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Die Erfindung ist eine Kreislaufanlage zu Lande zur Zucht und Pflege von Wassertieren und Pflanzen, mit
- • ineinander Tank in Tank geschachtelten, kooperierenden Einzelbehältern,
- • mindestens einem biologisch aktiven Biotopbehälter, der die Kulturbehälter sowie Teile der Filterung beinhaltet und der mit seinem Volumen in die Kreislaufführung integriert werden kann,
- • mindestens einem Kompaktfilter der sowohl Teile der Partikelfiltration, der Biofiltration und des selbstversorgenden Nitratfilter beinhaltet.
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Geschlossene Kreislaufanlagen sind aktuell im Wachstum begriffene Systeme zur Fisch-, Weichtier- und Krebszucht. Sie bestehen aus der Aneinanderreihung verschiedener Tanks in denen verschiedene Vorgänge wie Tierwachstum, Sedimentreinigung und die Eliminierung gelöster Stoffe von statten gehen. Dabei beinhalten die zur Umwelt hin abgeschlossen Systeme nur wenige Arten, der Trend geht zu sterilen Technologien in denen möglichst nur Filterbakterien und Zuchttiere leben. Letztere besitzen ein entsprechend reduziertes Immunsystem mit geringer Variation.
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Aufgrund der Überfischung der Meere und vielen Krankheiten in Freilandzuchten zeigt die In-Door-Zucht in den vergangenen Jahren eine starke Expansion. Es werden daher neue Technologien gesucht, um den Bedarf an Speise- und Zierfischen zu decken.
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STAND DER TECHNIK
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Geschlossene Kreislaufsysteme in Hallen verringern den Wasserverbrauch und haben hohen Besatzdichten. Sie trennen möglichst viele Aufgaben auf und schalten sie zumeist in Reihe. Zur Umwelt hin sind sie geschlossen. Damit sind sie steril betreibbar und gegenüber dem Klima unabhängig. Gegenüber der Umwelt sind sie scheinbar neutral, können aber auch nicht deren Vorteile nutzen.
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Die
DE 199 61 142 A1 stellt eine typische Kreislaufanlage dar und wird daher an den Hochschulen als Vorbild genommen. Sie ist stellvertretend für die Kreislauftechnologie. Alle Funktionen sind kontrollier- und steuerbar. Kulturtanks, Feststoffabscheider sowie biologische Filterstufen sind in separaten Tanks untergebracht. Das Wassers wird aufbereitet. Keine weiteren Reservoire sind vorhanden. Chemische Zusätze wie Ozon ersetzen biologische Vorgänge. Hoher Energieverbrauch stellt die Umweltneutralität in Frage.
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Verschiedene Anlagen sind bekannt aus der Literatur z. B.: „Fischerzeugung in standortunabhängigen Kreislaufanlagen” der DLG, oder „Zucht und Produktion von Süßwasserfischen” von Martin Bohl. Gezeigt werden die aktuellen Kreislaufanlagen zu Lande und einige dazu notwendigen Formeln.
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Um verschiedene Vorteile wie leichtere Fertigung, besseres Verständnis und einfache Reinigung zu erlangen sind die Anlagen linear konstruiert. Problematisch sind bei diesen Anlagen häufig die Niveauunterschiede der Einzeltanks und deren große Außenflächen. Dies führt zu hohem Verbrauch an Ressourcen. Vor allem bei Arten mit Wärmebedarf muss gewaltige Heizenergie aufgebracht werden. Als Lösung sucht man die Optimierung von Einzelteilen anstatt ein komplexeres, der Natur näheres System zu entwickeln. Bei einigen Systemen stellen man verschiedene Module Seite an Seite oder nutzt Wände gemeinsam und bezeichnet dies als „komplex”.
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Die „Trennung” zur Umwelt bei üblichen Kreislaufanlagen dient der Krankheitsvermeidung, führt zu mangelnder Immunisierung der Zuchten. Vor allem bei Tieren die lebend veräußert werden wie Besatz- und Zierfischen erhöht dies das Risiko für den Kunden und somit auch das des Anlagenbetreibers. In Ländern mit Impfverbot für Fischzuchten wirkt dies auf die Produktion beschränkend. Eine nachträgliche Immunisierung in Deutschland gilt als „Tierversuch”.
