DE2365214A1

DE2365214A1 - Vorrichtung zur automatischen qualitativen erfassung toxischer stoffe im wasser

Info

Publication number: DE2365214A1
Application number: DE2365214A
Authority: DE
Inventors: Richard Ermisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-31
Filing date: 1973-12-31
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DE2365214C2

Description

PATENTANWALT BIPL.-ING. O. fl. WERMEK 2365214

Anmelder:

KREFELD

Richard Ermisch, Duisburg, Kammerstr.218 DAHLERDYK73a

TELEFON (02151) 26461

Ingolf Juhnke, Krefeld, St.Antonstr. 185

Vorrichtung zur atitomatisehen qualitativen Erfassung toxischer Stoffe im Wasser.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen qualitativen Erfassung toxischer Stoffe im Wasser., insbesondere in Gewässern und 'Abwässern, mit einem Ringraum für strömendes Wasser, in das Fische einsetzbar sind, und mit Mitteln zum automatischen Auslösen eines Signals, wenn die Fische durch die Einwirkung der im Wasser befindlichen toxischen Stoffe ein gestörtes Verhalten zeigen.

Aus der DT-AS 2 164 702 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Dabei wird in einem arenaförmigen Becken eine Wasserringströmung erzeugt, in die Fische eingesetzt werden, deren Verhalten im Hinblick auf das eventuelle Vorhandensein toxischer Stoffe im Wasser beobachtet wird. Bei dem bekannten Verfahren wird die Feststellung ausgenutzt, daß sich in eine Wasserströmung eingesetzte Fische naturgemäß gegen die Strömung stellen (positive Rheotaxis). Wenn nun in dem strömenden Wasser toxische Stoffe enthalten sind, die zu einer Vergiftung der Fische führen, wird deren Verhalten frühzeitig gestört» Dieses wird dadurch erkennbar, daß die Fische in diesem Zustand ihren relativen Standort im Raum während der Wasserringströmung nicht ausreichend fixieren können. Sie werden mit der Strömung versetzt. Stoßen sie dabei auf ein Hindernis, so wird ein Fluchtreflex ausgelöste

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Bei der bekannten Vorrichtung ist in das Becken ein Reaktionsgitter als hintere Testraumbegrenzung eingesetzt. Das Berühren dieses Reaktionsgitters mit der Schwanzflosse löst bei den toxisch geschädigten Testfischen einen Fluchtreflex aus, der in einem oder mehreren Schwanzschlägen resultiert. Die Aufgabe des mechanischen Fühlermittels besteht darin, diese Kraftstöße aufzunehmen, die über einen dynamischen Druck-.auf nehmer in elektrische Impulse umgeformt und über einen Verstärker an einen Impulsspeicher weitergegeben werden, der die gemessenen Impulse für mehrere Testzeiten durch eine bestimmte logische Schaltung verknüpft und ein Warnsignal erzeugen kann, wenn die Summe der pro Zeiteinheit gespeicherten Impulse einen vorgegebenen, die Grenze der zulässigen toxischen Gesamtbelastung darstellenden Wert erreicht hat.

Die Erfahrungen mit dem arenaförmigen Becken gemäß DT-AS 2 164 702 haben gezeigt, daß eine konstruktionsbedingte Anfälligkeit der Apparatur

gegen Verschmutzungen durch Schwebstoffe besteht. Im Laufe der Ver- *■ ■ .

suche setzte, sich die vordere Testraumbegrenzung, abhängig vom Verschmutzungsgrad des Testwassers und der Versuchsdauer, teilweise oder auch ganz zu. Es kam zur Bildung von Strömungsschatten im Testraum, die von den Testfischen bevorzugt aufgesucht, wodurch die Testergebnisse erheblich verfälscht wurden,, Nur durch erhöhten Wartungsaufwand (Säuberung des Beckens) konnte das vermieden werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist ihr verhältnismäßig großer Platzbedarf,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Verbesserung der bekannten Vorrichtung im Hinblick auf Verringerung desWartungsaufwands und Platzbedarfs,

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die durch ein walzenförmiges Becken mit angenähert ovalem Längs- und viereckigem Querschnitt, bei dem die Längsabschnitte des Ringraums vertikal übereinander liegen, gekennzeichnet ist. Im Gegensatz zu dem aus der DT-AS 2 164 702

