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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND CIRCULATION SYSTEM FOR HOLDING AQUATIC ORGANISMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/181218
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for holding fish or other species which live in the water in a circulation system (1) comprising at least one holding tank (2), at least one biological filter (3), and optionally other water treatment units (4) for example for a supply of oxygen (5), for sterilization (6), for defoaming (7), for a mechanical filtering process (8), etc. The invention additionally relates to a circulation system. In order to reduce the energy requirement, supply air is supplied to the system by at least one supply air line (60), and exhaust air is discharged by at least one exhaust air line (59). Supply and exhaust air is conducted through a heat exchanger in which heat contained in the exhaust air is transferred to the supply air, and/or the temperature of the supply air is increased to the level of the holding basin.

Inventors:
VONNEMANN GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/061674
Publication Date:
December 03, 2015
Filing Date:
May 27, 2015
Export Citation:
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Assignee:
VONNEMANN GERHARD (DE)
International Classes:
A01K63/04; A01K63/06
Foreign References:
US8651058B12014-02-18
US20080028667A12008-02-07
DE2851808A11980-06-12
Attorney, Agent or Firm:
VONNEMANN, Gerhard (DE)
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Claims:
Ansprüche

Verfahren zum Haltern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage (1 ) mit mindestens einem

Hälterungsbecken (2), mindestens einem biologischen Filter (3) sowie ggf, weiteren Wasserbehandlungseinheiten (4) z.B. zum Eintragen von Sauerstoff (5), zum Entkeimen (6), zum Entschäumen (7), zum mechanischen Filtern (8) etc.

dadurch gekennzeichnet, dass der Anlage durch mindestens eine Zuluftleitung (60) Zuluft zugeleitet und durch mindestens eine

Abluftleitung (59) Abluft abgeführt wird, wobei Zu- und Abluft durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem in der Abluft enthaltene Wärme auf die Zuluft übertragen wird und/oder die Zuluft auf das Temperaturniveau des Hälterungsbeckens angehoben wird.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass die Zuluft angefeuchtet wird, vorzugsweise bis zur Sättigung, insbesondere unter Verwendung von anfallendem Kondensat.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hälterungsbecken und mindestens eine Wasserbehandlungseinheit parallel an die Zuluft- und Abluftleitung geschaltet sind.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sauerstoffanreicherung des Wassers eine Oberflächenbelüftung erfolgt, vorzugsweise mittels eines

Wellbahnbelüfters (5). Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluft im vorgewärmten Zustand in den

Hohlraum unterhalb einer Abdeckung des Hälterungsbeckens zugeführt wird.

Verfahren zum Haltern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach Anspruch 1 , 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Wärmetauscher anfallendes Kondensat in den Wasserkreislauf eingespeist wird.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach einem der vorstehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Becken (2) und/oder das biologische Filter (3) eine Abdeckung (11 ) aufweist, wobei ein Hohlraum (30) zwischen Wasseroberfläche und Abdeckung des Hälterungsbeckens entsteht, aus dem über eine Leitung (29) Luft für die Nitrifikation durch das Filter (28) gedrückt wird.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Luft von einem Gebläse (61) über Leitungen (50 und 62) als Frischluft zunächst einem Becken (2). oberhalb der Wasseroberfläche zugeführt wird, vorzugsweise so, dass sich eine zur Wasserströmung entgegengesetzte Luftströmung ergibt.

Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Nitrifikationsstufe notwendige Luft aus dem Hohlraum (30) über einem Becken (2) abgesaugt wird und mit Wasserdampf gesättigt sowie mit annähernder Wassertemperatur einer Nitrifikationsstufe (28) zugeführt wird.

10. Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden

Arten in einer Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Luft über eine

Ansaugleitung (29) aus dem Hohlraum (30) des Beckens (Figur 5) unterhalb der Abdeckung (31) (Figur 5) und über Leitung (73) wieder unterhalb des Wasserspiegels (76) in das Modul (28) zur Nitrifikation eingeblasen wird und über eine Öffnung (79) als Abluft in eine

Abluftleitung (32) geführt, wird, aus der ein Saugzug (58) die Abluft durch den Wärmetauscher (33) in die Atmosphäre entlässt. .

1 1. Kreislaufanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kreislaufanlage eine Zuluftleitung zur Zuführung von Frischluft und eine Abluftleitung zur Abführung von Abluft aufweist, wobei Verbindungsleitugen zu oberhalb eines

Wasserspiegels in den Hälterungsbecken (2) gebildeten Hohlraums (30), mindestens einem biologischen Filter (3) sowie ggf, weiteren Wasserbehandlungseinheiten (4) z.B. zum Eintragen von Sauerstoff (5), zum Entkeimen (6), zum Entschäumen (7), zum mechanischen Filtern (8) etc. für einen Luftaustausch vorgesehen sind und ein Wärmetauscher vorgesehen ist, um die Wärme aus der Abluft zurückzugewinnen und die Zuluft zu erwärmen.

