Biologischer Reduktor organischer Zersetzungsstoffe im Originalzustand,
im Folgenden „BRoZiO" genannt, beispielsweise für Fischhaltungen aller
Art.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein/e Reduktions-Verfahren
und Vorrichtung für organische Zersetzungsstoffe wie tierische Ausscheidungen
in Form von Kot und Urin sowie eiweißhaltiger Schleimhauterneuerungen der Außenschleimhaut
und der Darmschleimhaut, z.B. bei den Fischen im Originalzustand. Ein weitere Ausscheidung
bei den Fischen ist das durch die Kiemen an das Wasser abgegebene Ammonium, das
sich durch den Verfahrensvorgang in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
im BRoZiO, sehr rasch zum Ammoniak zersetzt. Die organischen Zersetzungsstoffe setzen
sich dann am Boden des BRoZiO ab und können als natürlicher Pflanzendünger
im Haus und Garten genutzt werden.
Exkurs
Da ich weder im Handel ein gattungsgemäßes Gerät entdeckt
habe, noch es in mir zugänglicher Literatur über eine auch nur im Ansatz
ähnliche Reduktion organischer Zersetzungsstoffen publiziert wurde, soll im
Folgenden ein natürlicher biologisch-ökologischer Vorgang zur erörternden
Erklärung der vorliegenden Erfindung herangezogen werden.
Biologisch, weil der BRoZiO auf Grund biologisch natürlicher
Gesetzmäßigkeiten funktioniert, denn Anziehungskräfte wirken überall,
im Universum und in einem Atom. Im BRoZiO sind es die zwischenmolekularen Anziehungskräfte,
die stoffspezifisch sind und bei einem Trennen/Zerreißen/Zerbrechen der Stoffe
freigesetzt und neu gebunden werden.
Bei festen Stoffen ist die Verbindungsenergie am höchsten. Dann
folgen die flüssigen und gasförmigen Stoffe, wobei jeder Stoff in den
einzelnen Gruppen seine eigene, stoffspezifische Anziehungskraft hat. Alle und Alles
zieht sich an, allerdings unterschiedlich stark.
Wenn gegenläufige, höhen- oder seiten-versetzte, Luftmassen
aneinander vorbeiströmen so wird an ihren aktiven Strömungsflächen
ständig Energie gebunden und freigesetzt, die aktive Verbindungsenergie. Je
heftiger die Fronten sind, desto mehr Verbindungsenergie wird freigesetzt. Sie wird
in der Atmosphäre gespeichert und entlädt sich dann, je nach elektrischer
Leitfähigkeit der Luft mal früher mal später, sichtbar in Form von
Blitzen und hörbar als Donner, wenn die Luft in Vakuum zerreißt und sich
sofort aufeinander-prallend vereinigt, ein ständiges Trennen und verändertes
Neuverbinden.
Luftmassen sind es, die sich an den Oberflächen von natürlichen
stehenden Gewässern reiben und damit Oberflächenströmungen erzeugen.
Da in natürlichen stehenden Gewässern es keine Oberflächenströmung
ohne eine Tiefenströmung geben kann, so stellt sich nach einer gewissen Winddauer
eine Zirkulation des Wassers ein. Die Oberflächenströmung und die Tiefenströmung,
sie sind entgegengesetzt. Wenn die Winde sich vom Westen nach Osten bewegen, dann
ist auch die Oberflächenströmung vom Westen nach Osten und die "Tiefenströmung
vom Osten nach Westen. Zwischen den beiden Strömungen, in der Aktivfläche,
kommt es ständig zum Trennen und verändertem Neuverbinden, zur Frei/Neufestsetzung
der Verbindungsenergie, die eine Art aktivierende Lebensenergie ist, welche die
Zersetzung vom Ammonium zu Ammoniak zu beschleunigen vermag.
Wird eine gewisse Konzentration an Ammoniak im Wasser (Aquarium, Fischhalterungen
und Gartenteiche) überschritten, so erkranken Fische an den Kiemen und sterben.
