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Vorrichtung zur Aufzucht und Haltung von Süß- oder Seewasserfischen
und dgl..
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzucht und Haltungvon
SUß- oder Seewasserfischen und sonstigen Süß-oder Seewassertieren in Fischbehälternunter
Reinigung und Temperierung des Wassers im Kreislauf.
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Weltweit und in den letzten Jahren zunehmend sind verstärkte Bemühungen
zur Entwicklung von mehr oder weniger geschlossenen Systemen zur Haltung von Fischen
festzustellen. Der Begriff geschlossenes System bezieht sich auf die ständige Wiederverwendung
des Wassers, so daß nur geringe Wassermengen, die z.B. durch Verdunstung oder Verspritzen
verloren gehen, nachgefüllt werden.
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Mit grundlegenden Problemen der Haltung von Fischen im geschlossenen
Wasserkreislauf beschäftigten sich R.E. Burrows und B.D. Combs in ihrer Arbeit "Controlled
Environments for Salmon Propagation" (Zeitschrift The Progressive Fish-Culturist
Juli 1968). Die Autoren beschreiben eine Anlage, in der im Kreislauf zirkulierendes
Wasser durch das Verrieseln auf einem Kiesfilter biologisch abgebaut und wiederverwendungsfähig
gemacht wird. Die häufig notwendige Spülung des Kiesfilters, die ein Zusetzen verhindern
muß, sowie ein nicht unerheblicher Aufwand an Pumpen und anderen technischen Einrichtungen
sowie ein sehr weites Wasser:Fischverhältnis haben bisher verhindert, daß das Verfahren
eine praktische Bedeutung erlangen konnte.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 852 645 ist ferner eine Fischfarmanlage
mit einer Mehrzahl von in Reihe hintereinandergeschalteten, nacheinander von im
Kreislauf geführtem Wasser durchströmten Fischtanks bekannt, von denen jeder durch
eine Wlnkolplatto in ein Flschbecken und einen Reinwasserbehälter unterteilt ist.
Bei dieser Anordnung strömt das Wasser jeweils aus dem Fischbecken durch eine Filterschicht
in den Reinwasserbehälter und aus diesem über eine Rieselpiatte in das nachfolgende
Fischbecken und wird nach dem Ausströmen aus dem letzten Reinwasserbecken durch
eine Pumpe und einen Filtertank zurück zum Fischbecken gefördert. Dabei müssen Jedoch
die zwischen den einzelnen Fischbecken und Reinwasserbehältern und im Filtertank
enthaltenen Filtermaterialien häufig ausgewechselt werden. Darüber hinaus wird der
Wasserkreislauf durch die hintereinandergeschalteten Fischtanks sowie der Wasserstand
in den einzelnen Fischbecken durch Verstopfen der Filterschichten behindert, zumal
keine Wasserüberläufe verwendet werden können, da durch diese verunreinigtes Wasser
in das nächste Fischbecken gelangen würde.
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Als vollkommen klima- und umweltunabhängiges Verfahren der Aquakultur
wird das Umlaufverfahren "System Ahrensburg" nach der DT-PS 1 607 26o bezeichnet.
Dieses Umlaufverfahren enthält als Kernstück eine biologisch-organische Belebtschlammklärung,
mit
deren Hilfe die Anlage in der Lage ist, über Monate hinweg ohne nennenswerten Frischwasserzufluß
in einerdefinierten Wassermenge eine dazu in Relation stehende Menge von Nutzfischen
zu halten und aufzuziehen. Das aus den einzelnen Fischbehältern ständig abfließende
verschmutzte Wasser wird gesammelt und über Vorklärbecken einem Belebtschlammbecken,
weiteren Klärbecken und einem Sammelbehälter mit einer Tauchpumpe zugeführt, von
der eine Druckleitung zu einem -Aufheizgefäß führt, das durch eine Verbindungsleitung
mit Verteilerrohren mit. den Fischbecken verbunden ist.
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Das Wasser passiert die Kläranlage in ständig aufeinanderfolgender
Weise immer wieder. Eine hundertprozentige Wasseraufbereitung wird nach einmaligem
Durchgang durch die Klärbecken nicht gefordert.-Lediglich die Absetzzeit des Belebtschlammes
im Ruhebecken bedingt die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers. Durch die erhebliche
Unterschreitung aer sonst üblichen Verweildauer kann die Dimension der Kläranlage
wesentlich kleiner gehalten werden als in üblichen Kläranlagen.