12. Kreislaufanlage nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (14), insbesondere eine

Wasserbehandlungseinheit zur Denitrifikation (26) und/oder

Nitrifikation, mit mindestens einer teilweise eintauchenden Haube (27) versehen ist.

13. Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (14), insbesondere eine Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation (28), eine Ansaugleitung (29) zu einem Hohlraum (30) unter der Abdeckung (31 ) des mindestens einen Hälterungbeckens (2) aufweist.

14. Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (14), insbesondere eine Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation (28), eine Abiuftleitung (32) zu einem Wärmetauscher aufweist, wobei der

Wärmetauscher (33) eine Auslassleitung (34) für Frischluft zum

Hohlraum (30) unter der Abdeckung (31) des mindestens einen

Hälterungbeckens (2) aufweist.

15, Kreislaufanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sauerstoffanreicherung des Wassers ein Oberflächenbelüfter (5) vorgesehen ist.

Description:
"Verfahren und Kreislaufanlage zur Hälterung von Wasserlebewesen "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage mit mindestens einem

Hälterungsbecken, mindestens einem biologischen Filter sowie ggf. weiteren Wasserbehandlungseinheiten, z.B. zum Eintragen von Sauerstoff zum

Entkeimen, zum Entschäumen, zum mechanischen Filtern etc..

Außerdem betrifft die Erfindung eine Kreislaufanlage. Hälterungsbecken zur Aufzucht von Fischen sind allgemein bekannt. Ein solches Becken wird beispielsweise in der europäischen Patentschrift

EP 000002429282 B1 beschrieben. Kreislaufanlagen und deren Bestandteile sind auch Gegenstand der deutschen Offenlegungsschriften DE

000019957954 A1 , DE 102007002584 A1 , DE 102007034219 A1 , DE

202013005045 U1 , DE 82 12 984 U1 , DE 195 21 037 A1 , DE 20 2008 013

223 U1 , DE 198 47 027 A1 , DE 20 2011 104 085 U1 , DE 10 2009 037 767 A1 und der GB 2407 488 A,

In Zeiten verringerter Anlandungen von wild gefangenen Fischen wird die Aquakultur immer wichtiger. Mittlerweile hat der Anteil von gezüchteten Fischen am gesamten Markt ca. 50 % erreicht. Die durch die Aquakultur erzeugten Umweltbelastungen sind Gegenstand der Kritik. Für die

Forellenproduktion im Fließkanal werden beispielsweise ca. 200.000

I/Kilogramm Fisch benötigt. Aus diesen Gründen ist man dazu übergegangen, geschlossene Kreislaufanlagen einzusetzen. Diese verbrauchen pro

Kilogramm Fisch ca. 52 I. Im Vergleich dazu wird bei der Produktion von Rindfleisch pro Kilogramm 120 I Trinkwasser verbraucht. Rechnet man den Wasserverbrauch für die Produktion der jeweiligen Futtermittel hinzu, so steht einem Verbrauch von 1218 I/Kilogramm Fleisch beim Fisch 3918 I bei der Geflügelproduktion, 4856 I bei der Schweinefleischproduktion und 15.495 I bei der Rindfleischproduktion gegenüber. Zum Teil resultiert der Trinkwasserverbrauch aus der unterschiedlichen Futterverwertung. Der wechselwarme Fisch benötigt 1 ,4 kg Futter pro

Kilogramm Zuwachs, Geflügel 1 ,5-2,0 kg, Schweine 2,5-4,5 kg und Rinder 5.5-10 kg Futter pro Kilogramm Zuwachs. Vergleicht man den Nährstoffaustrag, d.h. die Exkretion an Stickstoff und Phosphor von Säugetieren mit denen von Fischen und Geflügel, so liegen wiederum die Vorteile bei der Fisch- und Geflügelzucht gegenüber der Aufzucht von Säugetieren, weil der Nährstoffaustrag von Säugetieren mehr als das Doppelte dessen von Fischen und Geflügel beträgt.

Mittlerweile stützen sich insbesondere asiatische Volkswirtschaften zu einem großen Teil auf die Produktion von Krusten- und Schalentieren. Zur

Verhinderung von Krankheiten werden bei der Produktion jedoch bedenklich hohe Mengen an Chemikalien und Antibiotika eingesetzt, damit die Produktion stabil bleibt. Der Weg aus diesen Produktionsregionen in die Zielmärkte ist weit und kann deshalb nur im gefrorenen Zustand der Ware überbrückt werden. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, Meeresorganismen, die in warmen Gewässern heimisch sind, auch in kälteren Klimazonen in

Verbrauchernähe kultivieren zu können. Durch die für diesen Zweck geeigneten Anlagen entsteht jedoch ein Investitionsaufwand, der dazu führt, dass die Erlöse den Aufwand nicht mehr decken.

