CH707832A2 - Aquakultur zur Aufzucht von Fischen. - Google Patents

Abstract

Die Aquakultur zur Aufzucht von Fischen besteht aus einem Wasserbecken (1), in welchem das Wasser (2) in einem geschlossenen Wasserkreislauf zirkuliert und mit einer Wasseraufbereitungsanlage (24) verbunden ist. Zur Abdeckung des Sauerstoffbedarfes für die Aufzucht der Fische wird mittels Düsen (6, 6´) Sauerstoff in das Wasser eingebracht. Um ein Absetzen und Ablagern von Feststoffen wie Fischexkrementen, Futterresten etc. auf dem Beckenboden zu verhindern, wird vorgeschlagen, den notwendigen Sauerstoff mit kleinem Abstand zum Beckenboden einzubringen und durch Wahl der Parameter – Abstand der Düsen (6, 6´) zum Beckenboden, – Formgebung und Grösse der Düsenmündung, – Ausrichtung des Sauerstoffstrahles zum Beckenboden und – Druck im Sauerstoffzuführsystem einen Bodenreinhaltungseffekt zu erreichen.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Aquakultur zur Aufzucht von Fischen in Wasserbecken gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Es sind Aquakulturen zur Aufzucht von Fischen in Wasserbecken, insbesondere von Salzwasserfischen, bekannt. Das Wasser in den Wasserbecken ist an einen in sich geschlossenen Wasserkreislauf mit einer vorbestimmten Wasserströmung angeschlossen. Mittels Düsen wird Sauerstoff zur Abdeckung des Sauerstoffbedarfes für die Aufzucht der Fische in das Beckenwasser eingebracht.

[0003] Es sind Projekte für Meerfischzucht bekannt, die grosse Wasserbecken mit geschlossenen Wasserkreisläufen aufweisen. In einer angeschlossenen Wasseraufbereitung werden die Feststoffe aus dem Wasser herausfiltriert und in Biofiltern die im Wasser gelösten Verunreinigungen entfernt. Neben dem Fischfutter ist die Zufuhr von Sauerstoff für den Stoffwechsel und das Wachstum der Fische von grosser Bedeutung. Für einen Gewichtszuwachs eines Fisches von beispielsweise 100 g benötigt ein Fisch ca. 45–50 g Sauerstoff, der im Beckenwasser zur Verfügung stehen muss. Mit Vorteil wird der Sauerstoff gasförmig direkt in die Becken mittels Sauer-stoffdüsen dem Kreislaufwasser zugeführt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Absetzen und Ablagern von Feststoffen wie Fischexkremente, Futterresten etc. auf dem Beckenboden, insbesondere bei Wasserbecken, die in Strömungsrichtung des Wasserkreislaufes sogenannte Generationenunterteilungen aufweisen, zu verhindern und die kontinuierliche Reinhaltung der Beckenböden zu verbessern, um während unbegrenzten Zeiträumen ablagerungsfreie Beckenböden und eine gleichmässig hohe Wasserqualität sicherzustellen. Zusätzlich soll bei Störungen in der kontinuierlichen Reinhaltung der Beckenböden eine rasche und mit wenig Aufwand verbundene Wiederherstellung des Sollzustandes der Wasserqualität sicher erreichbar sein.

[0005] Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Summe der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

[0006] Durch die erfindungsgemässe Lösung ist es möglich, ein Absetzen und Ablagern von Exkrementen und Futterresten etc. auch an kritischen Stellen wie in Eckbereichen am Beckenboden zu verhindern. Auch bei mehreren sich folgenden Beckenabschnitten mit Generationenunterteilungen und einer Vielzahl von dadurch sich ergebenden Eckbereichen mit Wirbelbildungen im Wasserkreislauf, kann ein Ablagern und Absetzen von Feststoffen verhindert werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des geschlossenen Wasserkreislaufes kann dabei allein auf die für den Zuchterfolg der Fische optimale Geschwindigkeit eingestellt werden, weil ein Teil der Beckenbodenreinhaltung, welche im Stand der Technik der Strömung des geschlossenen Wasserkreislaufes zugewiesen ist, erfindungsgemäss von der kinetischen Energie der Sauerstoffzufuhr mit den erfindungsgemässen Parametern übernommen wird. Zusätzlich ist die kinetische Energie der Sauerstoffzufuhr gezielt an Stellen einsetzbar, an welchen der geschlossene Wasserkreislauf durch die geometrische Anordnung der Beckenteile durch Wirbelbildungen und andere Störungen seine Schwächen aufweist.