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bekannten Arenabecken, in dem eine waagerechte Wasserströmung entsteht, liegen bei dem erfindungsgemäßen Becken die ringförmigen Stromfäden in Vertikal ebenen« Dadurch, daß die Längsabschnitte des Kingraums im Becken übereinander liegen, läßt sich das Becken in gedrungenerer Bauweise mit geringerem Raumbedarf herstellen. Darüber hinaus ist die Verschmutzung des erfindungsgemäßen Beckens • durch die im Wasser mitgeführten Schmutz stoffe erheblich geringer als bei dem bekannten Testbecken.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll die Ringrauminnenwand gelocht sein. Wenn dann erfindungsgemäß der Zulauf für die horizontale und auch der für die vertikale Wasserströmung im unteren Längsabschnitt des Ringraums des walzenförmigen Beckens angeordnet ist, kann durch Löcher in der Ringrauminnenwand eine Vertikal-Wasserströmung erzeugt werden, was in den Intervallen zwischen den Testperioden geschieht, um eine Ermüdung der Fische zu vermeiden.

der
•Weiterhin ist bei erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß im unteren Längs ab schnitt des Ringraums das Schlammabsetzbecken und der Anschluß für den Gesamtablauf des Wassers liegen und der Überlauf am oberen Längs ab schnitt des Ringraums vorgesehen ist. In dem Schlammabsetzbecken können sich die Schmutzstoffe anlagern und von dort beim Spülen des Testbeckens von Zeit zu Zeit mit sauberem Wasser über den Gesamtablauf unmittelbar aus dem Becken entfernt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll der Testraum mit den Fühlermitteln im. oberen Längs ab schnitt des Ringraums untergebracht sein, der durch

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ein Sichtfenster einsehbar sein kann. Weiterhin soll in mindestens dem einen bogenförmigen Abschnitt des Ringraums ein oder mehrere Strömungsleitbleche angeordnet sein, um eine günstige laminare Durchströmung des Becken-Ringraums zu erreichen.

Eine besonders leichte und preiswert herzustellende Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich durch die Herstellung des Beckens aus Kunststoff insbesondere Polyvinylchlorid.

Das mechanische Fühlermittel kann vorteilhafterweise durch ein aus gespannten Drähten bestehendes, quer in den den Testraum enthaltenden Längsabschnitt des Ringraums eingesetztes Gitter gebildet sein_e Schließlich sollen erfindungsgemäß vorzugsweise die Drähte über einen elastischen Schlauch gespannt sein, der an einem Ende an einem Druckaufnehmer angeschlossen und am anderen Ende verschlossen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt,

Fig. 1 zeigt das walzenförmige Becken in perspektivischer Darstellung und

Fig. 2 das an einer Seite den Testraum. begrenzende, aus gespannten Drähten gebildete mechanische Fühlermittel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus dem in Fig. 1 dargestellten walzenförmigen Becken 1, in dem ein Ringraum 2 gebildet ist, der von Wasser durchströmt wird. Der Ringraum 2 besteht aus zwei übereinander liegenden geraden Längsabschnitten 3 und 4, die durch bogenförmig verlaufende Abschnitte 5 und 6 miteinander verbunden werden.

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Die Su'omfäden des den Ringraum 2 durchströmenden Wassers liegen also praktisch, in Vertikalebenen.

Das Wasser wird zweckmäßigerweise durch den Zulauf 7 in den unteren Läng s ab schnitt 4 des Ringraums 2 in Pfeilrichtung 8 in das Becken 1 eingeleitet. Ein Strömungsleitblech 9 in dem bogenförmigen Abschnitt des Ringraums 2 gewährleistet einmal eine laminare Strömungsausbildung und gleichmäßige Geschwindigkeit der Wasserströmung über dem gesamten Querschnitt des Ringraums 2.

Das überschüssige Wasser wird über den Überlauf 10 durch den Ausflußstutzen 11 aus dem Becken 1 herausgeleitet.

Jm Boden des Beckens 1 unter dem Längs ab schnitt 4 des Ringraums 2 befindet sich der Schlammabsetzkasten 12, in dem sich die im Wasser befindlichen Schmutzstoffe sammeln. Durch den Abfluß stutz en 13 kann der Schlamm aus dem Schlammabsetzkasten 12 zusammen mit dem im Becken 1 befindlichen Wasser entfernt werden.

Im oberen Längs abschnitt 3 des Ringraums 2 in dem walzenföi-naigen Becken 1 ist der Testraum untergebracht, in den Fische in die Wasserströmung eingesetzt werden. Durch das Sichtfenster 14 kann das Verhalten «der Fische beobachtet werden.

