DE3810152A1 - Vorrichtung und verfahren zur fischaufzucht - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Aufzucht von Fischen, bestehend aus einem mit Wasser gefüllten Fischbecken, einer Einrichtung zum Zuführen von unter geringfügigem Druck stehendem Sauerstoff in das Wasser des Fischbeckens und aus einer Einrichtung zum Abführen des verunreinigten Wassers des Fischbeckens, wobei wenigstens ein Teil des verunreinigten Was­ sers nach erfolgter Reinigung in das Fischbecken zurückgeführt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Aufzucht von Fischen, gemäß dem das ständig auszutauschende Wasser eines Fischbeckens durch Einführen von unter niedrigem Druck stehen­ dem Sauerstoff umgewälzt wird, wobei wenigstens ein Teil des abgeführten Wassers nach erfolgter Reinigung in das Fisch­ becken zurückgeführt wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Art wird mit­ tels eines Gebläses und einer in das Fischbecken eingetauchten Zuleitung Luft mit geringem Überdruck in das Fischbecken ein- geleitet, so daß die in bekannter Weise perlend aus der Zu­ leitung austretende Luft das Wasser in dem Becken in gewissem Umfang mit Sauerstoff anreichert und in dem Becken selbst eine Wasserumwälzung hervorruft. Die auf diese Weise erreichte Sauerstoffanreicherung ist jedoch zu gering, um in dem Becken einen hohen Fischbesatz aufziehen zu können. Man hat daher so­ genannten technischen Sauerstoff in das Fischbecken eingesetzt, was jedoch mit einem hohen Aufwand an Material und Kosten ver­ bunden ist. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Aus­ scheidungen der Fische und sonstigen Verunreinigungen des Was­ sers im Fischbecken nicht wirtschaftlich entfernt werden kön­ nen. Man geht hierzu bisher so vor, daß man das verunreinigte Wasser aus dem Becken abzieht und durch Frischwasser ersetzt, was jedoch einen hohen Wasserverbrauch mit entsprechenden Ko­ sten zur Folge hat und hinsichtlich der Reinheit des Wassers nicht zufriedenstellt.Um den Wasserverbrauch herabzusetzen, hat man eine biologische Reinigung des Wassers aus dem Fischbecken versucht, was jedoch ebenfalls nicht zufriedenstellt, da die Verweilzeit des zu reinigenden Wassers in der biologischen Rei­ nigungsvorrichtung zu lange dauert gegenüber den viel schnel­ ler anfallenden Schadstoffen in dem Fischbecken, so daß auch in diesem Fall relativ viel Frischwasser zugesetzt werden muß. Durch die Frischwasserzuführung können ferner die für eine op­ timale Fischaufzucht notwendigen Wassertemperaturen nicht ohne weiteres eingehalten werden. Die Sauerstoffversorgung und die Reinigung des Fischbeckenwassers stellen derzeit ein erhebli­ ches Problem dar, das eine intensive Fischaufzucht, das heißt einen hohen Fischbesatz in dem Fischbecken nicht gestattet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens für die Aufzucht von Fischen, die bzw. das es ermöglicht, in einem Fischbecken einen hohen Fischbesatz wirtschaftlich aufzuziehen.

Die Lösung der Aufgabe geht von einer Vorrichtung der einlei­ tend angeführten Art aus und kennzeichnet sich weiter dadurch, daß an das Fischbecken eine weitere Einrichtung zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem, mit Sauerstoff dispergiertem Dispersionswasser angeschlossen ist und daß dieser weiteren Einrichtung eine schnellwirkende Reinigungseinrichtung für das aus dem Fischbecken zugeführte Wasser vorgeschaltet ist, die eine Zuleitung für gasförmig dispergiertes Dispersions­ wasser und eine Abzieheinheit für die aufschwimmenden Verun­ reinigungen aufweist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die wei­ tere Einrichtung einen geschlossenen Kessel zur Aufnahme von gereinigtem Dispersionswasser unter Druckluft, einen Injektor mit vorgeordneter Druckpumpe zum Zufördern von gereinigtem Was­ ser und mit angeschlossener Druckluftversorgungseinheit zum Einleiten von Luft hohen Druckes in das zugeförderte Wasser zwecks Erzeugung von Dispersionswasser sowie eine an den Kes­ sel angeschlossene, im unteren Bereich des Fischbeckens vorge­ sehene Düseneinheit für das Einleiten des Dispersionswassers aus dem Kessel umfaßt,wobei die Düseneinheit vorzugsweise vom Sprenglertyp ist. Die schnellwirkende Reinigungseinrichtung umfaßt ein Flotationsbecken, in das das Wasser aus dem Fisch­ becken eingeleitet wird, und die im oberen Bereich dieses Be­ ckens vorgesehene Abzieheinheit weist wenigstens ein angetrie­ benes, endloses Umlaufmittel mit mehreren davon im Winkel ab­ stehenden Abziehflächenelementen auf. Dem Flotationsbecken kann ein Absetzbehälter zur Vorreinigung des aus dem Fischbecken entnommenen Wassers vorgeordnet sein.