Die Natur scheint es so eingerichtet zu haben, dass es in natürlichen Gewässern
so gut wie nie zum Fischüberbesatz kommen kann, es sei denn, der Mensch überdüngt
die Gewässer und es kommt dann als Folge zum zeitlich versetzten übernatürlichen
Nahrungsüberangebot. Eine tödliche Folge ist die „Überproduktion"
der organischen Zersetzungsstoffe durch die im Wasser lebenden Tiere, insbesondere
des für Fische giftigen Ammoniaks. So gesehen ist Ammoniak ein natürlicher
Wachstumsregulator.
In den Jahreszeiten, in denen die Gewässer eisfrei sind, findet
nicht nur oberflächlich ein Gasaustausch statt, sondern automatisch auch eine
Oberflächen- und eine Tiefenströmung. Dadurch gelangt nicht nur Sauerstoff
in größere Tiefen, sondern die an den Strömungsflächen der gegenläufigen
Strömungen aktivierten organischen Zersetzungsstoffe auch. Sie lagern sich
dann in Nischen und Ruhezonen am Boden der natürlichen Gewässer ab und
werden dort von spezifischen Bakterien bis hin zum Endprodukt, zu mineralisierten
Sedimenten zersetzt.
In den Jahreszeiten, in denen die Gewässer zufrieren, findet
in ihnen nur unzureichend ein Gasaustausch statt, denn die Luftbewegung erreicht
nur die Eisoberfläche und nicht das Wasser. So gibt es keine Oberflächenströmung
und folglich auch kein Tiefenströmung. Die Zirkulation bleibt aus und damit
auch die Sedimentierung. Die organischen Zersetzungsprodukte wie Kot, Urin werden
nicht weiter ausreichend zersetzt, bzw. zirkulations- und energetisch bedingt nicht
zum Gewässerboden transportiert. Sie bleiben teilweise im Wasser bei den Fischen
„stehen" und erhöhen somit ihre Konzentration, bzw. ihre toxische
Wirkung auf die Fische. Auch für die Oxidation von Ammoniak wird weiterhin
der knapp werdende Sauerstoff benötigt, so dass das in Nitrit/Nitrat oxidierte
Ammoniak vielen ums Leben kämpfenden Bakterien als Sauerstofflieferant dient,
wobei wiederum das giftige Ammoniak entsteht und die Kiemen der Fische problematisch
belastet, so dass sie evolutionstechnisch bedingt, gelernt haben ihre Atemfrequenz
und ihren Stoffwechsel bei unter 5°C automatisch zu minimieren.
Reduktion, weil der BRoZiO organische Zersetzungsstoffe, insbesondere
in Aquarien, Fischhaltungen und Gartenteichen, auf ein Minimum reduziert, so dass
beispielsweise Ammoniak im Wasser nicht mit handelsüblichen Reagenzmitteln
nachgewiesen werden kann.
Durch die erfindungsgemäße technische Nutzmachung der o.g.
biologisch-ökologischen Gesetzmäßigkeiten wird erreicht, dass Überbesatzungen,
wie sie in Aquarien, Fischhaltungen und Gartenteichen oft statt finden, nicht gleich
zu irreparablen Problemen führen.
Ferner kann der BRoZiO für bereits Ammoniak belastete Aquarien,
Fischhaltungen und Gartenteiche als schnelle Abhilfe dienen.
Vorbeugend eingesetzt, bewirkt der BRoZiO, dass die Fische gesund
und munter und durch die gute Kondition bedingt auch weitgehend resistent gegen
Krankheiten bleiben.
Die Reduktion der organischen Zersetzungsstoffe durch den BRoZiO ist
nicht jahreszeitlich gebunden. In dem BRoZiO werden ständig zwei gegenläufige
Strömungen erzeugt, so dass, wie es in natürlichen Gewässern auch
der Fall ist, zwischen den Strömungsflächen, in der Aktivfläche,
ständig zur Frei- und veränderter Neufestsetzung von Verbindungsenergie,
einer Art Aktivierungsenergie, kommt.
