RU2721534C1 - Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof - Google Patents
Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721534C1 RU2721534C1 RU2019115729A RU2019115729A RU2721534C1 RU 2721534 C1 RU2721534 C1 RU 2721534C1 RU 2019115729 A RU2019115729 A RU 2019115729A RU 2019115729 A RU2019115729 A RU 2019115729A RU 2721534 C1 RU2721534 C1 RU 2721534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pool
- hydrobionts
- activated sludge
- air
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 43
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 26
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims abstract description 24
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 claims abstract description 22
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 abstract description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 23
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 11
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 8
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 6
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 6
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 241000276707 Tilapia Species 0.000 description 5
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 5
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 5
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 5
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 5
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 5
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013332 fish product Nutrition 0.000 description 2
- 235000021472 generally recognized as safe Nutrition 0.000 description 2
- 210000002816 gill Anatomy 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- 238000004172 nitrogen cycle Methods 0.000 description 2
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 241000238017 Astacoidea Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000065675 Cyclops Species 0.000 description 1
- 241000238578 Daphnia Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700141 Rotifera Species 0.000 description 1
- 244000182022 Salvia sclarea Species 0.000 description 1
- 235000002911 Salvia sclarea Nutrition 0.000 description 1
- KVDZNKXZSGYTNE-UHFFFAOYSA-N [N].N.NC(N)=O Chemical compound [N].N.NC(N)=O KVDZNKXZSGYTNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006806 disease prevention Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 239000005419 vinegar essence 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
- A01K61/00—Culture of aquatic animals
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к индустриальному рыбоводству, а именно к круглогодичному выращиванию и содержанию гидробионтов в установках с замкнутой системой водообеспечения и регулируемыми параметрами среды.The invention relates to industrial fish farming, namely to year-round cultivation and maintenance of hydrobionts in plants with a closed water supply system and adjustable environmental parameters.
Спрос на рыбную продукцию постоянно увеличивается, что приводит к интенсивному развитию аквакультуры. Для дополнительного насыщения рынка качественной рыбной продукцией создаются новые высокорентабельные технологии промышленного (индустриального) выращивания товарных видов рыб. При этом большое внимание уделяется установкам замкнутого водоснабжения УЗВ, которые позволяют минимизировать воздействие окружающей среды на рост гидробионтов. Однако известные установки замкнутого водоснабжения (УЗВ) имеют сложную и дорогостоящую конструкцию, а способы выращивания аквакультуры в УЗВ достаточно трудоемкие и затратные.Demand for fish products is constantly increasing, which leads to intensive development of aquaculture. To further saturate the market with high-quality fish products, new highly profitable technologies for industrial (industrial) cultivation of commercial fish species are being created. At the same time, much attention is paid to the installations of closed water supply of ultrasonic testing, which can minimize the environmental impact on the growth of aquatic organisms. However, the known installations of closed water supply (UZV) have a complex and expensive design, and the methods of growing aquaculture in UZV are rather laborious and costly.
Например, устройство замкнутого водоснабжения УЗВ (пат. РФ №2637522, МПК А01K 61/00) включает 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.For example, a device for closed water supply of ultrasonic testing (Pat. RF No. 2637522, IPC A01K 61/00) includes hydrobiont growing units interacting with each other through water pipes and information and communication channels, a stabilization water tank, a mechanical filtration unit, a biological water enrichment unit, a denitrification biofilter, nitrification biofilter, aeration channel, 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 fraction removal unit, first, the second and third gates, a level automation unit, a unit for tracking and controlling water parameters, a pump for pumping sedimentary fractions from the biological water enrichment unit, a mixer, a pump for the biological water enrichment unit and a reserve water tank pump.
В конструкцию известных УЗВ входят аппараты биоочистки, которые должны содержать необходимое количество биопленки - сообществ микроорганизмов, которые осуществляют очистку воды от отходов жизнедеятельности гидробионтов. Одним из самых трудоемких технологических этапов эксплуатации УЗВ в аквакультуре является вывод в рабочий режим аппарата биологической очистки воды. Начальный период эксплуатации любой УЗВ характеризуется тем, что в аппарате биоочистки отсутствует необходимое количество биопленки, осуществляющей очистку. Увеличение объема биопленки до необходимых значений требует значительного времени (до трех-четырех месяцев) и материальных затрат.The design of well-known ultrasonic cleaners includes bio-purification devices, which should contain the necessary amount of biofilm - communities of microorganisms that purify water from waste products of aquatic organisms. One of the most labor-intensive technological stages of the operation of ultrasonic testing in aquaculture is the putting into operation of the apparatus for biological treatment of water. The initial period of operation of any UZV is characterized by the fact that the required amount of biofilm carrying out cleaning is absent in the bio-purification apparatus. Increasing the biofilm volume to the required values requires considerable time (up to three to four months) and material costs.
Одной из основных задач интенсивного рыбоводства в России является разработка новых биотехнологий выращивания. Приоритетом становится экологически безопасная аквакультура. Широкое признание получает применение в аквакультуре пробиотических препаратов. Пробиотики представляют собой микроорганизмы, классифицированы как GRAS (общепризнанные безопасными) и не содержат патогенов или веществ, токсичных для человека и животного. Известно применение пробиотиков в виде кормовой добавки из живых микроорганизмов, которая благоприятно влияет на хозяина за счет улучшения его кишечного микробного баланса. Часто в качестве пробиотиков используются полезные грамположительные палочковидные бактерии из рода Bacillus, образующие внутриклеточные споры.One of the main tasks of intensive fish farming in Russia is the development of new growing biotechnologies. Environmentally friendly aquaculture is becoming a priority. The use of probiotic preparations in aquaculture is widely recognized. Probiotics are microorganisms classified as GRAS (generally recognized as safe) and do not contain pathogens or substances toxic to humans and animals. The use of probiotics in the form of a feed additive from living microorganisms is known, which favorably affects the host by improving its intestinal microbial balance. Often, beneficial gram-positive rod-shaped bacteria from the genus Bacillus, forming intracellular spores, are used as probiotics.
