AT335927B - Vorrichtung zur sauerstoffanreicherung des wassers einer tieferen, kalteren wasserschicht eines stehenden gewassers - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung des Wassers einer tieferen, kälteren Wasserschicht eines stehenden Gewässers mit einem Radialbegaser, d. h. einem rotierenden Drehkörper, der während des Betriebes einerseits durch eine Wasserzuleitung Wasser ansaugt und anderseits an eine
Luftleitung angeschlossen ist, so dass das angesaugte Wasser mit der angesaugten Luft vermischt und ausgestossen wird. 



   In tieferen, stehenden Gewässern entstehen in der warmen Jahreszeit zwei verschiedene, übereinanderliegende Schichten, wobei zwischen der oberen, wärmeren Wasserschicht, dem sogenannten
Epilimnion, und der unteren, kälteren Schicht, dem Hypolimnion, eine sprunghafte Temperaturabstufung herrscht. Während das Epilimnion in ständiger Berührung mit der Atmosphäre steht und Sauerstoff aufnehmen kann, tritt durch mangelhaften Stoffaustausch im Hypolimnion Sauerstoffmangel auf, so dass besonders bei biologisch belasteten Gewässern das Hypolimnion nicht mehr in der Lage ist, die aus dem Epilimnion absinkenden organischen Stoffe bakteriell abzubauen. Es ist daher notwendig, die tieferen, kälteren
Wasserschichten eines stehenden Gewässers mit Sauerstoff anzureichern, um den bakteriellen Abbau der organischen Stoffe in dieser Wasserschicht zu gewährleisten.

   Dabei darf aber die Schichtung des stehenden
Gewässers nicht zerstört werden, wenn die natürlichen Verhältnisse aufrecht erhalten werden sollen. Bekannte
Anlagen zum Umwälzen von Wasser, bei denen sauerstoffreiches Wasser angesaugt und in sauerstoffarmes Wasser ausgestossen wird, um beispielsweise Badestrände rein zu halten, sind aus diesem Grunde genauso ungeeignet wie
Vorrichtungen, bei denen mittels eines Flügelrades Luft angesaugt und in denen mittels eines Flügelrades Luft angesaugt und in tieferen Wasserschichten ausgestossen wird, da durch die dabei aufsteigenden Luftbläschen die
Schichtung zerstört wird. 



   Es sind daher Vorrichtungen zur Sauerstoffanreicherung des Wassers des Hypolimnions bekanntgeworden, bei denen Luft mit Hilfe eines Kompressors in das Hypolimnion gepumpt wird, wobei die aufsteigenden
Luftblasen jedoch in eine ; Glocke od. dgl. aufgefangen und über eine entsprechende Leitung wieder in die
Atmosphäre geleitet werden, damit die aufsteigenden Luftblasen die Schichtung des Gewässers nicht zerstören können. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt vor allem darin, dass für die notwendige Kompression der Luft ein vergleichsweise grosser Energieaufwand erforderlich ist. 



   Bei einer andern bekannten Vorrichtung, die ein Durchmischen der Wasserschichten verhindern soll, wird das zu belüftende Wasser mit Hilfe einer Pumpe über eine Rohrleitung angefördert und über einen Krümmer von oben in ein Reaktionsgefä ausgestossen, das innerhalb eines Fallrohres angeordnet ist. Am Austrittsende des
Krümmers ist eine Hohlstrahldüse vorgesehen, mit deren Hilfe der aus dem Krümmer austretende Wasserstrom belüftet wird. Der so belüftete Wasserstrom fliesst in das Reaktionsgefäss, wobei der einschiessende Strahl eine
Turbulenz erzeugt, unter der der Gasaustausch stattfindet. Das belüftete Wasser fliesst dann über die oberen
Ringkanten des Reaktionsgefässes in das Fallrohr und tritt durch die Austrittsrohrstutzen am unteren Ende des Fallrohres wieder in die zu belüftende Wasserschicht aus.

   Damit die mitgeführten Luftblasen innerhalb des Fallrohres aufsteigen können, besitzt das Fallrohr im Bereich der Austrittsrohrstutzen eine Querschnittserweiterung, die zu einer Verminderung der Abwärtsfliesserweiterung, die zu einer Verminderung der   AbwÅartsfliessgeschwindigkeit   des Wassers im Fallrohr führt. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist, dass neben der Pumpe und dem Rohrkrümmer noch eine komplizierte Hohlstrahldüse vorgesehen werden muss, die aber alleine noch immer nicht zur Belüftung des Wassers ausreicht.

