EA040682B1 - FISH FARMING AND METHOD OF ITS MANAGEMENT - Google Patents
FISH FARMING AND METHOD OF ITS MANAGEMENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA040682B1 EA040682B1 EA202091510 EA040682B1 EA 040682 B1 EA040682 B1 EA 040682B1 EA 202091510 EA202091510 EA 202091510 EA 040682 B1 EA040682 B1 EA 040682B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fluid
- water
- container
- fish
- tank
- Prior art date
Links
Description
Данное изобретение относится к рыбоводческому хозяйству и способу ведения рыбоводческого хозяйства, в частности рыбоводческого хозяйства, пригодного для рыбоводства на суше.This invention relates to a fish farm and a method for managing a fish farm, in particular a fish farm suitable for fish farming on land.
Уровень техникиState of the art
Рыбоводческая промышленность непрерывно растет в течение последних нескольких лет и образует значительную часть экономики во многих странах, таких как Норвегия. С наращиванием объемов производства в центре внимания как среди операторов распорядительных органов, так и среди экологов остаются такие вопросы, как загрязнение, уход за рыбой и влияние промышленности на окружающую среду. В дополнение к этому существует постоянная потребность в более эффективных производственных системах и способах для минимизации потребления энергии и иной оптимизации производства.The fish farming industry has been growing continuously over the past few years and forms a significant part of the economy in many countries such as Norway. With the increase in production, issues such as pollution, fish care and the impact of industry on the environment remain in the spotlight among both regulators and environmentalists. In addition, there is a continuing need for more efficient production systems and methods to minimize energy consumption and otherwise optimize production.
Документы, полезные для понимания уровня техники, включают в себя CN 203399619 U, US 2017325427 А, ЕР 1185168 В1, CN 204670146 U и US 3888210 А.Documents useful in understanding the prior art include CN 203399619 U, US 2017325427 A, EP 1185168 B1, CN 204670146 U, and US 3888210 A.
Данное изобретение имеет целью разработку систем и способов для рыбоводческих хозяйств, которые обеспечивают преимущества по сравнению с обычными методами или, по меньшей мере, альтернативными.This invention aims to develop systems and methods for fish farms that provide advantages over conventional methods or at least alternatives.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
В одном варианте осуществления предложено рыбоводческое хозяйство, имеющее по меньшей мере один наземный рыбоводный садок и систему подачи воды, причем система подачи воды содержит линию подачи и линию отвода, при этом линии подачи и отвода соединены по текучей среде с резервуаром воды;In one embodiment, a fish farm is provided having at least one above ground fish tank and a water supply system, the water supply system comprising a supply line and a return line, the supply and return lines being fluidly connected to a water reservoir;
промежуточную емкость текучей среды;intermediate fluid capacity;
циркуляционный трубопровод, соединенный по текучей среде с указанным по меньшей мере одним рыбоводным садком; и клапанный механизм, соединенный по текучей среде с линией подачи, линией отвода, промежуточной емкостью текучей среды и циркуляционным трубопроводом, причем клапанный механизм имеет первую рабочую конфигурацию, в которой клапанный механизм разрешает циркуляцию текучей среды между промежуточной емкостью текучей среды и указанным по меньшей мере одним садком через циркуляционный трубопровод, предотвращая при этом протекание текучей среды между промежуточной емкостью и линиями подачи и отвода; и вторую рабочую конфигурацию, в которой клапанный механизм разрешает циркуляцию текучей среды между промежуточной емкостью текучей среды и резервуаром через линии подачи и отвода, предотвращая при этом протекание текучей среды между промежуточной емкостью и циркуляционным трубопроводом.a circulation pipeline connected in fluid medium with the specified at least one fish tank; and a valve mechanism fluidly connected to the supply line, the return line, the intermediate fluid reservoir, and the circulation conduit, the valve mechanism having a first operating configuration in which the valve mechanism permits circulation of fluid between the intermediate fluid reservoir and said at least one cage through the circulation pipeline, while preventing the flow of fluid between the intermediate tank and the supply and withdrawal lines; and a second operating configuration in which the valve mechanism permits circulation of fluid between the intermediate reservoir and the reservoir through the supply and withdrawal lines while preventing fluid from flowing between the intermediate reservoir and the circulation conduit.
В одном варианте осуществления предложен способ ведения рыбоводческого хозяйства, имеющего по меньшей мере один наземный рыбоводный садок, причем способ включает в себя этапы, на которых (i) приводят промежуточную емкость текучей среды в сообщение по текучей среде с резервуаром воды и осуществляют циркуляцию воды из резервуара воды через промежуточную емкость текучей среды в резервуар воды, предотвращая при этом протекание текучей среды между промежуточной емкостью текучей среды и рыбоводным садком; и (ii) приводят промежуточную емкость текучей среды в сообщение по текучей среде с указанным по меньшей мере одним наземным рыбоводным садком и осуществляют циркуляцию воды между промежуточной емкостью текучей среды и рыбоводным садком, предотвращая при этом протекание текучей среды между промежуточной емкостью и резервуаром, при этом этапы (i) и (ii) проводят как отдельные, последовательные этапы.In one embodiment, a method is provided for operating a fish farm having at least one above ground fish tank, the method including the steps of (i) bringing an intermediate fluid container into fluid communication with a water reservoir and circulating water from the reservoir water through the intermediate fluid container into the water reservoir, while preventing fluid from flowing between the intermediate fluid container and the fish tank; and (ii) bringing the intermediate fluid container into fluid communication with said at least one ground fish tank and circulating water between the intermediate fluid container and the fish tank while preventing fluid from flowing between the intermediate container and the tank, while steps (i) and (ii) are carried out as separate, sequential steps.
