DE202020103976U1 - Aquaculture system - Google Patents
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Abstract
Aquakultursystem für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2), insbesondere Fischen, und von Pflanzen (4), wobei das Aquakultursystem eine Aquakulturanlage (1) für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2), insbesondere Fischen, mit einem Kulturbehälter (6) mit Kulturwasser (5) für aquatische Lebewesen (2) sowie mit einem Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) und mit einer Fluidverbindung (12) mit einem die Behälter (6,23) verbindenden Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Aquakultursystem (90), insbesondere in dem Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4), ein Pflanzendünger (86) angeordnet ist, der Kohle (80) und darin enthaltene, insbesondere gebundene, Gülle (84) aufweist. Aquaculture system for the rearing of aquatic organisms (2), in particular fish, and of plants (4), the aquaculture system being an aquaculture system (1) for the rearing of aquatic organisms (2), in particular fish, with a culture container (6) with culture water (5) for aquatic organisms (2) and with a container (23) for growing plants (4) and with a fluid connection (12) with a circuit (13) for the culture water (5) connecting the containers (6, 23) characterized in that a plant fertilizer (86) is arranged in the aquaculture system (90), in particular in the container (23) for growing plants (4), the coal (80) and, in particular, bound liquid manure (84) contained therein ) having.
Description
Die Erfindung betrifft ein Aquakultursystem mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Vorrichtungshauptansprüche.The invention relates to an aquaculture system with the features in the preamble of the independent main device claims.
Eine Aquakulturanlage nebst Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, ist aus der
Die
Eine andere Aquakulturanlage mit pflanzlichem Fischfutter und einer Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle ist aus der
Die
Die
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Aquakulturtechnik aufzuzeigen.It is the object of the present invention to show a further improved aquaculture technique.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Vorrichtungshauptansprüchen.The invention solves this problem with the features in the independent main device claims.
Die beanspruchte Aquakulturtechnik, d.h. das Aquakultursystem und das zugehörige Kultivierungsverfahren, haben mehrere Vorteile hinsichtlich Funktion, Effizienz, Umweltverträglichkeit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit.The claimed aquaculture technology, i.e. the aquaculture system and the associated cultivation process, have several advantages in terms of function, efficiency, environmental compatibility, sustainability and economic viability.
Das Aquakultursystem kann eine Aquakulturanlage und weitere Systemkomponenten umfassen. Die weiteren Systemkomponenten erhöhen die Nachhaltigkeit und die Umweltverträglichkeit der Aquakulturtechnik. Die Aquakulturtechnik, insbesondere die Aquakulturanlage und die Zuchtverfahren, können natürlich, nachhaltig und rückstandsfrei sein. Für das Aquakultursystem kann auf anderweitig vorhandene Strukturen zurückgegriffen werden. Dies können z.B. Strukturen und Komponenten eines aufgelassenen Kraftwerks, bevorzugt Kohlekraftwerks, sein. Dies führt zu hohen Synergieeffekten und ermöglicht für bisher im Verbrennungsbetrieb von fossilen Brennstoffen emissionskritische Kohlekraftwerke eine neue, effiziente, umweltgünstige und nachhaltige Daseinsberechtigung.The aquaculture system can comprise an aquaculture installation and further system components. The other system components increase the sustainability and environmental compatibility of aquaculture technology. The aquaculture technology, in particular the aquaculture system and the breeding process, can be natural, sustainable and residue-free. Other existing structures can be used for the aquaculture system. This can be, for example, the structures and components of an abandoned power plant, preferably a coal-fired power plant. This leads to high synergy effects and enables a new, efficient, environmentally friendly and sustainable raison d'être for coal-fired power plants that were previously emission-critical in the combustion of fossil fuels.
Besondere Vorteile ergeben sich auch durch eine Koppelung der Aquakulturtechnik mit einer Verwertung von Abfällen, die z.B. aus der Landwirtschaft, insbesondere der Zucht von Landtieren, und/oder von Pflanzen und/oder von Kläranlagen stammen.Particular advantages also result from the coupling of aquaculture technology with the recycling of waste, e.g. from agriculture, in particular from the breeding of land animals, and / or from plants and / or from sewage treatment plants.
In einem ersten Erfindungsaspekt umfasst die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, eine Aquakulturanlage für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen und eine Aufzucht von Pflanzen mit ein oder mehreren entsprechenden Behältern sowie einer Fluidverbindung mit einem Kreislauf für das Kulturwasser. Die Pflanzen können zum Filtern von gelösten Ausscheidungen der gezüchteten aquatischen Lebewesen im Kulturwasser genutzt werden. Die gelösten Ausscheidungen können Nährstoffe für die Pflanzen enthalten.In a first aspect of the invention, aquaculture technology, in particular the aquaculture system, comprises an aquaculture system for rearing aquatic organisms, in particular fish, and rearing plants with one or more corresponding containers and a fluid connection with a circuit for the culture water. The plants can be used to filter dissolved excretions of the cultivated aquatic organisms in the culture water. The dissolved excrement can contain nutrients for the plants.
In dem Aquakultursystem, insbesondere in dem Behälter zur Aufzucht von Pflanzen oder an anderer geeigneter Stelle, ist ein Pflanzendünger angeordnet, der Kohle und darin enthaltene, insbesondere gebundene, Gülle aufweist. Die Gülle kann aus der landwirtschaftlichen Viehzucht, z.B. von Schweinen und/oder Rindern, stammen. Dieser Pflanzendünger kann für eine nachaltige und ausreichende Nährstoffversorgung der Pflanzen dienen.In the aquaculture system, in particular in the container for growing plants or at another suitable location, a plant fertilizer is arranged which has coal and, in particular, bound, liquid manure contained therein. The manure can come from agricultural livestock, e.g. pigs and / or cattle. This plant fertilizer can be used for a sustainable and sufficient supply of nutrients to the plants.
Der Pflanzendünger hat den Vorteil, dass wertvolle Stickstoffverbindungen, z.B. Nitrate, und andere in der Gülle enthaltene Düngewirkstoffe nur allmählich freigegeben werden. Sie müssen ggf. von den Pflanzen geholt werden. Eine Beeinträchtigung des im Kreislauf geführten Kulturwassers und der Aufzucht der aquatischen Lebewesen kann vermieden werden. Andererseits ist der Pflanzendünger für die Pflanzen besonders gut wirksam und nachhaltig. Der Pflanzendünger kann evtl. weitere Zuschlagstoffe, z.B. Phosphorverbindungen, enthalten. Der Pflanzendünger bildet eine Systemkomponente.The plant fertilizer has the advantage that valuable nitrogen compounds, e.g. nitrates, and other active fertilizers contained in the manure are only gradually released. They may have to be fetched from the plants. Impairment of the circulating culture water and the rearing of aquatic organisms can be avoided. On the other hand, the plant fertilizer is particularly effective and sustainable for the plants. The plant fertilizer may contain other additives, e.g. phosphorus compounds. The plant fertilizer is a system component.
Die im Pflanzendünger enthaltene Kohle dient als huminhaltiges Bindemittel. Sie kann von unterschiedlicher Herkunft sein. Es kann sich z.B. um fossile Kohle, insbesondere um Braunkohle handeln. Andererseits kann die Kohle als Holzkohle oder als hydrothermale Kohle ausgebildet sein, welche aus Klärschlamm oder Biomasse, z.B. aus Pflanzen, gewonnen wird. Die beiden letztgenannten Kohlearten haben den Vorteil, dass sie CO2-neutral sind. Für fossile Kohle, insbesondere Braunkohle, ergibt sich der Vorteil, dass diese bisher nur zur Verbrennung genutzte Kohleart auch für andere umweltverträgliche und nachhaltige Zwecke nutzbar ist. Die Energie- und Umweltbilanz ist positiv. Andererseits können vorhandene Strukturen, insbesondere Kohlegruben und Kohlekraftwerke, weitergenutzt und anderen neuen und wertvollen Nutzungen zugeführt werden.The charcoal contained in the plant fertilizer serves as a humic binding agent. It can be of different origins. It can be, for example, fossil coal, in particular lignite. On the other hand, the coal can be designed as charcoal or as hydrothermal coal, which is obtained from sewage sludge or biomass, for example from plants. The last two types of coal mentioned have the advantage that they are CO2-neutral. For fossil coal, in particular lignite, there is the advantage that this type of coal, previously only used for combustion, can also be used for other environmentally friendly and sustainable purposes. The energy and environmental balance is positive. On the other hand, existing structures, in particular coal mines and coal-fired power stations, can continue to be used and other new and valuable uses can be made.