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Die Filtration ist üblicherweise in getrennten Behältern untergebracht, ohne die Vorteile kompakter Bauweisen nutzen zu können. Die übliche Nitrat und Phosphateliminierung erfolgt in der vorgeschalteten Denitrifikation, der simultanen Denitrifikation oder in der nachgeschaltete Denitrifikation. Letztere wird in Biofilmreaktoren bei Großaquarien genutzt, muss jedoch zusätzlich mit Kohlenstoff versorgt, bewegt und daher mit entsprechender Energie betrieben werden. Die Mittlere bedarf großer Tanks, genauer Kontrolle des Schlammalters und führt zu Nitrit- und Ammoniumspitzen, was zu einem erhöhten Risiko und Wartungsaufwand führt. Bei der Ersten ist es nicht möglich, Nitrat vollständig aus dem Abwasser zu entfernen, da der anfallende Schlamm nicht vollständig in die Denitrifikation zurückgeführt werden kann, zumal er selbst zur Belastung würde. Die hydraulische Belastung bei üblichen Durchflussraten ist zu hoch.
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Außerdem führen die für den Rücklaufschlamm benötigten Pumpen zu hohen Energie- und Investitionskosten, vor allem wenn noch zusätzliche Druckverluste durch lange Verrohrungen entstehen.
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Keine der genannten Quellen beinhaltet wirklich komplexe, ineinander gestülpte Tankvariationen und parallel vernetzte, real integrierte Bauweisen von Fischzuchtvorrichtungen. Innenfilter oder Pumpensümpfe sind Notlösung ohne konzeptionell beabsichtigte Grundlagen, jedoch kaum als biologische Reserve zu bezeichnen. Komplexe, vernetzte Filtration findet nicht statt. Die professionelle Nitrateliminierung funktioniert allenfalls vollwertig in kommunalen Kläranlagen, nicht aber in Fischzuchtvorrichtungen.
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AUFGABENSTELLUNG
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Im Stand der Technik werden lineare Anlagen mit Fischtanks, Rohren und Filtertanks beschrieben. Wie die Trennung der Wissenschaft in Fakultäten werden mechanische und biologische Bauteile aufgeteilt. Nicht direkt nutzbare Tanks dienen als Puffer für Volumina und werden vermieden da kein weiterer Nutzen erkannt wird. Die Nitrateliminierung funktioniert kaum in Fischzucht- oder Halterung. Die Aufgabe für die vorliegende Erfindung besteht darin, eine ökologische und komplex verknüpfte Anlage zu schaffen, die sowohl die zur Zucht und Wasseraufbereitung notwendigen Bauteile beinhaltet, als auch neue, zusätzlich biologisch designte Tanks und Symbiosen ineinander verschachtelt, um damit sicher, wirtschaftlich und ökologisch zu produzieren. Gezielt sollen im System biologische Symbiosemöglichkeiten vernetzt werden können, um von den natürlichen Fähigkeiten biologischer Vorbilder in der angewandten Produktion zu partizipieren. Die Nitrateliminierung ist zu vollbringen.
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Die Lösung für diese Aufgabe kann mit der Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreislaufanlagen zu Lande geschehen und ist dem Hauptanspruch zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt und im Folgenden im Zusammenhang mit der Erfindung näher erläutert.
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Mit der erfindungsgemäßen Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreislaufanlagen soll nutzbares Wassergetiere unter den oben genannten Vorteilen wie Energieeinsparung und Ressourcenschonung produziert werden. Die in sich wie überdimensionale Verpackungen geschachtelte Anlage besteht aus Tanks, die in größeren Tanks eingelassen werden und mit diesen schaltbar verknüpft sind. Damit kann Fischzucht und Wasseraufbereitung unter Einsparung von Energie betrieben werden, da Pump- und Heizleistung reduziert sind. Außerdem ergibt sich eine größere Variation der Schaltung bei gleichzeitigem Vermindern der Verrohrung. Der größte Tank ist dabei vorzugsweise gleichzeitig Wirt der Zuchttanks und Partikelvorabscheider, Volumenpuffer und Wärmespeicher. Er ist Isolator der Verrohrung, passive Sicherheit, Leckschutz, biologische Ressource, zusätzliche Wasseraufbereitung, Sekundärproduktion und offen für weitere Aufgaben. Eine weitere Baugruppe, der separate oder integrierte Kompaktfilter, beinhaltet die Dekantierung des Klärschlamms und die aerobe sowie anaerobe biologische Filterung, die in für die Anlage typischer Art angeordnet und ausgerüstet sind. Auch sie erhöhen die Komplexheit der Anlage. Sie werden im Folgenden noch weiter erläutert.
