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Dokumentenidentifikation DE69018983T2 28.09.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0463057
Titel SCHWIMMENDES WASSERPFLANZENSYSTEM FÜR DIE WASSERAUFBEREITUNG.
Anmelder The Lemna Corp., Mendota Heights, Minn., US
Erfinder NGO, Viet, H., Minneapolis, MN 55419, US;
POOLE, Warren, D., St. Paul, MN 55117, US;
HANCOCK, Sean, J., Eagan, MN 55123, US;
FRANCE, Timothy, R., Oakdale, MN 55119, US
Vertreter Lichti und Kollegen, 76227 Karlsruhe
DE-Aktenzeichen 69018983
Vertragsstaaten AT, BE, DE, DK, ES, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 06.03.1990
EP-Aktenzeichen 909050080
WO-Anmeldetag 06.03.1990
PCT-Aktenzeichen US9001212
WO-Veröffentlichungsnummer 9011255
WO-Veröffentlichungsdatum 04.10.1990
EP-Offenlegungsdatum 02.01.1992
EP date of grant 26.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.09.1995
IPC-Hauptklasse C02F 3/32
IPC-Nebenklasse C02F 3/10   

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein eine Biomasse erzeugendes System und insbesonders ein Abwasseraufbereitungssystem mit schwimmenden Wasserpflanzen zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem das Aufbereitungssystem passierenden Wasser. Schwimmende Wasserpflanzen werden zur Behandlung von Schmutzwasser und/oder zur Verbesserung der Wasserqualität genutzt, siehe beispielsweise J.Zirschky et al., Journal WP CF, Vol. 60, Nr. 7, Seiten 1253 bis 1258. Bei den Pflanzen handelt es sich beispielsweise um solche der Wasserlinsen- und Lebermoosfamilien, Wasserhyazinthen, Wasserkastanien, Wassersalat, Herzblätter, Hydrillas und Azollas, welche ihre Wirksamkeit zur Wasseraufbereitung bewiesen haben. Ebenso wird Tang aus Mikroalgen zum Entfernen von Nährsubstanzen und anderen Verunreinigungen aus Schmutzwasser verwendet - siehe US-A-4 333 263. Die Pflanzen der Wasserlinsenfamilie sorgen für ein eine Biomasse erzeugendes System, indem unerwünschte Nährstoffe aus dem Wassersystem mittels biologischer Speicherung zur Wasseraufbereitung und/oder zur Verbesserung der Wasserqualität aufgesammelt werden, und die Pflanzen werden wie eine für den Verkauf bestimmte Anbaufrucht geerntet. Wasserlinsen sind für diesen Zweck insbesondere geeignet, da sie fast überall in der Welt einschließlich den Vereinigten Staaten beheimatet sind und die Fähigkeit besitzen, Nährstoffe schnell aus der Wasserumgebung aufnehmen zu können, um so für eine Nahrungsquelle mit hohem Nährstoff- und Proteingehalt zu sorgen. Die Entwicklung dieser Pflanzen hat Sorten hervorgebracht, welche über das Jahr bei freien Wasserbedingungen wachsen können. Zusätzlich sind diese Pflanzen schädlingsresistent, was bei den meisten anderen zum Verkauf bestimmten Früchten fehlt. Die natürliche Resistenz gegenüber Schädlingen sorgt für eine nahezu pestizid- und herbizidfreie Wirkungsweise.

Die Nutzung von kleinen Teichen zur Verringerung der Strecke oder die Längenmaß des Bereiches, in dem durch den Wind Wellen erzeugt werden, um so die Wellenwirkung zu minimieren, hat sich als nicht effektive oder kostenwirksame Einrichtung bei Verwendung der Wasserlinse zur Schmutzwasseraufbereitung gezeigt. Es ist notwendig, für Einschluß oder Aufnahmesysteme zur Steuerung der der Wasserlinsenpflanzenausbreitung zu sorgen. Die Verwendung eines Einschlußsystems begrenzt auch die Strecke und verringert die Wellentätigkeit. Ein derartiges System ist aus dem US-Patent 4 536 988 von Hogen vom 27. August 1985 bekannt, das auf die Lemna Corporation übertragen ist. Das Hogen-Patent betrifft ein Einschlußsystem für schwimmende Wasserpflanzen. Dieses Hogen-System weist inhärente Probleme beim Einsatz, genau genommen bei Einschluß der Lemna-Pflanzen, und beim Widerstehen einer Anzahl von Umweltbedingungen auf. Das Hogen-Patent ist auch etwas schwierig in der Wartung und Reparatur und kann nicht gut an unterschiedliche Wasserflächengrößen und -formen angepaßt werden.

Ein wirksames Kanalsystem zur Aufnahme eines derartigen Einschlußsystems wurde nicht entwickelt. Ein schwimmendes Gitternetzsystem, welches einfach einzusetzen und leicht zu warten ist, ist noch nicht erhältlich. Die Steuerung der Wassertemperatur und das Entfernen von Schmutzpartikeln und anderen schädlichen Ablagerungen von den Pflanzen hat sich ebenso wie das Herstellen des Kontaktes zwischen dem Schmutzwasser und den schwimmenden Wasserpflanzen oder Aufbereitungsorganismen und -flora als Problem erwiesen.

Die vorliegende Erfindung löst in wirtschaftlicher Weise diese und andere Nachteile bezüglich der Verwendung schwimmender Wasserpflanzen und der Schmutzwasseraufbereitung sowie der Möglichkeit zum Ernten für den Verkauf bestimmter Anbaufrüchte.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß betrifft ein Apekt ein reversibles schwimmendes Gitternetzsegment gemäß Anspruch 1.

Ein anderer Aspekt betrifft ein schwimmendes Pflanzen- Einschluß-System gemäß den Ansprüchen 2 und 3.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein schwimmfähiger Gitternetzte enthaltender Abschnitt für eine Wasserbiomasse einschließende Gitternetzstruktur vorgesehen, wie es im Anspruch 4 definiert ist.

Die Erfindung sieht auch eine schwimmende Wasserbiomasse einschließende Sperrzelle gemäß Anspruch 5, ein Netzwerk aus schwimmende Wasserbiomasse einschließenden Sperren gemäß Anspruch 6 und ein Verfahren zum Aufstellen eines schwimmenden Einschlußsystems gemäß Anspruch 7 vor.

