DE2365214C2

DE2365214C2 - Vorrichtung zur automatischen qualitativen Bestimmung toxischer Stoffe im Wasser

Info

Publication number: DE2365214C2
Application number: DE19732365214
Authority: DE
Inventors: Richard 4100 Duisburg Ermisch; Ingolf 4150 Krefeld Juhnke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-31
Filing date: 1973-12-31
Publication date: 1982-12-23
Also published as: DE2365214A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen qualitativen Bestimmung toxischer Stoffe im " Wasser, insbesondere in Gewässern und Abwässern, mit einem ringförmigen Becken mit angenähert ovalem Längs- und viereckigem Querschnitt für strömendes Wasser, in das Fische ersetzbar sind, und mit Mitteln zum Auslösen eines Signals, wenn die Fische durch die ^b0 Einwirkung der im Wasser befindlichen toxischen Stoffe ein gestörtes Verhalten zeigen.

Aus der DE-OS 21 64 702 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Dabei wird in einem arenaförmigen Becken eine Wasserringströmung erzeugt, in die ^hl 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 ausgelöst

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 Fühlenmittels besteht darin, diese Kraftstöße aufzunehmen, die über einen dynamischen Druckaufnehmer 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 DE-OS 21 64 702 haben gezeigt, daß eine konstruktionsbedingte Anfälligkeit der Apparatur gegen Verschmutzungen durch Schwebstoffe besteht. Im Laufe der Versuche 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 des Wartungsaufwands und Platzbedarfs.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Längsabschnitte des Ringraums des Beckens vertikal übereinander liegen. Im Gegensatz zu dem aus der DE-OS 21 64 702 bekannten Arenabecken, in dem eine waagerechte Wasserströmung entsteht, liegen bei dem erfindungsgemäßen Becken die ringförmigen Stromfäden in Vertikalebenen. Dadurch, daß die Längsabschnitte des Ringraums 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 Schmutzstoffe erheblich geringer als bei dem bekannten Testbecken, weil sich der Schmutz im unteren Abschnitt des Ringraums absetzt.

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.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß unter dem unteren Längsabschnitt des Ringraums ein Schlammabsetzbecken und der Anschluß für den Gesamtablauf des Wassers liegen und ein Oberlauf am oberen Längsabschnitt des Ringraums angeordnet ist. Li dem Schlammabsetzbecken können sich die Schmutzstoffe ablagern 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 ist ein Testraum mit Fühlermitteln im oberen Längsabschnitt des Ringraums untergebracht, der durch ein Sichtfenster einsehbar sein kann. Weiterhin können in mindestens einem der beiden bogenförmigen Abschnitte 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. Schließlich können 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 ein walzenförmiges Becken in perspektivischer Darstellung und

F i g. 2 ein in den Testraum einsetzbares, aus gespannten Drähten gebildetes mechanisches Fühlermittel.

Die gezeigte Vorrichtung besteht aus dem in F i g. 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.

Das Wasser wird durch einen Zulauf 7 in den unteren Längsabschnitt 4 des Ringraums 2 in Pfeilrichtung 8 in das Becken 1 eingeleitet. Ein Strömungsleitblech 9 in dem bogenförmigen Abschnitt 5 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 einen Überlauf 10 durch einen Ausflußstutzen 11 aus dem Becken 1 herausgeleitet.

Im Boden des Beckens 1 unter dem Längsabschnitt 4 des Ringraums 2 befindet sich ein Schlammabsetzkasten 12, in dem sich die im Wasser befindlichen Schmutzstoffe sammeln. Durch einen Abflußstutzsn 13 kann der Schlamm aus dem Schlammabsetzkasten 12 zusammen mit dem im Becken 1 befindlichen Wasser entfernt werden.

Im oberen Längsabschnitt 3 des Ringraums 2 in dem walzenförmigen Becken 1 ist ein Testraum untergebracht, in dem Fische in die Wasserströmung eingesetzt werde«. Durch ein 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 Ringrauminnenwand 15 gelocht ist, so daß aus dem unteren Längsabschnitt 4 des Ringraums 2 durch die Löcher in der Ringrauminnenwand 15 das Wasser von unten nach oben durch das Becken 1 strömen kann. Dabei kann das Wasser entweder über die Zulaufleitung 7 in das Becken 1 eingeleitet werden, oder es ist für die

i» Vertikalströmung ein besonderer Zulauf 16 in dem durch die Ringrauminnenwand 15 umschlossenen Raum vorgesehen.

In dem Testraum ist ein mechanisches Fühlermittel 17 als hintere Begrenzung des Testraums 3 angeordnet.

J"> Das mechanische Fühlermittel 17 besteht gemäß F i g. 2 aus einem Rahmen 18, in den gespannte Drähte 19 eingesetzt sind. Das mechanische Fühlermittel 17 ist gemäß F i g. 1 als hintere Begrenzung des Testraums 3 quer in dem Ringraum 2 eingesetzt. Die durch Vergiftung ins Taumeln geratenen 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.

⁴j 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

3« Signal gibt, wenn in drei aufeinanderfolgenden Strömungszeiten eine vorher festzulegende Impulszahl überschritten wurde. Verstärker und »logischer« Baustein können in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen qualitativen Bestimmung toxischer Stoffe im Wasser, insbesondere in Gewässern und Abwässern, mit einem ringförmigen Becken mit angenähert ovalem Längsund viereckigem Querschnitt 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsabschnitte (3,4) des Ringraums (2) des Beckens (1) vertikal übereinander liegen.

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

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

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Testraum (3) mit Fühlermitteln (17) im oberen Längsabschnitt (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. :

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

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 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 gekenn- * zeichnet, 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.