[0007] Durch eine programmierbare Steuerung des Druckes im Sauerstoffzuführsystem, der Strömungsgeschwindigkeit im Wasserkreislaufsystem und der Verschiebegeschwindigkeit der Sauerstoffdüsen relativ zum Beckenboden ist es möglich, die Reinhaltung während unbegrenzten Zeiträumen sicherzustellen und bei Störungsfällen rasch und mit wenig Aufwand wieder zurückzugewinnen.

[0008] Der Bodenreinhaltungseffekt der Sauerstoffzufuhr kann grossflächig über den Beckenboden eingesetzt werden. Gemäss einem zusätzlichen Merkmal wird der Bodenreinigungseffekt mit Vorteil an Stellen eingesetzt, an welchen durch die Formgebung des Wasserbeckens Wirbelbildungen im in sich geschlossenen Wasserkreislauf entstehen, die die vorbestimmte Wasserströmung reduzieren und ein Absetzen erleichtern. Neben dem Bodenreinhaltungseffekt soll auch die Sauerstoffaufnahme im Wasser begünstigt werden. Dies wird erreicht, wenn die Düsen mit dem austretenden gasförmigen Sauerstoffstrahl quer zur Wasserströmung und parallel zum Beckenboden ausgerichtet sind.

[0009] An Stellen des Beckenbodens, an welchen ein verstärkter Reinigungseffekt benötigt wird, kann, gemäss einem Merkmal, die Ausrichtung der Düsen für einen zum Beckenboden hin spitzwinkligen Sauerstoffstrahl ausgelegt sein.

[0010] Wird ein grossflächiger Reinigungseffekt gewünscht, so können die Düsen, gemäss einem zusätzlichen Merkmal, relativ zum Beckenboden mechanisch verschiebbar angeordnet werden. Die Düsen werden mit Vorteil parallel zum Beckenboden und parallel zur Strömungsrichtung des Wasserkreislaufes bewegt.

[0011] Eine vorteilhafte Verschiebeeinrichtung setzt sich aus einer Führungsschiene, einem Verschiebewagen und einem linearen Verschiebeantrieb zusammen, wobei die Verschiebeeinrichtung am oberen Beckenrand ausserhalb des Beckenwassers angeordnet ist.

[0012] Bei Störungsfällen oder bei ausserordentlichen Verschmutzungen des Beckenbodens kann der Betriebsdruck im Sauerstoffzuführsystem kurzzeitig erhöht und die Strömungsgeschwindigkeit im geschlossenen Wasserkreislauf gleichzeitig angehoben werden.

[0013] Die geometrische Ausbildung der Gasaustrittsöffnung der Sauerstoffdüsen und der Druck im Sauerstoffzuführsystem bestimmen die Länge und Breite des Sauerstoffstrahles und seine Wirkung in Bezug auf die Reinhaltung der Beckenbodenfläche. Durch kurzfristige Erhöhung des Druckes im Sauerstoffzuführsystem, kann die Reinhaltung des Beckenbodens flächenmässig vergrössert werden, ohne Nachteile für eine optimale Fischzucht zu erhalten.

[0014] Erfindungsgemäss kann Sauerstoff als reiner Sauerstoff oder in der Form als Bestandteil der Luft oder in einem beliebigen Mischverhältnis zwischen Luft und reinem Sauerstoff dem Becken zugeführt werden.

[0015] Im Weiteren kann der Sauerstoffstrahl zur Erhöhung des Bodenreinhaltungseffektes, insbesondere zur Erhöhung eines grossflächigen Reinhaltungseffektes des Beckenbodens, mit Wasser unter einem vorbestimmten Druck als Gas-Wasser-Mischstrahl zugefügt werden. Durch die Wahl des Wasserdruckes und des Gasdruckes zur Bildung des Gas-Wasser-Mischstrahles wird insbesondere die Länge des Gas-Wasser-Mischstrahles für den Reinhaltungseffekt bestimmt. Dadurch wird es möglich, auch breite Wasserbecken quer zum Wasserkreislauf rein zu halten.