Die erfindungsgemäßen schwimmenden Gitternetz- und Einschlußsysteme können in einem System zur Schmutzwasseraufbereitung verwendet werden, wobei eine Trennwand, insbesondere eine Berme verwendet wird, um das Schmutzwasser entlang eines gewundenen Weges zu kanalisieren, wobei Schmutzstoffe entfernt werden. Bermen sind derart ausgebildet, daß das aus dem Kanal entfernte ünd das auf den Bermen angeordnete Material annähernd gleiches Volumen aufweist. Auf diese Weise muß nur wenig Material in den oder aus dem Schmutzwasseraufbereitungsbereich transportiert werden. Der Kanal ist mit geraden parallel zueinander ausgerichteten Abschnitten ausgebildet, welche über U-förmige Schleifen miteinander verbunden sind. Der Kanal ist derart ausgebildet, daß die Strömung zwischen turbulenten und laminaren Strömungsbereichen stattfindet. Des weiteren ist der Kanal derart konstruiert, daß die geraden Abschnitte senkrecht zur Richtung des vorherrschenden Windes ausgerichtet sind, um die Windstrecke zu verringern und die Bermennutzung als Windbrecher zu maximieren. Die U-förmigen Schleifen können eine gekrümmte Führung aufweisen, um das Richten der Wasserströmung um die Schleifen herum und in den nächsten geraden Abschnitt zu unterstützen, um die Widerstände in der Schleife zu vermindern. Bevorzugt sind die Bermen mit Bäumen oder Buschwerk als Windbrecher bepflanzt.

Der Schmutzwasseraufbereitungskanal ist bevorzugt aus Modulen aufgebaut, so daß ein Abschnitt des Kanals vor dem restlichen Kanal gebaut und verwendet werden kann. Wenn Zeit für die Konstruktionsplanung wichtig ist, kann ein Schmutzwasseraufbereitungssystem viel schneller verwendet werden. Des weiteren ermöglicht der gewundene Aufbau die Verwendung von Steuerstrukturen entlang des Kanals, so daß das Wasser in das System entlang eines Zwischenabschnittes des Kanals eintreten oder dieses verlassen kann, sofern nicht die gesamte Kanallänge benötigt wird.

Bevorzugt weist der Kanal einen Zugang auf, so daß eine Erntemaschine oder ein Wasserfahrzeug zu Wasser gelassen und daraus entfernt werden kann. Der gewundene Kanalaufbau ist insbesonders vorteilhaft, wenn er mit einem Gitternetz-Einschlußsystem zum Einschließen von Wasserlinsen zur Schmutzwasseraufbereitung verbunden ist. Der Kanal kann vorteilhaft auch Sperren aufweisen, welche sich, wie nachfolgend erklärt wird, über den Kanal erstrecken.

Der Kanalaufbau ist insbesonders bei Kombination mit einem erfindungsgemäßen Gitternetzsystem zur Aufnahme von schwimmenden Wasserpflanzen für die Schmutzwasseraufbereitung wirkungsvoll. Der schwimmende einschließende Gitternetzaufbau ist aus einzelnen Gitternetzabschnitten aufgebaut, welche reversibel sind und auf der Wasseroberfläche schwimmen. Die Gitternetzabschnitte weisen Schwimmkammern auf, so daß die Gitternetzabschnitte Auftrieb erhalten und sich auf dem Wasser in einer geeigneten Höhe zur Aufnahme der schwimmenden Wasserpflanzen erstrecken. Die Gitternetzsegmente können für eine gegebene Wasserfläche für den wechselseitigen Austausch eine beliebige Länge besitzen, aber bevorzugt weisen sie die gleiche Länge auf, so daß die Segmente leicht ersetzt werden können. Die Reversibilität erlaubt bei Beschädigung des ausgestellten Bereiches der Schwimmkammer ein Umdrehen der Segmente.

Die einzelnen Gitternetzabschnitte werden an den Endabschnitten verbunden, welche gegenüber der Längsrichtung des Gitternetzabschnittes leicht abgebogen sein können, um mit dem benachbarten Gitternetzabschnitt mit einem in Richtung des ersten Gitternetzabschnittes gebogenen Endabschnitt verbindbar zu sein. Ein hohles Verbindungsrohr ist in Öffnungen von Eingriffingern der Endabschnitte eingesetzt, so daß nach Einsetzen des hohlen Rohres eine Gelenkverbindung vorliegt. Die leicht abgebogenen Endabschnitte ermöglichen ein Gegeneinanderfalten der Gitternetzabschnitte zu einer parallelen Anordnung. Die Schwimmkammern sind bevorzugt versetzt angeordnet, so daß sie nicht gegen Schwimmkammern der benachbarten Gitternetzabschnitte stoßen. Durch diesen Aufbau können eine Vielzahl von Gitternetzabschnitten zur Ausbildung eines Z-förmig gefalteten Bündels für den Transport zum Einsatzort verbunden werden.

Der einheitliche Aufbau der Z-förmig gefalteten Verbindungen erlaubt einen einfachen Einsatz der Gitternetzabschnitte zur Ausbildung eines Einschluß-Gitternetzes. Die Gitternetzabschnitte sind bevorzugt zur Ausbildung eines Z-förmig gefalteten Bündels verbunden, welches sich nach Auseinanderfalten und Aufstellen über die gesamte Wasserfläche erstreckt. Nach dem Transport der Z-förmig gefalteten Bündel an das Ufer einer Wasserfläche werden die Z-förmig gefalteten Bündel an den Gelenken mit benachbarten Z-förmig gefalteten Bündel durch Durchführen eines U-förmigen Bolzens durch die hohlen Verbindungsrohre an den Gelenkabschnitten der Z-förmig gefalteten Bündel verbunden. Die verbundenen Z-förmig gefalteten Bündel werden dann über die Wasserfläche mit zusätzlichen Z-förmig gefalteten Bündeln geschleppt, welche solange hinzugefügt werden, bis die Bündel sich über die Länge der Wasserfläche erstrecken. Die Z-förmig gefalteten Bündel werden auf die Länge eines Kanals auseinander gefaltet und am Ufer verankert. Zusätzliche Z-förmig gefaltete Bündel werden solange hinzugefügt und auseinandergefaltet, bis der Kanalabschnitt mit der Gitternetzstruktur bedeckt ist und schwimmende Wasserpflanzen aufnehmen kann.

Damit die schwimmenden Wasserpflanzen eingeschlossen werden, behält die Gitternetzstruktur die Schwimmfähigkeit bei, ist jedoch flexibel genug, so daß das Gitternetz unter die Wasseroberfläche gedrückt werden kann, wenn eine Erntemaschine über die Wasseroberfläche fährt, um die Wasserpflanzen zu ernten.