Wesentlicher Kostenbestandteil bei der Aufzucht von Fischen in der extensiven Fischzucht ist der Flächenverbrauch für die notwendigen

Hälterungsbecken. Beispielsweise hat Indien die küstennahe Umwandlung von Flächen in Fischzuchtbetriebe untersagt. Auch bei der intensiven

Fischzucht in Kreislaufanlagen erfordert die Bereitstellung der

Hälterungsbecken einen großen finanziellen Aufwand. Die Becken werden beispielsweise aus kunstharzgebundenen Beton vorgefertigt und die

Einzelteile dann an der Baustelle zusammengefügt. Die Herstellung dieser hochpräzisen Fertigteile und der Transport zur Baustelle und deren Montage sind wesentliche Kostenelemente. Als Matrixmaterial kommen aus der Zahnheükunde bekannte Kunststoffe zum Einsatz » die zusätzlich die

Herstellungskosten erhöhen.

Es besteht ein dringendes Bedürfnis an Kreislaufanlagen, die bei geringerem Investitionsaufwand eine Produktion von Fischeiweiß bei geringeren laufenden Kosten insbesondere bei Warmwasserlebewesen ermöglicht,

Aufgabe der Erfindung ist fofglich ein Verfahren und eine Kreislaufanlage zur Hälterung von Wasserlebewesen vorzuschlagen, die mit geringerem

technischem Aufwand die Betriebskosten wesentlich vermindern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und 11 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche, Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im

Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die

Erfindung zusätzlich. [A1] Bei einem Verfahren zum Hältern von Fischen oder anderen im Wasser lebenden Arten in einer Kreislaufanlage mit mindestens einem

Hälterungsbecken, mindestens einem biologischen Filter (3) sowie ggf.

weiteren Wasserbehandlungseinheiten z.B. zum Eintragen von Sauerstoff , zum Entkeimen , zum Entschäumen , zum mechanischen Filtern etc.gelingt die Lösung der Aufgabe, wenn der Anlage durch mindestens eine

Zuluftieitung Zuluft zugeleitet und durch mindestens eine Abluftteitung Abluft abgeführt wird, wobei Zu- und Abluft durch einen Wärmetauscher geleitet wird, in dem in der Abluft enthaltene Wärme auf die Zuluft übertragen wird und/oder die Zuluft auf das Temperaturniveau des Hälterungsbeckens angehoben wird. [A2] In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zuluft angefeuchtet wird. Durch das Anfeuchten werden Verdunstungsverluste des Wasserkreislaufs vorteilhaft verringert. Demselben Zweck dient die

Maßnahme, dass dies vorzugsweise bis zur Sättigung der Zuluft erfolgt. Dabei werden lange Leitungswege vermieden, wenn dies insbesondere unter Verwendung von anfallendem Kondensat geschieht

[A3] In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass das Hälterungsbecken und mindestens eine Wasserbehandlungseinheit parallel an die Zuluft- und Abluftleitung geschaltet sind. Dadurch kann die Anlage einfach durch weitere Becken und Einheiten vergrößert werden,

[A4] Mit Vorteil kann der Energiebedarf weiter gesenkt werden, indem zur Sauerstoffanreicherung des Wassers eine Oberflächenbelüftung erfolgt. Eine solche kann vorzugsweise mittels eines Wellbahnbelüfters durchgeführt werden. Dabei hängen in einer Belüftungskammer profilierte Bahnen, die durch ein darüber gelegenes Lochblech gleichmäßig mit Wasser beaufschlagt werden. Das Wasser fließt nach unten in ein unterhalb der Bahnen

angeordnetes Auffangbecken. Das Wasser ist dann sauerstoffgesättigt. [A5] Der Wasserkreislauf verliert keine Wärme, weil mit Vorteil die Zuluft im vorgewärmten Zustand in den Hohlraum unterhalb einer Abdeckung des Hälterungsbeckens zugeführt wird.

[A6] Die Kosten für die Ergänzung des Kreislaufs mit Wasser können dadurch verringert werden, dass im Wärmetauscher anfallendes Kondensat in den Wasserkreislauf eingespeist wird.

[A.7] Weitere Wärmeverluste werden mit Vorteil vermieden, wenn

mindestens das Becken und/oder das biologische Filter eine Abdeckung aufweist, wobei ein Hohlraum zwischen Wasseroberfläche und Abdeckung des Hälterungsbeckens entsteht, aus dem über eine Leitung Luft für die Nitrifikation durch das Filter gedrückt wird. [A8] Wenn Luft von einem Gebläse über Leitungen als Frischluft zunächst einem Becken oberhalb der Wasseroberfläche zugeführt wird, vorzugsweise so, dass sich eine zur Wasserströmung entgegengesetzte Luftströmung ergibt, kann der Sauerstoff im Wasser durch eine zusätzliche

Oberflächenbelüftung ergänzt werden,

[A9] Die Leitungswege können verkürzt werden, wenn für eine

Nitrifikationsstufe notwendige Luft aus dem Hohlraum über einem Becken abgesaugt wird und mit Wasserdampf gesättigt sowie mit annähernder Wassertemperatur einer Nitrifikationsstufe zugeführt wird,

