RU208009U1 - Biofilter for water purification in fish culture systems - Google Patents

Biofilter for water purification in fish culture systems Download PDF

Info

Publication number
RU208009U1
RU208009U1 RU2021128291U RU2021128291U RU208009U1 RU 208009 U1 RU208009 U1 RU 208009U1 RU 2021128291 U RU2021128291 U RU 2021128291U RU 2021128291 U RU2021128291 U RU 2021128291U RU 208009 U1 RU208009 U1 RU 208009U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
biofilter
supply
pipe
outlet
Prior art date
Application number
RU2021128291U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Васильев
Алексей Николаевич Бритов
Илья Викторович Конищев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority to RU2021128291U priority Critical patent/RU208009U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU208009U1 publication Critical patent/RU208009U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00Culture of aquatic animals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/08Aerobic processes using moving contact bodies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области рыбного хозяйства и аквакультуры, в частности к технологиям очистки воды в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) по выращиванию рыбы, гидробионтов, эксплуатация которых предполагает достаточно высокую интенсивность водо- и газообмена. Биофильтр для очистки воды в рыбоводных системах содержит цилиндрический корпус с конусообразным основанием и шламоотводящим патрубком, оксигенатор, размещенный по центру корпуса. Подача воды в оксигенатор, выполненный конусообразным, осуществляется через напорный трубопровод, имеющий в средней части ответвление для дополнительной подачи воды в корпус биофильтра, имеющее скос на выходе под углом 45°. К напорному трубопроводу подсоединён патрубок ввода чистого кислорода. Для подачи сжатого воздуха для барботажа в средней части биозагрузки расположены рамка и патрубок подачи сжатого воздуха. В нижней части корпуса с одной стороны конусообразного основания находится шламоотводящий патрубок, а с другой – рамка для сбора осадка. Кроме того, выход очищенной обогащенной кислородом воды из биофильтра производится из водоотводящего патрубка в верхней части корпуса биофильтра. Технический результат: повышение степени насыщенности оборотной воды чистым кислородом и очистки её от растворенных в ней метаболитов (продуктов жизнедеятельности гидробионтов и рыб) при сохранении интенсивного водообмена.The utility model relates to the field of fisheries and aquaculture, in particular to water purification technologies in recirculating water supply systems (RAS) for growing fish, aquatic organisms, the operation of which involves a fairly high intensity of water and gas exchange. The biofilter for water purification in fish-breeding systems contains a cylindrical body with a cone-shaped base and a sludge outlet pipe, an oxygenator located in the center of the body. The water supply to the cone-shaped oxygenator is carried out through a pressure pipeline having a branch in the middle part for additional water supply to the biofilter housing, having a bevel at the outlet at an angle of 45°. A pure oxygen inlet pipe is connected to the pressure pipeline. To supply compressed air for bubbling, a frame and a compressed air supply pipe are located in the middle part of the bioload. In the lower part of the body, on one side of the cone-shaped base, there is a sludge outlet, and on the other, a frame for collecting sediment. In addition, the outlet of purified oxygen-enriched water from the biofilter is made from the drain pipe in the upper part of the biofilter housing. EFFECT: increasing the degree of saturation of recycled water with pure oxygen and cleaning it from metabolites dissolved in it (waste products of hydrobionts and fish) while maintaining intensive water exchange.

Description

Полезная модель относится к области рыбного хозяйства и аквакультуры, в частности к технологиям очистки воды в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) по выращиванию рыбы, гидробионтов, эксплуатация которых предполагает достаточно высокую интенсивность водо- и газообмена.The useful model relates to the field of fisheries and aquaculture, in particular, to water purification technologies in closed water supply units (RAS) for growing fish, aquatic organisms, the operation of which assumes a sufficiently high intensity of water and gas exchange.