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Die erfindungsgemäße Anlage funktioniert aufgrund ihrer Tank In Tank Konzeption mit einer Vielzahl von Betriebsvariationen. Vor allem, wenn der Wirtstank für die eigentlichen Aufzuchttanks, welche ihrerseits dem Auswachsen der Tiere dienen, der größte Behälter ist. In ihm ist, den Aufzuchttanks nachgeschaltet, auch der erste Partikelabscheider enthalten, der als zentraler Abscheider das Abwasser mehrerer Zuchttanks aufnimmt oder dezentral an jedem Zuchttank als separater Abscheider angeschlossen sein kann. Letztere Variation verkürzt den Weg der Partikel bis zur Entfernung und kann als Zuganker den Wirtstank stabilisieren. Erstere Variation kann die Abflüsse der Einzelzuchttanks gegeneinander Puffern, um den Gesamtprozess zu stabilisieren. Die Auslegung erfolgt orientiert an der Anwendung des Betreibers bzw. aufgrund dessen Zielart. Der große Wirtstank reduziert Probleme mit Undichtigkeiten einzelner Komponenten, da er notfalls alle Wässer auffängt. Er erhält aufgrund seines Volumens die Gesamttemperatur der Anlage stabil und kann mit verschiedenen Heizsystemen arbeiten, wobei die Lösung einer integrierten Bodenheizung die idealste Variation darstellt. Integriert man in den Wirt die Leitungen zwischen den Einzeltanks, stabilisiert sich auch deren Temperaturverhalten. Sein Wasser kann zudem zu weiteren Zwecken genutzt werden, da er genügend Pufferkapazität enthält. Zwischen den Einzeltanks ist dabei die Niveausicherheit über verschiedene Ausgleichsöffnungen gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Anlage funktioniert aufgrund ihrer Tank In Tank Konzeption vorzugsweise mit einem Wirtstank der einen biologisch aktiven Biotopbehälter darstellt, der die Zuchttanks sowie Teile der Filterung, beinhaltet und der mit seinem Volumen in die Kreislaufführung geregelt integriert werden kann. Er wird als Prozessraum für unterschiedliche biologische Abläufe genutzt, die zuvor der Anwendung entsprechend vom Fachmann festgelegt werden müssen. Vor allem eine Nachbereitung des Brauchwassers, eine Sekundärproduktion und eine Immunisierung ist möglich.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Im Weiteren ist zur näheren Erläuterung der Anlage eine ökologische Produktion wärmeliebender, karnivorer Brütlinge mit verschiedenen Anlagenvarianten und ihrer integrierten Komponenten beschrieben. Dabei zeigt die:
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1 den Grundbauplan mit zentraler Vorsedimentstufe und direkt angebautem Kompaktfilter in Aufsicht,
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2 den Gesamtbauplan mit zentraler Vorsedimentstufe und direkt angebautem Kompaktfilter in Vorderansicht mit Rahmengestell,
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3 den Gesamtbauplan mit zentralem Vorsedimenter und direkt angebautem Kompaktfilter in Aufsicht,
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4 den Gesamtbauplan mit zentraler Vorsedimentstufe und direkt angebautem Kompaktfilter im Schnitt A-D teilweise mit Rahmengestell,
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5 einen Ausschnitt des Wirtstanks variiert mit separierten Sedimentstufen in Aufsicht,
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6 einen Aufzuchttank zum Aufwuchs der Brutfische mit Abfischvorrichtung,
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7 einen Kompaktfilter, hier als Beistellversion in Seitenansicht im Schnitt.
