DE10361630A1

DE10361630A1 - System for cleaning and/or aerating standing water, e.g. at a reservoir, has a floating immersed pipe with a water flow through it and ozone delivered from a generator to its lower end through a diffuser

Info

Publication number: DE10361630A1
Application number: DE2003161630
Authority: DE
Inventors: Klaus Nonnenmacher
Original assignee: Nonnenmacher Klaus Dipl-Ing Prof
Current assignee: Nonnenmacher Klaus Dipl-Ing Prof
Priority date: 2003-12-28
Filing date: 2003-12-28
Publication date: 2005-07-28

Abstract

The system to clean and/or aerate water reservoirs has a floating immersed pipe (11), where the water can flow through, supported at the water surface by a gas-filled dome (25). The pipe is linked to an ozone generator (3) by a channel (9), which opens under water near the diffuser (13) at the immersed end of the floating pipe together with a pipe-filling body (15) to dissolve the ozone gas in the water. Loose catalyst material (17) is also in the pipe, over the body, to convert surplus ozone gas and prevent dispersal into the surrounding water.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Reinigen und/oder Belüften von Wasser eines Wasserreservoirs, wobei dieses Wasserreservoir bevorzugt ein stehendes Gewässer ohne Zufluß, wie ein Teich oder ein Aquarium ist.The The present invention relates to a device and a Procedure for cleaning and / or venting of water of a water reservoir, this water reservoir prefers a stagnant water without inflow, like a pond or an aquarium.

Stehende Gewässer ohne Zufluß von z.B. einen Bach oder einer Quelle, die im allgemeinen als Teiche bezeichnet werden, reinigen sich, wenn sie natürlicher Art sind, in der Regel von selbst. Durch Wind und Regen wird ihnen Sauerstoff zugeführt, wobei der Wind zusätzlich die Durchmischung der Wasserschichten ermöglicht. Zusätzlich führen in dem Teich vorhandene Pflanzen und Algen durch ihren Stoffwechsel dem Teich Sauerstoff zu. Dieser Sauerstoff ist erforderlich, um den in dem Wasser enthaltenen aeroben Bakterien den Abbau organischer Substanzen durch Oxidation zu ermöglichen.Standing waters without inflow of e.g. a stream or a spring, commonly called ponds usually, when they are natural, they purify themselves by itself. Through wind and rain, oxygen is supplied to them the wind in addition allows the mixing of the water layers. In addition, existing in the pond Plants and algae oxygenate the pond through their metabolism to. This oxygen is required to be that contained in the water aerobic bacteria the degradation of organic substances by oxidation to enable.

Heute werden solche stehenden Gewässer oder Teiche in zunehmendem Maße künstlich angelegt, um entweder den Wohn- und Arbeitsbereich von Menschen zu verschönern oder z.B. in Form von Naturreservaten zur Erhaltung der Artenvielfalt von am und im Wasser lebenden Pflanzen und Tieren beizutragen.today be such stagnant water or Ponds increasingly artificially created to either the living and working area of people to beautify or e.g. in the form of nature reserves to conserve biodiversity contribute to living on and in the water plants and animals.

Insbesondere bei den künstlich angelegten Teichen kommt es immer wieder zu einer Störung des Sauerstoffgleichgewichts. Dann ist der Verbrauch von Sauerstoff für die Selbstreinigung größer als die Sauerstoffzufuhr. Dies hat zur Folge, daß organische Substanzen überhand nehmen, was zu einer Überdüngung, der sogenannten Entrophierung, führt. Als Folge davon sterben die aeroben Bakterien ab, die Sauerstoff sowohl für ihren Erhalt als auch für das Abbauen der organischen Substanzen benötigen. Man bezeichnet dies als Umkippen des Wassers, in dessen Folge sich anaerobe Bakterien entwickeln, die keinen Sauerstoff benötigen, um organische Substanzen umzusetzen. Bei diesem Stoffwechsel werden sauerstofflose Gase produziert, wie beispielsweise Schwefelwasserstoffverbindungen in Form von Mercaptanen oder Alkanthiolen. Ein solcher aus dem Gleichgewicht geratener Teich ist biologisch tot und fällt insbesondere durch einen äußerst unangenehmen Geruch auf.Especially at the artificially created ponds, it always comes back to a disturbance of the Oxygen balance. Then the consumption of oxygen for the Self-cleaning greater than the oxygen supply. This has the consequence that organic substances prevail take, resulting in overfertilization, the so-called entrophation leads. As a result, the aerobic bacteria die out, the oxygen as well as their preservation as well as for that Degradation of organic substances need. This is called as the water tipping over, causing anaerobic bacteria develop that do not need oxygen to organic substances implement. This metabolism produces oxygen-free gases, such as hydrogen sulfide compounds in the form of mercaptans or alkanethiols. Such a pond out of balance is biologically dead and falls especially by a very unpleasant Smell up.

Das Wasser eines solchen biologisch toten Teiches kann sich selbst nicht mehr reinigen. Es muß geklärt werden, indem man die anaeroben Bakterien z.B. mit Hilfe von Ozon abtötet. Durch diesen Oxidationsvorgang entsteht aus dem Ozon wiederum Sauerstoff, der das Wachstum aerober Bakterien fördert und dadurch die Selbstreinigungskraft des Gewässers oder Teiches wieder in Gang setzt.The Water of such a biologically dead pond can not itself clean more. It has to be clarified, by mixing the anaerobic bacteria e.g. killed with the help of ozone. By this oxidation process produces oxygen from the ozone, which promotes the growth of aerobic bacteria and thereby the self-cleaning power of the water or pond starts again.

