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Dokumentenidentifikation DE68917308T2 30.03.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0428583
Titel WASSERKLÄRANLAGE UND -SYSTEM.
Anmelder Ecological Systems Technology L.P., Washington, D.C., US
Erfinder ADEY, Walter H., Washington, DC 20024, US
Vertreter Feiler, L., Dr.rer.nat.; Hänzel, W., Dipl.-Ing.; Kottmann, D., Dipl.-Ing, Pat.-Anwälte, 81675 München
DE-Aktenzeichen 68917308
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 04.08.1989
EP-Aktenzeichen 899090682
WO-Anmeldetag 04.08.1989
PCT-Aktenzeichen US8903324
WO-Veröffentlichungsnummer 9001263
WO-Veröffentlichungsdatum 22.02.1990
EP-Offenlegungsdatum 29.05.1991
EP date of grant 03.08.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.03.1995
IPC-Hauptklasse A01K 63/04

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Wassergüte- Kontroll- und Reinigungssysteme und insbesondere auf ein(e) Wasserreinigungssystem und -vorrichtung zur Schaffung eines integrierten, kleinen Maßstab besitzenden bzw. Kleinformat- Meeres- oder Wasser-Ökosystems, das speziell als Heim-, Schul-, Büro- oder Laboratoriums-Aquarium zweckmäßig ist.

Seit Jahrhunderten hat der Mensch versucht, einen kleinen Bereich der Unterwasserumgebung oder -umwelt nachzubilden; dies hat sich jedoch als besonders schwierige Aufgabe, speziell im Fall einer Salzwasserumgebung, erwiesen. Die Schwierigkeiten, Meereslebewegen in Gefangenschaft am Leben zu halten, sind als "Zauberei, gemischt mit etwas Wissenschaft" beschrieben worden.

Da Frisch- bzw. Süßwasserorganismen sich an eine sich ändernde Umgebung besser anpassen können, waren bisherige Erfahrungen mit Süßwasserkulturen allgemein erfolgreicher als solche mit See- bzw. Meerwasser, wenn auch nicht ohne erhebliche Schwierigkeiten.

In der Vergangenheit wurde das Problem der Instabilität von Wasser (speziell Meerwasser) und seiner organischen Bestandteile bei Einschluß in einem Aquarium oder Kreislauf- bzw.

Umwälzsystemen sowie der charakteristischen Unfähigkeit von Meeresorganismen und in geringerem Maße von aquatischen (oder Süßwasser-) Organismen, sich auf Änderungen ihrer Umgebung einzustellen, zugeschrieben. Es wurde angenommen, daß die nötigen Komponenten einer einwandfreien Umgebung ein chemisch inertes Wassersystem, ein niedriges Verhältnis an tierischem Leben, bezogen auf Wasservolumen, die Kontrolle (Steuerung) von Bakterien und die Beseitigung von Stoffwechsel-Abfallprodukten umfassen.

Da ein Aquarium außerdem ein festes Volumen an Wasser enthält, das wiederholt verwendet wird, ist seine Ökologie delikat und von zahlreichen, in Wechselbeziehung zueinander stehenden physikalischen chemischen und biologischen Faktoren abhängig. Diese umfassen die Sauerstoff/Kohlendioxid-Zyklen, die Stickstoff- und Phosphor-Zyklen sowie das Gleichgewicht an Teilchenstoffen. Bezüglich der letzteren müssen lösliche und unlösliche organische und anorganische Abfallstoffe, die von aquatischen Spezien ausgeschieden werden oder durch natürliche bakterielle Zersetzung von Pflanzen und tierischem Gewebe entstehen, aus der Aquariumsumgebung entfernt werden. Diese Teilchenstoffe, zusammen mit gelösten organischen Verbindungen, werden durch bakterielle Wirkung in Kohlendioxid und gelöste Nährstoffe umgewandelt. Die Konzentration solcher Stoffwechselprodukte in einem festen Wasservolumen muß sorgfältig im Gleichgewicht gehalten werden, damit das System nicht speziell durch Ammoniak, Kohlendioxid und Nährstoffe überlastet und gleichzeitig des Sauerstoffs beraubt wird.

Zum Einschließen einer komplexen aquatischen Umgebung in einem Aquarium, speziell einer Salzwasserumgebung oder -umwelt in einem kleinen Heim-, Schul-, Büro- oder Laboratoriums- Aquarium ist es nötig, die (das) natürliche Umgebung oder Milieu nachzuahmen. Alle physikalischen und chemischen Komponenten der Umgebung müssen vorhanden sein. Sodann müssen das Gleichgewicht von pflanzlichem und tierischem Leben sowie deren zweckmäßige Beziehung zum Wasservolumen eingestellt werden. Bisherige entsprechende Versuche im Maßstab eines Heim- Aquariums lieferten keine ausreichend zufriedenstellenden Ergebnisse.

Mit herkömmlichen Heim-Aquarien konnte nur ein begrenzter Teil der natürlichen Umgebung nachgebildet werden. Die Aufrechterhaltung der Wassergüte erfolgt mit Hilfe mechanischer Filter, die Sediment entfernen, mittels biologischer (bakteriologischer) Filter, die das erste Produkt tierischer Ausscheidung, d. h. Ammoniak, aufbrechen oder aufspalten, und mit Hilfe von Systemen zum Durchperlen des Wassers mit Luft zwecks Zuführung von Sauerstoff. Eine Beleuchtung wird allgemein auf einem Mindestmaß gehalten, um Algenblüten aufgrund inhärent hoher Nährstoffpegel zu vermeiden.

Dieses herkömmliche System ist mit zahlreichen Mängeln behaftet. Obgleich biologische Filter organische Teilchenstoffe und Ammoniak entfernen, können sie das System in hohem Maße mit reaktiven bzw. reaktionsfähigen Nährstoffen beladen lassen. Zudem Verbrauchen sie Sauerstoff, und sie erzeugen Kohlendioxid. Die letztere Verbindung besitzt die unerwünschte Wirkung einer Senkung des pH-Werts des Wassers, d. h. sie macht das Wasser saurer. Die für organische Sedimentkontrolle eingesetzten Filter können Plankton aus filtern, dessen Vorhandensein in Meeres- und aquatischen Ökosystemen wünschenswert ist. Ein einfaches Ein- und Ausschalten der Beleuchtung simuliert nicht in ausreichendem Maße Abend- und Morgendämmerung, d. h. die Zeit größten Stresses im Ökosystem. Schließlich liefert die geringe Lichtmenge nicht genügend Energie, um ein vollständiges und komplexes Ökosystem zu stützen. Insgesamt sind diese Systeme an sich instabil, und die darin befindlichen Organismen sind für schlechte Gesundheit und Krankheit anfällig. Aus diesem Grund waren auch die erfolgreichen Beherrscher der "Zauberei" der Aquariumshaltung auf das Halten von lediglich ausgewählten Fischarten und einigen wenigen Wirbellosen beschränkt.

Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, die herkömmliche mechanische und bakteriologische Filtration von Wasser durch Hinzufügen anderer Filtrationssysteme zum Aquarium zu verbessern. Zu vergleichen sind z. B. die US-PSen 3 929 101 (Katz), 3 848 567 (Garber) und 3 557 753 (Dantoni), die ein Algenfiltersystem mit dem üblichen bakteriologischen Filter kombinieren. Eine andere Methode bestand in der Hinzufügung einer biochemischen Filtration zum üblichen bakteriologischen Filter für die Kontrolle oder Steuerung des pH-Werts (vgl. US- PS 3 387 587 - Kelley) . Diese Methoden sind auf eine der zahlreichen Komponenten eines aquatischen Ökosystems gerichtet, vermögen jedoch bei weitem nicht ein solches Ökosystem in einem Heim-Aquarium zu duplizieren (nachzubilden).

Eine mehr systemorientierte Methode der Wasserreinigung ist in der US-PS 3 155 609 (Pampel) offenbart. Diese Patentschrift offenbart ein komplexes System von Rohrleitungen und Kammern zum Richten (directing) von Wasserturbulenz, einer Kalziumbehandlung und einer Vielfalt begrenzter Bandlicht- oder -lampenbehandlungen zum Reinigen oder Klären von Wasser eines hohen Nährwerts von einer biologischen Schadstoffquelle. Den Lichtbehandlungen wird eine Vielfalt von photochemischen Effekten zugeschrieben; in einer Sektion des Systems wird Photosynthese angewandt. Obgleich der Erfinder eine mikrokosmosartige Kontrolle eines geschlossenen Wassersystems hervorhebt, ist dabei keine Bemühung, natürliche Energiequellen bezüglich realen Ökosystemen zu nutzen, im Spiel. Außerdem ist keine Bemühung auf die Optimierung des Photosynthese-Wirkungsgrads gerichtet. Darüber hinaus ist die Reinigungseinheit von der zu reinigenden biologischen Einheit getrennt. Das System nach Pampel ist mithin kein integriertes System, das als Meeres- oder aquatisches Ökosystem, speziell in kleinem Maßstab oder Kleinformat, dienen könnte.

Neuere Methoden der Wassergütekontrolle nutzen die bakterielle Umwandlung von Stickstoff in die Gasform (sog. Entstickung) . Dies stellt jedoch einen Prozeß niedrigen Wirkungsgrads dar, bei dem Phosphor oder niedrigeres (lower) Kohlendioxid nicht berücksichtigt werden.

Ein größerer Fortschritt in der Aquariumstechnologie und aquatischen oder Wasserleben-Meeresökosystemsimulation wurde mit der Erfindung der Algenbett-Reinigungsvorrichtung erreicht, die in der US-PS 4 333 263 (Adey), auf welche hiermit Bezug genommen wird, beschrieben ist. Dieser Prozeß gewährleistete den vergleichsweise hohen Wirkungsgrad der Photosynthese für die Wasserreinigung oder -klärung in kontrollierbarer Form in der Meeres- oder Wasserleben-Umgebung. Diese Algenbett-Reinigungsvorrichtung benutzt dichte Matten benthischer (benthic) Mikroalgen, die Licht ausgesetzt werden oder sind, und eine durch einen Wellenerzeuger erzeugte Wasserwogenbewegung zur Begünstigung des Stoffwechselzellen-Umgebungswasseraustausches als Mittel zur Beseitigung von Kohlendioxid, gelösten Nährstoffen und organischen Verbindungen sowie einer Vielfalt von Schadstoffen aus natürlichem Wasser oder Abwasser. Mit der Algenbett-Reinigungsvorrichtung wird auch Sauerstoffin die Wasserumgebung eingeblasen. Ein wichtiges Merkmal dieser Erfindung ist die Verwendung und Optimierung einer Wasserwogenbewegung zur Begünstigung des Austausches von Stoffwechselprodukten zwischen den Algenzellen und dem Wassermedium. Durch Optimierung der Wogenbewegung und durch kontinuierliches Abernten der Algen in einem jungen, schnellwachsenden Stadium wird der Photosynthese-Wirkungsgrad der Algen erhöht und optimiert.

Eine solche Algenbett-Reinigungsvorrichtung ist in einem großen künstlichen Meeresökosystem eingesetzt worden (vgl. W H Adey, "The Microcosm: A New Tool for Research", in Coral Reefs (Springer-Verlag 1983), S. 193-201, worauf hiermit Bezug genommen wird). Sie erlaubt zum ersten Mal die Nachbildung eines Meeresökosystems in großem Maßstab (1800 Gallonen). Dabei war keine bakteriologische Filtration, chemische Konditionierung oder Luftdurchperlung bzw. -blasung nötig. Die Verwendung der Algenbett-Reinigungsvorrichtung erlaubte auch die Verwendung einer zweckmäßig intensiven, Sonnenlicht äquivalenten Beleuchtung, um damit ausreichend Energie natürlichen Ursprungs für die Erhaltung eines komplexen Ökosystems, das zahlreiche und diverse lebende Organismen enthält, bereitzustellen.

Bis zur vorliegenden Erfindung war es allerdings nicht möglich, ein solches voll ständiges Ökosystem in einem kleinen Maßstab bzw. im Kleinformat, z. B. in einem Heim-, Schul-, Büro- oder Laboratoriums-Aquarium mit etwa 40-150 Gallonen Wasser zu betreiben, weil der nötige Wirkungsgrad in einem solchen kleinen Maßstab und in einer für Heim- oder Büroeinsatz zweckmäßig kompakten Weise nicht erreicht werden konnte.

Die das Gebiet der Abwasserbehandlung betreffende US-A- 3 565 795 offenbart ein System, welches das Wachstum von Algen begünstigt. Insbesondere offenbart sie eine Drehscheibe, die in Wasser eintaucht und dabei senkrecht durch das Wasser rotiert. Auf der Scheibe bilden sich Algen.