Известен биофильтр для очистки воды в рыбоводных системах (патент РФ № 174587, МПК С02F 3/08, C02F 3/12, A01K 61/00, опубл. 23.10.2017, бюл. №30), содержащий цилиндрический корпус с конусообразным основанием и шламоотводящим патрубком, гидроэлеватор, размещенный по центру корпуса, на верхней части которого расположены кольцевой лоток и сетка, удерживающая плавающие гранулы биозагрузки, и водоотводящий патрубок, отличающийся тем, что дополнительно содержит переливной патрубок, расположенный выше удерживающей сетки, основную камеру с гранулами, регенерирующей неорганизованной биозагрузки с нейтральной плавучестью, разделительную камеру, расположенную в нижней части корпуса, основание которой является дном корпуса и представляет собой перевернутый конус с расположенным на вершине шламоотводящим патрубком для периодического отвода падающего осадка, а верхняя часть разделительной камеры выполнена в виде конуса, жестко скрепленного с ее нижней частью, и имеет прорези, расположенные по кругу на минимально допустимом конструктивном расстоянии по отношению к стенкам корпуса, верхний конус разделительной камеры является дном основной камеры и имеет уклон к стенкам корпуса 30°, при этом верхняя часть крышки разделительной камеры жестко соединена с гидроэлеватором, который выходит за крышку корпуса на 1/3 от общей длины гидроэлеватора, в его верхней части размещен водоподающий патрубок, диаметр которого в два раза меньше диаметра гидроэлеватора. Суммарная площадь прорезей в верхней части разделительной камеры равна площади выходного отверстия гидроэлеватора. Гранулы биозагрузки занимают 70% объема основной камеры.Known biofilter for water purification in fish breeding systems (RF patent No. 174587, IPC C02F 3/08, C02F 3/12, A01K 61/00, publ. 23.10.2017, bull. No. 30), containing a cylindrical body with a conical base and sludge removal a branch pipe, a hydraulic elevator located in the center of the body, on the upper part of which there are an annular tray and a mesh holding floating biofuel granules, and a drainage branch pipe, characterized in that it additionally contains an overflow branch pipe located above the retaining mesh, a main chamber with granules, regenerating unorganized biofuel with neutral buoyancy, a separating chamber located in the lower part of the body, the base of which is the bottom of the body and is an inverted cone with a sludge discharge pipe located at the top for periodic removal of falling sediment, and the upper part of the separating chamber is made in the form of a cone rigidly fastened to its lower part, and has slots located in a circle at the minimum allowable design distance in relation to the walls of the housing, the upper cone of the separation chamber is the bottom of the main chamber and has a slope to the walls of the housing of 30 °, while the upper part of the cover of the separation chamber is rigidly connected to the hydraulic elevator, which extends beyond the housing cover by 1/3 of the total length of the hydraulic elevator, in its upper part there is a water supply pipe, the diameter of which is half the diameter of the hydraulic elevator. The total area of the slots in the upper part of the separation chamber is equal to the area of the outlet of the hydraulic elevator. Biofuel pellets occupy 70% of the main chamber volume.

К недостаткам данного биофильтра следует отнести низкую эффективность процесса очистки загрязненной воды и низкий уровень содержания кислорода в очищенной воде.The disadvantages of this biofilter include the low efficiency of the polluted water purification process and the low oxygen content in the purified water.

Технической задачей полезной модели является повышение степени насыщенности оборотной воды чистым кислородом и очистки её от растворенных в ней метаболитов (продуктов жизнедеятельности гидробионтов и рыб), при сохранении интенсивного водообмена.The technical task of the utility model is to increase the saturation degree of circulating water with pure oxygen and purify it from metabolites dissolved in it (waste products of aquatic organisms and fish), while maintaining intensive water exchange.

Технический результат достигается в биофильтре тем, что поступающую под напором загрязненную воду из системы устройства замкнутого водоснабжения насыщают чистым кислородом. Такой воде создаётся «торосферический центробежный поток», этот поток усиливают сжатым воздухом при прохождении его через биозагрузку.The technical result is achieved in a biofilter by the fact that the contaminated water coming under pressure from the system of a closed water supply device is saturated with pure oxygen. Such water creates a "torispherical centrifugal flow", this flow is amplified by compressed air when it passes through the biofuel.

На фигуре представлена конструкция предлагаемого биофильтра.The figure shows the design of the proposed biofilter.

Биофильтр для очистки воды в рыбоводных системах содержит цилиндрический корпус 1 с конусообразным основанием 8 и шламоотводящий патрубок 10, оксигенатор 6, размещенный по центру корпуса 1. Подача воды в оксигенатор 6, выполненный конусообразным, осуществляется через напорный трубопровод 5, имеющий в средней части ответвление для дополнительной подачи воды в корпус 1 биофильтра и имеющее скос на выходе под углом 45°, кроме того, кнапорному трубопроводу 5 подсоединён патрубок 7 ввода чистого кислорода, а для подачи сжатого воздуха для барботажа в средней части биозагрузки 2 расположены рамка 3 и патрубок подачи сжатого воздуха 4, в нижней части корпуса с одной стороны конусообразного основания 8 находится шламоотводящий патрубок 10, а с другой – рамка для сбора осадка 9, кроме того выход очищенной обогащенной кислородом воды из биофильтра производится из водоотводящего патрубка 11 в верхней части корпуса биофильтра.A biofilter for water purification in fish breeding systems contains a cylindrical body 1 with a conical base 8 and a sludge outlet 10, an oxygenator 6 located in the center of the body 1. Water is supplied to the oxygenator 6, made conical, through a pressure pipeline 5, which has a branch in the middle part for additional water supply to the biofilter body 1 and having a bevel at the outlet at an angle of 45 °, in addition, a pure oxygen inlet 7 is connected to the pressure pipeline 5, and a frame 3 and a compressed air supply are located to supply compressed air for bubbling in the middle part of the biofilter 2 4, in the lower part of the housing, on one side of the conical base 8, there is a sludge outlet 10, and on the other, a frame for collecting sediment 9, in addition, the outlet of purified oxygen-enriched water from the biofilter is made from the drainage pipe 11 in the upper part of the biofilter housing.