In der Testperiode wird der Ringraum 2 in seiner Längsrichtung (Pfeile 8) durchströmt* Dagegen kann in den Intervallen zwischen den Testzeiträumen, um eine Ermüdung der Fische zu vermeiden, das Wasser das Becken 1 auch in vertikaler Richtung durchströmen, wozu die Ringraunxinnenwand 15 gelocht ist, so daß aus dem unteren Längsabschnitt 4 des Ringraums 2 durch die Löcher in der Ringrauminnen-· wand 15 das Wasser von unten nach oben durch das Becken 1 strömen

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kann. Dabei kann das Wasser entweder über die Zulaufleitung 7 in das Becken 1 eingeleitet werden, oder es ist für die Vertikalströmung ein besonderer Zulauf 16, z. B₀ im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig, 1 in dem durch die Ringrauminnenwand 15 umschlossenen Raum, vorgesehen.

In dem Testraum ist ein mechanisches Fühlermittel 17 als hintere Begrenzung des Testraums 3 angeordnet. Das mechanische Fühlermittel 17 besteht gemäß Fig. 2 aus einem Rahmen 18, in den gespannte Drähte 19 eingesetzt sind. Das mechanische Fühlermittel 17 ist gemäß Fig„ 1 als hintere Begrenzung des Testraums 3 quer in dem Ringraum 2 eingesetzt. Die durch Vergiftung ins Taumeln geratenden Fische stoßen gegen die gespannten Drähte 19 und lenken diese aus ihrer Ruhestellung »aus, Diese Auslenkung der Drähte 19 wird über einen elastischen Schlauch 20, über den die Drähte 19 gespannt sind, auf einen Druckaufnehmer 21 geleitet. Von dem Druckaufnehmer werden dann die elektrischen Impulse zu einem nicht dargestellten Verstärker geleitet. Vom Verstärker gelangen die elektrischen Impulse zu dem Impulsspeicher. Der Impulsspeicher ist mit einer logischen Schaltung versehen, die nur' dann ein Signal gibt, wenn in drei aufeinanderfolgenden Strömungszeiten eine vorher festzulegende Impulszahl überschritten wurde. Verstärker und "logischer" Baustein können in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sein.

Auf diese Weise ergibt sich eine sehr einfache und wirksame Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei soll die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführuiigsbeispiel beschränkt sein.

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Claims

23652H Ansprüche

1. ) Vorrichtung zur automatischen qualitativen Bestimmung toxischer

Stoffe im Wasser, insbesondere in Gewässern und Abwässern, mit einem Ringraum für strömendes Wasser, in das Fische einsetzbar sind, und mit Mitteln zum Auslösen eines Signals, wenn die Fische durch die Einwirkung der im Wasser befindlichen toxischen Stoffe ein gestörtes Verhalten zeigen, gekennzeichnet durch ein walzenförmiges Becken (1) mit angenähert ovalem Längs- und viereckigem Querschnitt, bei dem Längsabschnitte (3, 4) des Ringraums (2) vertikal übereinander liegen,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringrauminnenwand (15) gelocht ist.

3. Vorrichtung nach einem .der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (7) für die horizontale und gegebenenfalls auch der für die vertikale Wasserströmung im unterei Längsabschnitt (4) des Ringraums (2) angeordnet ist, unter dem das Schlammabsetzbecken (12) und der Anschluß (13) für den Gesamtablauf des Wassers liegen und der Überlauf (10) am oberen Längsabschnitt (3) des Ringraums (2) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem derAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Testraum (3) mit den Fühlermitteln (17) im oberen Längs abschnitt (3) des Ringraums (2) untergebracht ist, der durch Sichtfenster (14.) einsehbar sein kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens dem einen bogenförmigen Abschnitt (5) des Ringraums (2) ein oder mehrere Strömungsleitbleche (9) angeordnet sind.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Becken (1) aus Kunststoff, insbesondere Polyvinylchlorid,, besteht.

7. Vorrichtung nach einem derAnsprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Fühlermittel (17) durch ein aus gespannten Drähten (19) bestehendes, quer in den den Testraum enthaltenden Längsabschnitt (3) des Ringraums (2) eingesetztes Gitter (17, 18, 19) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (19) über einen elastischen Schlauch (20) gespannt sind,

■ der an einem Ende an einen Druckaufnehmer (21) angeschlossen und am anderen Ende verschlossen ist.

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