DE20118272U1

DE20118272U1 - Vorrichtung zum Reinigen von Wasser

Info

Publication number: DE20118272U1
Application number: DE20118272U
Authority: DE
Original assignee: Umweltschutz Nord & Co GmbH
Current assignee: Zech Umwelt GmbH
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2011-11-13

Description

Bremen, Unser Zeichen:

9. November 2001 U 959 JK/KK/anf/sol

Bremsen . · ·

Patentanwälte
European Patent Attorneys Dipl.-Ing. Günther Eisenführ Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser Dr.-Ing. Werner W. Rabus Dipl.-Ing. Jürgen Brügge Dipl.-Ing. Jürgen Klinghardt Dipl.-Ing. Klaus G. Göken Jochen Ehlers
Dipl.-Ing. Mark Andres Dipl.-Chem. Dr. Uwe Stilkenböhmer Dipl.-Ing. Stephan Keck Dipl.-Ing. Johannes M. B. Wasiljeff Patentanwalt
Dr.-Ing. Stefan Sasse

Rechtsanwälte
Ulrich H. Sander
Christian Spintig
Harald A. Förster
Sabine Richter

Martinistrasse 24

D-28195 Bremen

Tel. +49-10)421-36 35 0

Fax +49-10)421-337 8788 (G3)

Fax +49-10)421-328 8631 (G4)

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http://www.eisenfuhr.com

Hamburg

Patentanwalt

European Patent Attorney

Dipl.-Phys. Frank Meier

Rechtsanwalt Rainer Böhm

München

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Dipl.-Phys. Heinz Nöth

Dipl.-Wirt.-Ing. Rainer Fritsche

Lbm.-Chem. Gabriele Leißler-Gerst

Dipl.-Ing. Olaf Ungerer

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Dipl.-Chem. Dr. Peter Schuler

Berlin

Patentanwälte European Patent Attorneys Dipl.-Ing. Henning Christiansen Dipl.-Ing. Joachim von Oppen Dipl.-Ing. Jutta Kaden Dipl.-Ing. Mathias Karlhuber

Alicante

European Trademark Attorney Dipl.-Ing. Jürgen Klinghardt

Anmelder/Inhaber Umweltschutz Nord GmbH & Co.

Amtsaktenzeichen: Neuanmeldung

Umweltschutz Nord GmbH & Co., Industriepark 6, D-27777 Ganderkesee

Vorrichtung zum Reinigen von Wasser

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Wasser, insbesondere zum Abbau eines Phosphatgehalts oder Stickstoffgehalts in dem Wasser, wobei die Vorrichtung eine Schwimmeinrichtung zur Aufnahme von Wasserpflanzen aufweist, die ausgebildet ist, die Wasserpflanzen zumindest teilweise über Wasser zu halten.

Die Wasserqualität in vielen Gewässern, insbesondere in Gartenteichen, ist oft mangelhaft. Der Grund dafür sind beispielsweise die Fischfütterung, Fischausscheidungen, Laubeinträge oder Überdüngung, wodurch der Nährstoffgehalt in dem Wasser erhöht wird. Ein überhöhter Nährstoffgehalt, insbesondere Stickstoff- oder Phosphatgehalt, führt zu einem vermehrten Algenwachstum.

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Herkömmlicherweise wird durch das Einpflanzen von Wasser- und Sumpfpflanzen der Nährstoffgehalt in dem Wasser und damit zugleich das Algenwachstum reduziert. Der Erfolg dieser Verfahren wird jedoch dadurch begrenzt, dass die Wasserpflanzen lediglich im Uferbereich wachsen. Sie entziehen dem Gewässer Nährstoffe hauptsächlich über ihre im Boden verwachsenen Wurzeln, die in der Regel keinen direkten Kontakt mit dem freien Wasser haben.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen Wasserpflanzen mittels Auftriebskonstruktionen in schwimmender Weise in Gewässer eingebracht werden. Die Wurzeln der Pflanzen sind während ihrer Wachstumsphase mit dem freien Wasser in Kontakt, wodurch deren Nährstoffaufnahme gegenüber Pflanzen erhöht ist, die im Uferbereich wachsen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Nährstoffaufnahme der schwimmenden Wasserpflanzen häufig unzureichend ist, um eine ausreichende Wasserqualität zu gewährleisten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Reinigen von Wasser bereitzustellen, die gegenüber den herkömmlichen Verfahren eine verbesserte Nährstoffaufnahme ermöglicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung zum Reinigen von Wasser, insbesondere zum Abbau eines Nährstoffgehalts in dem Wasser gelöst, welche eine Schwimmeinrichtung zur Aufnahme von Wasserpflanzen aufweist, die ausgebildet ist, die Wasserpflanzen zumindest teilweise über Wasser zu halten und Fördermittel zum Fördern von zu reinigenden Wasser zu der Schwimmeinrichtung umfasst.