В одном варианте осуществления предложено рыбоводческое хозяйство по меньшей мере с одним наземным рыбоводным садком, находящимся в некотором месте, возвышенном по сравнению с резервуаром, причем рыбоводческое хозяйство имеет систему подачи воды, содержащую линию подачи и линию отвода, при этом линии подачи и отвода соединены по текучей среде с резервуаром воды и с рыбоводным садком;In one embodiment, a fish farm is provided with at least one terrestrial fish tank located at some location elevated compared to the tank, the fish farm having a water supply system comprising a supply line and a return line, wherein the supply and return lines are connected at a fluid medium with a water reservoir and a fish tank;
насос, расположенный в линии подачи;a pump located in the supply line;
турбину, расположенную в линии отвода; и соединение, соединяющее насос с турбиной, вследствие чего конфигурация турбины обеспечивает генерирование мощности из потока воды в линии отвода и подачу мощности на насос через указанное соединение.a turbine located in the outlet line; and a connection connecting the pump to the turbine, whereby the turbine is configured to generate power from the water flow in the outlet line and supply power to the pump through said connection.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Различные отличительные признаки станут ясными из нижеследующего описания иллюстративных вариантов осуществления, приводимых в качестве неограничительных примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, при этом на фиг. 1 представлен схематический вид сверху рыбоводческого хозяйства в соответствии с вариантом осуществления в первом рабочем состоянии;Various features will become apparent from the following description of exemplary embodiments, given by way of non-limiting examples with reference to the accompanying drawings, wherein FIG. 1 is a schematic plan view of a fish farm according to an embodiment in a first operational state;
на фиг. 2 представлено схематическое перспективное изображение рыбоводческого хозяйства, показанного на фиг. 1;in fig. 2 is a schematic perspective view of the fish farm shown in FIG. 1;
- 1 040682 на фиг. 3 представлен схематический вид сверху рыбоводческого хозяйства во втором рабочем состоянии;- 1 040682 in Fig. 3 is a schematic plan view of a fish farm in a second operating state;
на фиг. 4 представлено схематическое перспективное изображение рыбоводческого хозяйства, показанного на фиг. 3;in fig. 4 is a schematic perspective view of the fish farm shown in FIG. 3;
на фиг. 5 представлен схематический вид рыбоводческого хозяйства в соответствии с еще одним вариантом осуществления;in fig. 5 is a schematic view of a fish farm according to yet another embodiment;
на фиг. 6 представлен схематический вид рыбоводческого хозяйства в соответствии с еще одним вариантом осуществления;in fig. 6 is a schematic view of a fish farm according to yet another embodiment;
на фиг. 7 представлен схематический вид рыбоводческого хозяйства в соответствии с еще одним вариантом осуществления.in fig. 7 is a schematic view of a fish farm according to yet another embodiment.
Подробное описаниеDetailed description
Наземные рыбоводческие хозяйства известны и широко используются для рыбных инкубаторов и разведения рыбной молоди (например, серебристого молодого лосося) перед переносом рыбы на рыбные перья. Для многих видов рыбы и во многих регионах существует возможность разведения в хозяйствах на суше в течение всего жизненного цикла, а в последние годы повышенное внимание также стали уделять использованию хозяйств на суше для рыбы, которую по традиции разводили в морских хозяйствах. Примером этого является использование хозяйств на суше для разведения лосося, прошедшего стадию серебристого лосося, и даже для разведения лосося обыкновенного (полный производственный цикл).Land-based fish farms are known and widely used for fish incubation and rearing of juvenile fish (eg, silver juvenile salmon) before transferring the fish to fish feathers. For many species of fish and in many regions, there is the possibility of farming on land throughout their life cycle, and in recent years, increased attention has also been paid to the use of farms on land for fish that are traditionally farmed in marine farms. An example of this is the use of onshore farms to raise salmon past the stage of silver salmon, and even to raise salmon (full production cycle).
Такие хозяйства на суше обычно содержат некоторое количество рыбоводных садков и систему подачи воды, чтобы обеспечить сменяемость воды для садков. Система подачи воды может быть связана с резервуаром или источником, который представляет собой источник пресной воды, источник морской воды или оба таких источника. В целях ухода за рыбой и для оптимизации производства необходимо иметь минимальный расход воды для замены воды в садках. Это требует энергии, и желательно минимизировать использование такой энергии, чтобы минимизировать затраты на энергию, одновременно гарантируя, что условия окружающей среды в рыбоводных садках остаются приемлемыми.Such onshore farms usually contain a number of fish cages and a water supply system to ensure that the water for the cages is rotated. The water supply system may be connected to a reservoir or source, which is a fresh water source, a sea water source, or both. In order to care for the fish and to optimize production, it is necessary to have a minimum water consumption for changing the water in the cages. This requires energy, and it is desirable to minimize the use of such energy in order to minimize energy costs while ensuring that environmental conditions in the fish tanks remain acceptable.
В одном варианте осуществления в соответствии с данным изобретением, изображенном на фиг. 1 и 2, предложено рыбоводческое хозяйство, имеющее по меньшей мере один наземный рыбоводный садок 1а-1е и систему 100 подачи воды. Система 100 подачи воды содержит линии 2С, 2D подачи и линии 2А, 2В отвода, причем линии 2A-2D подачи и отвода соединены по текучей среде с резервуаром 3 воды и адаптированы для обеспечения воды с целью замены части воды в рыбоводных садках 1а-1е. Часть воды в рыбоводных садках 1a-1е удаляют, как правило, через дно рыбоводного садка 1а-1е, однако отводимую воду можно также, например, собирать через боковой выпуск рыбоводного садка 1а-1е. Линии 2С, 2D подачи в этом варианте осуществления показаны как две отдельные, однако могут представлять собой и одну линию, либо они могут быть соединены по текучей среде с находящейся ниже по течению секцией линий 2С, 2D подачи, показанной на фиг. 1 и 2. Аналогичным образом, линии 2А, 2В отвода могут быть образованы одной линией или могут быть соединенными по текучей среде.In one embodiment in accordance with the present invention, illustrated in FIG. 1 and 2, a fish farm is provided having at least one above ground fish tank 1a-1e and a water supply system 100. The water supply system 100 comprises supply lines 2C, 2D and output lines 2A, 2B, the supply and output lines 2A-2D being fluidly connected to the water reservoir 3 and adapted to provide water to replace part of the water in the fish tanks 1a-1e. Part of the water in the fish cages 1a-1e is usually removed through the bottom of the fish cage 1a-1e, however, the drained water can also, for example, be collected through the side outlet of the fish cage 1a-1e. Feed lines 2C, 2D in this embodiment are shown as two separate, but may be one line, or they may be fluidly connected to the downstream section of feed lines 2C, 2D shown in FIG. 1 and 2. Similarly, the outlet lines 2A, 2B may be formed as a single line or may be fluidly connected.