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1 zeigt die vereinfachte Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreisläufen zu Lande, mit zentraler Vorsedimentation 03 und direkt angebautem Kompaktfilter 06 in Aufsicht. Der Biotoptank 01 ist Biotopbereich 07 und gleichzeitig der Wirtstank für die Aufzuchttanks 02, für den zentralen Vorsedimenter 03 und für die Abwasserverrohrung 04. Er hat mindestens einen Pumpensumpf 05 integriert oder angegliedert.
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2 zeigt die Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreisläufen zu Lande, hier mit zentraler Vorsedimentation 03 und direkt angebautem Kompaktfilter 06 in Vorderansicht. Der Kompaktfilter 06 ist in dieser Ausführung höher wie die restlichen Tanks, was zu höherer Pumpaufwand führt, jedoch die Funktion erweitert und die Erklärung vereinfacht. Er wird durch einen Rahmen 49 gestützt, an dem der Kontrollautomat 52 der Anlage angebracht ist. Dieser dient zum Anschluss der in 3 näher genannten Sensoren und steuert wahlweise Magnetventile, welche jedoch hier nicht skizziert sind, da ihre Auslegung nach Betreiberwunsch erfolgt. Am Rahmen 49 ist weiterhin eine Brücke 50 angebracht, die nach entsprechender Berechnung durch Stützen 51 gehalten wird. Die Brücke 50 dient auch als Halter für die Oberbeleuchtung 53, für diverse Leitungen, welche mit Klammern 54 gehalten werden und für vieles mehr. Durch Deckel 55, welche an der Brücke 50 befestigt sind, entsteht ein abgeschlossener Raum, wodurch wiederum Energie eingespart wird. Auch der Kompaktfilter 06 wird mit Deckel 50 verschlossen, Abluftschächte 56 nehmen die warme, feuchte Abluft zur möglichen externen Nutzung auf. In Vorderansicht erkennbar ist der Überlauf 20 der Nitrifikation I, der ebenfalls in 3 näher erläutert wird. Letzteres gilt auch für die Drehwelle 39 und die Abfischverrohrung 45 welche dem Abfischen der Aufzuchttanks 02 dient. Zum Entleeren der Tanks sind Abflüsse angebracht. Dabei handelt es sich um den Leerlaufstutzen 59 des Denitrifikationstanks, den Leerlaufstutzen 60 des Nitrifikationstanks I, den Leerlaufstutzen 61 des Pumpensumpfs, den Leerlaufstutzen des Vorsedimenters 62 und den Leerlaufstutzen 63 des Biotops des Wirtstanks. Die in 3 genannte Innenbeleuchtung wird durch das hier sichtbare Schott 64 eingeführt. Die Stutzen des Zu- 57 und Ablaufs 58 der Bodenheizung sind ebenfalls zu erkennen.
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3 zeigt die gesamte Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreislaufanlagen zu Lande mit den Bauteilen der zentralen Vorsedimentationsstufe 09, 10, 11 und den Bauteilen des angebautem Kompaktfilters 14–20, 29, 31 in detaillierter Aufsicht. Der Pumpensumpf ist hier zentral ausgelegt für alle Pumpen 13, 21, 26, und 31 außer der Denitrifikationspumpe 33. Das Abwasser aus den Aufzuchttanks 02 läuft durch deren Abflusssiphons 08 über in die Abwasserverrohrung 04. Von dort gelangt das Abwasser in die schmale Vorkammer des Vorsedimenter 09, welche in dieser gewählten Konstruktionsform nicht unbedingt notwendig ist, jedoch die Flexibilität gegenüber möglicher Zusatzkomponenten verbessert. Im Anschluss fließt es durch die Lamellen 10 des Sedimenter, wo es von groben Teilchen befreit wird und läuft dann über den Sedimenterüberlauf 11 in den Pumpensumpf 05. Dort wird es mit Rücklaufwasser aus dem Nitrifikationsüberlauf 20 vermischt. Dabei wird das Mischwasser durch die Abwärme der im Pumpensumpf 05 enthaltenen Pumpen 13, 21, 26, 31 und durch die integrierte Bodenheizung zusätzlich erwärmt, und mit Sauerstoff angereichert. Durch die