ABRISS DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung eines geschlossenen Kleinformat-Meeres- oder -Süßwasserökosystems, das als Heimaquarium besonders geeignet ist.

Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Algenbett-Reinigungsvorrichtung.

Noch eine andere Aufgabe ist die Schaffung eines Verfahrens zum Entfernen von Nährstoffen und Abfall(stoffen) aus Wasser und zum Zusetzen von Sauerstoff zum Wasser.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Reinigen oder Klären von Wasser.

Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich ohne weiteres aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Die Zeichnungen, die in diese Beschreibung integriert sind und einen Teil derselben darstellen, veranschaulichen die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein geschlossenes Kleinformat-Meeres- oder -Süßwasserökosystem bereitgestellt, das speziell als Heim-, Schul-, Büro- oder Laboratoriums- Aquarium geeignet ist. In bevorzugter Ausführungsform enthält es einen Aquariumstank, eine verbesserte Algenbett-Reinigungsvorrichtung, Beleuchtungssysteme für die Reinigungsvorrichtung und den Aquariumstank sowie ein Pumpensystem zum Fördern von Wasser aus dem Tank zur Reinigungsvorrichtung. Die verbesserte Algenbett-Reinigungsvorrichtung vereinigt in sich die bisher getrennten Funktionen der Wasserwogenerzeugung und der Algenbett-Reinigung. Erfindungsgemäß werden in einem kleinstzulässigen oder -möglichen Raum die für die Wasserleben- und Meeres-Ökosysteme erforderlichen Umgebungs- oder Umweltfaktoren bereitgestellt, einschließlich Filtration, Nährstoff, Salzgehalt und Verdunstung, pH-Wert- und Temperaturregelung, ausreichende Beleuchtung eines geeigneten Spektrums und geeigneter Intensität, Strömung und Wogen, ohne wünschenswertes bzw.

nützliches Plankton abzutöten, eines Gezeitenerzeugungsmechanismus und eines Füttermechanismus.

Im Betrieb wird Wasser vom Aquariumstank zu einer Algenbett-Reinigungsvorrichtung geleitet, die ein Sieb umfaßt, das in einem bewegbaren, im wesentlichen flachen, waagerecht angeordneten, schalenförmigen Behälter, der an einer Tragstruktur angebracht ist, plaziert ist. Auf dem Sieb befindet sich unter Haftung daran eine Kolonie von Mikroalgen oder kleineren Makroalgen. Über dem Sieb sind Kunstlichtquellen positioniert. Wenn sich der Behälter mit Wasser füllt, bewegt oder verlagert sich der Schwerpunkt des Behälters über die Achse der Schwenklager hinweg, auf denen der Behälter gelagert ist. Dabei dreht sich der praktisch gefüllte Behälter auf seinen Schwenklagern, wobei die gewünschte Wasserturbulenz, speziell ein Wogeneffekt, über die Oberfläche der Reinigungsvorrichtung durch das aus tretende Wasser erreicht wird. Das Wasser wird zum Tank zurückgeführt; der praktisch geleerte Behälter kehrt unter Schwerkrafteinfluß in seine waagerechte Stellung zurück. Durch das ständige periodische Füllen und Entleeren des Behälters wird ein periodisches Wogen von Wasser über die Algen herbeigeführt. Die Wogen- (bildung), das Kunstlicht und die Algen begünstigen den Stoffwechselzellen-Umgebungswasseraustausch für die Entfernung von Kohlendioxid, gelösten Nährstoffen und organischen Verbindungen sowie Schadstoffen in höchst wirkungsvoller Weise aus dem Wasser. Außerdem wird Sauerstoff in das Wasser freigesetzt. Das wachsende Algenbett wird periodisch abgeerntet, bevor es von Makroalgen überwuchert wird.

Gegenstand dieser Erfindung sind auch eine Vorrichtung und ein Verfahren, die besonders für wirkungsvollen Betrieb in einem kleinen Maßstab bzw. im Kleinformat für die Entfernung einer großen Vielfalt von organischen und anorganischen Schadstoffen aus Wasser geeignet sind. Verunreinigtes oder schadstoffbeladenes Wasser wird aus einer Speichereinrichtung zur vorher beschriebenen verbesserten Algenbett-Reinigungsvorrichtung gepumpt und dann zur Speichereinrichtung zurückgeführt. Nach einer ausreichenden Zahl von Zyklen resultiert die Photosyntheseaktivität der Reinigungsvorrichtung in der Umwandlung aller oder praktisch aller gelösten Nährstoffe sowie anderer Schadstoffe in Biomasse. Das gereinigte Wasser wird hierauf zu einer anderen Speichereinrichtung gepumpt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht des Aquariums und der Algenbett-Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Tankoberteileinheit des Aquariums nach Fig. 1 mit geöffnetem Deckel,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 zur Veranschaulichung des bewegbaren, im wesentlichen waagerechten, schalenförmigen Behälters zum Halten oder Aufnehmen der Mikroalgen und

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, welche den Behälter in seiner "Kipp"-Stellung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 zeigt in Schnitt-Seitenansicht ein Aquarium 50 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet einen 120 Gallonen-Aquariumstank 56, doch kann das System auch für Aufnahme von Tanks unterschiedlicher Größe oder anderer zu reinigender Wassermassen, z. B. 70 Gallonen-Tanks und 40 Gallonen-Tanks, vergrößert oder verkleinert sein bzw. werden.

Die allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnete Tankoberteileinheit enthält die allgemein mit der Bezugsziffer 31 bezeichnete Tankbeleuchtungskammer, die allgemein mit der Bezugsziffer 34 bezeichnete Steuer- bzw. Regeleinheit und den allgemein mit der Bezugsziffer 36 bezeichneten Deckel der Regeleinheit 34. In der Kammer 31 sind Tank-Kunstlichtquellen 32 untergebracht, während im Deckel 36 Reinigungsvorrichtung- Kunstlichtquellen 18 enthalten sind. Die allgemein mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Algenbett-Reinigungsvorrichtung ist in der Regeleinheit 34 untergebracht. Ein bewegbarer, im wesentlichen waagerechter, schalenförmiger Behälter 21 ist auf Schwenklagern 24 schwenkbar, die an der Struktur der Seitenwände 29 der Reinigungsvorrichtung 20 angebracht sind und davon getragen werden.