Vorrichtungen und Verfahren zum Reinigen von Wasser oder Abwasser mittels Ozon sind im Stand der Technik bereits bekannt. So offenbart die DE-A-28 03 063 ein vertikal angeordnetes Rohr, das dicht unterhalb des Wasserspiegels Einströmöffnungen für das Wasser in das Rohr aufweist. In Richtung auf das der Wasseroberfläche entgegengesetzte Ende des Rohres ist ein Ozonzerstäuber angebracht, dem über eine Leitung von einem außerhalb angebrachten Ozonisator Ozon zugeführt wird, das im Rohr aufsteigt, eine in dem Rohr vorgesehene Verjüngung passiert und dort durch Laufschaufeln einer Propellerpumpe fein verteilt wird. Gleichzeitig dient diese Pumpe dazu, Flüssigkeit aus dem umgebenden Wasser in das Rohr zu saugen. Von oben nach unten gepumptes Wasser und von dem Ozonzerstäuber im Gegenstrom nach oben aufsteigendes Ozon treffen aufeinander und bilden eine Ozon-Wasser-Mischung, die nach unten aus dem Rohr entweicht und so zur Abtötung von in dem Wasser vorhandenen Schadstoffen, wie Viren, Pilzen, Bakterien, dient. Bevor das Wasser das vertikal angeordnete Rohr verläßt, wird es noch über eine Aktivkohlekammer geleitet, in welcher nicht in dem Wasser gelöstes Ozon reduziert wird.devices and method of purifying water or waste water by ozone are already known in the art. Thus, DE-A-28 03 063 a vertically arranged pipe that is just below the water level inflow for the Has water in the pipe. Towards the opposite end of the water surface of the tube is an ozone atomizer attached to the above a line from an outside attached ozonizer is fed to ozone rising in the pipe, a taper provided in the tube passes through and there Rotor blades of a propeller pump is finely distributed. simultaneously This pump serves to liquid from the surrounding water to suck into the pipe. From top to bottom pumped water and from the ozone atomizer in countercurrent upward ascending ozone meet and form an ozone-water mixture, which escapes down the tube and so to kill in the water existing pollutants, such as viruses, fungi, bacteria, serves. Before the water leaves the vertically arranged pipe is it still over passed an activated carbon chamber in which not dissolved in the water ozone is reduced.

Des weiteren ist durch die DE-A-102 01 037 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Desinfektion von Abwässern von Fischbetrieben bekannt geworden, bei dem das Wasser einem Rohrreaktor zugeführt wird, der von außerhalb mit Ozon oder einem Ozon-Luft-Gemisch unter erhöhtem Druck gespeist wird. Dadurch wird das Ozon in dem Wasser gelöst und das Ozon oder Ozon-Luft-Gemisch durchläuft in dem Rohrreaktor zusätzlich einen Blasen-Schredder, der die Gasblasen auf ein Minimum zerkleinert und so die Löslichkeit des Ozons in dem zu behandelnden Wasser deutlich erhöht. Diese Ozon-Wasser-Mischung verläßt den Rohrreaktor, wodurch die Reinigung und Desinfektion des Wassers der Fischbetriebe auch bei den dort vorherrschenden hohen Temperaturen von etwa 40° C gewährleistet werden kann. Der Rohrreaktor ist innerhalb oder außerhalb des Wasserreservoirs unterhalb von dessen geodätischer Höhe angeordnet.Of Further, DE-A-102 01 037 discloses a method and a device for the disinfection of waste water known by fish farms, where the water is a tubular reactor supplied that is from outside supplied with ozone or an ozone-air mixture under elevated pressure. Thereby the ozone is dissolved in the water and the ozone or ozone-air mixture additionally passes through one in the tubular reactor Bubble shredder that mines the gas bubbles to a minimum and so the solubility of ozone in the water to be treated significantly increased. These Ozone-water mixture leaves the tube reactor, whereby the cleaning and disinfection of the water of the fish farms guaranteed even at the prevailing high temperatures of about 40 ° C. can be. The tube reactor is inside or outside arranged the water reservoir below its geodetic height.