Например, в известном способе лечения и профилактики заболеваний у рыб (пат. РФ №2186576, МПК А01K 61/00), в корм для рыбы добавляют живые бактерии Bacillus subtilis. Способ позволяет улучшить кожный покров и состояние жаберного аппарата рыб, стабилизировать функции кишечника и восстановить естественный баланс между нормальной и потенциально патогенной микрофлорой кишечника.For example, in the known method for the treatment and prevention of diseases in fish (US Pat. RF No. 2186576, IPC A01K 61/00), live bacteria Bacillus subtilis are added to the fish feed. The method allows to improve the skin and condition of the gill apparatus of fish, stabilize the function of the intestine and restore the natural balance between normal and potentially pathogenic intestinal microflora.
Известен способ выращивания гидробионтов в рыбоводных установках с системой оборотного водоснабжения (пат. РФ №2304881, МПК А01K 61/00) путем подготовки аппаратов биоочистки внесением в аппарат культур нитрификаторов и денитрификаторов с последующим ежедневным внесением хлорида аммония. Общая продолжительность пускового периода аппарата биоочистки составила 31 сутки. После выхода на рабочий режим биологической очистки воды в аппарате накапливается определенное количество микроорганизмов-окислителей органики и нитрификаторов в виде активного ила, которые очищают оборотную воду, поступающую после очистки в рыбоводные бассейны для культивирования гидробионтов. При этом циркуляция воды составляет до 90% в день, что очень энергоемко.There is a method of growing aquatic organisms in hatcheries with a circulating water supply system (US Pat. RF No. 2304881, IPC A01K 61/00) by preparing bio-purification apparatuses by adding nitrification and denitrification cultures to the apparatus, followed by daily introduction of ammonium chloride. The total duration of the start-up period of the biological treatment apparatus was 31 days. After reaching the operating mode of biological water purification, a certain amount of microorganisms-oxidizing organics and nitrifying agents in the form of activated sludge are accumulated in the apparatus, which purify the recycled water that comes after treatment to fish tanks for cultivating aquatic organisms. Moreover, the water circulation is up to 90% per day, which is very energy intensive.
Известный способ для выращивания гидробионтов длителен и трудоемок, требует для очистки воды от отходов жизнедеятельности гидробионтов наличие громоздкого аппарата биоочистки с трубопроводами и мощными насосами. Кроме того, способ не оправдывает затрат на внесение химических реагентов, эффект от которых не значителен, а избыточное загрязнение велико.The known method for growing aquatic organisms is time-consuming and time-consuming, requires the presence of a bulky bio-purification apparatus with pipelines and powerful pumps for purifying water from waste products of aquatic organisms. In addition, the method does not justify the cost of introducing chemicals, the effect of which is not significant, and the excess pollution is great.
Известна установка для содержания водных организмов (Патент РФ №1405746, МПК А01K 61/00), содержащая соединенные между собой с образованием замкнутого циркуляционного контура емкость с водой для содержания водных организмов, насос, механический фильтр, систему очистки воды с биофильтрами и оксигенератор, а также систему водоподготовки, устройство для коррекции кислотности воды и систему регулирования.A known installation for the maintenance of aquatic organisms (RF Patent No. 1405746, IPC A01K 61/00), comprising a water tank for containing aquatic organisms interconnected to form a closed circulation circuit, a pump, a mechanical filter, a water purification system with biofilters, and an oxygen generator, and also a water treatment system, a device for correcting the acidity of water and a regulation system.
Известная установка имеет громоздкую и дорогостоящую конструкцию, в частности необходимость наличия мощных насосов для циркуляции воды до 90% в день, что очень энергоемко.The known installation has a cumbersome and expensive design, in particular the need for powerful pumps for circulating water up to 90% per day, which is very energy intensive.
Известен способ и устройство для выращивания морских организмов (пат. РФ №2279215, МПК А01K 61/00), содержащий основной резервуар, в котором размещен блок обработки. Блок обработки содержит камеру аэрации, блок фильтрования, камеру дезинфекции, камеру с биологическим фильтром.A known method and device for growing marine organisms (US Pat. RF No. 2279215, IPC A01K 61/00), containing the main tank, which houses the processing unit. The processing unit comprises an aeration chamber, a filtering unit, a disinfection chamber, a chamber with a biological filter.
Воду из основного резервуара направляют в блок обработки для биологической, химической и физической обработки воды и возвращают обратно в основной резервуар. Воду подвергают операции газообмена при ее прохождении под действием силы тяжести через камеру аэрации, механическому фильтрованию в блоке фильтрования, операции дезинфекции в камере дезинфекции путем добавления в воду озон или воздействуя на воду УФ излучением. Кроме того, проводят биологическую обработку в камере, в которой расположен биологический фильтр, где происходит автотрофное разрушение, и также превращение органических молекул или цепочек молекул в CO2 и воду.Water from the main tank is sent to the treatment unit for biological, chemical and physical water treatment and returned to the main tank. Water is subjected to gas exchange operations when it passes under the influence of gravity through the aeration chamber, to mechanical filtration in the filtering unit, to the disinfection operation in the disinfection chamber by adding ozone to water or by exposing the water to UV radiation. In addition, biological treatment is carried out in a chamber in which a biological filter is located, where autotrophic destruction occurs, and also the conversion of organic molecules or chains of molecules into CO 2 and water.