Vorteilhaft wird ein Sprühsystem in Verbindung mit den schwimmenden Wasserpflanzen zur Vergrößerung der Produktivität verwendet. Durch Besprühen der Pflanzen mit Wasser wird die Temperatursteuerung für einen optimalen Ertrag unterstützt. Bei heißem Klima kann kaltes Wasser vom Boden des Kanals zur Abkühlung auf dessen Oberfläche gesprüht werden. Bei sehr tiefen Temperaturen kann Wasser auf die Oberfläche gesprüht werden, um die Eisbildung zu verhindern und um so die schwimmenden Wasserpflanzen zu erwärmen. Ein weiterer Vorteil bei Besprühen der schwimmenden Pflanzen liegt darin, daß Staub- und Schmutzpartikel von den Pflanzenflächen entfernt werden. Nährstoffe können dem Sprühwasser zugefügt werden und über die Pflanzen versprüht werden. Hierdurch wird die benötigte Nährstoffmenge verringert, da nicht die gesamte Wassersäule mit diesen Nährstoffen durchsetzt werden muß.

Um für eine komplette Abdeckung der Wasseroberfläche zu sorgen, können die Sprüheinrichtungen in einer Vielzahl von Konfigurationen angeordnet sein. Die Sprüheinrichtungen können auf den Bermen angebracht sein, so daß die Sprührichtung über das Wasser hinausgeht. Die Sprüheinrichtungen sind bevorzugt derart angebracht, daß das Sprühmuster einen wesentlichen Bereich der Wasseroberfläche abdeckt; beispielsweise können Sprüheinrichtungen auf dem schwimmenden einschließenden Netzwerk angeordnet sein. Sprühdüsen sind auf den Verbindungen der Netzwerkabschnitte mittels Befestigungsbügel festgelegt und können derart angeordnet sein, daß eine Drehung um 360º zur vollständigen Überdeckung des Wassers möglich ist.

Des weiteren sind Sprüheinrichtungen auf einem Wasserfahrzeug angeordnet, so daß der Oberflächenbereich während der Fahrt des Wasserfahrzeuges entlang des Kanals besprüht wird. Das Wasserfahrzeug bewegt sich kanalaufund -abwärts und bedeckt den Oberflächenbereich mit einem Sprühmuster. Wenn die Sprüheinrichtungen auf dem Wasserfahrzeug befestigt sind, dann kann das Wasser direkt von der Wasserfläche entnommen werden. Bei der Wasserentnahme ist darauf zu achten, daß weder schwimmende Wasserpflanzen noch andere Abfälle über den Einlaß in die Sprüheinrichtung gelangen, da sonst ein Verstopfen des Sprühsystems möglich ist. Um ein Verstopfen zu verhindern und das Ernten zu unterstützen, ist die Erntemaschine mit Leitblechen versehen, welche die schwimmenden Wasserpflanzen vom Einlaß abweisen. Der Einlaß ist mit einem Abdeckschirm versehen, welcher die Pflanzen am Eindringen in das Sprühsystem hindert.

Das hier beschriebene Wasseraufbereitungssystem sorgt für ein wirtschaftliches und umweltunschädliches System zur Schmutzwasseraufbereitung mit schwimmenden Wasserpflanzen und für die Bereitstellung einer Anbaupflanze. Das System ermöglicht die Verwendung von schwimmenden Wasserpflanzen in einem breiten kommerziellen Rahmen, um die Nährstoffbelastung, Metallspuren, Suspensionsstoffe etc. zu reduzieren und um Abwasser und eine Vielzahl von anderen Wasserqualitätsproblemen zu behandeln.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen und verschiedenen Ansichten werden gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen und Buchstaben bezeichnet:

Figur 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Ausführungsform eines Schmutzwasseraufbereitungssystems mit schwimmenden Wasserpflanzen, wobei ein Wasserpflanzen einschließendes Gitternetzwerk gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist;

Figur 2 zeigt eine Ansicht des Schmutzwasseraufbereitungssytems gemäß Figur 1, wobei um das System herum Bäume gepflanzt sind;

Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines Kanals im Aufbereitungssystem gemäß Figur 1, wobei Bereiche zweier geradliniger Abschnitte des Kanals und einer Trennberme dargestellt sind;

Figur 4 zeigt einen Bereich des Gitternetzsystems gemäß Figur 1 mit in eingesetzer Position befindlichen schwimmenden Wasserpflanzen, die einen Oberflächenbereich bedecken;

Figur 5 zeigt eine Seitenansicht des Gitternetzsegments gemäß Figur 4;

Figur 6 zeigt einen Querschnitt einer Schwimmkammer des Gitternetzsegments entlang der Linie 6-6 in Figur 5;

Figur 7 zeigt einen Querschnitt eines Endabschnitts des Gitternetzsegments entlang der Linie 7-7 in Figur 5;

Figur 8 zeigt eine Detailansicht der Lemna-Pflanzen;

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf das Gitternetzsegment in Figur 5, welches mit benachbarten Gitternetzsegmenten in Art einer "Z-Faltung" zur Bildung einer "Z-Faltung" verbunden ist;

Figur 10 zeigt eine Seitenansicht von Eingriffingerabschnitten der miteinander verbundenen Gitternetzsegmente gemäß Figur 5 im Detail;

Figur 11 zeigt eine Draufsicht auf die Eingriffingerabschnitte von vier Gitternetzsegmenten in einer durch einen U-förmigen Bolzen erzeugten Gelenkverbindung mit der benachbarten Gelenkverbindung im Detail;

Figur 12 zeigt den zur Verbindung der Z-förmig gefalteten Bündel in Figur 11 verwendeten U-förmigen Bolzen;

Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf die Z-förmig gefalteten Bündel, die in einer eng gefalteten Lage mit den benachbarten Z-förmig gefalteten Bündeln verbunden sind,

Figur 14 zeigt ein Verfahren zum Aufstellen des Gitternetzsystems gemäß Figur 1, wobei Z-förmig gefaltete Bündel über die Wasseroberfläche gezogen werden;

Figur 15 zeigt das aufzustellende Gitternetzsystem, bei dem ein Abschnitt der Gitternetzstruktur aufgestellt ist;

Figur 16 zeigt den Wasserbereich gemäß Figur 14, wobei das Gitternetzsystem im wesentlichen aufgestellt ist;

Figur 17 zeigt ein Sprühmuster mit auf der Gitternetzstruktur festgelegten Sprüheinrichtungen;

Figur 18 zeigt ein Sprühmuster mit auf den Bermen angeordneten Sprüheinrichtungen;

Figur 19 zeigt ein Sprühmuster mit einer auf einem Wasserfahrzeug oder einer Erntemaschine angeordneten Sprüheinrichtung, die ein 360º-Muster sprüht;

Figur 20 zeigt ein Sprühmuster, bei dem die Sprüheinrichtung auf einem Wasserfahrzeug oder eine Erntemaschine angeordnet ist und ein Muster in einem Bogen von 180º sprüht;

Figur 21 ist eine Querschnitts-Endansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Sperre;

Figur 22 ist eine Endansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Sperre;

Figur 23 zeigt die Sperre gemäß Figur 21, welche vor Aufstellung gebündelt ist;

Figur 24 zeigt die Sperre gemäß Figur 21 nach Entfalten in einer Tiefe, wobei die Bodenkante im wesentlichen ihre vollständige Ausdehnung aufweist.