Beiden in den genannten Druckschriften offenbarten Vorrichtungen und Verfahren ist gemeinsam, daß für die Reinigung des Wassers stromführende Aggregate in verschiedener Form benötigt werden, die sich in dem Wasser selbst befinden. Dies kann dann, wenn ein Teich, Aquarium oder ähnliches gereinigt und/oder belüftet werden soll, zu einer ernsthaften Gefährdung von Personen führen und vermindert die Betriebssicherheit.Both disclosed in the cited references apparatus and methods is common that for cleaning the water current Aggregates in various forms are needed, which can be found in the Water itself are located. This can be done when a pond, aquarium or similar cleaned and / or ventilated is to lead to a serious endangerment of persons and diminished the operational safety.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es unter Ausnutzung von Ozon möglich ist, die Selbstreinigungskraft eines ste henden Gewässers wiederherzustellen oder zu erhalten, ohne dabei stromführende Aggregate in dem Gewässer selbst einzusetzen.outgoing of this prior art, the present invention was the An object of the invention to provide an apparatus and a method with which it is possible using ozone, the self-cleaning power of a standing water body restore or maintain, without doing current-carrying aggregates in the water itself use.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, welche das Reinigen und/oder Belüften von Wasser eines Wasserreservoirs ermöglicht, bei der ein in dem Wasserreservoir schwimmend angeordnetes und von dem Wasser durchströmtes Tauchrohr mittels einer Leitung mit einem Ozongenerator verbunden ist, wobei die Leitung in eine in Richtung auf das untere, der Wasseroberfläche entgegengesetzte Ende des Tauchrohrs angeordnete Fritte mündet, an die sich in Richtung auf die Wasseroberfläche ein Füllkörperbereich zum Lösen des Ozons in dem Wasser anschließt, und wobei das Tauchrohr mittels eines gasbefüllten Hohlkörpers (Doms) schwimmend an der Wasseroberfläche gehalten ist.Is solved this object by a device which cleaning and / or ventilate water of a water reservoir allows, in which a in the Water reservoir floating arranged and traversed by the water dip tube by means a line is connected to an ozone generator, wherein the line in an towards the lower, the water surface opposite end arranged the immersion tube frit opens, in the direction of on the water surface a packed area to release of the ozone in the water, and the dip tube by means of a gas-filled hollow body (Doms) floating on the water surface is held.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Wasserreservoire in Gestalt von Teichen oder Aquarien bedienungssicher zu reinigen und/oder zu belüften. Insbesondere bei Gartenteichen weist die in einfacher Weise als Tauchrohr in dem Teich angeordnete Vorrichtung eine von der oft sehr unterschiedlichen Bodengeometrie eines solchen Teiches unabhängige Ausgestaltung auf. Kinder wie Erwachsene können den Teich oder überflutete Wassersteine begehen und den Teich auch zum Schwimmen und Baden benutzen, ohne daß von der Vorrichtung ein Sicherheitsrisiko ausgeht. Das Tauchrohr ist lediglich mittels einer Leitung mit einem außerhalb des Teiches bzw. Wasserreservoirs angebrachten Ozongenerator verbunden. Da das Tauchrohr freischwimmend und sich selbst steuernd im Wasser hängt, kann es bei starkem Wind hin und her getrieben werden. Hier dient die Leitung zu dem Ozongenerator sogar als Stabilisierung, d.h. als Leine, mit dem das Tauchrohr ortsstabil gehalten wird. Gegebenenfalls kann man es zusätzlich mit Gewichten auf der Leitung stabilisieren.With the device according to the invention Is it possible, Water reservoir in the form of ponds or aquariums safe to use to clean and / or to ventilate. In particular, in garden ponds in a simple way as Immersion tube in the pond arranged device one of the often very different ground geometry of such a pond independent design on. Children like adults can the pond or flooded Waterstones and the pond for swimming and swimming use without having the device poses a security risk. The dip tube is only by means of a line with an outside of the pond or water reservoir attached ozone generator connected. Because the dip tube free-floating and self-controlling hanging in the water, it can be strong wind be driven back and forth. Here the line serves to the ozone generator even as stabilization, i. as a leash, with which the dip tube is kept stable. If necessary you can also use it Stabilize weights on the pipe.

Die Schwimmfähigkeit des Tauchrohrs wird durch den gasbefüllten Hohlkörper gewährleistet, der das Tauchrohr am oberen, an der Wasseroberfläche angeordneten Ende abschließt. Als ein solches Gas wird zweckmäßigerweise Luft verwendet. Der Hohlkörper kann aber auch mit einem anderen Gas befüllt sein. Im fol genden wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dieser gasbefüllte Hohlkörper als Dom bezeichnet.The buoyancy of the dip tube is ensured by the gas-filled hollow body, which is the dip tube at the top, arranged at the water surface End closes. As such a gas is suitably Air used. The hollow body but can also be filled with another gas. In the following will be for the Purpose of the present invention, this gas-filled hollow body referred to as Dom.

Vorzugsweise weist der Füllkörperbereich des Tauchrohrs eine Füllung in Form von Kugeln oder Hohlkörpern auf, die ausgewählt sind aus den Materialien Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff. Vorzugsweise werden Rohrstückchen verwendet. Die für die Füllung verwendeten Teilchen können porös oder glatt ausgebildet sein.Preferably has the packing area of the Immersion tube a filling in the form of spheres or hollow bodies on that selected are made of the materials glass, ceramics, metal or plastic. Preferably, pipe pieces uses. The for the filling used particles can porous or smooth be educated.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung ist zwischen dem Füllkörperbereich und dem Dom eine Katalysatorschüttung mit einem Katalysator angeordnet, ausgewählt aus einem Oxid von Kupfer, Mangan, Titan, Zink, Nickel, Palladium, Eisen, Silizium oder Mischungen davon, wobei Kupfer und Mangan besonders bevorzugt sind. Es ist auch möglich, Kohle mit den genannten Oxiden zu dotieren und so als Katalysatorschüttung zu verwenden.According to one another embodiment of the invention the device is between the Füllkörperbereich and the dome one catalyst bed arranged with a catalyst selected from an oxide of copper, Manganese, titanium, zinc, nickel, palladium, iron, silicon or mixtures thereof, with copper and manganese being particularly preferred. It is also possible, To dope carbon with said oxides and so as a catalyst bed to use.