Ursächlich für die mangelhafte Nährstoffannahme herkömmlicher Vorrichtungen ist, dass in strömungsarmen Gewässern die Wurzeln der Wasserpflanzen lediglich Nährstoffe aus ihrer unmittelbaren Umgebung aufnehmen. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Fördermittel sorgen dafür, dass zum einen weiter entlegenes Wasser zu der Schwimmeinrichtung transportiert wird und zum anderen, dass das zu reinigende Wasser durchmischt wird.

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Die Schwimmeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Haltemittel zum Halten der Wasserpflanzen. Das Haltemittel sorgt dafür, dass die Wasserpflanzen geeignet an der Wasseroberfläche positioniert werden können. Die Wurzeln der Wasserpflanzen sollen sich unter Wasser befinden, damit sie die Nährstoffe des Wassers aufnehmen können. Ferner ist das Haltmittel bevorzugt dazu ausbildet, Granulat, insbesondere Pflanzengranulate oder Absorptionsgranulate aufzunehmen. Das Pflanzengranulat fördert das Wachstum der Wasserpflanzen, während das Absorptionsgranulat neben der Wasserpflanze für eine Aufnahme von Nährstoffen aus dem Wasser sorgt.

Das Haltemittel umfasst ferner einen wasserdurchlässigen Abschnitt. Das zu reinigende Wasser kann somit mit den Wasserpflanzen und dem Granulat in Berührung kommen, um gereinigt zu werden. Eine Durchmischung bzw. ein Austausch des Wassers im Bereich der Wasserpflanzen und des Granulats ist damit möglich.

Der wasserdurchlässige Abschnitt kann eine Anzahl von wasserdurchlässigen Aussparungen aufweisen, die vorzugsweise gleichmäßig über den wasserdurchlässigen Abschnitt verteilt sind. Der wasserdurchlässige Abschnitt bildet gewissermaßen ein Sieb, in dem das Pflanzengranulat und die Wasserpflanze aufgenommen sind, während das zu reinigende Wasser das Sieb durchdringen kann.

Die Aussparungen sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass Wurzeln der Wasserpflanzen durch die Aussparung hindurch wachsen können. Da die Wurzeln hauptsächlich für die Nährstoffaufnahme sorgen, ist es vorteilhaft, deren Wachstum in keiner Weise zu behindern. Insbesondere sollen die Wurzeln in das unterhalb der Schwimmeinrichtung befindliche Wasser wachsen können.

Die Wasserpflanzen und das Granulat sind vorzugsweise auf dem wasserdurchlässigen Abschnitt angeordnet. Ein Kontakt zwischen Wasser und Granulat ist somit gewährleistet. Das Wasser kann durch den Wasser-

durchlässigen Abschnitt zu dem Granulat und den Pflanzen gelangen und wieder abfließen.

Die Schwimmeinrichtung besitzt Schwimmkörper, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Styropor bestehen. Diese sorgen dafür, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung genügend Auftrieb hat, um die Wasserpflanzen sowie das Granulat an der Wasseroberfläche zu halten. Die Halteeinrichtung besitzt eine Vertiefung, in der die Wasserpflanzen und das Granulat angeordnet werden können. Die Vertiefung kann beispielsweise nach Art eines Topfes oder offenen Behälters ausgestaltet sein. Die Wasserpflanzen und das Granulat sind somit vorteilhaft beieinander angeordnet. Im unteren Bereich der Vertiefung befindet sich vorzugsweise der wasserdurchlässige Abschnitt. Das zu reinigende Wasser kann somit zu den Wasserpflanzen und dem Granulat fließen. Die Vertiefung ist bevorzugt ringförmig ausgebildet. Die Ringform sorgt dafür, dass der Schwerpunkt der Schwimmeinrichtung im wesentlichen im Mittelpunkt des Ringes liegt, wenn Wasserpflanzen und/oder Granulat in der Vertiefung gleichmäßig verteilt sind. Die Schwimmeinrichtung besitzt somit eine vorteilhafte Stabilität auf der Wasseroberfläche, d.h. ein Umkippen der Schwimmeinrichtung kann vermieden werden.

