NL8900303A

NL8900303A - Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten.

Info

Publication number: NL8900303A
Application number: NL8900303A
Authority: NL
Original assignee: Kei Mori
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1989-02-07
Publication date: 1989-09-01
Also published as: NZ227037A; IT8919338A0; JPH01202229A; KR910009341B1; FI885410A0; FI885410A; AU2583288A; SE8900414L; SE8900414D0; KR890012532A; DE3842461A1; JPH049493B2; DK724488A; IT1228627B; GB2215858A; FR2628292A1; ES2012896A6; DK724488D0; GB8902095D0; CN1035604A

Description

* r'- * κ N.0. 35518 1 *

Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten, en meer in het bijzonder op een bassin waarmee een kustlijnomgeving kan worden gesimuleerd.

In de afgelopen jaren heeft de biotechnologie een opmerkelijke 5 vooruitgang geboekt op het gebied van landdieren en -planten, maar op het gebied van levende dingen en wezens in watergebieden, d.w.z. zeedieren en -planten, zijn biotechnologisch onderzoek en ontwikkeling op grote schaal nog maar pas gestart, waardoor er een groeiende behoefte is aan een inrichting welke een zeemilieugebied, in het bijzonder een 10 kustlijnwatergebied, kan simuleren waarin een groot aantal waterdieren en -planten kan leven.

Een ecologisch stelsel voor waterwezens is feitelijk onbekend. Er kan echter worden verondersteld dat dit door een combinatie van omgevingsvoorwaarden wordt bepaald, welke licht, stromingen, golven, getïj-15 den, kwaliteit van het water (temperatuur, voeding, goede hygiëne, etc.) omvatten. In het verleden zijn waterdieren en -planten gebruikelijk in ronde of vierkante tanks en bassins van beton, kunststof, glas, metaal en dergelijke gekweekt. Alle deze gebruikelijke waterkweekmidde-len kunnen echter niet gelijktijdig alle belangrijke omgevingsfactoren 20 voor het leven van de dieren en planten in het kustlijngebied controleren zoals licht, waterstromingen, getijden, golven en dergelijke. In het bijzonder verwijzend naar het kweken van dieren en planten in een zeegebied, is de gebruikelijke werkwijze voor watercultuur zodanig, dat een gedeelte van een kustlijngebied door kunstmatige middelen wordt af-25 gesloten, voor het kweken van een groot aantal vissen, schelpdieren of planten onder toepassing van de natuurlijke zeewaterstromingen.

De bovengenoemde werkwijze veroorzaakt vele soorten van neven- effecten zoals watervervuiling, de dood van levende dingen doordat deze door bacillen of natuurlijke rovers in het zeewater worden aangevallen 30 en aan het gebruik van kunst!ijnwateren verbonden juridische problemen in relatie tot de gebruikelijke visrechten en officiële rechtsbevoegdheden.

In het geval van het toepassen van de natuurlijke kustlijnwateren, zoals bovengenoemd, kunnen voorts bepaalde soorten van zeeleven en 89 00303.

ï 4 2 -planten welke in specifieke kustlijnwateren leven niet aan bod komen. Het is onmogelijk om alle gekozen soorten van zeedieren of -planten te kweken.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

5 Een doelstelling van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting welke geschikt is voor het kweken van zeedieren en/of -planten in aan de zee onttrokken water, binnen een op het land geïnstalleerd bassin.

Een verdere doelstelling van de onderhavige uitvinding is het ver-10 schaffen van een inrichting welke geschikt is voor het daarin scheppen van de omgevingsvoorwaarden die geschikt zijn voor het kweken van vele soorten van zeedieren en -planten welke in de natuur gewoonlijk in verschillende soorten omgevingen leven.