Недостатками известного способа и реализующего его устройства является большая трудоемкость и высокие затраты на реализацию способа и громоздкость конструкции для осуществления способа.The disadvantages of the known method and the device that implements it are the high complexity and high costs of implementing the method and the cumbersome design for implementing the method.
Проведенный патентный и информационный поиск не обнаружил способов и устройств, в которых водоподготовка, культивирование гидробионтов, аэрация, утилизация токсичных продуктов жизнедеятельности рыбы проводятся в одной рыбоводной емкости. Также не выявлена информация об использовании пробиотических микроорганизмов Bacillus subtilis для переработки токсичных веществ, продуктов жизнедеятельности гидробионтов (мочевины, фекалий, мертвой органики и несъеденных кормов) в безопасную бактериальную биомассу, образуя при этом микробные сообщества в виде хлопьев активного ила.The patent and information search did not find methods and devices in which water treatment, cultivation of hydrobionts, aeration, and disposal of toxic waste products of fish are carried out in one fish tank. Also, information was not found on the use of Bacillus subtilis probiotic microorganisms for the processing of toxic substances, waste products of aquatic organisms (urea, feces, dead organics and uneaten feeds) into safe bacterial biomass, forming microbial communities in the form of activated sludge flakes.
Основной задачей, на решение которой направлены предлагаемые способ и устройство для его реализации, является уменьшение капитальных затрат при строительстве рыбного хозяйства, снижение трудоемкости и удешевление технологии выращивания гидробионтов, энергоэффективность, компактность устройства при замкнутом цикле водоснабжения, снижение экологического прессинга на окружающую среду, рациональное использование земельных и водных ресурсов, биобезопасность выращиваемых гидробионтов.The main task to be solved by the proposed method and device for its implementation is to reduce capital costs during the construction of fisheries, reduce the complexity and cheaper technology for growing hydrobionts, energy efficiency, the compactness of the device in a closed water supply cycle, reduce environmental pressure on the environment, rational use land and water resources, biosafety of cultivated aquatic organisms.
Поставленная задача достигается тем, что в предложенном способе культивирования гидробионтов, характеризующемся тем, что в бассейн добавляют смесь пробиотических микроорганизмов Bacillus subtilis, проводят аэрацию воды восходящими потоками водовоздушной смеси со дна бассейна, при достижении нулевого уровня содержания общего аммонийного азота в воде в бассейн высаживают гидробионтов и начинают их культивирование, в процессе культивирования контролируют уровень общего аммонийного азота, растворенного кислорода и количество активного ила, при достижении пороговых значений активного ила из бассейна начинают сливать воду с частицами активного ила, для восполнения слитой воды в бассейн доливают чистую воду до тех пор, пока количество активного ила не будет доведено до безопасных значений для выращиваемых гидробионтов, при этом в воду бассейна для питания микроорганизмов Bacillus subtilis периодически добавляют углеродосодержащие вещества, в соотношении 6-20 грамм углерода на 1 грамм азота в воде до тех пор, пока уровень общего аммонийного азота не будет снижен до безопасного значения для выращиваемых гидробионтов, при достижении предельной плотности гидробионтов проводят их рассадку в другие бассейны.This object is achieved by the fact that in the proposed method of cultivating aquatic organisms, characterized in that a mixture of probiotic microorganisms Bacillus subtilis is added to the pool, water is aerated by ascending flows of the air-water mixture from the bottom of the pool, and when the total ammonium nitrogen level in the water reaches zero, aquatic organisms are planted in the pool and they begin to cultivate, during the cultivation process they control the level of total ammonia nitrogen, dissolved oxygen and the amount of activated sludge, when thresholds for activated sludge are reached, water begins to be drained from the activated sludge particles, to fill the drained water, pure water is added to the pool until until the amount of activated sludge is brought to safe values for the grown aquatic organisms, while carbon-containing substances are periodically added to the water of the pool for feeding Bacillus subtilis microorganisms, in the ratio of 6-20 grams of carbon per 1 gram of nitrogen in water until the level of total ammonia nitrogen is reduced to a safe value for the cultivated aquatic organisms, upon reaching the maximum density of aquatic organisms, they are transplanted to other pools.
При этом устройство для культивирования гидробионтов предлагаемым способом включает бассейн, сливную трубу и устройство для аэрации воды, содержащее газовый насос, и установленные на дне бассейна распылители воздуха, которые через воздухопровод подсоединены к насосу, при этом диффузоры распылителей воздуха выполнены из керамического материала или из EPDM-мембраны.At the same time, the device for cultivating aquatic organisms by the proposed method includes a pool, a drain pipe and a device for water aeration containing a gas pump and air nozzles mounted on the bottom of the pool, which are connected through the air duct to the pump, while the diffusers of the air nozzles are made of ceramic material or EPDM membranes.
Способность пробиотических Bacillus subtilis утилизировать токсичные продукты жизнедеятельности рыбы (мочевину, фекалии и несъеденные корма) в безопасную бактериальную биомассу, позволило использовать эти пробиотические микроорганизмы для формирования безопасного активного ила и проводить подготовку воды и культивирование гидробионтов в одной емкости. Это позволило отказаться от механического и биологического фильтров, от систем стерилизации, а также от группы мощных насосов для циркуляции больших масс воды через трубопровод и систему фильтрации биофильтров, что значительно упростило и удешевило способ культивирования гидробионтов и реализующее его устройство.The ability of probiotic Bacillus subtilis to utilize toxic waste products of fish (urea, feces and uneaten food) into a safe bacterial biomass allowed these probiotic microorganisms to be used to form safe activated sludge and to prepare water and cultivate aquatic organisms in one tank. This made it possible to abandon mechanical and biological filters, sterilization systems, and also a group of powerful pumps for circulating large masses of water through a pipeline and a biofilter filtration system, which greatly simplified and cheapened the method of cultivating aquatic organisms and their device.
