DE2925759A1

DE2925759A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen eines aufzuchttanks fuer im wasser lebende tiere

Info

Publication number: DE2925759A1
Application number: DE19792925759
Authority: DE
Inventors: Jun William Foskett Bierds; Richard James Guerra; Ronald William James; Robert Arthur Suomala
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1980-01-10
Also published as: CA1082999A; JPS557098A; GB2023981B; FR2429559A1; GB2023981A

Description

Firma SANDERS ASSOCIATES, INC., Daniel Webster Highway, South, Nashua, New Hampshire 03061, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen eines Aufzuchttanks für im Wasser lebende Tiere

Die Erfindung betrifft eine Aquakultur und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum derartigen Spülen eines Aquakultur-Tanks, dass abgelagerte Schmutzstoffe unter geringstem Verbrauch an im Tank befindlichem Wasser und ohne die Notwendigkeit der Herausnahme der Tiere aus dem Tank entfernt werden können.

Im Wasser lebende Tiere und insbesondere Krustentiere, etwa Hummer, werden in Behausungen gezüchtet, die so gestaltet sind, daß die Tiere voneinander getrennt sind. Der Grund für diese Trennung ist, daß diese Tiere Fleischfresser sind, somit also die Gefahr besteht, daß sie sich gegenseitig auffressen oder zumindest einander Verletzungen zuführen, welche zu bakteriellen Infektionen führen.

in Studien über die Aufzucht solcher Tiere/getrennten Abteilen bzw. Körben innerhalb eines Behausungstanks zeigen, daß zwar die räumliche Trennung der Tiere voneinander den Ertrag verbessert, ein

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noch häufigerer Grund für das vorzeitige Ableben der Tiere jedoch in Krankheiten zu suchen ist. Um Krankheitsfälle möglichst niedrig zu halten, ist es zweckmäßig, wenn in der Behausung fortlaufend eine Strömung aus gefiltertem und belüftetem Wasser aufrechterhalten wird. Weiterhin hat sich aber gezeigt, daß Bakterien, die in Abfällen gedeihen, etwa Putterresten und Exkrementen sowie Ammoniak und andere Zerfall-Nebenprodukte_/ den Tieren ebenso schädlich sind wie andere bekannte Faktoren. Es ist deshalb bei einer Aquakultur wichtig, die Behausungen zu reinigen und das den Behausungen zuzuführende Wasser zu filtern.

Bestehen die Behausungen aus Körben, die in einem Wassertank untergebracht sind, dann wird normalerweise so vorgegangen, daß zunächst die Körbe entfernt werden, dann der Tank mit Bürsten oder dergleichen gereinigt wird und schließlich die Körbe wieder in den Tank eingesetzt werden, worauf dieser wiederum mit Wasser gefüllt wird. Abgesehen davon, daß dieser Vorgang sehr zeitraubend ist, führt er zu einer wesentlichen Beunruhigung der Tiere.

Mit der Erfindung wird jedoch eine Möglichkeit geschaffen, den Tank ausreichend zu reinigen,ohne dabei die Tiere herausnehmen zu müssen und ohne den Wasserspiegel des Tanks derart abzusenken, daß die Tiere im Trockenen liegen. Dies wird erreicht durch einen konischen Tankboden, der in einer bevorzugten Ausführungsform die Form eines Trichters hat. Der Auslaufteil des Trichters ist mit einem schnell schließenden Ventil versehen, das zweimal betätigt wird, derart, daß zuerst die an den Seiten und am Boden des Trichters angesammelten Abfallstoffe losgelöst und in einem kleinen Bereich unmittelbar über dem Ventil konzentriert werden. Bei der

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zweiten Betätigung des Ventils wird dieses dann wieder geöffnet, um den konzentrierten Abfallschlamm aus dem Tank zu entlassen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat sich herausgestellt, daß nur etwa zwei Liter Wasser bei diesem Spülvorgang erforderlich sind, und zwar ausgehend von einem Wasserinhalt des Tanks von etwa 200 1. Dabei fällt dann der Wasserspiegel nur um etwa 2,5 cm ab, und das geringe Fehlwasser kann schnell wieder ersetzt werden.