Een weer verdere doelstelling van de onderhavige uitvinding is het 15 verschaffen van een inrichting welke geschikt is voor het uitvoeren van hydrobiotechnologische experimenten.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Fig. 1 is een totaal constructie-aanzicht voor het verklaren van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 20 Fig. 2 (a) is het bovenaanzicht van het in fig.1 getoonde water bassin;

Fig. 2 (b) is een schematische weergave voor het verklaren van de werking van een in fig.1 getoonde verzamel inrichting voor zonnestralen; 25 Fig. 3 (a-d) zijn respectieve!ijk aanzichten voor het verklaren van een stelsel voor het opwekken van waterstromingen en getijden;

Fig. 4 is een aanzicht voor het verklaren van de inrichting voor het opwekken van golven;

Fig. 5 is een aanzicht voor het verklaren van een uitvoeringsvorm 30 van een controlestelsel voor de waterkwaliteit;

Fig. 6 (a-c) zijn respectievelijke gewijzigde uitvoeringsvormen van het waterbassin;

Fig. 7 is een aanzicht voor het verklaren van een voorbeeld van een verzamel inrichting voor zonnestralen welke als de uitvoeringsvorm 35 van de onderhavige uitvinding wordt gebruikt; en

Fig. 8 is een aanzicht voor het verklaren van een uitvoeringsvorm voor het in een optische vezelkabel leiden van zonlicht.

BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN

Fig. 1 is een totaal constructie-aanzicht voor het verklaren van 40 een uitvoeringsvorm van de inrichting voor het doen groeien en kweken 8900303? Λ k 3 van zeedieren en -planten overeenkomstig de onderhavige uitvinding. In fig.10 representeer het verwijzingscijfer 10 een bassin of tank met een trapsgewijs gevormde binnenwand welke in het midden een vlakke bodem omringt, 20 de zon, 30 een verzamel inrichting voor zonnestralen voor 5 het via een lensstelsel of dergelijke verzamelen van zonnestralen en voor het in een optische vezelkabel leiden van de verzamelde zonnestralen, 40 een optische vezelkabel voor het overdragen van door de verza-melinrichting voor zonnestralen verzamelde zonnestralen, 50 een hulp-kraan, 60 een beweegbaar dak met middelen voor het sturen van de hoe-10 veelheid doordringende zonnestralen, 70 een reserve watertank met dezelfde inhoud als het bassin 10, 80 een inrichting voor het controleren van de waterkwaliteit, 90 een eerste waterkanaal dat het bassin 10 met de tank 70 verbindt, 100 een tweede waterkanaal dat het bassin 10 met de tank 70 verbindt, 110 een pomp voor het in het eerste waterkanaal 15 opwekken van een waterstroming en getijden, 120 een pomp voor het in het tweede waterkanaal opwekken van waterstromingen en getijden, 130 een conische boei voor het opwekken van golven, en 140 een inrichting voor het aandrijven van de golf-opwekkende conische boei 130.

Fig. 2 fa) is het bovenaanzicht van het in fig.1 getoonde bassin 20 10. Ten aanzien van fig.2 (a), het bassin 10 is zodanig ontworpen, dat het laagste bodemvlak 12q in het middengedeelte daarvan ligt en dat omhooggaande treden 12]_, 12g......12n alle het bodemvlak omgeven.

De reeks treden heeft een hellingshoek (0) van ongever 45“ om het mogelijk te maken dat het zonlicht 20 de bodem 12q van het basin 10 kan 25 bereiken. Lichtstralen L vanaf de zon 20 vallen namelijk in het bassin 10 in zoals getoond in fig.1, maar echter op hetzelfde moment wordt een grote hoeveelheid stralen ook aan het oppervlak van het water gereflecteerd.

Wanneer de invalshoek (Θ) van het zonlicht kleiner wordt dan 45" 30 wordt het zonlicht voor het overgrote deel aan het wateroppervlak gereflecteerd en nauwelijks in het water in het bassin 10 toegelaten. Wanneer de binnenwanden van het bassin 10 uit verticale vlakken zijn gevormd, vereist het schoonmaken van het inwendige van het bassin veel werk en kan zich voorts aan de bodem van het bassin 10 gemakkelijk een 35 giftig gas verzamelen dat een mogelijk gevaar voor de gezondheid vormt.

Ten aanzien hiervan kan, omdat het door de onderhavige aanvrage voorgestelde bassin een grote bovenopening en trapsgewijs gevormde wanden heeft, het daarin aanwezige water gemakkelijk door de omgeving worden belucht om de mogelijkheid van een zich op de bodem van het bassin 40 verzamelend giftig gas te elimineren en waarbij het schoonmaken van het 9900303.