Aus der ersten Leitung 68 herabströmendes Wasser fällt bzw. fließt auf das Algenbett-Reinigungs(vorrichtungs)sieb 10, das auf der Oberseite des Bodens 28 des Behälters 21 ruht oder daran angebracht ist. Wenn sich der Behälter 21 verschwenkt und Wasser vom Sieb 10 herabfließt, wie dies weiter unten näher beschrieben und in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, fließt das Wasser (abwärts) auf die unterseitige Schrägfläche 75 der Reinigungsvorrichtung 20, und es wird über die zweite Leitung 76 zum Tank 56 zurückgeführt, wodurch im Tank 56 eine Welle oder Woge erzeugt wird.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die bevorzugte Ausführungsform einer allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichneten Tankoberteileinheit zur Bildung eines geschlossenen Kleinformat-Meeres- oder -Süßwasserökosystems, das sich besonders als Heim-, Schul-, Büro- oder Laboratoriums-Aquarium gemäß der vorliegenden Erfindung eignet. Die Tank-Beleuchtungskammer 31 gemäß Fig. 2, die ungefähr der unteren Drittel-Sektion entspricht, ist die Tankbeleuchtungssektion der Tankoberteileinheit. Die aus ungefähr dem mittleren Drittel gemäß Fig. 2 bestehende mittlere Sektion der Tankoberteileinheit 30 ist die allgemein mit der Bezugsziffer 34 bezeichnete Steuer- oder Regeleinheit. Die Steuer- bzw. Regeleinheit enthält eine Pumpeneinrichtung 40, ein Refugium 51 und die Algenbett-Reinigungsvorrichtung 20. Schließlich ist der in Fig. 2 gezeigte obere Drittelabschnitt der Tankoberteileinheit 30 der allgemein mit der Bezugsziffer 36 bezeichnete Deckel (bzw. die Abdeckung) der Steuer- bzw. Regeleinheit. Der Deckel 36 enthält Lampen bzw. Lichtquellen 18 für die Reinigungsvorrichtung, eine Quarzlampe 62 für das Refugium 51, die Zeitgeber 65 und 74, einen Füllstandregler 63 sowie interne Verdrahtung 88. Der Zeitgeber 65 steuert die Reinigungsvorrichtung-Lichtquellen 18, während die Zeitgeber 74 die Tanklichtquellen oder -lampen 32 steuern.

Bei der bevorzugten Ausführungsformen sind Leuchtstofflampen 32 sehr hoher Ausgangsleistung in den Tank-Beleuchtungskammern 31 untergebracht. Die Zeitgeber 65 dienen zum Ein- und Ausschalten der Lampen 32 in einer solchen Sequenz, daß die Änderung bzw. der Übergang von vollständiger Dunkelheit auf vollständige Helligkeit und umgekehrt allmählich stattfindet, um damit Abenddämmerung bzw. Morgendämmerung zu simulieren, welche die Zeiten größten Stresses im Ökosystem darstellen. Die Länge der Zeit, während welcher die Tanklampen 32 eingeschaltet sind, hängt von dem tatsächlichen, simulierten bzw. nachgeahmten. Ökosystem ab. Bei einem Korallenriffsystem sind beispielsweise die Lampen 12 bis 14 Stunden eingeschaltet. Bei der bevorzugten Ausführungsform dienen an der Oberseite der Tank- Beleuchtungskammer 31 vorgesehene Kühlöffnungen zum Ableiten der Wärme von den Lampen 32, doch können auch andere geeignete Kühlmethoden, beispielsweise Gebläse, angewandt werden.

Zu reinigendes Wasser wird aus dem Aquariumstank 56 (Fig. 1) über die dritten Leitungen 66 mittels der Pumpeneinrichtungen 40 gemäß Fig. 2 in die Tankoberteileinheit 30 eingeführt. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden zwei dritte Leitungen 66 verwendet. Gemäß Fig. 1 erstreckt sich die eine Leitung unmittelbar unter die Oberfläche des Wassers 58 im Tank 56, während sich die andere Leitung deutlich unter die Oberfläche des Wassers 58 im Tank 56 erstreckt. Durch die Ansaugung von zwei getrennten Stellen im Tank 56 wird das Auftreten etwaiger stagnierender Bereiche im Tank minimiert. Eine in einer der dritten Leitungen 66 unmittelbar unter der (Wasser-)Oberfläche 58 vorgesehene Öffnung 72 gewährleistet, daß dann, falls Wasser aus dem System durch z. B. ein Leck entweicht, ein fortgesetztes Entweichen nicht andauert, weil bei einem Abfall des Füllstands 58 unter die Öffnung 72 anstelle von Wasser Luft in die dritte Leitung 66 eintritt und dadurch der Wasseraustritt beendet wird. Die Pumpe 40 gewährleistet die notwendige Saugwirkung, um das Wasser aus dem Aquariumstank 56 hochzufördern. Die Pumpe kann ein Heber, ein Balgen, eine archimedische Schraube oder eine andere geeignete Pumpe sein, die das Plankton oder andere Organismen, die in großer Zahl im Wasser enthalten sind, nicht zerstört. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind zwei Pumpen 40 parallel zueinander vorgesehen, von denen jede mit einer getrennten dritten Leitung 66 verbunden ist, um eine Unterstützung bzw. Reservefunktion für den Fall des Ausfalls einer Pumpe 40 zu gewährleisten.

Das Wasser tritt aus den Pumpen 40 über die vierten Leitungen 64 aus, welche das Wasser unter Druck in das Refugium 51 hineindrücken. Das Refugium (oder der Zufluchtsort) 51 dient als Unterschlupf für kleinere Organismen im Ökosystem, wie Insektenlarven, kleinere Wirbellose usw., vor Freßfeinden. Das Refugium 51 ist an seiner Oberseite mit einem klaren (durchsichtigen) Kunststoffdeckel verschlossen, um eine Beobachtung der im Refugium 51 vorhandenen Organismen zu erlauben. Das Refugium 51 ist luftdicht verschlossen oder abgedichtet, so daß der Druck von den Pumpen 40 über die vierten Leitungen 64 in das Refugium 51 übertragen wird und letztlich Wasser durch die erste Leitung 68 hindurchtreibt, wie dies später näher beschrieben werden wird. Das Wasser strömt sodann unter der Druckkraft der Pumpen 40 durch die dritte Leitung 68 in die Algenbett-Reinigungsvorrichtung 20.

