DE4038099A1 - Aufzuchtvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufzuchtvorrichtung, insbe­ sondere zur Aufzucht oder Kultivierung von Wassertieren wie Fischen, Schalentieren und dergleichen.

Die Aktivitäten der mit Meeresprodukten befaßten Industrie sind heute aufgrund von Problemen in Verbindung mit Umwelt­ verschmutzung, Überfischen und Hoheitsgewässern stark ein­ geschränkt. Die Fischfangmengen sind gering, und es ist schwierig, Fischgründe zu halten.

Angesichts dieser Probleme breitet sich die Fischkultur immer mehr aus. Dabei wird die effektive Fisch- und Schalen­ tiererzeugung geplant, indem etwa ein Teil eines Seege­ biets wie eine ruhige Bucht, ein See oder ein Fluß, die gute Bedingungen bieten, mit Netzen umgeben und Futter und Medikamente zugeführt werden. Andererseits erhebt sich bei dieser Fischkultur das Problem der Umweltzerstörung, denn Futterreste und Fischexkremente sammeln sich am Meeresboden und verschmutzen dieses Meeresgebiet.

Angesichts dieser Probleme wird ein Verfahren angewandt, bei dem die Fischkultivierung so stattfindet, daß ein an Land aufgestellter Zuchtbehälter mit Aufzuchtwasser ver­ sorgt wird. Bei diesem Verfahren kann das Problem der Um­ weltverschmutzung dadurch vermieden werden, daß eine Ab­ wasserreinigungseinrichtung installiert wird. Eine ratio­ nelle Kultivierung kann durch Anwendung verschiedener industrieller Betriebsverfahren erreicht werden.

Der Versuch der Weiterentwicklung dieses Gedankens hat zu einem Verfahren zur Züchtung von Fischen oder Schalentieren in einem geschlossenen Kreislauf bzw. System geführt. Im geschlossenen System wird eine leistungsstarke Wasserreini­ gungseinrichtung benötigt, in der die Abwassermenge mög­ lichst weitgehend unter Minimierung der Frischzufuhr von Aufzuchtwasser verringert werden kann. Bei Anwendung dieses Verfahrens in der Praxis kann das Problem der Umweltver­ schmutzung eliminiert und eine gleichbleibende Produktion frischer Meeresprodukte erreicht werden, ohne daß sich die Frage nach geeignetem Land oder sonstigen Gebieten stellt. Die Temperatur eines Aufzuchtbehälters kann dabei in wirt­ schaftlich günstiger Weise geregelt werden. Die zu kulti­ vierenden Fischarten können also erweitert und die Produk­ tion gesteigert werden, so daß die Entwicklung einer neuen Fischereisparte zu erwarten ist.

Es wird bereits eine Aufzuchtwasserreinigungseinrichtung in einem geschlossenen Aufzuchtsystem verwendet, wobei eine konventionelle Technologie der Wasseraufbereitung wie etwa eine Kiesfiltereinrichtung angewandt wird. Eine Aufzucht­ wasserreinigungsanlage mit Sterilisationseinrichtung ist bekannt. Dabei erfolgt die Sterilisation durch den Einsatz von Reagenzien vom Chlortyp oder durch UV-Strahlen oder Ozon (dies sind relativ neue Methoden).

Das Schema von Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform einer konventionellen Aufzuchtanlage in einem Aquarium, die in "Cultivation of Marine Products and Water", Second Collection (Scientice Corp., 1987, S. 111), angegeben ist. Dabei zeigt Fig. 8 einen Aufzuchtwasserbehälter 31, eine Umwälzpumpe 32 für Aufzuchtwasser, eine Kiesfiltereinrich­ tung 33, ein Gebläse 34 und eine Luftverteilungseinrichtung 35.

Nach Fig. 8 wird Aufzuchtwasser minderer Güte infolge des Gehalts an Exkrementen der kultivierten Fische und an Futter­ resten aus dem Aufzuchtwasserbehälter 31 der Kiesfilter­ einrichtung 33 durch die Umwälzpumpe 32 zugeführt. In der Kiesfiltereinrichtung 33 wird das Aufzuchtwasser gereinigt unter Abtrennung schwimmender Feststoffe und Abscheidung von im Wasser gelösten organischen Substanzen und ver­ schmutzenden Bestandteilen wie ammoniakalischem Stickstoff, und zwar durch die Wirkung von Mikroorganismen an der Kies­ oberfläche. Das gereinigte Aufzuchtwasser wird zum Auf­ zuchtwasserbehälter 31 rückgeführt. Das Gebläse 34 dient der Zufuhr von Luft, die Sauerstoff enthält, der für die Existenz und das Wachstum von Fischen notwendig ist. Vom Gebläse 34 geförderte Luft wird im Aufzuchtwasser durch die Luftverteilungseinrichtung 35 verteilt, so daß dem Auf­ zuchtwasser Sauerstoff zugeführt wird. Wenn schwer zu rei­ nigende Substanzen mengenmäßig im Aufzuchtwasser zunehmen und die Güte des Aufzuchtwassers so weit verschlechtert ist, daß es zur Aufzucht ungeeignet ist, wird dem System entweder Frischwasser zugeführt, oder das verschmutzte Wasser wird durch Frischwasser ersetzt.

In der konventionellen Aufzuchtanlage erfolgt normalerweise eine Sterilisation durch ein Reagenz vom Chlortyp, bevor das Wasser dem Aufzuchtwasserbehälter zugeführt wird. Wie bereits erwähnt, können anstelle eines Reagenzes vom Chlor­ typ UV-Strahlen oder Ozon eingesetzt werden.

Bei der konventionellen Aufzuchtanlage mit Umwälzung und Reinigungsfunktion, wie sie vorstehend beschrieben ist, ist es erforderlich, den Fischen eine große Futtermenge zu ver­ abreichen, so daß eine hohe Kultivierungsdichte erzielt wird. Eine geschlossene Aufzuchtanlage, die diese Anforde­ rungen erfüllt, kann aber in der Praxis nicht eingesetzt werden, und zwar hauptsächlich deshalb, weil sich das Pro­ blem einer Ausbreitung von Krankheiten bei den aufzuzie­ henden Fischen ergibt.

Da die konventionelle Aufzuchtanlage, wie Fig. 8 zeigt, keine Sterilisationseinrichtung hat, erfolgt eine Infektion der Fische mit Krankheiten, wenn aus irgendeinem Grund Krankheitserreger in den Aufzuchtwasserbehälter gelangen. Auch bei Einsatz eines Reagenzes vom Chlortyp zur Sterili­ sation, um eine Ansteckung der Fische zu verhindern, be­ steht die Gefahr, daß das Reagenz im Wasser zurückbleibt und für die zu kultivierenden Fische toxisch ist. Es be­ steht also eine Beschränkung hinsichtlich der Zugabemenge, und es ist manchmal schwierig, eine ausreichende Sterili­ sationswirkung zu erzielen.