Durch diese Katalysatorschüttung kann das über die Fritte dem Tauchrohr zugeführte Ozon nochmals besser für das Reinigen und/oder Belüften des Wasserreservoirs genutzt werden. Wenn sich das Ozon in dem Füllkörperbereich im Wasser löst und dabei bereits eine Oxidationsreaktion hervorruft, bei welcher die im Wasser vorhandenen anaeroben Bakterien abgetötet werden, wird in der Regel nicht alles zugesetzte Ozon verbraucht. Das unverbrauchte, den Füllkörperbereich verlassende Ozon, wird mittels der Katalysatorschüttung zu Sauerstoff umgesetzt. Da diese Reaktion über radikalische Zwischenstufen verläuft, können eventuell in dem Wasser vorhandene Pestizide (AOX-Substanzen) auf diese Weise mitabgebaut werden. Unter AOX-Substanzen werden allgemein adsorbierbare, organisch gebundene Halogene verstanden. Der in der Katalysatorschüttung entstehende Sauerstoff dient seinerseits dazu, die Selbstreinigungskraft des Wasserreservoirs, z.B. des Teiches, wiederherzustellen.By this catalyst bed can that over the frit fed to the dip tube Ozone even better for cleaning and / or venting be used of the water reservoir. When the ozone is in the packing area in the water dissolves and already causes an oxidation reaction in which the anaerobic bacteria present in the water are killed, In general, not all added ozone is consumed. The unused, the packing section leaving ozone, by means of the catalyst bed to Oxygen reacted. Since this reaction proceeds via radical intermediates, eventually in the water existing pesticides (AOX-substances) mitebgebaut in this way become. Among AOX substances are generally adsorbable, organic bound halogens understood. The resulting in the catalyst bed Oxygen in turn serves to increase the self-cleaning power of the Water reservoirs, e.g. of the pond, restore.

Das Tauchrohr weist im Bereich seines zur Wasseroberfläche hin gerichteten Endes zumindest eine und bevorzugt mehrere Auslaßöffnungen auf. Durch diese Auslaßöffnungen wird Wasser, das von unten her nach einem weiter unten noch zu erläuternden Prinzip in das Tauchrohr gelangt, wieder in das Wasserreservoir zurückgeführt, wobei es jetzt mittels des Ozons gereinigt und zusätzlich mit Sauerstoff angereichert ist. Wenn eine Katalysatorschüttung vorgesehen ist, verläßt Ozon selbst das Tauchrohr nicht. Das die Auslaßöffnungen passierende Wasser ist immer mit Luftsauerstoff angereichert, weil das zugeführte Ozongas vorwiegend Luftsauerstoff enthält, da es mittels einer Luftpumpe, die in der Regel benachbart zu dem Ozongenerator angeordnet ist, in das Tauchrohr bzw. die Fritte, gepumpt wird. Dieser Luftsauerstoff löst sich beim Aufsteigen durch den Füllkörperbereich und gegebenenfalls auch die Katalysatorschüttung in dem Wasser und reichert es so bereits mit Luftsauerstoff an.The Immersion tube points in the area of its towards the water surface directed end at least one and preferably a plurality of outlet openings on. Through these outlet openings becomes water, which from below to be explained below Principle enters the dip tube, again in the water reservoir traced back, where it now cleaned by means of the ozone and additionally enriched with oxygen is. If a catalyst bed is provided leaves ozone not even the dip tube. The outlet openings passing water is always enriched with atmospheric oxygen, because the supplied ozone gas contains predominantly atmospheric oxygen, as it is by means of an air pump, which is usually adjacent to the Ozone generator is arranged in the dip tube or the frit, is pumped. This atmospheric oxygen dissolves when ascending the packing area and optionally also the catalyst bed in the water and enriched it already so with atmospheric oxygen.

An seinem unteren Ende kann das Tauchrohr wahlweise eine Kielstabilisierung aufweisen. Diese ist beispielsweise in Form eines Metallrings ausgebildet, wobei das Gewicht des Metallrings an die Länge H des Tauchrohres angepaßt ist. Durch diese Kielstabilisierung kann das Tauchrohr gegen starken Wind oder starke Wellen, die auch in dem Wasserreservoir befindliche Personen auslösen können, stabilisiert werden.At at its lower end, the dip tube can optionally be a keel stabilizer exhibit. This is formed for example in the form of a metal ring, wherein the weight of the metal ring is adapted to the length H of the dip tube. By this keel stabilization, the dip tube against strong Wind or strong waves, which are also in the water reservoir Trigger people can, be stabilized.

Die Leitung für das Ozongas kann über den Dom oder über das untere offene Ende des Tauchrohrs zu der Fritte geführt werden. Wird sie über das untere offene Ende des Tauchrohrs zu der Fritte geführt, ist es zweckmäßig, sie am Boden des Wasserreservoirs bzw. des Teichs zu führen und gegebenenfalls zusätzlich durch Gewichte zu stabilisieren.The Headed for the ozone gas can over the dome or over the lower open end of the dip tube is led to the frit. Will she over the lower open end of the dip tube is guided to the frit is it is convenient for you to lead at the bottom of the water reservoir or the pond and optionally in addition to stabilize by weights.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Reinigung und/oder Belüftung von Wasser eines Wasserreservoirs, bei dem Ozongas mittels einer Leitung zu einem in dem Wasserreservoir angeordneten, von Wasser durchströmten Tauchrohr geführt wird und das Tauchrohr in Richtung auf sein der Wasseroberfläche entgegengesetztes Ende eine Fritte aufweist, die das Ozongas aufnimmt, und von wo es über einen Füllkörperbereich geführt wird, um sich dort in dem Wasser zu lösen und dadurch unter Reinigung des Wassers eine Oxidationsreaktion auszulösen, um anschließend durch im Bereich des oberen Endes des Tauchrohrs angeordnete Auslaßöffnungen als Luft-Gas-Gemisch in das Wasser zu fließen. Das Wasser wird dabei nach dem Prinzip einer Mammutpumpe durch das Tauchrohr geführt.The The invention also relates to a process for the purification and / or aeration of Water of a water reservoir, in which ozone gas by means of a pipe to a arranged in the water reservoir, traversed by water immersion tube to be led and the dip tube is opposite to the water surface End has a frit that absorbs the ozone gas, and from where it over a packed area guided is there to dissolve in the water and thereby under cleaning of the water to trigger an oxidation reaction to then by arranged in the region of the upper end of the dip tube outlet openings as an air-gas mixture to flow into the water. The water will be there guided by the principle of a mammoth pump through the dip tube.

