RU2728469C1 - Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts - Google Patents
Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728469C1 RU2728469C1 RU2019141761A RU2019141761A RU2728469C1 RU 2728469 C1 RU2728469 C1 RU 2728469C1 RU 2019141761 A RU2019141761 A RU 2019141761A RU 2019141761 A RU2019141761 A RU 2019141761A RU 2728469 C1 RU2728469 C1 RU 2728469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pool
- channel
- oxygen
- filter
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 9
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 4
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 4
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N oxygen-15 atom Chemical compound [15O] QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение может использоваться для промышленного выращивания гидробионтов.The proposed invention can be used for industrial cultivation of aquatic organisms.
Известно изобретение [1], включающее стадию отбора загрязненной воды из бассейна или бассейнов с аквакультурой с любого горизонтального уровня бассейна или бассейнов, стадию первичной механической очистки отобранной воды, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации, стадию биологической очистки воды, осуществляемую на фильтре с биозагрузкой в псевдокипящем слое при однонаправленном движении снизу вверх очищаемой воды и воздуха, стадию вторичной тонкой механической очистки, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации, стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом при использовании газовой озоно-кислородной смеси под давлением 1,05-1,40 бар с последующим выдерживанием обработанной воды при атмосферном давлении и контролем конечного количества озона. На каждой стадии очистки предусмотрен процесс удаления отделенных механических загрязнений. Циркуляцию воды осуществляют с помощью насоса. Оборудование очистки последовательно соединяют между собой в соответствии с последовательностью указанных стадий и размещают на технологической линии до насоса. Устройства озонирования, обогащения воды кислородом и контроля конечного количества озона размещают на напорной линии насоса. Одновременно оборудование устанавливают так, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м.Known invention [1], including the stage of selection of contaminated water from a pool or pools with aquaculture from any horizontal level of the pool or pools, the stage of primary mechanical purification of the sampled water, carried out on a filter with separation lamellas, the stage of biological water purification, carried out on a filter with bio-loading in a pseudo-boiling bed with unidirectional movement of purified water and air from bottom to top, a stage of secondary fine mechanical cleaning carried out on a filter with separation lamellas, a stage of water disinfection by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen when using a gas ozone-oxygen mixture under a pressure of 1.05-1, 40 bar, followed by holding the treated water at atmospheric pressure and controlling the final amount of ozone. At each stage of cleaning, a process for removing the separated mechanical impurities is provided. The water is circulated using a pump. The cleaning equipment is connected in series with each other in accordance with the sequence of the indicated stages and is placed on the technological line up to the pump. Devices for ozonation, water enrichment with oxygen and control of the final amount of ozone are placed on the pressure line of the pump. At the same time, the equipment is installed so that the upper level of the water in the mechanical filters and the upper level of the pseudo-boiling layer of the biofilter are at the level of the mirror of the pool or aquaculture pools with vertical positioning accuracy up to -0.20 m and the pump suction level at the level of the mirror of the pool or aquaculture pools with vertical position accuracy up to -0.50 m.
Данное изобретение не имеет стадии ультрафиолетовой дезинфекции, а для обеспечения циркуляции воды применяется насос с напорным трубопроводом, что подразумевает турбулентное течение воды при высоком давлении, что является энергозатратным. Также, стадия озонирования с одновременным обогащением воды кислородом подразумевает, что нерастворенные озон и кислород будут попадать в атмосферу, что приводит к неоправданному увеличению расхода газов и повышенной опасности отравления озоном.This invention does not have a stage of ultraviolet disinfection, and a pump with a pressure pipe is used to ensure the circulation of water, which implies a turbulent flow of water at high pressure, which is energy-intensive. Also, the stage of ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen implies that undissolved ozone and oxygen will enter the atmosphere, which leads to an unjustified increase in gas consumption and an increased risk of ozone poisoning.
Известно устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания товарных пород рыб [2], включающее взаимодействующие между собой посредством водопроводов и информационно-коммутационных каналов блоки выращивания гидробионтов, стабилизационный водяной танк, блок механической фильтрации, блок биологического обогащения воды, денитрификационный биофильтр, нитрификационный биофильтр, канал аэрации, блок ультрафиолетового облучения, бойлер, блок стабилизации рН воды, насос, первый воздушный компрессор, рыбные танки, резервный танк для воды, второй воздушный компрессор, блок подачи свежей воды, блок отвода отработанной воды и осадочных фракций, первый, второй и третий затворы, блок уровневой автоматики, блок слежения и управления параметрами воды, насос откачки осадочных фракций из блока биологического обогащения воды, смеситель, насос блока биологического обогащения воды и насос резервного танка воды.A device with a closed cycle of water supply for the cultivation of commercial fish species is known [2], which includes blocks for growing aquatic organisms interacting with each other through water pipes and information-switching channels, a stabilization water tank, a mechanical filtration unit, a biological water enrichment unit, a denitrification biofilter, a nitrification biofilter, a channel aeration unit, ultraviolet irradiation unit, boiler, water pH stabilization unit, pump, first air compressor, fish tanks, reserve water tank, second air compressor, fresh water supply unit, waste water and sediment removal unit, first, second and third gates , a level automation unit, a water parameter monitoring and control unit, a pump for pumping sediment fractions from a biological water enrichment unit, a mixer, a pump for a biological water enrichment unit and a pump for a reserve water tank.
Данное устройство обеспечивает циркуляцию воды посредством насоса и трубопроводов, что подразумевает турбулентное течение воды при высоком давлении, что является энергозатратным. Также, в устройстве отсутствует стадия оксигенации.This device circulates water through a pump and pipelines, which implies a turbulent flow of water at high pressure, which is energy intensive. Also, there is no oxygenation step in the device.
Наиболее близким из известных аналогов является технология управляемого замкнутого водоснабжения [3]. Данная технология включает следующие этапы: самотечная подача воды из резервуаров с рыбой, механическая фильтрация, озонирование либо ультрафиолетовая обработка, биофильтрация со статической загрузкой, биофильтрация с плавающей загрузкой, оксигенация, напорная подача воды в резервуары с рыбой. Подача воды после биофильтрация с плавающей загрузкой до подачи воды в резервуары с рыбой осуществляется при помощи насоса по трубопроводам.The closest known analogue is the technology of controlled closed water supply [3]. This technology includes the following stages: gravity feed of water from tanks with fish, mechanical filtration, ozonation or ultraviolet treatment, biofiltration with static loading, biofiltration with floating loading, oxygenation, pressurized water supply to tanks with fish. Water supply after biofiltration with floating loading before water supply to fish tanks is carried out using a pump through pipelines.
Данная технология подразумевает частично турбулентное течение воды при высоком давлении, что является энергозатратным.This technology implies a partially turbulent flow of water at high pressure, which is energy intensive.
Технический результат, достигаемый предлагаемой системой, состоит в снижении энергозатрат на очистку воды при выращивании гидробионтов.The technical result achieved by the proposed system consists in reducing energy consumption for water purification when growing aquatic organisms.
Технический результат достигается тем, что система замкнутого водоснабжения для промышленного выращивания гидробионтов включает бассейн, механический фильтр, распылители воздуха, биологический фильтр и ультрафиолетовые лампы. Система снабжена распылителем кислорода, расположенным над ним каналом, изолированной от атмосферы камерой, размещенной над каналом и снабженной патрубком. Бассейн, механический фильтр, распылители воздуха, биологический фильтр, ультрафиолетовые лампы, распылитель кислорода, канал и изолированная от атмосферы камера размещены в полом корпусе, при этом биологический фильтр располагается под бассейном.The technical result is achieved by the fact that the closed water supply system for the industrial cultivation of aquatic organisms includes a pool, a mechanical filter, air diffusers, a biological filter and ultraviolet lamps. The system is equipped with an oxygen atomizer, a channel located above it, a chamber isolated from the atmosphere, located above the channel and equipped with a branch pipe. The pool, mechanical filter, air diffusers, biological filter, ultraviolet lamps, oxygen atomizer, channel and chamber isolated from the atmosphere are housed in a hollow housing, while the biological filter is located under the pool.
На фиг. 1 показана схема системы замкнутого водоснабжения для промышленного выращивания гидробионтов.FIG. 1 shows a diagram of a closed water supply system for industrial cultivation of aquatic organisms.
На фиг. 2 показано сечение зоны механического фильтра устройства замкнутого водоснабжения для промышленного выращивания гидробионтов.FIG. 2 shows a cross-section of the zone of the mechanical filter of a closed water supply device for industrial cultivation of aquatic organisms.
Система замкнутого водоснабжения для промышленного выращивания гидробионтов состоит из полого корпуса 1, разделенного на два яруса (см. фиг. 1): бассейн 2 (предназначен для содержания гидробионтов: рыба, ракообразные и т.д.) и биологический фильтр 3. С одного конца корпуса расположен механический фильтр 4. Зона механического фильтра 4 отделена от бассейна 2 перфорированной перегородкой 8. Под механическим фильтром 4 расположены распылители воздуха 5. Для выхода подаваемого распылителями воздуха 5 воздуха предусмотрены каналы 6. Причем выход воздуха может осуществляться любым другим способом (например, при помощи труб). На уровне биологического фильтра 3, с противоположной стороны от механического фильтра 4, расположены ультрафиолетовые лампы 9. Ультрафиолетовые лампы 9 отделены от биологического фильтра 3 перфорированной перегородкой 7. Слева от ультрафиолетовых ламп 9 расположен распылитель кислорода 10. Над распылителем кислорода 10 располагается канал 11, отделенный от бассейна 2 и ультрафиолетовых ламп 9 перегородкой 12. Над каналом 11 расположена изолированная камера 13, нижняя кромка которой располагается ниже уровня воды в бассейне 2. На ограждающей конструкции изолированной камеры 13 расположен патрубок 14 и штуцер подключения подачи кислорода 15. Причем, штуцер подключения подачи кислорода 15 может быть расположен как на линии подачи кислорода в распылитель кислорода 10, так и на патрубке 14 или линии, подключенной к патрубку 14. Со стороны канала 11, бассейн 2 отделен перфорированной перегородкой 16.The closed water supply system for the industrial cultivation of aquatic organisms consists of a hollow body 1, divided into two tiers (see Fig. 1): pool 2 (intended for keeping aquatic organisms: fish, crustaceans, etc.) and a
Система замкнутого водоснабжения для промышленного выращивания рыбы следующим образом. Устройство заполняется водой до уровня верхней кромки перегородки 12. В бассейн 2 запускаются гидробионты. Далее, включается подача кислорода в распылитель 10. Кислород, проходя через распылитель 10 разбивается на микропузырьки и попадает в воду внутри канала 11. Тем самым, повышается площадь соприкосновения газ-вода и начинается активное растворение кислорода в процессе подъема микропузырьков к кислородной полости внутри изолированной камеры 13. В процессе подъема микропузырьков внутри канала 11 образуется газо-водяная смесь, плотность которой ниже плотности воды в устройстве. Из-за этого столб газо-водяной смеси поднимается выше перегородки 12 и происходит перелив воды в бассейн 2 через перфорированную перегородку 16. Кислород для подачи в распылитель 10 забирается из колпака через патрубок 14. Растворенный кислород замещается кислородом, подаваемым через штуцер подключения подачи кислорода 15. Также, кислород может подаваться в линию подачи кислорода в распылитель кислорода 10, так через патрубок 14 или линию, подключенную к патрубку 14. Изолированная камера 13 не имеет сообщения с атмосферой. Далее, вода перемещается вдоль бассейна 2 в ламинарном режиме. В процессе протекания, гидробионты поглощают кислород и выделяют в воду продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Далее, вода попадает в механический фильтр 4, через перфорированную перегородку 8, и очищается от механических загрязнений. Далее, вода попадает под механический фильтр через отверстие. В распылители воздуха 5, расположенные под механическим фильтром 4 подается воздух, который выходит через каналы 6. Вода через каналы 6 не переливается. При этом происходит дегазация воды (удаление углекислого газа). Далее, вода попадает в биологический фильтр 3, через перфорированную перегородку 7, где происходит разложение аммиака и его ионов. Протекание воды через биологический фильтр 3 происходит в ламинарном режиме. В биологическом фильтре 3 может применяться как плавающая, так и тонущая биозагрузка, а также биозагрузка с нулевой плавучестью. Также, в биофильтре 3 может применяться аэрация. При этом, выход воздуха из биофильтра 3 может быть организован через каналы, аналогичные каналам 6. После прохождения биологического фильтра 3, через перфорированную перегородку 17, вода протекает через ультрафиолетовые лампы 9. Происходит обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением. Далее, вода подсасывается через зазор под перегородкой 12 и попадает в канал 11, где обогащается кислородом. Далее, процесс повторяется.A closed water supply system for industrial fish farming is as follows. The device is filled with water to the level of the upper edge of the
Список использованной литературыList of used literature
1. Способ очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры. Патент на изобретение RU №2696434, опубликован 01.08.2019 г. 1. Method for purifying and preparing water in closed water supply installations for growing aquaculture. Patent for invention RU No. 2696434, published on 01.08.2019
2. Устройство с замкнутым циклом водоснабжения для выращивания товарных пород рыб. Патент на изобретение RU №2637522, опубликован 05.12.2017 г. 2. A device with a closed cycle of water supply for the cultivation of commercial fish species. Patent for invention RU No. 2637522, published on 05.12.2017
3. Компания FISH-AGRO. Технология управляемого замкнутого водоснабжения, http://fish-agro.ru/fish-agro/what_about/3. FISH-AGRO company. Managed closed water supply technology, http://fish-agro.ru/fish-agro/what_about/
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141761A RU2728469C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141761A RU2728469C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2728469C1 true RU2728469C1 (en) | 2020-07-29 |
Family
ID=72086023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019141761A RU2728469C1 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2728469C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113068650A (en) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 西北农林科技大学 | Semi-circulating aquaculture system with self-purification function for cold water fish in mountainous area and utilization method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9497941B2 (en) * | 2010-06-01 | 2016-11-22 | Dakota Fisheries, Inc. | Modular aqaculture system and method of use |
RU2637522C1 (en) * | 2017-03-23 | 2017-12-05 | Евгений Геннадиевич Дубровин | Device with closed water supply cycle for growing commercial fish species |
RU2696434C1 (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-01 | Ласар Руждиевич Тауфик | Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture |
-
2019
- 2019-12-13 RU RU2019141761A patent/RU2728469C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9497941B2 (en) * | 2010-06-01 | 2016-11-22 | Dakota Fisheries, Inc. | Modular aqaculture system and method of use |
RU2637522C1 (en) * | 2017-03-23 | 2017-12-05 | Евгений Геннадиевич Дубровин | Device with closed water supply cycle for growing commercial fish species |
RU2696434C1 (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-01 | Ласар Руждиевич Тауфик | Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113068650A (en) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 西北农林科技大学 | Semi-circulating aquaculture system with self-purification function for cold water fish in mountainous area and utilization method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103112996B (en) | Aquaculture water circulation purification method and device | |
RU2696434C1 (en) | Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture | |
US20050109697A1 (en) | Waste water treatment system and process | |
KR101206491B1 (en) | Aquaculture System For Shrimp Production | |
RU2004110056A (en) | METHOD AND DEVICES FOR WATER TREATMENT IN AQUACULTURAL SYSTEM | |
JP2007160132A (en) | Filtration unit | |
JP2019068772A (en) | Water treatment device and water treatment method | |
KR101108146B1 (en) | Plasma module purification aquarium | |
RU2728469C1 (en) | Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts | |
KR20150064914A (en) | Recirculating rearing system | |
RU2754363C2 (en) | Water circulation method in closed water supply system to maintain hydrobionts | |
KR101817981B1 (en) | Water purification apparatus | |
KR101108198B1 (en) | Method of aquarium purification by plasma module | |
RU218412U1 (en) | CLOSED WATER SUPPLY DEVICE FOR INDUSTRIAL GROWING OF HYDROBIONTS | |
KR200257701Y1 (en) | Aquarium with Treatment Equipment of Wastewater | |
JP2016106534A (en) | Fish and shellfish aquaculture water purification device, fish and shellfish aquaculture device, and fish and shellfish aquaculture water purification method | |
WO1996036219A1 (en) | Fish culture equipment | |
JP7121399B2 (en) | Fish and shellfish culture water purification device, fish and shellfish culture device, and method for purifying fish and shellfish culture water | |
JP2008093650A (en) | Apparatus for treating waste water | |
KR100927472B1 (en) | Aquarium purifier with photocatalytic ceramic carrier | |
KR20180023494A (en) | An aeration tank and a waste water treatment apparatus having the same | |
KR200431050Y1 (en) | The waste water purifying apparatus of an aquarium | |
JP2010142708A (en) | Apparatus and method for purifying urine sewage | |
JPH0515885A (en) | Method and device for cleaning water tank by ozone | |
KR200347607Y1 (en) | an aquarium sterilization a purifier |