Die Sterilisation durch UV-Strahlen bietet den Vorteil, daß keine Resttoxizität verbleibt. Wenn jedoch die Oberfläche einer Lampe verschmutzt ist, wird die Sterilisationswirkung wegen des verringerten Transmissionsgrads der UV-Strahlen geringer, so daß die Güte des Aufzuchtwassers schlechter wird. Der Einsatz von UV-Strahlen geht daher mit dem Problem der Zuverlässigkeit und der Wartung beim praktischen Ein­ satz einer Aufzuchtanlage einher.

Ozon bietet die Vorteile einer hohen Sterilisationswirkung und einer verminderten Rückstandsbildung (Abbau zu Sauer­ stoff) gegenüber dem Reagenz vom Chlortyp. Ferner wirkt es - anders als das Reagenz vom Chlortyp - oxidativ zerstörend auf Verschmutzungsbestandteile. Ozon hat also die erwünsch­ te Reinigungseigenschaft in einer geschlossenen Aufzucht­ anlage. Wenn das Aufzuchtwasser jedoch Meerwasser enthält, reagiert Ozon mit im Meerwasser vorhandenen Bromionen, wodurch toxische Oxidationsrückstände gebildet werden. Infolgedessen ergibt sich das gleiche Problem wie bei dem Reagenz vom Chlortyp.

Eine Untersuchung der Gesamtheit der vorgenannten Probleme hat ergeben, daß die mit Ozon erreichbaren Sterilisations- und Reinigungsfunktionen in einer geschlossenen Aufzucht­ anlage doch attraktiv sind, und daß, wenn das Problem der Oxidationsrückstände im Fall der Verwendung von Meerwasser als Aufzuchtwasser gelöst wird, eine bessere Möglichkeit der Realisierung eines geschlossenen Aufzuchtsystems be­ steht. Zwar kann der Oxidationsrückstand ohne weiteres durch die Zugabe eines Reduktionsmittels entfernt werden, aber vom Gesichtspunkt der Stabilität und der Wartung ist diese Maßnahme für die Praxis ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung einer geschlossenen Aufzuchtvorrichtung zur Kultivierung von Fischen wie beispielsweise Jungfischen, wobei pathogene Mikroben entfernbar sein sollen und das Wachstum von Mikroben unterdrückt werden kann, während gleichzeitig Oxidationsrückstände, die beim Einsatz von Ozon als Steri­ lisationsmittel erzeugt werden, entfernbar sind.

Gemäß der Erfindung wird eine Aufzuchtvorrichtung angege­ ben, die umfaßt: einen Aufzuchtwasserbehälter, eine Ozoni­ sierungseinrichtung, eine Aktivkohleeinrichtung und eine Aufzuchtwasserumwälzeinrichtung, wobei als Aufzuchtwasser verwendetes Meerwasser oder ein Gemisch aus Meer- und Süß­ wasser in diesen Einrichtungen nacheinander umgewälzt wird und wobei die Ozonisierungseinrichtung an der Aufstromseite der Aktivkohleeinrichtung in bezug auf die Aufzuchtwasser­ strömung angeordnet ist.

Die Erfindung basiert auf der Anwendung von neuen, auf eingehenden Untersuchungen in bezug auf die Aufbereitung von ozonbehandeltem Meerwasser mit Aktivkohle und auf Ex­ perimenten bei der Aufzucht von Jungfischen in einem ge­ schlossenen System basierenden Feststellungen, wobei die Wirksamkeit der kombinierten Ozon- und Aktivkohlebehandlung in einem geschlossenen Aufzuchtsystem festgestellt wurde und gleichzeitig der obengenannte Nachteil der Ozonbehand­ lung beseitigt wird. Allgemein herrscht bisher die Ansicht (vgl. W. R. Haag und J. Hoigne, "Ozone: Science and Engineering", Bd. 6, S. 103-114, 1984), daß durch die Reak­ tion von Ozon mit Bromionen, die im Meerwasser enthalten sind (ca. 60 mg/l in natürlichem Meerwasser), hypobromige Säureionen und Bromsäureionen erzeugt werden, die zwar als Sterilisationsmittel wirken, jedoch für Fische toxisch sind, wobei die Gefahr besteht, daß die Toxizität im Meer­ wasser erhalten bleibt; daher konnte das Ozon nicht zur Sterilisation oder Reinigung von Aufzuchtwasser eingesetzt werden, wenn im Aufzuchtwasser Meerwasser enthalten war, wie oben beschrieben wurde.

Den Erfindern ist jedoch bekannt, daß das durch die Ozon­ aufbereitung von Meerwasser erzeugte Oxidationsprodukt von dem konventionell angenommenen Oxidationsprodukt verschie­ den ist. Denn sowohl das durch die Ozonaufbereitung von Meerwasser erzeugte Oxidationsprodukt ohne weiteres dadurch entfernbar war, daß das Produkt mit Aktivkohle in Kontakt gebracht wurde, war die Abtrennkraft der Aktivkohle als Reagenz für hypobromige Säureionen und Bromsäureionen sehr gering. Beispielsweise zeigt ein Vergleich der Abschei­ dungsraten von Oxidationsprodukten, die aus der Behandlung von Meerwasser mit Ozon resultieren, oder von Bromwasser oder wäßriger Kaliumbromatlösung (als Reagenz) an Aktiv­ kohle unter der Bedingung einer Raumgeschwindigkeit SV von 50 h⁻¹ ein Ergebnis von 100% bzw. 4% bzw. 8%. Diese Feststellung steht im krassen Gegensatz zum allgemeinen Wissensstand und hat die nachstehend erläuterte wichtige Bedeutung. Sie zeigt nämlich, daß das durch Aufbereitung von Meerwasser mit Ozon gebildete Oxidationsprodukt hoch­ aktiv und bei Einsatz einer geeigneten Ozonmenge zur Steri­ lisation und Reinigung hochwirksam ist, wenn eine geeignete Reaktionszeit eingehalten wird. Außerdem weist die Tat­ sache, daß das Produkt durch den Kontakt mit der Aktivkohle leicht abtrennbar ist, darauf hin, daß es ausreicht, eine Aktivkohleeinrichtung mit kleiner Kapazität zu verwenden. Als weiterer wichtiger Aspekt wurde gefunden, daß das Oxi­ dationsprodukt nicht durch Adsorption an der Aktivkohle abgeschieden wurde, sondern durch eine chemische Reaktion unter Rückkehr zu Bromsäureionen. Das deutet darauf hin, daß die Aktivkohle nicht einfach ein Adsorptionsmittel ist, sondern als Katalysator wirkt. Somit kann die Lebensdauer der Aktivkohle verlängert werden. Außerdem erfolgt kein Verbrauch von Bromsäureionen, so daß die Abtrennung des Oxidationsprodukts in einfacher und stabiler Weise durch­ führbar ist.