Das Aquakultursystem kann als Systemkomponente eine Kohleversorgung für fossile Kohle, insbesondere Braunkohle, oder für Holzkohle aufweisen. Die Kohleversorgung kann als Lager, als Kohlegrube oder in anderer Weise ausgebildet sein. Das Aquakultursystem kann als Systemkomponente auch eine Aufbereitungsanlage für hydrothermale Kohle aus Klärschlamm oder aus Biomasse beinhalten. Die hydrothermale Kohle kann vor Ort aus Klärschlamm oder aus anderer, z.B. pflanzlicher, Biomasse erzeugt und genutzt werden. Hierbei können auch Nebenprodukte, wie Phosphate in Flüssigphase und dgl. anfallen und genutzt werden, eventuell als weiterer Pflanzendünger. Die hydrothermale Kohle kann selbst Nährstoffe für Pflanzen enthalten und diese umweltverträglich sowie ohne negative Beeinträchtigung des Kulturwasser-Kreislaufs an die Pflanzen abgeben.The aquaculture system can have a coal supply for fossil coal, in particular lignite, or for charcoal as a system component. The coal supply can be designed as a warehouse, a coal mine or in some other way. The aquaculture system can also contain a treatment plant for hydrothermal coal from sewage sludge or from biomass as a system component. The hydrothermal coal can be produced and used on site from sewage sludge or from other, e.g. vegetable, biomass. By-products such as phosphates in the liquid phase and the like can also arise and be used, possibly as further plant fertilizers. The hydrothermal coal can itself contain nutrients for plants and release them to the plants in an environmentally friendly manner and without adversely affecting the culture water cycle.
Außerdem ergibt sich eine günstige Energiebilanz. Die Klärschlämme können von Kläranlagen aus der näheren Umgebung energie- und aufwandsgünstig zugeführt werden. Andere, z.B. pflanzliche, Biomasse kann von Kompostieranlagen etc. bezogen werden. Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Einbindung des Aquakultursystems und der Kläranlagen in eine Industrie- und Gewerbeumgebung.In addition, there is a favorable energy balance. The sewage sludge can be supplied from sewage treatment plants from the surrounding area in an energy-efficient and cost-effective manner. Others, e.g. vegetable, biomass can be obtained from composting plants etc. There are particular advantages when integrating the aquaculture system and the sewage treatment plants into an industrial and commercial environment.
Das Aquakultursystem kann als Systemkomponente eine Aufbereitungseinrichtung für die Erzeugung des besagten Pflanzendüngers aus Kohle und Gülle beinhalten. Dies ist besonders günstig in Verbindung mit einer ebenfalls systeminternen Kohleversorgung und/oder einer Aufbereitungsanlage für hydrothermale Kohle aus Klärschlamm oder Biomasse. Insbesondere für die hydrothermale Kohle können deren Gewinnung und Weiterverwertung im gleichen Aquakultursystem erfolgen. The aquaculture system can contain a processing device as a system component for the production of said plant fertilizer from coal and liquid manure. This is particularly advantageous in connection with a likewise system-internal coal supply and / or a treatment plant for hydrothermal coal from sewage sludge or biomass. For hydrothermal coal in particular, it can be extracted and reused in the same aquaculture system.
Andererseits ist es möglich, Pflanzendünger aus Kohle und Gülle im Überschuss und über den Eigenbedarf für die Aufzucht der aquatischen Lebewesen und der Pflanzen hinaus zu produzieren sowie an die Landwirtschaft oder andere Abnehmer zu vertreiben. Die beanspruchte Aquakulturtechnik kann über die eigentlichen Zwecke hinaus zur Strukturverbesserung in der näheren und weiteren Umgebung genutzt werden.On the other hand, it is possible to produce plant fertilizers from coal and liquid manure in excess and beyond the personal needs for the rearing of aquatic organisms and plants and to sell it to agriculture or other customers. The aquaculture technology claimed can be used beyond its actual purposes for structural improvement in the immediate and wider area.
Das Aquakultursystem und die Aquakulturanlage nach dem ersten Erfindungsaspekt kann weitere Bestandteile beinhalten. Diese können ebenfalls im Kulturwasserkreislauf eingebunden sein. Ein solcher Bestandteil kann z.B. ein Behälter zur Aufzucht von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern sein. Dieser Behälter und die gezüchteten Futtertiere können als Filter für ungelöste Partikel, z.B. Feststoffe, im Kulturwasser genutzt werden, wobei diese Partikel z.B. von Ausscheidungen der gezüchteten aquatischen Lebewesen stammen. Alternativ kann statt der Futtertiere und eines hiervon gebildeten Futtertierfilters eine mechanische Filterung oder eine andere Filtertechnik für die Grobpartikel genutzt werden.The aquaculture system and the aquaculture installation according to the first aspect of the invention can contain further components. These can also be included in the culture water cycle. Such a component can, for example, be a container for rearing food animals, in particular marine worms. This container and the farmed food animals can be used as a filter for undissolved particles, e.g. solids, in the culture water, whereby these particles originate e.g. from excretions of the farmed aquatic organisms. Alternatively, instead of the feed animals and a feed animal filter formed therefrom, mechanical filtering or another filter technology can be used for the coarse particles.
Das Aquakultursystem, insbesondere die Aquakulturanlage, kann alternativ oder zusätzlich als Bestandteil einen Algenreaktor mit Algen, insbesondere einer Algensuspension, aufweisen. Die Algen können zur Ernährung der Futtertiere und ggf. auch der aquatischen Lebewesen genutzt werden.The aquaculture system, in particular the aquaculture installation, can alternatively or additionally have an algae reactor with algae, in particular an algae suspension, as a component. The algae can be used to nourish the food animals and possibly also the aquatic organisms.
In einem zweiten Erfindungsaspekt kann die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen einen Kulturbehälter mit Kulturwasser und einen Behälter zur Aufzucht von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, und eine Fluidverbindung mit einem Kreislauf für das Kulturwasser aufweisen. Die Futtertiere können für die Ernährung der gezüchteten aquatischen Lebewesen eingesetzt werden.In a second aspect of the invention, aquaculture technology, in particular the aquaculture system, can have a culture container with culture water and a container for rearing feed animals, in particular marine worms, and a fluid connection with a circuit for the culture water for the rearing of aquatic organisms. The feed animals can be used to feed the aquatic organisms that have been farmed.
Die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, kann als Systemkomponente einen Speicher mit einer Klimaeinrichtung aufweisen, in dem Eier von Futtertieren gespeichert und in einem nicht zum Schlüpfen von Jungtieren geeignetem Klima gehalten werden können. Die Eier können dank der Klimaeinrichtung insbesondere bei niedriger Temperatur unterhalb der Schlüpftemperatur gehalten werden.The aquaculture technology, in particular the aquaculture system, can have as a system component a memory with an air conditioning device, in which the eggs of feed animals can be stored and kept in a climate that is not suitable for hatching young animals. Thanks to the air conditioning, the eggs can be kept below the hatching temperature, especially when the temperature is low.
Der Speicher mit der Klimaeinrichtung hat den Vorteil, dass die Aufzucht oder Nachzucht von Futtertieren ganzjährig und saisonunabhängig erfolgen kann. Die von den Futtertieren erzeugten Eier können zu einem Großteil aus dem besagten Aufzuchtbehälter oder aus einem Nachzuchtbehälter entfernt und in dem Speicher mit der Klimaeinrichtung zwischengelagert werden. Aus dem verbliebenen Anteil von Eiern im Aufzuchtbehälter oder Nachzuchtbehälter können dann Jungtiere schlüpfen und heranwachsen. Anschließend können nach und nach und chargenweise Eier aus dem Speicher in den Aufzuchtbehälter oder Nachzuchtbehälter zurückgeführt und dort unter geeigneten klimatischen Bedingungen zum Schlüpfen von Jungtieren gebracht werden.The storage facility with the air conditioning system has the advantage that feed animals can be reared or reared all year round and regardless of the season. The eggs produced by the feed animals can for the most part be removed from the said rearing container or from a breeding container and temporarily stored in the store with the air conditioning device. Young animals can then hatch and grow from the remaining eggs in the rearing container or breeding container. Subsequently, eggs can gradually and in batches be returned from the store to the rearing container or breeding container, where they can be hatched under suitable climatic conditions.