Nitrifikationsleitung 12 wird das Mischwasser anschließend in den Nitrifikationstank I 15, welcher im Kompaktfilter integriert ist, über eine oder mehrere Nitrifikationspumpen 13 durch eine oder mehrere Venturidüsen 14 gepresst. Die durch den Venturie-Effekt mit gerissene Luft versetzt das zu nitrifizierende Wasser mit Sauerstoff. Im Nitrifikationstank I 15 findet dadurch der aerobe Umbau von Stickstoffverbindungen bis zum Nitrat durch den Biofilm, der auf bewegten Substraten 16 wächst, statt. Das Wasser fließt nach dem Prozess der ersten Nitrifikation nach oben durch einen Siebkorb 17, in welchem sich weitere fixe Bakteriensubstrate 18 befinden. Nach Durchlauf dieses zweiten Nitrifikationstanks 19 läuft das gereinigte regenerierte Wasser entweder über den Nitrifikationsüberlauf 20 zurück in den Pumpensumpf 05 oder wird mittels Verteilungspumpe 21 durch die Versorgungsleitung 22 zu definierbaren Teilen zurück in den Pumpensumpf, in den Biotopbereich 07 des Biotoptanks 01 oder in die Aufzuchttanks 02 gepumpt. Der Vorgang der Verteilung kann hier auch passiv stattfinden, da genügend Gefälle und Rohrquerschnitt vorhanden ist. Eine genügend starke UV-Reinigung 23 zur Abtötung von Keimen ist der Versorgungsleitung 22 zugefügt. Die geeignete Dimensionierung der Nitrifikation und der Pumpen ist durch den Fachmann vorzunehmen und artabhängig. Das in den Biotoptank 01 geleitete Wasser bringt diesen zum Überlaufen. Durch den Überlauf 24 der Abwasserverrohrung gelangt das überschüssige Wasser wieder in die Abwasserverrohrung 04, der Kreislauf beginnt von neuem. Das Gleiche geschieht mit dem Wasser welches in die Aufzuchttanks 02 geleitet wird. Über die Abflusssiphons 08 der Aufzuchttanks wird der Überschuss an die Abwasserverrohrung 04 weiter geleitet. Zur Nutzung des Biotops 07 des Biotoptanks 01 als Nachklärbecken, Immunisierung der Brütlinge oder zur Plantonzucht kann dessen Wasser jedoch auch über die Biotopverrohrung 25 mittels einer oder mehrerer Biotoppumpen 26, welche idealerweise im Pumpensumpf 05 integriert sind, in die Aufzuchttanks 02 befördert werden. Eine Nutzung des Biotoptanks 01 als Nachklärung oder Aufzuchtfutterproduktion ist möglich, da im Biotopbereich 07 des Biotoptanks 01 bedingt durch die Innenbeleuchtung 28 auch Phyto- und Zooplankton wachsen kann. Deren Größensortierung erfolgt über an der Ansaugsteller der Biotopverrohrung 25 angebrachte Wechselsiebe 27. Der in den Lamellen 10 des Vorsedimenter abgesetzte Schlamm wird über die Schlammrohre 29 zu einem Dekantier 30 mittels einer Schlammpumpe 31 gefördert, dort eingedickt und über einen Ablass 32 entsorgt. Das anaerobe, nun nur noch feine Teilchen beinhaltende Abwasser fließt über die Denitrifikationspumpe 33 oder über Niveauunterschiede durch die Denitrifikationsleitung 34 in die Denitrifikationskammer 35, wohin es durch eine zusätzliche UV-Lampe 36 geleitet und über die Denitrifikationspumpe 33 im Kreis befördert wird. Die bakteriellen Denitrifikation benötigt kurze Kohlenstoffketten als C-Quelle, die hier durch die Aufspaltung langer Moleküle mittels des UV-Lichts 36 entstehen und durch die Denitrifikationspumpe(n) 33 im Kreislauf zum Ort des Prozesses bewegt werden. Enthaltene Substrate ähnlich der Nitrifikation I erhöhen die Oberfläche des Biofilm. Durch die Konstruktion besteht auch kaum Gefahr der Störung des Biofilm durch zu hohe Sauerstoffkonzentrationen, da über den Dekantier 30 nur sauerstoffarmes Wasser zugeführt werden kann. Damit ist diese spezifische Form der nachgeschalteten Denitrifikation zum Einen selbstfütternd und durch leichte Schlammteilchenrückführung zum Anderen unabhängig von Kohlenstoffzusätzen