Das Fördermittel umfasst vorzugsweise eine Förderpumpe, die dafür sorgt, dass zu reinigendes Wasser durch das Förderrohr zu der Schwimmeinrichtung gelangt. Ferner weist das Fördermittel bevorzugt ein Förderrohr auf. Die Förderpumpe und das Förderrohr sind derart angeordnet, dass das zu reinigende Wasser von der Förderpumpe durch das Förderrohr zu der Schwimmeinrichtung gepumpt werden kann.

Es ist vorteilhaft, wenn das Förderrohr derart angeordnet ist, dass das Wasser von oben in die Schwimmeinrichtung eintritt und durch den wasserdurchlässigen Abschnitt austritt. Die Wasserpflanzen werden dann kontinuierlich von Wasser umflossen, so dass die Nähstoffaufnahme verbessert ist. Das Förderrohr kann beispielsweise vertikal aus der Schwimmeinrichtung hervorragen und Wasser über dem Granulat und den Wasserpflanzen verrieseln beziehungsweise verteilen.

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Besonders vorteilhaft ist das Förderrohr angeordnet, wenn die ringförmige Vertiefung ein Segment des Förderrohrs umgibt beziehungsweise das Förderrohr aus der ringförmigen Vertiefung hervorragt. Das aus dem Förderrohr austretende Wasser gelangt in die ringförmige Vertiefung, d. h. das Wasser gelangt zu den Pflanzen und dem Granulat. Sollte das Wasser bevorzugt in einer Richtung aus dem Förderrohr austreten, so verteilt es sich innerhalb der ringförmigen Vertiefung gleichmäßig, bevor es durch den Wasserdurchlässigen Abschnitt abfließt.

Anhand der beigefügten Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Die Figur 1 eine Draufsicht einer Schwimmeinrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, und

Figur 2 einen seitlichen Querschnitt einer Vorrichtung zum Reinigen von Wasser gemäß dem Ausführungsbeispiel.

Die in Fig. 1 gezeigte Schwimmeinrichtung 1 bildet einen im wesentlichen flachen Körper und schwimmt derart auf einer Wasseroberfläche, dass ihr flacher Körper horizontal ausgerichtet ist. Im Zentrum der Schwimmeinrichtung 1 ist ein Förderrohr 3 zur Bewässerung von Wasserpflanzen und Granulat im wesentlichen senkrecht zu der Wasseroberfläche und der Schwimmeinrichtung 1 angeordnet und ragt vertikal aus der Schwimmeinrichtung 1 hervor.

In unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Förderrohr 3 liegt ein Bereich der Schwimmeinrichtung 1, in dem Schwimmkörper 6 angebracht sind. Diese sorgen dafür, dass die Schwimmeinrichtung 1 genügend Auftrieb besitzt. In der Draufsicht ist dieser Bereich wiederum von einer Vertiefung 2 umschlossen, die im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Die Vertiefung 2 besitzt im wesentlichen halbkreisförmige Ausbuchtungen 10 zur Aufnahme von Wasserpflanzen. Die im wesentlichen ringförmige Vertiefung 2 ist wiederum von einem weiteren Schwimmkörperbereich 6 eingeschlossen.

In Figur 2 ist ein seitlicher Querschnitt der in Figur 1 dargestellten Schwimmeinrichtung gezeigt. Im Zentrum der Schwimmeinrichtung 1 befindet sich das Förderrohr 3, welches vertikal aus der Schwimmeinrichtung 1 herausragt. Das Förderrohr 3 schließt mit einer Verregnungs- bzw. Verteilungseinrichtung 9 ab, welche dafür sorgt, dass das Wasser über die Vertiefung 2 im wesentlichen gleichmäßig verteilt wird.

Eine Wasserpumpe 8 sorgt dafür, dass das Wasser aus der Verregnugseinrichtung 9 austritt. Das Rohr 3 ist wiederum von einem Schwimmkörper 6 eingefasst, der seinerseits von der Vertiefung 2 umgeben ist.