Т.к. все продукты жизнедеятельности рыбы (мочевина, фекалии, отмершая органика и несъеденные корма) бактериальная взвесь внутри бассейна с гидробионтами сразу преобразует в нетоксичную биомассу, азотный цикл, характерный для систем биофильтрации в УЗВ, в виде преобразований «мочевина → общий аммонийный азот → нитриты → нитраты» в предлагаемом способе отсутствует, что упрощает способ.Because All fish vital products (urea, feces, dead organics and uneaten food), the bacterial suspension inside the pool with hydrobionts immediately converts into a non-toxic biomass, the nitrogen cycle, which is typical for biofiltration systems in ultrasonic testing, in the form of urea → total ammonium nitrogen → nitrates → nitrates transformations "Is absent in the proposed method, which simplifies the method.
Кроме того, полезные бактерии Bacillus subtilis значительно улучшают качество воды, т.к. угнетают различные патогенные микроорганизмы, а при попадании внутрь гидробионта благоприятно влияют на организм за счет улучшения его кишечного микробного баланса.In addition, the beneficial bacteria Bacillus subtilis significantly improve water quality, as inhibit various pathogenic microorganisms, and when ingested a hydrobiont favorably affect the body by improving its intestinal microbial balance.
Создание со дна бассейна восходящего потока водовоздушной смеси позволило отказаться от дополнительных устройств для ввода в воду бассейна атмосферного или жидкого кислорода и отдувки углекислого газа, что упростило способ и снизило стоимость реализующего его устройства.The creation of an upward flow of air-water mixture from the bottom of the pool made it possible to abandon additional devices for introducing atmospheric or liquid oxygen into the pool water and blowing off carbon dioxide, which simplified the method and reduced the cost of the device implementing it.
Добавка в воду бассейна углеродосодержащих веществ в соотношении 6-20 грамм углерода на 1 грамм азота в воде позволила поддерживать жизнедеятельность полезных бактерий в бассейне.The addition of carbon-containing substances to the pool water in the ratio of 6-20 grams of carbon per 1 gram of nitrogen in water allowed us to maintain the vital activity of beneficial bacteria in the pool.
Совокупность отличительных признаков описываемого способа и реализующего его устройства обеспечивает достижение поставленной задачи.The set of distinctive features of the described method and the device that implements it ensures the achievement of the task.
Сравнение прототипов с заявляемыми способом и реализующем его устройством показало, что указанные выше признаки являются отличительными, в связи, с чем заявляемый способ и реализующее его устройство соответствуют критерию "новизна".Comparison of prototypes with the claimed method and the device implementing it showed that the above signs are distinctive, in connection with which, the claimed method and the device implementing it meet the criterion of "novelty."
Из предшествующего уровня техники не известно влияние отличительных признаков заявляемых способа и реализующего его устройства на достигаемый технический результат, следовательно, заявляемые способ и устройство соответствуют условию изобретательского уровня.From the prior art it is not known the influence of the distinctive features of the claimed method and its implementing device on the achieved technical result, therefore, the claimed method and device correspond to the condition of an inventive step.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего способ.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a device that implements the method.
Устройство, содержит бассейн 1, сливную трубу 2 и устройство для аэрации воды. Устройство для аэрации воды содержит газовый насос 3 или вихревую воздуходувку, к которому через воздухопровод 4 подсоединены распылители воздуха, установленные на дне бассейна 1. Диффузоры 5 распылителей воздуха выполнены либо из керамики, либо из EPDM-мембраны, которая имеет свойство обрастать биопленкой, и требует частой очистки. Керамические диффузоры достаточно раз в месяц опускать в 70% уксусную эссенцию.The device comprises a pool 1, a
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Бассейн 1 заливают водой с гидрохимическими и физическими параметрами необходимыми для жизнедеятельности пробиотических микроорганизмов. В бассейн добавляют пробиотические микроорганизмы, в качестве которых используют Bacillus subtilis, для которых создают питательную среду. Аэрацию воды создают восходящими потоками водовоздушной смеси со дна рыбоводной емкости. Начинают водоподготовку воды. Когда в толще воды образуются парящие частицы активного ила из бактериальной биомассы, включающей полезные микроорганизмы Bacillus subtilis, очищающие воду от токсичных веществ, преобразуя их из токсичных в безопасные, начинают ежедневно контролировать качество биологически очищенной воды по аммонийному азоту, нитритам и нитратам. Когда уровень общего аммонийного азота в воде снижается до 0 мг/л, водоподготовка заканчивается. В бассейн высаживают гидробионтов (рыбу и/или беспозвоночных) и начинают культивирование. В процессе культивирования продолжают отслеживать уровень общего аммонийного азота, растворенного кислорода, количество активного ила, включающего бактериальную биомассу микроорганизмов Bacillus subtilis, которые перерабатывают продукты жизнедеятельности гидробионтов (мочевину, фекалии, отмершую органику и несъеденные корма) в безопасную биомассу, образующую хлопья активного ила. Количество активного ила в бассейне возрастает. При достижении пороговых значений активного ила из бассейна начинают сливать воду с частицами активного ила, которую фильтруют, например в отстойнике. В бассейн доливают чистую воду для восполнения слитой воды. Кроме того, в воду бассейна для питания микроорганизмов Bacillus subtilis периодически добавляют углеродосодержащие вещества, например патоку, в соотношении 6-20 грамм углерода на 1 грамм азота в воде до тех пор, пока уровень общего аммонийного азота не будет снижен до безопасного значения для выращиваемого гидробионта. При достижении предельной плотности посадки проводят рассадку гидробионтов в другие бассейны.Pool 1 is filled with water with hydrochemical and physical parameters necessary for the life of probiotic microorganisms. Probiotic microorganisms are added to the pool, for which Bacillus subtilis is used, for which a nutrient medium is created. Aeration of water is created by ascending flows of the water-air mixture from the bottom of the fish tank. Begin water treatment. When soaring particles of activated sludge are formed in the water column from bacterial biomass, which includes beneficial microorganisms Bacillus subtilis, which purify toxic substances from water, converting them from toxic to safe ones, they begin to daily monitor the quality of biologically treated water for ammonia nitrogen, nitrites and nitrates. When the level of total ammonia nitrogen in water decreases to 0 mg / l, water treatment ends. Hydrobionts (fish and / or invertebrates) are planted in the pool and cultivation begins. During cultivation, they continue to monitor the level of total ammonia nitrogen, dissolved oxygen, the amount of activated sludge, including the bacterial biomass of microorganisms Bacillus subtilis, which process the waste products of hydrobionts (urea, feces, dead organics and uneaten feed) into a safe biomass that forms activated sludge flakes. The amount of activated sludge in the pool is increasing. Upon reaching the threshold values of activated sludge from the pool, water begins to drain with particles of activated sludge, which is filtered, for example, in a sump. Clean water is added to the pool to make up for drained water. In addition, carbon-containing substances, such as molasses, are added periodically to the water of the pool for feeding Bacillus subtilis microorganisms in the ratio of 6-20 grams of carbon per 1 gram of nitrogen in water until the level of total ammonia nitrogen is reduced to a safe value for the grown hydrobiont . When the maximum density of planting is reached, the hydrobionts are planted in other pools.