Dank der Klimaeinrichtung ist eine Zwischenspeicherung der lebendigen Eier über einen längeren Zeitraum möglich, so dass über das gesamte Jahr oder zumindest über einen Großteil des Jahres verteilt Jungtiere schlüpfen können. Sobald die Jungtiere geschlechtsreif und befruchtet sind, fallen außerdem neue Eier im Behälter für die Aufzucht der Futtertiere an, sodass der Nachschub an Jungtieren gesteuert werden kann und die entnommenen Futtertiere ersetzen kann, die zur Aufzucht der aquatischen Lebewesen oder für eine andere Verwertung, z.B. zur Erzeugung von Hämoglobin oder Blutplasma, genutzt werden.Thanks to the air conditioning, it is possible to temporarily store the living eggs over a longer period of time, so that young animals can hatch over the entire year or at least over a large part of the year. As soon as the young animals are sexually mature and fertilized, there are also new eggs in the container for rearing the food animals, so that the replenishment of young animals can be controlled and the removed food animals can replace those used for rearing the aquatic organisms or for another use, e.g. for Generation of hemoglobin or blood plasma.
Ein Speicher, ggf. mit Klimaeinrichtung, kann auch für Eier von den gezüchteten aquatischen Lebewesen und ggf. für deren Nachzucht vorgesehen sein.A store, possibly with air conditioning, can also be provided for eggs from the aquatic creatures that have been bred and, if necessary, for their offspring.
Das Aquakultursystem, insbesondere die Aquakulturanlage, nach dem zweiten Erfindungsaspekt kann einen oder mehrere weitere Bestandteile beinhalten. Diese können ebenfalls im Kulturwasserkreislauf eingebunden sein. Ein solcher Bestandteil kann z.B. ein Behälter zur Aufzucht von Pflanzen sein. Dieser kann als Pflanzenfilter der vorgenannten Art genutzt werden. Ferner kann ein Algenreaktor mit Algen, insbesondere einer Algensuspension, vorhanden sein. Der Aufzuchtbehälter von Pflanzen bzw. der Pflanzenfilter und der Algenreaktor sind vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich. Eine Filterung von gelösten Ausscheidungen der gezüchteten aquatischen Lebewesen im Kulturwasser kann auch mit einer anderen Filtertechnik erreicht werden. Statt der Algen kann andere und anderweitig gewonnene Biomasse eingesetzt werden.The aquaculture system, in particular the aquaculture installation, according to the second aspect of the invention can contain one or more further components. These can also be included in the culture water cycle. Such a component can, for example, be a container for growing plants. This can be used as a plant filter of the aforementioned type. Furthermore, an algae reactor with algae, in particular an algae suspension, can be present. The growing container for plants or the plant filter and the algae reactor are advantageous, but not absolutely necessary. A filtering of dissolved excretions of the cultured aquatic organisms in the culture water can also be achieved with another filter technique. Instead of the algae, other biomass obtained from other sources can be used.
Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Kombination der Aquakulturtechnik, insbesondere Aquakultursysteme, nach dem ersten und zweiten Erfindungsaspekt.Particular advantages result from a combination of aquaculture technology, in particular aquaculture systems, according to the first and second aspect of the invention.
Die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, kann eine zusätzliche Verwertung für Futtertiere und/oder Pflanzen und/oder Algen aufweisen. Hierdurch ergibt sich eine gesteigerte wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit und eine Verbesserung der Nachhaltigkeit und der Umweltunterstützung.The aquaculture technology, in particular the aquaculture system, can have an additional utilization for feed animals and / or plants and / or algae. This results in an increased economic possibility of use and an improvement in sustainability and environmental support.
Die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, ermöglichen eine skalierbare Produktion von Futtertieren, Pflanzen und Algen, die über den internen Bedarf der Aquakulturtechnik für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen hinausgeht. Insbesondere können Pflanzen und Algen im Überschuss produziert und eigenständig vermarktet werden. Der auf Kohle und Gülle basierende Pflanzendünger ist hierfür von besonderem vorteil. Pflanzen und Algen können als Nahrungsmittel, als Grundstoffe für die Produktion von Kosmetika, Medikamenten und zu anderen Zwecken eingesetzt werden. Algen können auch als Brennstoff verwendet werden. Die Futtertiere, insbesondere die marinen Würmer, können für die besagte Produktion von Hämoglobin bzw. Blutplasma, als Nahrungsmittel oder auch als Köder oder dgl. eingesetzt werden.Aquaculture technology, in particular the aquaculture system, enables scalable production of feed animals, plants and algae that goes beyond the internal requirements of aquaculture technology for the rearing of aquatic organisms. In particular, plants and algae can be produced in excess and marketed independently. The plant fertilizer based on coal and liquid manure is particularly advantageous for this. Plants and algae can be used as food, as raw materials for the production of cosmetics, medicines and for other purposes. Algae can also be used as fuel. The food animals, in particular the marine worms, can be used for the said production of hemoglobin or blood plasma, as food or as bait or the like.
Das Aquakultursystem kann als Systemkomponente eine eigene Energieversorgung aufweisen. Diese kann z.B. einen mit Holzkohle oder hydrothermaler Kohle betriebenen Energieerzeuger aufweisen. Hierdurch ergibt sich eine weitere und systemimmanente Nutzungsmöglichkeit für die Kohle. Die CO2-Neutralität ist hier ebenfalls von Vorteil. Mit der Energieversorgung können eine Klimahalle, die Klimaeinrichtung des Speichers und andere Verbraucher innerhalb des Aquakultursystems mit Energie versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich sind andere Energiearten nutzbar, z.B. Sonnenenergie, Biogas, Windkraft oder dgl.. Die Energieversorgung kann entsprechende zusätzliche oder alternative Ausbildungen haben.The aquaculture system can have its own energy supply as a system component. This can, for example, have an energy generator operated with charcoal or hydrothermal coal. This results in a further and system-immanent possibility of using the coal. The CO2 neutrality is also an advantage here. The energy supply can be used to supply a climate hall, the storage facility's climate control system and other consumers within the aquaculture system with energy. Alternatively or additionally, other types of energy can be used, e.g. solar energy, biogas, wind power or the like. The energy supply can have corresponding additional or alternative designs.
Die Aquakulturtechnik, insbesondere das Aquakultursystem, kann eine eigene und neue Infrastruktur haben. Es ist aber auch eine Integration in bestehende Strukturen, z.B. in ein aufgelassenes Kraftwerk, möglich. Besondere Vorteile ergeben sich bei einem Kohlekraftwerk. Hier sind einige der vorgenannten Systemkomponenten bereits vorhanden. Dies betrifft große Behälter und Fluidverbindungen, die für die besagte Aufzucht von aquatischen Lebewesen, Pflanzen und Futtertieren sowie Algen genutzt werden können. Auch eine Energieversorgung nebst Energieerzeuger sind vorhanden. Außerdem gibt es großräumige Hallen für die Unterbringung der besagten Systemkomponenten. Ein aufgelassenes Kraftwerk, insbesondere Kohlekraftwerk, kann dadurch einer neuen Nutzung zugeführt werden und muss nicht abgerissen werden. Ein Aquakultursystem kann mit Vorteil in bestehende Industrieumgebungen integriert werden und kann in vorteilhafter Weise vorhandene Ressourcen unter Wahrung von Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit nutzen.Aquaculture technology, especially the aquaculture system, can have its own and new infrastructure. However, it can also be integrated into existing structures, e.g. in an abandoned power plant. A coal-fired power station has particular advantages. Some of the aforementioned system components are already present here. This concerns large containers and fluid connections that can be used for the said rearing of aquatic organisms, plants and feed animals as well as algae. An energy supply and an energy generator are also available. There are also spacious halls for accommodating the said system components. An abandoned power plant, in particular a coal-fired power plant, can thus be put to a new use and does not have to be demolished. An aquaculture system can advantageously be integrated into existing industrial environments and can advantageously use existing resources while maintaining sustainability and environmental compatibility.
Die in einem Aquakultursystem eingesetze Aquakulturanlage kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, z.B. gemäß der
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Der Aufwand für die Fütterung der aufgezogenen aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, kann durch die Fütterung mittels einer in die Aquakulturanlage integrierten Futterproduktion und mit den Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, wesentlich reduziert werden. Der Wasserverbrauch ist ebenfalls sehr gering. Es kann ein natürlicher Fütterkreislauf für die aquatischen Lebewesen gebildet werden. Ein Einsatz von anderen organischen Futtermitteln, insbesondere Fischmehl, sowie von Antibiotika kann entfallen.The outlay for feeding the reared aquatic organisms, in particular fish, can be significantly reduced by feeding by means of a feed production integrated into the aquaculture system and with the feed animals, in particular marine worms. The water consumption is also very low. A natural feeding cycle for aquatic organisms can be created. There is no need to use other organic feed, in particular fish meal, or antibiotics.