Da Ammonium (NH3) leichter ist als Wasser (H2O) und Ammoniak (NH4)
dagegen schwerer, so nehme ich an, dass eine „Aufladung" in den aktivierenden
gegenläufigen Strömungsflächen stattfindet. So mögen es die
vier Wasserstoffatome des Ammoniak sein, die dadurch eine erhöhte Anziehungskraft
erhalten und von der Ruhezone förmlich angezogen werden. In der Ruhezone nimmt
die Konzentration von Ammoniak und anderen organischen Zersetzungsstoffen zum Boden
hin zu, was für deren höhere Dichte oder Gewicht spricht. Hier scheint
es einen direkten Zusammenhang zwischen der unterschiedlichen Verbindungskraft bei
unterschiedlichen Molekülen zu geben.
„Die Gleichgesinnten halten zusammen", das heißt, dass
H2O und NH3/4 getrennte Wege gehen. Das unbelastete Wasser bleibt zunächst
im oberen Bereich der Ruhezone und das Ammonium und das Ammoniak sowie andere organische
Zersetzungsprodukte geschichtet im Bodenbereich der Ruhezone. Mit zunehmender Menge
der organischen Zersetzungsstoffe wird das unbelastete Wasser aus der Ruhezone verdrängt,
so dass nach einer gewissen Zeit nur noch pflanzliche und organische Zersetzungsstoffe
in sehr hoher Konzentration in der Ruhezone des BRoZiO vorhanden sind, so dass sie
regelmäßig entfernt werden sollten. Da sie einen hohen Anteil an Stickstoff
beinhalten, eigenen sie sich hervorragend als Pflanzendünger.
Organische Zersetzungsstoffe, weil der BRoZiO hauptsächlich organische,
wasserstoffgebundene Zersetzungsstoffe wie Ammonium, welches zu 80% durch die Kiemen
der Fische ausgeschieden wird, beschleunigt in Ammoniak zersetzt und in der Ruhezone
ablagert. Weil Kot, Urin, Körperreste und Kadaver organische Zersetzungsstoffe
sind, die sich in Stickstoffe zersetzten. Sie werden dann teilweise sedimentiert
und mineralisiert, wobei ein Teil davon als Luftstickstoff freigesetzt wird und
an einer anderen Stelle und zu einer anderen Zeit, vom Blitz getroffen, sich erneuernd
in den ewig verändernden Kreislauf des Stickstoffes einbringt um irgendwann
wieder zu organischen Zersetzungsstoff zu werden...
Im Originalzustand, weil der BRoZiO keine chemischen Zusatzstoffe
für seine reduzierende Funktion der organischen Zersetzungsstoffe benötigt
oder verwendet. Das Wasser und die organischen Zersetzungsstoffe bleiben im Originalzustand.
Was sich ändert, ist deren Konzentration. Im Wasser nehmen die organischen
Zersetzungsstoffe ab und in der Ruhezone des BRoZiO zu, ohne eine Veränderung
des Originalzustandes des Wasser und seiner Stoffe zu bewirken.
Stand der Technik
Alle handelsüblichen Geräte zur Wasserbehandlung tangieren
die vorliegende Erfindung nicht, denn sie behandeln nicht die Ursachen, sondern
die Symptome. Sie versuchen nachträglich die durch bestimmte Ursachen entstandene
Probleme zu lösen ohne die Ursachen zu beseitigen, immer und immer wieder,
mal gut mal schlecht und ein anderes Mal schaffen sie neue, für die Fische
oft tödliche Probleme, die meistens auf schlechte Wasserqualität zurückzuführen
sind:
Zum Entfernen von fischhaltungsbedingten Wasserverschmutzungen in Aquarien, Fischhaltungen
und Gartenteichen sind unzählige im Handel befindliche Filter bekannt und im
Einsatz.
Grundsätzlich kann ein Filter alle Wasserverschmutzungen zurückhalten,
die größer sind als die Durchlässigkeit der Filtermaterials, so dass
mit dem Verschmutzungsgrad des Filtereinsatzes seine Filtrierfeinheit
immer höher wird, bis er irgendwann dann gesättigt ist und ausgewechselt,
bzw. rückgespült werden muss.
