovány jako ekologická akvakultura. Průvodce recirkulační akvakulturou vydává Organizace pro výživu a zemědělství OSN (Food and Agriculture Organization) spolu s mezinárodní organizací Eurofish. Poslední vydání je z r. 2015. Recirkulační akvakultura je v něm označována za nový, vysoce produktivní a k životnímu prostředí šetrný systém. Na druhé straně však velká koncentrace ryb v chovných nádržích, nevhodné hydraulické poměry a také způsob, druh a intenzita krmení mohou vést k sekreci hormonů a dalších látek provázejících stress ryb, např. kortizol. To vše klade na návrh a způsob provozu recirkulační akvakultury mimořádné nároky a vyžaduje technické inovace, viz např. dokumenty US9232702B1, CZ2014669A3, WO 2015/083158 AI, US 10163199 B2, US 2017/0150701 AI.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny způsobem úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému obsahujícím chovné nádrže následované sestavou biologických reaktorů s pohyblivým ložem a flotací tlakovým vzduchem, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že proudění vody v každé chovné nádrži je uspořádáno tak, aby docházelo k usazování kalu při dně, odkud je kal odebírán do usazováku, kterým je vybavena každá chovná nádrž a z něhož je kal odtahován přes sběrný kalojem ke společnému zpracování a velikost odtoku vody při hladině chovné nádrže je řízena tak, aby chovnou nádrží procházel průtok vody obsahující množství kyslíku rozpuštěného ve vodě potřebný pro velikost obsádky chovné nádrže při dané teplotě, přičemž složení tohoto proudu vody je upravováno v následné soustavě zařízení.
Čištění cirkulující vody s výhodou probíhá v sestavě biologických reaktorů s náplní ve vznosu, přičemž první oxický biologický reaktor a druhý oxický biologický reaktor zpracovávají celý průtok vody, zatímco do anoxického biologického reaktoru je odvětována část průtoku až celý průtok v závislosti na provozních podmínkách a výsledcích měření složení protékající vody.
- 1 CZ 2021 - 431 A3
Do anoxického biologického reaktoru může být přidáván organický substrát, s výhodou vodný roztok rozvařeného škrobu. Část cirkulující vody je s výhodou před sestavou biologických reaktorů s náplní ve vznosu odvětvena a odváděna do vegetační čistírny.
Za biologickými reaktory je umístěna flotační nádrž, do níž je přiváděn z tlakového sytiče vzduch a případně ozon, přičemž množství dávkovaného ozonu se řídí podle zdravotního stavu ryb a složení vody.
Za flotační nádrží je ve výhodném provedení umístěna akumulační nádrž, ze které je část vody odebírána do poslední nádrže, která může být vybavena jako filtr s granulovaným aktivním uhlím, ozonizace nebo sycení vody čistým kyslíkem. Akumulační nádrž je s výhodou vybavena jako filtr s aktivním uhlím. Výhodné je flexibilní uspořádání, které umožňuje přizpůsobit podmínky druhu, velikosti a zdravotnímu stavu chovaných ryb a ročnímu období.
Produkované kaly jsou s výhodou zpracovány v samostatné soustavě zařízení. Odtok vody při hladině chovné nádrže je s výhodou uzavřen a všechna voda odtéká do prvního oxického biologického reaktoru odtokem vody z usazováku. Nádrž není vybavena odtokem vody při hladině chovné nádrže a všechna voda odtéká do prvního oxického biologického reaktoru odtokem vody z usazováku.
Významným prvkem vynálezu je šetrná separace nerozpuštěných látek, tvořených výkaly ryb a zbytky potravy, bez použití strojů, např. sítových, přímo v chovné nádrži a jejich zahuštění sedimentací u každé chovné nádrže. Tato separace podstatnou měrou snižuje koncentraci uhlíkatých a dusíkatých sloučenin, jejichž koncentrace musí být odstraňovány v hlavní technologické lince úpravy cirkulující vody.
Kombinace biologické nitrifikace a denitrifikace v hlavní technologické lince a vegetační čistírny v odvětveném proudu snižuje koncentraci pro ryby toxických sloučenin, amoniaku a dusičnanů a zamezuje tvorbu pro ryby toxického sirovodíku. Za práh toxicity amoniaku pro chovné systémy se považuje koncentrace nedisociovaného (volného) amoniaku 0,02 mg/1. Toxicita amoniaku se zvyšuje se zvyšující se teplotou vody. Naproti tomu toxicita dusičnanů pro ryby, na rozdíl od rybích jiker, je nízká. Nejnovější výzkumy doporučují považovat za hranici toxicity koncentraci 75 mg/1 NO3 -N. Pro srovnání, obvyklá doporučení maximální koncentrace dusičnanů v pitné vodě jsou kolem 10 mg/1 NOf-N.