Das Refugium 51 kann zur Ermöglichung einer Reinigung oder Beobachtung von der Tankoberteileinheit 30 abgenommen werden. Wenn das Refugium 51 entfernt ist, kann mit den vierten Leitungen 64 und der ersten Leitung 68 ein Y-förmiger Schlauch zur Aufrechterhaltung der Wasserströmung verbunden werden. Das Refugium 51 braucht nicht - wie bei der bevorzugten Ausführungsform - mit der Reinigungsvorrichtung 20 in Reihe geschaltet zu sein und kann ein völlig unterschiedliches, insgesamt von der Reinigungsvorrichtung getrenntes System darstellen.

Gemäß Fig. 2 ist das Algenbett-Reinigungssieb 10 so positioniert, daß es im wesentlichen die gesamte Unterseite 28 des bewegbaren, schalenförmigen Behälters 21 abdeckt. Gemäß den Fig. 3 und 4 umfaßt der Behälter 21 einen im wesentlichen flachen, rechteckförmigen Boden 28 mit einer senkrecht zum Boden 28 liegenden Rückwand 83 und einer ebenfalls senkrecht zum Boden 28 liegenden Vorderwand oder Lippe 23, die wesentlich kürzer ist als die Rückwand 83, sowie mit zwei ebenfalls senkrecht zum Boden 28 angeordneten und trapezförmig ausgestalteten Seitenwänden 85. Das aus der ersten Leitung 68 in den Behälter 21 austretende Wasser strömt dabei über das Algenbett-Reinigungssieb 10. Das Sieb 10 ist zweckmäßig mit Lochgrößen und Drahtgrößen unterteilt (pitched), die für das Wachsen bzw. Züchten von Mikroalgen dimensioniert sind, beispielsweise mit einer Maschenweite von 0,5 bis 5 mm. In bevorzugter Ausführungsform wird ein herausnehmbares Sieb 10 verwendet, doch können auch eine zweckmäßig mit Rillen versehene Kunststofffläche oder andere zweckmäßige Algenwachstumsflächen verwendet werden. Derartige Flächen umfassen Baumwollgaze, Glasfasergespinst oder ähnliche Materialien.

In einer anderen Ausführungsform kann die Bodenfläche 28 des schalenförmigen Behälters 21 als die Wachstumsfläche für die Algen benutzt werden. In solchen Fällen wird allgemein bevorzugt, daß die Fläche 28 gerillt oder anderweitig modifiziert ist, so daß die Mikroalgen an dieser Fläche besser haften können.

Auf dem Sieb 10 befindet sich ein Algenbett (algal turf) 14. Der benutzte Ausdruck "Algenbett" und dessen Ableitungen beziehen sich auf eine Kolonie anhaftender Mikroalgen und/oder kleinerer Makroalgen und/oder Sporen der Mikroalgen oder kleineren Makroalgen. Der Ausdruck "Mikroalgen" bezieht sich auf Algen, die kleiner sind als etwa 2 cm in Höhe oder Länge. Beispiele solcher Algen finden sich in der US-PS 4 333 263 (Adey), auf die vorher bereits Bezug genommen worden ist. Für Warmwassersysteme geeignete Algen sind folgende:

Grünalgen Braunalgen Rotalgen Blaugrünalgen Bryopsis Derbesia "Smithsonia" Sphacelaria Giffordia Jania Amphiroa Centroceras Polysiphonia Gelidiella Ceramium Herposiphonia Lophosiphonia Oscillatoria Schizothrix Calothrix Microcoleus

Für Kaltwassersysteme geeignete Algen sind folgende:

Grünalgen Enteromorpha Ulva Chaetomorpha Chadophora Braunalgen Ectocarpus Giffordia Scytosiphon Rotalgen Acrochaetium Ceramium Polysiphonia Blaugrünalgen Oscillatoria Calothrix Spaltalgen Licmophora Melosira

Der Ausdruck "kleinere Makroalgen" bezieht sich auf Algen, die eine Höhe oder Länge von weniger als etwa 20 cm besitzen. Beispiele für solche Algen sind Gracilaria (eine Rotalge), Enteromorpha (eine Grünalge) und Dictyota (eine Braunalge).

Benthische Mikroalgen oder eine von solchen Algen dominierte Kolonie werden bevorzugt. In bestimmten Ökosystemen kann jedoch eine Kolonie, in welcher ein erheblicher Prozentsatz oder sogar der größte Teil der Algen kleinere Makroalgen sind, zu bevorzugen sein. Im allgemeinen muß sorgfältig darauf geachtet werden, ein Überwuchern der Makroalgen auf dem Bett zu verhindern, weil sonst der Reinigungswirkungsgrad des Systems beträchtlich herabgesetzt wird.

Zu Beginn des Betriebs des Aquariums ist es allgemein zweckmäßiger, Sporen der gewünschten Mikroalgen oder kleineren Makroalgen am Sieb 10 zum Haften zu bringen. Nachdem sie dem Tankwasser und Licht ausgesetzt worden sind, wachsen solche Sporen unter Bildung des am Sieb haftenden Algenbetts.

Im Betrieb können auch andere Arten kleiner Organismen, wie weidende Mikrotiere (micrograzers), auf dem Sieb oder an anderer Stelle im schalenförmigen Behälter 21 vorhanden sein. Solange jedoch die Algen und vorzugsweise die Mikroalgen die komplexe Gemeinschaft dominieren, bleibt der Reinigungswirkungsgrad der Algenbett-Reinigungsvorrichtung im wesentlichen erhalten.

Ein Teil der auf dem Sieb 10 befindlichen Mikroalgen kann durch Abstreifen des Siebs 10 periodisch entfernt werden, um ein Überwuchern des Siebs 10 mit Makroalgen zu vermeiden. Nach dem Abstreifen oder auch Abkratzen verbleiben weiterhin einige der Mikroalgen auf dem Sieb 10, so daß ein erneutes Algenwachstum einsetzen kann. Weidende Mikrotiere, (d. h.) kleine Organismen, welche die Algen verzehren, werden durch das Abstreifen ebenfalls entfernt, wodurch sichergestellt wird, daß diese Mikrotiere das Algensystem nicht dominieren und damit die Leistungen bzw. den Wirkungsgrad herabsetzen.

Wenn das Wasser den Behälter 21 auffüllt, strömt es auf das Sieb 10 herab, das an der Oberseite der Fläche 28 des Behälters 21 angebracht oder sonstwie positioniert ist. Das Sieb 10 kann oberhalb der Oberseite der Fläche 28 des Behälters 21 oder auf einer beliebigen anderen Fläche positioniert sein, um den Stoffwechselzellen-Umgebungswasseraustausch für die Reinigung des Wassers auf noch näher zu beschreibende Weise zu begünstigen.