Zu dieser Filtergruppe gehören die einfachen Filter mit einem
Filz- oder Kunststoffeinsatz, der nach einer Sättigung ausgewechselt werden
sollte. Ist der Filtereinsatz aus Kunststoff oder gar Edelstahlgewebe, kann dieser
bei Sättigung ausgewaschen und wieder verwendet werden. Ein komfortabler Filter
innerhalb der mechanischen Filter ist der Rückspülfilter. Sein Filtereinsatz
besteht aus Kunststoff, meistens jedoch aus Edelstahl, so dass er eine recht lange
Lebensdauer hat und nach der Sättigung durch Rückspülen wieder einsatzbereit
ist. Die Rückspülung erfolgt meistens durch Aufdrehen und Schließen
des Ablassventils.
Diese rein mechanische Filtergruppe ist für Aquarien, Fischhaltungen
und Gartenteiche nur bedingt geeignet, denn die Giftstoffe wie z.B. die Wasserstoff
gebundenen Stickstoffe, wie Ammoniak, können sie aus dem Wasser nicht entfernen
und verschmutzen auch recht schnell und oft überraschend, so dass es dann zu
ernsthaften Problemen kommt. Das Wasser zirkuliert dann nicht mehr und „kippt
um" oder die Aquarien, die Fischhalterungen oder die Gartenteiche laufen beim Fehlen
entsprechender Wasser-Niveauschalter leer.
Eine andere Gruppe in der Wasseraufbereitung stellen die Ionentauscher,
Katalysatoren oder Ausfällungsgeräte dar. Ein Ionentauscher tausch die
Ionen aus, Salz gegen Kalk, der nach der Sättigung des Kunstharzes mit einer
Salzlösung ausgespült wird.
Ein Katalysator kann bestimmte Stoffe neutralisieren, wie z.B. eine
Opferanode aus Magnesium, die mit Kohlensäure reagiert und diese bindet, so
dass die Kohlensäure dann für unerwünschte Reaktionen, z.B. mit den
Wasserleitungen, nicht mehr zur Verfügung steht.
Zu den Ausfällungsgeräten gehören u.a. die endeisenden
Geräte. Durch Sauerstoffzugabe, z.B. aus Kaliumpermanganat, kommt es zur Eisenoxidation,
welches sich dann durch einen mechanischen Filter, z.B. einen Sandfilter, herausfiltrieren
lässt. Es ist eine sehr aufwendige, sehr kostspielige und nur wenig brauchbare
Methode der Wasseraufbereitung in Aquarien, Fischhaltungen und Gartenteichen, weshalb
sie auch kaum praktische Verwendung findet.
Da Ammoniak giftig für die Fische ist und zu dessen Zersetzung
zum Nitrat Sauerstoff verbrauchende Bakterien nötig sind, die große Ansiedlungsflächen
benötigen, hat man die sogenannten Bio-Filter erfunden. Ein Bio-Filter ist
kein rein mechanischer Schmutzfilter und auch kein reiner Zersetzungsstoffumwandler,
sondern eine Kombination von beiden.
In der Natur erfüllt der Boden diese Funktion auch. Das mit tierischen,
pflanzlichen, industriellen und anderen Verunreinigungen belastete Wasser sinkt
durch den Mutterboden ins Grundwasser. Alle im Wasser ungelösten Schwebestoffverunreinigungen,
die größer sind als die Durchlässigkeit des Mutterbodens werden von
diesem zurückgehalten, so dass sich schon nach relativ geringer Tiefe, ca.
10 cm, hauptsächlich nur noch klares Wasser abwärts bewegt. Die im Mutterboden
vorhandenen Bakterien zersetzen die meisten organischen und pflanzlichen Zersetzungsstoffe
in die Pflanzen als Nahrung dienenden Bestandteile oder mineralisieren diese- bis
auf das Nitrat!