< ' 4 inwendige van het bassin gemakkelijk kan worden uitgevoerd als gevolg van deze gemakkelijke toegang. Het op deze wijze ontworpen bassin is bij uitstek geschikt voor gemakkelijk onderhoud en voor het verschaffen van veilige werkomstandigheden.

5 Het bassin 10 is voorts ook ontworpen voor het innemen van rela tief schoon zeewater vanaf de bodem van de zee, om controle van de waterkwaliteit te waarborgen. Wanneer in het bijzonder een groot aantal van de bovengenoemde bassins in rijen boven en naast elkaar zijn gerangschikt, kunnen vele soorten zeedieren en -planten daarin tegelij-10 kertijd worden gekweekt en opgroeien. Vele experimenten kunnen daarin dan effectief worden uitgevoerd. Het is ook mogelijk om het gebruikte water voor het kweken van zeedieren in het bassin schoon te maken en dit water zonder het veroorzaken van vervuiling in de zee te lozen.

In het geval van het bijvoorbeeld kweken van zee-oren in de door 15 de onderhavige uitvinder voorgestelde inrichting, is het ook mogelijk om daarin zeewater in te nemen via een filter waardoorheen alleen algen kunnen passeren om aldus het meer effectief opgroeien van zee-oren door het toepassen van natuurlijke algen te bewerkstelligen. Wanneer het bassin van een beweegbaar dak 60 wordt voorzien, is het mogelijk om het 20 bassin op een stormachtige dag of 's-nachts te sluiten en om het bassin bij goed weer te openen voor het binnenlaten van het zonlicht of om de interne temperatuur van het bassin en de temperatuur van het wateroppervlak te sturen. Het is ook mogelijk om een uit transparante elementen samengesteld dak toe te passen, met een variabele doorlaatbaarheid 25 voor het sturen van de hoeveelheid in het bassin binnen te leiden licht.

Fig. 2 (b) is een illustratie voor het verklaren van het werkings-principe van de bovengenoemde verzamel inrichting 30 voor zonnestralen. In fig.2 (b) geeft het verwijzingscijfer 31 een transparante koepel 30 aan, en 32 een lens welke in de transparante koepel 31 is geplaatst en die door een zonlocatiesensor wordt gestuurd, niet getoond in fig.2 (b), voor het steeds naar de zon richten van de lens. Het door de lens 32 verzamelde zonlicht wordt in een optische vezel kabel 40 geleid via welke het in de tank 10 wordt afgegeven.

35 De bovengenoemde verzamel inrichting voor zonnestralen is door de onderhavige uitvinder reeds eerder op verschillende manieren voorgesteld en zal in het navolgende gedetailleerd worden beschreven.

In de onderhavige uitvinding wordt, zoals bovengenoemd, het direct door een optisch lensstelsel zoals een Fresnel-lens of dergelijke ver-40 zamelde zonlicht in een optische vezelkabel 40 geleid, welke optische 83 00303.

k 5 * vezels omvat, via welke het naar elk gewenst punt in het bassin 10 en met elke gewenste intensiteit kan worden afgegeven, als gevolg waarvan het mogelijk is om in het bassin 10 effectief waterdieren en -planten te kweken. In de onderhavige uitvinding heeft het bassin 10 in het mid-5 den een ondervlak 12q en omhoog gaande treden 12^, 122.....l-2n rond dit midden, c.q. het bodemvlak. Het bassin 10 is zodanig ontworpen dat het licht vanaf de zon 20 het onderste bodemvlak van het bassin 10 kan bereiken en de treden met verschillende intensiteiten. In het bassin 10 kan bijgevolg elk van de hierin te kweken levende waterorganen 10 een plaats kiezen waar geschikt licht wordt toegevoerd.