   Erst mit Hilfe des in das Reaktionsgefäss einschiessenden Wassers kann die notwendige Belüftung erreicht werden, wobei jedoch noch besondere Massnahmen erforderlich sind, um zu verhindern, dass mit dem aus dem Fallrohr austretenden Wasser Luftbläschen mitgeführt werden, die die Schichtung des Gewässers zerstören würden. 



   Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Belüftung von stehenden Gewässern anzugeben, die einfach aufgebaut ist, eine gute Sauerstoffanreicherung des Wassers gewährleistet und ohne besondere Massnahmen die Sicherheit gibt, dass keine Luftbläschen in die zu belüftende Wasserschicht gelangen können. 



   Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Radialbegaser in einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Behälter unterhalb des Gewässerspiegels eingetaucht angeordnet ist, dass die Wasserzuleitung den Behälter dicht durchsetzt und mit ihrem Saugmund in die tiefere Wasserschicht reicht und dass vom Behälter unterhalb dessen Füllhöhe, vorzugsweise vom Behälterboden, eine Rohrleitung ausgeht, die in der tieferen Wasserschicht mündet. Durch die besondere Anordnung des Radialbegasers innerhalb eines eigenen Behälters wird nicht nur eine energiesparende Förderung des Wassers und seine Durchmischung mit Luft gewährleistet, sondern auch verhindert, dass mit den belüfteten Wassermengen Luftblasen in die kälteren Wasserschichten eingetragen werden.

   Im Behälter können die Gasblasen nämlich an die Oberfläche aufsteigen, so dass das durch die angeförderten Wassermassen wieder in die Tiefe gedrückte, belüftete Wasser blasenfrei ist. Die Rohrleitung, die in der tieferen Wasserschicht mündet, geht zu diesem Zweck daher vorzugsweise vom Boden des Behälters aus. Mit dem zurückfliessenden Wasser wird also nur der im Wasser absorbierte Sauerstoff mitgeführt, nicht aber die vergleichsweise sauerstoffarmen Luftblasen. 



   In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung des Wassers einer tieferen, kälteren Wasserschicht eines stehenden Gewässers schematisch im Schnitt gezeigt. 

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    einen Behälter-2-gefördert,Radialbegaser-4-angeschlossen,   der zusätzlich mit einer   Luftleitung --5-- verbunden   ist. Beim Antrieb des Radialbegasers--4--durch einen   Motor--6--wird   einerseits über die Zuleitung--l--Wasser und 
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 anderseits die Förderung des Wassers keinen hohen Energieaufwand erfordert. 



   Das über die Zuleitung--l--angesaugte und mit Sauerstoff angereicherte Wasser wird aus dem Behälter 
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 vorteilhafterweise ein Sieb, das das Eindringen von Schmutz in die Zuleitung-l-verhindert. 



   Die   Rohrleitungen --8-- können   über   Versteifungsringe-11-zu   einem festen, an den Behälter - angeschlossenen Gestell verbunden werden, das über   Anker-12-am Gewässergrund-13-   befestigt wird. Die gesamte Vorrichtung kann daher ohne Schwierigkeiten auf dem Gewässer transportiert und an geeigneten Stellen zum Einsatz gebracht werden. 



   Da eine Erwärmung der tieferen Wasserschichten vermieden werden soll, kann die aus der Atmosphäre angesaugte Luft vor ihrer Vermischung mit dem Wasser noch gekühlt werden, so dass eine Erwärmung durch die eingetragene Luft ausgeschlossen ist. Die Luft wird für einen solchen Zweck vorzugsweise auf die Temperatur abgekühlt, die die tiefere Wasserschicht besitzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung des Wassers einer tieferen, kälteren Wasserschicht eines stehenden Gewässers mit einem Radialbegaser, d. h. einem rotierenden Drehkörper, der während des Betriebes einerseits durch eine Wasserzuleitung Wasser ansaugt und anderseits an eine Luftleitung angeschlossen ist, so dass das angesaugte Wasser mit der angesaugten Luft vermischt und ausgestossen wird, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass der Radialbegaser (4) in einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Behälter (2) unterhalb des Gewässerspiegels (7) eingetaucht angeordnet ist, dass die Wasserzuleitung (1) den Behälter (2) dicht durchsetzt und mit ihrem Saugmund (10) in die tiefere Wasserschicht reicht und dass vom Behälter (2) unterhalb dessen Füllhöhe (9), vorzugsweise vom Behälterboden,

   eine Rohrleitung (8) ausgeht, die in der tieferen Wasserschicht mündet.