Nitrat gelangt bis in das Grundwasser, wo sich keine entnitrifizierenden
Bakterien befinden. Dieses Nitrat befindet sich dann in unserem Trinkwasser und
könnte langfristig zu unvorhersehbaren Problemen führen, denn zu hohe
Nitratbelastungen in der Schweinezucht führen bekanntlich zu Wachstumsstörungen
und anderen Abartigkeiten.
Da Bio-Filter hauptsächlich mit oxidierenden Bakterien arbeiten,
so können diese nur unzureichend – wenn überhaupt –, Nitrit
oder Nitrat entfernen, denn dazu bedürfte es sauerstofffreier bzw. sauerstoffarmer
Zonen im Bio Filter, wo sich entnitrifizierende Bakterien ansiedeln und das Nitrat
zu Luftstickstoff zersetzen könnten. Somit ist ein Bio-Filter kein Stickstoffvernichter,
sondern ein Stickstoffwandler, denn er wandelt das hochgiftige Ammoniak in das weniger
giftige Nitrit, bzw. Nitrat um und belässt es im Wasser. Weil Bakterien relativ
große Ansiedlungsflächen benötigen, verwendet man z.B. Schaumstoffmatten
mit großen Oberflächen als Ansiedlungsflächen für Bakterien.
Die nitrifizierenden Bakterien siedeln sich dort an und oxidieren das vorbeifließende
Ammoniak zuerst zu Nitrit und dann eine andere Gruppe von Bakterien zu Nitrat, denn
Bakterien sind Spezialisten und so gibt es für jede Aufgabe die darauf spezialisierten
Bakterien. Die einen machen aus Ammoniak Nitrit und die anderen aus Nitrit Nitrat,
welches im Wasser verbleibt. Das Nitrat soll dann von den, meist nur unzureichend
vorhandenen Pflanzen, „endgelagert" werden. Sind Pflanzen nicht in ausreichender
Menge vorhanden, steigt die Nitratkonzentration bedenklich an, so dass nur ein Wasserwechsel
notwendige Abhilfe schaffen kann. Andernfalls reagieren Fische auf zu hohe Nitratkonzentrationen
mit Wachstumsstörungen. Sie kommen zwar zum Fressen, doch richtig fressen wollen
und können sie nicht. Die Folge sind Wachstumsstörungen, Schwächungen
und schließlich sekundär Pilz- und Parasitenbefall, der dann meistens
tödlich endet.
Eine weitere Entwicklung der Bio-Filter ist durch
eine Strudel (Vortex) Vorschaltung erfolgt. Ein Strudel ist eine Wasserdrehung,
die sich um die eigene Achse dreht. Es ist handelsüblich ein zylindrisches
Gefäß, welches unten konisch zusammenläuft und am Boden mit einem
Schmutzpartikelchenablass ausgestattet ist.
Das Wasser wird seitlich eingeleitet und – höhenversetzt
– wieder seitlich, meist gegenüberliegend, abgeleitet, so dass dadurch
eine Drehung des Wassers um die eigene Achse entsteht, ein Strudel eben. Durch die
höhere Fließgeschwindigkeit am Rande des Strudels und durch die Anziehungskraft
der Erde sowie die daraus resultierende Fliehkraft, sammeln sich alle Schmutzpartikelchen,
die schwerer sind als Wasser, in der Mitte des Strudels und sinken dann in dem trichterförmigen
Boden zum Grund hin, wo sie sich absetzen und regelmäßig weggespült
werden. Da diese Schmutzpartikelchen nicht von dem Filtermaterial des Bio-Filters
aufgenommen werden müssen, erhöhen sich damit die Standzeiten der Bio-Filter
erheblich, was auch erwünschenswert ist, denn bei jeder Reinigung des Filtermaterials
der Bio-Filter werden auch nitrifizierende Bakterienkulturen zerstört und es
dauert dann eine gewisse Zeit, bis sie sich wieder neu etabliert haben.
Eine moderne Entwicklung in der Wasseraufbereitung sind UV-Wasseraufklärer
und Ozon-Generatoren, die zusätzlich zu den o.g. Filtersystemen hinzugefügt
werden und meistens mehr Schaden anrichten als Nutzen.