Fig. 3 is een hoofdconstructie-aanzicht voor het verklaren van een stelsel voor het in het bassin 10 opwekken van waterstromingen, getijden, enz.. Fig. 3 (a) is een aanzicht voor het verklaren van een stelsel voor het opwekken van waterstromingen en getijden. Fig. 3 (b) is 15 een gedetailleerd aanzicht van het in fig.3 (a) getoonde gedeelte A en illustreert spuitstukken voor het opwekken van een waterstroming. Fig.

3 fc) is een aanzicht dat hoogwater toont. Fig. 3 (d) is een aanzicht dat laagwater toont. Om water vanaf het inwendige van een reserve- watertank 70 in het bassin 10 over te brengen wordt een pomp 110 gebruikt 20 en voor het in de reserve-watertanks 70 terugvoeren van het water uit het bassin 10 wordt een pomp 120 gebruikt.

In dit geval worden de waterstromingsintensiteiten en -richtingen automatisch gestuurd door de werking van de afsluiters BI en B2 en worden de getijden automatisch gestuurd door de werking van een afsluiter 25 B3. De sturing van de waterstroming wordt als volgt uitgevoerd. Het bassin 10 met de trapsgewijs gevormde wanden en de reserve-watertanks 70 van dezelfde capaciteit zijn door twee onafhankelijke buizenstelsels 90 en 100, omvattende de pompen 110 en 120 met elkaar verbonden, waarbij nabij de treden van de wanden waterstraal spuitstukken zijn gerang-30 schikt. Een waterstroming wordt opgewekt door vanaf de spuitstukken in het bassin 10 water af te vuren, hetgeen door het afstellen van de wa-tersnelheid en de hoek van het spuitstuk kan worden gestuurd.

Getijden kunnen worden opgewekt door het water van de tank 70 in het bassin 10 over te brengen en door de omgekeerde procedure, op elke 35 gewenste frequentie.

Fig. 4 is een aanzicht voor het verklaren van middelen voor het opwekken van golven in het bassin 10. In fig.4 wordt een conische boei 130, welke in het midden van het wateroppervlak in het bassin 10 is geplaatst, op en neer bewogen door een aandrijvingseenheid 140 welke door 40 computer gestuurde middelen wordt gestuurd, om bijvoorbeeld golven van 89 00303/ <, 6 een bepaalde hoogte op te wekken, voor biotechnische experimenten, op de gestuurde frequentie en slag!engte van de boei in overeenstemming met het waterniveau.

Fig. 5 is een constructieaanzicht voor het verklaren van een uit-5 voeringsvorm van een stelsel voor het controleren van de waterkwaliteit van een waterbassin 10. In fig.5 zijn twee onafhankelijke buizen- en pompstelsels verschaft welke het waterbassin 10 met de reserve watertank 70 verbinden, en met een inrichting 80 voor het sturen van de temperatuur, de opgeloste gassen, de voedingsmiddelen (voedingszout en 10 dergelijke) en de metabolische zaken (zoals excretie). De controle- inrichting 80 voor de waterkwaliteit wordt gebruikt voor het afstellen van de watertemperatuur, de opgeloste hoeveelheid materie en de hoeveelheid drijvende materie wanneer de waterstromingen en getijden door middel van de pompen worden opgewekt.

15 Fig. 6 (a), (b), (c) zijn respectievelijk aanzichten van een ver dere uitvoeringsvorm van het bassin met trapsgewijs gevormde wanden overeenkomstig de onderhavige uitvinding. Het gearceerde gedeelte 10a is een afstandsstuk. Van deze figuren toont fig. 6 (a) een ondiep waterbassin, fig.6 (b) een middel en diep waterbassin en fig.6 (c) een 20 gangachtig waterbassin. Het gebruik van montage-afstandstukken maakt het mogelijk om een bassin van elke gewenste vorm op te bouwen.