Die zweifache Betätigung des Ventils führt zumindest beim ersten öffnen und Schließen zu einer kleinen aber wirkungsvollen Turbulenz-Wellenfront, die das Abfallmaterial loslöst, welches sich am trichterförmigen Boden des Tanks niedergesetzt hat. Diese Turbulenz erfolgt innerhalb des Trichters und unterhalb der Tiere. Als Ventil mit schnellem Schließvorgang kann ein Tellerventil verwendet werden, das bei Beendigung seiner Betätigung sehr schnell auf den Ventilsitz zurückkehrt, und zwar infolge der großen,über dem Ventil befindlichen Wassersäule. Beim öffnen des Ventils ist es nicht wesentlich, daß dieser Vorgang sehr schnell abläuft, wohingegen der Schließvorgang sehr schnell sein muß, um den erwähnten Turbulenzimpuls für das Loslösen des Abfallmaterials zu erhalten. Die konische Gestalt des Tankbodens trägt zu der Konzentration der Abfallstoffe in einem kleinen Bereich nahe dem Ventil bei, so daß beim zweiten öffnen des Ventils die Abfallstoffe schnell und mit minimalem Wasserverlust den Tank verlassen.

Der konische Boden kann kegelstumpfförmig sein, die Form einer Pyramide haben, einen Trichter bilden oder aber auch die Form ei-■ ner Halbkugel haben; die Erfindung ist nicht auf eine besondere Art der Konizität begrenzt.

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enzt.

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Die Tiere werden bei der erfindungsgemäßen Doppelimpuls-Spülung niemals aus dem Wasser herausgenommen und werden somit nicht beunruhigt. Darüberhinaus hat sich gezeigt, daß eine einwandfreie Reinigung des Tanks bei minimalem Wasserverlust möglich ist, wodurch die Qualität der Aquakultur verbessert wird. Ferner hat sich gezeigt, daß mit diesem Verfahren alle Feststoff-Abfälle entfernt werden können, unter der Voraussetzung, daß sie so schwer sind, daß sie auf den Tankboden fallen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß zumindest im Fall von Hummern die Tiere ihre Käfige selbst reinigen. Dadurch, daß das Wasser vom Boden des Tanks nach oben strömt und dort überfließt, werden selbstverständlich von Natur aus schwimmfähigere Abfälle nach oben gelangen, ebenso wie durch die nach oben steigende Belüftungsluft, wobei jedoch diese Abfälle dann mit dem Überlaufwasser den Tank verlassen. Primär befaßt sich die Erfindung also mit Abfallprodukten, die schwer genug sind, um trotz des nach oben strömenden Wassers und trotz der

zu

nach oben steigenden Luft nach unten sinken und sich am Tankboden abzusetzen. Kann sich dieser Abfall am Boden des Tanks ansammeln, wo auch das Wasser zugeführt wird, dann können Bakterien aus dem Abfall mit dem Wasser nach oben geschwemmt werden und die Tiere infizieren, was zu schwerwiegenden Problemen führt. Erfindungsgemäß wird deshalb der Tankboden regelmäßig gereinigt, und zwar so oft jeden Tag, wie dies erforderlich ist, wobei diese häufige Reinigung keines besonderen zeitlichen Aufwandes bedarf und nur einen geringen Wasserverbrauch mit sich bringt, wobei der geringe Wasserverbrauch auch aus Gründen der Energieeinsparung von Bedeutung ist, weil meist das im Tank befindliche Wasser aufgeheizt werden muß.

Mit der Erfindung wird also ein verbessertes Spülverfahren für Aufzuchttanks geschaffen. Dabei wird ein SpülVorgang in Form von

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zwei Spüliitipulsen durchgeführt, derart, daß durch das schnelle Schließen des Ablaßventils ein Turbulenzimpuls im Bereich des Tankbodens erzeugt wird, der das am Tankboden angesammelte Abfallmaterial aufwirbelt bzw. aufbricht, und zwar ohne dabei eine Gefahr für die Tiere zu bilden. Schließlich schafft die Erfindung ein Reinigungsverfahren für Aufzuchttanks, welches ein besonders gründliches Reinigen des Tanks bei minimalem Wasserverbrauch gewährleistet. Letztlich schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Aufzuchttanks, wobei die Tiere während des Reinigungsvorgangs im Tank verbleiben können.

Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgeschnitten, eines Tanks für die Aufzucht von Krustentieren oder anderen im Wasser lebenden Tieren, wobei der konische Tankboden und das im Auslaß sitzende Auslaßventil zu sehen sind,

Fig.2A eine Skizze zur Darstellung der Ansammlung der Abfallstoffe am Boden des Tanks von Fig. 1 vor dem ersten Spülimpuls,

Fig.2B eine Skizze zur Darstellung der Konzentration der Abfallstoffe nach dem ersten Spülimpuls und unmittelbar vor dem zweiten Spülimpuls, und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein als Tellerventil ausgebildetes Auslaßventil des Tankbodens von Fig= 1 „

Fig« 1 zeigt einen Aufsuchttank 10= Der Tank 10 weist einen ζ γ~ linärischen Körper 12 auf? der in einem konischen Bodenkörper sitzt,„ welcher, wie dargestellt„ die Form eines Trichters hat und

aus einem kegelstumpfförmigen Teil 16 und einer zylindrischen Auslaßleitung 18 besteht.

Ein Ablaßventil 20 ist in die Leitung 18 eingesetzt oder -was nicht gezeichnet ist- in das kleinere Ende des kegelstumpfförmigen Abschnittes. Das Ablaßventil ist ein schnell ansprechendes Ventil und hat insbesondere die Eigenschaft, daß es schnell schließt, so daß im Bodenkörper ein Turbulenzimpuls erzeugt wird, der dazu dient, das Abfallmaterial aufzuwirbeln bzw. aufzubrechen, das sich am Boden des Tanks niedergesetzt hat und dort erhärtet ist.

Das Ablaßventil 12 wird durch ein übliches Betätigungsorgan betätigt, das seinerseits durch eine übliche Steuereinheit 24 gesteuert wird, wobei letztere Zeitschalter oder Programmgeber enthalten kann.

Der konische Bodenteil befindet sich über einer Ablaufrinne 26, so daß beim öffnen des Ventils das den Tank verlassende Wasser und die Abfallstoffe so abgeleitet werden, wie durch den Teil 28 angedeutet ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird Wasser über den Rohranschluß 30 in den Tank geleitet, wobei sich der Rohranschluß 30 im konischen Bodenteil 14 befindet. Luft wird über eine Belüftungsleitung 32 zugeführt, die sich ebenfalls im konischen Bodenkörper 14 befindet und vorzugsweise die Form eines gelochten oder porösen Stabes aufweist*

Im Tank befinden sich Aufzuchtabteile 40 in Form von Körben, die

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übereinander gestapelt und an einem Schienenkörper 42 angebracht sind, in welchem sich ein entfernbarer Futterstab 44 befindet, der Abteile 46 aufweist, in welchen sich Futter für die Körbe 40 befindet; das Futter ist dabei über eine öffnung 48 in einer der Wandungen der Körbe von diesen aus zugänglich.

Der Futterstab 44 kann aus dem Schienenkörper 42 in Richtung des Pfeiles 50 herausgezogen werden; es kann aber auch der ganze Korbstapel entfernt werden, und zwar durch Hochziehen des Schienenkörpers 42 in Richtung des Pfeils 52.

Der Tank weist einen überlaufkörper 56 auf, der über dem oberen Rand 58 des Tanks sitzt. Über die Leitung 30 von unten her in den Tank eingepumptes Wasser fließt über den oberen Rand 60 des Überlaufkörpers und in einen Kanal 62, aus welchem das übergelaufene Wasser dann durch den Auslaß 64 herausfließt.

Während des Betriebs steigen das Wasser und Luftblasen im Tank schnell nach oben und führen dabei leichte Abfallprodukte mit sich, welche dann zusammen mit dem Überlaufwasser über den Überlaufkörper 56 von der oberen Spitze des Tanks abgeführt werden. Weiterhin wird das Tankinnere auch vor unerwünschten Bakterien der ümgebungsluft geschützt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der überlaufkörper die obere öffnung des Tanks vollständig umgibt, mit der Folge, daß Bakterien und andere Luftverunreinigungen nicht in den Bereich des Tanks gelangen können, in welchem sich die aufzuziehenden Tiere befinden, vielmehr sofort mit dem Überlaufwasser weggeschwemmt werden.