da durch die UV-Bestrahlung im kontinuierlich neue kurzkettige C-Verbindungen abgespalten werden. Die entsprechende Berechnung der Massen und des Fließgleichgewichts kann artspezifisch erfolgen und gezielt den gesamten Nitratgehalt des Systems auf tolerierbaren Werten stabil halten, da das nun Nitrat arme Wasser wieder in den Pumpensumpf und damit in den Gesamtkreislauf eingemischt wird. Zur Überwachung der Denitrifikation genügt eine Redoxsonde 37 im Denitrifikationskreislauf, Tests für das Schlammalter entfallen. Für die Zuchtbereiche ist in der Abflussverrohrung 04 eine Kombination von 38 Sauerstoff- und pH-Sonde angebracht. Die Niveauunterschiede und die Art der Integration des Kompaktfilters 06 in den Pumpensumpf 05 muss Kunden spezifisch mit geringen Niveaudifferenzen konzipiert sein. Zu den weiteren Besonderheiten gehört eine Abfischvorrichtung. Sie beruht auf einem Drehmechanismus, bestehend aus der Drehwelle 39, den Haltelagern 40 der Aufzuchttanks, den Stützlagern des Wirtstanks 41 und dem Stützlager 42 des Zugankers 43. Letztere stabilisiert die Form des Wirtstanks 01. Die Aufzuchttanks 02 drehen sich, sobald die Abfischöffnungen 44 geöffnet werden und durch den Wasserabfluss Auftriebskräfte auf die Aufzuchttanks 02 einwirken, um die Drehwelle 39. Die Fische können dann leicht von oben entnommen werden, da sie sich im Frontbereich sammeln oder aus der Abfischverrohrung 45 beliebig weitergeleitet werden. Die Wartung des Aufzuchttanks 02 wird ebenfalls erleichtert, die Siebe des Aufzuchttanks 46 können getauscht werden. Da die Wassereinläufe der Aufzuchttanks mit Filterwasser 47 und die Wassereinläufe der Aufzuchttanks mit Biotopwasser 48, wie es in 2 angedeutet ist, oberhalb der Aufzuchttanks 02 angebracht sind, können die Tiere während des Kippvorgangs weiter versorgt werden und es steht genügend Wasser für Sortiermaschinen zur Verfügung.
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4 zeigt die Tank In Tank Vorrichtung zur Zucht und Hälterung von Wasserorganismen in Kreislaufanlagen zu Lande mit zentraler Vorsedimentationsstufe 03 und separatem Kompaktfilter 06 in der Vorderansicht im Schnitt A-D aus 1. Man erkennt neben der integrierten Bodenheizung 65, die aus gebohrten Hohlkammerplatten gefertigt ist auch die Form der Vorsedimentation 03, die enthaltenen Lamellenfilterblöcke 10 und die Sicherungen 66 der Aufzuchttanks, welche die Aufzuchttanks 02 gegen Abkippen nach unten schützen, im Falle dass nicht genügend Wasser im Biotopbereich 07 des Wirtstanks vorhanden ist. Im Normalfall schwimmen die Aufzuchttanks 02 selbstständig, insofern ihr Auftrieb richtig berechnet wurde. Das Partikel belastete Abwasser gelangt über die Abwasserverrohrung 04 in den unteren Teil der Vorkammer 09 des Vorsedimenters 03. Auf dem Weg durch die Lamellen 10 werden Feststoffe abgestreift und sinken ab. Das Wasser läuft dann in den Pumpensumpf 05 über. Die Form des Vorsedimenters 03 verhindert ein Aufheizen des Schlamms von unten, da dort ein keilförmiger Abschnitt des Biotopbereichs 07 unterliegt, der mit dem nebenan befindliche Pumpensumpf 05 die Heizwärme von unten aufnimmt. Im Zulauf des Verteilungskreislaufes des regenerierten Wassers erkennt man ein Sieb 67, welches die Pumpe 21 vor groben Teilen schützt, die sich möglicherweise aus den im Siebkorb 17 befindlichen Substraten lösen und in die Entgasungszone 68 der Nitrifikation II aufschwimmen. Aufgrund der bei dieser Ausführung entstehenden Niveauunterschiede zwischen der im Kompaktfilter befindlichen Nitrifikation 15, 19, 68 und des Pumpensumpfes 05 ist bei der Nitrifikationspumpe 13 ein Rückschlag zu integrieren.
