DE10001714A1 - Festbettkörper und mit diesen Festbettkörpern ausgerüsteter Aquarienfilter - Google Patents

Abstract

Als Festbetten bei bekannten Aquarienfiltern werden lose Schüttungen aus hochporäsen Glas-, Ton-, Keramikkörpern und Kunststoffkugeln sowie offenporige Filterschäume verwendet. Diese Festbetten werden nach einiger Zeit von Mikroorganismen zugesetzt. Bei einer Reinigung wird ein großer Teil der Mikroorganismen vernichtet, was zu einer verminderten Leistung der Aquarienfilter führt. Weiterhin werden Rieselfilter eingesetzt, die sich durch eine große Leistung auszeichnen. Diese sind aber kompliziert im Aufbau. DOLLAR A Es werden Festbettkörper geschaffen, die aus Trägerkörpern und hochporösen Körpern auf der Mantelfläche der Trägerkörper bestehen. Durch die große Oberfläche der Festbettkörper und einer Strömung mit Turbulenzen, die dafür sorgt, daß die Schadstoffe und viel an der Wasseroberfläche sorbierter Sauerstoff zu den Mikroorganismen transportiert werden, wird ein Aquarienfilter mit großer Leistung geschaffen. Durch die Strömung werden die Festbettkörper nicht von Mikroorganismen zugesetzt. Bei einer Reinigung können auf einfache Art auch einzelne Festbettkörper gereinigt werden. DOLLAR A Die Festbetten sowie die mit diesen Festbetten ausgerüsteten Bioreaktoren sind insbesondere in der Süß- und Meerwasseraquaristik, aber auch in der Trinkwasserreinigung und Klärtechnik sinnvoll einsetzbar.

Description

Die Erfindung betrifft Festbettkörper, insbesondere für den Einsatz in der Aquarientechnik sowie mit diesen Festbettkörpern ausgerüstete Aquarienfilter.

Neben der mechanischen Filterung haben Aquarienfilter die Aufgabe, die von den im Aquarium befindlichen Tieren ausgeschiedenen Schadstoffe in für die Tiere weniger giftige Stoffe umzusetzen. Diese Umsetzung geschieht mit Hilfe von Mikroorganismen. Aquarienfilter können daher auch als Bioreaktoren bezeichnet werden. Als Aufwuchsfläche für die Mikroorganismen dienen üblicherweise Festbettkörper aus Materialien mit einer sehr großer Oberfläche, um die Ansiedlung einer großen Anzahl von Mikroorganismen zu ermöglichen.

Die Leistung eines Aquarienfilters ist im wesentlichen von der von den Mikroorganismen zu besiedelnden Oberfläche und dem Sauerstoffgehalt des Wassers abhängig. Der Sauerstoffgehalt des Wassers von Süßwasseraquarien ist im allgemeinen ausreichend für eine zufriedenstellende Leistung des Aquarienfilters, während für Meerwasseraquarien dies nicht der Fall ist, so daß hauptsächlich Rieselfilter eingesetzt werden. Diese haben eine große Leistung, zeichnen sich aber durch einen relativ komplizierten Aufbau aus, so daß sie im allgemeine nicht im Süßwasseraquarium eingesetzt werden. Als Festbettkörper (Filtermaterial) sind hochporöse Glas-, Ton und Keramikkörper sowie offenporige Filterschäume und Kunststoffkugeln bekannt. Die auf das Volumen bezogene Oberfläche ist bei den Glas-, Ton und Keramikkörpern größer als bei Filterschäumen und Kunststoffbällen. Bei bekannten Aquarienfiltern liegen die Glas- Ton- und Keramikkörper sowie die Kunststoffkugeln als lose Schüttung vor. Der Filterschaum liegt als geometrischer Körper vor. Das Aquarienwasser durchströmt die Schüttung bzw. den Filterschaum, wobei die Mikroorganismen sich vermehren. Überschüssige Mikroorganismen setzen die Lücken in der Schüttung bzw. die Poren des Filterschaums zu. Aus diesem Grund müssen die Festbettkörper in regelmäßigen, mehr oder weniger kurzen Abständen gereinigt werden. Dabei wird aber ein großer Teil der Bakterienkulturen zerstört, so daß die Leistung des Aquarienfilters nach der Reinigung herabgesetzt ist.

In der DE OS 43 09 779 wird vorgeschlagen, einen flächigen Trägerkörper aus Kunststoffteilchen unter Einschluß von feinporösen Teilchen (Blähton) herzustellen. Der Einschluß dieser Teilchen behindert z. T. den Stoffaustausch und fördert ein Zuwachsen der Poren.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, Festbettkörper sowie mit diesen Festbettkörpern ausgerüstete Aquarienfilter zu schaffen, die sich durch eine große Leistung, lange Reinigungsintervalle der Festbettkörper, eine einfache Reinigung, möglichst auch lediglich eines Teils der Festbettkörper, damit ein großer Teil der Bakterienkulturen erhalten bleibt, und einen einfachen Aufbau auszeichnen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch Festbettkörper, die aus flächigen oder räumliche Trägerkörpern bestehen, vorzugsweise Platten, auf deren Mantelfläche sich hochporöse flächige oder räumliche Körper mit einer großen Oberfläche befinden, wobei die hochporösen räumliche Körper auch nur einen Teil der Mantelfläche bedecken können.