Figur 25 zeigt eine Sperre gemäß Figur 21 bei niedrigem Wasserstand, wobei die Sperre zum Ausdehnen bis zum Boden Ballast verwendet, welcher auf halber Höhe angebracht ist;

Figur 26 zeigt eine Sperre aus fasrigem Material im Detail;

Figur 27 zeigt eine an einem Befestigungsbügel zum Festklemmen am Gitternetzsystem angebrachte Sprüheinrichtung;

Figur 28 zeigt eine Vorderansicht eines Wasser- oder Erntefahrzeugs und

Figur 29 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs gewiß Figur 28.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Einschlußsperre

In Figur 1 ist mit 31 ein in Schmutzwasseraufbereitungssystemen in Verbindung mit schwimmenden Wasserpflanzen verwendetes Einschlußsystem bezeichnet. Ein gewundener Kanal 36 ist durch Trennwände 34 aus Erde oder anderen geeigneten Materialien ausgebildet, um Wasser entlang eines gewundenen Strömmungsweges zu leiten. Das Wasser tritt an einem Einlaß 38 ein, strömt durch den Serpentinenkanal 36 und wird vor Erreichen des Ausgangs 40 aufbereitet. Der Kanal 36 windet sich entlang eines im wesentlichen rechtwinkligen Bereiches vor und zurück, so daß die von dem Wasser auf einer kleinen Fläche durchlaufende Strecke vergrößert ist. Der Kanal 36 ist derart ausgebildet, daß das Wasser zur Vergrößerung der Aufbereitungszeit sehr langsam strömt. Die Strömung findet im Übergangsbereich zwischen laminaren und turbulenten Bereichen statt. Hierdurch ergibt sich eine gute Mischung in der Wasser- säule für maximalen Kontakt zwischen Schmutzteilchen und schwimmenden Wasserpflanzen. Durch die dichte Matte aus schwimmenden Wasserpflanzen und eines schwimmenden Gitternetzes wird eine ruhige Wasseroberfläche erzeugt, so daß kein Steinbett erforderlich ist, wodurch so die Konstruktionskosten gesenkt sind.

Die Schleifen weisen zur Vermeidung von Staubereichen in den Kanälen 36 gekrümmte Außenformen auf. In der Mitte der Strömung können zusätzlich gekrümmte Führungen 44 zur Unterstützung der Wasserströmungrichtung und zum Ausschließen von Wasserstaubereichen vorhanden sein.

Das System weist eine auf der Wasseroberfläche schwimmenden Gitternetzstruktur 32 auf, welche die schwimmenden Wasserpflanzen einschließt. Die Wasserpflanzen in der Gitternetzstruktur 32 erzeugen eine Umgebung, welche schädliche Abfallstoffe aus dem Wasser, wie später erklärt wird, entfernt. Das System weist des weiteren poröse Sperren 46 auf, welche sich quer zur Schmutzwasserströmung erstrecken, um diese zu steuern und um Plätze für Flora, z.B. für Bakterien, zur Unterstützung der Wasseraufbereitung zu bilden. Der Kanal 36 ist bevorzugt derart aufgebaut, daß Rampen 55 vorgesehen sind, um eine Erntemaschine oder ein Wasserfahrzeug auf dem Kanal 36 anzuordnen.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der Kanal 36 derart ausgebildet, daß die Wasseroberfläche zur gleichmäßigen Verteilung der schwimmenden Pflanzen so ruhig wie möglich verbleibt. Um diese Bedingung zu erfüllen, sind die geraden Abschnitte des Kanals 36 senkrecht zur vorherschenden Windrichtung ausgebildet, wie durch den Pfeil A gezeigt ist. Des weiteren können dann, wenn es sich bei den Trennwänden 34 um Erdbermen handelt, Bäume 56 und Büsche 58 entlang der Peripherie des Aufbereitungssystems und entlang der Luv-Seite der Berinen 34 zur Verminderung der Windgeschwindigkeit gepflanzt werden. Bevorzugt weisen die Berinen 34 Sprüheinrichtungen 62 und die Bäume 56 nahe der Wasserkante auf, so daß Fahrzeuge entlang der Bermenoberseite 34 betrieben werden können.

Weitere wirtschaftliche Erfolge können durch Bauweisen erzielt werden, bei denen das für den Kanal 36 abgetragene Material gleich dem für die Bermen 34 und die Biomasse-Erntebereiche 54 nahe den Kurven angeschütteten Material ist. Wie Figur 3 zeigt, ist das durch gestrichelte Linien dargestellte normale Bodenniveau vor dem Bau derart, daß das auf die Linie für die Bermen 34 aufgeschüttete Material und das Material für die Biomasse-Erntebereiche 54, welche den Kanal umgeben, gleich dem ist, welches unterhalb der gestrichelten Linie aus dem Kanal 36 entfernt wurde. Ein Hauptproblem bei der Erstellung der meisten Eingrenzungen zur Wasseraufbereitung stellt die Notwendigkeit zum Materialentfernen von den Seiten oder Hinzufügen von Material für den speziellen Bermenaufbau dar. Bei dem erfindungsgemäßen Serpentinen-Kanal 36 und dem schwimmenden Gitternetzsystem 32 sind weder spezielle Aufschüttungsmaterialien erforderlich, noch müssen sie zu den Seiten transportiert werden. Der geringere Anteil an Baumaterialien sorgt für eine höhere Wirtschaftlichkeit als dies bei herkömmlichen Wasseraufbereitungssperren möglich ist.

Bevorzugt ist der Kanal derart ausgebildet, daß die Wasserströmung durch eine Reynolds-Zahl zwischen 2000 und 5000 gekennzeichnet ist und daher im Übergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strömung liegt. Die Reynolds-Zahl R wird durch die Formel: R=Vh/v definiert, wobei h die Höhe der Wassersäule, V die Wasserströmungsgeschwindigkeit und v die Viskosität sind.