Каждый рыбоводный садок 1а-1е наполняют водой 4, как изображено в связи с садком 1е на фиг. 2, до уровня 4а, который образует верхнюю поверхность воды садка. Вода 4 может быть морской водой, пресной водой или их смесью в соответствии с видом разводимой рыбы и производственными рекомендациями. В общем случае верхняя поверхность 4а воды является одной и той же во всех садках 1а-1е, однако это необязательно и в разных садках можно использовать разные уровни воды, например, для коррекции объема биомассы в садке или для таких специальных целей, как медикаментозное лечение.Each fish cage 1a-1e is filled with water 4 as shown in connection with the cage 1e in FIG. 2 to level 4a, which forms the top water surface of the cage. The water 4 may be sea water, fresh water, or a mixture thereof, in accordance with the type of fish being farmed and industry recommendations. In general, the top water surface 4a is the same in all cages 1a-1e, however this is not necessary and different water levels can be used in different cages, for example to correct the amount of biomass in the cage or for special purposes such as drug treatment.
Резервуар 3 воды может находиться ниже, чем верхняя поверхность 4а воды в рыбоводных садках 1а-1е, или ниже, чем все рыбоводные садки 1а-1е вместе. Резервуар 3 воды может быть общим резервуаром 3 подачи и отвода, например морем, как в случае, соответствующем варианту осуществления, показанному на фиг. 1 и 2. Тогда линии 2A-2D как подачи, так и отвода прокладывают в море, обеспечивая сбор морской воды в линии 2С, 2D подачи и отвод из линий 2А, 2В отвода. В альтернативном варианте резервуар 3 воды может содержать отдельные резервуары подачи и отвода, такие как баки для воды. Они могут быть, например, баками для воды, находящимися около рыбоводных садков 1а-1е, или могут быть дистальными для рыбоводных садков 1а-1е, но соединенными трубопроводами. Может оказаться желательным, например, предусмотреть бак для отвода с целью очистки отводимой воды из рыбоводных садков 1а-1е, например с целью удаления взвешенных частиц и/или отходов, присутствующих в отводимой воде.The water reservoir 3 may be lower than the upper water surface 4a in the fish cages 1a-1e, or lower than all of the fish cages 1a-1e together. The water reservoir 3 may be a common supply and withdrawal reservoir 3, for example by sea, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1 and 2. Both the supply and return lines 2A-2D are then laid in the sea, collecting seawater in the supply lines 2C, 2D and discharge from the return lines 2A, 2B. Alternatively, the water tank 3 may comprise separate supply and withdrawal tanks, such as water tanks. They can be, for example, water tanks located near the fish tanks 1a-1e, or they can be distal to the fish tanks 1a-1e, but connected by pipelines. It may be desirable, for example, to provide a withdrawal tank for the purpose of cleaning the discharge water from the fish cages 1a-1e, for example in order to remove suspended particles and/or wastes present in the discharge water.
Система 100 подачи воды также содержит промежуточную емкость 5, 6 текучей среды. Конфигурация промежуточной емкости 5, 6 обеспечивает хранение некоторого объема воды, и это может быть контейнер или конструкция любого типа, пригодный или пригодная для этой цели, например труба, бак для текучей среды или и их комбинация. На фиг. 1 и 2 промежуточная емкость 5, 6 показана просто как трубы 5, 6. В этом варианте осуществления промежуточная емкость 5, 6 содержит первую трубу 5 текучей среды и вторую трубу 6 текучей среды, расположенные в параллельной компоновке, которая будет подробнее описана ниже. Промежуточная емкость 5, 6 также может быть садком, аналогичным рыбоводным садкам 1а-1е, образующим буферное хранилище для воды.The water supply system 100 also includes an intermediate fluid container 5, 6 . The intermediate vessel 5, 6 is configured to store some volume of water, and may be any type of container or structure suitable or suitable for this purpose, such as a pipe, a fluid tank, or a combination of both. In FIG. 1 and 2, the intermediate vessel 5, 6 is shown simply as tubes 5, 6. In this embodiment, the intermediate vessel 5, 6 comprises a first fluid tube 5 and a second fluid tube 6 arranged in a parallel arrangement, which will be described in more detail below. The intermediate container 5, 6 can also be a cage similar to the fish cages 1a-1e, forming a buffer storage for water.
Промежуточная емкость 5, 6 может быть расположена выше, чем рыбоводные садки 1а-1е, на такойThe intermediate tank 5, 6 can be located higher than the fish cages 1a-1e, on such
- 2 040682 же высоте, как рыбоводные садки 1а-1е, или ниже, чем рыбоводные садки 1а-1е. Промежуточная емкость 5, 6 преимущественно расположена на такой же высоте, как рыбоводные садки 1а-1е, или на некоторой высоте, которая находится между высотами рыбоводных садков 1а-1е и резервуара 3. Однако промежуточная емкость 5, 6 может находиться на некоторой другой высоте; например, если резервуаром 3 является море, промежуточная емкость 5, 6 может быть частично или полностью расположена в море или несколько выше уровня моря.- 2 040682 the same height as the fish cages 1a-1e, or lower than the fish cages 1a-1e. The intermediate vessel 5, 6 is advantageously located at the same height as the fish cages 1a-1e, or at some height which is between the heights of the fish cages 1a-1e and the tank 3. However, the intermediate vessel 5, 6 may be at some other height; for example, if the tank 3 is the sea, the intermediate tank 5, 6 may be partly or wholly located in the sea or slightly above sea level.