Die Futtertiere nehmen einerseits die partikulären Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen oder auch sonstige ungelöste Partikel im Kulturwasser auf und können dadurch eine Filterfunktion als Futtertierfilter erfüllen. Die Futtertiere können ihrerseits mit diesen Partikeln sowie mit Algen, insbesondere Mikroalgen aus einem Algenreaktor ernährt werden. Die Aquakulturanlage weist ferner einen Filter für die im Kulturwasser gelösten Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen auf. Hierfür eignet sich besonders ein Pflanzenfilter.On the one hand, the feed animals absorb the particulate excretions of the aquatic organisms or other undissolved particles in the culture water and can thus fulfill a filter function as a feed animal filter. The feed animals can for their part be fed with these particles as well as with algae, in particular microalgae from an algae reactor. The aquaculture system also has a filter for the excretions of the aquatic organisms dissolved in the culture water. A plant filter is particularly suitable for this.
Vorteilhafterweise ist ein zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser im Kreislauf des Kulturwassers angeordnet. Die Anordnung dieses zusätzlichen Vorratsbehälters ermöglicht eine Optimierung der Aufzucht der aquatischen Lebewesen, Futtertiere, Pflanzen und Algen. Die für die jeweilige Aufzucht benötigten Kulturwassermengen können in ausreichender Größe und getrennt voneinander bereit gestellt werden.An additional storage container for the culture water is advantageously arranged in the culture water circuit. The arrangement of this additional storage container enables an optimization of the rearing of aquatic organisms, food animals, plants and algae. The amounts of culture water required for the respective rearing can be made available in sufficient size and separately from one another.
Außerdem können Filterfunktionen für das Kulturwasser bzw. den Filterkreislauf verbessert werden. Partikuläre Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, können von den Futtertieren gefressen werden und können sich ggf. in deren Behälter ablagern. Gelöste Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, können von den Pflanzen aufgenommen werden und können sich ggf. in deren Behälter ablagern. Dieser mehrstufige Filterprozess und der Filterkreislauf mit einem Futtertierfilter und einem Pflanzenfilter können optimiert werden. Insbesondere können die mehreren Filterfunktionen oder Filterstufen voneinander getrennt und eigenständig sowie bedarfsgerecht gesteuert werden. In addition, filter functions for the culture water or the filter circuit can be improved. Particulate excretions from aquatic organisms, in particular fish, can be eaten by the feed animals and can possibly be deposited in their containers. Dissolved excretions from aquatic organisms, especially fish, can be absorbed by the plants and can possibly be deposited in their containers. This multi-stage filter process and the filter circuit with a feed animal filter and a plant filter can be optimized. In particular, the multiple filter functions or filter stages can be controlled separately from one another and independently and as required.
Der zusätzliche Vorratsbehälter kann eine Pufferfunktion für das Kulturwasser haben. Die Kulturwasserzufuhr zu den verschiedenen Behältern für die besagten Aufzuchten kann bedarfsweise gesteuert werden. Die Zufuhrmengen zu diesen Behältern und/oder die Zyklen in den Filterstufen können unabhängig voneinander eingestellt werden. Der zusätzliche Vorratsbehälter ermöglicht insbesondere die Bildung von Unter-Kreisläufen des Kulturwassers. Diese können jeweils eigenständig an den zusätzliche Vorratsbehälter für das Kulturwasser angeschlossen sein und und können jeweils eigenständig gesteuert werden. Der Kreislauf des Kulturwassers kann durch einen oder mehrere Unter-Kreisläufe untergliedert oder ergänzt werden.The additional storage container can have a buffer function for the culture water. The supply of culture water to the various containers for said rearing can be controlled as required. The feed quantities to these containers and / or the cycles in the filter stages can be set independently of one another. The additional storage tank enables, in particular, the formation of sub-circuits for the culture water. These can each be independently connected to the additional storage tank for the culture water and can each be controlled independently. The culture water cycle can be subdivided or supplemented by one or more sub-cycles.
Der zusätzliche Vorratsbehälter kann im Filterkreislauf zwischen den Futtertierfilter und den Pflanzenfilter geschaltet sein. Die beiden Filter sind dadurch nicht unmittelbar miteinander gekoppelt. Die Koppelung erfolgt mittelbar über den zusätzlichen Vorratsbehälter. Hier kommen die getrennt gefilterten Teilmengen des Kulturwassers zusammen und vermischen sich. Der zusätzliche Vorratsbehälter kann auch parallel im Filterkreislauf geschaltet sein.The additional storage container can be connected in the filter circuit between the animal feed filter and the plant filter. As a result, the two filters are not directly coupled to one another. The coupling takes place indirectly via the additional storage container. This is where the separately filtered subsets of the culture water come together and mix. The additional storage container can also be connected in parallel in the filter circuit.
Der Behälter zur Aufzucht von Pflanzen kann eigenständig mit einer Fluidverbindung an den besagten Vorratsbehälter angeschlossen sein. Hierdurch kann ein eigenständiger Unter-Kreislauf für die Filterung der gelösten Ausscheidungen im Kulturwasser gebildet werden.The container for growing plants can be independently connected to said storage container with a fluid connection. As a result, an independent sub-cycle can be formed for filtering the dissolved excretions in the culture water.
Der Behälter zur Aufzucht von Futtertieren kann ebenfalls eigenständig mit einer Fluidverbindung an den besagten Vorratsbehälter angeschlossen sein. Hierdurch kann ein eigenständiger Unter-Kreislauf für die Versorgung der Futtertiere gebildet werden.The container for rearing feed animals can also be independently connected to said storage container with a fluid connection. As a result, an independent sub-cycle can be formed for the supply of the feed animals.
Der Behälter zur Aufzucht von Futtertieren kann auslassseitig über eine Fluidverbindung mit einem Fluidzulauf des Vorratsbehälters für das Kulturwasser verbunden sein. Einlassseitig kann der Futtertierbehälter mit dem Kulturbehälter und dem zusätzlichen Vorratsbehälter für das Kulturwasser verbunden sein. Die Fluidabläufe des Kulturbehälters und des besagten Vorratsbehälters können verbunden sein. Hierdurch kann ein Unter-Kreislauf für die Filterung der partikulären Ausscheidungen gebildet werden.The container for rearing feed animals can be connected on the outlet side via a fluid connection to a fluid inlet of the storage container for the culture water. On the inlet side, the animal feed container can be connected to the culture container and the additional storage container for the culture water. The fluid outlets of the culture container and said storage container can be connected. In this way, a sub-circuit for filtering the particulate excretions can be formed.
In einem weiteren Erfindungsaspekt kann der Algenreaktor mit einem weiteren Unter-Kreislauf an den Futtertierbehälter eigenständig angeschlossen sein. Die Futtertiere können mit Algen, insbesondere einer Algensuspension, aus dem Algenreaktor gefüttert werden. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.In a further aspect of the invention, the algae reactor can be independently connected to the animal feed container with a further sub-circuit. The feed animals can be fed with algae, in particular an algae suspension, from the algae reactor. An additional storage tank for the culture water arranged in the culture water circuit is advantageous, but not absolutely necessary.
Die Futtertiere können neben den Algen mit im Kulturwasser enthaltenen Nährstoffen gefüttert werden. Es wird ein eigenständiger Fütterkreislauf für die Futtertiere gebildet. Dieser Unter-Kreislauf für die Fütterung kann von dem vorgenannten Unter-Kreislauf für die Filterung der partikulären Ausscheidungen bedarfsweise getrennt werden. Hierfür ist es außerdem günstig, wenn mindestens zwei Gruppen von jeweils ein oder mehreren Futtertierbehältern vorhanden sind.In addition to the algae, the feed animals can also be fed nutrients contained in the culture water. An independent feeding circuit is created for the feed animals. This sub-circuit for feeding can, if necessary, be separated from the aforementioned sub-circuit for filtering the particulate excretions. For this purpose, it is also advantageous if at least two groups of each one or more animal feed containers are available.
Das Kulturwasser kann in geeigneter und schonender Weise aufbereitet werden. Es kann aus frischem Wasser hergestellt werden, das aus einem Brunnen oder einer Wasserleitung oder dgl. stammt. Dem frischen Wasser werden vorzugsweise nur anorganische Nährstoffe, insbesondere Nährsalze, Elektrolyte oder dgl. zugesetzt. Hierdurch kann eine reine Nährstofflösung gebildet werden. Das frische Wasser kann außerdem einer besonders intensiven Filterung unterworfen werden, insbesondere einer Umkehrosmose und/oder einer Ultra-Filtration. Dem Vorratsbehälter für das Kulturwasser können ein oder mehrere weitere Vorratsbehälter vorgeschaltet werden, mit denen die Herstellung und Aufbereitung des Kulturwassers erfolgt. Das Wasser kann Süßwasser oder Salzwasser sein.The culture water can be processed in a suitable and gentle manner. It can be made from fresh water that comes from a well or a water pipe or the like. Preferably only inorganic nutrients, in particular nutrient salts, electrolytes or the like, are added to the fresh water. This allows a pure nutrient solution to be formed. The fresh water can also be subjected to particularly intensive filtering, in particular reverse osmosis and / or ultra-filtration. The storage tank for the culture water can be preceded by one or more additional storage tanks with which the culture water is produced and processed. The water can be fresh water or salt water.
Gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt ist ein Vorratsbehälter für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung vorhanden. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.According to a further aspect of the invention, there is a storage container for an optionally saline nutrient solution. An additional storage tank for the culture water arranged in the culture water circuit is advantageous, but not absolutely necessary.
Der Vorratsbehälter für die Nährstofflösung ist z.B. dem Vorratsbehälter für das Kulturwasser vorgeschaltet. Die aus frischem Wasser bestehende Nährstofflösung ist noch nicht mit Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen belastet. Der Vorratsbehälter für die Nährstofflösung kann über eine Fluidverbindung eigenständig mit dem Pflanzenbehälter verbunden sein. Hierdurch können ein weiterer Unter-Kreislauf und ein eigenständig erfinderischer Nährstoffkreislauf für die Pflanzen gebildet werden.The storage tank for the nutrient solution is e.g. upstream of the storage tank for the culture water. The nutrient solution consisting of fresh water is not yet contaminated with excretions from aquatic organisms. The storage container for the nutrient solution can be independently connected to the plant container via a fluid connection. As a result, another sub-cycle and an independently inventive nutrient cycle can be formed for the plants.
Die beanspruchte Aquakulturtechnik ermöglicht einen Mehrfachnutzen. In einem weiteren Erfindungsaspekt können die Aufzuchten von aquatischen Lebewesen, Futtertieren, Pflanzen und Algen mengenmäßig voneinander entkoppelt werden und sind eigenständig skalierbar.The claimed aquaculture technology enables multiple benefits. In a further aspect of the invention, the rearing of aquatic organisms, feed animals, plants and algae can be quantitatively decoupled from one another and are independently scalable.
Die Aquakulturanlage und das Verfahren können zur getrennten und eigenständig scalierbaren Produktion von Algen, Futtertieren, insbesondere marinen Würmern und Pflanzen, insbesondere jeweils gleicher oder unterschiedlicher Spezien, vorgesehen und ausgebildet sind bzw. eingesetzt werden. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.The aquaculture system and the method can be provided and designed or used for the separate and independently scalable production of algae, feed animals, in particular marine worms and plants, in particular in each case identical or different species. An additional storage tank for the culture water arranged in the culture water circuit is advantageous, but not absolutely necessary.
Die Futtertiere können außer zum Füttern der aquatischen Lebewesen und zum Filtern von partikulären Ausscheidungen auch zu anderen Zwecken benutzt werden. Die Produktionsmengen bzw. Zuchtmengen können entsprechend groß gewählt werden. Die naturnahen Verhältnisse in der Aquakulturanlage und die bevorzugte Vermeidung einer Zugabe von Antibiotika und/oder organischen Nährstoffen, z.B. Fischmehl, für die Fütterung der gezüchteten aquatischen Lebewesen sind hierfür besonders vorteilhaft.In addition to feeding aquatic organisms and filtering particulate excretions, the feed animals can also be used for other purposes. The production quantities or breeding quantities can be selected correspondingly large. The near-natural conditions in the aquaculture facility and the preferred avoidance of the addition of antibiotics and / or organic nutrients, e.g. fish meal, for feeding the farmed aquatic organisms are particularly advantageous for this.
Mit der vorgenannten Aquakulturanlage und dem Kultivierungsverfahren können marine Würmer, insbesondere Wattwürmer, auf natürlichem Wege und ohne Verseuchung mit Antibiotika oder anderen Schadstoffen produziert werden. Die marinen Würmer, insbesondere Wattwürmer, sind naturbelassen und eignen sich besonders als gesundes, natürliches und reines Ausgangsmaterial für die Produktion von Hämoglobin bzw. Blutplasma. Die Wurmproduktion ist mit der beanspruchten Aquakulturtechnik skalierbar. Sie kann zudem eigenständig erfolgen.With the aforementioned aquaculture system and the cultivation method, marine worms, in particular lugworms, can be produced naturally and without contamination with antibiotics or other pollutants. The marine worms, especially lugworms, are natural and are particularly suitable as healthy, natural and pure starting material for the production of hemoglobin or blood plasma. The worm production is scalable with the claimed aquaculture technology. It can also be done independently.
Die Pflanzen können außer zur Filterung von gelösten Ausscheidungen auch zum Verzehr oder zu anderen Zwecken produziert bzw. gezüchtet werden. Der eigenständigen Unter-Kreislauf und der Nährstoffkreislauf mit Anschluss an einen Vorratsbehälter für eine Nährstofflösung sind für eine Skalierung der Pflanzenproduktion besonders vorteilhaft.In addition to filtering dissolved excretions, the plants can also be produced or bred for consumption or other purposes. The independent sub-cycle and the nutrient cycle with connection to a storage container for a nutrient solution are particularly advantageous for scaling up plant production.
Die Aquakulturtechnik kann zur Aufzucht oder Mästung von aquatischen Lebewesen und Futtertieren sowie Pflanzen und Algen benutzt werden. Nach der Ernte kann der Besatz erneuert werden durch Einsatz neuer aquatischer Lebewesen, Futtertiere, Algen und Pflanzen. In einem Erfindungsgedanken ist eine Nachzucht von aquatischen Lebewesen und/oder Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, vorgesehen, die in die Aquakulturanlage und das Kultivierungsverfahren eingebunden sein kann. Hierfür kann jeweils eine entsprechende Nachzuchteinrichtung vorhanden sein. Die Systemkomponente eines Speichers und einer Klimaeinrichtung für die Eier kann eigenständig vorhanden oder einer Nachzuchteinrichtung zugeordnet sein.The aquaculture technology can be used for the rearing or fattening of aquatic organisms and feed animals as well as plants and algae. After the harvest, the stock can be renewed by using new aquatic organisms, food animals, algae and plants. One concept of the invention provides for the breeding of aquatic organisms and / or feed animals, in particular marine worms, which can be integrated into the aquaculture system and the cultivation process. A corresponding breeding facility can be available for this. The system component of a store and an air conditioning device for the eggs can be present independently or be assigned to a breeding device.
Die Nachzuchteinrichtung kann in den Kreislauf des Kulturwassers und/oder der Nährstofflösung eingebunden sein. Mit der Nachzuchteinrichtung können vermehrungsgünstige Umgebungsbedingungen für Elterntiere der aquatischen Lebewesen und/oder Futtertiere geschaffen werden. Hierfür können insbesondere die klimatischen Bedingungen, die Beleuchtung und dgl. beeinflusst werden. Insbesondere können Naturphänomene, wie Vollmond oder dergleichen, simuliert werden, um die Vermehrung bzw. Reproduktion zu stimulieren.The breeding facility can be integrated into the cycle of the culture water and / or the nutrient solution. With the breeding device, environmental conditions favorable to reproduction can be created for parent animals of the aquatic creatures and / or forage animals. For this purpose, in particular the climatic conditions, the lighting and the like can be influenced. In particular, natural phenomena, such as a full moon or the like, can be simulated in order to stimulate multiplication or reproduction.
Die Aquakulturtechnik kann durch die Nachzucht und die anlageneigene Vermehrung und Reproduktion der aquatischen Lebewesen und/oder Futtertiere verselbstständigt und weitestgehend unabhängig von einer permanenten externen Nachlieferung von Jungtieren gemacht werden. Allenfalls ist zur Auffrischung des Genpools ab und zu die Einbringung von neuen Elterntieren oder Eiern nützlich.The aquaculture technology can be made independent and largely independent of a permanent external replenishment of young animals through the breeding and the plant's own propagation and reproduction of the aquatic organisms and / or feed animals. At most is the introduction of new parent animals or eggs useful from time to time to refresh the gene pool.
