Пристрій для культивування макрофітів

1 Пристрій для культивування макрофітів з циліндричним профілем дна у його поперечному перетині і розташованим в його глибокій частині перфорованим повітропроводом, патрубками для подачі та щілинами для зливу живильного середовища, розділений по довжині перегородками на секції, який відрізняється тим, що поперечні профілі дна виконані в формі четвертоі-шостої частини перерізу циліндра з радіусом не менше за 11,2 ширини культиватора і асиметрично сполучені з їх поздовжніми вертикальними стінками, прими каючи до однієї з них (високої) під прямим кутом, співвідношення висоти культиватора до його ширини не менше за 1,5, одна з поздовжніх стінок (низька) виконана із світлопроникного матеріалу, довжина секцій не перевищує ширини культиватора, при цьому він додатково обладнаний газообмінником, світильником з вертикальним набором люмінесцентних ламп, блоком регулювання рН з датчиками рН та наборами сигнальних електродів, комутатором і виконавчим механізмом для подачі в газообмінники вуглекислого газу 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що газообмінник складається з різношироких, різних за об'ємом перевернутих плоских лотків, розташованих один над одним в порядку зростання знизу вгору їх ширини і зменшення об'єму 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що культиватори попарно групуються впритул до одного світильника своїми прозорими стінками Винахід відноситься до марикультури і може бути використаний при культивуванні неприкріпленихформ макрофітів ділені по довжині перегородками на секції, довжина яких в 1,875 рази більше їх ширини Недоліки таких пристроїв полягають в тому, що, по-перше, в процесі культивування таломи водоростей переплітаються і неминуче збиваються по одну сторону повітропроводу, до того ж, нерівномірно по всій довжині У результаті фактична ЩІЛЬНІСТЬ водоростей збільшується в два-три рази, в той час як площа з водоростями, що освітлюється, зменшується в 2-3 рази, і ефективність використання падаючої світлової енергії зменшується в 4-6 разів, що істотно при штучному освітленні Крім того, при традиційному використанні СВІТИЛЬНИКІВ для освітлення зверху об'єму води, що барботується, останні доводиться розташовувати поза досяжністю бризок, що знижує також і ефективність використання світлової енергії, що випромінюється Власне ж ефект звалення водоростей в малорухому щільну грудку приводить до її обростання, самозатемнювання і до додаткових непродуктивних втрат падаючої світлової енергії та живильних речовин ВІДОМІ (ДИВ A Lignell, P Ekman and М Ре dersen "Cultivation technique for marine seaweeds allowing controlled and optimized conditions in the laboratory and on a pilotscale", Bot Mar, 1987, v 30, p 417-424) пристрої з похилим дном і розташованим у дна вздовж високої стінки перфорованим повітропроводом для барботування води і створення її об'ємної циркуляції, котрі освічуються люмінесцентними лампами Через співвідношення висоти до ширини не більш за 1, кутом нахилу дна біля 45° і відсутність пристосування для розчинення СОг, такі пристрої не дозволяють ефективно перемішувати водорості та інтенсифікувати процес культивування ВІДОМІ також (див В Е Lapomt and J H Ryther "Same aspekts of the growth and yield of Gracilana tikvahiae in culture", Aquaculture, 1978, 15, p 185193) проточні пристрої для культивування грацілярм з циліндричним профілем дна із співвідношенням висоти до його ширини 0,5 і розташованим по центру біля дна перфорованим повітропроводом для утворення подвійної об'ємної циркуляції, обладнані патрубками для подачі морської води і поживного середовища, щілинами для зливу і роз По-друге, мале співвідношення висоти культиваторів до його ширини не дозволяє ефективно використати їх, коли дзеркальна ЩІЛЬНІСТЬ посадки більша за 1-1,5 кг/м2 (О 42296 По-третє, ці пристрої не обладнані пристосуванням для насичення середовища вуглекислим газом, який споживається водоростями в процесі культивування, що призводить до підвищення рН середовища та зниження темпів росту Звичайно занурені у воду дрібнодисперсні розпилювачі, що використовуються для цього, не дозволяють здійснювати автоматичне регулювання рівня рН через великий час запізнення виконання команди на включення подачі ССЬ Це пов'язано з тим, що після відключення подачі ССЬ за рахунок його хорошої розчинності самі розпилювачі і частина газопідводячої системи заповнюється водою, яка після включення подачі повільно видавлюється газом Використання ж більшого тиску газу в системі призведе до його непродуктивної витрати У основу винаходу пристрою для культивування макрофітів поставлена задача шляхом збільшення використання світлової енергії, що випромінюється і падає, зменшення пресу епіфітів, оптимізацм режиму регулювання рН середовища та збільшення дзеркальної ЩІЛЬНОСТІ посадки водоростей забезпечити підвищення виходу продукції