DD203711A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung des wassers von fischzuchtanlagen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von insbesondere organisch verschmutztem Wasser in Fischzucht-Intensivhaltungsanlagen. Die Erfindung bezweckt, Ammoniakvergiftungen der Fische durch eine gezielte Beeinflussung der pH-Wert abhaengigen Ammoniakkonzentrationen zu vermeiden und somit die Hauptursache fuer Wachstums-, Erkrankungs- und Verlusterscheinungen zu beseitigen. Die zur Durchfuehrung des durch die Anwendung der Elektrolyse gekennzeichneten Verfahrens dienende Vorrichtung ist erfindungsgemaesz durch die Anordnung eines Doppeldiaphragmas zwischen den Elektroden gekennzeichnet, wobei zwischen dem Doppeldiaphragma ein Spuelkanal gebildet wird.
Description
3756
Erfinder: Richard Heise Rolf Lange
Vertreter: Jürgen KLoos Ludwig Heine
Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung des Wassers Ton Fischzuohtanlagen
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufbereitung des Wassers von Fischzucht-Intensivhaltungsanlagen, insbesondere von organisch verschmutztem Wasser.
Es wurde nachgewiesen, daß hohe pH-Werte oder ΝΗ-,-Kbnzentrationen im Wasser das Wachstums-, Erkrankungs- und Verlustgeschehen, insbesondere bei der Karpfen- und Forellenproduktion, maßgeblich beeinflussen« Von Ammoniakvergiftungen werden alle ammonioteletischen Fischarten betroffen, d. h. solche Fische, die das Hauptendprodukt des Eiweißstoffwechsels in Form von Ammoniak über die Kiemen ausscheiden. Die Ammoniakvergiftungen entstehen, wenn, das pH-Wert-abhang ige Dissoziationsgleichgewicht zwischen Ammoniak (NH-) und Ammonium (IiH1+) gestört ist. Sie treten als Ammoniakselbstvergiftung (HH,-AutIntoxikation) des Organismus infolge einer verringerten Ammoniakausscheidung über die Kiemen bei zu hohen pH-Werten oder, durch Ammoniakvergiftung (NH^-IntoxL-kation) infolge des direkten Eindringens von Ammoniak in den Organismus bei zu hohen NH^-Kbnzentrationen im Wasser auf·
_ 2 —
Unter Berücksichtigung der komplexen Beziehungen zwischen den im Wasser und im Organismus der Fische wirkenden Paktoren, die für das Entstehen der NH,-Vergiftungen verantwortlich sind, sind vielfältige Maßnahmen zur praktischen Beeinflussung bekannt, z.B. die Verringerung der Photosyntheseaktivität des Phytoplanktons durch Beschattung, die technische Belüftung zur Sauerstoffanreicherung, die Optimierung zwischen Besatzdichten und Artenkombinationen, die Fütterung der Fische in Abhängigkeit der pH-Werte und HEf,-Konzentrationen, die "Verringerung des Nährstoffeintrags in Gewässer, die Schaffung biologischer Reinigungseinheiten unter Einschluß' des vollständigen Ammoniumabbaus, die Ealkung des Wassers und der chemische Abbau von Ammonium (Zeitschrift für die Binnenfischerei der DDE, Band XXV, Oktober 1978, 10, S. 299-3U).
Trotz ihrer praktischen Anwendbarkeit bilden diese Maßnahmen bei der gegenwärtigen Technologie der Earpfen-, Forellen- und Aalproduktion keine sichere Grundlage zur Vermeidung und Beherrschung von Ammoniakvergiftungen.
Die Erfindung bezweckt, Ammoniakvergiftungen der Fische durch eine gezielte Beeinflussung der pH-Wert—abhängigen Ammoniak konzentration zu vermeiden und somit die Hauptursache für schlechtes Wachstum, hohe Anfälligkeit gegenüber Krankheitserregern, Schädigungen des Organismus und hohe Produktionsverluste zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung des Wassers von Fischzucht-Intensiv-' haltungsanlagen zu schaffen, bei der/dem durch eine gezielte Steuerung der Wasserstoffionenkonzentration (pH-Wert) das Dissoziationsgleichgewicht zwischen Ammoniak (NH,) und Ammonium beeinflusst wird·
Das Verfahren zur Aufbereitung des V/assers von Fischzucht-Intensivhaltungsanlagen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die an sich "bekannte Elektrolyse zur j3H-Wert-Beeinflussung angewendet -wird, wo "bei beim Hindurchleiten des elektrischen St ro mes durch das zu reinigende Wasser (Elektrolyt) an der Anode Sauerstoff und an der negativen Elektrode Wasserstoff erzeugt wird.