Das einleitend genannte Verfahren kennzeichnet sich ferner dadurch, daß zusätzlich unter hohem Druck stehendes Disper­ sionswasser in das Fischbecken eingeleitet wird, das vor dem Einleiten mit Sauerstoff angereichert wird, und daß das aus dem Fischbecken zwecks Reinigung abzuleitende und im wesent­ lichen wieder zurückzuleitende Wasser durch eine schnell­ wirkende Flotationsbehandlung gereinigt wird, die das Einlei­ ten von gasförmig dispergiertem Wasser in das zu reinigende Wasser eines Flotationsbeckens und das Abziehen der auf der Wasseroberfläche dieses Beckens aufschwimmenden Verunreini­ gungen umfaßt. Dabei werden vorzugsweise sowohl das unter hohem Druck stehende Wasser für das Fischbecken als auch das in das Flotationsbecken zusätzlich einzuleitende Wasser mit Luft dispergiert.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es auf wirtschaftliche Weise möglich, die Fischaufzucht mit einem sehr hohen Fisch­ besatz im Fischbecken zu betreiben, das heißt es ist möglich, den bisherigen Fischbesatz des Beckens wenigstens um das Drei- bis Vierfache zu steigern, so daß ein außerordentlich erhöhtes Aufzuchtergebnis bei relativ geringen Betriebskosten erreicht wird. Dies ist zum einen im wesentlichen darauf zu­ rückzuführen, daß die Fische ein beträchtlich gesteigertes Sauerstoffangebot zur Verfügung haben, weil sich die im Dis­ persionswasser gelöste Luft nach Einleitung des Dispersions­ wassers in das Fischbecken wieder aus dem Wasser in Form von sehr kleinen Bläschen bzw. in Form von Mikrobläschen frei­ macht und den Fischen zur Verfügung steht. Zum anderen ist der Verbrauch von großen Frischwassermengen vermieden, weil das Wasser des Fischbeckens nach sorgfältiger und kurzzeiti­ ger Reinigung wieder rezirkuliert wird. Die Reinigung ist des­ halb schnell und von sehr hohem Reinigungsgrad, weil in das zu reinigende Flotationsbecken ebenfalls gasförmig dispergiertes Dispersionswasser eingeleitet wird. Die mikrokleinen Bläschen, die auch bei diesem Dispersionswasser bei dessen Einleitung in das Flotationsbecken entstehen, wirken als Anlagepunkt für die im Wasser schwebenden, sehr kleinen und mikrokleinen Verunrei­ nigungspartikel und tragen diese an die Wasseroberfläche, so daß sie dort aufschwimmen und durch die Abzieheinheit entfernt werden können. Das für den Reinigungsvorgang benötigte Disper­ sionswasser kann aus dem Kessel entnommen werden, der auch das Dispersionswasser für das Fischbecken enthält. Auf diese Weise wird nur sehr wenig Frischwasser benötigt, nämlich nur dasje­ nige, das mit der Entfernung der aufschwimmenden Verunreini­ gungen des Flotationsbeckens entfernt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner im Aufbau wartungs­ freundlich, gestattet eine gute Zugänglichkeit zu allen Berei­ chen und bietet eine gute Übersichtlichkeit an.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert, das in der anliegenden Zeichnung darge­ stellt ist.

Die Zeichnung zeigt ein mit Wasser gefülltes Fischbecken 1, in dem sich kleine Fische als Setzlinge in sehr großer Anzahl befinden, die zu verbrauchsfähigen großen Fischen aufgezogen werden sollen.

