DE19833295A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von WasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im
Bereich Aquaristik und Teichwirtschaft. Das Problem der Wasserreinigung bzw. -reinhaltung in der
Aquaristik, der Teichwirtschaft, bei Vorflutern, Bächen usw. steht - umweltbedingt - immer mehr im
Vordergrund.
Bei bisher bekannten Verfahren wird z. B. mit Ionenaustauschern gearbeitet oder aber über poröse
Strukturen, wie z. B. Aktivkohle usw., Verunreinigungen aus dem Wasser abgefangen. Hierzu zählen
z. B. Ammoniak, Nitrate, Phosphate usw. Diese Bestandteile werden in den porösen Materialien
gebunden und reversibel gehalten. Herausgelöst werden - nach der eintretenden Sättigungsphase des
Filtermaterials - diese Stoffe im Regelfall in Verbindung mit einer Salzlösung oder mit Hitze.
Vorzugsweise Aktivkohle wird bevorzugt zur Wasserbehandlung eingesetzt. Sie ist überall dort im
Einsatz, wo schädliche und gefährliche Chemikalien aus dem Wasser gefiltert werden müssen. Die
Umweltschutzpolitik setzt vermehrt auf technische Nachbesserung als auf Schadstoffvermeidung. So ist
es kein Wunder, daß der Bedarf an Aktivkohle ständig steigt und somit auch die Mengen an
schadstoffbelasteter Aktivkohle zunehmen. Jedes Jahr müssen in Deutschland mehrere 1000 Tonnen
des Filtermaterials regeneriert werden. Dies geschieht im Regelfall auf physikalischem Weg mit heißem
Dampf, bzw. durch Erhitzen werden die Schadstoffe herausgelöst und sammeln sich dann im
Spülmedium. Dieses muß dann seinerseits gereinigt und entsorgt werden. Eine Reduzierung der
Schadstoffmenge tritt durch dieses Verfahren nicht ein. Das Problem der Entsorgung z. T. hochgiftiger
Stoffe stellt sich nach wie vor.
Die bisher bekannten Verfahren arbeiten jedoch entweder zu langsam, sind zu teuer oder bieten keine
ausreichende Wirkungsbandbreite, um z. B. in der Aquaristik oder Teichwirtschaft eine gesunde
Wasser- und Fischkultur zu garantieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wasserreinigung bzw. -reinhaltung
im Bereich der Aquaristik, der Teichwirtschaft usw. zu beschreiben, welches bei einer ausreichend
großen Wirkungsbandbreite schnell und preiswert funktioniert und eine gesunde Wasser- und
Fischkultur sicherstellt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß hochporöse Substrate, z. B. Zeolith, als
Trägermaterial benutzt werden und vorzugsweise auf ihrer inneren Oberfläche ein gefriergetrockneter
Bakterienmix appliziert wird. Erfindungsgemäße Varianten sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden Zeolithe ins Vakuum versetzt und dann unter Zuführung
von Sauerstoff bzw. Luft mit einem gefriergetrockneten Bakteriermix (ca. 500 Kulturen) versetzt.
Durch das Einströmen des Sauerstoffs bzw. der Luft werden diese Kulturen auf der inneren Oberfläche
der Zeolithe immobilisiert und erst dann aktiv, wenn das Teich- bzw. Aquarienwasser in die Hohlräume
eindringt. Bereits nach einigen Stunden ist das System voll funktionsfähig und beginnt, Stoffe, wie z. B.
Nitrate, mit hoher Effektivität abzubauen.
Der Kulturenmix garantiert die gewünschte Wirkungsbandbreite gegen die bisher bekannten
Verunreinigungen.
Es wird also gezielt die sogenannte Mineralisierung vorangetrieben. D.h., die unerwünschten
Verunreinigungen bzw. Schadstoffe werden von den Mikroorganismen abgebaut, umgewandelt und im
Regelfall mineralisiert.