Unter Anwendung dieser neuen Erkenntnisse wird Aufzucht­ wasser zuerst einer Reinigung und Sterilisation mit Ozon unterworfen; ein Oxidationsrückstand wird mit einer gerin­ gen Menge Aktivkohle entfernt, und so aufbereitetes Auf­ zuchtwasser wird zu einem Aufzuchtwasserbehälter rückge­ führt, wodurch das Problem des Oxidationsrückstands ohne weiteres beseitigt ist. Auch wenn das Sterilisationsmittel durch das vorgenannte Verfahren abgeschieden wird, kann eine Ansteckung der in einem geschlossenen System aufge­ zogenen Fische mit Krankheiten vermieden werden, und die Güte des Aufzuchtwassers für Fische kann in stabiler Weise aufrechterhalten werden, ohne daß das Aufzuchtwasser aus­ gewechselt werden muß.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels der Aufzuchtvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Aufzuchtvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3a und 3b Diagramme, die Beziehungen zwischen einer Meerwasser zugesetzten Ozonmenge und der im Meerwasser verbleibenden ammoniakalischen Stickstoffkonzentration zeigen;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Aufzuchtvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Aufzuchtvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen weiterer Ausfüh­ rungsbeispiele der Aufzuchtvorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer konven­ tionellen Aufzuchtvorrichtung.

Fig. 1 zeigt den Fluß von Aufzuchtwasser in der Aufzucht­ vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Fig. 1 zeigt einen Aufzuchtwasserbehälter 1, eine Umwälzpumpe 2, eine Filtereinrichtung 3, ein Gebläse 4, eine Luftvertei­ lungseinrichtung 5, eine Ozonreaktionseinrichtung 6 und eine Ozonerzeugungseinrichtung 7. Die Ozonreaktionseinrich­ tung 6 und die Ozonerzeugungseinrichtung 7 bilden gemeinsam eine Ozonaufbereitungseinrichtung. Ferner sind eine Aktiv­ kohleeinrichtung 8 und eine pH-Werteinstelleinrichtung 9 vorgesehen. Die Filtereinrichtung 3 hat bevorzugt die Funk­ tion, Feststoffe und ammoniakalischen Stickstoff unter Anwendung von Biotechnologie abzutrennen. Normalerweise wird ein Kiesfilterverfahren angewandt, weil es wirtschaft­ lich und praktisch ist.

Die Funktionsweise der Aufzuchtvorrichtung nach Fig. 1 wird nachstehend erläutert. Mit Stoffwechselprodukten und Exkre­ menten von im Aufzuchtwasserbehälter 1 befindlichen Fischen verschmutztes Aufzuchtwasser wird von der Umwälzpumpe 2 der Filtereinrichtung 3 zugeführt, und schwebende Feststoffe werden gleichzeitig mit der Entfernung organischer Materia­ lien und löslicher Verschmutzungskomponenten wie ammo­ niakalischem Stickstoff entfernt, indem in der Filterein­ richtung 3 Biotechnologie angewandt wird. Das in der Fil­ tereinrichtung 3 aufbereitete Aufzuchtwasser wird der Ozon­ reaktionseinrichtung 6 zugeführt, in der das Wasser mit ozonhaltigem Gas in Kontakt gelangt, das aus der Ozoner­ zeugungseinrichtung 7 zugeführt wird, so daß das Wasser sterilisiert wird und gleichzeitig ein Teil der Verschmutzungs­ komponenten eine Oxidationsbehandlung erfährt. Wenn als Aufzuchtwasser Meerwasser eingesetzt wird, wird bei der Ozonbehandlung ein Oxidationsprodukt erzeugt, wie bereits beschrieben wurde. Eine zuzuführende Ozonmenge wird nach Maßgabe des Verschmutzungsgrads und der Leistungsfähigkeit der biologischen Aufbereitung bestimmt, was wiederum von der Aufzuchtdichte, dem Aufzuchtstadium, der Futtermenge usw. abhängt. Das Aufzuchtwasser wird allmählich sterili­ siert und gereinigt, während es mit jeweils geeigneter Ver­ weilzeit durch die Ozonreaktionseinrichtung 6 und durch Leitungen strömt. Wenn das Aufzuchtwasser in die Aktivkoh­ leeinrichtung 8 einströmt, wird der größte Teil des Oxida­ tionsrückstands mit Sicherheit und gleichmäßig entfernt, und gleichzeitig wird ein Teil der Schmutzstoffe entfernt. Auch wenn also eine zu große Ozonmenge zugeführt wird, besteht keine Gefahr eines Austritts von Oxidationsprodukt, was zu einer Beeinträchtigung der Fischaufzucht führen würde. Das Oxidationsprodukt wird zu Bromsäureionen rück­ geführt. Die bei diesem Ausführungsbeispiel eingesetzte Aktivkohlemenge kann geringer als die bei normaler Wasser­ aufbereitung eingesetzte Menge sein. Nach Entfernen des Sterilisationsmittels wird das Aufzuchtwasser, das die Aktivkohleeinrichtung durchströmt hat, der pH-Werteinstell­ einrichtung 9 zugeführt, in der der pH-Wert eingestellt wird, und dann wird das Aufzuchtwasser zum Aufzuchtwasser­ behälter 1 zurückgeleitet. Auf diese Weise wird die Wasser­ aufbereitung immer wieder durchgeführt.

Normalerweise wird Ozon dem Aufzuchtwasser kontinuierlich zugeführt. Die Zuführung kann jedoch auch intermittierend erfolgen je nach dem Verschmutzungsgrad, der vom Wachstums­ stadium der Fische und der Futtermenge abhängt. Für die Filtereinrichtung 3 wird ein Filtermaterial wie Kies oder Anthrazit bevorzugt eingesetzt. In Verbindung mit einer biologischen Aufbereitung kann aber auch ein anderes Fil­ termaterial eingesetzt werden.

Der Aufzuchtwasserbehälter 1 ist bevorzugt einfach aufge­ baut und hat eine Abdeckung als Schutz gegen das Eindringen von Bakterien; der Behälter bietet geeignete optische Be­ dingungen hinsichtlich der Beleuchtungsstärke, um das Algenwachstum zu kontrollieren, und das Innere ist so aus­ gebildet, daß eine Ablagerung von Lebewesen verhindert wird, wodurch die Auswirkungen dieses Ausführungsbeispiels verbessert werden.

Nachstehend werden Aufzuchtexperimente und ein Aufzucht­ ergebnis beschrieben.

Für die Aufzuchtexperimente wurden rote Meerbrassen, Quak­ fische und Plattfische unmittelbar nach Entnahme aus dem Brutkasten verwendet. Sie wurden jeweils in ein Strömungs­ system gemäß der Erfindung, in eines, bei dem nur die Ozon­ behandlung entfällt, und in eines, bei dem nur die Aktiv­ kohlebehandlung entfällt, eingesetzt.

In dem Strömungssystem ohne Aktivkohle wurde nach einigen Stunden ein Oxidationsprodukt im Aufzuchtwasser in einer durch Iodometrie meßbaren Menge nachgewiesen, und die Brut wurde vollkommen zerstört. Es wurde also gefunden, daß die Aufzucht in dem geschlossenen Kreislauf auch dann nicht möglich ist, wenn die angesammelte Menge Oxidationsprodukt sehr gering ist. Vergleichsergebnisse des Strömungssystems nach der Erfindung und des Strömungssystems, in dem nur die Ozonbehandlung entfällt, sind nachstehend angegeben. Unter den Bedingungen der Experimente wurde Brut nach der Inkuba­ tion in einen 300 l fassenden Aufzuchtwasserbehälter einge­ setzt. Das Aktivkohlevolumen betrug 10 l; die Zulaufrate des Aufzuchtwassers betrug 6 l/min, und während der Experi­ mente erfolgte kein Austausch durch frisches Meerwasser. Bei dem Strömungssystem nach der Erfindung wird Ozon kon­ tinuierlich mit einer Rate von ca. 10 g/d pro m³ Aufzucht­ wasser eingeführt, und die Verweilzeit des Aufzuchtwassers während der Ozonreaktion betrug 2 min.