Die erwähnte eigene Energieversorgung der Aquakulturtechnik, insbesondere des Aquakultursystems, kann z.B. auch eine Solaranlage und/oder eine Biogasanlage umfassen, die z.B. mit einer Überschussproduktion von Algen aus dem Algenreaktor gespeist werden kann. Die Energieversorgung kann in einer Ausführung den Energiebedarf der kompletten Aquakulturanlage und ggf. auch des Aquakultursystems eigenständig, im vollen Umfang und im Dauerbetrieb decken. Sie kann dadurch den Anlagen- und Systembetrieb in Gebieten ohne ausreichendes öffentliches Energieangebot ermöglichen. Besonders günstig ist dabei eine Nutzung von vorhandener Energie aus der Umwelt, z.B. Sonnenstrahlung, Wind oder Wärme. In einer anderen Ausführung ist eine Ausbildung mit einem brennstoffbetriebenen Stromgenerator möglich, der im Dauerbetrieb läuft oder zeitweise, z.B. bei Ausfall einer anderweitigen Energieeinspeisung, z.B. aus einem öffentlichen Stromnetz, oder aus anderen Gründen einspringt. Die Energieversorgung kann z.B. als Notstromaggregat ausgebildet sein.The mentioned own energy supply of aquaculture technology, in particular of the aquaculture system, can e.g. also include a solar system and / or a biogas system, which can be fed e.g. with excess production of algae from the algae reactor. In one version, the energy supply can cover the energy requirements of the entire aquaculture facility and, if necessary, the aquaculture system independently, to the full extent and in continuous operation. It can thus enable plant and system operation in areas without sufficient public energy supply. It is particularly advantageous to use available energy from the environment, e.g. solar radiation, wind or heat. In another version, it is possible to use a fuel-operated power generator that runs continuously or intermittently, e.g. if another energy supply fails, e.g. from a public power grid, or for other reasons. The energy supply can, for example, be designed as an emergency power generator.
Für die autarke Ausbildung ist auch eine programmierbare Steuerung von Vorteil, insbesondere in Verbindung mit einer Kommunikationseinrichtung zur Datenfernübertragung. Die vorgenannte Nachzucht ist ebenfalls nützlich für die Unabhängigkeit und Autarkie.A programmable control is also advantageous for the self-sufficient training, in particular in connection with a communication device for remote data transmission. The aforementioned offspring are also useful for independence and self-sufficiency.
In einem weiteren Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass die Aquakulturanlage als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und Funktionseinheit ausgebildet ist.Another idea of the invention provides that the aquaculture system is designed as a prefabricated and preferably modular structural and functional unit.
Die ggf. autarke Aquakulturanlage kann standardisiert sein und ggf. als skalierbares Baukastensystem bereit gestellt werden. Sie kann im Binnenland und in weiter Entfernung von Gewässern, insbesondere vom Meer, aufgestellt und betrieben werden. Die Nahrungsmittelproduktion kann nahe zu den Verbrauchern gebracht werden.The possibly self-sufficient aquaculture facility can be standardized and, if necessary, provided as a scalable modular system. It can be set up and operated inland and at a great distance from bodies of water, especially from the sea. Food production can be brought close to consumers.
Der Aufwand für Planung, Installation und Betrieb des ggf. autarken Aquakultursystems kann minimiert und vereinfacht werden. Auch die fachlichen Anforderungen an einen Betreiber Aquakultursystems können reduziert werden. Die programmierbare Steuerung entlastet den Betreiber. Die Aquakulturanlage kann ggf. als betriebsfertige Einheit hergestellt und vermarktet werden, z.B. in einem Franchise-System.The effort for planning, installing and operating the possibly self-sufficient aquaculture system can be minimized and simplified. The technical requirements for an aquaculture system operator can also be reduced. The programmable control relieves the operator. If necessary, the aquaculture facility can be manufactured and marketed as a ready-to-use unit, e.g. in a franchise system.
In einem weiteren Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass die Aquakulturanlage eine umgebende Klimahalle mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweist.Another idea of the invention provides that the aquaculture installation has a surrounding climate hall with a device for climate control.
Innerhalb der Klimahalle können günstige klimatische Bedingungen für die Aufzucht und ggf. auch die Nachzucht von Tieren und Pflanzen geschaffen und konstant gehalten werden. Die bevorzugt eigenständige Energieversorgung und eine eigene programmierbare Steuerung sind hierfür von besonderem Vorteil.Within the climatic hall, favorable climatic conditions for the rearing and possibly also the breeding of animals and plants can be created and kept constant. The preferred independent energy supply and its own programmable control are of particular advantage for this.
Die Behälter für die vorgenannten Aufzuchten und die zusätzliche Vorratsbehälter können jeweils einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Die vorgenannten verschiedenen Unter-Kreisläufe können jeweils eine eigene Pumpenanordnung aufweisen.The containers for the aforementioned rearing and the additional storage containers can each be present individually or several times. The various sub-circuits mentioned above can each have their own pump arrangement.
Die jeweiligen Behälter zur Aufzucht von Futtertieren und Pflanzen können jeweils mehrfach vorhanden sein. Für die besagten Behälter empfiehlt sich jeweils eine Turm- oder Kaskadenanordnung, wobei das Kulturwasser die verschiedenen Behälter nacheinander und durch Schwerkraft in einer Kaskade durchfließt. Der Energie- und Pumpaufwand kann reduziert werden. Außerdem lassen die Behälter sich platz- und kostensparend in einem Regal unterbringen. Dies erleichtert auch die Handhabung bei der Zuchtpflege und der Ernte sowie der Instandhaltung.The respective containers for rearing feed animals and plants can each be present several times. A tower or cascade arrangement is recommended for each of the said containers, with the culture water flowing through the various containers one after the other and by gravity in a cascade. The energy and pumping expenditure can be reduced. In addition, the containers can be stored on a shelf to save space and costs. This also facilitates handling during cultivation and harvesting as well as maintenance.
Im Kulturbehälter für die aquatischen Lebewesen und im Behälter zur Aufzucht von Futtertieren sind bevorzugt bodenseitige Substratschichten, insbesondere Sandschichten und/oder Kiesschichten, vorhanden. Im Kulturbehälter können diese Substratböden einen Teil der Futtertiere beherbergen, die dadurch in gewohnter Umgebung weiterleben können und für die aquatischen Lebewesen, insbesondere gründelnde Fische oder Garnelen, eine längerfristige und gut zugängliche Futterquelle bilden. Diese Behälter können einen optimierten Fluidablauf besitzen. Dieser kann getrennte und/oder optimierte Auslassöffnungen für das Kulturwasser und/oder das Substrat besitzen. Er ermöglicht einerseits einen permanenten und dabei kontrollierten Ablauf von Kulturwasser. Andererseits erlaubt er auf einfache Weise einen Abzug der Substratschicht und der darin enthaltenen Futtertiere.In the culture container for the aquatic organisms and in the container for rearing food animals, substrate layers on the bottom, in particular layers of sand and / or layers of gravel, are preferably present. In the culture container, these substrate bottoms can accommodate some of the feed animals, which can therefore continue to live in their familiar surroundings and form a long-term and easily accessible source of feed for aquatic organisms, in particular fish or shrimp that are rooting. These containers can have an optimized fluid drain. This can have separate and / or optimized outlet openings for the culture water and / or the substrate. On the one hand, it enables a permanent and at the same time controlled drainage of culture water. On the other hand, it allows the substrate layer and the feed animals contained therein to be removed in a simple manner.
Die Aquakulturanlage hat ferner den Vorteil eines besonders einfachen konstruktiven und kostengünstigen Aufbaus und Betriebs. Hierbei ist die Anordnung der Behälter in Stapeln von Vorteil. Gleiches gilt für den bevorzugt vertikalen Aufbau der Aquakulturanlage und die Unterbringung in einem Regal.The aquaculture system also has the advantage of a particularly simple, constructive and inexpensive construction and operation. The arrangement of the containers in stacks is advantageous here. The same applies to the preferred vertical structure of the aquaculture system and the placement on a shelf.
Wenn die Aquakulturanlage mit Salzwasser betrieben wird, kann durch eine Flutungseinrichtung eine meeresähnliche Umgebung mit Ebbe und Flut für die Futtertiere und/oder die Pflanzen simuliert werden. Hierdurch können z.B. die Umgebungsbedingungen für salzwassertolerante Pflanzen bzw. Halophyten optimiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein kontinuierlicher Durchflussmodus möglich. Dieser hat insbesondere für die skalierbare Pflanzenproduktion und einen eigenständigen Nährstoffkreislauf mit Anbindung an den Vorratsbehälter für eine Nährstofflösung Vorteile.If the aquaculture facility is operated with salt water, a sea-like environment with ebb and flow can be simulated for the feed animals and / or the plants by means of a flooding device. In this way, for example, the environmental conditions for saltwater-tolerant plants or halophytes can be optimized. Alternatively or additionally, a continuous flow mode is also possible. This has advantages in particular for scalable plant production and an independent nutrient cycle with a connection to the storage container for a nutrient solution.
