Ausgangspunkt der Erfindung ist ein bei Verschmutzung von Gewässern sich häufig einstellendes Problem, nämlich die Sauerstoffverarmung solcher Ge- wässer. Insbesondere dann, wenn die Außentemperaturen ansteigen und ver- rottbare Schwebstoffe im Wasser sind oder das Gewässer durch Einleitung von Umweltgiften, Gülle und dergleichen hochbelastet ist, kann der Sauer- stoffgehalt im Wasser innerhalb von kürzester Zeit rapide absinken, was dann regelmäßig zu einem großen Fischsterben und zu der umfassenden Vernich- tung der Fauna und Flora im Gewässer führt.

Es ist zwar insbesondere aus der Fischwirtschaft durchaus bekannt, den Sau- erstoffgehalt von Gewässern anzuheben, indem beispielsweise in das Ge- wässer Luft oder Sauerstoff durch Bläschen eingetragen oder Wasser aus

dem Gewässer verwirbelt wird, welches hierbei Sauerstoff aus der Luft auf- nimmt. Die bisherigen Verfahren zur Sauerstoffanreicherung und damit zur Regenerierung von Wasser sind jedoch nicht sehr effizient. So müssen bei- spielsweise sehr große Wassermengen verwirbelt werden oder es müssen sehr aufwendige Apparaturen verlegt werden, damit Luft oder reiner Sauer- stoff in Bläschenform in das Wasser eingetragen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die die Regenerierung von Wasser effektiver gestaltet als bis- her und welche auch mobil einsetzbar sind.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach An- spruch 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrie- ben.

Bei der Erfindung wird das zu regenerierende Wasser unter hohem Druck im Bereich von 6-20 Bar, bevorzugt 8 Bar, zusammen mit Luft bzw. Sauerstoff verwirbelt. Die hierzu benötigte Apparatur kann beispielsweise eine solche sein, welche bislang auch bereits bei Feuerlöschgeräten eingesetzt wird, um ein Schaumfeuerlöschmittel zu erzeugen. Hierbei wird Wasser mit einem Schäumer innerhalb einer Kammer verwirbelt, so dass ein sehr großes Schaumvolumen erzeugt wird.

Wird Wasser zusammen mit Luft bzw. Sauerstoff bei hohem Druck in einer Kammer verwirbelt, so entsteht nicht etwa sprudelndes Wasser, vergleichbar einem Mineralwasser mit Kohlensäure, sondern bei der richtigen Einstellung entsteht ein praktisch blasenfreies Luft-/Sauerstoffwassergemisch. Wird die- ses Luft-/Wassergemisch nun in das Gewässer zurückgepumpt, aus dem zu- vor das sauerstoffarme Wasser entnommen wurde, kann innerhalb von kür- zester Zeit, d. h. innerhalb von wenigen Stunden, bei großen Gewässern in- nerhalb von wenigen Tagen, der Sauerstoffgehalt des gesamten Gewässers erheblich verbessert werden.

Weil nämlich durch die Verwirbelung von Wasser mit Luft/Sauerstoff ein bla- senfreies Wasser-Luft-/Sauerstoffgemisch entsteht, entweicht nicht gleichzei- tig wieder der Sauerstoff aus dem Gemisch, sondern verbleibt in dem Gewäs- ser und vermischt sich auf natürliche Weise mit dem dort vorhandenen sauer- stoffarmen Wasser.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Volumenverhältnis des zu mischenden Gases (also Luft oder Sauerstoff) mit der zu mischenden Flüssigkeit aus Was- ser etwa im Bereich von 1 zu 2 bis 4 zu 1, bevorzugt etwa 2 zu 1, beträgt.