[0016] Das Wasser für den Mischstrahl kann die Wasseraufbereitung liefern. Besonders vorteilhaft ist eine direkte Beckenwasserentnahme mittels einer Pumpe in der Nähe des Ortes, wo der Mischstrahl eingesetzt wird. Werden die Düsen für den Gas-Wasser-Mischstrahl mechanisch bewegt, kann eine Wasserentnahme, eine Wasserpumpe und eine Wasserzuführung zum Mischstrahl gemeinsam auf einem Verschiebewagen mit Antrieb angeordnet werden.

[0017] Zusätzlich zu statisch angeordneten, bzw. zu mechanisch bewegbaren Sauerstoffdüsen kann der Sauerstoffstrahl auch mit einer von Hand geführten Düsenstange dem Becken zugeführt werden. Mit einer solchen Düsenstange können spontan Beckenbereiche gereinigt werden, die mit anderen Mitteln nicht erreichbar sind oder unregelmässig eine Verschmutzung aufweisen. Solche Düsenstangen können mit Sauerstoff, mit Luftsauerstoff oder mit einem Gas-Wasser-Mischstrahl als Träger der kinetischen Energie ausgestattet sein.

[0018] Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0019] Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine Draufsicht auf ein Wasserbecken mit einer Wasseraufbereitungsanlage, <tb>Fig. 2<SEP>einen Schnitt nach der Linie II–II der Fig. 1 , <tb>Fig. 3<SEP>ein weiteres Beispiel einer Sauerstoffzuführung in einem Wasserbecken und <tb>Fig. 4<SEP>ein weiteres Beispiel einer Sauerstoffzuführung in einem Wasserbecken.

[0020] In Fig. 1 und 2 ist ein Wasserbecken 1 einer Aquakultur zur Aufzucht von Fischen dargestellt. Das Wasser 2 bewegt sich in einem durch Pfeile 3 dargestellten Wasserkreislauf und ist mit einer Wasseraufbereitungsanlage 24 verbunden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserkreislaufes ist auf die Bedürfnisse eines optimalen Zuchterfolges der Fische eingestellt. Düsen 6, 6 ́, 6 ́ ́ bringen Sauerstoff zur Abdeckung des Sauerstoffbedarfes für die Aufzucht der Fische in den Wasserkreislauf ein. Die Zufuhr von Sauerstoff über die Düsen 6, 6 ́, 6 ́ ́ erfolgt mit einem kleinen Abstand 7 zum Beckenboden 8 (Fig. 2 ). Durch die Wahl des Abstandes 7, der Formgebung und Grösse der Düsenmündung, der Ausrichtung des Sauerstoffstrahles 9 zum Beckenboden 8 und einer Wahl eines Druckes im Sauerstoffzuführsystem 11 kann ein Absetzen von Feststoffen verhindert und ein Reinhaltungs-, wenn nötig ein Reinigungseffekt des Beckenbodens 8, erzielt werden.

[0021] Bei der Bemessung der Parameter wird diejenige Sauerstoffmenge bestimmt, die mindestens zur Erhaltung des Sauerstoffgehaltes im Wasser für eine erfolgreiche Fischzucht notwendig ist. Die kinetische Energie die durch den Sauerstoffeintrag frei wird, kann durch die Wahl des Abstandes 7 der Sauerstoffdüsen 6, 6 ́, 6 ́ ́ zum Beckenboden, der Formgebung und Grösse der Düsenmündung, der Ausrichtung des Sauerstoffstrahles 9 und dem gewählten Druck im Sauerstoffzuführsystem 11 für einen optimalen Bodenreinhaltungseffekt eingesetzt werden. Bei Störungsfällen oder besonderen Verhältnissen kann der Betriebsdruck im Sauerstoffzuführsystem 11 kurzzeitig zur Erhöhung des Bodenreinigungseffektes erhöht werden. Parallel zur Erhöhung des Betriebsdruckes im Sauerstoffzuführsystem kann auch die Strömungsgeschwindigkeit im geschlossenen Wasserkreislauf erhöht werden, um Feststoffe mit dem Wasserkreislauf raschmöglichst der Wasseraufbereitungsanlage 24 zuzuführen.