Další toxickou látkou, která může v procesu vznikat, je sirovodík. K jeho vzniku může docházet v hydraulicky nevhodně navržených a přetížených systémech, a také při biologické denitrifikaci, pokud je v ní vyčerpána koncentrace dusičnanů a dochází k redukci síranů na simíky, ktzv. mikrobiologické desulfataci. Koncentrace sirovodíku ve vodě akvakultumího zařízení by neměla přesáhnout 5 pg/l. Vynález respektuje tyto teoretické poznatky a uspořádáním technologických procesů a jejich procesními parametry předchází nežádoucím toxikologickým jevům.
Pro separaci nerozpuštěných látek z hlavního cirkulujícího proudu se používá vzduchová flotace. Před flotaci lze v případě potřeby snížení koncentrace organických látek dávkovat koagulant, s výhodou na bázi chitosanu, práškové aktivní uhlí a/nebo polymemí flokulant. Za flotaci je zařazena akumulační nádrž, ze které lze odebírat vodu pro další procesy, např. ozonizaci, sycení vody čistým kyslíkem, adsorpci na aktivním uhlí.
Uspořádání chovných nádrží je takové, že do každé chovné nádrže v sestavě může být nastavením velikosti přítoku napájecí vody dodáváno potřebné množství rozpuštěného kyslíku ve vodě. To závisí na počtu, druhu a věku ryb v každé chovné nádrži a na teplotě vody. Při obvyklém uspořádání chovných nádrží je dodáváno potřebné množství rozpuštěného kyslíku do přítoku každé chovné nádrže jednotlivě. Nastavitelná velikost průtoku také umožňuje kontrolovat koncentraci ve vodě rozpuštěného oxidu uhličitého, vznikajícího dýcháním ryb a respirací mikroorganismů
-2CZ 2021 - 431 A3 rozkládajících organické látky z exkrementů ryb. Navíc se pro snížení koncentrace oxidu uhličitého a úpravu pH dávkuje mletý vápenec, dolomit nebo dolomitický vápenec, případně jejich směs.
Koncentraci zápašných látek ve vodě lze snížit přídavkem aktivního uhlí. Jednotlivé technologické linky jsou vybaveny měřicími uzly, kde jsou sondy s příslušnými měřicími prvky, zejména pro průtok, teplotu, pH, koncentraci rozpuštěného kyslíku, amoniaku a dalších ukazatelů jakosti vody.
Objasnění výkresů
Technické řešení bude blíže objasněno na konkrétním příkladu provedení s pomocí obr. 1, který znázorňuje sestavu recirkulačního akvakultumího systému.
Příklad uskutečnění vynálezu
Na obr. 1 je znázorněna chovná nádrž 1, vybavená přítokem 2 vody, odtokem 3 vody a/nebo dalším odtokem 6 vody z usazováku 5 a odběrem 4 kalu. Počet chovných nádrží 1 v jedné hale může být až několik desítek v závislosti na jejich konstrukci, způsobu provozování a na druhu a tržní velikosti chovaných ryb. Velikost přítoku 2 vody do každé chovné nádrže 1 může být regulována, např. nastavením výšky stavitelného přepadu na odtoku 3 vody nebo regulací na přítoku 2 vody. Odběr 4 kalu je ze dna chovné nádrže 1, kde se kal usazuje v důsledku pomalého tangenciálního proudění v chovné nádrži L Odběr 4 kalu je zaústěn do usazováku 5, kterým je vybavena každá chovná nádrž 1. Kal z usazováků 5 všech chovných nádrží 1 je sváděn do sběrného kalojemu 7, přepadající odsazená kalová voda 8 je sváděna mimo systém, vypouštěcím potrubím 28 nebo do přítoku na první oxický biologický reaktor 10. Do přítoku na první oxický biologický reaktor 10 může být dávkování 9 mletého vápence, dolomitu, dolomitického vápence nebo jejich směsí.