Das durch das Ozon gebildete Oxidationsprodukt wurde mit einer Aktivkohlemenge vollständig abgeschieden, die kleiner als die für die normale Wasseraufbereitung eingesetzte Aktivkohlemenge war. Die Fähigkeit zur Abscheidung des Oxidationsprodukts konnte außerdem über einen langen Zeit­ raum aufrechterhalten werden. Angesichts der Tatsache, daß die Bromsäureionenkonzentration im umgewälzten Aufzucht­ wasser gegenüber dem Anfangswert von ca. 50 mg/l sich nicht wesentlich änderte, handelt es sich bei dem Abscheidungs­ mechanismus des Oxidationsprodukts an der Aktivkohle nicht um eine Adsorption, sondern um die Reduktion zu Bromsäure­ ionen durch die Katalysatorwirkung der Aktivkohle. Auch mit einer geringeren Menge Aktivkohle kann somit eine ausrei­ chend wirksame und stabile Abtrennung über eine lange Zeit aufrechterhalten werden. Bei Experimenten mit roten Meer­ brassen hatten diese nach ca. 75 Tagen eine Körperlänge von ca. 22 cm. Während der Experimente war das Wachstum gut, und die Futteraufnahme war ausgezeichnet. Während der Auf­ zuchtperiode erfolgte keine Infektion der Fische mit typi­ schen pathogenen Mikroben und Krankheiten. Andererseits wurde in dem Strömungssystem ohne Ozonbehandlung nach 35 Tagen Darmentzündung festgestellt. Die Ausbeute pro Volumen Aufzuchtwasserbehälter über 75 Aufzuchttage betrug 2700 Stück/m³ in dem Strömungssystem nach der Erfindung. Dagegen betrug die Ausbeute in dem Strömungssystem ohne Ozonbehandlung nur die Hälfte derjenigen nach der Erfin­ dung, und zwar 1000 Stück/m³.

Die Güte des Aufzuchtwassers im Aufzuchtwasserbehälter wur­ de während der Aufzuchtperiode in ausgezeichnetem Zustand gehalten. Die Auswirkung des Ozons ergab sich insbesondere bei der Beurteilung der Wassergüte aufgrund von Sättigung, SS und von Ansammlungen im Aufzuchtwasser. Es wurde ein erheblicher Unterschied hinsichtlich der Lichtdurchlässig­ keit des Aufzuchtwassers im Behälter gegenüber derjenigen bei dem Strömungssystem ohne Ozonbehandlung festgestellt. Unerwünschte Ablagerungen von Lebewesen und Algen an der Wand des Wasserbehälters konnten im wesentlichen unter Kon­ trolle gehalten werden. Es ergab sich keine wesentliche Differenz hinsichtlich der Konzentrationserhöhung organi­ scher Materialien, z. B. von organischen Gesamtkohlenstoff (TOC) und chemischem Sauerstoffbedarf (CSB). Es ist zu be­ achten, daß das gesamte Umwälzsystem in der beschriebenen Weise gereinigt wird, wobei der Oxidationsrückstand abge­ schieden wird und keine Ansteckung von Fischen mit Krank­ heiten erfolgt, weil die Mikrobenzahl sehr gering ist, auch wenn die Konzentration des Sterilisationsmittelrückstands im Wasserbehälter unter einem kritischen Nachweispunkt liegt und damit so niedrig ist, daß die Aufzucht dadurch nicht beeinträchtigt wird. Es ist also möglich, die Über­ tragung von Krankheiten auf die Fische unter Kontrolle zu halten.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel kann die Filtereinrich­ tung beispielsweise nur ein einfacher Filter sein, wenn der Verschmutzungsgrad des Aufzuchtwassers gering ist. Außerdem kann eine pH-Werteinstelleinrichtung entfallen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird also Ozon, das sehr gute Sterilisations- und Reinigungseigenschaften für Auf­ zuchtwasser in einem geschlossenen Kreislauf hat, einge­ setzt. Durch Nutzung der Eigenschaften des Ozons wird eine hohe Ausbeute erhalten, ohne daß das Aufzuchtwasser er­ neuert wird, und zwar auch dann, wenn als Aufzuchtwasser ein Gemisch aus Meer- und Süßwasser verwendet wird. Außer­ dem kann die Ansteckung der Fische mit Krankheiten unter Kontrolle gehalten werden, und Wartung und Instandhaltung des Systems sind einfach.

Anschließend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrie­ ben, das eine Aufzuchtvorrichtung mit geschlossenem Kreis­ lauf und Einsatz von Ozon betrifft, wobei die Zersetzung von ammoniakalischem Stickstoff in stabiler Weise erfolgt und eine Ansammlung von Stickstoffkomponenten verhindert wird.

In einer Aufzuchtvorrichtung mit geschlossenem Kreislauf hat man häufig gefunden, daß die biologische Aufbereitung bei der tatsächlichen Fischaufzucht versagte und die Kon­ zentration von ammoniakalischem Stickstoff hoch wurde. Ammoniakalischer Stickstoff ist für Fische stark toxisch. Wenn die Konzentration nur geringfügig ansteigt, werden die Fische dadurch extrem stimuliert, und ihr Futterbedarf wird extrem verringert. Wenn die Konzentration einen Grenzwert übersteigt, werden die Fische vollständig zerstört. Ein solches Problem ist zwar dadurch vermeidbar, daß die bio­ logische Aufbereitung streng kontrolliert wird, in der Praxis ist eine exakte Kontrolle jedoch schwierig, weil unter Aufzuchtbedingungen starke Änderungen des Verschmutzungs­ grads auftreten.

Es wurde nun gefunden, daß Ammoniak ohne weiteres zu Stick­ stoffmolekülen abgebaut werden kann, wenn eine Ozonbehand­ lung bestimmte Bedingungen in einem Reinigungsströmungs­ system erfüllt, in dem nach der Ozonbehandlung eine Aktiv­ kohlebehandlung durchgeführt wird. Es ist bekannt, daß bei Behandlung von Meerwasser mit Ozon das Ozon zwar schnell abgebaut wird, aber ein Oxidationsrückstand verbleibt. Es ist allgemein bekannt, daß durch die Reaktion von Brom­ ionen, die in Meerwasser enthalten sind (ca. 60 mg/l in natürlichem Meerwasser), mit Ozon hypobromige Säureionen und Bromsäureionen erzeugt werden. Es wurde nun aber ge­ funden, daß das Reaktionsprodukt ein Material ist, das einer anderen chemischen Spezies zuzuordnen ist. Als Resul­ tat verschiedener Untersuchungen wurde gefunden, daß nach Aufbereitung von ammoniakhaltigem Meerwasser mit Ozon und anschließender Aufbereitung mit Aktivkohle das Ammoniak anscheinend in Stickstoffmoleküle überführt wurde. Dieser Mechanismus kann wie folgt dargestellt werden:

Ozon + Br⁻ → Oxidationsprodukt
Oxidationsprodukt + Ammoniak + Aktivkohle →
Stickstoff + Br⁻,

so daß

Ozon + Ammoniak + Aktivkohle → Stickstoff.