Das Becken 1 besitzt an einem Endbereich in bekannter Weise einen Belüftungsschacht 2, in den mittels eines Niederdruck­ gebläses 3 und über eine Zuleitung 4 mit Absperrventil 5 Luft mit niedrigem Druck eingeleitet wird. Die Zuleitung 4 ist im Bereich ihres im Wasser befindlichen Endes mit einer bekannten, sogenannten Lüfterkerze 6 verbunden, so daß die eingeleitete Luft aus dieser Kerze perlend heraustritt und in dem Schacht 2 nach oben aufsteigt. Dadurch wird das Wasser des Beckens 1 gemäß den eingezeichneten Pfeilen umgewälzt und in gewissem Umfang mit Sauerstoff versorgt. Ein schräges Leitblech 2 a des Schachtes 2 begünstigt eine Umlenkung des Beckenwassers und verhindert ein Platzen der aufsteigenden Luftbläschen.

Auf der dem Schacht 2 gegenüberliegenden Seite des Beckens 1 ist im oberen Beckenbereich eine sich quer über das Becken er­ streckende Ablaufrinne 7 mit einem Ablaufkanal 7 a vorgesehen, welch letzterer in einen Überlaufsammelbehälter 8 einmündet.So­ mit läuft Wasser aus dem oberen Bereich des Beckens 1 in den Behälter 8 ab, weil ständig Wasser in das Becken 1 eingeleitet wird, wie noch klar wird.

Mittels einer Pumpe 9 und einer Leitung 10 gelangt das Wasser aus dem Behälter 8 in ein Absetzbecken 11, in dem sich die schwereren Schadstoffe des aus dem Becken 1 stammenden Wassers in Form von Schlamm oder dergleichen nach unten absetzen und mittels eines Ablaßhahns 12 aus dem Absetzbecken entfernt wer­ den. Das Becken 11 weist ein inneres Überlaufrohr 13 auf, das aus dem Becken herausragt und mit einem Flotationsbecken 14 verbunden ist, so daß Wasser aus dem höheren Bereich, welches bereits teilweise gereinigt ist, automatisch in das nachfol­ gende Becken 14 läuft. Des weiteren ist das Absetzbecken 11 mit einer Einheit 15 zum Heizen oder Kühlen des in ihm be­ findlichen Wassers versehen, die je nach den gegebenen Umstän­ den betrieben wird.

Das oben offene Flotationsbecken 14 stellt zusammen mit wei­ teren Ausrüstungsteilen eine schnellwirkende Reinigungsein­ richtung für das Wasser aus dem Fischbecken 1 dar. Im oberen Bereich dieses Beckens 14 ist eine Abzieh- oder Abstreifein­ heit 16 vorgesehen, um die auf der Wasseroberfläche dieses Beckens schwimmende Verunreinigungen in einen abgeteilten Ne­ benbereich 17 zu bringen, von wo sie über eine Ablaufleitung entsorgt werden. Diese Einheit 16 besteht im wesentli­ chen aus einem kraftangetriebenen endlosen Umlaufmittel 19 bekannter Art mit mehreren davon im Winkel abstehenden Flä­ chenelementen 20, welch letztere die schwimmenden Verunrei­ nigungen in den Nebenbereich 17 fördern.

Vom jeweiligen Anwendungsfall wird es abhängen, ob Flockungs­ mittel in das Becken 14 eingeleitet werden sollen, um im Was­ ser dieses Beckens schwebende, unerwünschte Stoffe durch einen Flockungsvorgang mit aufschwimmender Wirkung an die Wasserober­ fläche zu bringen. Hierzu ist eine Zulaufleitung 21 vorgesehen, die in den äußeren Abschnitt des Überlaufrohres 13 einmündet.

Von einem unteren Bereich des Flotationsbeckens 14 verläuft eine Wasserleitung 22 zu einem Pufferbehälter 23 und mündet in dessen Zulaufrohr 24 ein, aus dessen Oberende Wasser in den Behälter 23 gelangt. Dieser Behälter ist ebenfalls mit einer Einheit 25 zum Heizen oder Kühlen versehen, je nachdem, was ge­ wünscht wird. Außerdem ist dem Behälter 23 eine Zulaufleitung 26 mit einem Absperrventil 27 für Frischwasser zugeordnet, über die nur diejenige Menge an Wasser zugesetzt wird, die über die Leitung 18 verlorengeht.

Von dem Pufferbehälter 23 führt eine Leitung 28, in die ein Absperrventil 29 und eine Druckpumpe 30 für hohen Wasser­ druck, etwa 3 bis 6 bar eingegliedert sind, zu einem Injektor 31, an den auch eine Druckluftversorgungseinheit 32 über eine Leitung 33 angeschlossen ist. Die Versorgungseinheit 32 besteht aus einer Druckluftquelle 34, einem Filter 35 und aus einem Regler 36, um saubere Druckluft mit dem gewünschten Druck für den Injektor 31 zur Verfügung zu stellen. Durch Einblasen von Druckluft in das den Injektor unter hohem Druck durchströmende, von der Druckpumpe 30 geförderte Wasser wird dieses mit Luft dispergiert, so daß Dispersionswasser entsteht, das zu nach­ stehend noch erläuterten Zwecken verwendet wird.