[A10] Dadurch, dass Luft über eine Ansaugleitung aus dem Hohlraum des Beckens (Figur 5) unterhalb der Abdeckung und über Leitung wieder unterhalb des Wasserspiegels in das Modul zur Nitrifikation eingeblasen wird und über eine Öffnung als Abluft in eine Abluftleitung geführt wird, aus der ein Saugzug die Abluft durch den Wärmetauscher in die Atmosphäre entlässt, können auch Geruchsbelästigungen mit Vorteil vermieden werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Material zur Herstellung der Becken und/oder der Wasserbehandlungseinheiten geschäumter Kunststoff mit einer äußeren Kunststoffarmierung verwendet wird. Mit Vorteil wird das geschäumte Material auch zur Abdeckung des Hälterungsbeckens und gegebenenfalls auch zur Abdeckung weiterer Wasserbehandlungseinheiten verwendet.

In einigen Fällen kann überraschenderweise sogar weitgehend auf eine zusätzliche Beheizung des im Kreislauf geführten Wassers verzichtet werden, da der Wärmeeinfrag durch die im Kreislauf verwendeten Pumpen und durch eine mit UV-Licht vorgenommene Entkeimung ausreicht, um das Wasser auf gleichbleibender Temperatur zu halten. Überraschenderweise kann durch diese wärmegedämmte Beckenwandung die Anlage auch im Freien aufgestellt werden, was eine weitere Verringerung des Investitionsaufwandes für Hallenbauten ermöglicht In solchen Fällen ist es von besonderem Vorteil, wenn das Hälterungsbecken und gegebenenfalls weitere Wasserbehandlungseinheiten abgedeckt werden. Dadurch wird nicht nur ein Schadstoffeintrag von außen verhindert, sondern auch Wärmeverluste durch Abstrahlung und Verdunstung über die Wasseroberfläche des

Hälterungsbeckens vermieden. Besonders geeignet erscheinen

Plattenstärken zwischen 30 und 80 mm, insbesondere von 40-80 mm, vorzugsweise von 50 mm.

[A1 1] Die Vorrichtungsaufgabe wird bei einer Kreislaufanlage dadurch gelöst, dass die Kreislaufanlage eine Zuluftleitung zur Zuführung von Frischluft und eine Abluftleitung zur Abführung von Abluft aufweist, wobei

Verbindungsleitugen zu oberhalb eines Wasserspiegels in den

Hälterungsbecken gebildeten Hohlraums, mindestens einem biologischen Filter sowie ggf. weiteren Wasserbehandlungseinheiten z.B. zum Eintragen von Sauerstoff (5), zum Entkeimen, zum Entschäumen, zum mechanischen Filtern etc. für einen Luftaustausch vorgesehen sind und ein Wärmetauscher vorgesehen ist, um die Wärme aus der Abluft zurückzugewinnen und die Zuluft zu erwärmen.

[A12] Dadurch, dass mindestens ein Modul, insbesondere eine

Wasserbehandlungseinheit zur Denitrifikation oder Nitrifikation, mit einer mindestens teilweise eintauchenden Haube versehen ist, können die im biologischen Filter entstehenden Gase oder eingeblasenen Gase aufgefangen werden. Bei der Denitrifikation wird ein inertes Gas innerhalb des Filters im Kreis geführt. Durch die eintauchende Bauweise der Haube kann das

Filtermodul ohne weitere Dichtungen auskommen. Diese Ausgestaltung führt für die Bildung des Bio Filters zu einem vorteilhaft geringen technischen Aufwand. Aus dem unter der Haube gesammelten Gasvolumen kann eine Pumpe, die vorteilhaft auf der Haube direkt angeordnet ist, das Gas absaugen um es wieder in den tieferen Bereich des mit Aufwachskörpern befüllten und wassergefüllten Bioreaktors zurückzuführen, um so anaerobe

Wachstumsbedingungen für die Mikroorganismen aufrecht zu erhalten. In analoger Weise kann auch für ein Modul zur Nitrifikation von der Haube profitieren.

[Ä13] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Modul, insbesondere eine Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation, eine Ansaugleitung zu einem Hohlraum unter der Abdeckung des mindestens einen Hälterungbeckens aufweist. Bei Denitrifikation wird der Inhalt des Bioreaktors, der aus Aufwachskörpern und Wasser besteht » mittels Luft umgewälzt, um aerobe Wachstumsbedingungen für die Mikroorganismen zu schaffen. Der durch diese Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation durchgesetzte Luftstrom führt zu überraschend hohen Wärmeverlusten.