Eine auf der Grundlage des obigen Verfahrens arbeitende Aufbereitungsanlage ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elektroden ein Doppeldiaphragma vorgesehen ist, durch das ein Spülkanal gebildet wird.
Die Aufbereitungsanlage kann in Langsbauweise oder in platzsparender Koaxialbauweise ausgeführt werden. Die Elektroden sind vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und vertikal angeordnet. TJm eine Vermischung von behandeltem und unbehandeltem Wasser im Spülkanal bei vorhandenen Undichtigkeiten zu vermeiden und eine zusätzliche Strömung entgegen der Ionenwanderung zu erzeugen, wird dem Spülkanal laufend Frischwasser zugeführt.
Ausführungsbeispiel:
Die Erfindung wird .nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele beschrieben» Es zeigen:
Fig. 1: Draufsicht einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Fig. 2: Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Anlage Fig. 3: Draufsicht einer Anlage in koaxialer Bauweise Fig. 4: Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Anlage
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine erfindungsgemäße Anlage mit vertikal angeordneten Plattenelektroden 6, 10.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine solche Anlage in platzsparender koaxialer Bauweise.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der zeichnerischen Darstellung der Anlagen die notwendigen Begrenzungen und Stützelemente weggelassen.
Die unbehandelte Flüssigkeit gelangt über einen Sammelraum 1 von unten ungehindert in den Spülkanal 2 und Anodenraum 3. In den Katodenraum 4 gelangt die Flüssigkeit vom Spülkanal 2 durcn ein Wasserdurchlässiges Diaphragma 5 entgegen der ?i/anderungsrichtung der negativen Ionen.
Da sich hei der Elektrolyse an der Anode 10 der pH-Wert erhöht und an der Katode 6 sich entsprechend erniedrigt, entsteht "bei einem einfachen Diaphragma 5 ein sehr hohes Konzentrationsgefälle, Bereits kleinste Undichtigkeiten "bei einem einfachen Diaphragma 5 führen zu einem Kbnzentrationsausgleich, der die Effektivität des Yerfahrensnegativ "beeinflußt oder es sogar wirkungslos machen kann. Durch das Einfügen eines zweiten parallelen Diaphragmas 9 entsteht der sogenannte Spülkanal 2, der mit unbehandeltem Wasser gefüllt ist. Durch den Spülkanal 2 wird das hohe Konzentrationsgefcälle zwischen Anoden- und Katodenflüssigkeit auf etwa die Eälfte reduziert.
Wird außerdem diesem Spülkanal 2 laufend Frischwasser zugeführt, dann entsteht außerdem zusätzlich eine Strömung entgegen der Ionenwänderung. Damit wird eine Yermis chung praktisch auch "bei Undichtigkeiten ausgeschlossen·
Das katodenseitige Diaphragma 5 "bewirkt durch eine Erhöhung des Strömungswiderständes eine Verringerung des Wasserdurchsatzes. Dieses Katodenwasser gelangt ü"ber einen Überlauf über die Katode 6 und einen Spülschlitz 7 in den Katodenwassersammelkanal8 und Yiird in der Eegel unbenutzt abgeführt.
An der ITberlaufkante der Katode 6 entsteht eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit, die ein sicheres Abführen der durch die starke lasserstoffentwicklung entstehenden Schaumteirchen "bewirkt.
Durch die Entladung von Wasserstoffionen im Katodenraum 4 erhöht sich der pH-Wert· Dieser Bereich wird also alkalischer als das neutrale Wasser im Spülkanal 2.
Durch ein zweites Diaphragma 9 zwischen der Anode 10 und dem Katodendiaphragma 5 entsteht der Anodenraum 3, aus dem das Wasser durch den geringeren Strömungswiderstand (gegenüber Katodenraum 4 und Spülkanal 2) relativ ungehindert abfließen kann·
Das im Anodenraum 3 "behandelte Wasser gelangt über entsprechende Öffnungen in den Anodenwassersammelraum 11.
