AT209276B - Verfahren zur kombinierten Belüftung und Kalkung des Wassers in Seen und Wasserläufen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur kombinierten Belüftung und Kalkung des Wassers in Seen und Wasserläufen 
Es ist bekannt, dass viele Seen und Flüsse Mangel an Sauerstoff haben. Dies ist die Folge davon, dass in dem Wasser zuviel organische Substanz vorkommt, die abbaufähig ist. Zu diesem Abbau wird Sauer- stoff benötigt, der dem Wasser entnommen wird. Bei sauberen Flüssen mit wenig organischen Verunreinigungen genügt der von Natur im Wasser enthaltene Sauerstoffvorrat, um diese Abbauvorgänge zu Ende zu führen. Die organische Substanz wird zu CO und   H. O   abgebaut. Die gebildete Kohlensäure wird   gröss-   tenteils an der Wasseroberfläche ausgeschieden ; sie scheidet damit aus dem Kreislauf aus. Bei stillen
Seen findet-wenn kein Wind   ist-eine Kohlensäureabgabe   nicht statt.

   In warmer Jahreszeit bilden die Wasserpflanzen unter dem Einfluss des Sonnenlichtes sofort aus dem eben gebildeten   CO   neue Pflanzen- masse, wobei 0 frei wird. Diese Sauerstoffbildung kann so stark sein, dass zeitweise eine starke Sauerstoffübersättigung des Wassers eintritt. Unter Umständen hält diese nur wenige Abendstunden an, um in der Nacht einem Sauerstoffmangel zu weichen, weil dann der soeben gebildete Sauerstoff zum Abbau von abbaufähiger organischer Substanz verbraucht wird, wobei sich wieder Kohlensäure bildet. Diese Kohlensäure kann dann am Tag wieder durch Photosynthese zum Aufbau von lebender Pflanzenmasse verbraucht werden. Es kann also ein wiederholter Kreislauf-Abbau toter organischer   Substanz - Neubil-   dung von organischer Substanz - stattfinden.

   Solange organische Substanz in grossen Mengen vorhanden ist, besteht die Gefahr, dass der Sauerstoff des Wassers verbraucht wird und unter Umständen Fische nicht mehr darin leben können. Es ist also nicht immer erwünscht, dass aus dem neu gebildeten oder vorhandenen   CO   sich wieder neue organische Masse bildet, da diese später doch abstirbt, verrottet und dabei Sauerstoff verbraucht. Massnahmen, die geeignet sind, diesen Kreislauf Sauerstoff-Kohlensäure-Pflanzenmasse zu unterbrechen, können daher von Nutzen sein für das Leben in einem solchen Wasserlauf oder See. Dabei hat man in erster Linie an die primäre Erscheinung, den Sauerstoffmangel, gedacht und versucht, diesen abzustellen. Dazu sind verschiedene Mittel der Belüftung vorgeschlagen,   z. B.

   Belüftung   durch am Land befindliche Luftkompressoren mittels Rohrleitungen, Umwälzung des Wassers von einem Floss aus, um das sauerstoffarme Wasser an die Oberfläche zu bringen, wo es Sauerstoff aufnehmen kann, Belüftung von einem Schiff oder Floss aus, auf dem ein Luftkompressor montiert ist, Belüftung an Bord eines Schiffes, wozu das Wasser aus der Tiefe mittels Pumpen heraufgeholt wird, an Bord belüftet und wieder in dieselbe Tiefenstufe eingeführt wird, aus der es kommt. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass wohl Sauerstoff in das Wasser gebracht wird, aber die Kohlensäure nicht oder nur in   ungenau-   gendem Masse aus dem Wasser entfernt wird. Das kommt daher, dass in einem Liter Wasser zirka 30mal soviel Kohlensäure, an Volumen gerechnet, enthalten sein kann als Sauerstoff, an Gewicht gerechnet sogar 40mal soviel.

   Infolgedessen bleibt die im Wasser enthaltene   Kohlensäure   beim Durchblasen von Luft grösstenteils darin gelöst und wird nicht ausgetrieben. Beim Durchblasen von 11 Luft durch 1   l   kohlensäurehaltiges Wasser bleibt theoretisch über die Hälfte der Kohlensäure im Wasser gelöst, in praxi sogar noch mehr. Wenn nur die Sättigung des Wassers mit Sauerstoff beabsichtigt ist, genügen viel geringere Luftmengen, um eine praktisch genügende Sättigung zu erreichen,   z. B. 0, 3 I   Luft je   l   Wasser. 