Биофильтр работает следующим образом.The biofilter works as follows.

В системе устройства замкнутого водоснабжения циркулирующие насосы 12 забирают из бассейна-сумматора 13 воду и по напорному трубопроводу 5 подают её в оксигенатор 6. Дополнительная подача воды по ответвлению напорного трубопровода 5, имеющему скос на выходе под углом 45°, способствует большей циркуляции воды внутри корпуса. Параллельно, в оксигенатор 6 под давлением по патрубку 7 подается очищенный до 93 % кислород. Происходит активное растворение в воде кислорода до уровня насыщения 250-300%. Вода, насыщенная кислородом, сталкивается с конусообразным основанием 8, выполняющим функцию конуса-рассекателя потока, и изменяет своё направление движения на противоположное, при этом создаётся восходящий «торосферический центробежный поток». Параллельно, в рамку подачи воздуха 3 для барботажабиозагрузки 2 подается сжатый воздух, что усиливает «торосферический центробежный поток» воды. Подающийся сжатый воздух «выносит» углекислый газ из воды. Биологическая очистка воды проводится с помощью бактерий, находящихся на гранулах биозагрузки. В нижней части корпуса 1 происходит выпадение осадка на рамку сбора 9 и его утилизация по шламоотводящему патрубку 10. Очищенная от метаболитов, а также обогащенная кислородом вода поступает обратно в систему замкнутого водоснабжения через водоотводящий патрубок 11. In the system of a closed water supply device, the circulating pumps 12 take water from the pool-adder 13 and supply it to the oxygenator 6 through the pressure line 5. Additional water supply along the branch of the pressure line 5, which has a bevel at the outlet at an angle of 45 °, promotes greater water circulation inside the housing ... In parallel, oxygen purified to 93% is supplied to the oxygenator 6 under pressure through the branch pipe 7. Oxygen is actively dissolved in water up to a saturation level of 250-300%. Water saturated with oxygen collides with the cone-shaped base 8, which serves as a flow divider cone, and changes its direction of movement to the opposite, thus creating an ascending "torospherical centrifugal flow". In parallel, compressed air is supplied to the air supply frame 3 for bubbling bioreloading 2, which enhances the "torispherical centrifugal flow" of water. The supplied compressed air "removes" carbon dioxide from the water. Biological water purification is carried out with the help of bacteria on the biofuel granules. In the lower part of the housing 1, sediment falls onto the collection frame 9 and is disposed of through the sludge outlet 10. The water purified from metabolites and also enriched with oxygen is fed back to the closed water supply system through the drainage pipe 11.

Регулирование в биофильтре подачи количества чистого кислорода делает процесс насыщения воды кислородом управляемым. Создаваемый «торосферический центробежный поток» и его прохождение через биозагрузку повышает качество биологической очистки воды. Конструкция биофильтра является компактной, обладающей минимальными эксплуатационными затратами.Controlling the supply of pure oxygen in the biofilter makes the process of saturating water with oxygen controllable. The created "torospherical centrifugal flow" and its passage through the biofuel increases the quality of biological water purification. The biofilter design is compact with minimal operating costs.

Claims (1)

Биофильтр для очистки воды в рыбоводных системах, содержащий цилиндрический корпус с конусообразным основанием и шламоотводящим патрубком, оксигенатор, размещенный по центру корпуса, отличающийся тем, что подача воды в оксигенатор, выполненный конусообразным, осуществляется через напорный трубопровод, имеющий в средней части ответвление для дополнительной подачи воды в корпус биофильтра и имеющее скос на выходе под углом 45°, кроме того, к напорному трубопроводу подсоединен патрубок ввода чистого кислорода, а для подачи сжатого воздуха для барботажа в средней части биозагрузки расположены рамка и патрубок подачи сжатого воздуха, в нижней части корпуса с одной стороны конусообразного основания находится шламоотводящий патрубок, а с другой – рамка для сбора осадка, кроме того, выход очищенной обогащенной кислородом воды из биофильтра производится из водоотводящего патрубка в верхней части корпуса биофильтра. Biofilter for water purification in fish breeding systems, containing a cylindrical body with a conical base and a sludge outlet pipe, an oxygenator located in the center of the body, characterized in that the water supply to the oxygenator, made conical, is carried out through a pressure pipeline having a branch in the middle part for additional supply water into the biofilter housing and having a bevel at the outlet at an angle of 45 °, in addition, a pure oxygen supply pipe is connected to the pressure pipeline, and a frame and a compressed air supply pipe are located in the middle part of the biofuel to supply compressed air for bubbling. On one side of the cone-shaped base there is a sludge discharge pipe, and on the other - a frame for collecting sediment, in addition, the outlet of purified oxygen-enriched water from the biofilter is made from the drainage pipe in the upper part of the biofilter body.
RU2021128291U 2021-09-28 2021-09-28 Biofilter for water purification in fish culture systems RU208009U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021128291U RU208009U1 (en) 2021-09-28 2021-09-28 Biofilter for water purification in fish culture systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021128291U RU208009U1 (en) 2021-09-28 2021-09-28 Biofilter for water purification in fish culture systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU208009U1 true RU208009U1 (en) 2021-11-29