Система 100 подачи воды дополнительно содержит циркуляционный трубопровод 9а-9d, соединенный по текучей среде с рыбоводными садками 1а-1е, клапаны 10а-10d, соединенные по текучей среде линии 2A-2D подачи и отвода с промежуточной емкостью 5, 6, и циркуляционный трубопровод 9а-9d для промежуточной емкости 5, 6. В показанном варианте осуществления клапаны 10а-10d изображены как четыре трехходовых клапана, причем трехходовые клапаны 10а, 10b соединены по текучей среде с линиями 2А, 2В отвода, промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9а-9d, а трехходовые клапаны 10с, 10d соединены по текучей среде с линиями 2С, 2D подачи промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9а-9d. Вместе с тем функцию показанных здесь клапанов, подробнее описываемую ниже, можно реализовать многими способами и изобретение на ограничивается какимлибо конкретным клапанным механизмом. Например, возможным может быть использование комплекта индивидуальных стандартных клапанов для реализации таких же функциональных возможностей или использование одного или более больших блоков клапанов с несколькими трубопроводами и уплотнительными элементами, расположенными внутри одного и того же блока. В альтернативном варианте можно реализовать систему и способ без клапанов, заменяя и соединяя или разъединяя релевантные трубопроводы и линии текучей среды вручную.The water supply system 100 further comprises a circulation conduit 9a-9d fluidly connected to the fish tanks 1a-1e, valves 10a-10d fluidly connected to the supply and withdrawal lines 2A-2D with an intermediate tank 5, 6, and a circulation conduit 9a -9d for the intermediate vessel 5, 6. In the embodiment shown, the valves 10a-10d are shown as four three-way valves, the three-way valves 10a, 10b being fluidly connected to the outlet lines 2A, 2B, the intermediate vessel 5, 6 and the circulation line 9a- 9d, and the three-way valves 10c, 10d are fluidly connected to the supply lines 2C, 2D by the intermediate vessel 5, 6 and the circulation conduit 9a-9d. However, the function of the valves shown here, described in more detail below, can be implemented in many ways and the invention is not limited to any particular valve mechanism. For example, it may be possible to use a set of individual standard valves to implement the same functionality, or to use one or more large valve blocks with multiple piping and sealing elements located within the same block. Alternatively, the system and method can be implemented without valves by changing and connecting or disconnecting the relevant pipelines and fluid lines manually.
Клапаны 10а-10d имеют первую рабочую конфигурацию, в которой клапаны 10а-10d разрешают протекание текучей среды между промежуточной емкостью 5, 6 текучей среды и циркуляционным трубопроводом 9а-9d и предотвращают протекание текучей среды между промежуточной емкостью и линиями 2A-2D подачи и отвода, и вторую рабочую конфигурацию, в которой клапаны 10а-10d разрешают протекание текучей среды между промежуточной емкостью 5, 6 и линиями 2A-2D подачи и отвода и предотвращают протекание текучей среды между промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9а-9d.The valves 10a-10d have a first operating configuration in which the valves 10a-10d allow fluid to flow between the intermediate fluid tank 5, 6 and the circulation conduit 9a-9d and prevent fluid from flowing between the intermediate tank and supply and return lines 2A-2D, and a second operating configuration in which valves 10a-10d allow fluid to flow between the intermediate vessel 5, 6 and supply and return lines 2A-2D and prevent fluid from flowing between the intermediate vessel 5, 6 and circulation conduit 9a-9d.
Система 100 подачи воды также содержит насосы 7, 8, приводимые в действие, чтобы обеспечить протекание воды между промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9а-9d, а также между линией 2С, 2D подачи через промежуточную емкость 5, 6 в линию 2А, 2В отвода. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 2, насосы 7, 8 находятся в промежуточной емкости 5, 6, за счет чего насосы 7, 8 могут выполнять обе вышеуказанные функции. В альтернативном варианте насосы 7, 8 могут быть расположены где-нибудь в другом месте в системе 100 подачи воды. Например, первый насос может быть расположен в линиях 2С, 2D подачи, линиях 2А, 2В отвода или промежуточной емкости 5, 6 текучей среды, а второй насос может быть расположен в циркуляционном трубопроводе 9а-9d. Можно использовать любую конфигурацию насосов, способную обеспечить циркуляцию воды между промежуточной емкостью 5, 6 и рыбоводными садками 1а-1е через циркуляционный трубопровод 9а-9d, а также между резервуаром 3 и промежуточной емкостью 5, 6 через линии 2A-2D подачи и отвода.The water supply system 100 also includes pumps 7, 8 driven to allow water to flow between the intermediate vessel 5, 6 and the circulation conduit 9a-9d, as well as between the supply line 2C, 2D through the intermediate vessel 5, 6 to the line 2A, 2V outlet. In the embodiment shown in FIG. 1 and 2, the pumps 7, 8 are located in the intermediate vessel 5, 6, whereby the pumps 7, 8 can perform both of the above functions. Alternatively, the pumps 7, 8 may be located elsewhere in the water supply system 100. For example, the first pump may be located in the supply lines 2C, 2D, outlet lines 2A, 2B, or intermediate fluid tank 5, 6, and the second pump may be located in the circulation line 9a-9d. Any pump configuration can be used that can circulate water between the intermediate tank 5, 6 and the fish tanks 1a-1e through the circulation conduit 9a-9d, and between the tank 3 and the intermediate tank 5, 6 through the supply and withdrawal lines 2A-2D.
При эксплуатации система 100 подачи воды создает возможность циркуляции воды в один или более рыбоводных садков 1а-1е из резервуара 3 и в него из этих резервуаров. (Каждый садок la-1e может иметь дополнительные клапаны или дроссельные элементы для регулирования течения воды в соответственный садок или из него.) Циркуляцию осуществляют последовательно, при этом в первой части последовательности вода циркулирует из резервуара 3 в промежуточную емкость 5, 6. В этой части соединение по текучей среде между промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9а-9d (а значит, и рыбоводными садками 1а-1е) замкнуто. Посредством насоса(ов) 7, 8, промежуточная емкость 5, 6 будет наполняться пресной водой из резервуара 3 через линии 2С, 2D подачи, тогда как отводимая вода, присутствующая в промежуточной емкости 5, 6 (описываемой ниже) будет удалена через линии 2А, 2В отвода.In operation, the water supply system 100 allows water to circulate to and from the one or more fish cages 1a-1e from the tank 3. (Each la-1e cage may have additional valves or throttling elements to control the flow of water into or out of the respective cage.) the fluid connection between the intermediate vessel 5, 6 and the circulation pipe 9a-9d (and hence the fish tanks 1a-1e) is closed. By means of the pump(s) 7, 8, the intermediate vessel 5, 6 will be filled with fresh water from the reservoir 3 through the supply lines 2C, 2D, while the effluent present in the intermediate vessel 5, 6 (described below) will be removed through the lines 2A, 2V outlet.