Устройство, реализующее предложенный способ, функционирует следующим образом:A device that implements the proposed method operates as follows:
Бассейн 1 с помощью насоса или самотеком заливают водой с гидрохимическими и физическими параметрами, которые необходимы для жизнедеятельности пробиотических микроорганизмов.Pool 1 using a pump or by gravity is filled with water with hydrochemical and physical parameters that are necessary for the life of probiotic microorganisms.
Начинают водоподготовку воды. Для этого создают питательную среду для пробиотических микроорганизмов, в качестве которых используют полезные микроорганизмы Bacillus subtilis. В первый день в бассейн 1 добавляют 0,2 л/м3 углеродосодержащего сырья (патоки, сахара, рисовых отрубей) и пробиотические микроорганизмы. Включают газовый насос 3. Воздух через воздухопровод, диффузоры 5 распылителей воздуха, аэрирует воду, создавая в бассейне 1 восходящие потоки водовоздушной смеси. Когда в толще воды образуются парящие частицы активного ила, представляющие сообщества из простейших, грибов, водорослей, многочисленных микроскопических животных (дафнии, коловратки, циклопы) и бактериальной биомассы из Bacillus subtilis, перерабатывающей общий аммонийный азот (мочевину) в нетоксичную биомассу. Начинают ежедневно контролировать качество биологически очищенной воды по аммонийному азоту, нитритам и нитратам. Когда уровень общего аммонийного азота в воде снижается до 0 мг/л, водоподготовка заканчивается. В бассейн 1 высаживают гидробионтов (рыбу и/или беспозвоночных). Начинают кормление. В процессе культивирования продолжают отслеживать уровень общего аммонийного азота, количество активного ила и растворенного кислорода. В бассейне сохраняется нулевой уровень аммонийного азота, но увеличивается объем хлопьев активного ила, что свидетельствует о том, что бактериальная биомасса из Bacillus subtilis перерабатывает продукты жизнедеятельности гидробионтов (мочевину, фекалии, мертвую органику и несъеденные корма) в нетоксичную биомассу. Измеряются концентрации активного ила через седиментационный конус Имхоффа. В него набирается вода из бассейна 1 и отстаивается в течение 15-20 минут. Анализируется количество и качество активного ила. При накапливании в воде избыточного количества активного ила, они начинают поглощать весь доступный кислород и забивают гидробионтам жабры. При достижении пороговых значений активного ила из бассейна 1 через сливную трубу частично сливается отработанная вода и заливается свежая вода. Процедуру продолжают до тех пор, пока количество активного ила не будет доведено до безопасных значений для выращиваемого гидробионта. Для поддержания жизнедеятельности бактерий в воду бассейна 1 периодически добавляют углеродосодержащие вещества в соотношении 6-20 грамм углерода на 1 грамм азота в воде.Begin water treatment. To do this, create a nutrient medium for probiotic microorganisms, which are used as beneficial microorganisms Bacillus subtilis. On the first day, 0.2 l / m 3 of carbon-containing raw materials (molasses, sugar, rice bran) and probiotic microorganisms are added to pool 1. Turn on the
Вода полностью сливается из бассейна 1 только в момент облова гидробионтов. Долив осуществляется только на компенсирование испарившейся или слитой с излишками активного ила воды.Water is completely drained from pool 1 only at the time of catching aquatic organisms. Topping is carried out only to compensate for evaporated or drained with excess activated sludge.
Пример 1. Рыбоводный бассейн 1 заливают водой со следующими гидрохимическими и физическими параметрами, которые необходимы для жизнедеятельности микроскопических организмов:Example 1. The fish tank 1 is filled with water with the following hydrochemical and physical parameters that are necessary for the life of microscopic organisms:
Температура - 20-30°С;Temperature - 20-30 ° С;
Содержание кислорода - минимум 3-5 мг/л;The oxygen content is at least 3-5 mg / l;
Соленость - не более 2%о;Salinity - no more than 2% o;
Общий аммонийный азот - не более 2 мг/л;Total ammonia nitrogen - not more than 2 mg / l;
Нитриты - не более 0,1 мг/л;Nitrites - not more than 0.1 mg / l;
Нитраты - не более 5-20 мг/л;Nitrates - not more than 5-20 mg / l;
Взвешенные вещества не более 1 мг/л;Suspended substances no more than 1 mg / l;
Жесткость 6°-10°.Hardness 6 ° -10 °.