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Futterreste und tierische Exkremente sind im allgemeinen zu schwer, um auf die oben beschriebene Weise entfernt werden zu können. Diese schweren Abfallprodukte werden von den Tieren aus den Körben herausgestoßen und fallen auf den Tankboden, wo sie sich ansammeln. Nach einer Zeitspanne von einigen Stunden verfestigt sich das am Boden angesammelte Material und bildet eine Schicht, die normalerweise nur mit Schwierigkeiten zu entfernen ist.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Betätigung des Ablaßventils 20 es dann, wenn es geschlossen wird, sehr schnell schließt, der sich ergebende starke Turbulenzimpuls das am Boden des Tanks zusammengebackene und verfestigte Abfallmaterial loslöst und aufbricht. Infolge der trichterartigen Gestalt des Tankbodens sammelt sich dann der Abfallschlamm über dem Ventil an.

Die Situation vor dem ersten Impuls ist in Fig. 2A dargestellt, die Situation nach dem ersten Impuls in Fig. 2B. Dabei ist festzustellen, daß gemäß Fig. 2B das Abfallmaterial sich auf einen kleinen Bereich des Bodens unmittelbar über dem Ventil 20 konzentriert, wobei dieser Bereich mit 70 bezeichnet ist. Infolge dieser Konzentration kann nunmehr der Abfall schnell und bei nur geringem Wasserverlust abgeführt werden.

Wenn beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 die Tankkapazität etwa 200 1 Wasser beträgt, dann ist es möglich, den Boden des Tanks ohne spezielle Hilfsmittel oder Hilfsmaßnahmen mit einem Wasserverlust von nur etwa 2 1 zu reinigen. Dieser Wasserverlust führt zu einem Absinken des Wasserspiegels des Tanks von nur etwa 2,5 cm, was in Fig. 1 durch den Pfeil 72 angedeutet ist. Ein derart geringer Wasserverlust beläßt genügend Wasser im

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Tankjum alle darin befindlichen Tiere zu bedecken, so daß die Tiere nicht beunruhigt werden. Es ist besonders zweckmäßig, wenn der erste Impuls das Ablaßventil 20 für 5 Sekunden öffnet und dann sofort wieder schließt. Daraufhin folgt dann ein zweiter Betätigungsimpuls von 5 Sekunden, der zu einem Abführen des gesamten Abfalls führt.

Gemäß Fig. 3 kann das Ablaßventil 20 ein Tellerventil mit einem Ventilteller 80 sein, der auf dem einstückig ausgebildeten Ventilsitz 82 aufsitzt. Das Ventil besitzt einen konischen Teil 84 und einen Ventilstößel 86, der zum öffnen des Ventils in Richtung des Pfeils 88 nach oben gestoßen wird. Die plötzliche unterbrechung der nach oben gerichteten Kraft auf den Ventilstößel führt zu einer schlagartigen Rückkehr des Ventiltellers auf den Ventilsitz, wobei diese schlagartige Zurückbewegung ihre Ursache in der beträchtlichen Wassermenge hat, welche auf dem Ventilteller lastet. Das Tellerventil ist äußerst einfach und billig und bewirkt trotzdem den erwähnten Turbulenzimpuls. Selbstverständlich können aber auch andere Ventilarten mit kurzer Schließzeit Verwendung finden.

Mit der Erfindung wird also ein äußerst wirksames Verfahren zum Reinigen des Bodens von Aufzuchttanks geschaffen, und zwar bei minimalem Wasserverbrauch und bester Reinigungswirkung, und zwar infolge der Doppelimpuls-Betätigung des Ablaßventils im Zusammenwirken mit dem konischen Tankboden. Je enger der Konus des Bodens ist, umso dichter wird sich das Abfallmaterial beim ersten Impuls über dem Ventil zusammenballen; je dichter aber das Abfallmaterial zusammen ist, umso weniger Wasser ist erforderlich, um es durch das Ablaßventil entlassen zu können. Im allgemeinen wird