UV-Wasseraufklärer erzeugen Ultra Violette Strahlung, welche
sämtliche Bakterien, Schwebealgen und Kleinstlebewesen abtötet, bis hin
zur Sterilität des Wassers, in dem dann auch Pflanzen und Fische nur noch vor
sich hin vegetieren. Selbst die robusten Seerosen wachsen nur kümmerlich und
blühen kaum. Obwohl das UV behandelte Wasser klar ist, ist es nicht gesund,
denn ihm fehlen sämtlich Organismen, die ein Ökosystem benötigt um
autonom zu funktionieren. Wenn UV-Bestrahlung, dann nur sehr vorsichtig und in geringer
Dosis.
Die Ozongeneratoren erzeugen das sehr giftige Ozon, einen sehr reaktionsfreudigen
Sauerstoff. Er greift bzw. oxidiert alles, was oxidierbar ist! Er oxidiert Metalle
und Kunststoffe, er schädigt Algen, Pflanze und alle Bakterien, auch die nützlichen.
Er greift die Schleimhäute der Fische an sowie das Hämoglobin in deren
roten Blutkörperchen. Solche Fische ersticken von innen her, denn die Sauerstoffversorgung
funktioniert, bedingt durch das geschädigte Hämoglobin, nicht ausreichend
so dass die Fische verkümmern und eingehen. Da Ozongeneratoren noch recht wenig
erprobt sind, sollten sie, wenn überhaupt, nur sehr vorsichtig eingesetzt und
weiter von kompetenten und seriösen Fachleuten getestet werden, bevor sie ahnungslosen
Fischfreunden als Problemlöser verkauft werden.
Da weder UV-Wasseraufklärer noch Ozongeneratoren den Originalzustand
des Wassers herstellen bzw. aufrecht erhalten können, ist deren Einsatz in
diesen o.g. Ökosystemen zumindest sehr fraglich.
Der Originalzustand des Wassers in Aquarien, Fischhalterungen und
Gartenteichen sollte weitgehend erhalten werden, denn nur dann ist es möglich,
dass sich dauerhaft ein gesundes und ausgewogenes Ökosystem entwickeln und
stabilisieren bzw. etablieren kann.
Wird auch nur ein Parameter, z.B. durch Ultra Violettes Licht oder/und
Ozon, Chemiezusätze oder Medikamente, verändert, so löst dies eine
Folgenreaktion aus. Das ganze Ökosystem gerät durcheinander und es dauert
dann einige Wochen oder gar Monate, bis es sich wieder stabilisiert bzw. etabliert
hat.
Problem
Jedes Problem hat eine Ursache, auch in der Fischhaltung. Leider sind
es fast immer und überall, auch in der Fischhalterung, die Symptome, die „bekämpft"
werde und nicht deren Uraschen.
Die Hauptursache für Probleme in Aquarien, Fischhaltungen und
Gartenteichen sind hauptsächlich organische Zersetzungsstoffe, die Stickstoffe,
insbesondere das Wasserstoff gebundene Ammonium und das Ammoniak. Am Anfang steht
das Ammonium, es wird von den Fischen über deren Kiemen an das Wasser abgegeben
und es entsteht bei dem Stoffwechsel der Fische, bei der Zersetzung der Eiweiße,
bzw. der Proteine.
Aus Ammonium wird dann, wenn genügend Aktivierungsenergie und
„Raum" vorhanden ist, durch Reaktion mit Wasserstoff Ammoniak. Andernfalls
haben stickstoffhaltige organische Verbindungen eine sehr große ökotoxikologische
Bedeutung. Es sind Wachstumsregulatoren. Die organischen Stickstoffverbindungen
sind es, die einen Fischüberbesatz in Aquarien, Fischhalterungen und Gartenteichen
verhindern.
Die Fischbesatzdichte hängt unmittelbar von der Konzentration
der organischen Stickstoffverbindungen im Wasser ab. Das heißt: Je mehr Fische
sich im Wasser befinden, desto toxischer wird die Stickstoffkonzentration, desto
schwächer das Wachstum, desto schlechter der Gesundheitszustand. Je weniger
Fische sich im Wasser befinden, desto untoxischer ist die Stickstoffkonzentration,
desto besser das Wachstum, desto besser die Gesundheit der Fische.