Wie Figur 3 entnommen werden kann, weisen die Bermen 34 ein Sprühsystem auf, welches die auf den Bermen 34 befestigten Sprühsysteme 62 umfaßt. Auf diese Weise können die Bedingungen für ein besseres Wachstum der zum Entfernen von Wasserverunreinigungen dienenden schwimmenden Wasserpflanzen gesteuert werden. Das spezielle Muster der Serpentinen-Kanäle 36 mit parallel ausgerichteten geraden Abschnitten sorgt durch Anordnung der Sprüheinrichtungen 62 auf den Bermen 34 für eine vollständige Sprühüberdeckung der Wasseroberfläche. Die geraden Abschnitte sorgen auch für eine im wesentlichen vollständige Überdeckung der Wasseroberfläche mit Einschluß-Gitternetzen 32, wie in Figur 1 zu sehen ist, ohne daß spezielle Formgebungen zum Bedecken der Wasseroberfläche notwendig sind. Die geraden Abschnitte ermöglichen ein einfacheres Aufstellen der Einschluß-Gitternetze 32. Bevorzugt sind die geraden Abschnitte des Kanals 36 derart ausgebildet, daß das Verhältnis zwischen Länge und Breite nicht größer als 10:1 und nicht geringer als 3:1 ist.

Wie Figur 1 zu entnehmen ist, zeichnet sich das Wasseraufbereitungssystem des weiteren aufgrund modularen Aufbaus und/oder modularer Arbeitsweise durch eine wirtschaftliche Ausführung aus. Hydraulische Steuereinheiten 50 und 52, z.B. Ventile oder Tore, sorgen für die Ausführung eines ersten Abschnittes des Aufbereitungssystems und für einen vom restlichen Abschnitt unabhängigen Betrieb des ersten Abschnittes. Die Steuereinheiten 50 und 52 können ein Rohr oder ein Durchgang mit Steuerventilen oder -toren unterhalb der Bermen 34 sein. Während einer zweiten Aufbauphase wird ein zusätzlicher Abschnitt bis zu der Steuereinheit 52 zugefügt. Hierdurch wird ein weiterer Bereich des Kanals 36 nutzbar. Und schließlich wird ein dritter Abschnitt des Kanals 36 angelegt und vollständig genutzt. Die Verwendung von Steuereinheiten 50 und 52 in Verbindung mit alternativen Einlässen 51 und alternativen Auslässen 53 ermöglicht die Nutzung eines jeden Systemabschnittes unabhängig von anderen Abschnitten. Das in Figur 1 dargestellte System weist zwei alternative Einlässe 51 und zwei alternative Auslässe 53 für drei Module auf. Die alternativen Einlässe 51 und Auslässe 53 können ebenfalls ein Rohr oder ein Durchgang unterhalb der Berme 34 mit Steuerventilen oder -toren ähnlich den Steuereinheiten 50 und 52 sein. Verschiedene Module sorgen für eine größere Flexibilität bezüglich der für die Wasseraufbereitung verwendeten Bedingungen. Deshalb können auch die restlichen Module einer Reparatur unterzogen oder abgesperrt werden, ohne daß sich dieses auf das Gesamtsystem stark auswirkt. Für andere Wasseraufbereitungssysteme sind der modulare Aufbau und die modulare Wirkungsweise nicht möglich. Jeder Modulabschnitt weist bevorzugt Rampen 55 auf, um ein Wasserfahrzeug in jedem Bereich zu Wasser zu lassen.

An den Enden der geraden Kanäle in der Nähe der Schleifen angeordnete Biomasse-Erntebereiche 54 weisen Bereiche zum Speichern der aus dem Aufbereitungssystem geernteten Wasserpflanzen auf. Die geernteten Wasserpflanzen werden in den Biomasse-Erntebereichen 54 gelagert und vor der Entnahme für andere Anwendungen getrocknet. Die Biomasse kann auch als ein Bodenzusatz dünn auf die Erntebereiche 54 verteilt werden, damit die Notwendigkeit des Abtransportes nicht mehr besteht.

Schwimmende Gitternetzstruktur

Bei schwimmende Wasserpflanzen zur Schmutzwasseraufbereitung verwendenden Systemen sollten die schwimmenden Pflanzen so verteilt sein, daß ein wesentlicher Bereich der Wasseroberfläche bedeckt ist und der Oberflächenkontakt zwischen den Pflanzen und dem Wasser für ein besseres Wachstum und eine bessere Vermehrung maximiert ist. Des weiteren wird bevorzugt, daß die Pflanzen von Zeit zu Zeit eingesammelt werden, um die Pflanzenbedeckung für eine effiziente Schmutzwasseraufbereitung zu korrigieren. Wenn die Pflanzen frei treiben gelassen werden, dann bläst der Wind diese an einen Rand der Wasseroberfläche und die Bedeckung weist keine gleichmäßige Verteilung für verbesserte Aufbereitungsbedingungen auf. Aus diesem Grunde ist das erfindungsgemäße Gitternetzsystem 32 eingeführt, welches die schwimmenden Pflanzen enthält und für eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung auf der Wasseroberfläche sorgt. Wie in Figur 1 dargestellt ist, bedeckt das Gitternetzsystem 32 einen großen Bereich des Kanals 36 entlang der geraden Abschnitte und kann zur Bedeckung der Schleifen oder eines Teils hiervon eingesetzt werden. Wie Figur 8 zu entnehmen ist, kann es sich um eine typische Pflanze wie die Lemna-Pflanze 72 handeln, allgemein als Wasserlinse bezeichnet, welche auf der Wasseroberfläche schwimmt und in einfacher Weise an eine Vielzahl von Bedingungen anpaßbar ist. Die Lemna-Pflanze 72 ist auch bei der Behandlung von Schadstoffen im Wasser wirksam und weist Eigenschaften auf, aufgrund derer ein Ernten als Verkaufsfrucht möglich ist.

Wie Figur 4 zu entnehmen ist, sind einzelne die Gitternetzstruktur 32 bildende Gittersegmente 70 bevorzugt zur Ausbildung einer im wesentlichen quadratischen Einschlußzone 68 verbunden. Die Einschlußzone 68 eliminiert die Welleneinwirkung, um für eine gleichmäßige Verteilung der Lemna-Pflanzen 72 zu sorgen.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der auf der Wasseroberfläche befindliche Abschnitt der Gitternetzstruktur 32 derart, daß er die maximal erreichbare Wellenhöhe übersteigt, welche durch die Formel beschrieben wird:

maximale Wellenhöhe = 0.105 x (Maximalstrecke)

Die Strecke ist dabei das Längenmaß des Raumes, über welchen der Wind zur Wellenerzeugung hinwegbläst.

Die Gitternetzsegmente 70 in Figur 5 weisen Schwimmkammern 76 auf, welche für Auftrieb sorgen, so daß die Gitternetzstruktur 32 im Wasser in einer solchen Tiefe schwebt, daß die Pflanzen durch die Gitternetzsegmente 70 unter maximaler Strecke eingeschlossen sind. In bevorzugter Ausgestaltung sind die Schwimmkammern 76 symmetrisch entlang einer Längsachse des Gittersegmentes 70 verteilt.