man deshalb die Fläche über dem Ventil klein halten, so daß das Abfallmaterial schnell entfernt werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 .) Verfahren zur Aufrechterhaltung der Gesundheit von im Wasser lebenden Tieren in einer Aquakultur, die aus einem mit Wasser gefüllten Tank besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tankboden eine konische Form gegeben wird, wobei sich am Konusende eine Auslaßöffnung befindet und in dieser ein Auslaßventil sitzt, daß das Ventil geöffnet und dann sehr schnell geschlossen wird, so daß sich ein örtlicher Turbulenzimpuls ergibt, welcher am Boden des Tanks befindliche Abfallstoffe abhebt, und daß das Ventil für eine kurze Zeitspanne nochmals geöffnet wird, die genügt, die aufgewirbelten Abfallstoffe aus dem Tank zu entlassen, so daß die Tierbehausung mit einem minimalen Verlust an Wasser und ohne Beunruhigung der im Tank befindlichen Tiere gereinigt wird.
2. Verfahren zum Verkleinern des Wasserverlustes beim Spülen und Reinigen der künstlichen Behausung von im Wasser lebenden Tieren, wobei die Behausung aus einem mit Wasser gefüllten Tank besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank mit einem konischen Boden versehen wird, an dessen Konusende sich ein Auslaß befindet,

Bankhaus Merck, Finck & Co.. München
(BLZ 7O030400) KontoNr 254649

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Bankhaus H. Aufhäuser. München (BLZ 70O306OO) Konto-Nf- 261300

Telegrammadresse: Patentsenior

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Postscheck: München

{BLZ 70010080) Kohto-Nr. 20904-800

der durch ein Auslaßventil verschließbar ist, daß das Auslaßventil zweimal hintereinander geöffnet wird, wobei das erste Öffnen und Schließen einen örtlichen Turbulenzimpuls erzeugt, der das im Tank abgesetzte Abfallmaterial abhebt und es im Bereich der Auslaßöffnung konzentriert, und wobei bei der zweiten Betätigung das Ventil nochmals geöffnet wird, und zwar solange, daß die sich im Bereich der Auslaßöffnung konzentriert habenden Abfallstoffe aus dem Tank austreten, womit ein derart minimaler Wasserverlust erreicht wird, daß der Wasserspiegel des Tanks nicht soweit absinkt, daß die im Tank befindlichen Tiere vom Wasser unbedeckt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Tank eine Vielzahl von Aufzuchtbehältern untergebracht ist, in welchen sich Krustentiere befinden, welche ihre Behausungen in der Weise reinigen, daß schwere Abfälle auf den Tankboden fallen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Krustentieren um Hummer handelt.
5. Vorrichtung zur Erhaltung der Gesundheit von in einem mit Wasser gefüllten Tank befindlichen Tieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank einen konischen Boden aufweist, an dessen Konusende sich eine Auslaßöffnung befindet, und daß Mittel vorgesehen sind zum Konzentrieren von sich am Tankboden befindendem Abfallstoff in einem Bereich unmittelbar über der Auslaßöffnung und zum Abführen der konzentrierten Abfallstoffe.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Mittel zum Konzentrieren und Ablassen der Abfallstoffe ein Ventil sind, das geöffnet und daraufhin schnell geschlossen wird, worauf dann das Ventil nochmals solange geöffnet wird, daß die konzentrierten Abfallstoffe abfließen können.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Tellerventil ist, dessen Schließvorgang durch das Gewicht des darüber befindlichen Wasservolumens beschleunigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank zylindrisch ist und der konische Boden die Form eines Trichters hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank mit einem nach oben gerichteten Wasser- und Luftzulauf versehen ist, wobei leichte Abfallstoffe an der Oberseite des Tanks zusammen mit dem überfließenden Wasser ausgetragen werden.
10. Vorrichtung zur Verminderung des Wasserverlustes beim Spülen und Reinigen eines mit Wasser gefüllten Tanks für die Aufzucht von im Wasser lebenden Tieren, wobei der Tank mit einer Vielzahl von Aufzuchtabteilen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Tanks konisch ist und an seinem Konusende eine Auslaßöffnung aufweist, die durch ein Auslaßventil verschließbar ist, und daß Betätigungselemente für eine zweimalige, impulsartige Betätigung des Ventils vorgesehen sind, derart, daß das Ventil zweimal geöffnet wird, wobei beim ersten öffnen und Schließen des Ventils ein örtlicher Turbulenzimpuls entsteht, welcher am Tankboden befind-

der liches Abfallmaterial von der Tankwand ablöst und im Bereich der

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Auslaßöffnung konzentriert wird, worauf dann beim zweiten Betätigungsimpuls das Ventil solange geöffnet wird, bis die konzentrierten Abfallstoffe aus dem Tank ausgetrieben sind.

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