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Wie-der Veröffentlichung von Ch. Meske "Aquakultur von Warmwasser-Nutzfischen"
(Verlag Eugen zuEugen Ulmer,1973) zu.entnehmen ist, können alle fischbiologisch
relevanten Kenngrößen, wie z.B. ph-Wert, Choridgehalt, Nitrat- und Nitritgehalt,
Ammoniakgehalt und Sauerstoffgehalt bei Einhaltung eines Wasser-Fischverhältnisses
von etwa 1 : loo in für Karpfen und andere Fische günstigen Bereichen gehalten werden.
Wie den Versuchen zu entnehmen ist, ist die biologische Reinigung von im Kreislauf
geführtem Wasser geeignet, Fische zu hohen Gewichtszunahmen und hoher Lebensdauer
zu befähigen. Daß es bisher in der Praxis noch nicht oder nur begrenzt zur Einführung
des Verfahrens gekommen ist, ist in erster Linie auf den hohen technischen Aufwand,
auf beachtliche bauliche Maßnahmen und auf den'nicht unbeachtlichen Energiebedarf
zurückzuführen. Unter Berücksichtigung aller Kostenfaktoren erscheint es fraglich,
ob das System
ökonomisch eingesetzt werden kann. Besonders in der
kalten Jahreszeit, in der zur Aufrechterhaltung der notwendigen Wassertemperatur
von etwa 230 C eine beachtliche Energiezufuhr notwendig ist, dürften die Aufwendungen
erheblich über dem zu erwartenden Ertrag liegen. Durch die Verwendung verschiedener
Klär- und Absetzbecken wird ferner eine umfangreiche Wartungs- und Pflegearbeit
notwendig. So muß z.B.
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in der verbesserten Anlage ständig der übergehende Belebtschlamm aus
dem Absetzbecken in das Belebtschlammbecken zurückgepumpt werden. Erforderlich ist
ferner mehrmaliges Spülen des Absetzbeckens, um ein zu starkes Anlagern von Belebtschlamm
an den Wänden zu verhindern. Nicht zu vergessen sind die für die Anschaffung und
den Betrieb von Pumpen, Heizung, Lüftern sowie Wasser- und Luftleitungen zusätzlich
entstehenden Kosten.
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Für die ökonomische Einsatzfähigkeit eines geschlossenen Systems ist
ein sorgfältiger Umgang mit der erforderlichen Wärme energie unabdingbar. Alle bisher
bekannten Verfahren eines geschlossenen Systems berücksichtigen diesen Gesichtspunkt
zu wenig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufzucht
und Haltung von Süß- oder Seewasserfischen und dgl. zu schaffen, die so gestaltet
ist, daß sie eine hohe Abbauleistung des Belebtschlammes mit einfachem Aufbau, war
tungsarmer Handhabung und einem ökonomischen Wärmehaushalt verbindet und auch unter
ungünstigen Temperaturverhältnissen einen wirtschaftlichen Betrieb zuläßt.
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Diese Aufgabe findet ihre Lösung gemäß der Erfindung dadurch, daß
die Vorrichtung aus einem wärmeisolierten Behälter besteht, der durch einen glockenförmigen
Einbau in eine innere Belüftungszone und eine äußere Klär- und Rücklaufzone unterteilt
ist, daß im oberen Teil des Behälters rings um den glockenförmigen Einbau ein oder
mehrere Fischbehälter angeordnet sind, daß der oder die Fischbehälter mindestens
an ihrem Boden Durchbrechungen aufweisen, und daß eine obere
Abdeckung
des Behälters mit getrennten Zu- und Abluftöffnungen vorgesehen ist.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß jeglicher Aufwand für Wasserleitungen,
Pumpen und Luftleitungen, wie sie für eine Anlage nach dem System Ahrensburg unumgänglich
sind, entfällt. Außer einem Gebläse und gegebenenfalls einem Rotor werden keine
dem Verschleiß unterliegenden Teile benötigt. Erheblich vereinfacht wird ferner
die tägliche Wartung, Während nach dem System Ahrensburg täglich mehrere Spülvorgänge
sowie eine ständige Rückbeförderung des Belebtschlammes vom Absetzbecken in das
Belebtschlammbecken erforderlich ist, kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne
derartige Maßnahmen aus. Durch den kompakten Aufbau der Vorrichtung ist es ferner
möglich, eine weitgehende Wärmeisolierung des Behälters mit einer kleinen äußeren
Oberfläche zu verbinden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in der Abdeckung des
Behälters ein Wärmetauscher angeordnet sein, der einerseits von der aus dem Behälter
aufsteigenden Abluft und zum anderen quer dazu von Frischluft durchströmt ist, so
daß es möglich ist, die sonst mit der Abluft entweichende Wärme und die durch die
biologischen Abbauvorgänge freigesetzte Wärme zu einem wesentlichen Teil zurückzugewinnen
. Hierdurch kann auch in der kalten Jahreszeit die optimale Betriebstemperatur von
etwa 230 C ohne oder mit nur geringer zusätzlicher Wärmezufuhr aufrechterhalten
werden0 Um in der warmen Jahreszeit einen Wärmestau in dem Behälter zu vermeiden,
kann das Gebläse durch ein umschaltbares Dreiwegeventil unter Umgehung des Wärmetauschers
mit der Umgebungsluft direkt verbunden werden0 In den Übergangsjahreszeiten kann
angewärmte und nicht angewärmte Luft gemischt werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispieles.