Das Prinzip der Mammutpumpe ist an sich für das Fördern von Wasser im Stand der Technik seit langem bekannt. Üblicherweise wird hierfür Druckluft in das Förderrohr eingeleitet, und die Steigleitung endet unten in einem Fußstück, in das durch ein besonderes Luftrohr verdichtete Luft so eingeführt wird, daß sie dem Steigrohr am ganzen Umfang zuströmt. Dadurch wird das Wasser von Luft durchsetzt, erhält dadurch ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser als solches und steigt aufwärts.The The principle of the mammoth pump is in itself for the conveyance of water in the state of Technology has long been known. Usually will do this Compressed air in the delivery pipe initiated, and the riser ends down in a foot piece, in the Air compressed by a special air pipe is introduced so as to give the air Riser pipe flows all the way around the circumference. Thereby If the water is penetrated by air, it receives a lower specific Weight as water as such and rises upwards.

Dieses Prinzip wird erfindungsgemäß genutzt, um auch ohne Zuführung von Druckluft Wasser des Wasserreservoirs durch das Tauchrohr zu fördern. Wie weiter oben schon im Hinblick auf die erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert, enthält das zugeführte Ozon zusätzlich vorwiegend Luftsauerstoff, der sich beim Aufsteigen in dem Tauchrohr zumindest in dem Füllkörperbereich im umgebenden Wasser löst. Außerdem verläßt das zugeführte Ozon die Fritte in Form von sehr vielen kleinen Gasblasen. Dadurch ist die Dichte im Tauchrohr wesentlich kleiner als außerhalb in dem Wasser des Wasserreservoirs. Auf diese Weise entsteht eine Konvektion und damit eine Pumpwirkung, ohne daß es einer zusätzlichen Druckluft bedarf. Dem unteren Ende des Tauchrohres wird Wasser aus der verunreinigten anaeroben Zone des Wasserreservoirs zugeführt, durchläuft das Tauchrohr und verläßt das Tauchrohr aufgrund des Kontakts mit dem Ozongas durch die im Bereich seines oberen Endes angeordneten Auslaßöffnungen als Wasser-Gas-Gemisch, d.h. als gereinigtes, mit Sauerstoff/Luftsauerstoff durchsetztes Wasser, und bildet so zunächst an der Wasserreservoiroberfläche erneut einen gesunden aeroben Bereich, der sich nach unten hin in Richtung auf den Bodengrund des Wasserreservoirs immer mehr durchsetzt, weil immer mehr Wasser aus der anaeroben Zone in das Tauchrohr geführt wird und das Tauchrohr gereinigt im Bereich der nunmehr aeroben Zone verläßt.This Principle is used according to the invention, even without feeding of compressed air, water from the water reservoir through the dip tube too promote. As already above with regard to the device according to the invention explains contains the supplied Ozone in addition predominantly atmospheric oxygen, which rises during the dip tube at least in the packing area dissolves in the surrounding water. Furthermore leaves the supplied ozone the frit in the form of many small gas bubbles. This is the density in the dip tube is much smaller than outside in the water of the water reservoir. This creates a Convection and thus a pumping action, without the need for additional compressed air requirement. The lower end of the dip tube is water from the contaminated supplied to the anaerobic zone of the water reservoir, passes through the dip tube and leaves the dip tube due to contact with the ozone gas in the area of his upper end disposed outlet openings as Water-gas mixture, i. as purified, with oxygen / atmospheric oxygen interspersed water, and thus forms again at the water reservoir surface again a healthy aerobic area that slopes down towards on the bottom of the water reservoir more and more interspersed, because More and more water from the anaerobic zone is fed into the dip tube and the dip tube cleaned in the now aerobic zone leaves.

Wenn das Ozongas nach dem Füllkörperbereich zusätzlich eine Katalysatorschüttung passiert und dort zu Sauerstoff umgesetzt wird, ist das Wasser zusätzlich zu dem Luftsauerstoff auch noch mit reinem Sauerstoff angereichert. Die Katalysatorschüttung weist einen Katalysator auf, der ausgewählt ist aus einem Oxid von Kupfer, Mangan, Titan, Zink, Nickel, Palladium, Eisen, Silizium oder Mischungen davon.If the ozone gas after the packed area additionally a catalyst bed happens and there is converted to oxygen, the water is in addition to the atmospheric oxygen also enriched with pure oxygen. The catalyst bed has a catalyst selected from an oxide of Copper, manganese, titanium, zinc, nickel, palladium, iron, silicon or mixtures thereof.

Wie auch bereits im Hinblick auf die Vorrichtung ausgeführt, kann die Leitung des Ozongases zur Stabilisierung des Tauchrohres gegen Wasserbewegungen als Leine dienen. Das gilt sowohl dann, wenn die Leitung für das Ozon über das obere Ende des Tauchrohrs zu der Fritte geführt wird, wie auch wenn die Leitung für das Ozon über das untere Ende des Tauchrohrs zu der Fritte geführt wird. Im letzteren Fall kann die Leitung vorzugsweise mittels Gewichten am Bodengrund des Wasserreservoirs stabilisiert werden. Die Wasserbewegungen können auf unterschiedlichste Art hervorgerufen worden sein, z.B. vom Wind oder von Wellenbewegungen von im Wasser befindlichen Personen.As also already executed with regard to the device can the line of ozone gas to stabilize the dip tube against Water movements serve as a leash. This applies both when the Headed for the ozone over the upper end of the dip tube is led to the frit, as well as if the Headed for the ozone over the lower end of the dip tube is led to the frit. In the latter case can the line preferably by weights at the bottom of the water reservoir be stabilized. The water movements can vary greatly Art have been caused, for. from the wind or waves of persons in the water.