Zur Durchführung des Verfahrens wird nunmehr mit einer Pumpe Wasser, welches mit Sauerstoff angereichert werden soll, zu einer Verwirbelungskam- mer gepumpt. Das Wasser hat dort bereits einen hohen Druck von etwa 6-10 Bar, bevorzugt 8 Bar. Gleichzeitig wird in die Verwirbelungskammer auch Luft mit den entsprechenden vorgenannten Drücken eingetragen und in der Kam- mer wird das Wasser und die Luft (bzw. der Sauerstoff) verwirbelt, so dass sich Wasser und Luft miteinander vermischen. Das Wasser-Luft- /Sauerstoffgemisch wird über einen angeschlossenen Schlauch oder eine ent- sprechend angeschlossene Leitung wieder in das Gewässer zurückgeleitet bzw. gepumpt, aus dem zuvor das sauerstoffarme Wasser entnommen wurde.

Je nach Pumpleistung können entsprechende Wassermengen (oder anderen Flüssigkeiten) mit Luft bzw. Sauerstoff angereichert werden. Damit kann ein sehr großes mit Sauerstoff angereichertes Wasservolumen in das Gewässer zurückgegeben werden, welches unter Sauerstoffarmut leidet.

Die Figur zeigt eine Aufbauskizze mit der Einrichtung zur Mischung von Luft und Wasser. Hierbei ist zu erkennen, dass mittels eines Motors 2, insbeson- dere eines Rapsöldieselmotors, welcher seinen Treibstoff aus einem entspre- chenden Tank 6 erhält, die notwendige Kraft bzw. Energie zur Verfügung ge- stellt wird, um einerseits einen Luftkompressor 4 zu bedienen und anderer- seits eine Kreiselpumpe, angetrieben von einem Motor 11, zu betreiben. Der Luftkompressor als auch die Kreiselpumpe werden also hydraulisch angetrie- ben und das hierfür benötigte Hydrauliköl ist unter anderem auch in einem

Tank 7 gespeichert und das erwärmte Öl aus dem Ölkreislauf wird in einem Ölkühler 8 gekühlt.

Mittels des Luftkompressors wird Luft angesaugt und auf einen vorbestimmten Wert, z. B. 8 Bar verdichtet und verdichtete Luft wird in einem Luftbehälter 5 gespeichert. Am Ausgang des Luftbehälters ist ein Druckventil mit Manometer 9 angeordnet, so dass Luft aus dem Luftbehälter gesteuert herausgelangen kann, wobei durch die Steuerung dafür gesorgt wird, dass die Ausgangsluft stets den gewünschten Druckwert aufweist.

Mittels der Kreiselpumpe wird die anzureichernde Flüssigkeit, also z. B. Was- ser aus einem Teich oder einem anderen Gewässer, angesaugt und einem Luftwasseraufbereiter 12 mit einem vorbestimmten Druck, z. B. ebenfalls 8 Bar, eingepumpt. Auch die Luft wird in diesem Luftwasseraufbereiter einer <BR> <BR> entsprechenden Leitung zugeführt. In dem Luftwasseraufbereiter gelangen Wasser und Luft in einer gemeinsamen Kammer zusammen und werden dort verwirbelt bzw. vermischt und das dann entstehende Luft-Wasser-Gemisch ist gänzlich oder weitestgehend blasenfrei und wird dann entsprechend über eine Ausgabeleitung wieder ausgestoßen.

Mittels eines Bedienfeldes 13 kann sowohl das Druckventil am Ausgang des Luftbehälters als auch ein weiteres Steuerventil, welches die Wasserzufuhr innerhalb des Luftwasseraufbereiters steuert, in der gewünschten Weise ein- gestellt werden.

Im dargestellten Beispiel werden etwa 16001 Luft mit etwa 8001 Wasser pro Minute blasenfrei vermischt. Selbstverständlich sind Abweichungen von die- sem Zahlenbeispiel ohne weiteres möglich ; so kann beispielsweise auch ein anderes Luft-Wasser-Verhältnis eingestellt werden. Mit einer vergrößerten Pumpleistung bzw. einer erhöhten Kompressorleistung können auch insge- samt die Luftwassermengen vergrößert werden.