Во второй части последовательности соединение по текучей среде между линиями 2A-2D подачи и отвода и промежуточной емкостью 5, 6 замкнуто, а соединение между промежуточной емкостью 5, 6 и циркуляционным трубопроводом 9a-9d (а значит, и рыбоводными садками 1a-1е) разомкнуто. Насос(насосы) 7, 8 приводит(ят)ся в действие, чтобы обеспечить циркуляцию воды, находящейся в промежуточной емкости 5, 6, в рыбоводные садки 1а-1е через циркуляционный трубопровод 9а-9d, а отводимая из рыбоводных садков la-1e вода при этом будет циркулировать в промежуточную емкость 5, 6. Таким образом, в рыбоводные садки 1а-1е подведена пресная вода, а отводимая вода, теперь присутствующая в промежуточной емкости 5, 6, может быть отведена за счет повторения первой части последовательности (см. предыдущий абзац).In the second part of the sequence, the fluid connection between the supply and return lines 2A-2D and the intermediate tank 5, 6 is closed, and the connection between the intermediate tank 5, 6 and the circulation conduit 9a-9d (hence the fish tanks 1a-1e) is open . The pump(s) 7, 8 are actuated to circulate the water in the intermediate tank 5, 6 to the fish cages 1a-1e through the circulation conduit 9a-9d, and the water withdrawn from the fish cages la-1e this will circulate into the intermediate tank 5, 6. Thus, fresh water is supplied to the fish cages 1a-1e, and the diverted water, now present in the intermediate tank 5, 6, can be diverted by repeating the first part of the sequence (see previous paragraph).
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 2, промежуточная емкость 5, 6 содержит первую трубу 5 текучей среды и вторую трубу 6 текучей среды, расположенные по существу параллельно. Клапанный механизм 10а-10d приводится в действие, чтобы привести в действие две параллельных магистрали одновременно, так что одна сторона осуществляет циркуляцию к рыбоводным садкам 1а-1е,In the embodiment shown in FIG. 1 and 2, the intermediate vessel 5, 6 comprises a first fluid conduit 5 and a second fluid conduit 6 arranged substantially in parallel. The valve mechanism 10a-10d is actuated to actuate two parallel lines at the same time so that one side circulates to the fish tanks 1a-1e,
- 3 040682 а другая осуществляет циркуляцию с резервуаром 3. Следовательно, одна сторона может достигать непрерывной работы и циркуляции к садкам 1а-1е, если это желательно или требуется, хотя каждая магистраль работает последовательно, как описано выше.- 3 040682 and the other circulates with the tank 3. Therefore, one side can achieve continuous operation and circulation to cages 1a-1e if desired or required, although each line operates in series as described above.
Эти разные части последовательности подробнее изображены на фиг. 1-4. На фиг. 1 и 2 клапаны 10а и 10с показаны открытыми, так что труба 5 может обеспечить циркуляцию к рыбоводным садкам 1а-1е, а клапаны 10b и 10d показаны открытыми, так что труба 6 может обеспечить циркуляцию к резервуару 3. На фиг. 3 и 4 показано переключение, после которого труба 5 обеспечивает циркуляцию к резервуару 3, а труба 6 - к садкам 1а-1е. Таким образом можно достичь почти непрерывной циркуляции пресной воды к рыбоводным садкам 1а-1е. Вместе с тем возможно использование лишь одной промежуточной емкости 5, 6 такого объема, что циркуляция к рыбоводным садкам 1а-1е будет прерывистой. Это зависит от требований в любом заданном случае, например от требуемой скорости подачи пресной воды к садкам 1а-1е.These different parts of the sequence are shown in more detail in FIG. 1-4. In FIG. 1 and 2, valves 10a and 10c are shown open so that pipe 5 can circulate to fish tanks 1a-1e, and valves 10b and 10d are shown open so pipe 6 can circulate to tank 3. In FIG. 3 and 4 show the changeover after which pipe 5 circulates to tank 3 and pipe 6 to cages 1a-1e. In this way, an almost continuous circulation of fresh water to the fish tanks 1a-1e can be achieved. However, it is possible to use only one intermediate container 5, 6 of such a volume that the circulation to the fish tanks 1a-1e will be intermittent. This depends on the requirements in any given case, for example on the required fresh water supply rate to cages 1a-1e.
В альтернативном варианте насосы 7, 8 могут быть исключены, а циркуляцию в системе можно обеспечить естественным течением, предусматривающим использование разностей температуры и плотности воды. По выбору можно предусмотреть, например, насосы только для одной из магистралей циркуляции, за счет чего циркуляция из резервуара 3 в промежуточную емкость 5, 6 осуществляется за счет естественного течения, а циркуляция между промежуточной емкостью 5, 6 и садками 1a-1d осуществляется посредством насосов.Alternatively, the pumps 7, 8 can be omitted and the system can be circulated by natural flow using differences in temperature and density of the water. Optionally, for example, pumps can be provided for only one of the circulation lines, due to which the circulation from the tank 3 to the intermediate tank 5, 6 is carried out due to the natural flow, and the circulation between the intermediate tank 5, 6 and cages 1a-1d is carried out by means of pumps .