Duroli entsprechende Stellorgane (Ventile, Schieber, etc.) kann die Gesamtdurchlaufmenge in einfacher Weise reguliert werden. An der Grenzschicht zwischen Anode 11 und dem Wasser im Anodenraum 3 werden die negativen OH-Ionen entladen und es wird damit eine Verringerung des pH-Wert es erzielt. Die Entladung der OH-Ionen ist gleichzeitig mit der Erzeugung von Sauerstoff mit hoher oxydierender Wirkung verbunden. Wie bereits gesagt, entsteht an der Anode 10 bei der Elektrolyse primär Sauerstoff mit hoher Oxydationswirkung.
Bei Vorhandensein von Chlorionen und einer Kohleanode wird ebenfalls freies Chlor mit hoher keimtötender Wirkung erzeugt. Bei Verwendung entsprechenden Elektrodenmaterials als Anode 10 bei verschiedenen Inhaltsstoffen (negative Ionen) kann somit das Wasser gezielt beeinflußt werden.
Di'e Verschiebung des pH-Wertes nach unteren "Werten im Anodenbereich bewirkt eine Verringerung der giftigen Ammoniakkonzentration, da das Dissoziationsgleichgewicht von Ammoniak und AmmonLui pH-abhängig ist.
In den Figuren 3 und 4 ist eine weitere Anordnung in koaxialer Bauweise dargestellt·
Ebenso wie die Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht das Gehäuse vorzugsweise aus nichtleitendem Material. Auch hier gelangi das unbehandelte Wasser über einen Sammelraum 1 von unten in des Spülkanal 2, den Anodenraum 3 und in den Katodenraum 4. Das Wasser aus dem Eatodenraum 4 gelangt über die überlaufkante der Katode 6 in den Katodenwassersammelraum 8 und wird mittels einem mit einem Stellorgan versehenen Abfluß 12 abgeführt. Die koaxial« Anordnung hat den Vorteil des geringen Platzbedarfes." Vorzugsweise werden die Elektroden vertikal angeordnet, weil sich dadurch erhebliche tecimiogische Vorteile bezüglich der Auswechselbarkeit bei Reinigung und Wartung ergeben. Die notwendige Abführung der Wasserstofforgane kann ebenfalls problemlos erfolgen.
237
Als Anodenmaterial kommen vorzugsweise unlösliche Anoden aus Ebhle (Graphit, Anthrazit), Magnetid, Ni-Stahl, Vernicklung auf Fe, Kohleelektroden mit Bleioxyd zur Anwendung. Reine Edelmetallelektroden scheiden in der Hegel aus Ebstengründen aus.
Claims (5)
- Erfindungsansprüehe1· Verfahren zur Aufbereitung des Wassers von ilschzuchtanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß zur pH-Wert-Beeinflussung die an sich "bekannte Elektrolyse angewendet wird, wobei beim Hindurchleiten des elektrischen Stromes durch das zu reinigende Wasser (Elektrolyt) an der Anode (10) Sauerstoff und an der negativen Elektrode (6) Wasserstoff erzeugt wird.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elektroden (6, 10] der Aufbereitungsanlage ein einen Spülkanal (2) bildendes Doppe!diaphragma (5, 9) angeordnet ist·
- 3. Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch.gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsanlage koaxial angeordnet ist.
- 4. Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise plattenförmigen Elektroden (6, 10) in vorteilhafter Weise vertikal angeorndet sind.
- 5. Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spülkanal (7) laufend Frischwasser zugeführt wird.Hierzu £$eits Zeichnungen
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| DD23756682A DD203711A1 (de) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung des wassers von fischzuchtanlagen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD203711A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997036827A1 (de) * | 1996-03-28 | 1997-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Begasungsvorrichtung |
| DE102006026577A1 (de) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Gerard Brozio | Biologischer Reduktor organischer Zersetzungsstoffe im Orginalzustand |
| EP3426608A4 (de) * | 2016-03-08 | 2019-08-21 | Technion Research & Development Foundation Limited | Desinfektion und entfernung von stickstoffspezies aus salzhaltigen aquakultursystemen |
-
1982
- 1982-02-22 DD DD23756682A patent/DD203711A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997036827A1 (de) * | 1996-03-28 | 1997-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Begasungsvorrichtung |
| DE102006026577A1 (de) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Gerard Brozio | Biologischer Reduktor organischer Zersetzungsstoffe im Orginalzustand |
| EP3426608A4 (de) * | 2016-03-08 | 2019-08-21 | Technion Research & Development Foundation Limited | Desinfektion und entfernung von stickstoffspezies aus salzhaltigen aquakultursystemen |
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