Insbesondere wird bei marinen Kreislaufanlagen und Temperaturen von ca. 30 °C die angesaugte Luft in ihrer Temperatur zunächst auf die hohe

Wassertemperatur angehoben und mit Wasserdampf gesättigt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der für die Nitrifikation erforderliche Luftstrom aus dem Hohlraum oberhalb der Wasseroberfläche das

Hälterungsbeckens entnommen wird. Diese Luft hat bereits die

Wassertemperatur und ist üblicherweise auch mit Wasserdampf gesättigt, so dass diese Wärmeverluste mit Vorteil vermieden werden. [A14] Durch die Maßnahme, dass mindestens ein Modul, insbesondere eine Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation, eine Abluftleitung zu einem Rekuperator aufweist, wobei der Rekuperator eine Auslassleitung zum

Hohlraum unter der Abdeckung des mindestens einen Hälterungbeckens aufweist, wird die in der Abluft vorhandene Wärme wieder zurück gewonnen und für die Vorwärmung der aus der Umgebung angesaugten Luft genutzt. Erst im vorgewärmten Zustand wird die Luft dann wieder in den Hohlraum unterhalb der Abdeckung des Hälterungsbeckens zurückgeführt. Das im Rekuperator anfallende Kondensat gibt dabei zusätzlich Wärme zur

Vorwärm ung der angesaugt Luft ab. Außerdem kann das Kondensat zurück in den Kreislauf eingespeist werden. Statt eines Rekuperators können auch andere Wärmetauscher genutzt werden. Mit Vorteil wird in den Hohlraum unter der Abdeckung des Hälterungsbeckens ein leichter Unterdruck aufrechterhalten. Dadurch tritt kein Wasserdampf in die Umgebung aus, der sonst korrodierend auf die Anlagenteile wirkt Auch das Hälterungswasser wird durch den Unterdruck tendenziell entgast [A15] Wenn zur Sauerstoffanreicherung des Wassers ein Oberflächenbelüfter vorgesehen ist, kann der notwendige Sauerstoff mit vorteilhaft geringem Energieaufwand in das Kreislaufwasser eingebracht werden.

Auf diese Weise ist eine Kreislaufanlage für die Hälterung von Fischen und anderen im Wasser lebenden Organismen geschaffen, die mit überraschend geringem Aufwand herzustellen ist und auch für zukünftige wachsende

Produktionsmengen bequem skalierbar ist. Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht eine Aufzucht von marinen Lebewesen auch unter den

Bedingungen eines gemäßigten Klimas. Besondere Vorteile bietet die Anlage für Kreislaufanlagen mit einer Temperatur von ca. 30 °C, die zur Aufzucht im Hälterungbecken von Garnelen, insbesondere der Art Litopaeneus Vanamei, geeignet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft an Hand einer Zeichnung erläutert.

Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine beidseitig armierte Schaumstoffplatte, Figur 2 eine Aufsicht auf die in Figur 1 dargestellte beidseitig armierte

Schaumstoffplatte

Figur 3 ein Schaltschema einer Kreislaufanlage,

Figur 4 eine schematisierte Aufsicht auf erfindungsgemäß verkettete

Module

Figur 5 einen Vertikalschnitt durch die in Figur 4 dargestellten Module gemäß Schnittlinie V-V in Figur 4,

Figur 6 eine schematisierte Seitenansicht auf zwei verkettete erfindungsgemäße Module,

Figur 7 einen Vertikalschnitt durch ein schematisiert dargestelltes Modul zum Denitrifizieren

Figur 8 eine Aufsicht auf das Modul gemäß Figur 7,

Figur 9 einen Vertikalschnitt durch ein schematisiert dargestelltes Modul zum Nitrifizieren

Figur 10 eine Aufsicht auf das Modul gemäß Figur 9 und

Figur 11 ein Schema zur Konditionierung der Zuluft.

Der Schnitt gemäß Figur 1 zeigt die Schaumstoffplatte 12 mit den verstärkten Oberflächen 13. Als Verstärkung dient dabei ein Glasfasernetz 36 von dem im Vertikalschnitt nur die Schussfäden 37 erkennbar sind. Dieses Glasfasernetz ist innerhalb einer Materialmatrix 38 eingebettet, die das Glasfasernetz fest mit der Schaumstoffplatte 12, vorzugsweise einem Polystyrolschaum, verklebt. Als Materialmatrix 38 dient dabei ein kunstharzgebundener Beton. Zusätzlich ist auf einer Seite eine Druckarmierung 39 aus einem

kunstharzgebundenen Feinputz gezeigt. Diese Armierung 39 nimmt bei Biegebeanspruchung und vertikaler Belastung die entstehende

Druckspannung auf während das Glasfasernetz 36 auf der Unterseite die entstehenden Zugspannungen abträgt.

Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf die beidseitig armierte Schaumstoffplatte 12: In dieser Ansicht sind auch die Kettfäden 40 des Glasfasernetzes 36 sichtbar. Das Schaltschema einer erfindungsgemäßen Kreislaufanlage 1 ist in Figur 3 dargestellt. In diesem Schema, das auch als Aufsicht gedeutet werden kann, sind die wesentlichen Bestandteile der Anlage in Form von unterschiedlichen Modulen 14 gezeigt. Trotzdem erhebt dieses Schema keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Einige Komponenten fehlen. Es fehlen beispielsweise ein pH-Anpassung und Beheizung.