Gemäß Fig. 2 ist der Behälter 21 auf Schwenklagern 24 an Wänden 29 montiert bzw. gelagert. Die Achse 25 der Schwenklager 24 ist in den Fig. 2, 3 und 4 mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet. Der Behälter 21 ist so geformt, daß der Schwerpunkt des Behälters 21, wenn dieser von Wasser entleert ist, auf der in den Fig. 2 bis 4 als Seite A bezeichneten Seite der Achse 25 liegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist an der Seite A des Behälters 21 ein Bleigegengewicht 27 vorgesehen, das zur Vermeidung einer Verschmutzung oder Verunreinigung des Systems vollständig in Kunststoff eingekapselt ist. Wenn sich der Behälter 21 mit Wasser füllt, verschiebt sich sein Schwerpunkt von der Seite A der Achse 25 auf die Seite B der Achse 25. Für die Schwenklager 24 wird ein reibungsarmes und korrosionsfreies Material, wie Teflon o. dgl. benutzt.

Fig. 3 zeigt den Behälter 21 in seiner Füllstellung. Da der Behälter 21 gemäß Fig. 3 nicht wesentlich mit Wasser gefüllt ist, liegt sein Schwerpunkt an der Seite A der Achse 25, so daß der Behälter 21 in den Schwenklagern 24 nicht verschwenkt ist.

Fig. 4 zeigt den Behälter 21 in seiner Ablaufstellung. Der Schwerpunkt hat sich dabei von der Seite A der Achse 25 zur Seite B der Achse 25 verschoben, so daß sich der Behälter 21 in den Schwenklagern 24 verschwenkt hat. Dabei fließt Wasser vom Algenbett-Reinigungssieb 10 und vom Algenbett 14 und über die Lippe 23 des Behälters 21 nach unten. Das Wasser wird von der Bodenfläche 75 der Reinigungsvorrichtung 20 aufgefangen und tritt über die zweite Leitung 76 wieder zurück in den Tank 56 aus. Das über die zweite Leitung 76 austretende Wasser strömt auf die Oberfläche 58 des im Tank 56 enthaltenen Wassers aus.

Durch das periodische Herabströmen von Wasser in den Tank 56 wird in diesem eine Woge hervorgerufen, welche Wellen und Wogen, wie sie in Seen und Meeren auftreten, simuliert. Diese Wirkung begünstigt die Verteilung des gereinigten (gesäuberten und mit Sauerstoff angereicherten) Wassers im Tank 56. Die zweite Leitung 76 kann z. B. konkav geformt sein, um eine Woge oder einen Schwall gereinigten Wassers in einen bestimmten Bereich des Tanks 56 zurückzuführen, falls dies aus praktischen oder ästhetischen Gründen gewünscht wird. Beispielsweise kann die zweite Leitung 76 eine Düse oder ein Mundstück sein, die bzw. das auf das Vorriff eines Riffs gerichtet ist; wenn keine Woge gewünscht wird, kann die zweite Leitung 76 als langer Schlitz (Langloch) geformt sein, um damit den Wogeneffekt des in den Tank 56 eintretenden gereinigten Wassers zu reduzieren.

In Fig. 2 ist der Deckel 36 der Steuer- oder Regeleinheit 34 als um seine Scharniere 38 herum geöffnet dargestellt. Über der Reinigungsvorrichtung 20 sind Kunstlichtquellen 18 angeordnet, die Licht eines ausreichend breiten Spektrums und einer ausreichenden Intensität liefern, welche im wesentlichen dem Sonnenlicht in dem speziellen natürlichen Ökosystem, das in dem Kleinformat-Aquarium geschaffen werden soll, angepaßt sind. Derartige Ökosysteme umfassen ein Korallenriff, eine Flußmündung (im Meer), einen tropischen Regenwaldfluß und einen Süßwassersee. Die Lampen sollten praktisch alle Wellenlängen natürlichen Lichts bei einer Ausgangsleistung von etwa 50% bis 110% des natürlichen Lichts liefern. Bevorzugt werden Leuchtstofflampen sehr hoher Ausgangsleistung, obgleich in manchen Fällen auch Metallhalogenidlampen verwendet werden können. Solche Lampen werden gewählt, um Lichtenergie im Bereich von etwa 390 uE/m²/s bis 1200 uE/m²/s zu liefern und damit die in der freien Natur verfügbare Sonnenenergie zu simulieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform können Photosynthesewirkungsgrade von 2% bis 6% erreicht werden. (Der vorliegend benutzte Ausdruck "Photosynthesewirkungsgrad" und dessen Ableitungen beziehen sich auf die Umwandlung von Lichtenergie, in Mikroeinstein gemessen, in Algenbiomasse, wobei die Energie der Biomasse mit Hilfe an sich bekannter Einrichtungen dadurch gemessen oder bestimmt wird, daß die im Betrieb der Reinigungsvorrichtung produzierten Algen in einen Kalorimeter eingebracht, die Algen zur Umwandlung derselben in Wärme verbrannt und die Wärme gemessen werden.) Die Kunstlichtquellen oder -lampen 18 werden bevorzugt während der Nacht betrieben, d. h. hauptsächlich dann, wenn die Tanklampen abgeschaltet sind. Im allgemeinen werden 12 bis 14 Stunden bevorzugt, wobei die Zeit nach der Menge der produzierten Algen und den Bedürfnissen des Ökosystems bestimmt und eingestellt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind an der Oberseite des Deckels 36 Kühlöffnungen zum Abführen der Wärme von den Lampen 18 vorgesehen, doch können auch andere Kühleinrichtungen, wie Gebläse, benutzt werden.

Gemäß Fig. 2 kann eine Quarz- oder Halogenidlampe (bzw. eine sog. Halogenlampe) 62 so am Deckel 36 positioniert sein, daß sie sich bei geschlossenem Deckel 36 über dem Refugium 51 befindet. Die durch den Zeitgeber 61 gesteuerte Lampe 62 liefert die erforderliche Beleuchtung bzw. Lichtmenge für die Organismen im Refugium 51.