In den obigen Gleichungen spielen Bromsäureionen anschei­ nend keine Rolle, und somit findet kein Verbrauch statt. Wenn die Menge des Oxidationsprodukts geringer als die Ammoniakmenge ist, wird das Ammoniak in dem vorgenannten Prozeß vermehrt. Infolgedessen ist die Ozoneinführmenge ein wesentlicher Faktor.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Konzentration an ammoniakalischem Stickstoff in Aufzuchtwasser, das umge­ wälzt werden soll, gemessen, und die Konzentration von dem Aufzuchtwasser zuzuführendem Ozon wird so eingestellt, daß sie wenigstens fünfmal so hoch wie die ammoniakalische Stickstoffkonzentration im Aufzuchtwasser ist, so daß das Ammoniak ohne weiteres zu Stickstoffmolekülen abgebaut werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein weiteres Ausführungs­ beispiel der Aufzuchtvorrichtung beschrieben. Dabei be­ zeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 gleiche oder entsprechende Teile, und solche Teile werden nicht nochmals beschrieben. Zusätzlich sind ein Ammoniakkonzen­ trationssensor 11 und eine Steuereinrichtung 12 vorgesehen.

Mit Stoffwechselprodukten und Exkrementen der im Aufzucht­ wasserbehälter 1 befindlichen Fische verschmutztes Aufzucht­ wasser wird der Filtereinrichtung 3 von der Umwälzpumpe 2 zugeführt; dort werden schwimmende Feststoffanteile abge­ trennt und auf den Trägern der Filtereinrichtung abgela­ gerte lösliche organische Stoffe durch Mikroorganismen gereinigt. Dabei kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Filtereinrichtung 3 keine Ammoniakabtrennfunktion haben, obwohl Ammoniak durch Bildung einer anaeroben Umgebung in einer Filterschicht abgetrennt werden kann, was von den Betriebsbedingungen der Filtereinrichtung 3 abhängt. Wenn die Filtereinrichtung 3 eine solche Funktion hat, kann der Ozonverbrauch bei einer Ozonbehandlung verringert werden, wie nachstehend beschrieben wird.

Das Aufzuchtwasser wird der Ozonreaktionseinrichtung 6 zugeführt, in der das Wasser mit einem Teil des Ozons unter Abtrennung von Ammoniak, Sterilisation und Abscheidung organischer Materialien reduziert wird. Wenn in diesem Fall die in der Ozonreaktionseinrichtung 6 erzeugte Oxidations­ produktmenge geringer als die vorhandene Ammoniakmenge ist, wird das Ammoniak vermehrt. Somit ist die von der Ozoner­ zeugungseinrichtung 7 erzeugte Ozonmenge ein wesentlicher Faktor.

Die Fig. 3a und 3b zeigen Beziehungen einer Ozoneinfüh­ rungsmenge pro Volumeneinheit Meerwasser zu der ammo­ niakalischen Stickstoffkonzentration. Aus den Fig. ist ersichtlich, daß die Vermehrung von Ammoniak dadurch kon­ trolliert werden kann, daß Ozon in einer Konzentration eingeführt wird, die wenigstens fünfmal und bevorzugt zehnmal so hoch wie die ammoniakalische Stickstoffkonzen­ tration vor der Ozonbehandlung ist. In der Praxis wird die in der Ozonerzeugungseinrichtung 7 erzeugte Ozonmenge in der Steuereinrichtung 12 so eingestellt, daß sie das Fünf­ fache (effektiver Wert) oder mehr der ammoniakalischen Stickstoffmenge beträgt, wobei der Steuervorgang auf der Ammoniakkonzentration in dem umgewälzten Aufzuchtwasser basiert, die von dem Ammoniakkonzentrationssensor 11 auf­ genommen wird. Die Steuereinrichtung 12 liefert einen Be­ fehl an die Ozonerzeugungseinrichtung 7, so daß die der Ozonreaktionseinrichtung 6 zugeführte Ozonmenge bestimmt wird.

Nachdem das Aufzuchtwasser einer Ozonbehandlung unterzogen wurde, enthält es ein Produkt, daß ein Oxidationsprodukt einschließt. Wenn das das Oxidationsprodukt enthaltende Aufzuchtwasser dem Aufzuchtwasserbehälter zugeführt wird, können die Fische im Behälter geschädigt werden. Daher wird das Aufzuchtwasser der Aktivkohleeinrichtung 8 mit einer geeigneten Verweilzeit zugeführt, und dort wird das toxi­ sche Oxidationsprodukt abgetrennt, und gleichzeitig werden organische Materialien teilweise abgetrennt. Während der Abtrennung des Oxidationsprodukts mit Aktivkohle vermehren sich die Bromsäureionen. Infolgedessen brauchen in einem geschlossenen Kreislauf keine Bromsäureionen zugeführt zu werden. Wie bereits beschrieben, ist zu beachten, daß bei zu geringer eingeführter Ozonmenge Ammoniak in dem vorge­ nannten Prozeß vermehrt wird und sich kein Stickstoffab­ trennungseffekt einstellt. Das mit Aktivkohle aufbereitete Aufzuchtwasser wird in der pH-Werteinstelleinrichtung 9 auf einen vorbestimmten pH-Wert eingestellt und dem Aufzucht­ wasserbehälter 1 wieder zugeführt.

In der Praxis sollte die Ammoniakkonzentration mit Ausnahme in speziellen Fällen sehr gering gehalten werden. Anderer­ seits existieren in dem Aufzuchtwasser diverse Stoffe, die mit Ozon in Reaktion treten, und es ist wichtig, daß diese Substanzen durch Ozon entfernt werden. Normalerweise wird Ozon in einer Menge zugesetzt, die über der zur Entstickung bzw. Denitrierung erforderlichen Menge liegt. Im Hinblick auf das oben Gesagte ist eine solche Kontrolle bei normalen Wasserreinigungsvorgängen nicht immer erforderlich. Da jedoch die Ammoniakkonzentration aufgrund eines Überange­ bots an Futter oder einer ungeeigneten biologischen Be­ handlung sehr schnell ansteigen kann, sind der Ammoniak­ konzentrationssensor und die Steuereinrichtung vorgesehen, so daß eine gleichbleibende Produktion erzielt wird.