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Bei der gezeigten Vorrichtung handelt es sich um einen vorzugsweise
runden Behälter 1 mit einer gut wärmedämmenden Isolierschicht 2. In seinem Inneren
ist der Behälter 1 durch einen glockenförmigen Einbau 3 mit einem oberen zylindrischen
Teil 4 und einer sich nach unten hin anschließenden konischen Erweiterung 5, die
wiederum einen zylindrischen unteren Rand 6 aufweist, in eine innere Belüftungszone
7 und eine äußere Klär- und Rücklaufzone 8 für das im Behälter 1 enthaltene Wasser
unterteilt. Statt rund kann der Einbau 3 mit der Erweiterung 5 auch viereckig, oval
oder anders geformt sein. Im oberen Teil des Behälters 1 sind rings um den glokkenförmigen
Einbau 3 ein oder mehrere Fischbehälter 9 angeordnet, durch die der Fischraum selbst
in beliebig viele Einzelabteilungen unterteilt sein kann, ohne daß die Funktion
der Vorrichtung in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.
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Bei Vorhandensein eines einzigen Fischbehälters ist dieser zweckmäßig
ringförmig ausgebildet und weist mindestens an seinem Boden 1o Durchbrechungen 11
auf Die dem glockenförmigen Einbau 3 am nächsten liegende Seitenwand 12 des bzw.
der Fischbehälter 9 ist vorzugsweise geschlossen ausgebildet und dient als Überlaufwehr
für das neben dieser Seitenwand aufströmende Klarwasser 13.
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Der glockenförmige Einbau 3 weist unter der Wasseroberfläche liegende
verstellbare Überlaufschlitze 14 auf, und rings um den glockenförmigen Einbau 3
ist eine zylindrische Leitwand 15 unter Bildung eines Ringraumes 16 für eine Rückführung
des Überlaufwassers in die äußere Klär- und Rücklaufzone 8 des Behälters 1 angeordnet.
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Zwischen der zylindrischen Leitwand 15 und der vorzugsweise ebenfalls
zylindrischen Seitenwand 12 des oder der Fischbehälter 9 ist ein ringförmiges Belüftungsrohr
17 angeordnet, das an ein Gebläse 18 angeschlossen ist, so daß das neben der Seitenwand
12 aufsteigende Klarwasser 13 mit Luft angereichert wird, bevor es in den oder die
Frischbehälter 9 ge
langt.
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Der Boden 1o und die außenliegende Seitenwand des oder der Fischbehälter
9 kann netz- oder siebförmig ausgebildet sein.
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Der glockenförmige Einbau 3 ragt mit seiner Oberkante 3a über die
Wasseroberfläche 33 hinaus und weist an seinem oberen Ende eine ringförmige Überlaufrinne
19 auf, die in Verbindung mit der oberen, zentral angeordneten Öffnung des glokkenförmigen
Einbaues 3 sowohl in See- als auch in Süßwasser eine direkte Entfernung von Eiweißstoffen
und anderen, das Wasser belastenden Bestandteilen durch Abschäumen und separate
Gewinnung des abgeschäumten Schaumes ermöglicht.