Die gesamte Einrichtung zur Sauerstoffanreicherung einer Flüssigkeit ist äu- ßerst kompakt und kann beispielsweise auf einem kleinen Autoanhänger un- tergebracht werden oder auf einem Pritschwagen mitgeführt werden, so dass

die gesamte Einrichtung äußerst mobil einsetzbar ist. Auch kann die erfin- dungsgemäße Einrichtung zur Sauerstoffanreicherung auf einem Amphibien- fahrzeug mitgeführt werden, so dass die erfindungsgemäße Einrichtung zur Sauerstoffanreicherung auch in Gebieten eingesetzt werden kann, die wegen Versumpfung oder aus anderen Gründen schlecht erreichbar sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nicht nur geeignet, Wasser mit Sauer- stoff zu regenerieren, sondern auch andere Flüssigkeiten mit einem Gas ent- sprechend anzureichern, wobei der Druck auf einen bestimmten Wert im Be- reich von 6 bis 50 Bar einzustellen ist. Dies gilt natürlich nicht nur für den Druck der Flüssigkeit, sondern auch entsprechend für den Druck des Gases.

Neben der beschriebenen Verwirbelung von Luft bzw. Sauerstoff zur Verbes- serung der Wasserqualität kann dem Wasser (also der Flüssigkeit) in der Verwirbelungskammer außer dem Gas eine weitere Komponente zugesetzt werden. Dies kann z. B. eine feste, z. B. pulverförmige, Komponente, eine flüssige Komponente oder auch eine weitere gasförmige Komponente sein.

Der Zusatz einer geeigneten weiteren Komponente dient vornehmlich dazu, den vom verschmutzten Wasser ausgehenden Geruch zu verhindern oder eine Algenbildung auf das natürliche Maß einzuschränken bzw. das biologi- sche Gleichgewicht der gesamten Flüssigkeit zu verbessern. Gleichzeitig kann aber der Zusatz einer weiteren Komponente auch dazu dienen, die Geruchs- bildung zu verbessern oder der Flüssigkeit eine gewünschte Komponente zu- zuführen, die für den späteren Gebrauch in der Flüssigkeit benötigt wird oder erwünscht ist.

Das vorbeschriebene Verfahren ist wie erwähnt nicht nur auf die Regenerie- rung von Wasser eingeschränkt, sondern kann auch für andere Zwecke ver- wendet werden, also immer dann, wenn eine bestimmte Menge an Gas in einer Flüssigkeit gebunden werden soll. Auch ist das erfindungsgemäße Ver- fahren geeignet, eine Optimierung eines Flotationsverfahrens herzustellen.

Die Flotation ist ein mechanisches Verfahren zur Trennung von Fest- /Flüssigsystemen, z. B. zur Abtrennung von Schwebstoffen aus Abwässern.

Dieses Flotationsverfahren ist an die optimale Erzeugung feinster bzw. feiner

Gasblasen gebunden, die bei der Begasungsflotation auf mechanischem We- ge gebildet werden. Dabei wird dann das zu behandelnde Wasser (Abwasser) über die Zulaufleitung in einem geeigneten Flotationsbehälter transportiert. Es wird das mit Luft (Gas) gesättigte Druckwasser (Flüssigkeit) über Düsen ent- spannt. Die dabei entstehenden Mikroblasen, vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 100 pm, besonders vorzugsweise im Bereich von 40 bis 70 um Durchmesser, werden intensiv mit den suspendierenden Wasserinhaltsstoffen vermischt. Es kommt zur Anlagerung der Gasblasen an die Feststoffteilchen und dadurch zur Bildung von Feststoff-Gas-Flocken, die dadurch einen Auf- trieb erfahren, also leichter als das Wasser (Flüssigkeit) sind, und daher aus- schwimmen und hiernach an der Oberfläche des Wassers (Flüssigkeit) abge- schöpft werden können bzw. auf sonstige Weise abgetrennt werden können.