Nachstehend werden Experimente und Aufzuchtergebnisse mit dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei konnte ein schneller Stickstoffentfernungseffekt erzielt werden. Experimentell wurden junge rote Meerbrassen aufgezogen. Wenn die Ozonzufuhr unterbrochen wurde, wurde die Ammoniak­ konzentration im Aufzuchtwasser über mehrere Stunden er­ höht, und an den Körpern der Fische traten streifenförmige Muster auf, die Fische wurden nervös und hörten nach 10 h auf zu fressen. Nach erneuter Ozonzufuhr verringerte sich die Ammoniakkonzentration nach einigen Stunden ganz erheb­ lich, und die vorgenannte Erscheinung verschwand.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel hat die Filtereinrich­ tung 3 die Funktion, die Ozonmenge zu verringern, es ist aber nicht unbedingt erforderlich, Stickstoff im Ammoniak zu entfernen. Ferner ist die pH-Werteinstelleinrichtung 9 keine unbedingt erforderliche Einrichtung, obwohl sie in einem geschlossenen Kreislauf normalerweise für die Fisch­ aufzucht verwendet wird.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufzucht­ vorrichtung. Dabei sind gleiche Teile wie in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. 10 bezeichnet ein Abzweigventil.

Im Gebrauch wird das aus dem Behälter 1 durch die Filter­ einrichtung 3 geleitete Aufzuchtwasser durch das Abzweig­ ventil 10 geleitet, in dem das Aufzuchtwasser in einen Teil, der der Ozonreaktionseinrichtung 6 zugeführt wird, und einen Teil, der in eine die Ozonreaktionseinrichtung 6 umgehende Bypaßleitung eingeführt wird, aufgeteilt wird. Der erste Teil des Aufzuchtwassers tritt mit einer vorbe­ stimmten Ozonmenge in der Ozonreaktionseinrichtung 6 in Reaktion, so daß Stickstoff aus Ammoniak entfernt wird und die Sterilisation und Abscheidung organischer Materialien durchgeführt werden. In dem mit Ozon aufbereiteten Aufzucht­ wasser befindet sich ein Oxidationsprodukt aus der Reaktion von Ozon mit Bromsäureionen in Meerwasser. Das ozonbehan­ delte Aufzuchtwasser wird mit dem von der Filtereinrichtung direkt zugeführten Aufzuchtwasser vermischt und das Gemisch in die Aktivkohleeinrichtung 8 mit geeigneter Verweilzeit eingeführt; während dieser Verweilzeit wird die gesamte im geschlossenen Kreislauf umgewälzte Aufzuchtwassermenge durch die Wirkung des Oxidationsprodukts, das im ozonbe­ handelten Aufzuchtwasser verblieben ist, sterilisiert. Wenn die Verweilzeit kurz ist, sollte ein Verweilbehälter vor­ gesehen sein. Der Anteil des Aufzuchtwassers, der am Ab­ zweigventil abgetrennt wird, wird auf der Basis der Ozon­ verbrauchsmenge und der ammoniakalischen Stickstoffkonzen­ tration bestimmt. Dabei wird das Abzweigventil 10 so ge­ steuert, daß die Aufzuchtwassermenge M, die am Abzweigven­ til 10 abzutrennen und der Ozonbehandlungseinrichtung zu­ zuführen ist, der folgenden Bedingung genügt: ammoniaka­ lische Stickstoffkonzentration ×M≦ Ozonverbrauchsmenge ÷5. Wenn beispielsweise eine Ozonmenge benötigt wird, die größer als die Menge ist, die die Kapazität der Ozoner­ zeugungseinrichtung übersteigt, wird die der Ozonreaktions­ einrichtung zuzuführende Aufzuchtwassermenge so verringert, daß sie der obigen Bedingung genügt, und die den Fischen zuzuführende Futtermenge wird vorübergehend herabgesetzt. Diese Vorgänge werden von der Steuereinrichtung im Zusam­ menwirken mit einem Ammoniakkonzentrationssensor (nicht gezeigt) ausgeführt.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird Ozon in einem Auf­ zuchtsystem mit geschlossenem Kreislauf eingesetzt, die Ammoniakkonzentration im Aufzuchtwasser kann ohne weiteres auf eine niedrige Konzentration eingestellt werden, ohne daß eine biologische Aufbereitung und eine komplizierte Organisation angewandt werden; dabei kann eine gleichblei­ bend gute Aufzucht erreicht werden. Ein Anstieg der Ammo­ niakkonzentration aus irgendeinem Grund kann ferner sehr schnell verringert werden, wenn die Kapazität der Ozoner­ zeugungseinrichtung groß ist.

Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auf­ zuchtvorrichtung mit geschlossenem Kreislauf beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel soll das folgende Problem über­ winden, das manchmal bei konventionellen Aufzuchtvorrich­ tungen mit geschlossenem Kreislauf auftritt. Dabei wurde in der konventionellen Aufzuchtvorrichtung gefunden, daß eine biologische Behandlung nicht immer gut ablief, wodurch die Güte des Aufzuchtwassers sehr schnell schlechter wurde und Schwierigkeiten bei der Aufzucht auftraten. Wenn ferner der Verschmutzungsgrad des Aufzuchtwassers durch Überfütterung anstieg, konnte eine biologische Funktionsweise oft nicht erreicht werden. Somit konnte die Aufzucht von Fischen nicht immer effektiv und in gleichbleibend stabiler Weise erfolgen.

Es wurden ausgedehnte Untersuchungen in bezug auf die Reinigung von Aufzuchtwasser in einer Aufzuchtvorrichtung mit geschlossenem Kreislauf angestellt, die zu folgenden Ergebnissen führten:

In bezug auf das Aufzuchtwasser müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

(1) es darf keine pathogenen Mikroorganismen geben,
(2) toxische Substanzen müssen auf eine zulässige Konzentration oder weniger verringert werden und
(3) ein Wassergüteindex, der durch BSB oder CSB repräsentiert ist, darf insgesamt gesehen die Fische nicht nachteilig beeinflussen.

Von den Punkten (1), (2) und (3) stehen die Punkte (2) und (3) in einer sich gegenseitig ergänzenden Beziehung. Wenn beispielsweise Punkt (2) ausreichend erfüllt ist, kann Punkt (3) zulässig sein, auch wenn er mehr oder weniger schlecht ist. Wenn dagegen Punkt (2) nicht hinreichend erfüllt ist, muß die Bedingung von Punkt (3) unbedingt in Betracht gezogen werden.

Hinsichtlich Punkt (2) führt das vom Aufzuchtobjekt, also von den Fischen, abgegebene Ammoniak in einer geschlossenen Aufzuchtvorrichtung zu einem Problem. Ammoniak ist für Fische stark toxisch. Von den Erfindern durchgeführte Experimente haben gezeigt, daß junge rote Meerbrassen zwei bis drei Monate nach der Inkubation eine Reaktion in bezug auf Stimulation und extreme Verminderung der Futteraufnahme zeigen, auch wenn die Ammoniakkonzentration im Aufzuchtwasser nur ca. 1,0 mg/l beträgt. Die Setzlinge von roter Meerbrasse zeigen ein ähnliches Verhalten bei einer Konzentration von nur ca. 0,5 mg/l oder weniger. In einer normalen Reinigungsvorrichtung wird Ammoniak durch eine biologische Behandlung entfernt, die unter Anwendung von anaeroben und aeroben Mikroorganismen durchgeführt wird. Es scheint daher schwierig zu sein, ausgehend von dem oben erwähnten Gesichtspunkt einen ausgeglichenen Zustand in einer Aufzuchtvorrichtung zu unterhalten, in der Aufzuchtwasser in aerobem Zustand umgewälzt wird.