Bevorzugt sind die Schwimmkammern 76 im wesentlichen mit einem V-förmigen Querschnitt unterhalb der Wasserlinie zur Stabilitätserhöhung versehen, wie in Fig. 6 dargestellt ist, versehen, jedoch ist verständlich, daß jede Zahl an Formen verwendet werden kann, bei denen die Gitternetzsegmente 70 faltbar bleiben. Die Gitternetzsegmente 70 weisen in Figur 7 und 10 dargestellte Eingrifffinger-Endabschnitte 78 auf. Die Fingerabschnitte 78 sind mit benachbarten Fingerabschnitten 78 eines anderen Gitternetzsegmentes 70 gegenseitig festgelegt. Zur Verbindung wird ein hohles Verbindungsrohr 80 durch die Eingriffingerabschnitte 78 benachbarter Gitternetzsegment 70 hindurchgeführt, so daß diese Segmente 70, wie in Figur 9 dargestellt, verbunden sind. Drei Gitternetzsegmente 70 sind dabei gemäß Fig. 9 derart verbunden, daß sie eine Z-förmige Faltung 84 bilden.

Eine Anzahl von Gitternetzsegmenten 70 kann zur Ausbildung eines Z-förmig gefalteten Bündels 88 verbunden werden, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Die Länge der Gitternetzsegmente 70 ist gegenüber ihrer Breite sehr groß, z.B. liegt in einem Z-förmig gefalteten Bündel 88 die Durchschnittsbreite eines gefalteten Segmentes 70 bei 4cm, während es eine typische Länge von 3m aufweisen kann. Die Z-förmig gefalteten Bündel 88 werden dann, wie in Fig. 12 dargestellt ist, am Gelenk durch das Rohr 80 mittels eines U-förmigen Bolzens 82 mit benachbarten Z-förmig gefalteten Bündeln 88 verbunden. Wie Fig. 11 zu entnehmen ist, wird der U-förmige Bolzen in die hohlen Verbindungsrohre 80 eingeführt, um die Verbindungen an den Gelenken zwischen den benachbarten Z-förmig gefalteten Bündeln 88 herzustellen. Auf diese Weise werden die Z-förmig gefalteten Bündel 88 verbunden, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Die Schwimmkammern 76 sind derart voneinander beabstandet, daß sie die Schwimmkammern 76 des benachbarten Gitternetzsegmentes 70 nicht berühren, wenn benachbarte Gitternetzsegmente 70 verbunden und aufeinander gefaltet werden, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Auf diese Weise werden die Z-förmig gefalteten Bündel 88 bei viel geringerem Raumbedarf gelagert und transportiert. Aus Annehmlichkeits- und Sicherheitsgründen werden die Z-förmig gefalteten Bündel 88 für die Lagerung und Verschiffung zu einem festen Bündel zusammengeschnürt.

Wenn die Z-förmig gefalteten Bündel 88, wie in Fig. 13 dargestellt, durch die U-Bolzen 82 verbunden sind, dann können die Z-förmig gefalteten Bündel 88 aufgrund der Verbindungen in Richtung des Ufers aufgeweitet werden, wie durch Pfeile dargestellt ist, um die in Fig. 4 dargestellten Einschlußbereiche 68 auszubilden. Die Gitternetzsegmente 70 sind reversibel, so daß das Ersetzen eines beschädigten Segmentes 79 leicht durch Austausch mit einem identischen Gitternetzsegment 70 erfolgen kann. Sollte ein freiliegender Bereich des Gitternetzsegmentes 70 beschädigt werden, so ist es möglich, dieses Gitternetzsegment 70 zu drehen, um ein Ersetzen zu vermeiden.

Die einheitlichen Verbindungen und der einheitliche Aufbau der Gitterstruktur 32 ermöglicht ein einfaches Aufstellen, wie in den Figuren 14 bis 16 dargestellt ist. Wie Fig. 14 zu entnehmen ist, werden die Z-förmig gefalteten Bündel 88 direkt einem am Ufer parkenden Lastzug oder Anhänger 92 entnommen. Die Z-förmig gefalteten Bündel 88 werden bevorzugt vormontiert und dann an benachbarten Z-gefalteten Bündeln 88 befestigt und mit einem Kabel 90 verbunden. Während die Z-gefalteten Bündel 88 über die Länge der Wasserfläche geschleppt werden, wie in Figur 15 dargestellt ist, werden sie schrittweise entschnürt und über die Breite der Wasserfläche in eine entfaltete Lage aufgeweitet. Nach völliger Aufweitung sind die Enden der Gitternetze 32 am Ufer bevorzugt über dort installierte Anker 60 befestigt. Das Verfahren wird über die Länge der Wasserfläche weitergeführt, bis das Gitternetz 32 vollständig aufgefaltet ist, wie in Fig. 16 dargestellt ist.

Es ist verständlich, daß dieses Aufstellungsverfahren für ein einfaches Montieren der Gitternetzstruktur 32 und für ein wesentliches Vormontieren des Z-gefalteten Bündels 88 sorgt. Die einheitliche Struktur der Z-gefalteten Bündel 88 erlaubt es, diese so zu falten, daß lediglich ein geringes Volumen benötigt wird und die Bündel 88 kostengünstiger transportiert werden können. Das Verfahren sorgt für die Aufstellung der Segmente 70 über die gesamte Wasserlänge, wobei eine schwierige auf dem Wasser befindliche Konstruktion vermieden wird.

Sprühsystem

In Verbindung mit einem Schmutzwasseraufbereitungssystem mit schwimmenden Wasserpflanzen werden zur verbesserten Steuerung der Wachstumsbedingungen Sprüheinrichtungen verwendet. Ein Sprühsystem unterstützt die Temperatursteuerung und säubert die Pflanzen von Staub und Verschmutzungen. Es können Düngemittel in das Sprühwasser eingegeben werden, damit die schwimmenden Wasserpflanzen ausreichend Nährstoffe für das Wachstum erhalten. Ein Vorteil des Sprühens liegt darin, daß die Nährstoffe lediglich auf die Wasseroberfläche, wo sie benötigt werden, auftreffen und nicht durch die Wasserströmung verdünnt werden.

Die Sprüheinrichtungen sind in einer Vielzahl von Anlagen angeordnet, so daß die Wasseroberfläche mit dem Sprühmuster bedeckt wird; beispielsweise sind die Sprüheinrichtungen 62, wie in Figur 3 dargestellt, auf den Bermen 34 aufgestellt. Eine Standardsprüheinrichtung 62 sorgt für ein in Figur 18 dargestelltes Sprühmuster. Die Ausbildung der Bermen 34 sorgt für den Zugriff auf den größten Teil der Wasseroberfläche des Wasserkanals 36, so daß keine zusätzlichen Sprüheinrichtungen benötigt werden.