Über eine Leitung 37 mit einem Absperrventil 38 wird das Dispersionswasser des Injektors 31 in den unteren Bereich eines Druckkessels 39 geleitet.Ebenfalls wird dem Kessel 39 über eine Druckluftleitung 40 mit einer Drossel 41 Druckluft zugeleitet, und zwar mit einem solchen Druck, der das Auftre­ ten von Luft aus dem Dispersionswasser des Kessels vermeidet. Der Wasserstand im Druckkessel wird über eine Pegelanordnung 42 in bekannter Weise gesteuert. Ferner ist der Kessel mit einem Sicherheitsventil 43 und mit einem Ablaßventil 44 ausge­ stattet, die bei Bedarf in Funktion treten.

Über eine Leitung 45 mit einem Absperrventil 46 wird das Dis­ persionswasser des Kessels 39 dem Fischbecken 1 zugeführt, und zwar in der Weise, daß sich das Dispersionswasser gleich­ mäßig in diesem Becken verteilt. Hierzu ist am Ende der Lei­ tung 45 eine Düseneinheit 47 vorgesehen, die hier vorzugsweise eine Düseneinheit vom Sprenglertyp ist, wobei sich das Spreng­ lerrohr im allgemeinen in horizontaler Ebene dreht.

Aus dem aus der Düseneinheit 47 bzw. dem Sprenglerrohr austre­ tenden Dispersionswasser wird die vorher eindispergierte Luft in Form von kleinen Bläschen bzw. Mikrobläschen wieder frei und steigt unter Verteilung in dem Wasser des Fischbeckens 1 in diesem langsam nach oben auf. Der so freigewordene Sauer­ stoff stellt eine sehr starke zusätzliche Anreicherung für die in dem Becken 1 gehaltenen Fische dar, so daß der Fischbe­ satz in diesem Becken wesentlich erhöht werden kann. Außerdem haben die aufsteigenden Bläschen auch eine gewisse Renigungs­ wirkung, indem sie sich an im Wasser schwebende Schmutz- und Schadstoffpartikel anlegen und die sie an die Wasseroberfläche tragen, von wo sie automatisch in die Ablaufrinne 7 gelangen.

Von der Dispersionswasser führenden Leitung 45 geht eine Zweigleitung 48 mit einem Absperrventil 49 ab und mündet im dargestellten Fall in den äußeren Abschnitt des Überlauf­ rohres 13 des Absetzbeckens 11 derart ein, daß ein sicheres Einleiten von Dispersionswasser in das Flotationsbecken 14 gewährleistet ist, wie die Zeichnung zeigt. Wie bereits er­ läutert, weist das im Flotationsbecken 14 befindliche Wasser keine sich nach unten absetzenden Verunreinigungen auf, da diese im Absatzbecken 11 entzogen worden sind. Das Wasser des Beckens 14 weist nur solche Verunreinigungen auf, die sich von selbst oder mit Hilfe von Flockungsmitteln an der Wasser­ oberfläche befinden, und solche Verunreinigungspartikel, die noch im Wasser schweben, also sehr feine Partikel darstellen. Diese werden nun mit Hilfe von eingeleitetem Dispersionswas­ ser entfernt, indem sich dieses Wasser nach seinem Eintritt in das Becken 14 entspannt, wodurch die in ihm gelöst enthal­ tene Luft wieder frei wird und in Form von kleinen Bläschen bzw. Mikrobläschen im Becken verteilt wird und langsam nach oben aufsteigt. Bei diesem Verteil- und Aufsteigevorgang le­ gen sich die Bläschen an die schwebenden Verunreinigungs­ partikel an und ziehen diese ebenfalls an die Wasserober­ fläche, wo sie dann mittels der Abzieheinheit 16 zusammen mit den anderen Verunreinigungen in den Nebenbreich 17 ge­ fördert und dann danach entfernt werden. Die Reinigung des Wassers in dem Becken 14 verläuft also sehr viel schneller als ein biologischer Klärvorgang und ist auch wirksamer, so daß äußerst sauberes Wasser in den Injektor 31 zwecks Re­ zirkulierung in das Fischbecken 1, angereichert mit Luft bzw. Sauerstoff, als Dispersionswasser zur Verfügung steht.