Es wird als vernünftig angesehen, daß die Punkte (2) und (3) jeweils in gesonderten Stufen behandelt werden, während Punkt (1) realisiert wird. Insbesondere sollten die Punkte (2) und (3) unter Anwendung der physikalischen Chemie erreicht werden: Um diesen Gedanken zu realisieren, wurden eine Ozonbehandlung sowie eine Ozonbehandlung plus Luftblasenabtrennung sowie eine Ozonbehandlung und eine Aktivkohlebehandlung systematisch miteinander kombiniert. Die Funktion der systematischen Kombination wird nachstehend beschrieben.

Wenn die Ozonmenge für Aufzuchtwasser erhöht wird, das mit organischen Stoffen verschmutzt ist, werden in dem Aufzuchtwasser leicht Luftblasen erzeugt. Das Aufzuchtwasser wird der Luft ausgesetzt, um dadurch Blasen zu erzeugen. Organische Substanzen, die zur Wasserverschmutzung führen, können daher in wirksamer Weise durch Abführen der so erzeugten stabilen Blasen aus dem System abgeschieden werden. Wenn die Ozonzufuhrmenge hoch wird, besteht das Problem von Ozonrückständen und einer hohen Konzentration an Oxidationsprodukt, wodurch die Fische beeinträchtigt werden, wenn das Restozon und Oxidationsprodukt enthaltende Aufzuchtwasser zum Behälter rückgeführt wird. Diese Substanzen können jedoch durch eine Aktivkohlebehandlung ohne weiteres entfernt werden. Wenn das Aufzuchtwasser Bromionen enthält, treten diese mit Ozon in Reaktion unter Bildung eines Oxidationsprodukts. Die Konzentration des Oxidationsprodukts hat einen vorbestimmten oder höheren Wert relativ zur Konzentration von Ammoniak, das ebenfalls in dem Aufzuchtwasser enthalten ist, und der ammoniakalische Stickstoff wird zu Stickstoffmolekülen umgesetzt. Zur Bildung einer solchen Umgebung wird normalerweise eine Überschußmenge des Oxidationsprodukts erzeugt. Dieses kann jedoch ohne weiteres durch die Aktivkohlebehandlung entfernt werden. Ozon wirkt als Sterilisationsmittel.

In dem Fall, daß die Luftexpansionsrate am Einlaß und am Auslaß jeder der Einrichtungen im Reinigungskreislauf verschieden ist, kann eine unabhängige Blasenabscheidungseinrichtung vorgesehen sein, die an einer geeigneten Stelle vorgesehen ist, so daß organische Stoffe noch wirksamer entfernt werden.

Das Ozon hat zwar eine wichtige Funktion, aber wenn die Ozonmenge zu groß wird, sollte eine für eine biologische Aufbereitung geeignete Filtereinrichtung vorgesehen sein. Dabei bewirkt das Ozon die Abtrennung von organischem Material, die Entstickung und die Sterilisation, und der durch das Ozon entstehende Nachteil kann durch eine Aktivkohlebehandlung ohne weiteres beseitigt werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert; Fig. 5 zeigt wiederum den Strömungsverlauf der Aufzuchtvorrichtung. Dabei sind gleiche oder entsprechende Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut beschrieben.

20 ist eine Abfallozonbehandlungseinrichtung, 21 ist ein Gasblasenaufnahmebehälter und 22 ist eine Luftverteilungseinrichtung.

Im Gebrauch wird Aufzuchtwasser vom Aufzuchtwasserbehälter 1 in die Ozonreaktionseinrichtung 6 durch die Umwälzpumpe 2 eingeleitet. Das Aufzuchtwasser wird mit Gasblasen in Kontakt gebracht, die durch die Luftverteilungseinrichtung 22, die ozonhaltiges Gas von der Ozonerzeugungseinrichtung 7 liefert, minimiert sind, so daß das Aufzuchtwasser sterilisiert wird und Verschmutzungsanteile im Wasser oxidiert und gereinigt werden. Es gibt einige Arten von Verschmutzungskomponenten, bei denen sich die Struktur der Moleküle durch die Umsetzung mit Ozon ändert. Eine Überschußmenge gasförmiges Ozon in der Ozonreaktionseinrichtung wird in der Abfallozonbehandlungseinrichtung 20 abgebaut und an die Luft abgegeben. Somit verbleibt normalerweise eine Überschußmenge Ozon in dem mit Ozon behandelten Aufzuchtwasser. Wenn Meerwasser oder meerwasserhaltiges Wasser als Aufzuchtwasser verwendet wird, treten im Meerwasser vorhandene Bromionen mit Ozon in Reaktion, und ein Oxidationsprodukt als Reaktionsprodukt verbleibt im Aufzuchtwasser. Das Oxidationsprodukt ist für Fische stark toxisch. Das ozonbehandelte Aufzuchtwasser wird in die Aktivkohleeinrichtung geleitet, in der Ozon und Oxidationsprodukt entfernt werden, und gleichzeitig wird ein Teil der Verschmutzungskomponenten ebenfalls abgetrennt. Dann wird das Aufzuchtwasser einer pH-Werteinstelleinrichtung (nicht gezeigt) und dann dem Aufzuchtwasserbehälter zugeführt. So wird das Aufzuchtwasser im System im Kreislauf geführt. Während der Umwälzung des Aufzuchtwassers kann das Oxidationsprodukt in wirksamer Weise durch eine Aktivkohlebehandlung entfernt werden.

Wenn das Aufzuchtwasser im System umgewälzt wird, nimmt die Ozonmenge im Aufzuchtwasser allmählich zu, so daß das Aufzuchtwasser Blasen erzeugt. Bei einer unter Normalbedingungen betriebenen Aufzuchtvorrichtung tritt dieser Zustand einige Stunden nach der Futterverabreichung auf. In diesem Zustand bilden sich Blasen im oberen Raum der Ozonreaktionseinrichtung 6 in Form einer Gasblasensäule. Blasen in dem oberen Raum enthalten organische Schmutzkomponenten in hoher Konzentration. Die organischen Schmutzkomponenten werden dem Blasenaufnahmebehälter 21 zur Zertörung der Blasen zugeführt. Dann wird das durch das Aufbrechen der Blasen erzeugte Gas aus dem System abgeführt. Wenn in dem Blasenaufnahmebehälter 21 eine zu große Ozonmenge erzeugt wird, wird die Abfallozonbehandlungseinrichtung 20 mit der Ozonreaktionseinrichtung 6 verbunden, um gasförmiges Ozon, das nach dem Aufbrechen der Blasen erzeugt wird, abzuführen.