Включают аэрацию воды, создавая восходящие потоки водовоздушной смеси. При этом объем воздуха, подаваемого в бассейн, составляет 1 м3/час воздуха на 1 м3 объема воды в бассейн. Начинают водоподготовку воды. Создают питательную среду для пробиотических микроорганизмов Bacillus subtilis. В первый день в бассейн добавляют 0,15 л/м3 патоки и пробиотики. В толще воды начинают образовываться парящие частицы активного ила в количестве до 2 мл/л, включающую бактериальную биомассу, перерабатывающую токсичные вещества в безопасную биомассу. Начинают ежедневно контролировать качество биологически очищенной воды по аммонийному азоту, нитритам и нитратам. Водоподготовку заканчивают, когда уровень общего аммонийного азота снизился до 0 мг/л. Это свидетельствует о том, что микроорганизмы способны перерабатывать мочевину в нетоксичную биомассу. В бассейн запускают молодь клариевого сома. При посадке клариевого сома придерживаются плотности посадки 10-40 кг/м3. Кормление начинают непосредственно в день посадки, исходя из рациона 2-3% от биомассы в бассейне в день. В процессе культивирования отслеживают уровень общего аммонийного азота, количество активного ила и растворенного кислорода. Количество активного ила увеличивается, а уровень аммонийного азота остается на нуле, что свидетельствует о том, что бактериальная биомасса из Bacillus subtilis перерабатывает токсичные продукты жизнедеятельности гидробионтов (мочевину, фекалии, мертвую органику и несъеденные корма) в безопасную биомассу. Опасные значения активного ила для взрослого клариевого сома находятся на уровне 300-400 мл на литр воды. При достижении пороговых значений активного ила из бассейна начинают сливать воду и добавлять свежую. Не рекомендуется в день менять более 20% воды в бассейне - тогда бактерии не испытываются стресса от резкой смены гидрохимического состава воды. Для сравнения - в существующих УЗВ для клариевого сома водообмен через бассейны составляет 30-100% в час. Сливную воду с излишками активного ила отстаивают, затем очищенную воду с добавленной чистой водой возвращают в бассейн. В воду бассейна периодически добавляют углеродосодержащие вещества (патоку), в следующем соотношении - на 1 грамм азота в воду должно приходить 6-20 грамм углерода до момента снижения общего аммонийного азота до безопасного уровня по отношению к жизнедеятельности гидробионта.They include aeration of water, creating ascending flows of the air-water mixture. The volume of air supplied to the pool is 1 m 3 / hour of air per 1 m 3 of water in the pool. Begin water treatment. A breeding ground for the probiotic microorganisms Bacillus subtilis is created. On the first day, 0.15 l / m 3 molasses and probiotics are added to the pool. Up to 2 ml / l soaring activated sludge particles begin to form in the water column, including bacterial biomass that processes toxic substances into safe biomass. They begin to daily monitor the quality of biologically purified water for ammonia nitrogen, nitrites and nitrates. Water treatment is completed when the level of total ammonia nitrogen has dropped to 0 mg / l. This suggests that microorganisms are able to process urea into non-toxic biomass. Young Clari catfish are released into the pool. When planting Clari catfish adhere to a planting density of 10-40 kg / m 3 . Feeding begins immediately on the day of planting, based on the diet of 2-3% of the biomass in the pool per day. During cultivation, the level of total ammonia nitrogen, the amount of activated sludge and dissolved oxygen are monitored. The amount of activated sludge increases, and the level of ammonia nitrogen remains at zero, which indicates that the bacterial biomass from Bacillus subtilis processes toxic waste products of aquatic organisms (urea, feces, dead organics and uneaten feed) into safe biomass. Hazardous values of activated sludge for adult clary catfish are at the level of 300-400 ml per liter of water. When thresholds for activated sludge are reached, water is drained from the pool and fresh water is added. It is not recommended to change more than 20% of the pool water per day - then the bacteria are not stressed by a sharp change in the hydrochemical composition of the water. For comparison, in the existing ultrasonic inspection for Clari catfish, water exchange through the pools is 30-100% per hour. Drain water with excess activated sludge is defended, then purified water with added clean water is returned to the pool. Carbon-containing substances (molasses) are periodically added to the pool water, in the following ratio - 6-20 grams of carbon should come into the water per 1 gram of nitrogen until the total ammonium nitrogen decreases to a safe level in relation to the life of the hydrobiont.
При достижении плотности посадки клариевого сома 100 кг/м3 производят рассадку клариевого сома в другие бассейны.When the density of planting of Clarium catfish reaches 100 kg / m 3 , Clarium catfish are planted in other pools.
Из примера следует, что полезные пробиотические микроорганизмы Bacillus subtilis перерабатывают токсичные вещества и продукты жизнедеятельности клариева сома, в безопасную бактериальную биомассу. Это доказывает, что водоподготовку и выращивание клариевого сома можно проводить в одной емкости. При этом не нужны дополнительные устройства фильтрации, мощные насосы для непрерывного водообмена. Водоподготовка заняла 16 дней.It follows from the example that the beneficial probiotic microorganisms Bacillus subtilis process toxic substances and waste products of Clarius soma into a safe bacterial biomass. This proves that water treatment and cultivation of Clari catfish can be carried out in one tank. At the same time, additional filtration devices, powerful pumps for continuous water exchange are not needed. Water treatment took 16 days.