[0022] In der linken Bildhälfte von Fig. 1 bzw. im linken Wasserbecken 1 in Fig. 2 sind stationäre Sauerstoffdüsen 6, 6 ́, mit einem stationären Sauerstoffzuführsystem 11 dargestellt. Diese Düsen 6, 6 ́ werden so platziert, dass der Bodenreinhaltungseffekt an ausgewählten Stellen des Beckenbodens wirksam ist, an welchen Wirbelbildungen oder andere Störungen auftreten, die die vorbestimmte Wasserströmung reduzieren und ein Absetzen von Feststoffen zulassen. Mit 6 ́ ist eine schwenkbare, stationäre Düse angeordnet.

[0023] In der rechten Bildhälfte von Fig. 1 bzw. im rechten Wasserbecken 1 ́ in Fig. 2 sind mechanisch verschiebbare Düsen 6 ́ ́ angeordnet. Diese Düsen können parallel zu den Pfeilen 3 der Strömungsrichtung des Wasserkreislaufes bewegt werden. Zu diesem Zweck sind sie mit einer Verschiebeeinrichtung 16 bestehend aus einer Führungsschiene 17, einem Verschiebewagen 18 und einem linearen Verschiebeantrieb 19 (Fig. 1 ) versehen.

[0024] Eine programmierbare Steuerung 22 sorgt für ein optimales Zusammenspiel des Druckes im Sauerstoffsystem, der Strömungsgeschwindigkeit im Wasserkreislauf und der Verschiebegeschwindigkeit der Sauerstoffdüsen 6» relativ zum Beckenboden 8 zur Zielerreichung einer wirksamen Absetzverhinderung von Feststoffen.

[0025] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer spitzwinkligen 14 Ausrichtung der Düse 6 und des Sauerstoffstrahles zum Beckenboden 8, um die Bodenreinhaltung bzw. den Bodenreinigungseffekt an vorbestimmten Stellen zu verstärken. Um Eckbereiche etc. sauber halten zu können, können zusätzliche zum Beckenboden beliebig ausgerichtete Öffnungen 25 in der Sauerstoffzuführung nützlich sein.

[0026] Netz- oder gitterförmige Unterteilungen des Wasserbeckens 1 zur Haltung von verschiedenen Generationen einer Fischart im gleichen Becken, auch Generationenunterteilungen 13 genannt, werden in Aquakulturen häufig angewendet.

[0027] In Fig. 4 wird der Reinhaltungseffekt im Wasserbecken 1 mit einem Gas-Wasser-Mischstrahl 40 erzeugt. Eine Pumpe 41 saugt das Wasser 2 im Wasserbecken 1 über eine Ansaugleitung 42 an und pumpt es in eine Wasserdruckleitung 43. Am Ende der Wasserdruckleitung 43 ist eine Düse 44 für den Gas-Wasser-Mischstrahl 40 angeordnet. Eine Sauerstoffzuführleitung 46 mündet in der Wasserdruckleitung 43 vor der Düse 44. Diese Grundanordnung für den Gas-Wasser-Mischstrahl 40 kann sowohl stationär am Wasserbecken 1 befestigt als auch mechanisch verschiebbar angeordnet werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Auf Führungsschienen 48 kann ein Verschiebewagen 49 die Pumpe 41 mit ihrer Steuerung etc. mechanisch verschieben. Der Wagen 49 ist mit einem nicht dargestellten Linearantrieb entlang des Beckens 1 auf der Führungsschiene 48 verschiebbar. Die Druckeinstellung für das Wasser in der Druckleitung 43 und die Druckeinstellung in der Sauerstoffzuführleitung 46 bestimmen die Länge L für den Gas-Wasser-Mischstrahl 40.