Wenn als Aufzuchtwasser Meerwasser oder dieses enthaltendes Wasser eingesetzt wird, ist es ferner vorteilhaft, das vorgenannte Ozonabführungsverfahren mit einem Entstickungsverfahren zu kombinieren, was durch die Kombination einer Ozonbehandlung mit einer Aktivkohlebehandlung erreicht wird. Dabei ist der Entstickungseffekt erreichbar, wenn eine Ozonzugabemenge zu einer Aufzuchtwassermenge vorbestimmten Bedingungen genügt, und die Ammoniakkonzentration im Aufzuchtwasser kann niedrig gehalten werden, wodurch die Futteraufnahme der Fische erhöht wird und die Futtermenge gesteigert werden kann, auch wenn die Konzentration organischer Stoffe hoch ist. Infolgedessen ist das Vorliegen organischer Stoffe in höherer Konzentration möglich. Außerdem nimmt die Gasblasenerzeugung im Aufzuchtwasser zu, und die Blasenabtrennung wird sehr einfach. Somit ist die Ozonbehandlung sowohl im Hinblick auf die Entstickung als auch die einfache Blasenbildung vorteilhaft, so daß die Kultivierung von Fischen ohne den Austausch von Aufzuchtwasser sehr einfach ist.

Aufzuchtexperimente wurden unter Anwendung eines 300-l- Aufzuchtwasserbehälters durchgeführt, in den 50 rote Meerbrassen mit einer Körperlänge von ca. 10 cm eingesetzt wurden. Die Experimente zeigten, daß die Überlebensrate 100% über 60 Tage betrug. An der Oberfläche der Aktivkohle wurden praktisch keine Mikroorganismen beobachtet. Das beweist also, daß die zur Aufzucht erforderliche Wassergüte ohne biologische Behandlung aufrechterhalten wurde.

Fig. 6 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufzuchtvorrichtung. Dabei sind gleiche Teile wie in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner ist eine Abzweigregeleinrichtung 27 vorgesehen. Die Betriebsweise der Vorrichtung von Fig. 6 gleicht derjenigen der Vorrichtung von Fig. 5. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge von Aufzuchtwasserbehälter, Blasenabtrennbehandlung, Ozonbehandlung und Aktivkohlebehandlung beliebig geändert werden. Eine Blasensäule wird in der Praxis als Blasenabtrenneinrichtung 28 verwendet. die die Blasenmenge durch Einstellen der Zufuhrluft regelt. Somit kann die Blasenabtrennung an einer Stelle erfolgen, an der ohne weiteres Blasen erzeugt werden. Die zugeführte Luftmenge kann ferner richtig bestimmt werden, um eine geeignete Blasenmenge zu erhalten. Daher wird außerdem der Vorteil der Blasenabtrennung erreicht.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufzucht­ vorrichtung; dabei sind gleiche oder entsprechende Teile wie in Fig. 6 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zeigt Fig. 7 ein Gebläse 24, eine Luftvertei­ lungseinrichtung 25 und eine Kiesfiltereinrichtung 26. Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels gleicht derjenigen des Ausführungsbeispiels von Fig. 6.

Die Vorrichtungen der Fig. 6 und 7 arbeiten weder mit Fil­ terbehandlung noch mit biologischer Behandlung. Wenn diese Behandlungsschritte durchgeführt werden, kann die Ozonverbrauchsrate verringert werden. Wenn jedoch die biologische Behandlung entfällt oder nicht gut funktioniert, kann bei diesem Ausführungsbeispiel eine Ozonbehandlung und eine Blasenabtrennbehandlung durchgeführt werden, um die entsprechenden Effekte zu erzielen.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 ist ein einziger Blasenaufnahmebehälter 21 vorgesehen. Das Aufzuchtwasser kann der Blasenabtrenneinrichtung 28 jedoch von mehreren Stellen im Kreislaufsystem zugeführt werden. Außerdem kann für den Fall, daß die Luftexpansionseigenschaft am Einlaß und am Auslaß jeder der Einrichtungen des Kreislaufsystems verschieden ist, eine zusätzliche Blasenabtrenneinrichtung vorgesehen sein, so daß die Abtrennung organischer Stoffe weiter verbessert wird.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 bis 7 kann also die zugeführte Ozonmenge in geeigneter Weise bestimmt werden; die Expansionseigenschaft der Luft im Aufzuchtwasser kann gesteigert werden, und ein Austausch mit frischem Aufzuchtwasser ist nicht erforderlich, da eine Blasenabtrennbehandlung ohne biologische Behandlung stattfindet. Somit ist es also möglich, Fische mit hoher und gleichbleibender Ausbeute zu kultivieren.

Ferner kann der Blasenabtrenneinrichtung von einer Vielzahl Stellen im Kreislaufsystem Aufzuchtwasser zugeführt werden, wodurch der Effekt der Abtrennung organischer Stoffe erhöht wird.

Durch zusätzliches Vorsehen einer Filterbehandlung und einer biologischen Behandlung kann ferner die Ozonverbrauchsrate verringert werden, ohne daß eine Verringerung der Gesamtfunktionsweise des Systems eintritt.

Claims (7)

1. Aufzuchtvorrichtung mit einem Aufzuchtwasserbehälter (1), einer Ozonisierungseinrichtung (6, 7), einer Aktiv­ kohleeinrichtung (8) und einer Aufzuchtwasserumwälzeinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, daß Aufzuchtwasser, das Meerwasser oder ein Gemisch aus Meerwasser und Süßwasser ist, nacheinander in diesen Einrichtungen umgewälzt wird, und daß die Ozonisierungseinrichtung (6, 7) an der in bezug auf die Strömung des Aufzuchtwassers auf Strom befindlichen Seite der Aktivkohleeinrichtung (8) angeordnet ist.

2. Aufzuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Ozons, das dem im Kreislauf geführten und in der Ozonisierungseinrichtung (6, 7) ozonisierten Aufzuchtwasser zuzusetzen ist, so eingestellt ist, daß sie wenigstens fünfmal so hoch wie eine ammoniakalische Stickstoffkonzentration im umgewälzten Aufzuchtwasser ist.

3. Aufzuchtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Aufzuchtwasserbehälter (1) strömende umgewälzte Aufzuchtwasser in zwei Teile (bei 10) aufgeteilt wird, so daß ein erster Teil der Ozonisierungseinrichtung (6, 7) zugeführt wird und ein zweiter Teil die Ozonisierungseinrichtung umgeht; und daß der ozonisierte erste Teil des Aufzuchtwassers mit dem zweiten Teil des Aufzuchtwassers vermischt und das Gemisch der Aktivkohleeinrichtung (8) zugeführt wird, wobei die der Ozonisierungseinrichtung zuzuführende Aufzuchtwassermenge M so eingestellt ist, daß sie der folgenden Bedingung genügt: ammoniakalische Stickstoffkonzentration ×M ≦ Ozonverbrauch ÷5.

4. Aufzuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufzuchtwasserkreislauf eine Blasenabtrenneinrichtung (21, 28) vorgesehen ist.

5. Aufzuchtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasenabtrenneinrichtung in der Ozonisierungseinrichtung liegt und als Ozonbehandlungsblasensäule wirkt.

6. Aufzuchtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Blasenabtrenneinrichtung (28) behandeltes Aufzuchtwasser von einer Vielzahl von Stellen im Kreislauf zuführbar ist.

7. Aufzuchtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreislauf eine Kiesfiltereinrichtung (26) vorgesehen ist.