Aufgabe
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Elimination der organischen
Zersetzungsstoffe, insbesondere der der organischen Stickstoffverbindungen wie Ammonium
und Ammoniak im Anfangsstadium.
Probleme lassen sich grundsätzlich vermeiden, wenn man deren
Ursachen eliminiert. Voraussetzung für eine erfolgreiche Ursachenelimination
ist das exakte Erkennen der Problemursachen im Anfangsstadium, im Stadium des Entstehens,
denn „Ungeborene weinen nicht". Keine Ursache, keine Folge und folglich auch
kein Problem.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die sich im Wasser befindenden
organischen Zersetzungsstoffe, insbesondere Ammonium und Ammoniak, bereits im Anfangsstadium
aus dem Wasser entfernt und somit eliminiert werden.
Dies wird dadurch erreicht, dass in der verfahrensgemäß
ausgestalteten Vorrichtung gegenläufige Strömungen erzeugt werden, wobei
die Tiefenströmung mindestens eine Öffnung zur Ruhezone passiert und zwischen
der Oberflächenströmung und der Tiefenströmung sich eine Aktivfläche
befindet, die eine Art Aktivierungsenergie entstehen lässt, die das Ammonium
beschleunigt zu Ammoniak zersetzt und dessen Gewicht erhöht, so dass das Ammoniak
sich rasch zum Boden der Ruhezone absinkt.
Da sich in der Ruhezone kaum freier Sauerstoff befindet, bleiben die
Stickstoffe in der Ruhezone unoxidiert. Sie liegen dort als organische Zersetzungsstoffe
und Amonium bzw. Ammoniak vor und werden regelmäßig durch Leeren der Ruhezone
eliminiert.
Dadurch erreichen sie den Lebensraum der Fische nicht und die toxische
Belastung des Wassers bleibt weitgehend aus, was gravierend zum Wohlbefinden der
Fische beiträgt.
Vorteile/Optionen
Dadurch dass das Ammoniak im Wasser auf einen Wert sinkt, der sich
mit im Handel befindenden Reagenzien nicht nachweisen lässt, bleibt der Oxidations-,
bzw. Nitrifikationsprozes weitgehend aus und es befindet sich dann automatisch kaum
Nitrat im Wasser, welches dann von Algen und Pflanzen problemlos aufgenommen und
eingebunden wird.
Auch durch Ammoniak bedingte Kiemenkrankheiten, bzw. Wachstumsstörungen
der Fische bleiben beim Einsatz der verfahrensgemäßen Vorrichtung, dem
BRoZiO, aus.
Ein weiterer positiver Nebeneffekt ist die Senkung des Algenwachstums,
denn Algen benötigen Stickstoff für ihr Wachstum, Stickstoff, den der
BRoZiO bereits in der Entstehungsphase durch Reduktion dem Wasser entzogen und separiert
hat.
Da das separierte Ablasswasser einen hohen Stickstoffanteil hat, eignet
es sich sehr gut als Pflanzendünger, so dass der BRoZiO auch als eine Verfahren
zur Herstellung vom Pflanzendünger bezeichnet werden kann.
Ferner kann die Aktivfläche des BRoZiO Verfahrens auch zur vitalisierend-gesundheitsfördernden
Vorrichtung z.B. für Bäder aller Art, ausgestaltet sein.
Zeichnungen
Ein Funktionsbeispiel und ein Ausführungsbeispiel sind in den
beiden Hand-Zeichnungen, Zeichnung 1 und Zeichnung 2, dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erörtert und erläutert.
Zeichnung 1
Zeichnung 1 stellt eine Funktionsskizze dar. Zu sehen ist ein Querschnitt
durch ein natürliches Gewässer, beispielsweise durch einen Binnensee.
Die Windrichtung 1 ist mit einem Pfeil 1 gekennzeichnet
und kommt aus der westlichen Richtung.