  Beim Belüften kohlensäurehältigen Wassers mit Luft in diesem Verhältnis werden bestenfalls nur   le   der Kohlensäure ausgetrieben. Es werden also aus dem Kreislauf nur geringe Mengen herausgenommen, und die Belüftung des Wassers bringt nur einen kurzzeitigen Nutzen. Nun kann Kohlensäure leicht an Basen gebunden werden. Als solche bietet sich als billigste besonders der Kalk in Form von Ätzkalk GaO oder 

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 den sich verengenden Konus des   Strahlapparates,   Wasser, Kalk und Luft mischen sich bis zum Austritt aus 9, wo die Geschwindigkeit noch grösser ist als in dem umgebenden Wasser, so dass noch eine weitere Vermischung erfolgt.

   Die Luftblasen steigen dann aus dem Flüssigkeitsstrom nach oben und geben noch dem Wasser der oberen Schichten von ihrem Sauerstoff ab bzw. treiben darin vorhandene Kohlensäure entsprechend deren Partialdruck aus. Man wird daher mehr Luft geben, als zu der einfachen Förderung des Kalkstaubes erforderlich ist, da die Luft noch Sauerstoff bringen bzw. Kohlensäure austreiben soll, wozu mehr Luft erforderlich ist. Der Strahlapparat soll in seiner Lage so fixiert sein, dass durch das ausströmende Wasser eine gute Durchmischung gewährleistet wird. Eventuell kann auch die Aufwirbelung des Schlammes auf dem Grund des Sees beabsichtigt sein, dann würde man die Austrittsöffnung von 9 nach unten gerichtet fixieren. Die Fixierung lässt sich am günstigsten durch Aufhängung erreichen.

   In der Figur ist der Strahlapparat 9 an einem Schwimmkörper 10 aufgehängt, der hinter dem Schiff (Boot) hergeschleppt wird. Er kann aber auch an den Seiten des Schiffes an Auslegern aufgehängt werden, derart, dass die Höhenlage während der Fahrt der geforderten Wassertiefe angepasst werden kann. Das kann natürlich auch vom Schwimmkörper 10 aus erfolgen. Statt den Strahlapparat 9 am Schiff oder einem Schwimmkörper aufzuhängen, kann derselbe auf einem Schlitten montiert sein, der hinter dem Schiff auf dem Seeboden entlang geschleift wird. Da der Strahlapparat einen gewissen Rückstoss gibt, kann es wünschenswert sein, ihn umgekehrt wirken zu lassen, derart, dass das austretende Wasser nach vorne, also in Fahrtrichtung des Schiffes, austritt. Es tritt dadurch eine bessere Vermischung des ruhenden Seewassers mit dem austretenden Wasser-Luft-Gemisch ein.

   Um ein Ansetzen von Kalk im Schlauch und am Strahlapparat zu vermeiden, kann man beim Anfahren durch eine nicht gezeichnete Umführungsleitung Druckluft direkt vom Kompressor 2 nach der feststehenden Leitung 6 geben. Man bläst dann die Leitung erst mit Luft trocken, bevor man Kalkstaub zugibt. Ebenso bläst man vor der Stillsetzung der Einblasevorrichtung die Schlauchleitung 7 mit reiner Luft frei. Statt Kalkstaub kann auch eine andere Base in Staubform verwendet werden, z. B. Magnesiumoxyd.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur kombinierten Belüftung und Kalkung des Wassers in Seen und Wasserläufen von einem ortsbeweglichen Schiff (Boot, Prahm, Ponton) aus, auf dem sich ein Luftkompressor und der benötigte Kalk in Staubform sowie Vorrichtungen zur geregelten Mischung beider befinden, dadurch gekennzeich- net, dass das gebildete Luft-Kalkstaub-Gemisch einer unter Wasser befindlichen Mischdüse zugeführt wird, die ihrerseits Wasser ansaugt, so dass dieses Wasser sich intensiv mit dem Kalk-Luft-Gemisch mischt und den ganzen Kalk und Sauerstoff bis zur Sättigung aufnimmt, wobei diese Mischdüse am Schiff oder einem Schwimmkörper aufgehängt ist oder auf einem Schlitten montiert hinter dem Schiff auf dem Seeboden herschleift.