Im Betrieb der bevorzugten Ausführungsform wird das Wasser aus dem Tank 56 durch Heberpumpen 40 zur Algenbett-Reinigungsvorrichtung 20 überführt, wo es einem auf dem Sieb 10 vorhandenen Algenbett 14, dem Licht von den Kunstlichtquellen 18 und der periodischen Wogenbewegung, die durch das Kippen und Rückstellen des Behälters 21 hervorgerufen wird, unterworfen oder ausgesetzt ist. Hierdurch wird der Stoffwechselzellen-Umgebungswasseraustausch für die Entfernung von Kohlendioxid, gelösten Nährstoffen und organischen Verbindungen sowie einer Vielfalt von Schadstoffen aus dem Wasser begünstigt. Die auf dem Sieb 10 befindlichen Algen setzen außerdem Sauerstoff im Wasser frei. Die Leitungen 68, 76, 66 und 64, die Pumpen 40, das Refugium 51, die Reinigungsvorrichtung 20 und der Behälter 21 sind so ausgestaltet und dimensioniert, daß das Volumen der Strömung und die Periode oder Zeitspanne des Kippens ausreichen, eine angemessene Reinigung des Wassers zu gewährleisten. Beispielsweise kann das System so ausgelegt und dimensioniert sein, daß der Behälter 21 jeweils in Abständen von 5 bis 30 Sekunden kippt. Vorteilhafterweise kippt der Behälter 21 jeweils in Abständen von 5 bis 15 Sekunden und bevorzugt in Abständen von etwa 10 Sekunden. Bei der bevorzugten Ausführungsform fördern die Pumpen 40 etwa 5 Gallonen pro Minute, und das Sieb 10 besitzt die Abmessungen von 10''·36''.

In einer anderen Ausführungsform mit einem 70 Gallonen- Tank fördern die Pumpen 40 etwa 3 Gallonen pro Minute; das Sieb 10 ist 6''·18'' groß, und die Kipperiode beträgt etwa 5 bis 15 Sekunden.

Bei einer anderen wahlweisen Ausführungsform mit einem 40 Gallonen-Tank fördern die Pumpen 40 etwa 2 bis 3 Gallonen pro Minute; das Sieb 10 besitzt die Maße von 6''·12'', und die Kipperiode beträgt 5 bis 15 Sekunden.

Da sich der Salzgehalt erhöht, wenn sich das Wasservolumen aufgrund von Verdunstung verringert, kann bei der bevorzugten Ausführungsform durch Aufrechterhaltung eines konstanten Wasservolumens im Tank 56 ein konstanter Salzgehalt des Wassers aufrechterhalten werden. Ein Wasserfüllstandsensor 82 (Fig. 1), der bei der bevorzugten Ausführungsform aus einer Infrarot- Wasserfüllstandmeßvorrichtung besteht, überwacht den Wasserfüllstand bzw. -spiegel 58. Wenn der Füllstand 58 zu niedrig wird, schaltet der Sensor 82 eine Wassernachfüllpumpe (water top off pump) 67 (Fig. 2) ein. Die Pumpe 67 saugt frisches Wasser von einem Reservoir ab.

Wenn eine stärker saure Umgebung erforderlich oder wünschenswert ist, wie in einem einen tropischen Regenwaldfluß simulierenden Ökosystem, werden Mittel zum Einstellen des pH- Werts mit der Salzgehaltsteuereinrichtung wie folgt kombiniert. Die Pumpe 67 saugt Flüssigkeit von zwei getrennten Reservoirs ab, von denen das eine Frischwasser und das andere eine Säurelösung enthält. Die Säurelösung enthält ein 15:1-Molverhältnis von Stickstoff in Salpetersäure zu Phosphor in Phosphorsäure. Die Pumpe 67 fördert aus jedem Reservoir in einem vorbestimmten Verhältnis, um den gewünschten pH-Wert im Wasser des Tanks 56 sowie den gewünschten Salzgehalt aufrechtzuerhalten. Hierfür wird eine einzige Pumpe verwendet, beispielsweise eine Master- Flex-Pumpe, die über ein Rohr oder über einen Schlauch mit dem Tank 56 verbunden ist und über zwei Rohre oder Schläuche aus beiden Reservoirs fördert. Da die Mikroalgen Stickstoff und Phosphor in einem Verhältnis von 15 : 1 als Nahrung nutzen, werden die Nitrate und Phosphate in Biomasse umgewandelt und damit aus dem Ökosystem entfernt. Der Säuregehalt wird somit durch natürliche Mittel und ohne die Zugabe spezieller Chemikalien aufrechterhalten, die im Wasser verbleiben oder mit Hilfe spezieller Einrichtungen entfernt werden müssen.

Gemäß Fig. 2 können zusätzlich an sich bekannte Merkmale vorgesehen sein. Diese umfassen einen Gezeitenerzeuger, Temperaturregler 84, automatische Filterapparate 86 und Vorschaltgeräte (ballasts) für die Lampen.

Bevorzugt werden weitmöglichst für die Konstruktion Kunststoffe verwendet, um Korrosion und Verunreinigung des Wassers durch Metalle zu vermeiden.

In einer anderen (wahlweisen) Ausführungsform werden mit der beanspruchten Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen oder Behandeln von Wasser in wirkungsvoller Weise bereitgestellt. Diese Ausführungsform kann für die Behandlung von Abwasser oder anderen Formen schadstoffhaltigen Wassers oder für die Reinigung oder Klärung von Brunnenwasser, Leitungswasser oder Wasser in Schwimmbecken eingesetzt werden. Eine solche Vorrichtung umfaßt eine zweckmäßige Tragstruktur, die verbesserte Algenbett-Reinigungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung, die zweckmäßigen Kunstlichtquellen für die Reinigungsvorrichtung sowie Pumpen und Rohrleitungen zum Zuführen von verunreinigtem Wasser zum Reinigungsvorrichtung-Behälter. Im Betrieb wird das Abwasser aus einem Speichertank zum schalenartigen Behälter gepumpt, der dann, wenn er im wesentlichen gefüllt ist, kippt und das Wasser ausschüttet und eine Wogenbewegung erzeugt, die einen Stoffwechselzellen-Umgebungswasseraustausch begünstigt. Das Wasser wird mit einer ausreichenden Häufigkeitszahl umgewälzt, bis der gewünschte Reinigungs- oder Klärungspegel erreicht ist. Sobald ein gewünschter Reinigungs- oder Klärungspegel erreicht ist, wird das Wasser aus dem Speichertank entlassen, und es wird eine neue Charge verunreinigten Wassers in diesen Tank gepumpt, so daß der Prozeß erneut einsetzen kann.