Fig. 7 is een volledig perspectivisch aanzicht dat een verzamelin-richting 30 voor zonnestralen toont, voor het in de voornoemde optische vezel kabel 40 binnenleiden van het zonlicht. In fig.7 is een capsule 25 voor gebruik in de verzamel inrichting voor zonnestralen uit een transparant koepel vormig hoofddeel 31 en een cilindrische lichaam opgebouwd. Zoals getoond in fig.7 is de verzamel inrichting voor zonnestralen tijdens bedrijf in de capsule ondergebracht. De verzamel inrichting voor zonnestralen omvat een lens, meerdere lenzen of zo moge!ijk een groot 30 aantal lenzen 32, een zonnepositiesensor 33 voor het detecteren van de plaats van de zon, een ondersteun!ngsgestel 34 voor het als een geheel vasthouden van de lens 32 en de sensor 33, een eerste omwentelingsas 35 voor het doen roteren van het ondersteuningsgestel 34, een eerste motor 36 voor het doen roteren van de eerste omwentelingsas 35, een onder-35 steuningsarm 37 voor het ondersteunen van de lens 32 of de motor 36, een tweede omwentelingsas 38 die zodanig is geïnstalleerd dat deze de eerste omwentelingsas 35 loodrecht snijdt, en een tweede motor, niet getoond in fig.7, voor het doen roteren van de tweede omwentelingsas 38.

40 De richting van de zon wordt door middel van een zonnepositie- 89 00303.' 4· 7 a sensor 33 gedetecteerd en zijn detectiesignaal stuurt de eerste en tweede motoren voor het steeds naar de zon richten van de lens 32, waarbij het door de lens 32 gebundelde zonlicht in de optische vezel kabel 40 wordt binnengeleid, niet getoond in fig.7, via het eindvlak 5 hiervan dat in het brandpunt van de lens is geplaatst. Het geleide zonlicht wordt via de optische vezel kabel overal daar naartoe overgedragen waar het licht wordt benodigd.

Met betrekking tot de bovengenoemde verzamel inrichting voor zonnestralen zijn door de uitvinder verschillende soorten inrichtingen voor-10 gesteld. Dit zijn inrichtingen welke respectievelijk een lens of verschillende lenzen (2 tot 4 lenzen) of een groot aantal lenzen (bijvoorbeeld 7, 19, 61, 196 of 1600 lenzen) bezitten, in overeenstemming met het doel waarvoor ze worden gebruikt.

Fig. 8 is een aanzicht voor het verklaren van de wijze waarop de 15 lichtstralen, welke met de zichtbare spectrale componenten van het zonlicht overeenkomen, een optische vezel kabel 40 worden binnengeleid. In fig.8 is 32 een lensstelsel bestaande uit een Fresnel-lens of dergelijke, en wordt het door het lensstelsel 32 gebundelde zonlicht, zoals bovengenoemd, in een optische vezelkabel geleid. In het geval dat het 20 zonlicht door het lensstelsel wordt gebundeld heeft het zonnebeeld een middengedeelte dat nagenoeg uit wit licht bestaat en een omtreksgedeel-te dat een groot aantal lichtcomponenten bevat met golflengten welke corresponderen met het brandpunt van het lensstelsel. In het geval namelijk dat het zonlicht door het lensstelsel wordt gebundeld variëren 25 het brandpunt en de afmetingen van het zonnebeeld in overeenstemming met de golflengten van de lichtcomponenten. Blauw gekleurd licht bijvoorbeeld, dat een korte golflengte heeft, levert een zonnebeeld met diameter Dl op positie PI. Groen gekleurd licht levert een zonnebeeld met diameter D2 op positie P2 en rood gekleurd licht levert verder een 30 zonnebeeld met diameter D3 op positie P3.

Zoals getoond in fig.8 is het bijgevolg mogelijk om, wanneer het licht ontvangende eindvlak van de optische vezelkabel 40 op positie PI wordt gezet, zonlicht te verzamelen dat aan het omtreksgedeelte een overvloed aan blauw gekleurde componenten bevat.

35 Wanneer het licht ontvangende eindvlak van de optische vezelkabel 40 op positie P2 wordt gezet, is het mogelijk om zonlicht te verzamelen dat aan het omtreksgedeelte veel groen gekleurde componenten bevat.

Wanneer het licht ontvangende eindvlak van de optische vezelkabel 40 op positie P3 wordt gezet, is het mogelijk om zonlicht te verzamelen dat 40 aan het omtreksgedeelte veel rood gekleurde componenten bevat. De dia- 8900303.