Der Querschnitt der Vertiefung 2 rechts und links von dem Rohr 3 in der Zeichenebene bildet gewissermaßen topfförmige Behälter, in denen Pflanzengranulat oder Absorptionsgranulat und Wasserpflanzen aufgenommen werden können. Der Boden 7 der Vertiefung 2 ist als wasserdurchlässiges Gitterrost beziehungsweise Sieb ausgebildet. Der Boden 7 hält das eingefüllte Pflanzen- und Absorptionsgranulat in der Vertiefung 2, während er zulässt, das Wasser, welches aus dem Rohrende 9 austritt, abfließt. Die Vertiefung 2 ist schließlich wiederum von einem Schwimmkörper 6 umrandet, welcher die Schwimmeinrichtung an der Wasseroberfläche 11 hält.

Ferner ist das Gitter 7 derart ausgebildet, dass die Wurzeln der Wasserpflanzen durch das Gitter 7 in dem Wasserraum unterhalb der Schwimmeinrichtung 1 hineinwachsen können. Das Wasser durchströmt das Granulatbett von oben nach unten. Die in dem Wasser enthaltenen Stickstoff- und Phosphorverbindungen werden entweder mikrobiologisch abgebaut bzw. inkorporiert oder absorptiv an Granulat gebunden oder von Pflanzenwurzeln aufgenommen.

Das Granulat besteht vorzugsweise aus einer Mischung aus porösem und nährstoffadsorptivem Material. Das nährstoffadsorptive Granulat sowie die Wurzeln der Wasserpflanzen sorgen dafür, dass der Nährstoffgehalt im Wasser verringert wird. Das poröse Granulat dient als Aufwuchskörper für Mikroorganismen, welche den biologischen Abbau von Schweb- und Trübstoffen befördern.

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Der wasserdurchlässige Boden 7, auf dem Granulat und Pflanzen angeordnet sind, sorgt für eine mechanische Filterung des Wassers. Zu Zeiten erhöhter Nährstoffkonzentration findet die Aufnahme der Nährstoffe vor allem in dem Granulat statt. Bei erniedrigter Nährstoffkonzentration in dem Wasser wird die Nährstoffkonzentration in dem Absorptionsgranulat von den Wasserpflanzen abgebaut.

Claims

1. Vorrichtung zum Reinigen von Wasser, insbesondere zum Abbau eines Nährstoffgehaltsgehalts in dem Wasser, mit
einer Schwimmeinrichtung (1) zur Aufnahme von Wasserpflanzen, die ausgebildet ist, die Wasserpflanzen zumindest teilweise über Wasser zu halten,
gekennzeichnet durch
Fördermittel (4) zum Fördern von zu reinigendem Wasser zu der Schwimmeinrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmeinrichtung (1) ein Haltemittel zum Halten der Wasserpflanzen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel ausgebildet ist, Granulat, insbesondere Pflanzengranulat und/oder Absorbergranulat, aufzunehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel mindestens einen wasserdurchlässigen Abschnitt (5) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wasserdurchlässige Abschnitt (7) eine Anzahl von wasserdurchlässigen Aussparungen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen derart ausgebildet sind, dass Wurzeln der Wasserpflanzen durch die Aussparungen hindurch wachsen können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen gleichmäßig über den Abschnitt (7) verteilt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserpflanzen und das Granulat auf dem wasserdurchlässigen Abschnitt (7) halterbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmeinrichtung Schwimmkörper (6), insbesondere aus Kunststoff oder Styropor, aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mindestens eine Vertiefung (2) zur Aufnahme der Wasserpflanzen aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) zur Aufnahme des Granulats vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wasserdurchlässige Abschnitt (7) einen unteren Bereich der Vertiefung (2) bildet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) ringförmig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel mindestens eine Förderpumpe (8) zum Pumpen des zu reinigenden Wassers zu der Schwimmeinrichtung (1) aufweisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel mindestens ein Förderrohr (3) aufweisen, wobei die Förderpumpe und das Förderrohr (3) derart angeordnet sind, dass die Förderpumpe das zu reinigende Wasser durch das Förderrohr (3) zu der Schwimmeinrichtung (1) pumpt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Wasser von oben in die Schwimmeinrichtung (1) geleitet wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrohr (3) derart angeordnet ist, dass das zu reinigende Wasser von oben in die Schwimmeinrichtung (1) eintritt und durch den wasserdurchlässigen Abschnitt (7) austritt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) mindestens einen Abschnitt des Förderrohrs (3) umgibt.