Циркуляции с помощью естественного течения можно достичь, например, если в разных частях проточных магистралей имеются разности температур воды. Поскольку тяжесть воды в общем случае оказывается наибольшей (т.е. вода имеет наивысшую плотность) при температуре приблизительно 4 градуса по Цельсию (°С), можно, например, собирать воду, которая холоднее, чем вода резервуара-моря 3. Поскольку вода может немного нагреться во время проведения процесса (например, посредством тепла разводимой рыбы или теплообмена с компонентами рыбоводческого хозяйства), вода, вытекающая по линиям 2А, 2В отвода, будет плотнее, чем вода, втекающая в линии 2С, 2D подачи, вследствие чего возникает естественное течение на основе силы тяжести. Того же самого эффекта можно достичь, например, располагая теплообменник в линиях 2А, 2В отвода, чтобы охладить отводимую воду (или в линиях 2С, 2D подачи.) В частности, этот эффект может оказаться уместным, например, в условиях холодного климата и/или в зимний сезон, когда доступность резервуара холодной воды и/или холодного воздуха снаружи для целей охлаждения может присутствовать в избытке.Circulation with the help of natural flow can be achieved, for example, if there are differences in water temperatures in different parts of the flow lines. Since the gravity of water is generally greatest (i.e., water has the highest density) at a temperature of approximately 4 degrees Celsius (°C), it is possible, for example, to collect water that is colder than the water of the sea reservoir 3. Since water can warm up slightly during the process (e.g. by the heat of the farmed fish or heat exchange with the components of the fish farm), the water flowing out through the return lines 2A, 2B will be denser than the water flowing into the supply lines 2C, 2D, resulting in a natural flow based on gravity. The same effect can be achieved, for example, by placing a heat exchanger in the outlet lines 2A, 2B, to cool the outlet water (or in the supply lines 2C, 2D.) In particular, this effect may be appropriate, for example, in cold climates and / or during the winter season, when the availability of a reservoir of cold water and/or cold air from outside for cooling purposes may be in excess.
Поэтому в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения можно достичь создания усовершенствованного рыбоводческого хозяйства и систем подачи воды в рыбоводческие хозяйства, в частности хозяйства на суше. Предусматривая замкнутый контур между резервуаром 3 и промежуточной емкостью 5, 6, при обмене водой с резервуаром 3 можно значительно снизить эффект какой бы то ни было разности высот между резервуаром 3 и рыбоводными садками 1а-1е. Таким образом, насосам 7, 8 в общем случае нужно лишь преодолеть трение и сопротивление течению в трубах, а обеспечивать энергию для подъема воды на более высокий уровень не приходится, или в определенных вариантах осуществления насосы 7, 8 оказываются ненужными вовсе. Сразу же после заполнения промежуточной емкости 5, 6, обмен водой с рыбоводными садками 1а-1е становится возможным также по существу лишь с помощью энергии перекачивания, необходимой для преодоления сопротивления течению в трубах. Это позволяет избежать, например, размещения рыбоводных садков 1а-1е частично ниже уровня моря в рыбоводческих хозяйствах на суше, которые обмениваются водой с морем, как обычно делают во избежание избыточного использования энергии. Это требует значительно большего объема строительных работ, а значит, и более высоких капитальных вложений в строительство рыбоводческого хозяйства и значительно ограничивает допустимые площадки, на которых такие рыбоводческие хозяйства можно построить. В соответствии с представленными здесь вариантами осуществления свобода размещения таких рыбоводческих хозяйств на суше в наиболее удобном месте значительно увеличивается, позволяя при этом избежать расплаты в виде возросшего использования энергии для циркуляции воды.Therefore, in accordance with the embodiments of the present invention, it is possible to achieve improved fish farming and water supply systems for fish farms, in particular farms on land. By providing a closed circuit between the tank 3 and the intermediate tank 5, 6, when exchanging water with the tank 3, the effect of any height difference between the tank 3 and the fish tanks 1a-1e can be significantly reduced. Thus, the pumps 7, 8 generally only need to overcome the friction and flow resistance in the pipes, and there is no need to provide energy to raise the water to a higher level, or in certain embodiments, the pumps 7, 8 are not needed at all. Immediately after filling the intermediate container 5, 6, the exchange of water with the fish cages 1a-1e is also essentially only possible with the pumping energy necessary to overcome the resistance to flow in the pipes. This avoids, for example, placing the fish cages 1a-1e partly below sea level in land-based fish farms that exchange water with the sea, as is usually done to avoid excessive use of energy. This requires a much larger volume of construction work, and hence higher capital investment in the construction of a fish farm, and significantly limits the allowable sites on which such fish farms can be built. In accordance with the embodiments presented here, the freedom to locate such fish farms on land at the most convenient location is greatly increased while avoiding the cost of increased energy use for water circulation.
В некоторых вариантах осуществления может оказаться желательным наличие датчиков, блоков забора проб и/или очистных систем в рыбоводческом хозяйстве. Это преимущественно можно воплотить, соединяя их с промежуточной емкостью 5, 6 и/или циркуляционным трубопроводом 9а-9d. Это обеспечивает непосредственный доступ к воде, подаваемой в садки 1а-е, и/или воде, отводимой из них. Например, если вода из садков 1а-1е не имеет надлежащего качества для отвода в море, можно предусмотреть ее циркуляцию через очистную систему, подключенную, например, к циркуляционному трубопроводу 9а-9d, перед ее выпуском через линии 2А, 2В отвода или можно направить воду к отдельному садку или отдельной системе для очистки или отвода. Это можно сделать без контакта отводимой текучей среды с линиями 2А, 2В отвода, и поэтому можно добиться пониженного риска непреднамеренного отвода, например, загрязненной воды. Циркуляцию воды по очистной системе также можно осуществить на той же высоте, на которой находятся промежуточная емкость 5, 6 и циркуляционный трубопровод 9а-9d, тем самым снижая использование энергии.In some embodiments, it may be desirable to have sensors, sampling units and/or cleaning systems in a fish farm. This can advantageously be realized by connecting them to an intermediate vessel 5, 6 and/or a circulation line 9a-9d. This provides direct access to the water supplied to the cages 1a-e and/or the water withdrawn from them. For example, if the water from the cages 1a-1e is not of the proper quality for discharge to the sea, it may be provided to circulate it through a treatment system connected, for example, to a circulation pipe 9a-9d, before it is discharged through the outlet lines 2A, 2B, or the water may be diverted to a separate cage or a separate system for cleaning or diverting. This can be done without the bleed fluid coming into contact with the bleed lines 2A, 2B, and therefore a reduced risk of unintentional bleed of, for example, contaminated water can be achieved. The circulation of water through the purification system can also be carried out at the same height as the intermediate tank 5, 6 and the circulation pipe 9a-9d, thereby reducing energy use.