Пример 2. Как и в примере 1 заполняют бассейн 1 водой с необходимыми гидрохимическими и физическими параметрами. Проводят водоподготовку. Включают газовый насос 3. Создают питательную среду для пробиотических микроорганизмов Bacillus subtilis, добавляя в бассейн в первый день 0,2 л/м3 патоки, и пробиотики. После образования в воде хлопьев активного ила в количестве до 2 мл/л., начинают ежедневно контролировать качество биологически очищенной воды по аммонийному азоту. Водоподготовка заканчивается, когда уровень общего аммонийного азота снижается до 0 мг/л. Это свидетельствует о том, что микроорганизмы способны перерабатывать мочевину в нетоксичную биомассу, т.е. в бассейн могут быть посажены рыбы или беспозвоночные. В бассейн запускают тиляпию в количестве 10-20 кг/м3. Начинают кормление. Продолжают отслеживать уровень общего аммонийного азота, количество активного ила и растворенного кислорода. При достижении пороговых значений активного ила 70 мл/л из бассейна начинают сливать воду. Сливную воду с излишками активного ила фильтруют, очищенную воду с добавленной чистой водой возвращают в бассейн. Также возможен прямой слив отработанной воды без отстаивания. Компенсируют слитый объем чистой водой. В воду бассейна периодически добавляют углеродосодержащие вещества в следующем соотношении - на 1 грамм азота в воду должно приходить 6-20 грамм углерода до момента снижения общего аммонийного азота до безопасного уровня по отношению к жизнедеятельности гидробионта. При достижении плотности посадки 40-50 кг/м3 проводят рассадку тиляпии в другие бассейны.Example 2. As in example 1, fill the pool 1 with water with the necessary hydrochemical and physical parameters. Spend water treatment. Turn on the
Из примера видно, что пробиотические микроорганизмы Bacillus subtilis перерабатывают токсичные вещества и продукты жизнедеятельности тиляпии в безопасную бактериальную биомассу. Это доказывает, что водоподготовку и выращивание тиляпии можно проводить в одной емкости. При этом не нужны дополнительные устройства фильтрации, мощные насосы для непрерывного водообмена. Водоподготовка заняла 10 дней.The example shows that the probiotic microorganisms Bacillus subtilis process toxic substances and waste products of tilapia into a safe bacterial biomass. This proves that water treatment and tilapia cultivation can be carried out in one tank. At the same time, additional filtration devices, powerful pumps for continuous water exchange are not needed. Water treatment took 10 days.
Пример 3. Эксперимент проводили аналогично примеру 1, добавляя в бассейн 1 в первый день 0,2 л/м3 патоки и пробиотики. На 6 день появляются хлопья активного ила. Водоподготовка заканчивается на 8 день. В бассейн запускают посличинок креветок из расчета 100-250 шт./м2. Начинают кормление согласно рациону. При достижении пороговых значений активного ила 25-30 мл/л из бассейна начинают сливать воду. Сливную воду с излишками активного ила фильтруют, очищенную воду с добавленной чистой водой возвращают в бассейн. Водоподготовка заняла 8 дней.Example 3. The experiment was carried out analogously to example 1, adding to the pool 1 on the first day 0.2 l / m 3 molasses and probiotics. On day 6 flakes of activated sludge appear. Water treatment ends on day 8. Shrimp grubs are launched into the pool at the rate of 100-250 pcs / m 2 . Begin feeding according to the diet. Upon reaching the threshold values of activated sludge 25-30 ml / l from the pool begin to drain the water. Drain water with excess activated sludge is filtered, purified water with added clean water is returned to the pool. Water treatment took 8 days.
По сравнению с известными системами замкнутого водоснабжения, предлагаемое устройство позволяет отказаться он некоторых узлов, задействованных в известных УЗВ. Так как толща воды бассейна продувается воздухом, нет необходимости в узле ввода в воду атмосферного или жидкого кислорода и отдувки углекислого газа. Учитывая, что в бассейне культивируются бактерии Bacillus subtilis, которые перерабатывают продукты жизнедеятельности гидробионтов в безопасную бактериальную биомассу, нет необходимости в механическом и биологическом фильтрах. Азотный цикл в виде преобразований «мочевина → общий аммонийный азот → нитриты → нитраты» в системе отсутствует, т.к. всю мочевину бактериальная взвесь внутри бассейна с гидробионтами сразу преобразует в нетоксичную биомассу. При этом бактериальная биомасса Bacillus subtilis угнетает различные патогенные микроорганизмы и для некоторых видов гидробионтов (тиляпии, молодь сомов, раки, креветки) сами по себе может являться пищей. Избыток бактериальной биомассы утилизируется как обычный рыбоводный осадок.Compared with the known systems of closed water supply, the proposed device allows it to refuse some of the nodes involved in the well-known UZV. Since the water column of the pool is blown with air, there is no need for a node for introducing atmospheric or liquid oxygen into the water and blowing off carbon dioxide. Considering that Bacillus subtilis bacteria are cultivated in the pool, which process the waste products of aquatic organisms into safe bacterial biomass, there is no need for mechanical and biological filters. The nitrogen cycle in the form of urea → total ammonium nitrogen → nitrites → nitrates transformations is absent in the system, because bacterial suspension inside the pool with hydrobionts immediately converts all urea into a non-toxic biomass. At the same time, the bacterial biomass of Bacillus subtilis inhibits various pathogenic microorganisms and for some types of aquatic organisms (tilapia, young catfish, crayfish, shrimp) can themselves be food. Excess bacterial biomass is disposed of as normal fish hatchery sediment.