Der benutzte Bakterienmix wird nach bekannten Methoden gezüchtet, gefriergetrocknet und ist somit
extrem lange und sicher lagerfähig. Der Impfungsvorgang des Zeoliths mit der Bakterienkultur geht
erfindungsgemäß schnell und preiswert vor sich. Hierbei wird bei einer erfindungsgemäßen Lösung in
einem rotierenden Trommelbehälter mit etwa 0,7 bar Unterdruck gearbeitet, das Gestein in den
Vakuumbereich gebracht und evakuiert. Durch verschiedene Ventile werden dann die
gefriergetrockneten Bakterienkulturen in kleinen Mengen dem Sauerstoff bzw. der einströmenden Luft
zugefügt. Durch das Rotieren des Behälters und die Verteilung der Ventile kann der Impfungsvorgang
gezielt gesteuert und ein gleichmäßiges Ergebnis sichergestellt werden. Eine Umdrehungszahl von 6-7
Umdrehungen/Minute hat sich als erfindungsgemäß günstig herausgestellt. Durch den Einsatz von
innenliegenden Mischarmen wird die Gleichmäßigkeit des Eintragungsvorgangs zusätzlich optimiert.
Das Trommelsystem bewegt sich während des Impfungs- bzw. Mischungsvorgangs um mehrere Achsen
(zumindest horizontal und vertikal), wobei die Drehbewegung um die verschiedenen Achsen nicht
gleichzeitig, sondern nacheinander realisiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer
Variante dadurch gekennzeichnet sein, daß die Luft mit zusätzlichem Sauerstoff angereichert wird, so
daß z. B. der Sauerstoffgehalt der Luft von 16% auf 30% gesteigert ist. Diese Ausgangssituation
ermöglicht beim Zutritt von Wasser und evtl. UV-Strahlung einen sofortigen Startvorgang des Systems.
Es hat sich gezeigt, daß der Impfungsvorgang mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten und kleinen
Düsen, z. B. 0,3 mm, zu sehr positiven Verteilungsergebnissen führt. Hohe Strömungsgeschwindigkeiten
führen zwar zu einer Verringerung der Impfzeit, es besteht jedoch die Gefahr, einen Teil der Bakterien
kulturen an der rauhen Gesteinsoberfläche zu beschädigen, da Zeolithe bekanntermaßen sehr
scharfkantig sind. Die Bakterienmenge kann erfindungsgemäß bei etwa bei 100-150 g/m3 Zeolith
liegen.
| Klinoptilolit | 67-78% |
| Quarz | 9% |
| Mordenit | 12-15% |
| Montmorillonit | 7% |
| SiO2 | 69,32% |
| TiO2 | 0,24% |
| MnO | 0,03% |
| CaO | 2,77% |
| K2O | 2,72% |
| CO2 | 0,10% |
| Al2O3 | 12,36% |
| Fe2O3 | 1,13% |
| FeO | 0,05% |
| MgO | 1,55% |
| Na2O | 0,50% |
| Glühverlust | 9,23% |
| Spuren von: Li, Cs, Be, Zn, Se, Y, La, In, Pb, Nh, Sb, Te. |
Porengehalt: 40%-50%
Reale Dichte He: 2,4 g/cm3
Reale Dichte He: 2,4 g/cm3
Scheinbare Dichte Hg: 2,0 g/cm3
spezifische Oberfläche: 600-1000 qm (innere 4500)
Porenvolumen: 0,34 cm3
Porenvolumen: 0,34 cm3
/g
Mohs-Härte: 3-4
Ionenaustauschkap.: 2,2 mvl/g
pH-Wert (10%ige Lösung): 7,87
Leitfähigkeit (Mykrosiemers/cm): 371
pH-Anwendungsbereich: 5-14
Mohs-Härte: 3-4
Ionenaustauschkap.: 2,2 mvl/g
pH-Wert (10%ige Lösung): 7,87
Leitfähigkeit (Mykrosiemers/cm): 371
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| H2S | 4-6% |
| NH3 | 5-6% |
| SO2 | 10-12% |
| NOx | 2-4% |
| CO2 | 6-8% |
| Porendurchmesser: | 1,0 × 5,0 × 10 µm |
Claims (20)
1. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft,
dadurch gekennzeichnet,
daß hochporöse Substrate als Trägermaterial benutzt und vorzugsweise auf Ihrer inneren
Oberfläche mit einem gefriertrockneten Bakterienmix besetzt werden.
2. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Substrat bzw. Trägermaterial Zeolith benutzt wird.
3. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß vorzugsweise Zeolithe mit einer Spezifikation wie in Anlage 1 eingesetzt werden.
4. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der benutzte Bakterienmix nach bekannten Methoden gezüchtet und gefriergetrocknet wird
und somit eine extrem hohe Lagerdauer sichergestellt ist.
5. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch das Einströmen des Sauerstoffs bzw. der Luft in die Impf- bzw. Mischvorrichtung die
Bakterienkulturen auf der inneren Oberfläche der Zeolithe immobilisiert werden und erst dann,
wenn Teich- bzw. Aquarienwasser in die Hohlräume eindringen, starten.
6. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Impfungsvorgang (Eindringen des Bakterienmixes in das poröse Substrat) in
einem rotierenden Trommelbehälter bei etwa 0,7 bar Unterdruck vor sich geht.
7. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zeolith zuerst in den Vakuumbereich gebracht und evakuiert wird.
8. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch verschiedene Ventile die gefriergetrockneten Bakterienkulturen in kleinen
Mengen dem einströmenden Sauerstoff bzw. der einströmenden Luft - steuerbar - beigefügt
werden.
9. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Rotation des Behälters und die Verteilung der Ventile eine gezielte Steuerung des
Impfvorgangs dergestalt vorgenommen wird, daß ein gleichmäßiges Einbringungsergebnis
sichergestellt wird.
10. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umdrehungszahl des Behälters vorzugsweise bei 6-7 Umdrehungen/Minute liegt.
11. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trommelbehälter innenliegende Mischarme besitzt welche die Gleichmäßigkeit des
Eintragungsvorgangs optimieren.
12. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trommel- bzw. Behältersystem während des Impfungs- bzw. Mischungsvorgangs um
mehrere Achsen (zumindest horizontal und vertikal) rotiert.
13. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach, einem oder mehreren der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehbewegung des Trommelsystems um die verschiedenen Achsen nicht gleichzeitig,
sondern nacheinander realisiert wird.
14. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eingespeiste Luft zusätzlich mit Sauerstoff angereichert wird, so daß der
Sauerstoffgehalt der Luft vorzugsweise zwischen 16% und 30% liegt.
15. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das geimpfte Zeolith bei Zutritt von Wasser und evtl. UV-Strahlung kurzzeitig startet und
mit seiner Reinigungsaufgabe beginnt.
16. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Impfungsvorgang mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten und kleinen
Eintrittsdüsen, z. B. 0,3 mm, zum Erhalt optimaler Verteilungsergebnisse gearbeitet wird.
17. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die während des Impfungsvorgangs auf der Oberfläche immobilisierte Bakterienmenge
vorzugsweise bei ca. 100-150 g/m3 Zeolith liegt.
18. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bakterienmix ca. 500 Kulturen umfaßt.
19. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-18,
dadurch gekennzeichnet,
daß des System nach der Plazierung im zu reinigenden Wasser nach einigen Stunden voll
funktionsfähig ist und dann beginnt, schädliche Stoffe, wie z. B. Nitrate, mit hoher Wirksamkeit
abzubauen.
20. Verfahren zur Reinigung und Reinhaltung von Wasser, vorzugsweise im Bereich Aquaristik
und Teichwirtschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-19,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch das System die unerwünschten Wasserverunreinigungen bzw. Schadstoffe von den
im Bakterienmix vorhandenen Mikroorganismen abgebaut, umgewandelt und im Regelfall
mineralisiert werden.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833295A DE19833295A1 (de) | 1997-07-25 | 1998-07-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19731920 | 1997-07-25 | ||
| DE19833295A DE19833295A1 (de) | 1997-07-25 | 1998-07-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19833295A1 true DE19833295A1 (de) | 1999-08-12 |
Family
ID=7836809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833295A Withdrawn DE19833295A1 (de) | 1997-07-25 | 1998-07-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19833295A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10022798C2 (de) * | 2000-05-10 | 2003-07-03 | Pfleiderer Ag | Körniges, keramisches Material mit hoher Porosität, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung des Materials |
| DE102013108402A1 (de) | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Andreas Mittag | Teichpflegesystem für Gartenteiche, insbesondere mit Fischbesatz |
-
1998
- 1998-07-24 DE DE19833295A patent/DE19833295A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10022798C2 (de) * | 2000-05-10 | 2003-07-03 | Pfleiderer Ag | Körniges, keramisches Material mit hoher Porosität, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung des Materials |
| US6818579B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-11-16 | Pfleiderer Infrastrukturtechnik Gmbh & Co. Kg | Granular ceramic material with high porosity |
| DE102013108402A1 (de) | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Andreas Mittag | Teichpflegesystem für Gartenteiche, insbesondere mit Fischbesatz |
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