Alternativ sind die in Figur 27 gezeigten Sprüheinrichtungen 62 auf Befestigungsbügeln 124 und direkt auf dem Gitternetzsystem 32 befestigt, um ein Sprühmuster wie in Figur 17 zu schaffen. Die Befestigungsbügel 124 sind direkt am schwimmenden Gitternetz 32 an der U-Bolzen-Verbindung 82 festgelegt und können durch eine Pumpe am Ufer versorgt werden.

Bei einem anderen Sprühverfahren sind Sprüheinrichtungen 62 auf einem Wasserfahrzeug 126, wie einem Schleppkran oder einem Erntefahrzeug angebracht, wie in den Figuren 28 und 29 dargestellt ist. Die Sprüheinrichtung 62 kann das in Figur 19 dargestellte 360º Sprühmuster oder das in Figur 20 dargestellte Sprühmuster über einen Winkelbereich von 180º besitzen. Auf diese Weise wird die gesamte Oberfläche bei Fahrt des Wasserfahrzeuges 126 entlang des Kanals 36 besprüht. Das Wasserfahrzeug 126 kann, wie in Figur 29 dargestellt, durch einen Einlaß 128 Wasser aufnehmen, sofern ein geeignetes Sieb 130 vorhanden ist, welches den Einlaß unerwünschter Verschmutzungen verhindert. Wie in Figur 28 dargestellt ist, weist das Wasserfahrzeug 126 Leitbleche 132 auf, um die Lemna-Pflanzen 72 vom Einlaß 128 fern zu halten.

Es sind andere Sprühmuster möglich, bei denen eine Kombination von auf der Berme, auf dem Gitternetz und dem Wasserfahrzeug angeordneten Sprüheinrichtungen verwendet wird. Beispielsweise können die Sprüheinrichtungen dazu verwendet werden, die Oberfläche der Wasserpflanzen zu säubern und die Temperatur durch ein auf dem Gitternetz festgelegtes Sprühsystem zu steuern, und Nährstoffe können bei Bedarf durch das auf dem Wasserfahrzeug angeordnete System schubweise zugeführt werden.

Poröse Sperre

In Figur 3 ist eine poröse Sperre 46 dargestellt, welche sich im wesentlichen über die Breite des Kanals 36 erstreckt und über ein Kabel 66 an den Ankern 60 auf der Berme 34 festgelegt ist. Die poröse Sperre 46 weist einen oberen Schwimmer 102 auf, welcher sich im wesentlichen entlang der Oberkante der Sperre 46 erstreckt. Von dem oberen Schwimmer 102 werden Wände aus porösem Material 104 getragen, welche sich im wesentlichen bis auf den Boden des Kanals 36 erstrecken. Wie in Figur 21 dargestellt ist, weist die poröse Sperre 46 bevorzugt eine zum Beschweren dienende Kette 110 am Boden der Sperre 46 auf, um sicherzustellen, daß sich die Wände 104 der porösen Sperre völlig bis auf den Boden des Kanals 36 erstrecken. Die poröse Sperre 46 verwendet bevorzugt eine Anzahl von Wänden aus porösem Material 104, so daß das strömende Wasser gleichmäßiger über den gesamten Kanal verteilt ist, um einen engen Kontakt mit der Gesamtoberfläche der Fasern 122 der Sperre zu erzielen, wie in Figur 26 dargestellt ist. Zwei oder mehrere Wände des Sperrmaterials 104 können mittels Nieten 106 in Zwischenbereichen miteinander verbunden sein, wie in Fig. 21 dargestellt ist.

Wie in Figur 26 dargestellt ist, handelt es sich bei dem Material 104 um lose gepacktes Fasermaterial. Die Fasern 122 sorgen für einen großen Oberflächenbereich, damit Flora und andere Organismen an den Fasern 122 haften können und eine größere Chance für den Kontakt mit den Schadstoffen im Wasser erhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform sorgt das poröse Material 104 für einen siebenmal größeren Oberflächenbereich als derjenige des Querschnitts des Materials 104.

In einer alternativen, in Figur 22 dargestellten Ausgestaltung wird an Stelle des oberen Schwimmers 102 gemäß Figur 21 ein einem Gitternetzsegment 70 ähnlicher Schwimmer 112 verwendet. Die alternative Ausführungsform weist des weiteren Bolzen 114 und Verstärkungsplatten 116 zur Verbindung benachbarter Abschnitte der Wände 104 der porösen Sperrwände 104 auf.

Die Sperrenabschnitte 46 sind, wie Figur 23 zu entnehmen ist, zu Bündeln zusammengebunden. Beim Aufstellen werden die Sperren 46 losgebunden, und der Bodenballast 110 zieht die Sperre 46 auf den Boden des Kanals 36.

Wie Figur 24 zeigt, weist die Sperre 46 nach vollständigem Entfalten des weiteren einen Ballast 120 im Zwischenbereich zwischen dem oberen Schwimmer 102 und der Bodenkette 110 auf. Der Mittelballast 120 hält die poröse Sperre bei niedriger Wasserhöhe in vertikaler Stellung, wie Figur 25 zeigt.

Die porösen Sperren 46 werden unter überwiegend anaeroben Bedingungen installiert, welche durch die Matte aus schwimmenden Wasserpflanzen 72 und Gitternetzen 32 verursacht werden. Hierdurch wird verhindert, daß sich dicker aerober Schlamm auf den porösen Sperren 46 ablagert, und die offene Struktur wird aufrechterhalten, damit ein enger Kontakt zwischen dem Schmutzwasser und dem dünnen anaeroben Mikro-Schlamm auf den Fasern 122 möglicht ist. In den meisten Teichen befindet sich die Mehrzahl der das Wasser aufbereitenden Organismen auf dem Boden des Teiches, so daß nur wenig Wasser mit den Mikroorganismen in Kontakt steht. Bei der porösen Sperre 46 fließt das Wasser durch die Wände des Sperrmaterials 104, wodurch die Möglichkeit zum Kontakt mit Mikroorganismen wesentlich verbessert und ein Verstopfen durch das Ablagern von schwerem Schlamm verhindert wird. Wie in Figur 26 dargestellt ist, ermöglichen die Sperren-Fasern 122 den freien Fluß durch die poröse Sperre 46 und sorgen für einen großen Oberflächenbereich, auf dem sich die Mikroorganismen anlagern können.