Кроме того, нет необходимости в насосной группе для циркуляции больших масс воды через трубопровод и систему фильтрации. Используются маломощные насосы для однократного заполнения рыбоводных емкостей в начале посадки гидробионтов. Биозагрузка в процессе выращивания гидробионтов тоже не используется. Для поддержания жизнедеятельности бактерий в бассейне в воду периодически добавляются углеродосодержащие вещества в соотношении 6-20 грамм углерода на 1 грамм азота в воде.In addition, there is no need for a pumping group for circulating large masses of water through a pipeline and a filtration system. Low-power pumps are used for a single filling of fish tanks at the beginning of planting of hydrobionts. Bio-loading in the process of growing hydrobionts is also not used. To maintain the vital activity of bacteria in the pool, carbon-containing substances are periodically added to the water in a ratio of 6-20 grams of carbon per 1 gram of nitrogen in water.
Это уменьшит капитальные затраты при строительстве рыбного хозяйства, снизит трудоемкость и удешевит технологии выращивания гидробионтов. Повысит энергоэкономичность, компактность устройства при замкнутом цикле водоснабжения, снизит экологический прессинг на окружающую среду, более рационально использовать земельные и водные ресурсов/площадь, повысить биобезопасность выращиваемых гидробионтов.This will reduce capital costs during the construction of fisheries, reduce labor intensity and reduce the cost of growing aquatic organisms. It will increase the energy efficiency, compactness of the device with a closed water supply cycle, reduce environmental pressure on the environment, make more rational use of land and water resources / area, and increase the biosecurity of farmed hydrobionts.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115729A RU2721534C1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115729A RU2721534C1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721534C1 true RU2721534C1 (en) | 2020-05-19 |
Family
ID=70735424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019115729A RU2721534C1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721534C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114230019A (en) * | 2021-10-25 | 2022-03-25 | 盐城工学院 | Application of probiotic activated sludge in sewage treatment |
| CN116177804A (en) * | 2023-02-28 | 2023-05-30 | 浙江省淡水水产研究所 | Water quality regulation and control system and method for recirculating aquaculture of micropterus salmoides |
| RU2823348C1 (en) * | 2023-09-04 | 2024-07-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Method of cultivating hydrobionts using biofloc technology |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279215C2 (en) * | 2001-10-03 | 2006-07-10 | Эко Фарм Ас | Method and apparatus for water treatment in aquacultural system |
| RU2376755C1 (en) * | 2008-07-23 | 2009-12-27 | ФГУП "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" | Method for growth of young fish of azov-chernomorskaya royal fish in ponds |
| RU2405636C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Method of obtaining biomass of microorganisms, with biological recycling of organic compounds in purified medium |
-
2019
- 2019-05-22 RU RU2019115729A patent/RU2721534C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279215C2 (en) * | 2001-10-03 | 2006-07-10 | Эко Фарм Ас | Method and apparatus for water treatment in aquacultural system |
| RU2405636C2 (en) * | 2008-03-24 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Method of obtaining biomass of microorganisms, with biological recycling of organic compounds in purified medium |
| RU2376755C1 (en) * | 2008-07-23 | 2009-12-27 | ФГУП "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" | Method for growth of young fish of azov-chernomorskaya royal fish in ponds |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114230019A (en) * | 2021-10-25 | 2022-03-25 | 盐城工学院 | Application of probiotic activated sludge in sewage treatment |
| CN116177804A (en) * | 2023-02-28 | 2023-05-30 | 浙江省淡水水产研究所 | Water quality regulation and control system and method for recirculating aquaculture of micropterus salmoides |
| RU2823348C1 (en) * | 2023-09-04 | 2024-07-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Method of cultivating hydrobionts using biofloc technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108975614B (en) | Operation method of biogas slurry ecological treatment culture system | |
| CN100502648C (en) | Industrialized culturing method for grouper | |
| CN108439711A (en) | A kind of marine culture waste water integrated treatment purification system and method | |
| JPH11501524A (en) | Open marine aquaculture systems and marine animal aquaculture methods | |
| MXPA97004360A (en) | System and method of mariculture to open heaven to raise animals mari | |
| CN104521832A (en) | Cultivation method for fish fries and adult fishes | |
| JP2017148007A (en) | Cultivation system of fish seedling | |
| CN110950436A (en) | Seawater pond culture tail water treatment system and method | |
| CN113213710A (en) | Seawater factory greenhouse aquaculture penaeus vannamei tail water treatment system and method | |
| CN106277320A (en) | A kind of Penaeus vannamei freshwater cultivation water regulation method | |
| CN107459209A (en) | A kind of circular water treating system and a kind of cultivation water circulation purifying method | |
| JP5802941B2 (en) | Masjimi breeding biotope kit | |
| RU2721534C1 (en) | Method of water treatment for cultivation of hydrobionts in closed volumes and device implementing thereof | |
| RU2595670C2 (en) | System for decomposition of organic compounds and operating method thereof | |
| CN110024733A (en) | A kind of litopenaeus vannamei Ecological Industrial cultural method and system | |
| KR20200073366A (en) | Aquaponics device using high-purity recirculating aquaculture system | |
| RU2140735C1 (en) | Method for cleaning animal complex, farm and poultry houses sewage water by means of adapted complex of microalgae, higher aquatic plants, zooplankton and fish | |
| JP2008200637A (en) | Water treatment plant, water treatment facility, and water treating method | |
| JP2006212612A (en) | Method for decomposing and extinguishing excrement and urine of hog raising using composite fermentation method in composite microorganism dynamic system analysis of composite microorganism system | |
| Ling et al. | Wastewater management in freshwater pond aquaculture in China | |
| CN215123386U (en) | Water treatment device for seawater recirculating aquaculture | |
| CN213756281U (en) | Device for high-density industrial freshwater aquaculture by distributed circulating water | |
| WO2021149811A1 (en) | Organic matter decomposer and use therefor | |
| CN213939377U (en) | Distributed circulating water industrial intelligent mariculture device | |
| CN110818067B (en) | Nitrification bacteria and photosynthetic bacteria symbiotic prawn culture tail water treatment system |