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Der Behälter 1 ist ferner mit einer oberen Abdeckung 20 versehen,
die getrennte Zu- und Abluftöffnungen 21, 22 aufweist. In der zweckmäßig konisch
ausgebildeten Abdeckung 20 ist ein Wärmetauscher 23 angeordnet, der an die Zu- und
Abluftöffnungen 21, 22 derart angeschlossen ist, daß er einer seits von der aus
dem Behälter 1 aufsteigenden Abluft 24 und zum anderen quer dazu von Frischluft
25 durchströmt wird, Die Frischluft 25 wird durch das Gebläse 18 über eine Rohrleitung
26 angesaugt, in der ein umschaltbares Dreiwegeventil 32 angeordnet ist, das durch
eine zusätzliche Zuluftöffnung 21a mit der Vmgebungsluft direkt in Verbindung steht,
und strömt weiter durch eine Rohrleitung 27 zu dem ringförmigen Belüftungsrohr 17
im oberen Teil des Behälters 1. Eine andere Rohrleitung 28 führt von dem Gebläse
18 zu einem in der Belüftungszone 7 des Behälters 1 angeordneten Rotor 29, der die
von dem Gebläse 18 grobblasig zugeführte Luft in feine Bläschen zerschlägt, so daß
die Grenzflächen zwischen Luft und Wasser vergrößert werden und ein optimaler Ubergangdes
Sauerstoffes in die Flüssigkeit erreicht wird. Gleichzeitig durchmischt der Rotor
29 das Rücklaufwasser-Schlammgemisch mit dem gesamten Inhalt des Belüftungsraumes.
Durch Mammu*-pumpenwirkung wird das Belebtschlamm-Wasser-Gemisch in dem glockenförmigen
Einbau 3 nach oben gefördert und tritt nach Durchgang durch den Ringraum 16 zwischen
dem Einbau 3 und der zylindrischen Leitwand 15 in den Klärraum des Behälters 1
ein.
Im Klärraum trennt sich der Schlamm von dem Wasser.
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Wahrend der spezifisch schwerere Schlamm durch den ringförmigen Schlitz
30 zwischen der Seitenwand des Behälters 1 und der konischen Erweiterung 5 des glockenförmigen
Einbaues 3 nach unten sinkt und als Rücklaufschlamm in die Belüftungs zone 7 zurückgesaugt
wird, bildet sich nach oben eine Klarwasserzone 8a, in deren oberem Teil der oder
die Fischbehälter angeordnet sind.
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Zur Verstärkung der durch die Fische erreichten Durchmischung von
belastetem und unbelastetem Wasser ist das ringförmige Belüftungsrohr 17 in Höhe
oder unterhalb des Fischraumes 8b derart angeordnet, daß die aus ihm ausströmende
Luft durch das Aufwärtsfördern des geklärten Wassers eine ständige Erneuerung des
Wassers im Fischraum sicherstellt und das aufsteigende Wasser sowie den eigentlichen
Fischraum 8b mit Sauerstoff anreichert. In der unteren Beruhigungszone kommt es
zu einer Vermischung des verbrauchten Wassers mit dem Belebtschlamm-Wasser-Gemisch.
Die von den Tieren abgesetzten Kotpartikel gelangen unter der Wirkung der Schwerkraft,
beschleunigt durch die nach unten gerichtete Wasserzirkulation, unmittelbar an den
Ort des biologischen Abbaues in dem Behälter 1. Gleichzeitig wird den Tieren die
Möglichkeit genommen, abgesetzten Kot und damit unter Umständen Parasiten oder Krankheitskeime
aufzunehmen.
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Im Behälter 1 gegebenenfalls zusätzlich angebrachte Mammutpumpen erlauben
ein direktes Überführen von Wasser aus dem Fischraum 8b in die zentrale Belebtschlamm-
bzw. Belüftungszone 7. Bei Bedarf kann in dem Behälter 1 auch eine Zusatzheizung
angebracht sein. Der Behälter 1 kann ferner durch eine untere Abzugsleitung 31 entleert
werden0 Alle vorstehend genannten Vorteile werden durch die erfindungsgemäße Vereinigung
von Belebtschlammbereich, Beruhigungs- und Absetzbereich und des eigentlichen Fischaufenthaltsraumes
in einem einzigen Großbehälter erreicht.
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