Ze sběrného kalojemu 7, který může být provozován kontinuálně nebo diskontinuálně, vede kalový odvod 27 pro odvádění kalu ke zpracování, např. v kompostech. Odtok 3 vody z chovné nádrže 1 a/nebo další odtok 6 vody z chovné nádrže 1 je přiváděn do prvního oxického biologického reaktoru 10. do kterého je vháněn vzduch prvním přívodem 11 vzduchu. Před přítokem do biologického reaktoru JO je část vody odvětvena do vegetační čistírny 30. První oxický biologický reaktor JO je s výhodou uspořádán jako o sobě známý biologický reaktor s pohyblivým ložem, tj. s plastovými tělísky, často označovaný anglickou zkratkou MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). První biologický reaktor JO je provozován v oxických podmínkách s cílem oxidovat organické látky na oxid uhličitý a sloučeniny dusíku na dusičnany. Následující anoxický biologický reaktor 12 je provozován v anoxických podmínkách s cílem mikrobiologicky redukovat dusičnany, vytvořené v prvním oxickém biologickém reaktoru 10. na plynný dusík. Anoxický biologický reaktor 12 je vybaven míchadlem 14 a dalším dávkováním 13 substrátu. Podíl průtoku z prvního oxického biologického reaktoru 10 do anoxického biologického reaktoru 12 je ovládán šoupětem 15. případně může být čerpán. Následuje druhý oxický biologický reaktor 16. do něhož je vháněn vzduch druhým přívodem 17 vzduchu. Druhý oxický biologický reaktor 16 je určen k oxidaci sloučenin dusíku přicházejících z anoxického biologického reaktoru 12 a z vegetační čistírny 30. Za sestavou prvního oxického biologického reaktoru 10. anoxického biologického reaktoru 12 a druhého oxického biologického reaktoru 16 a kořenové vegetační čistírny 30 následuje flotace ve flotační nádrži 21· Před flotací lze v případě potřeby snížení koncentrace organických látek dávkovat koagulant, s výhodou na bázi chitosanu, práškové aktivní uhlí a/nebo polymemí flokulant. Vzduch do flotace je přiváděn přes tlakový sytič 20. do něhož je přiváděn vzduch třetím přívodem 18 vzduchu a za mimořádných situací také ozón přívodem 19 ozónu. Místo tlakového sytiče 20 může být použit generátor bublinek vzduchu nebo ozonu vložený přímo do flotační nádrže 21· Vytvořený flotát 23 je odváděn ke zpracování, např. kompostováním. Za flotační nádrží 21 následuje akumulační nádrž 22, ze které může být voda odebírána do filtrační nádrže 29. Filtrační nádrž 29 může být vybavena jako filtr s granulovaným aktivním uhlím, se vstupem 24
CZ 2021 - 431 A3 plynů pro ozonizaci nebo sycení vody čistým kyslíkem. Z filtrační nádrže 29 se voda vrací zpět do systému, např. do akumulační nádrže 22.
Vyčištěná voda je odvodem 25 spolu s přídavnou vodou z vodního přívodu 26 recirkulována do 5 chovných nádrží L Pokud by přídavná voda nesplňovala požadavky na zdravotní nezávadnost nebo teplotu, je před přívodem do systému upravena.
Jednotlivé technologické prvky, podobně jako chovné nádrže, mohou být ze skladebných důvodů tvořeny více jednotkami, tj. nádržemi, které se mohou lišit velikostí.
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle vynálezu lze využít pro chov ryb a vodních organismů v komerčních recirkulačních 15 akvakultumích systémech.
Claims (5)
1. Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakultumím systému obsahujícím chovné nádrže následované sestavou biologických reaktorů s pohyblivým ložem a flotací tlakovým vzduchem, kde je proudění vody v každé chovné nádrži (1) uspořádáno tak, aby docházelo k usazování kalu při dně, odkud je kal odtahován do usazováku (5), kterým je vybavena každá chovná nádrž (1) a z něhož je kal odtahován přes sběrný kalojem (7) ke společnému zpracování kalovým odvodem (27), vyznačující se tím, že množství vody v odtoku (3) vody při hladině chovné nádrže (1) a/nebo v odtoku (6) vody z usazováku (5) určené k cirkulaci je regulováno pro průtok vody chovnou nádrží (1) s obsahem rozpuštěného kyslíku ve vodě potřebným pro velikost obsádky chovné nádrže (1) při dané teplotě, přičemž složení tohoto cirkulujícího proudu vody je upravováno v následné soustavě zařízení, kde čištění cirkulující vody probíhá v sestavě biologických reaktorů s náplní ve vznosu, přičemž první oxický biologický reaktor (10) a druhý oxický biologický reaktor (16) zpracovávají celý přiváděný cirkulující proud vody, zatímco do anoxického biologického reaktoru (12) je za prvním oxickým biologickým reaktorem (10) odvětována část proudu až celý proud cirkuluj ící vody v závislosti na provozních podmínkách a výsledcích měření složení protékající vody, pro nitrifikaci amoniaku a denitrifikaci vzniklých dusitanů a dusičnanů, přičemž část cirkulující vody je před prvním oxickým biologický reaktorem (10) odvětvena a odváděna do vegetační čistírny (30), ze které je odtok přiváděn před druhý oxický biologický reaktor (16) načež z druhého oxického biologického reaktoru (16) je cirkulující voda vedena k odstraňování nerozpuštěných látek flotací ve flotační nádrži (21) do níž je přiváděn z tlakového sytiče (20) vzduch třetím přívodem (18) vzduchu a případně ozon přívodem (19) ozónu, kdy množství dávkovaného ozonu se řídí podle zdravotního stavu ryb a složení vody, pro odstranění pro ryby závadných rozpuštěných látek ozonizací a dále k adsorpci na aktivním uhlí ve filtrační nádrži (29) a poté je odvodem (25) vyčištěné vody upravená cirkulující voda vedena zpět do chovné nádrže (1).
2. Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakultumím systému podle nároku 1, vyznačující se tím, že do anoxického biologického reaktoru (12) je přidáván organický substrát, s výhodou vodný roztok rozvařeného škrobu.
3. Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakultumím systému podle nároku 1, vyznačující se tím, že za flotační nádrží (21) je umístěna akumulační nádrž (22), ze které je část vody odebírána do filtrační nádrže (29), přičemž filtrační nádrž (29) je vybavena jako filtr s granulovaným aktivním uhlím, se vstupem (24) plynů pro ozonizaci nebo sycení vody čistým kyslíkem.
4. Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakultumím systému podle nároku 1, vyznačující se tím, že produkované kaly v podobě flotátu (23) a odváděné kalovým odvodem (27) jsou zpracovány v samostatné soustavě zařízení.
5. Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakultumím systému podle nároku 1, vyznačující se tím, že cirkulující voda odtéká z chovné nádrže (1) do prvního oxického biologického reaktoru (10) pouze odtokem (6) vody z usazováku (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-431A CZ2021431A3 (cs) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-431A CZ2021431A3 (cs) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309444B6 CZ309444B6 (cs) | 2023-01-18 |
| CZ2021431A3 true CZ2021431A3 (cs) | 2023-01-18 |
Family
ID=84888508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-431A CZ2021431A3 (cs) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2021431A3 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010142004A2 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Katholieke Universifeit Leuven | Controlled biosecure aquatic farming system in a confined environment |
| CN202819334U (zh) * | 2011-08-12 | 2013-03-27 | 沃伦刘斯水务股份公司 | 用于处理流体的设备 |
| CZ33212U1 (cs) * | 2019-04-05 | 2019-09-17 | Envi-Pur, S.R.O. | Nádrž pro chov ryb v recirkulačním akvakulturním systému |
| CN212451088U (zh) * | 2020-06-19 | 2021-02-02 | 华辰环保能源(广州)有限责任公司 | 一种应用于养殖废水处理的一体化处理装置 |
-
2021
- 2021-09-14 CZ CZ2021-431A patent/CZ2021431A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309444B6 (cs) | 2023-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6054044A (en) | Apparatus and methods for wastewater treatment from high volume livestock production | |
| US6398959B1 (en) | Aerobic treatment of liquids to remove nutrients and control odors | |
| US11485659B2 (en) | Wastewater treatment apparatus to achieve class B biosolids using chlorine dioxide | |
| EP2093196B1 (en) | Method for controlling a waste water treatment system using a multiple step constructed wetland | |
| Lin et al. | Removal of solids and oxygen demand from aquaculture wastewater with a constructed wetland system in the start‐up phase | |
| KR100893122B1 (ko) | 오·폐수 고도 처리장치 및 처리방법 | |
| KR102103668B1 (ko) | 내염성 호기성 그래뉼 슬러지 기반 친환경 순환여과 양식시스템 | |
| CN114600825B (zh) | 一种双循环水产养殖系统 | |
| CN112616766B (zh) | 改进型循环水水产生态养殖系统及其尾水处理方法 | |
| Blancheton et al. | Intensification of landbased aquaculture production in single pass and reuse systems | |
| JP2008200637A (ja) | 水処理施設、水処理設備、並びに水処理方法 | |
| CN108358380A (zh) | 一种养殖场污水处理方法 | |
| CN116375209A (zh) | 一种基于盐分调控的养殖尾水多级循环生态净化系统及其运行工艺 | |
| CZ2021431A3 (cs) | Způsob úpravy vody v recirkulačním akvakulturním systému | |
| CN106045057A (zh) | 一种重污染河流的再生水补水方法 | |
| JP3190126B2 (ja) | 水産用養殖装置 | |
| CN207091247U (zh) | 一种养殖污水处理系统 | |
| KR100869304B1 (ko) | 하·폐수 고도 처리장치 | |
| Ling et al. | Wastewater management in freshwater pond aquaculture in China | |
| CN212345003U (zh) | 一种水质循环净化的鱼塘系统 | |
| CN114728823A (zh) | 畜牧业营养物和气味管理系统 | |
| RU2819703C1 (ru) | Способ дезинфекции оборотной воды в установках замкнутого водоснабжения | |
| CN117865375B (zh) | 一种用于抗生素污水一体化处理设备及其污水处理方法 | |
| Piedrahita et al. | Evaluation and improvements of solids removal systems for aquaculture | |
| KR102535653B1 (ko) | 혼합 결합형 아쿠아포닉스 시스템 |