Claims (12)

1. Aquakultur zur Aufzucht von Fischen in Wasserbecken, insbesondere von Salzwasserfischen, wobei das Wasser in den Wasserbecken (1) an einem in sich geschlossenen Wasserkreislauf mit einer vorbestimmten Richtung der Wasserströmung angeschlossen ist und zur Abdeckung des Sauerstoffbedarfes für die Aufzucht der Fische mittels Düsen (6) Sauerstoff in das Wasser (2) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Sauerstoff mit kleinem Abstand (7) zum Beckenboden (8) derart einbringbar ist, dass der aus den Düsen austretende Sauerstoffstrahl (9) einen Bodenreinhaltungseffekt ausübt und der Bodenreinhaltungseffekt durch die Parameter – Wahl des Abstandes (7) der Sauerstoffdüsen zum Beckenboden (8), – Formgebung und Grösse der Düsenmündung, – Ausrichtung des Sauerstoffstrahles zum Beckenboden (8) und zur vorbestimmten Wasserströmung sowie – gewählter Druck im Sauerstoffzuführsystem bestimmbar ist.

2. Aquakultur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (7) der Sauerstoffdüsen zum Beckenboden (8) 5–30 cm und der Druck im Sauerstoffzuführsystem vorzugsweise 0.5–3 atü betragen.

3. Aquakultur nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenreinhaltungseffekt an ausgewählten Stellen des Beckenbodens (8) einsetzbar ist, an weichen durch die Formgebung des Wasserbeckens Wirbelbildungen im in sich geschlossenen Wasserkreislauf entstehen, die die vorbestimmte Wasserströmung reduzieren.

4. Aquakultur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Düsen mit dem austretenden gasförmigen Sauerstoffstrahl (9) quer zur Wasserströmung und parallel zum Beckenboden (8) festgelegt ist.

5. Aquakultur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an vorbestimmten Stellen des Wasserbeckens (1) zur Verstärkung des Reinhaltungseffektes Flachstrahldüsen den Beckenboden (8) grossflächig bestreichen und der Sauerstoffstrahl (9) vorzugsweise einen spitzen Winkel (14) zum Beckenboden (1) hin aufweist.

6. Aquakultur nach einem den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vorbestimmte Düsen relativ zum Beckenboden (8) mechanisch verschiebbar angeordnet sind und der dazugehörige Sauerstoffstrahl (9) den Beckenboden (1) grossflächig bestreicht.

7. Aquakultur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen parallel zum Beckenboden und parallel zur Strömungsrichtung des Wasserkreislaufes verschiebbar sind.

8. Aquakultur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (6 ́ ́) mit einer Verschiebeeinrichtung (16), bestehend aus einer Führungsschiene (17), einem Verschiebewagen (18) und einem Verschiebeantrieb (19), verbunden sind, wobei die Verschiebeeinrichtung (16) am oberen Beckenrand (20) ausserhalb des Beckenwassers angeordnet ist.

9. Aquakultur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsdruck im Sauerstoffzuführsystem kurzzeitig zur Erhöhung des Bodenreinhaltungseffektes veränderbar ist.

10. Aquakultur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erhöhung des Betriebsdruckes im Sauerstoffzuführsystem die Strömungsgeschwindigkeit im geschlossenen Wasserkreislauf gleichzeitig erhöhbar ist.

11. Aquakultur nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Steuerung (22) für den Druck im Sauerstoffzuführsystem, der Strömungsgeschwindigkeit im Wasserkreislaufsystem und der Verschiebegeschwindigkeit der Sauerstoffdüsen (6 ́ ́) relativ zum Beckenboden (8), vorgesehen ist.

12. Aquakultur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Sauerstoff zusammen mit Wasser als Gas-Wasser-Mischstrahl (40) zuführbar ist und die Länge L des Bodenreinhaltungseffektes in Richtung des Mischstahles (40) durch die Wahl der Parameter Wasserdruck und Gasdruck im Gas-Wassergemisch vor Austritt aus der Düse (44) bestimmbar und dass das Wasser für den Gas-Wasser-Mischstrahl (40) über eine Ansaugleitung (42) dem Beckenwasser mittels einer Pumpe (41) entnommen und über eine Wasserdruckleitung (46) der Gas-Wasser-Mischdüse (44) zuführbar ist.