На фиг. 5 изображен еще один вариант осуществления рыбоводческого хозяйства по меньшей мере с одним наземный рыбоводным садком 1а-1е, который находится на месте, возвышенном по сравнению с резервуаром 3, таким как резервуар морской воды. Рыбоводческое хозяйство имеет систему 100 подачиIn FIG. 5 shows another embodiment of a fish farm with at least one above ground fish tank 1a-1e, which is located in an elevated position compared to a reservoir 3, such as a seawater reservoir. The fish farm has a 100 feed system
- 4 040682 воды, содержащую линию 2С подачи и линию 2А отвода, причем линии 2А, 2С подачи и отвода соединены по текучей среде с резервуаром 3 воды и с рыбоводными садками 1а-1е для пополнения воды в рыбоводных садках 1а-1е аналогично тому, как описано выше. В линии 2С подачи расположен насос 21, причем насос 21 приводится в действие для откачивания воды из резервуара 3 в рыбоводные садки 1а-1е. Насос 21 может быть насосом любого типа, таким как ротодинамический насос, поршневой насос или насос любого другого подходящего типа. В линии 2А отвода расположен водяной двигатель, в этом варианте осуществления - турбина 22. В альтернативном варианте водяной двигатель может быть поршневой машиной или машиной любого другого подходящего типа. Конфигурация турбины 22 обеспечивает генерирование мощности из потока воды в линии 2А отвода. Эта мощность может быть механической мощностью, электрической мощностью или гидравлической мощностью. Насос 21 и турбину 22 соединяет соединение 23, вследствие чего турбина 22 может подводить мощность к насосу 21 через соединение 23.- 4 040682 water containing line 2C supply and line 2A outlet, and lines 2A, 2C supply and outlet connected in fluid medium with the tank 3 water and fish cages 1a-1e to replenish water in fish cages 1a-1e in the same way as described above. A pump 21 is disposed in the supply line 2C, the pump 21 being driven to pump water from the reservoir 3 into the fish tanks 1a-1e. The pump 21 may be any type of pump, such as a rotodynamic pump, a positive displacement pump, or any other suitable type of pump. Disposed in line 2A is a water motor, in this embodiment a turbine 22. Alternatively, the water motor may be a reciprocating machine or any other suitable type of machine. The turbine 22 is configured to generate power from the water flow in the outlet line 2A. This power may be mechanical power, electrical power or hydraulic power. Pump 21 and turbine 22 are connected by connection 23, whereby turbine 22 can supply power to pump 21 through connection 23.
На фиг. 5 соединение 23 изображено как механическое соединение, в этом случае - вал, однако механическое соединение может быть и другим, например зубчатым колесом, цепью, ремнем или любым другим соединением, подходящим для передачи мощности. В альтернативном варианте соединение может быть электрическим соединением, вследствие чего турбина 22 будет генерировать электрическую мощность, например, посредством электрического генератора, подключенного к рабочему колесу ротодинамической турбины, и электрическое соединение 23 будет передавать эту энергию насосу 21. В таком случае привод самого насоса 21 возможен от электрического двигателя. Еще одной альтернативой для соединения является гидравлическое, например такое, при котором турбина 22 вырабатывает гидравлическую энергию, которая через гидравлическое соединение 23 подается на насос 21.In FIG. 5, connection 23 is shown as a mechanical connection, in this case a shaft, but the mechanical connection may be other, such as a gear, chain, belt, or any other connection suitable for power transmission. Alternatively, the connection may be an electrical connection, whereby the turbine 22 will generate electrical power, for example, by means of an electrical generator connected to the impeller of the rotodynamic turbine, and the electrical connection 23 will transfer this energy to the pump 21. In this case, the drive of the pump 21 itself is possible from an electric motor. Another alternative for the connection is hydraulic, for example, in which the turbine 22 generates hydraulic power, which is fed through the hydraulic connection 23 to the pump 21.
В этом варианте осуществления можно добиться снижения использования энергии рыбоводческим хозяйством, так как возможна рекуперация части энергии, используемой для переноса воды из резервуара 3 в садки 1а-1е, в турбине 22.In this embodiment, a reduction in the energy use of the fish farm can be achieved, since it is possible to recover some of the energy used to transfer water from the tank 3 to the cages 1a-1e in the turbine 22.
На фиг. 6 изображен еще один вариант осуществления, предусматривающий наличие трех промежуточных емкостей 5, 6, 56. Каждая емкость 5, 6, 56 имеет надлежащие клапаны 10е-10р, так что каждая емкость может быть соединена по текучей среде с линиями 2D, 2В подачи и отвода или с циркуляционным трубопроводом 9е, 9f, который взаимно соединяет емкости 5, 6, 56 с рыбоводными садками la, 1b аналогично тому, что описано выше.In FIG. 6 shows yet another embodiment providing for three intermediate tanks 5, 6, 56. Each tank 5, 6, 56 has proper valves 10e-10p so that each tank can be fluidly connected to supply and return lines 2D, 2B. or with a circulation conduit 9e, 9f which interconnects the tanks 5, 6, 56 with the fish tanks la, 1b in the same way as described above.