Wechselnde Wasserstände mit einem intermittierenden Befüllen und Leeren der Behälter für Futtertiere und/oder Pflanzen und eine Simulation von Ebbe und Flut haben weitere Vorteile. Der für eine Zeit stehende Wasserstand führt zu einer Beruhigung und einer längeren Verweildauer des Kulturwassers, was die Aufnahme der partikulären Ausscheidungen und der Algen durch die Futtertiere erleichtert und begünstigt. Bei Ebbe können die Behälter und insbesondere das dortige Substrat trockenfallen. Die partikulären Ausscheidungen und die Algen können sich auf oder im Substrat absetzen, was ebenfalls günstig für die Aufnahme durch die Futtertiere ist. Außerdem können sich durch die wechselnden Wasserstände oder Wasserhöhen zusätzliche Filter- und Spüleffekte im Substratbereich ergeben, die für die Filterfunktion vorteilhaft sind. Ähnliche Effekte und Vorteile bestehen auch bei einem Pflanzenfilter.Changing water levels with intermittent filling and emptying of the containers for feed animals and / or plants and a simulation of ebb and flow have further advantages. The standing water level for a while leads to a calming and a longer residence time of the culture water, which facilitates and favors the uptake of the particulate excretions and the algae by the feed animals. At low tide, the containers and especially the substrate there can fall dry. The particulate excretions and the algae can settle on or in the substrate, which is also beneficial for the ingestion by the food animals. In addition, the changing water levels or water heights can result in additional filter and rinsing effects in the substrate area, which are advantageous for the filter function. Similar effects and advantages also exist with a plant filter.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Aquakulturtechnik angegeben.Further advantageous refinements of aquaculture technology are specified in the subclaims.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
-
1 : Eine schematische Darstellung eines Aquakultursystems mit einer Aquakulturanlage und weiteren Systemkomponenten, -
2 : eine schematische Darstellung einer Aquakulturanlage, -
3 : einen hydraulischen Schaltplan einer Aquakulturanlage, -
4 : eine modifizierte Aquakulturanlage in einer schematischen Draufsicht mit Darstellung von verschiedenen Wasserkreisläufen, -
5 und6 : eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch einen Algenreaktor, -
7 : eine Draufsicht auf einen Kulturbehälter für aquatische Lebewesen, -
8 : eine Stirnansicht des Kulturbehälters gemäßPfeil VIII von 7 , -
9 : eine Schnittdarstellung durch den Kulturbehälter in einer Ansicht gemäßPfeil IX von 7 , -
10 : eine Anordnung von mehreren Behältern zur Aufzucht von Futtertieren in einer perspektivischen Ansicht, -
11 : einen Längsschnitt durch dieAnordnung von 10 , -
12 und13 : eine Schnittdarstellung und eine perspektivische Ansicht eines oberen Futtertierbehälters derAnordnung von 10 , -
14 und15 : eine geschnittene Seitenansicht und eine Draufsicht auf einen unteren Futtertierbehälter derAnordnung von 10 , -
16 : eine Unteransicht eines oberen Futtertierbehälters derAnordnung von 10 , -
17 : einen Fluidablauf mit einem Ablaufrohr und einen Siphon im Längsschnitt, -
18 : eine perspektivische Darstellung eines Fluidzulaufs mit einer Fluidüberleitung, -
19 bis22 : verschiedene Ausbildungsvarianten eines Behälters für die Aufzucht von Pflanzen.
-
1 : A schematic representation of an aquaculture system with an aquaculture facility and other system components, -
2 : a schematic representation of an aquaculture facility, -
3 : a hydraulic circuit diagram of an aquaculture system, -
4th : a modified aquaculture facility in a schematic plan view showing various water cycles, -
5 and6th : a top view and a longitudinal section through an algae reactor, -
7th : a plan view of a culture container for aquatic organisms, -
8th : a front view of the culture container according to arrow VIII of7th , -
9 : a sectional view through the culture container in a view according to arrow IX from7th , -
10 : an arrangement of several containers for rearing feed animals in a perspective view, -
11th : a longitudinal section through the arrangement of10 , -
12th and13th FIG. 11 is a cross-sectional and perspective view of an upper feed container of the arrangement of FIG10 , -
14th and15th FIG. 11 shows a sectional side view and a plan view of a lower animal feed container of the arrangement of FIG10 , -
16 FIG. 11 is a bottom plan view of an upper feed bin of the arrangement of FIG10 , -
17th : a fluid drain with a drain pipe and a siphon in longitudinal section, -
18th : a perspective view of a fluid inlet with a fluid transfer line, -
19th until22nd : different training variants of a container for growing plants.
Die Erfindung betrifft ein Aquakultursystem (
Die Aquakulturanlage (
Der Pflanzendünger (
Die Kohle (
Die hydrothermale Kohle (
In der Aufbereitungsanlage (
In der bevorzugten Ausführungsform wird Braunkohle oder Holzkohle oder hydrothermale Kohle (
Mit dem Energieerzeuger (
Der Speicher (
Das Aquakultursystem (
In der oder den Hallen kann mittels der Energieversorgung (
Die Verwertung (
Die aquatischen Lebewesen (
Die Aquakulturanlage (
Wie
Bei einer Mehrfachanordnung der Behälter (
Das Kulturwasser (
Die Behälter (
Beide Varianten zeigen außerdem mehrere weitere Modifikationen der Aquakulturanlage (
Bei der ersten Variante von
Eine Modifikation betrifft eine Nachzucht (
Eine Modifikation betrifft einen eigenständigen Fütterkreislauf (
Der Kulturbehälter (
In
Alternativ kann der Kulturbehälter (
Die Futtertiere (
Als Futtertiere (
Auf eine nahrungstechnische Modifikation der Futtertiere (
Die Futtertierproduktion kann in einen Wasserkreislauf (
Der Behälter (
Die partikulären Stoffe können partikuläre Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen (
Der Futtertierfilter (
Der Algenreaktor (
Der Algenreaktor (
Die Algensuspension (
Der Behälter (
In
Der Pflanzenfilter (
Die Pflanzen (
Die Pflanzen (
Der Fluidablauf (
Der Pflanzenfilter (
Der oder die Behälter (
Die Flutungseinrichtung (
Eine Erhöhung und Senkung des Wasserstands (
Die bodenseitigen Substratschichten (
Die bodenseitige Substratschicht (
Für die Umwälzung des Kulturwassers (
Gemäß
Ablaufseitig ist der Futtertierfilter (
Der Algenreaktor (
Ein Teil der Fluidverbindungen (
Wie
Der zweite Pumpensumpf (
Die Pumpe (
Die Wasserströme innerhalb der Aquakulturanlage (
Bei der in
Der Behälter (
Die Fluidverbindung (
Der einzeln oder mehrfach vorhandene Behälter (
In der gezeigten Ausführung von
Eingangsseitig sind der Futtertierfilter (
Ein Fluidablauf (
Bei der gezeigten Anordnung sind der Futtertierfilter (
Auslassseitig sind der Futtertierfilter (
Die Pumpensümpfe (
Aus dem gemeinsamen Pumpensumpf (
Der zusätzliche Vorratsbehälter (
Die Aquakulturanlage (
Der Vorratsbehälter (
Wenn eine salzhaltige Nährstofflösung (
Der Vorratsbehälter (
Der zusätzliche Vorratsbehälter (
Die Vorratsbehälter (
Dies kann ggf. weniger Teile, insbesondere nur den oder die Vorratsbehälter (
Gemäß eines Erfindungsaspekts kann die Aquakulturanlage (
Nach einem weiteren Erfindungsaspekt kann die Aquakulturanlage (
Der Algenreaktor (
Die Ernährung der Futtertiere (
In der Aquakulturanlage (
Beim Futtertierfilter (
Die Gruppen der Behälter (
Der Algenreaktor (
Im Wasserkreislauf (
Im Wasserkreislauf (
Die Messeinrichtung (
Der Algenreaktor (
An der Ablaufseite und ggf. an der Zulaufseite kann ein wannenartiger Überlauf (
An der Zulaufseite kann ebenfalls ein oberer Fluidabzug (
Die Fluidabzüge (64,65) können jeweils mehrfach angeordnet sein. Sie können außerdem einstellbar sein. Der untere Fluidablauf (
Am unteren Fluidablauf (
Im Kulturbehälter (
Die Behälter (
In der gezeigten Ausführungsform haben die einzelnen Behälter (
Der Boden (
Die Seitenwand (
In den Behältern (
Die Fluidüberleitung (