Die Erfindung betrifft auch besonders bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei sind insbesondere die Verwendung zum Reinigen und/oder Belüften von stehenden Gewässern und von Aquarien zu nennen.The The invention also relates to particularly preferred uses of the device according to the invention and the method of the invention. in this connection In particular, the use for cleaning and / or venting of stagnant waters and to call from aquariums.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.in the Following, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Gartenteich nach einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 : a schematic representation of the device according to the invention in a garden pond according to a first embodiment;

2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Gartenteich nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. 2 : a schematic representation of the Device according to the invention in a garden pond according to a second embodiment.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen und/oder Belüften von Wasser eines Wasserreservoirs wird anhand des Belüftens eines Gartenteiches exemplarisch näher beschrieben. In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung näher dargestellt. Sie besteht zunächst aus einem mit der Bezugsziffer (1) bezeichneten Aggregat für die Ozongewinnung, die aus einem Ozongenerator (3) mit Luftfilter (5) und Luftpumpe (7) zusammengesetzt ist. Mittels einer Leitung (9) wird das durch den Ozongenerator hergestellte Ozon mittels der Luftpumpe (7) als Ozon-Luft-Gemisch zu einem Tauchrohr (11) gepumpt und im ersten Ausführungsbeispiel von unten her über eine Gasfritte (13) in das Tauchrohr (11) hineingeführt. An der Gasfritte (13) werden Gasblasen gebildet, die das Ozon enthalten und im Tauchrohr (11) aufsteigen. Um die Aufstiegsgeschwindigkeit zu reduzieren, enthält das Tauchrohr (11) eine Füllung und der Bereich, in dem die Füllung oberhalb der Fritte angeordnet ist, wird als Füllkörperbereich (15) bezeichnet. Die Füllung kann aus Kugeln, Hohlkörpern oder anderen Körpern bestehen, vorzugsweise wird sie aus Rohrstückchen gebildet. Die Füllkörper können porös oder glatt sein. Die Aufstiegsgeschwindigkeit des Ozons in dem Füllkörperbereich (15) wird verringert, um dem Ozon ausreichend Zeit zu lassen, sich in dem Wasser, das ebenfalls von unten her über die Fritte in das Tauchrohr gelangt und durch eine fehlende Selbstreinigungskraft des Gartenteiches anaerob geworden ist, zu lösen. Bei diesem Lösevorgang werden die anaeroben Bakterien bereits oxidativ durch Reaktionen des Ozons mit den Lipiden und Proteinen der Zellwand der Bakterien angegriffen. Das Ozon selbst bildet dabei sogenannte Ozonide, d.h. Carbonylverbindungen, die weiter bis zu CO₂ abgebaut werden können. Bei diesem Vorgang unverbrauchtes Ozon wird im Anschluß an den Füllkörperbereich (15) über eine Katalysatorschüttung (17) geführt, die im vorliegenden Beispiel als Katalysator Kupferoxid enthält.The device according to the invention for purifying and / or aerating water of a water reservoir will be described by way of example with reference to the aeration of a garden pond. In 1 the device according to the invention is shown in more detail. It consists of one with the reference number ( 1 ) referred to as an ozone recovery aggregate consisting of an ozone generator ( 3 ) with air filter ( 5 ) and air pump ( 7 ) is composed. By means of a line ( 9 ), the ozone generated by the ozone generator by means of the air pump ( 7 ) as an ozone-air mixture to a dip tube ( 11 ) and in the first embodiment from below via a gas frit ( 13 ) into the dip tube ( 11 ). At the gas frit ( 13 ) gas bubbles are formed which contain the ozone and in the dip tube ( 11 ) rising up. In order to reduce the ascent rate, the dip tube ( 11 ) a filling and the region in which the filling is arranged above the frit, is called Füllkörperbereich ( 15 ) designated. The filling may consist of balls, hollow bodies or other bodies, preferably it is formed from pieces of pipe. The fillers may be porous or smooth. The rate of ascent of ozone in the packed area ( 15 ) is reduced to allow sufficient time for the ozone to dissolve in the water, which also enters the dip tube from below via the frit and has become anaerobic due to a lack of self-cleaning power of the garden pond. In this dissolution process, the anaerobic bacteria are already oxidatively attacked by reactions of the ozone with the lipids and proteins of the cell wall of the bacteria. The ozone itself forms so-called ozonides, ie carbonyl compounds, which can be further degraded up to CO ₂ . In this process, unused ozone is added to the packed area ( 15 ) over a catalyst bed ( 17 ), which in the present example contains copper oxide as a catalyst.

Diese Umsetzung verläuft über Radikalreaktionen, wodurch zusätzlich der Vorteil besteht, daß auch in dem Wasser vorhandene Pestizide bzw. sogenannte AOX-Substanzen abgebaut werden können.These Implementation proceeds via radical reactions, which in addition the advantage is that too degraded in the water pesticides or so-called AOX substances can be.