Diese Festbettkörper sind so im Aquarienfilter angeordnet, daß ein oder mehrere Strömungskanäle gebildet werden, in denen das Wasser mit geringem Strömungswiderstand strömt, wobei die sich auf der Mantelfläche befindenden geometrischen Körper in die Strömungskanäle hineinragen. Durch die in die Strömung hineinragenden geometrischen Körper bilde sich Turbulenzen, die dafür sorgen, daß die im Wasser befindlichen Schadstoffe mit großer Wahrscheinlichkeit auf die mit Mikroorganismen besetzte Oberfläche der Festbettkörper transportiert und dort in weniger schädliche Substanzen umgesetzt werden, was eine große Leistung des Aquarienfilters bewirkt.

Die durch die Strömung aufgebrachten Scherkräfte verhindern ein Zusetzen der Festbettkörper und der Strömungskanäle. Überschüssige Mikroorganismen werden mit dem Wasser aus dem Festbett transportiert. Vorzugsweise wird der Aquarienfilter mit mehreren Festbettkörpern ausgeführt, damit bei einer Reinigung ein Teil der Festbettkörper im Aquarienfilter verbleiben kann. Vorzugsweise ist der Aquarienfilter mit einem mechanischen Grobfilter vor den Festbettkörpern und einem mechanischen Feinfilter nach den Festbettkörpern ausgestattet.

Die Erfindung kann als Innen- oder Außenfilter ausgeführt sein. Weiterhin kann die Erfindung so ausgeführt sein, daß das Wasser in den Strömungskanäle im Verhältnis zum Wasservolumenstrom eine große Oberfläche zur Umgebungsluft besitzt. Die große Oberfläche des Wassers und die Turbulenzen bewirken, daß viel Sauerstoff im Wasser gelöst und zu den Mikroorganismen transportiert wird, was zu einer großen Leistung des Aquarienfilters führt. Diese Ausführung ist in der Meerwasseraquaristik und in stärker belastete Süßwasseraquarien sinnvoll einsetzbar.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten, insbesondere der Klärtechnik und Trinkwasserreinigung, verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen könne, für die hier Schutz beansprucht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Festbettkörper, wobei sowohl der Trägerkörper als auch die sich auf der Mantelfläche befindenden Körper aus einem hochporösen Material bestehen und als ein Teil hergestellt werden.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen einen Festbettkörper, wobei der Trägerkörper und die sich auf der Mantelfläche befindenden hochporösen Körper getrennt hergestellt und z. B. durch kleben nachträglich miteinander verbunden werden. Um möglichst kleine Zwischenräume zwischen den hochporösen Körpern zu erhalten, werden hochporöse Körper unterschiedlicher Größe verwendet.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen einen mit Festbettkörpern 1 ausgerüsteten Aquarienfilter. Das von einer Pumpe 2 angesaugte Wasser strömt durch Öffnungen 3 im Gehäuse 4, durch einen mechanischen Grobfilter 5, durch weitere Öffnungen 3 im Gehäuse, durch die von den Festbettkörpern gebildeten Strömungskanäle, durch weitere Öffnungen 3 im Gehäuse, durch einen mechanischen Feinfilter 6, durch weitere Öffnungen 3 im Gehäuse und wird in das Aquarium zurück gefördert. Der Abstand der Festbettkörper wird durch Abstandhalter 7 definiert. Durch die entstehenden Turbulenzen wird an der Wasseroberfläche gelöster Sauerstoff zu den Mikroorganismen transportiert.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen einen weiteren mit Festbettkörpern ausgerüsteten Aquarienfilter. Das von einer Pumpe 8 geförderte Wasser strömt durch einen mechanischen Filter 9, durch die Pumpe, durch ein Rohr 10, über 2 Festbettkörper 11 über einen Ablauf 12 zurück in das Aquarium 13. Die Wasseroberfläche ist im Verhältnis zum Wasservolumenstrom groß, so daß viel Sauerstoff an der Wasseroberfläche gelöst und durch die entstehenden Turbulenzen zu den Mikroorganismen transportiert wird. Der Deckel 14 ist mit Öffnungen versehen, damit ein Gasaustausch zur Umgebung stattfinden kann.

Claims (8)

1. Festbettkörper für die biologische Behandlung von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbettkörper aus einem flächigen oder räumlichen Trägerkörper besteht, auf dessen Mantelfläche sich hochporöse flächige oder räumliche Körper befinden.

2. Mit einem oder mehreren Festbettkörpern nach Anspruch 1 ausgerüsteter Aquarienfilter, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Strömungskanäle gebildet werden, wobei die hochporösen flächigen oder räumlichen Körper auf der Mantelfläche in die Strömungskanäle ragen.

3. Festbettkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbettkörper in einem Stück aus einem hochporösen Material hergestellt wird.

4. Festbettkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper und die hochporösen Körper getrennt hergestellt und in einem weiteren Arbeitsschritt fest miteinander verbunden werden.

5. Aquarienfilter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aquarienfilter als Außenfilter ausgeführt ist.

6. Aquarienfilter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aquarienfilter als Innenfilter ausgeführt ist.

7. Aquarienfilter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verhältnis zum Wasservolumenstrom eine große Wasseroberfläche zur Umgebungsluft gebildet wird.

8. Festbettkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß hochporöse Körper mit unterschiedlichen Abmessungen verwendet werden.