Alternativ ist eine andere Ausbildung für andere Kaskadenanordnungen möglich. Die gezeigte Ausbildung von Ablauf (
In der mit Bergen und Tälern versehenen Noppenbahn (
In der Aquakulturanlage (
Die vorbeschriebene Aquakulturanlage (
In einem Erfindungsaspekt ist eine Nachzucht (
Wie
Die Einrichtung (
Die Einrichtung (
Der Nachzucht (
Gemäß eines weiteren Erfindungsaspekts kann das Aquakultursystem (
Das autarke Aquakultursystem (
Ein Energieerzeuger (
Alternativ oder zusätzlich kann die Energieversorgung (
Die Energieversorgung (
An die Energieversorgung (
Das Aquakultursystems (
In einem weiteren Erfindungsaspekt kann das Aquakultursystem (
Die Klimahalle (
In einem weiteren Erfindungsaspekt kann das Aquakultursystem (
Für die skalierbare Produktion sind der zusätzliche Vorratsbehälter für Kulturwasser (
Durch die Skalierbarkeit der Produktion oder Mästung können die Algen, Futtertiere (
In einem zusätzlichen Erfindungsaspekt kann das Aquakultursystem (
Die vorgenannten Erfindungsaspekte und Modifikationen sowie Systemkomponenten des Aquakultursystems (
Die Aquakulturanlage (
Die Aquakulturanlage (
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen und der genannten Abwandlungen in beliebiger Weise miteinander kombiniert und insbesondere auch ausgetauscht werden.Modifications of the embodiments shown and described are possible in various ways. In particular, the features of the embodiments described and the modifications mentioned can be combined with one another in any desired manner and, in particular, can also be exchanged.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Aquakulturanlage, ZuchtanlageAquaculture facility, breeding facility
- 22
- aquatisches Lebewesen, Fischaquatic creature, fish
- 2'2 '
- Nachzucht aquatische LebewesenOffspring of aquatic creatures
- 33
- Futtertier, mariner Wurm, Borstenwurm, SeeringelwurmFood animal, marine worm, bristle worm, ringworm
- 3'3 '
- Nachzucht FuttertiereOffspring feed animals
- 3"3 "
- Eier FuttertiereEggs feed animals
- 44th
- Pflanze, Halophyt, QuellerPlant, halophyte, samphire
- 55
- Kulturwasser, ProzesswasserCulture water, process water
- 5'5 '
- NährstofflösungNutrient solution
- 66th
- Kulturbehälter, FischtankCulture tank, fish tank
- 6'6 '
- Kulturbehälter, Nachzucht aquatische LebewesenCulture containers, offspring aquatic creatures
- 77th
- Filter partikulär, Futtertierfilter, WurmfilterParticulate filters, feed animal filters, worm filters
- 88th
- Filter gelöste Ausscheidung, PflanzenfilterFilter dissolved excrement, plant filter
- 99
- AlgenreaktorAlgae reactor
- 1010
- WasserzufuhrWater supply
- 1111th
- WasserabfuhrWater drainage
- 1212th
- Fluidverbindung, LeitungFluid connection, line
- 1313th
- Kreislauf, Wasserkreislauf für KulturwasserCircuit, water circuit for culture water
- 13a13a
- Kreislauf, Unter-Kreislauf für KulturwasserCircuit, sub-circuit for culture water
- 13b13b
- Kreislauf, Unter-Kreislauf für KulturwasserCircuit, sub-circuit for culture water
- 13c13c
- Kreislauf, Unter-Kreislauf für KulturwasserCircuit, sub-circuit for culture water
- 13'13 '
- Kreislauf, Wasserkreislauf für FuttertierfilterCircuit, water circuit for feed filter
- 13"13 "
- Kreislauf, Wasserkreislauf für PflanzenfilterCircuit, water circuit for plant filters
- 1414th
- Kreislauf, FilterkreislaufCycle, filter cycle
- 14a14a
- Kreislauf, FilterkreislaufCycle, filter cycle
- 14b14b
- Kreislauf, FilterkreislaufCycle, filter cycle
- 1515th
- Kreislauf, Fütterkreislauf aquatische LebewesenCycle, feeding cycle aquatic organisms
- 15'15 '
- Kreislauf, Fütterkreislauf FuttertiereCycle, feeding cycle feed animals
- 15"15 "
- Kreislauf, Nährkreislauf PflanzenPlant cycle, nutrient cycle
- 1616
- Pumpensumpf, SammelbehälterPump sump, collecting tank
- 1717th
- Pumpe, FörderpumpePump, feed pump
- 1818th
- Pumpensumpf, SammelbehälterPump sump, collecting tank
- 1919th
- Pumpe, FörderpumpePump, feed pump
- 2020th
- Wasseraufbereitung, Sauerstoffanreicherung, UV-Filter, EntgasungWater treatment, oxygen enrichment, UV filter, degassing
- 2121
- Fluidtransport diskontinuierlichFluid transport discontinuous
- 2222nd
- Behälter für FuttertiereContainers for feed animals
- 22'22 '
- Kulturbehälter, Nachzucht aquatische FuttertiereCulture containers, offspring aquatic feeders
- 2323
- Behälter für PflanzenfilterContainers for plant filters
- 2424
- RückführleitungReturn line
- 2525th
- RückführleitungReturn line
- 2626th
- RückführleitungReturn line
- 2727
- ReaktorbehälterReactor vessel
- 2828
- Substratschicht, Substratboden, SandbodenSubstrate layer, substrate soil, sandy soil
- 2929
- FluidablaufFluid drain
- 3030th
- AblaufrohrDrain pipe
- 3131
- Siphonsiphon
- 3232
- AuslauföffnungOutlet opening
- 3333
- FluidzulaufFluid inlet
- 3434
- FluidüberleitungFluid transfer
- 3535
- Hydroponik, HydrokulturHydroponics, hydroponics
- 3636
- FlutungseinrichtungFlooding device
- 3737
- UmwälzeinrichtungCirculation device
- 3838
- StrömungsrichtungDirection of flow
- 3939
- LeiteinrichtungGuidance device
- 4040
- AlgensuspensionAlgae suspension
- 4141
- Wasserstand, WasserspiegelWater level, water level
- 4242
- Energieversorgungpower supply
- 4343
- MesseinrichtungMeasuring device
- 4444
- Steuerungsteering
- 4545
- ProgrammspeicherProgram memory
- 4646
- KommunikationseinrichtungCommunication facility
- 4747
- Einrichtung für NachzuchtFacility for offspring
- 4848
- BeleuchtungseinrichtungLighting device
- 4949
- HeizeinrichtungHeating device
- 5050
- BrunnenwasserWell water
- 5151
- Filtereinrichtung, Osmose, UltrafiltrationFilter device, osmosis, ultrafiltration
- 5252
- Vorratsbehälter Süßwasser, OsmosewasserFresh water, osmosis water reservoir
- 5353
- Vorratsbehälter Nährstofflösung, salzhaltigStorage container nutrient solution, containing salty
- 5454
- Vorratsbehälter, PuffertankStorage tank, buffer tank
- 5555
- KlimahalleClimate hall
- 5656
- SeitenwandSide wall
- 5757
- FußteilFoot part
- 5858
- Öffnungopening
- 5959
- Bodenfloor
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- Gefällegradient
- 6161
- AuslassOutlet
- 6262
- StützeinrichtungSupport device
- 6363
- ÜberlaufOverflow
- 6464
- Fluidabzug obenFluid vent on top
- 6565
- Fluidazug untenFluid cable below
- 6666
- Blendecover
- 6767
- Hohlraumcavity
- 6868
- VerengungNarrowing
- 6969
- Pumpensumpf, Sammelbehälter für AlgenreaktorPump sump, collecting tank for algae reactor
- 7070
- Pumpensumpf, Sammelbehälter für PlanzenfilterPump sump, collecting container for plant filters
- 7171
- EntnahmestelleTapping point
- 7272
- NoppenbahnDimpled sheet
- 7373
- EntwässerungsrinneDrainage channel
- 7474
- SubstratSubstrate
- 7575
- Speicher für EierStorage for eggs
- 7676
- KlimaeinrichtungAir conditioning
- 7777
- EnergieerzeugerEnergy producer
- 7878
- KlärschlammSewage sludge
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- BiomasseBiomass
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- Aufbereitungsanlage hydrothermale KohleHydrothermal coal processing plant
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- Kohlemoney
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- Kohle hydrothermalCoal hydrothermal
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- Braunkohle, HolzkohleLignite, charcoal
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- Gülleslurry
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- Aufbereitungseinrichtung für PflanzerndüngerProcessing device for plant manure
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- PflanzendüngerPlant fertilizer
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- WasserversorgungWater supply
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- VerwertungRecovery
- 8989
- Kraftwerkpower plant
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- AquakultursystemAquaculture system
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