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5 zeigt einen vereinfachten Ausschnitt des Wirtstanks 01 mit separierten Vorsedimentstufen 69 in Aufsicht. Anstatt eines zentralen Vorsedimenter 03 werden hier den Aufzuchttanks 02 direkt dezentrale Vorsedimentationstanks 69 nachgeschaltet, was eine individuellere Kreislaufführungen ermöglicht und die Wege bis zum Vorgang der Sedimentation verkürzt. Das Abwasser fließt durch die Siebe des Aufzuchttanks 46 und Abflusssiphons der Aufzuchttanks 08 in die Vorkammern der Vorsedimenter 09, anschließend durch die Lamellen der Sedimenter 10, um dann über die Sedimenterüberläufe 11 die abführende dezentrale Verrohrung 70 zu erreichen. Diese führt dann von Partikeln befreites Wasser in den Pumpensumpf 05. Der Klärschlamm kann durch den Schlammablass 71 und die folgenden Schlammrohre 29 zum Dekantier 30 befördert werden. Die dezentralen Vorsedimenter 69 sind gleichzeitig Zuganker für den Wirtstank 01 und damit Befestigung der Gegenlager 42. Ihr innerer Aufbau ist von seiner Struktur dem zentralen Vorsedimenter 03 gleich. Das überlaufende Wasser fließt jedoch erst in eine kleine Sammelkammer 72 bevor es die abführende Verrohrung 70 erreicht.
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6 zeigt einen Aufzuchttank 02 zum Aufwuchs der Fische in seiner einfachen Form in der Symmetriemitte geschnitten. Feste Stoffe gleiten unterstützt durch die Wassereinläufe 47, 48 mit entsprechend gestalteter Strömung entlang der schrägen Bodenplatte 73 zur Sedimentsenke 74, wo sie durch ein Sieb 46, welches die Tiere zurückhält, mit dem Wasser in die Abwasserverrohrung 04 gelangen. Eine Querschnittsverengung im Abflusssiphon 08 sorgt für ausreichenden Sog, um die Kotteilchen und Futterreste mit Wasser abzutransportieren. Zum Siebwechsel ist eine Verschraubung 77 angebracht. Bei steigendem Aufzuchttank hebt das Siphon 08 aus dem Abflusstrichter 78 ab und unterbricht damit die Verbindung zum Fallrohr 79 des Abwassers. Bei Absenken erleichtert der Trichter 78 den Anschluss. In Front des Aufzuchttanks befindet sich die Abfischöffnung 44 mit Stopfen 75, Schott 76 und die flexible Abfischverrohrung 45 durch die die Ernte vorgenommen wird. Der hintere Teil hebt sich aufgrund des entstehenden Auftriebs automatisch, da sich der Aufzuchttank 02 um die Drehwelle 39 bewegt.