Anspruch[de]

1. Algenbett-Reinigungsvorrichtung, umfassend eine bewegliche Fläche (21) zum Züchten eines darauf befestigten Algenbetts, wenn die genannte Fläche mit Wasser in Kontakt kommt, ein auf der Oberseite der genannten beweglichen Fläche befestigtes Algenbett (14) und ein Traggerüst (29) zum Tragen der Fläche (21), dadurch gekennzeichnet, daß:

die genannte Fläche ein beweglicher, schalenförmiger Behälter (21) ist, der drehbar an dem genannten Traggerüst (29) befestigt ist und sich um eine Achse (24) dreht, die sich auf gleicher Ebene wie der genannte bewegliche schalenförmige Behälter befindet; und wobei sich der Schwerpunkt des genannten Behälters (21) von der einen Seite der genannten Achse (24) zur anderen Seite verlagert, wenn eine ausreichende Wassermenge in den genannten Behälter gegeben wird, wodurch sich der genannte Behälter teilweise um die genannte Achse dreht und das genannte Wasser ausschüttet, wobei sich der genannte Schwerpunkt nach dem Ausschütten des genannten Wassers über die genannte Achse zurückverlagert und der genannte Behälter in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

2. Algenbett-Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiterhin ein Mittel (68) zum Einleiten von Wasser in den genannten Behälter umfaßt.

3. Algenbett-Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, die weiterhin eine künstliche Lichtquelle (18) zum Beleuchten des genannten Algenbetts (14) umfaßt.

4. Algenbett-Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die genannte bewegliche Fläche ein Behälter (21) ist und wobei die genannte Algenbett-Reinigungsvorrichtung weiterhin ein Sieb (10) umfaßt, das sich an der Oberseite des Bodens des genannten Behälters befindet, wobei das genannte Algenbett (14) an dem genannten Sieb befestigt ist.

5. Verfahren zum Entfernen von Nähr- und Abfallstoffen aus dem Wasser und Zufügen von Sauerstoff zu dem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bereitstellen eines Behälters (21) zum Züchten eines daran befestigten Algenbetts, wenn das genannte Algenbett mit Wasser in Kontakt kommt, wobei der besagte Behälter (21) drehbar an einem Traggerüst (29) befestigt ist und um eine Achse (24) dreht, die sich auf gleicher Ebene wie der genannte Behälter befindet, wobei der genannte Behälter mit dem genannten Wasser in Kontakt und wobei das genannte Algenbett (14) an der Oberseite des genannten Behälters befestigt ist; wobei das genannte Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

Beleuchten des genannten Behälters (21) mit einer Lichtquelle (18) zum Züchten des genannten Algenbetts (14) auf der genannten Fläche;

Erzeugen einer Wasserwellenbewegung über das genannte Algenbett, indem der genannte Behälter regelmäßig mit dem genannten Wasser gefüllt (68) und das genannte Wasser durch teilweises Drehen des genannten Behälters um die genannte Achse (24) ausgeschüttet und der genannte Behälter in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird, und

regelmäßiges Entfernen eines Teils des auf der genannten Fläche wachsenden genannten Algenbetts (14); wobei sich der Schwerpunkt des genannten Behälters (21) zuerst von der einen Seite der genannten Achse (24) zur anderen Seite verlagert, wenn eine ausreichende Wassermenge in den genannten Behälter gegeben wird, wodurch sich der genannte Behälter teilweise um die genannte Achse dreht und das Wasser ausschüttet, wonach der genannte Schwerpunkt in die Ausgangsposition zurückkehrt und der genannte Behälter folglich wieder seine Ausgangsposition einnimmt.

6. Aquarium bestehend aus einem Becken (56) für die Aufnahme von Wasser und Wasserlebewesen, wobei das genannte Aquarium folgendes umfaßt

einen Behälter (21),

ein an dem genannten Behälter (21) befestigtes Algenbett (14),

eine künstliche Lichtquelle (18) zum Beleuchten des genannten Algenbetts, und

eine Pumpe (40) zum Übertragen von Wasser aus dem genannten Becken (56) in den genannten Behälter (21), wobei das Aquarium dadurch gekennzeichnet ist, daß der Behälter drehbar an einem Traggerüst (29) befestigt ist und um eine Achse (24) dreht, die sich auf gleicher Ebene wie der genannte Behälter befindet; und wobei das Algenbett (14) auf der Oberseite des genannten Behälters befestigt ist und sich der Schwerpunkt des genannten Behälters (21) von der einen Seite der genannten Achse (24) zur anderen Seite verlagert, wenn eine ausreichende Wassermenge in den genannten Behälter gegeben wird, wodurch sich der genannte Behälter teilweise um die genannte Achse dreht und das genannte Wasser ausschüttet, wobei der genannte Schwerpunkt in die Ausgangsposition zurückkehrt, nachdem das genannte Wasser ausgeschüttet wurde, und der genannte Behälter folglich wieder seine Ausgangsposition einnimmt.

7. Aquarium gemäß Anspruch 6, wobei die genannte Pumpe (40) regelmäßig eine Wasserwellenbewegung über der Oberseite des genannten Behälters (21) erzeugt, indem der genannte Behälter mit Wasser aus dem genannten Becken (56) gefüllt wird, wodurch der genannte Behälter regelmäßig das genannte Wasser ausschüttet und in seine genannte Ausgangsposition zurückkehrt.

8. Aquarium gemäß Anspruch 7, wobei das genannte Wasser durch die Schüttbewegung des genannten Behälters (21) wieder in das genannte Becken (56) gegeben wird.

9. Aquarium gemäß Anspruch 7, wobei die genannte Wellenbewegung etwa 5 bis 15 Sekunden lang andauert.

10. Aquarium gemäß Anspruch 9, wobei die Wellenbewegung etwa 10 Sekunden lang andauert.

11. Aquarium gemäß Anspruch 6, wobei die genannte künstliche Lichtquelle (18) etwa 300 bis 1200 Mikroeinstein pro m² pro Sekunde liefert.

12. Aquarium gemäß Anspruch 6, das weiterhin einen pH-Regler umfaßt.

13. Aquarium gemäß Anspruch 12, wobei der genannte pH-Regler eine mit dem genannten Becken (56) in Fließverbindung stehende Pumpe (67), ein Wasserreservoir und ein Säurereservoir aufweist, wobei die genannte Pumpe (67) das genannte Wasser und die genannte Säure aus den genannten Reservoirs in einem vorbestimmten Verhältnis in das genannte Becken pumpt, um den gewünschten pH-Wert des genannten Wassers in dem genannten Becken zu erzielen.

14. Aquarium gemäß Anspruch 13, wobei das genannte Säurereservoir Salpetersäure und Phosphorsäure in einem Molverhältnis von etwa 15 zu 1 enthält.







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