Der zentrale Bestandteil einer Kreislaufanlage ist das Hälterungsbecken 2. In diesem Fall sind drei parallel geschaltete Hälterungsbecken 2 dargestellt. Die Hälterungsbecken sind über einen Zulauf 16 an die Leitung 41 mit gereinigtem Wasser angeschlossen. Über den Ablauf 17 und Leitung 4 wird das aus Becken 2 ablaufende Wasser zur Brauchwasserleitung 43 geführt. Dadurch ergibt sich im Becken eine Strömung in Richtung 44. Der zur

Aufrechterhaltung dieser Strömung notwendige Druckunterschied wird von der Zirkulationspumpe 45 erzeugt, die das Wasser aus Leitung 43 in Leitung 41 pumpt.

In der Leitung 41 sind in Serie zwei weitere Module 14 zwischen Pumpe 45 und den Becken 2 geschaltet, die als Wasserbehandlungseinheiten 4 dem Eintragen von Sauerstoff 5 und der Entkeimung 6 dienen. Das über die Abläufe 17 und Leitung 43 abgeführte Brauchwasser wird in Modul 14 einer mechanischen Filterung 8 unterzogen, bevor es wieder zur Zirkulationspumpe 45 gelangt. Auf diese Weise ist der Wasserumlauf durch die Becken

geschlossen. Dieser Kreislauf ist mit Besatz jedoch nur für kurze Zeit nutzbar. Er kann nur so lange betrieben werden, bis die durch Exkretion in das Wasser

eingetragenen Stoffe letale Konzentrationen für den Besatz erreichen.

Um dieses zu verhindern ist in Serie mit den parallel geschalteten

Hälterungsbecken 2 eine biologische Filtereinheit 3 geschaltet. Diese enthält eine weitere Zirkulationspumpe 46, die bei entsprechender Auslegung den gesamten Zirkulationsstrom aufrechterhält und Pumpe 45 abgeschaltet bleiben kann. Das von Pumpe 46 geförderte Brauchwasser wird zunächst in Modul 8 einer mechanischen Filterung unterzogen. Anschließend wird das Wasser dann einer Wasserbehandlungseinheit zur Nitrifikation 28 zugeführt.

Parallel zu dieser Wasserbehandlungseinheit 28 wird ein Teilstrom über Leitung 47 einer Wasserbehandlungseinheit zur Denitrifikation 86 zugeführt. Nach Behandlung wird der Teilstrom wieder mit dem die Nitrifikation

verlassenden Teilstrom über Leitung 48 vereinigt, um dann in dem

Abschäumer 7 von Eiweiß befreit zu werden und sich schließlich im

Vorlaufbecken 49 zu sammeln. Dort wird über Leitung 50, das aus dem Kreislauf ausgeschleuste Wasser ergänzt.

Das in der mechanischen Filterstufe 8 erzeugte Fittrat wird über Leitung 51 einem Absetzbecken 52 zugeführt, in das auch das aus dem Entschäumer 7 abgezogene Eiweiß/Wassergemisch über Leitung 53 geleitet wird. Das in Absatzbecken 52 gesammelte Abwasser kann der Kanalisation zugeführt werden. Über Leitung 55 wird geklärtes Wasser aus dem Absatzbecken 52 in den Kreislauf zurückgeführt. Über Leitung 54 verlässt das Eingedickte Filtrat den Kreislauf. Die Luft für die Nitrifikation, die das Modul 28 durchströmt, wird von dem Gebläse 56 bevorzugt über Leitung 29 aus dem Hohlraum 30 zwischen Wasseroberfläche und Abdeckung des Hälterungsbeckens entnommen und dann durch das Modul 28 gedrückt. Von dort gelangt die Abluft über Leitung 32 zum Saugzug 58, der die Abluft durch den Rekuperator 33 drückt. Die Luft tritt dann über Leitung 59 in die Atmosphäre aus. Der Rekuperator 33 erwärmt die durch Ansaugleitung 60 eintretende Luft über einen Wärmetauscher. Diese Luft wird von Gebläse 61 über Leitungen 50 und 62 als Frischluft zunächst den Becken 2 zugeführt. Oberhalb der Wasseroberfläche der Becken 2 ergibt sich somit vorzugsweise eine zur Wasserströmung

entgegengesetzte Luftströmung in Richtung 63. Auf diese Weise wird die für die Nitrifikationsstufe notwendige Luft aus dem Hohlraum 30 über den Becken 2 abgesaugt (Figur 5) und mit Wasserdampf gesättigt sowie mit annähernder Wassertemperatur der Nitrifikationsstufe 28 zugeführt. Die den Becken zugeführte Luft kann dazu genutzt werden, das

Hälterungswasser mit Sauerstoff anzureichern und andere Gase wie Stickstoff und Kohlendioxid auszutreiben. In den Figuren 4 und 5 sind schematisiert, d.h. in Figur 4 als Aufsicht, Figur 5 als Vertikalschnitt, die in Figur 3 gezeigten Module der biologischen

Filtereinheit teilweise dargestellt.