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7 zeigt den Kompaktfilter 06, als Beistellversion, im Schnitt durch Dekantier 30 und Denitrifikation 35. Zu erkennen ist die Denitrifikationsleitung 34, die ihr Wasser dauerhaft aus dem Denitrifikationstank 35 oder sporadisch aus dem Dekantier 30 bezieht. Bei Bezug aus Ersterem wird gasförmiger Stickstoff aufgrund des Nitratabbaus abgegeben, bei Letzterem muss der Denitrifikationstank überschüssigen Wasser aus der Überlaufsöffnung 81 in den Pumpensumpf 05 abgeben, wo es in die Nitrifikation einbezogen wird, um eventuelle Nitritreste abzubauen. In diesem Falle kann in den nun leeren Dekantier 30 über die Schlammverrohrung 29 sedimentreiches Wasser bezogen werden. Siebe 80 halten die Substrate zurück, auch für den Fall der Wasserabgabe über den Ablass 57. Im Tank der Nitrifikation I 15 ist dies ebenso gebaut.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Wirts- und Biotoptank
- 02
- Aufzuchttanks
- 03
- Zentraler Vorsedimentationstank
- 04
- Abwasserverrohrung
- 05
- Pumpensumpf
- 06
- Kompaktfilter
- 07
- Biotopbereich des Wirtstanks
- 08
- Abflusssiphons der Aufzuchttanks
- 09
- Vorkammer des Vorsedimenter
- 10
- Lamellen des Sedimenter
- 11
- Sedimenterüberlauf
- 12
- Nitrifikationsleitung
- 13
- Nitrifikationspumpe(n) mit Rückschlagventil
- 14
- Venturidüse(n)
- 15
- Nitrifikationstank I
- 16
- Substrat für bewegten Biofilm
- 17
- Siebkorb
- 18
- Substrat für festen Biofilm
- 19
- Nitrifikationstank II
- 20
- Nitrifikationsüberlauf
- 21
- Verteilungspumpe des regenerierten Wassers
- 22
- Versorgungsleitung des regenerierten Wassers
- 23
- UV-Klärer zur Entkeimung des Versorgungswassers
- 24
- Überlauf der Abwasserverrohrung
- 25
- Biotopverrohrung
- 26
- Biotoppumpe(n)
- 27
- Biotopsieb(e) zum Austausch
- 28
- Biotopinnenbeleuchtung
- 29
- Schlammrohre
- 30
- Dekantier
- 31
- Schlammpumpe(n)
- 32
- Ablass Dekantier
- 33
- Denitrifikationspumpe
- 34
- Denitrifikationsleitung
- 35
- Denitrifikationskammer
- 36
- Denitrifikations-UV-Lampe
- 37
- Denitrifikations-Redoxsonde
- 38
- Kombination von Sauerstoff und pH-Sonde
- 39
- Drehwelle der Abfischvorrichtung
- 40
- Haltelager der Aufzuchttanks
- 41
- Stützlager des Wirtstanks
- 42
- Stützlager des Zugankers
- 43
- Zuganker des Wirtstanks
- 44
- Abfischöffnung
- 45
- Flexible Abfischverrohrung
- 46
- Sieb des Aufzuchttanks
- 47
- Wassereinläufe Aufzuchtbecken Filterwasser
- 48
- Wassereinläufe Aufzuchtbecken Biotopwasser
- 49
- Rahmen Kompaktfilter
- 50
- Rahmen Brücke
- 51
- Brückenstütze
- 52
- Kontrollautomat
- 53
- Oberbeleuchtung
- 54
- Halterung der Verrohrungen des Zustroms
- 55
- Abdeckungen
- 56
- Abluft
- 57
- Zustrom Bodenheizung
- 58
- Abgang Bodenheizung
- 59
- Leerlaufstutzen Denitrifikationstank
- 60
- Leerlaufstutzen Nitrifikationstank I
- 61
- Leerlaufstutzen Pumpensumpf
- 62
- Leerlaufstutzen Vorsedimenter
- 63
- Leerlaufstutzen Biotopbereich des Wirtstanks
- 64
- Schott Innenbeleuchtung
- 65
- Bodenheizung
- 66
- Sicherung Aufzuchttank
- 67
- Sieb Verteilungskreislauf des regenerierten Wassers
- 68
- Entgasungszone Nitrifikation II
- 69
- dezentrale Vorsedimentationstanks und Zuganker
- 70
- abführende Verrohrung der dezentralen Vorsedimentationstanks
- 71
- Schlammablass der dezentralen Vorsedimentationstanks
- 72
- Sammelkammer der dezentralen Vorsedimenter
- 73
- schrägen Bodenplatte der Aufzuchttanks
- 74
- Sedimentsenke der Aufzuchttanks
- 75
- Stopfen der Abfischöffnung
- 76
- Absperrschott der Abfischöffnung
- 77
- Verschraubung
- 78
- Abflusstrichter
- 79
- Fallrohr
- 80
- Siebe der Bioreaktoren Nitrifikation/Denitrifikation
- 81
- Überlaufsöffnung Denitrifikation
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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