В этом варианте осуществления в циркуляционном трубопроводе 9е, 9f расположены два насоса 24, 26, а в линиях 2D, 2В подачи и отвода расположены два насоса 25, 27. По выбору может быть достаточно одного насоса в циркуляционном трубопроводе 9е, 9f и одного в линиях 2D, 2В подачи и отвода, или в альтернативном варианте насос может оказаться ненужным, если можно получить естественное течение, например, на основе разностей плотностей.In this embodiment, two pumps 24, 26 are located in the circulation line 9e, 9f, and two pumps 25, 27 are located in the supply and return lines 2D, 2B. Optionally, one pump in the circulation line 9e, 9f and one in the lines 2D, 2B inlet and outlet, or alternatively a pump may not be needed if natural flow can be obtained, for example, based on density differences.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, клапанам 10е-10р можно придать такую конфигурацию, что каждая из емкостей 5, 6, 56 окажется переключаемой последовательно между циркуляцией к рыбоводным садкам la, 1b и к резервуару 3, но с таким сдвигом по фазе, что по меньшей мере одна из емкостей 5, 6, 56 в любой момент времени будет осуществлять циркуляцию к рыбоводным садкам 1a, 1b и по меньшей мере одна из емкостей 5, 6, 56 будет осуществлять циркуляцию к резервуару 3. Этого можно достичь, например, организуя переключение садков 5, 6, 56 так, чтобы приводить их в действие со сдвигом по фазе на 120° между ними. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что в линиях 2D, 2В подачи и отвода и в циркуляционном трубопроводе 9е, 9f можно получить непрерывное течение текучей среды, поскольку один контур текучей среды будет всегда разомкнутым и проточным. Это может снизить потребление мощности насосами 24-27, предотвратить вариации давления (например, скачки давления из-за срабатывания клапанов) в системе и обеспечить более плавное течение текучей среды к рыбоводным садкам la, 1b.In the embodiment shown in FIG. 6, the valves 10e-10p can be configured such that each of the tanks 5, 6, 56 is switched in series between circulation to the fish tanks la, 1b and to tank 3, but with such a phase shift that at least one of the tanks 5, 6, 56 will circulate to the fish cages 1a, 1b at any time, and at least one of the tanks 5, 6, 56 will circulate to the tank 3. This can be achieved, for example, by switching the cages 5, 6, 56 so as to drive them 120° out of phase between them. This provides the advantage that in the supply and return lines 2D, 2B and in the circulation conduit 9e, 9f a continuous flow of fluid can be obtained, since one fluid circuit will always be open and flowing. This can reduce the power consumption of the pumps 24-27, prevent pressure variations (eg, pressure surges due to valve actuation) in the system, and provide a smoother flow of fluid to the fish tanks la, 1b.
Хотя в варианте осуществления, показанном на фиг. 6, изображены три емкости 5, 6, 56, другие варианты осуществления могут предусматривать большее количество емкостей, такое как четыре, пять, шесть или даже большее. Эти емкости можно переключать в некоторой последовательности прокрутки или, например, попарно; например, в одном варианте осуществления с шестью емкостями переключение пар емкостей может быть совместным.Although in the embodiment shown in FIG. 6, three containers 5, 6, 56 are shown, other embodiments may include more containers such as four, five, six or even more. These containers can be switched in some scrolling sequence or, for example, in pairs; for example, in one embodiment with six containers, the switching of pairs of containers may be joint.
На фиг. 7 изображен еще один вариант осуществления, в котором первая и вторая емкости 5, 6 текучей среды расположены в общей емкости 71, причем эта емкость 71 выполнена вращающейся и имеющей конфигурацию, которая в первом угловом положении обеспечивает соединение по текучей среде первого контейнера 5 текучей среды с линиями 2В, 2D подачи и отвода и соединение по текучей среде второго контейнера 6 текучей среды с циркуляционным трубопроводом 9b, 9с, а во втором угловом положении обеспечивает соединение по текучей среде второго контейнера 6 текучей среды с линиями 2В, 2D подачи и отвода и соединение по текучей среде первого контейнера 5 текучей среды с циркуляционным трубопроводом 9а-9f.In FIG. 7 shows another embodiment in which the first and second fluid containers 5, 6 are located in a common container 71, this container 71 being rotatable and having a configuration that in the first angular position provides fluid connection of the first fluid container 5 with supply and return lines 2B, 2D and fluid connection of the second fluid container 6 with the circulation pipeline 9b, 9c, and in the second angular position provides fluid connection of the second fluid container 6 with supply and return lines 2B, 2D and connection along the fluid of the first fluid container 5 with circulation conduit 9a-9f.
Емкость 71 в этом варианте осуществления является цилиндрической, а вращение емкости 71 может происходить, например, вокруг горизонтальной центральной оси 72 корпуса цилиндрической емкости. С этой целью емкость 71 может опираться на опорные элементы 73а, 73b. Переключение между соThe container 71 in this embodiment is cylindrical, and the rotation of the container 71 can take place, for example, around the horizontal central axis 72 of the body of the cylindrical container. To this end, the container 71 can be supported by support elements 73a, 73b. Switching between
--
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20172021 | 2017-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA040682B1 true EA040682B1 (en) | 2022-07-14 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11751543B2 (en) | Fish farm and method for operation | |
JP2021509011A5 (en) | ||
NO20111316A1 (en) | Aquaculture plant, use thereof, a modular dwelling chamber, method of producing a dwelling chamber and method of emptying the plant | |
CN102599086B (en) | Full-automatic-flush constant temperature hatching system for demersal fish eggs | |
EA040682B1 (en) | FISH FARMING AND METHOD OF ITS MANAGEMENT | |
CN109819926A (en) | Boat-carrying circulating water culture system | |
AU2018388844B2 (en) | Fish farm and method for operation | |
NO344668B1 (en) | Land-based fish rearing plant | |
KR101273517B1 (en) | Semi-flooded package type heat pump unit equipment use seawater heat pump system | |
KR101657490B1 (en) | Operation method of circulation-type high-density culturing apparatus of microalgae using air | |
BR112020011600B1 (en) | FISH FARM, AND, METHOD FOR OPERATING A FISH FARM | |
CN112520929A (en) | Diving reverse osmosis seawater desalination system for continuously improving fresh water by using ocean temperature difference energy | |
RU110228U1 (en) | INSTALLATION FOR CULTIVATION OF SEA HYDROBIONTS | |
CN2600335Y (en) | Temp. regulating device for ship transporting live fish | |
CN218007525U (en) | Planting system | |
CN218126108U (en) | Just, diuresis cultivation nutrient solution circulation system | |
CN214299716U (en) | Diving reverse osmosis seawater desalination system for continuously improving fresh water by using ocean temperature difference energy | |
US20120219433A1 (en) | Apparatus and Method for Facilitating a Hydrostatic Pressure Increase in a Fluid Flowing in a Pipe | |
CN209572856U (en) | A kind of culvert system for cruise-type cold water mass cultivation work ship | |
CN115606497A (en) | Layered circulating water pipeline structure and liquid changing method | |
NO342528B1 (en) | Heat exchange system | |
KR20150081700A (en) | Using seawater cooling water supply system for the commissioning of turbine generator | |
CZ16132U1 (en) | Pumped-storage power plant |