макрофітів з одиниці площі дзеркальної поверхні культиватору Суть винаходу полягає в тому, що проточний культиватор з циліндричним профілем дна з його поперечному перетині і розташованим в його глибокій частині перфорованим повітропроводом, патрубками для подачі води і живильного середовища, щілинами для їх зливу, розділений по довжині перегородками на секції, виконаний так, що поперечині профілі дна являють собою переріз четвертої-шостої частини поверхні циліндра з радіусом обертання, рівним 1-1,2 ширини культиватора і асиметрично сполучені з подовжніми вертикальними стінками культиватора, примикаючи до однієї з них (високої) під прямим кутом, співвідношення висоти культиватора до його ширини не менше за 1,5, одна з подовжніх стінок (низька) виготовлена з світлопроникного матеріалу, довжина секцій не перевищує ширини культиватора, при цьому він додатково обладнаний газообмінником, що складається з різношироких і різних за об'ємом обернених плоских лотків, розташованих один над одним в порядку зростання знизу вгору їх ширини і убування об'єму, і блоком регулювання з датчиком рН, набором сигнальних електродів і виконавчим механізмом для подачі ССЬ в газообміннік, а також світильником з вертикальним набором люмінесцентних ламп, який розташовується впритул до прозорої стінки, так що одним світильником можуть освітлюватися відразу два культиватори Суть винаходу пояснюється кресленнями На фіг 1 представлений загальний вигляд пристрою, на фіг 2 - конструкція газообмінника, на фіг 3 конструкція елемента газообмінника, на фіг 4 функціональна схема блоку регулювання рН Пристрій для культивування макрофітів (див фіг 1) може містити декілька пар культиваторів 1, звернених до світильника 2 прозорими стінками З, кожний з яких обладнаний поперечними перегородками 4, переливними щілинами 5, зливними і наливними жолобами 6 зі зливними 7 і наливними патрубками 8, перфорованим повітропроводом 9 і додатково оснащений встановленим з можливістю демонтажу газообмінником 10, рН-метром 11 з датчиком рН 12 Група культиваторів забезпечується вуглекислотним балоном 13 з газопроводом 14, відведення якого перекривається нормально закритими електромагнітними клапанами (НЗЕМК) 15, а також блоком регулювання рН 16, до складу якого (див фіг 2 і 3) входять декілька комплектів з трьох сигнальних електродів 17,18 і 19, що монтуються на газообміннику 10 з можливістю їх вертикального переміщення, три датчики рівня 20, 21 і 22, дві схеми "АБО" 23 і 24, дві компаратора 25 і 26, схема анти збіжностей (СА) 27, схема збіжностей (СЗ) 28 і комутатори 29, ЗО і 31, що синхронно переключають сигнальні електроди 17, 18, 19 і датчики рН 12 від кожного культиватора ВІДПОВІДНО до входів датчиків рівнів 20, 21, 22 і рН-метра 11, а вихідний сигнал СЗ 28 - до НЗЕМК 15 При цьому вихідне напруження рНметра 11 подається на робочі входи компараторів 25, 26, на опорних входах яких встановлюються напруження, які відповідають нижній (UHP) і верхній (UBP) межам зміни рН живильного середовища, а їх виходи підключені до входів схем "АБО" 23 і 24 Вихід датчика 20 підключений до входу схеми "АБО" 23, до другого входу якої підключений вихід компаратора 25, що відстежує нижню межу рН, а и вихід підключений до робочого входу СА 27, до керуючого входу якої підключений вихід датчика 21 Вихід СА 27 підключений до одного з входів схеми "АБО" 24, до другого входу якої підключений вихід компаратора 26, що відстежує верхню межу рН, а и вихід підключений до робочого входу СЗ 28, до керуючого входу якої підключений вихід датчика 22, а вихід - через комутатор 31 до НЗЕМК 15 Пристрій працює таким чином Культиватор 1 заповнюють живильним середовищем і встановлюють швидкість його протоку, підключають подачу стислого повітря до перфорованого трубопроводу 9, завантажують в кожну секцію фрагменти макрофітів в КІЛЬКОСТІ, ЩО відповідає технологи, і, регулюючи подачу стислого повітря, домагаються рівномірного перемішування водоростей Встановлюють газообмінних 10 верхнім лотком по рівню води, випустивши із усіх лотків повітря У зливному жолобі 6 встановлюють датчик рН 12 і включають рН-метр 11 і блок регулювання рН 16 При заповненні лотків морською водою всі електроди 17, 18 і 19 замикаються на "землю", і на виходах датчиків рівня 20 і 22 з'являються позитивні ("1") сигнали, а на виході датчика 21 - нульовий ("0") Сигнал " 1 " з датчика 20 через схему "АБО" 23, через СА 27, на керуючий вхід якої поступає нульовий сигнал з виходу датчика 21, через схему "АБО" 24, через СЗ 28, на керуючий вхід якої поступає позитивний сигнал з виходу датчика 22, попадає через комутатор 31 на котушку одного з НЗЕМК 15, відкриваючи його, і СОг починає поступати через відповідне розгалуження газопроводу 14 в багатошаровий газообмінник, послідовно заповнюючи лотки 10, починаючи з нижнього Якщо при цьому рН середовища виявиться нижче заданого нижнього рівня (UPH