Da das Ozon bzw. Ozongas vorwiegend Luftsauerstoff enthält, kann sich dieser beim Aufsteigen des Ozongases durch den Füllkörperbereich (15) und die Katalysatorschüttung (17) in dem dort vorhandenen Wasser lösen, dieses dadurch wieder mit Sauerstoff anreichern und so dessen Selbstreinigungskraft wiederherstellen oder fördern.Since the ozone or ozone gas contains predominantly atmospheric oxygen, this can during the rise of the ozone gas through the Füllkörperbereich ( 15 ) and the catalyst bed ( 17 ) dissolve in the water there, thereby re-enriching it with oxygen and thus restore or promote its self-cleaning power.

Das solchermaßen gereinigte Wasser verläßt das Tauchrohr (11) durch Auslaßöffnungen in Form von Schlitzen (19) und bildet so erneut in dem Gartenteich eine aerobe Zone (21) aus, die die anaerobe Zone (23) immer weiter zurückdrängt.The thus purified water leaves the dip tube ( 11 ) through outlet openings in the form of slots ( 19 ) and forms again in the garden pond an aerobic zone ( 21 ), the anaerobic zone ( 23 ) pushed back further and further.

Die Schlitze (19) sind vorzugsweise, und so auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel, benachbart zu dem Dom (25) und oberhalb des Füllkörperbereichs (15) angeordnet. Wenn wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Katalysatorschüttung (17) vorgesehen ist, befinden sich die Schlitze (19) auch oberhalb davon.The slots ( 19 ) are preferably, and so also in the present embodiment, adjacent to the cathedral ( 25 ) and above the packing area ( 15 ) arranged. If, as in the described embodiment, a catalyst bed ( 17 ), the slots ( 19 ) also above it.

Das Tauchrohr (11) wird in dem Gartenteich freischwimmend angeordnet, was durch einen gasbefüllten Dom (25) ermöglicht wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Dom (25) mit Luft befüllt. Um das in dieser Weise aufgebaute Tauchrohr (11) vor Wettereinflüssen, wie starkem Wind oder starkem Wellengang, z.B. auch durch das Benutzen des Gartenteiches von Personen, zu schützen, d.h. lagestabil zu halten, kann die Leitung (9) für das Ozon bzw. Ozongas als Leine verwendet werden, die das Tauchrohr (11) hält. Dazu kann die Leitung (9), die im Ausführungsbeispiel über den Teichboden (27) geführt wird, zusätzlich mit Gewichten, z.B. in Form von Steinen, stabilisiert werden.The dip tube ( 11 ) is placed in the garden pond free-floating, which by a gas-filled dome ( 25 ). In the exemplary embodiment, the dome ( 25 ) filled with air. To the built-up in this way dip tube ( 11 ) to protect against weather influences, such as strong wind or strong swell, for example, by using the garden pond of people, ie to keep it stable, the line ( 9 ) are used for the ozone or ozone gas as a line that the dip tube ( 11 ) holds. For this purpose, the line ( 9 ), which in the embodiment of the pond bottom ( 27 ), are additionally stabilized with weights, for example in the form of stones.

Als weitere Stabilisierung des Tauchrohrs (11) kann eine Kielstabilisierung vorgenommen werden, im Ausführungsbeispiel in Form eines am unteren Ende des Tauchrohrs (11) angeordneten Metallrings (29), dessen Gewicht jeweils an die Länge H des Tauchrohrs (11) angepaßt wird.As further stabilization of the dip tube ( 11 ), a keel stabilization can be made, in the embodiment in the form of a at the lower end of the dip tube ( 11 ) arranged metal rings ( 29 ), whose weight in each case to the length H of the dip tube ( 11 ) is adjusted.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für das Reinigen und/oder Belüften von Wasser eines Gartenteichs dargestellt, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, daß die Leitung (9) für das Ozon bzw. Ozongas nicht von unten her zu der Gasfritte (13) geführt wird, sondern über den Dom (25). Auch bei einer solchen Führung der Leitung (9) kann die Leitung (9) zur Stabilisierung des Tauchrohrs (11) gegenüber Wind und Wellen des Gartenteiches verwendet werden.In 2 a further embodiment of the device according to the invention for the cleaning and / or aerating water of a garden pond is shown, which differs from the first embodiment only in that the line ( 9 ) for the ozone or ozone gas not from below to the gas frit ( 13 ), but via the cathedral ( 25 ). Even with such a leadership of the line ( 9 ) the line ( 9 ) for stabilizing the dip tube ( 11 ) are used against wind and waves of the garden pond.