Dabei soll das linke Modul 4 das Vorlaufbecken 49 darstellen. Aus diesem Vorlaufbecken 49 tritt das Wasser über Verbindungsleitung 91 in die

Wasserbehandlungseinheit 5 zum Eintragen von Sauerstoff ein. Das mit Sauerstoff angereicherte Wasser wird über die weitere Verbindungsleitung 91 in die Wasserbehandlungseinheit zum Entkeimen 6 geleitet. Aus der

Entkeimungsstation 6 tritt dann das Wasser über die Verbindungsleitung 91 in das Hälterungsbecken 2 ein. (Figur 4).

Zur Erzeugung der für den Wassertransport notwendigen Strömung können Module mit einem geringen natürlichen Gefälle aufgestellt werden. In Figur 5 ist unter Vernachlässigung des erforderlichen Gefälles das in allen Becken gehaltene Wasserniveau ungefähr identisch eingezeichnet. Damit das Hälterungsbecken 2 dieses Wasserniveau 62 bei geringer Wassertiefe ebenfalls erreicht, ist das Becken 2 auf Säulen 63 aufgeständert oder die Module unter Flurniveau 64 abgesenkt. Alternativ zum Einrichten eines natürlichen Gefälles zwischen dem Zulauf 16 und dem Ablauf 17 können ergänzend oder stattdessen in den Schächten 19 auch Tauchpumpen 65 vorgesehen werden, die das Wasser in Abhängigkeit der Signale von einem oder mehreren Niveauwächtern 66 schalten. Diese Niveauwächter 66 lassen sich bequem auf der jeweils erforderlichen Höhe in den Schächten 19 befestigen. Auf diese Weise kann jedes Modul mit einer einfachen fest verdrahteten Steuerung ausgerüstet werden, die die Pumpen selbsttätig in Abhängigkeit des Wasserniveaus Ein- und Ausschalten. Eine solche primitive Steuerung weist eine wesentlich höhere Betriebssicherheit auf als zeitgemäße speicherprogrammierbare Steuerungen.

Figur 6 zeigt die Außenansicht derartiger verkettbarer Module 14. Jedes Modul verfügt über einen eigenen Ein-und Ausschalter 67. Zusätzlich verfügt jedes Modul über ein Versorgungskabel mit Anschlussstecker 68, das in die schaltbare Steckdose 69 des benachbarten Moduls einsteckbar ist. Über das Signalkabel 70 werden die Signale des Niveauwächters dem benachbarten zu Verfügung gestellt, damit eine in einem Schacht angeordnet Tauchpumpe in Abhängigkeit der Schaltsignale von der Steuerung geschaltet werden kann.

Hydraulisch wird und der Wasserkreislauf 22 über die Tauchpumpen 65 geschlossen. Dabei kann ein Modul als Master 23 und die übrigen als Slaves 24 geschaltet werden. Die so ausgebildeten Module können elektrisch auch zu einer Ringsstruktur verbunden werden. An geeigneter Stelle wird zu der auf Niedervoltniveau betriebenen Steuerung eine Verbindung zu einer Notstromversorgung hergestellt Für die Notstramversorgung der mit üblicher Netzspannung betriebenen Gebläse, Pumpen und dergleichen muss zusätzlich ein

Notstromaggregat mit Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt werden.

Die in Figur 6 linke Einheit dient zur Denitrifikation. Deshalb ist ein Gebläse 72 dargestellt, dass vorhandenes Inertgas aus dem Modul absaugt und über Leitung 73 zurück in das Modul 14 bläst.

Die Module 14 in Figur 6 stehen beide mit ihrem Boden 9 auf Klötzen 74. Zwischen diesen und dem Flurniveau 64, bildet sich damit eine Tasche 35, in die die Zinken eines Gabelstaplers eingefahren werden können. Das Modul kann somit leicht versetzt werden.

Das in Figur 6 dargestellte linke Modul 14, die Einheit zur Denitrifikation 26 des Zirkulationswassers, ist als Vertikalschnitt in Figur 7 und als Aufsicht in Figur 8 gezeigt Das Gebläse 72 ist auf der Abdeckung 11 montiert.