Anspruch[de]

1. Reversibles schwimmendes Gitternetzsegment (70) mit:

einem Sperrabschnitt;

Anschlußabschnitten (78), welche sich von den Enden des Gitternetzsegmentes und unter einem Winkel von mehr als 0º gegenüber der Längsachse des Sperrabschnitts erstrecken, wobei die Anschlußabschnitte fingerartige Abschnitte (78) mit durchgehenden Öffnungen aufweisen, so daß die fingerartigen Abschnitte in fingerartige Abschnitte (78) eines benachbarten Gitternetzsegmentes (70) derart eingreifen, daß die Öffnungen zueinander ausgerichtet sind, wobei die Gitternetzsegmente durch Einführen eines Verbindungselementes (80) in die Öffnungen der fingerartigen Abschnitte (78) benachbarter Gitternetzsegmente (70) verbindbar sind; und

Schwimmkammern (76), die entlang des Sperrabschnitts des Gitternetzsegmentes (70) derart voneinander beabstandet sind, daß die Schwimmkammern (76) bei Verbinden des Gitternetzsegmentes (70) mit dem benachbarten Gitternetzsegment (70) und Falten der Segmente um die verbundenen fingerartigen Abschnitte (78) die Schwimmkammern (76) eines benachbarten, verbundenen Gitternetzsegmentes (70) nicht berühren.

2. Schwimmendes Pflanzen-Einschluß-System mit reversiblen schwimmenden Sperren (70), die Schwimmeinrichtungen (76), um den Sperren Auftrieb zu verleihen, und ineinandergreifende Endabschnitte (78) aufweisen, wobei die ineinandergreifenden Endabschnitte (78) durch ein hohles Verbindungsrohr (80) verbunden sind, welches in zueinander ausgerichtete Öffnungen der ineinandergreifenden Endabschnitte (78) benachbarter Sperren (70) eingeführt ist, so daß Z-förmig gefaltete Bündel (88) gebildet sind, wobei die Z-förmig gefalteten Bündel (88) mit benachbarten Z-förmig gefalteten Bündeln (88) mittels in die Verbindungsrohre (80) eingeführter U-förmiger Bolzen (82) verbunden sind, so daß die Sperren (70) eine im wesentlichen quadratische Einschlußzone ausbilden.

3. Schwimmendes Wasserpflanzen-Einschluß-System mit in einer schwimmenden Gitternetzstruktur (32) miteinander verbundenen schwimmenden Sperrsegmenten (70), wobei die Sperrsegmente Schwimmeinrichtungen (76), um den Sperrsegmente (70) Auftrieb zu verleihen, und Endabschnitte (78) aufweisen, wobei die Endabschnitte Eingriffinger mit durchgehenden Öffnungen aufweisen und wobei die Sperrsegmente (70) mit einem benachbarten Sperrsegment (70) durch ein ein hohles Verbindungsrohr (80) verbunden sind, welches durch die Öffnungen in den Eingriffinger (78) geführt ist, so daß ein Z-förmig gefaltetes Bündel (88) gebildet ist, und wobei die Z-gefalteten Bündel (88) mit benachbarten Z-förmig gefalteten Bündeln (88) mittels durch die hohlen Verbindungsrohre (80) des Z-förmig gefalteten Bündels (88) und der benachbarten Z-förmig gefalteten Bündel (88) geführten U-Bolzen (82) derart verbunden sind, daß durch Auseinanderfalten der miteinander verbundenen Z-förmig gefalteten Bündel (88) eine Gitternetzstruktur (32) gebildet ist.

4. Schwimmfähiger, Gitternetze enthaltender Abschnitt für eine eine Wasserbiomasse einschließende Gitternetzstruktur mit

einem sich im wesentlichen linear erstreckenden Element (70), das zwei Enden und Schwimmeinrichtungen (76) besitzt, um dem linearen Element Auftrieb zu verleihen, wobei die Schwimm- einrichtungen (76) Schwimmkammern (76) innerhalb des linearen Elementes (70) zwischen den beiden Enden (78) des linear Elementes aufweisen, wobei das lineare Element (70) einen Gelenkabschnitt (78) an jedem der beiden Enden besitzt und der Gelenkabschnitt jeweils vorragende Gelenkscharnieren (78) aufweist, wodurch eine Vielzahl von Gitternetzsegmenten (70) mittels eines in Öffnungen in den vorragenden Gelenkscharnieren (78) des Gelenkabschnittes eingesteckten Stiftes gelenkig verbindbar und kompakt aufeinanderliegend faltbar sind.

5. Schwimmende Wasserbiomasse einschließende Sperrzelle (32) mit

zumindest drei Gitternetzsegmenten (70) nach Anspruch 4, wobei die vorragenden Gelenkscharniere (78) eine Öffnung definierende Abschnitte aufweisen, wobei die Gitternetzsegmente (70) Ende-auf-Ende-liegend mittels miteinander verbundener Gelenkscharniere (78) benachbarter Segmente (70) verbunden sind und wobei Gelenkhohlrohre (80) durch drei zueinander ausgerichtete Gelenkscharniere (78) geschoben sind, so daß die Segmente (70) zur Ausbildung einer geschlossenen Zelle (32) verbunden sind, und wobei die Gelenkabschnitte ermöglichen, daß die Gitternetzsegmente (70) aneinander und im wesentlichen parallel zueinander linear faltbar sind, wenn sie nicht zur Bildung einer geschlossenen Zelle verbunden sind.

6. Netzwerk aus schwimmende Wasserbiomasse einschließenden Sperren mit

einer Vielzahl von Einschluß-Gitternetzsegmenten (70) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Segmente zur Bildung eines Netzwerkes aus Zellen verbunden sind, um eine schwimmende Wasserbiomasse einzuschließen.

7. Verfahren zum Aufstellen eines schwimmenden Einschlußsystems an einem Aufstellungsort mit den Arbeitsschritten:

Anbringen eines schwimmenden Sperrsegmentes (70) an benachbarten Sperrsegmenten (70) durch Einführen eines hohlen Verbindungsrohres (80) durch eine Öffnung an den Eingriffenden der Sperrsegmente, so daß ein Z-förmig gefaltetes Bündel (88) gebildet ist; Transportieren der Z-förmig gefalteten Bündel (88) zum Aufstellungsort;

Anbringen benachbarter Z-förmig gefalteter Bündel (88) durch Einsetzen eines U-Bolzens (82) durch die hohlen Verbindungsrohre (80) der Z-förmig gefalteten Bündel (88) und der benachbarten Z-förmig gefalteten Bündel (88);

Schleppen der verbundenen Z-förmig gefalteten Bündel (88) auf die Wasseroberfläche;

Spannen der befestigten Z-förmig gefalteten Bündel (88) seitlich zur Schlepprichtung, um die Wasseroberfläche abzudecken;

Hinzufügen Z-förmig falteter Bündel (88), bis eine eine ausreichende Anzahl zur Bildung eines die Wasseroberfläche abdeckenden, entfalteten Gitternetzes (32) angebracht ist und

Sichern des entfalteten Gitternetzes (32) am Ufer.







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