Der Einfachheit halber wird für die Anreicherung des Disper­ sionswassers mit Sauerstoff Luft verwendet. Es kann jedoch auch technischer Sauerstoff verwendet werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bietet es sich an, von dem mit Luft herge­ stellten Dispersionswasser für das Fischbecken 1 auch einen Teil für das Flotationsbecken 14 abzuzweigen. Hierfür kann jedoch auch eine getrennte Vorrichtung zur Erzeugung von Dis­ persionswasser vorgesehen sein, wobei als Dispersionsmittel auch ein anderes Gas als Luft verwendet werden kann.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Aufzucht von Fischen, bestehend aus einem mit Wasser gefüllten Fischbecken, einer Einrichtung zum Zuführen von unter geringfügigem Druck stehendem Sauer­ stoff in das Wasser des Fischbeckens und aus einer Ein­ richtung zum Abführen des verunreinigten Wassers des Fischbeckens, wobei wenigstens ein Teil des verunreinigten Wassers nach erfolgter Reinigung in das Fischbecken zurück­ geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an das Fischbecken (1) eine weitere Einrichtung (31, 32, 39, 45, 47) zur Zuführung von unter hohem Druck stehendem, mit Sauerstoff dispergiertem Dispersionswasser angeschlossen ist und daß dieser weiteren Einrichtung eine schnellwirkende Reinigungseinrichtung (14, 16, 48, 49) für das aus dem Fischbecken (1) zugeführte Was­ ser vorgeschaltet ist, die eine Zuleitung (48, 49) für gas­ förmig dispergiertes Dispersionswasser und eine Abziehein­ heit (16) für die aufschwimmenden Verunreinigungen auf­ weist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung einen geschlossenen Kessel (39) zur Aufnahme von gereinigtem Dispersionswasser und Druck­ luft, einen Injektor (31) mit vorgeordneter Druckpumpe (30) zum Zufördern von gereinigtem Wasser und mit angeschlos­ sener Druckluftversorgungseinheit (32) zum Einleiten von Luft hohen Druckes in das zugeförderte Wasser zwecks Er­ zeugung von Dispersionswasser sowie eine an den Kessel angeschlossene, im unteren Bereich des Fischbeckens (1) vorgesehene Düseneinheit (47) für das Einleiten des Dis­ persionswassers aus dem Kessel umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinheit (47) vom Sprenglertyp ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weiteren Einrichtung (31, 32, 39, 45, 47) ein Pufferbehälter (23) für gereinigtes Wasser vorgeordnet ist, der aus der Rei­ nigungseinrichtung (14, 16, 48, 49) gespeist wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter (23) mit einer Heizungs- oder Kühlungsein­ heit (25) für das darin enthaltene Wasser versehen ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schnellwirkende Reinigungs­ einrichtung ein Flotationsbecken (14) umfaßt und daß die im oberen Bereich dieses Beckens vorgesehene Abzieheinheit (16) wenigstens ein angetriebenes , endloses Umlaufmittel (19) mit mehreren davon im Winkel abstehenden Abziehflä­ chenelementen (20) aufweist.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schnellwirkenden Reini­ gungseinrichtung (14, 16, 48, 49) ein Absetzbehälter (11) zur Vorreinigung des aus dem Fischbecken (1) entnommenen Wassers vorgeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (11) eine Heizungs- oder Kühlungsein­ heit (15) aufweist.

9. Verfahren zur Aufzucht von Fischen, gemäß dem das ständig auszutauschende Wasser eines Fischbeckens durch Einführen von unter niedrigem Druck stehender Luft umgewälzt wird, wobei wenigstens ein Teil des abgeführten Wassers nach er­ folgter Reinigung in das Fischbecken zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unter hohem Druck stehendes Dispersionswasser in das Fischbecken eingeleitet wird, das vor dem Einleiten mit Sauerstoff angereichert wird, und daß das aus dem Fischbecken zwecks Reinigung ab­ zuleitende und im wesentlichen wieder zuzuleitende Wasser durch eine schnellwirkende Flotationsbehandlung gereinigt wird, die das Einleiten von gasförmig dispergiertem Was­ ser in das zu reinigende Wasser eines Flotationsbeckens und das Abziehen der auf der Wasseroberfläche dieses Be­ ckens aufschwimmenden Verunreinigungen umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das unter hohem Druck stehende Wasser für das Fischbecken als auch das in das Flotationsbecken zusätz­ lich einzuleitende Wasser mit Luft dispergiert werden.