Abdeckung 11 ist dabei als Haube 27 gestaltet, die mit ihrer unteren Kante in den Wasserspiegel 76 eintaucht und so einen Gasraum 77 bildet, aus dem das Gebläse 72 das Inertgas abziehen kann, um es über Leitung 73 wieder in das zentrale Rohr 78 zu drücken. Dort reißen die Gasblasen Aufwachskörper und das Wasser mit und wälzen diesen Inhalt um. In den Ecken 20 und 21 , die sich diagonal gegenüberliegen, sind jeweils Schächte 19 vorgesehen, in denen Tauchpumpen, Wächter oder Messgeräte befestigt werden können. Die Achsrichtungen 18 des Zulauf 16 und des Ablaufs 17 sind parallel zueinander ausgerichtet und stehen senkrecht zu den jeweiligen Wandlungen. Zu- und Ablauf 16,17 münden jeweils in einem Schacht 19.

In den Figuren 9 und 10 ist ein Modul 14 als Einheit 28 zur Nitrifikation gezeigt. Eine solche Einheit ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Einheit. Im Unterschied zu dieser wird jedoch Luft vom Gebläse 56 angesaugt und kein inertes Gas in das Modul gedrückt. Die Luft kommt über die Ansaugleitung 29 Luft aus dem Hohlraum 30 (Figur 5) unterhalb der Abdeckung 31 (Figur 5) und wird dann über Leitung 73 wieder unterhalb des Wasserspiegels 76 in das Modul eingeblasen. Über die Öffnung 79 kann die zugeführte Luft als Abluft in eine Abluftleitung 32 geführt werden, aus der Saugzug 58 die Abluft durch den Rekuperator 33 und durch Leitung 59 in die Atmosphäre entlässt (Figur 3).

Figur 11 zeigt das Schema zur Konditionierung der Zuluft. Der Saugzug 58 saugt die Abluft aus Leitung 32 an und drückt sie durch den Luft-Luft- Wärmetauscher 33 über Leitung 59 in die Atmosphäre. Im Wärmetauscher 33 wird die Abluft von der durch Leitung 60 zuströmenden Zuluft gekühlt, so dass sich Kondensat in der Ablauft bildet, das über Kondensatieitung 80 der Pumpe 81 zugeleitet wird. Diese drückt es ggf nach einer Erwärmung oder

Verdampfung mittels Heizung 82 über eine Düse 83 als Dampf oder Nebel in die Leitung 50. Ein Feuchtigkeitssensor 84 in Leitung 50 misst den

Sättigungsgrad der Zuluft, so dass die Feuchtigkeit Zuluft bei der von

Temperatursensor 85 gemessenen Temperatur geregelt werden kann. Die Temperatur der Zuluft kann bei Bedarf zusätzlich noch von Heizung 86 erhöht werden. Reicht das anfallende Kondensat nicht zur Sättigung der Zuluft aus, so kann über Frischwasserleitung 87 auch anderes Wasser zur

Konditionierung der Zuluft benutz werden. Bezugszeichenliste

1 Kreislaufanlage

2 Hälterungsbecken

3 biologischen Filter

4 Wasserbehandlungseinheiten

5 zum Eintragen von Sauerstoff, Oberflächenbelüfter, Wellbahnbelüfter

6 zum Entkeimen

7 zum Entschäumen

8 mechanischen Filtern

9 Boden

10 Wandungen

11 Abdeckung

12 geschäumtes Material

13 verstärkte Oberfläche

14 Modul

15 Grundriss

16 Zulauf

17 Ablauf

18 Achsrichtungen

19 Schacht

20 Ecken

21 Ecken

22 Wasserkreislauf

23 . Master

24 Slave

25 Wandung entfernbar

26 Wasserbehandiungseinheit zur Denitrifikation

27 Haube

28 Wasserbehandiungseinheit zur Nitrifikation

29 Ansaugleitung

30 Hohlraum

31 Abdeckung des Hälterungbeckens 32 Abluftleitung

33 Rekuperator, Wärmetauscher

34 Austassleitung

35 Tasche

36 Glasfasernetz

37 Schussfaden

38 Material Matrix

39 Druckarmierung, Feinputz

40 Kettfaden

41 Leitung

42 Leitung

43 Brauchwasserleitung

44 Richtung

45 Zirkulationspumpe

46 weitere Zirkulationspumpe 47 Leitung

48 Leitung

49 Vorlaufbecken

50 Leitung

51 Leitung

52 Absetzbecken

53 Leitung

54 Kanalisation

55 Leitung

56 Gebläse

57 Abluftleitung

58 saugt Zug

59 Leitung, Abiuffleitung

60 Ansaugleitung, Zulutleitung

61 Gebläse

62 Leitung

63 Richtung

64 Flurniveau 65 Tauchpumpe

66 Niveauwächter

67 Eir Aus-Schalter

68 Versorgungskabel

69 Steckdose

70 Signal Kabel

71 Steckvorrichtung

72 Gebläse

73 Leitung

74 Klotz

75 Kante

76 Wasserspiegel

77 Gasraum

78 zentrales Rohr

79 Öffnung

80 Kondensatleitung

81 Pumpe

82 Heizung

83 Düse

84 Feuchtesensor 85 Temperatursensor

86 Heizung

87 Frischwasserleitung 88

89

90

91 Verbindungsleitung

92 Wasserniveau

93 Säule