Family

ID=79174580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021128291U RU208009U1 (en) 2021-09-28 2021-09-28 Biofilter for water purification in fish culture systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU208009U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1671144A3 (en) * 1989-12-06 1991-08-15 О. И. Шубравый, А. Б. Бейлинсон, Н Г. Огарков и И. А. Канищев Biofilter for purifying water of piscicultural systems
KR100510878B1 (en) * 1998-11-30 2005-10-25 삼성엔지니어링 주식회사 Wastewater treatment units using an aerated biofilter system and wastewater treatment method using the same
KR20090008839A (en) * 2007-07-19 2009-01-22 (주)범한엔지니어링 종합건축사 사무소 Apparatus for treatment of bank filtered water include nitrate nitrogen
CN101076498B (en) * 2004-11-22 2012-06-06 努比亚水系统有限公司 Aeration type biofiltering system and waste water treatment method
RU174587U1 (en) * 2017-04-25 2017-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" BIOFILTER FOR PURIFICATION OF WATER IN FISHING SYSTEMS
RU2754566C2 (en) * 2017-04-24 2021-09-03 Клюэр Аквакалче Ой Bioreactor for water purification

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1671144A3 (en) * 1989-12-06 1991-08-15 О. И. Шубравый, А. Б. Бейлинсон, Н Г. Огарков и И. А. Канищев Biofilter for purifying water of piscicultural systems
KR100510878B1 (en) * 1998-11-30 2005-10-25 삼성엔지니어링 주식회사 Wastewater treatment units using an aerated biofilter system and wastewater treatment method using the same
CN101076498B (en) * 2004-11-22 2012-06-06 努比亚水系统有限公司 Aeration type biofiltering system and waste water treatment method
KR20090008839A (en) * 2007-07-19 2009-01-22 (주)범한엔지니어링 종합건축사 사무소 Apparatus for treatment of bank filtered water include nitrate nitrogen
RU2754566C2 (en) * 2017-04-24 2021-09-03 Клюэр Аквакалче Ой Bioreactor for water purification
RU174587U1 (en) * 2017-04-25 2017-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" BIOFILTER FOR PURIFICATION OF WATER IN FISHING SYSTEMS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104628226B (en) Plant's garbage total system
JP2007508813A (en) Autotrophic sulfur denitrification chamber and calcium reactor
CN104756916B (en) It is a kind of to safeguard the cold aqueous Salmons seedling system of reverse-flow type certainly
CN203152265U (en) Culture water circulating and purifying device
CN108739617A (en) A kind of sturgeon industrial circulating water cultivating water system
BG109181A (en) Method and device for deep biological treatament of waste waters
CN110547238B (en) Aquaculture ecological system and control method thereof
CN206101330U (en) Intergrowth farming systems of aquaculture water circulating system and aquatic livestock and little algae
RU208009U1 (en) Biofilter for water purification in fish culture systems
RU174587U1 (en) BIOFILTER FOR PURIFICATION OF WATER IN FISHING SYSTEMS
ES2616861T3 (en) Biological reactor for wastewater purification
CN110089479A (en) A kind of aquatic products recirculated water culture Laboratory culture device
CN201040726Y (en) Drift type multifunctional water purifying apparatus
CN110357364A (en) A kind of industrial waste water disposal device based on microbial technique
CN106305576B (en) Underwater feeding turtle breeding device
RU47002U1 (en) INTEGRATED WASTE WATER TREATMENT FROM POLLUTION
JPS63252596A (en) Waste water treatment apparatus
LV15092B (en) Fish-rearing complex and method for regenerating water therein
RU2008148683A (en) WASTE WATER TREATMENT FOR CONTAMINATION
SU1673534A1 (en) Arrangement for cleaning circulation water in fish-breeding reservoirs
CN212065388U (en) Device for purifying suspended particles in flowing water aquaculture water body
RU2133227C1 (en) Compact plant of deep biological treatment of sewage waters and biological treatment of sludge
CN214593642U (en) Circulating fish culture device
CN219907311U (en) Self-circulation water treatment system is bred to fishery
RU108755U1 (en) BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT