RU2787247C1 - Plankton farm - Google Patents

Plankton farm Download PDF

Info

Publication number
RU2787247C1
RU2787247C1 RU2021137631A RU2021137631A RU2787247C1 RU 2787247 C1 RU2787247 C1 RU 2787247C1 RU 2021137631 A RU2021137631 A RU 2021137631A RU 2021137631 A RU2021137631 A RU 2021137631A RU 2787247 C1 RU2787247 C1 RU 2787247C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grid
section
combs
barrels
aeration
Prior art date
Application number
RU2021137631A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Холодов
Анастасия Юрьевна Елина
Original Assignee
Юрий Владимирович Холодов
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Владимирович Холодов filed Critical Юрий Владимирович Холодов
Application granted granted Critical
Publication of RU2787247C1 publication Critical patent/RU2787247C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aquaculture.
SUBSTANCE: plankton farm includes an energy section with batteries, an automatic management and control section with a receiving and transmitting channel, a bioreactor section in which phytoplankton seed material is grown, a compressor and refrigeration section connected by a channel to the atmosphere for air intake and transportation of cooled air for aeration, a pumping section that supplies bottom water to the surface water layer and a system of pipelines located on a horizontal underwater grid. Each grid node is connected to pipelines in the form of vertical combs. The combs for aeration are directed downward, and the combs for irrigation with bottom waters are directed upward and are held by floats in the form of fungi, the surface of which is covered with a material with a high light reflection coefficient. The grid is connected on four sides by bracing wires with ropes attached to submerged anchor barrels having a small positive buoyancy. The anchors holding the bottom barrels are located on the continuation of the diagonals passing through the grid. LEDs are located in the middle of the sides of the square grid cells, providing illumination at night in the center of the grid cells of more than 400 lux.
EFFECT: invention provides an increase in the productivity of phyto- and zooplankton.
1 cl, 1 dwg

Description

На участке открытого океана на прибрежном шельфе подводный дом размещается на глубине не менее 24 м, и состоит из: энергетической секции с аккумулятором, соединенной с ветровой или приливной электроустановками, работающими на возобновляемых источниках энергии, из биореакторной секции, в которой выращивается посевной материал фитопланктона и через систему трубопроводов периодически направляется в эвфотическую зону, из компрессорно-холодильной секции, соединенной каналом с атмосферой для забора воздуха и транспортировки охлажденного воздуха под давлением на глубину не более 40 м, поднимаясь, он будет охлаждать воду и насыщать ее углекислым газом и кислородом. Растворенный углекислый газ необходим для увеличения фотосинтеза, а кислород для дыхания зоопланктона.In the open ocean area on the coastal shelf, the underwater house is located at a depth of at least 24 m, and consists of: an energy section with a battery connected to wind or tidal power plants operating on renewable energy sources, from a bioreactor section in which phytoplankton seed is grown and through a system of pipelines, it is periodically sent to the euphotic zone, from the compressor-refrigeration section, connected by a channel to the atmosphere for air intake and transportation of cooled air under pressure to a depth of no more than 40 m, rising, it will cool the water and saturate it with carbon dioxide and oxygen. Dissolved carbon dioxide is needed to increase photosynthesis, and oxygen is needed for the respiration of zooplankton.

Насосная секция обеспечивает подачу придонных вод, богатых минеральными элементами и имеющих низкую температуру в поверхностный слой эвфотической зоны, охлаждая воду и повышая массу углекислого газа и кислорода, растворенного в воде и обеспечивая дополнительное минеральное питание для фито и зоопланктона.The pumping section supplies bottom water rich in mineral elements and having a low temperature to the surface layer of the euphotic zone, cooling the water and increasing the mass of carbon dioxide and oxygen dissolved in the water and providing additional mineral nutrition for phyto and zooplankton.

Поплавки, удерживающие трубопроводы и покрытые светоотражающим материалом, выполняют три функции:The floats that hold the pipelines and are covered with reflective material perform three functions:

- отражают падающее солнечное излучение в космос в окне прозрачности атмосферы,- reflect the incident solar radiation into space in the atmospheric transparency window,

- в ночное время отражают излучение светодиодов в эвфотическую зону,- at night they reflect the radiation of LEDs into the euphotic zone,

- удерживают в горизонтальном положении сетку, на которой находится система трубопроводов.- hold the grid on which the piping system is located in a horizontal position.

Трубопроводы выполнены из металлопластовых труб различного диаметра.Pipelines are made of metal-plastic pipes of various diameters.

Веревочная сетка расположена на глубине не менее 24 м, для удержания на месте сетка с четырех сторон соединена вантами с канатами, соединяющими соседние притопленные якорные бочки с небольшой положительной плавучестью, при этом канатом присоединены ванты, являющиеся продолжением ячейки сетки.The rope net is located at a depth of at least 24 m, to hold it in place, the net is connected on four sides by shrouds with ropes connecting adjacent submerged anchor barrels with a small positive buoyancy, while the rope is attached to the shrouds, which are a continuation of the net cell.

Якоря, удерживающие притопленные бочки, находятся на продолжении диагоналей, проходящих через сетку.The anchors holding the submerged barrels are on the continuation of the diagonals passing through the grid.

Сетка со светодиодными лампами имеет квадратные ячейки с размером не менее 12 м, при этом на серединах сторон ячеек сетки расположены светодиоды, обеспечивающие освещенность в ночное время в центре ячеек сетки более 400 люкс, каждый узел сетки соединен с трубопроводами, при этом вертикальные гребенки для воздушной аэрации направлены вниз до глубины не менее 40 м, а гребенка для орошения придонными водами направлена вертикально вверх и удерживается поплавками на глубине не более 18 м, что обеспечивает сохранность конструкции при штормах в 10-11 баллов.The grid with LED lamps has square cells with a size of at least 12 m, while in the middle of the sides of the grid cells there are LEDs that provide illumination at night in the center of the grid cells of more than 400 lux, each grid node is connected to pipelines, while vertical combs for air aerations are directed downwards to a depth of at least 40 m, and a comb for irrigation with bottom waters is directed vertically upwards and is held by floats at a depth of no more than 18 m, which ensures the safety of the structure during storms of 10-11 points.

Уровень техники:State of the art:

Аналогом предлагаемой полезной модели является: Отличием предлагаемой полезной модели является: Технический результат предлагаемого изобретения:The analogue of the proposed utility model is: The difference between the proposed utility model is: The technical result of the proposed invention:

Возможность выращивания фито и зоопланктона для повышения продуктивности в данном районе мирового океана без привлечения водолазов при любой погоде и различных уровнях прилива с использованием источников возобновляемой энергии.The ability to grow phyto and zooplankton to increase productivity in a given area of the world's oceans without the involvement of divers in all weather and various tide levels using renewable energy sources.

Задача технического результата при использовании:The task of the technical result when using:

Выращивание фито и зоопланктона и повышение продуктивности в данном районе мирового океана без привлечения водолазов при любой погоде и различных уровнях прилива с использованием источников возобновляемой энергии.Growing phyto and zooplankton and increasing productivity in a given region of the world's oceans without the involvement of divers in all weather and various tide levels using renewable energy sources.

Технический результат достигается планктонной фермой для размножения фитопланктона, включающей энергетическую секцию с аккумуляторами, секцию автоматического управления и контроля, с приемо-передающим каналом, биореакторную секцию, в которой выращивается посевной материал фитопланктона, компрессорно-холодильную секцию, соединенную каналом с атмосферой для забора воздуха и транспортировки охлажденного воздуха на аэрацию, насосную секцию, обеспечивающую подачу придонных вод в поверхностный слой воды и систему трубопроводов, расположенных на горизонтальной подводной сетке, каждый узел которой соединен с трубопроводами в виде вертикальных гребенок, при этом гребенки для аэрации направлены вниз, а гребенки для орошения придонными водами направлены вверх и удерживается поплавками в форме грибков, поверхность которых покрыта материалом с высоким коэффициентом отражения света, сетка с четырех сторон соединена вантами с канатами, прикрепленными к притопленным якорным бочкам, имеющим небольшую положительную плавучесть, а удерживающие придонные бочки якоря находятся на продолжении диагоналей, проходящих через сетку, при этом на середине сторон квадратных ячеек сетки расположены светодиоды, обеспечивающие освещенность в ночное время в центре ячеек сетки более 400 люкс.The technical result is achieved by a plankton farm for phytoplankton propagation, including an energy section with batteries, an automatic control and monitoring section, with a receiving and transmitting channel, a bioreactor section in which phytoplankton seed is grown, a compressor-refrigeration section connected by a channel to the atmosphere for air intake and transporting cooled air to aeration, a pumping section that supplies bottom water to the surface water layer and a system of pipelines located on a horizontal underwater grid, each node of which is connected to pipelines in the form of vertical combs, while the aeration combs are directed downward, and the irrigation combs bottom waters are directed upwards and held by floats in the form of fungi, the surface of which is covered with a material with a high light reflection coefficient, the grid is connected on four sides by cables with ropes attached to submerged anchor barrels having a small positive buoyancy, and the anchors holding the bottom barrels are located on the continuation of the diagonals passing through the grid, while LEDs are located in the middle of the sides of the square cells of the grid, providing illumination at night in the center of the grid cells of more than 400 lux.

Характеристика изобретения.Description of the invention.

Предлагаемое устройство представляет собой подводный дом, который состоит из следующих элементов:The proposed device is an underwater house, which consists of the following elements:

1. Энергетическая секция с аккумуляторами, питающаяся от возобновляемых источников энергии.1. Energy section with batteries, powered by renewable energy sources.

2. Биореакторнвя секция для выращивания планктонного материала с целью засева всей площади фермы.2. Bioreactor section for growing plankton material for the purpose of sowing the entire area of the farm.

3. Компрессорно-холодильная секция, соединенная каналом с атмосферой для аэрации охлажденным воздухом большей части эвфотической зоны.3. Compressor-refrigeration section, connected by a channel to the atmosphere for aeration with cooled air of most of the euphotic zone.

4. Насосная секция для подъема холодных придонных вод, богатых минеральными элементами, и орошения ими поверхностного слоя эвфотической зоны.4. Pump section for lifting cold bottom waters rich in mineral elements and irrigating the surface layer of the euphotic zone with them.

5. Секция автоматического управления работой всех систем и контроля необходимых метеорологических, гидрологических, физико-химических и биологических параметров планктонной фермы с приемо-передающим каналом.5. Section of automatic control of the operation of all systems and control of the necessary meteorological, hydrological, physico-chemical and biological parameters of a plankton farm with a receiving-transmitting channel.

6. Трубопроводы, выходящие из подводного дома, расположены на горизонтальной подводной сетке в виде горизонтальных и вертикальных гребенок с шагом равным размеру ячейки сетки.6. The pipelines leaving the underwater house are located on a horizontal underwater grid in the form of horizontal and vertical combs with a step equal to the grid cell size.

7. Сетка со светодиодными лампами с четырех сторон соединена вантами с канатами, соединяющими соседние притопленные якорные бочки с небольшой положительной плавучестью, а якоря, удерживающие притопленные бочки, находятся на продолжении диагоналей, проходящих через сетку; сетка имеет квадратные ячейки с размером не менее 12 м, а освещенность в ночное время в центре ячейки от светодиодов, расположенных на серединах ее сторон, превышает 400 люкс.7. The grid with LED lamps on four sides is connected by cables with ropes connecting adjacent submerged anchor barrels with a small positive buoyancy, and the anchors holding the submerged barrels are on the continuation of the diagonals passing through the mesh; the grid has square cells with a size of at least 12 m, and illumination at night in the center of the cell from LEDs located in the middle of its sides exceeds 400 lux.

8. Каждый узел сетки соединен с трубопроводами, при этом вертикальные гребенки для воздушной аэрации направлены вниз до глубины не менее 40 м, а гребенка для орошения придонными водами направлена вертикально вверх и удерживается поплавками в форме грибков, внешняя поверхность которых покрыта материалом с высоким коэффициентом отражения на глубине не более 18 м.8. Each mesh node is connected to pipelines, with vertical aeration combs pointing down to a depth of at least 40 m, and bottom water irrigation combs pointing vertically upwards and held by fungal-shaped floats whose outer surface is coated with a highly reflective material. at a depth of no more than 18 m.

Осуществление изобретения:Implementation of the invention:

Использование предлагаемого устройства может быть осуществлено для выращивания планктона на прибрежном шельфе мирового океана независимо от уровня его волнения.The use of the proposed device can be carried out for the cultivation of plankton on the coastal shelf of the oceans, regardless of the level of its waves.

Чертежи:Blueprints:

На фигуре 1 в аксонометрии изображена планктонная ферма, состоящая из следующих элементов:The figure 1 shows a perspective view of a plankton farm, consisting of the following elements:

1 - энергетическая секция с аккумуляторами, питающаяся от возобновляемых источников энергии;1 - power section with batteries powered by renewable energy sources;

2 - биореакторнвя секция;2 - bioreactor section;

3 - секция автоматического управления работой всех систем фермы;3 - section for automatic control of the operation of all farm systems;

4 - компрессорно-холодильная секция, соединенная каналом с атмосферой;4 - compressor-refrigeration section connected by a channel to the atmosphere;

5 - система трубопроводов;5 - pipeline system;

6 - сетка;6 - grid;

7 - ванты;7 - guys;

8 - канат;8 - rope;

9 - притопленные якорь-бочки;9 - submerged anchor-barrels;

10 - якоря;10 - anchors;

11 - трубопроводы для аэрации;11 - pipelines for aeration;

12 - трубопроводы для орошения придонными водами эвфотической зоны;12 - pipelines for irrigation with bottom waters of the euphotic zone;

13 - поплавки;13 - floats;

14 - насосная секция для подъема придонных вод.14 - pumping section for lifting bottom waters.

Claims (1)

Планктонная ферма для размножения фитопланктона, характеризующаяся тем, что она включает энергетическую секцию с аккумуляторами, секцию автоматического управления и контроля с приемо-передающим каналом, биореакторную секцию, в которой выращивается посевной материал фитопланктона, компрессорно-холодильную секцию, соединенную каналом с атмосферой для забора воздуха и транспортировки охлажденного воздуха на аэрацию, насосную секцию, обеспечивающую подачу придонных вод в поверхностный слой воды и систему трубопроводов, расположенных на горизонтальной подводной сетке, каждый узел которой соединен с трубопроводами в виде вертикальных гребенок, при этом гребенки для аэрации направлены вниз, а гребенки для орошения придонными водами направлены вверх и удерживаются поплавками в форме грибков, поверхность которых покрыта материалом с высоким коэффициентом отражения света, сетка с четырех сторон соединена вантами с канатами, прикрепленными к притопленным якорным бочкам, имеющим небольшую положительную плавучесть, а удерживающие придонные бочки якоря находятся на продолжении диагоналей, проходящих через сетку, при этом на середине сторон квадратных ячеек сетки расположены светодиоды, обеспечивающие освещенность в ночное время в центре ячеек сетки более 400 люкс.Plankton farm for phytoplankton breeding, characterized in that it includes an energy section with batteries, an automatic control and monitoring section with a receiving-transmitting channel, a bioreactor section in which phytoplankton seed is grown, a compressor-refrigeration section connected by a channel to the atmosphere for air intake and transportation of cooled air to aeration, a pumping section that provides bottom water supply to the surface water layer and a pipeline system located on a horizontal underwater grid, each node of which is connected to pipelines in the form of vertical combs, while the aeration combs are directed downwards, and the combs for bottom water irrigation is directed upwards and held by fungal-shaped floats, the surface of which is covered with a material with a high light reflectance, the grid is connected on four sides by shrouds with ropes attached to sunk anchor barrels with a small lay buoyancy, and the anchors holding the bottom barrels are located on the continuation of the diagonals passing through the grid, while LEDs are located in the middle of the sides of the square cells of the grid, providing illumination at night in the center of the grid cells of more than 400 lux.
RU2021137631A 2021-12-19 Plankton farm RU2787247C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787247C1 true RU2787247C1 (en) 2023-01-09

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU873980A1 (en) * 1979-12-05 1981-10-23 Институт Океанологии Им.П.П.Ширшова Ан Ссср Method of growing phitoplankton
US6408792B1 (en) * 1996-12-17 2002-06-25 Michael Markels, Jr. Method of increasing seafood production in the barren ocean with a fertilizer comprising chelated iron
RU2485174C1 (en) * 2011-11-25 2013-06-20 Николай Иванович Богданов Plant for growing planktonic algae

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU873980A1 (en) * 1979-12-05 1981-10-23 Институт Океанологии Им.П.П.Ширшова Ан Ссср Method of growing phitoplankton
US6408792B1 (en) * 1996-12-17 2002-06-25 Michael Markels, Jr. Method of increasing seafood production in the barren ocean with a fertilizer comprising chelated iron
RU2485174C1 (en) * 2011-11-25 2013-06-20 Николай Иванович Богданов Plant for growing planktonic algae

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102187795B (en) Marine floating sunlight greenhouse with solar photovoltaic power generation system power supply device
CN108739576A (en) A kind of combined type net cage for deep open sea fish farming
KR101489510B1 (en) Mass production equipment for marine algae by controlling a photosynthetic light source, a deep seaw
CN105461070A (en) Suspended bed device for submerged plant planting
CN205623875U (en) Anti -Typhoon protection aquaculture net case of off -lying sea
CN205305735U (en) Cooperative system of organic fish and plant
CN202026644U (en) On-sea floating sunlight greenhouse with solar photovoltaic system power supply device
CN101288385B (en) Bottom-seed sea water culture facilities suitable for sediment bottom sea area
CN216164148U (en) Planting device is cultivated to river lake bank slope submerged plant
CN112625891A (en) Large-scale photobioreactor floating in wide water area
CN202145772U (en) Marine floating sunlight greenhouse with power supply device of wind power generation system
CN105875279A (en) Floating type trinitarian photovoltaic greenhouse
CN114128654B (en) Intertidal zone type multi-nutrition-layer aquaculture net field in offshore deep water area and aquaculture method
CN110902841A (en) Multifunctional combined ecological floating island
RU2787247C1 (en) Plankton farm
CN207803202U (en) The device of floating type three-dimensional culture coral in seawater
CN204443504U (en) The device of a kind of large-scale cultivation marine alga
CN111135701A (en) Artificial upwelling carbon sequestration device and method suitable for south sea cold vortex area
WO2010029285A2 (en) Improvements in or relating to carbon sequestration
CN102239789B (en) Seaborne floating sunlight greenhouse with wind generating system power supply device
GB2477181A (en) Marine based carbon sequestration device and methods
CN208228001U (en) A kind of multi-functional algae culturing equipment
CN208657476U (en) Cold ground daylight rural area greenhouse
CN208286085U (en) A kind of floated water plant planter used for aquiculture
CN112680331A (en) Photobioreactor operating in large water body