Bei dem Reinigen bzw. Belüften des Gartenteiches oder grundsätzlich jedes anderen Gewässers oder Wasserreservoirs, wird das aus dem Gleichgewicht gekommeine, biologisch tote Wasser nach dem Prinzip der Mammutpumpe von unten in das Tauchrohr (11) gesogen. Die anaeroben Bakterien werden im Füllkörperbereich (15) mittels Sauerstoff oxidativ abgetötet, und gleichzeitig wird das so gereinigte Wasser mit dem Luftsauerstoff angereichert, den das vorwiegend Luftsauerstoff enthaltende Ozongas beim Lösen in dem Wasser mit sich bringt. Zusätzlich gelangt gegebenenfalls weiterer Sauerstoff im Bereich der Katalysatorschüttung (17) in das Wasser, wenn unverbrauchtes Ozon vorhanden ist und dort umgesetzt wird. Dann verläßt das so gereinigte Wasser das Tauchrohr (11) durch die Schlitze (19) unter Schaffung einer aeroben Zone (21). Es entsteht auf dieser Weise eine ständige, lautlose, keines stromführenden Aggregats bedürfende Konvektion, mittels der die anaerobe Zone (23) zugunsten der aeroben Zone (21) bis in den Schlamm des Gartenteiches zurückgedrängt wird. Das Wasser des Teiches wird wieder aerob. Aufgrund des zugeführten Sauerstoffes bleibt es aerob, kann seine Selbstreinigung wieder durchführen und somit Fäulnisprozesse zuverlässig verhindern.When cleaning or aerating the garden pond or in principle any other body of water or water reservoir, the unbalanced, biologically dead water according to the principle of the mammoth pump from below into the dip tube ( 11 sucked). The anaerobic bacteria are in the Füllkörperbereich ( 15 ) is oxidatively killed by means of oxygen, and at the same time the water thus purified is enriched with the oxygen in the air, which contains the predominantly atmospheric oxygen-containing ozone gas when dissolved in the water with it. In addition, if appropriate, further oxygen reaches the catalyst bed ( 17 ) into the water when there is unused ozone and there is implemented. Then the purified water leaves the dip tube ( 11 ) through the slots ( 19 ) creating an aerobic zone ( 21 ). This results in a constant, silent, no current-carrying aggregate requiring convection, by means of which the anaerobic zone ( 23 ) in favor of the aerobic zone ( 21 ) is pushed back into the mud of the garden pond. The water of the pond becomes aerobic again. Due to the supplied oxygen, it remains aerobic, can perform its self-cleaning again and thus reliably prevent decay processes.

Auch wenn die vorliegende Erfindung anhand des exemplarisch ausgewählten Beispiels eines Gartenteiches beschrieben worden ist, wird aus den vorstehenden Erläuterungen doch deutlich, daß die Erfindung nicht auf solche stehenden Gewässer beschränkt ist. Auch in Aquarien und sonstigen Wasserreservoiren, in denen die Gefahr besteht, daß anaerobe Bakterien aufgrund einer fehlenden Selbstreinigungskraft des Wassers die Überhand gewinnen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren nutzbringend eingesetzt werden.Also when the present invention based on the example selected example a garden pond has been described, from the above Explanations but clearly that the Invention is not limited to such stagnant water. Also in aquariums and other water reservoirs in which there is a risk that anaerobic Bacteria due to a lack of self-cleaning power of the water the upper hand win, the device of the invention can as well as the method according to the invention be used profitably.

Claims

Device for purifying and / or aerating water of a water reservoir, in which a submerged in the water reservoir and flowing through the water immersion tube ( 11 ) by means of a line ( 9 ) with an ozone generator ( 3 ), the line ( 9 ) in a direction towards the lower, the water surface opposite end of the dip tube ( 11 ) frit ( 13 ), to which in the direction of the water surface a Füllkörperbereich ( 15 ) is connected to dissolve the ozone gas in the water, and wherein the dip tube ( 11 ) by means of a gas-filled hollow body (Doms) ( 25 ) is kept floating on the water surface.

Device according to claim 1, characterized in that the packing area ( 15 ) has a filling in the form of balls or hollow bodies selected from glass, ceramic, metal or plastic.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that between the Füllkörperbereich ( 15 ) and the cathedral ( 25 ) a catalyst bed ( 17 ) is arranged with a catalyst selected from an oxide of copper, manganese, titanium, zinc, nickel, palladium, iron, silicon or mixtures thereof.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the dip tube ( 11 ) in the region of its end directed towards the water surface at least one outlet opening ( 19 ) having.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the dip tube ( 11 ) has a keel stabilizer at its lower end.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the keel stabilizer in the form of a metal ring ( 29 ) is trained.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the weight of the metal ring ( 29 ) to the length (H) of the dip tube ( 11 ) is adjusted.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the line ( 9 ) for the ozone gas over the cathedral ( 25 ) or over the lower open end of the dip tube ( 11 ) to the frit ( 13 ) is guided.

Process for purifying and / or aerating water of a water reservoir, in which ozone gas is conveyed by means of a pipe ( 9 ) to a arranged in the water reservoir, through which water flows immersion tube ( 11 ), and the dip tube ( 11 ) in the direction of the water surface opposite end of a frit ( 13 ), which receives the ozone gas, and from where it has a packed area ( 15 ) is guided there in order to dissolve in the water and thereby trigger an oxidation reaction while purifying the water, in order subsequently to pass through at least one in the region of the upper end of the immersion tube ( 11 ) arranged outlet opening ( 19 ) as a water-gas mixture to flow into the water reservoir, the water according to the principle of a mammoth pump through the dip tube ( 11 ) to be led.

Process according to Claim 9, characterized in that unreacted ozone gas is transported downstream of the packed body region ( 15 ) a catalyst bed ( 17 ) happens and there is converted to oxygen.

Process according to Claim 10, characterized in that the catalyst bed ( 17 ) has a catalyst selected from an oxide of copper, manganese, titanium, zinc, nickel, palladium, iron, silicon or mixtures thereof.

Method according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the line ( 9 ) of the ozone gas to stabilize the dip tube ( 11 ) serves as a line against water movements.

Method according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the line ( 9 ) for the ozone gas over the upper or the lower end of the dip tube ( 11 ) to the frit ( 13 ) to be led.

Use of the device according to one of claims 1 to 8 or the method according to any one of claims 9 to 13 for cleaning and / or ventilation of stagnant waters.

Use of the device according to one of claims 1 to 8 or the method according to any one of claims 9 to 13 for cleaning and / or ventilation of aquariums.