8 meter van de optische vezel kabel kan in elk geval in overeenstemming met de te verzamelen lichtstraal componenten worden geselecteerd. De vereiste diameters van de optische vezelkabels zijn bijvoorbeeld Dl, D2 en D3, respectievelijk afhankelijk van de kleuren van de in te vangen 5 lichtstralen dat wil zeggen de blauwe, groene en rode kleuren. Op deze wijze kan op de vereiste hoeveelheid optische vezel kabel worden bespaard en kan zeer effectief zonlicht worden verzameld dat in overvloed componenten van de gewenste kleur bevat. Zoals getoond in fig.8 is het verder mogelijk om, wanneer de diameter van het licht ontvangende eind-10 vlak van de optische vezelkabel 40 tot DO wordt vergroot, zichtbare lichtstralen te verzamelen welke alle golflengtecomponenten bevatten.

Zoals uit de voorgaande beschrijving duidelijk is, is het met de onderhavige uitvinding mogelijk om de voornaamste omgevingsfactoren zoals "licht", "stromingen", "getijden", "golven", "waterkwaliteit" (tem-15 peratuur, opgeloste substanties, opgeloste gassen, metabolisme, excretie enz.)" te beheersen, in een gebied waarin de meeste soorten waterdieren en -planten kunnen leven en daar waar het water het toelaat dat het zonlicht ze kan bereiken. Wanneer voorts een groot aantal door de onderhavige uitvinder voorgestelde apparaten in rijen boven en naast 20 elkaar worden gerangschikt, is het mogelijk om die ecologische en omgevingsfactoren te creëren welke het mogelijk maken dat elke gewenste soort van waterdieren of -planten in hetzelfde gebied kunnen leven zonder het zeewater te vervuilen en is het mogelijk om een weersonafhanke-lijke installatie te bouwen voor het creëren van een omgeving welke 25 nodig is voor het grootschalig kweken van geselecteerde soorten van waterdieren of -planten op basis van experimenteel verkregen gegevens.

8900303.

Claims

9 *

1. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten omvattende een waterbassin met trapsgewijs gevormde binnenwanden welke in 5 het midden een vlakke bodem omringen, met het kenmerk, dat zonnestralen door het water in het bassin kunnen doordringen en de bodem van het bassin kunnen bereiken.

2. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de trapsgewijs gevormde binnenwanden 10 een hellingshoek van ongeveer 45° hebben.

3. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het bassin van een dak is voorzien waarmee de hoeveelheid daar doorheen gaande zonnestralen kan worden ingesteld.

4. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten, omvat tende een waterbassin met trapsgewijs gevormde binnenwanden welke in het midden een vlakke bodem omringen en een verzamel- en zendinrichting voor zonnestralen voor het verzamelen en in een optische vezel kabel leiden van het zonlicht, met het kenmerk, dat de via de optische vezel- 20 kabel uitgezonden zonnestralen met elke gewenste intensiteit op elk gewenst vlak in het waterbassin kunnen worden afgegeven.

5. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten omvattende een waterbassin met trapsgewijs gevormde binnenwanden welke in het midden een vlakke boden omringen, met het kenmerk, dat de inrich- 25 ting een reserve watertank met dezelfde capaciteit als het waterbassin omvat, alsmede twee waterkanalen welke onderling onafhankelijk het bassin en de tank met elkaar verbinden en van afzonderlijke pompen zijn voorzien.

6. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten volgens 30 conclusie 5, met het kenmerk, dat de twee waterkanalen welke het bassin en de tank verbinden van een inrichting voor het instellen en controleren van de waterkwaliteit zijn voorzien, welke inrichting geschikt is voor het controleren van de watertemperatuur, de samenstelling van het opgeloste gas, de voedingsstoffen en de metabolische materie in het 35 water etc.

7. Inrichting voor het kweken van waterdieren en -planten omvattende een waterbassin met trapsgewijs gevormde binnenwanden welke in het midden een vlakke bodem omringen, met het kenmerk, dat in het midden van het bassin een vertikaal beweegbaar conisch orgaan is verschaft. 40 ---------- $9 00303.