Je stärker der Wind weht, desto welliger wird die Wasseroberfläche
2, desto stärker drückt der Wind 1 das Wasser gegen
das gegenüberliegende Ufer, so dass der Wasserspiegel am Ostufer höher
ist als am Westufer. Beide, der Wind 1 und insbesondere der daraus resultierende
Wasserspiegelunterschied bewirken, dass am Ostufer eine Abwärtsströmung
4.3 entsteht. Sie 4.3 setzt sich dann über die Tiefenströmung
4.2 in Richtung Westufer fort wo sie 4.2 in die Aufwärtsströmung
4 übergeht. Die Aufwärtsströmung 4 erreicht dann
am Westufer die Wasseroberfläche 2 und wird erneut von Wind
1 erfasst und weiter in Richtung Ostufer beschleunigt, so dass die Strömung
immer stärker wird und die Wellen immer höher.
Die Geschwindigkeit der Strömung ist an der Wasseroberfläche
2 am höchsten und nimmt mit zunehmender Tiefe ab, bis hin zum Stillstand
in Nischen und Löchern der Ruhezone 6.
Durch das Reiben des Windes an der Wasseroberfläche
2 findet ein intensiver Gasaustausch statt. Da die Wasserlöslichkeit
des reaktionsträgen Stickstoffes nur halb so hoch ist wie die des reaktionsschnellen
Sauerstoffes, nimmt das Wasser den Sauerstoff aus der Luft bevorzugt auf, so dass
nicht nur Fische aktiver werden, sondern auch nitrifizierende Bakterien. Da die
meisten Bakterien im Gewässer standortgebunden sind, hat es die Natur so eingerichtet,
dass sie Nahrung, wie beispielsweise Ammonium und Ammoniak, mittels des Windes bzw.
mittels der daraus resultierenden Strömungen, zugeführt bekommen.
Da nicht nur Bakterien, sondern auch Wasserpflanzen zu den benötigten
Nährstoffen nicht hingehen können, muss die Nahrung zu ihnen kommen. Strömungen
sind da ein gutes Transportmittel, denn sie befördern die Nährstoffe dort
hin wo sie benötigt werden, zum Gewässerboden 3.
Neben der allgemein bekannten Anomalie des Wassers, durch die das
Wasser die höchste Dichte bei +4 Grad Celsius erreicht und folglich nicht vom
Boden her aufwärts einfriert und somit erst dadurch Leben im Wasser ermöglicht,
gibt es noch eine weitere; Das Wasser reinigt sich selbst. Man muss es nur genügende
Zeit ruhen lassen. Verschmutztes Wasser wird wieder sauber, wenn es ein gewisse
Zeit „gestanden" hat. Es reinigt sich von der Oberfläche her zum Boden
hin. Am Boden setzen sich dann die Verunreinigungen ab.
Dieses Phänomen hängt mit der Oberflächenspannung,
bzw. mit den Kohäsionskräften zusammen. Das Wasser hat die Eigenschaft,
dass es sich zusammenzieht, auch im All verliert es diese Eigenschaft nicht. Fällt
ein Tropfen Wasser auf eine Fläche, verteilt er sich nicht über diese,
sondern nimmt die Form einer Kugel an, eines Körpers mit der kleinsten Oberfläche.
Diese Anziehungskraft wirkt nur nach innen, vereinigend, aufbauend und zusammenhaltend.
Ein Eimer voll Wasser ist im übertragenen Sinne auch nur ein großer Wassertropfen.
Das Gleich gilt – und davon gehe ich aus –, auch für jedes andere
Gewässer.
Auch hier wirken die gleichen Anziehungskräfte der Wasserstoffmoleküle
nach innen gerichtet und somit verdrängend für Verunreinigungen. Die Verunreinigungen
werden förmlich aus dem Wasser herausgepresst. Sie werden gezwungen das reine
Wasser zu verlassen und z.B. an die Innenwand einer Wasserleitung angelagert. Im
Aquarium, in Fischhalterungen, in Gartenteichen und in anderen Gewässern sind
es die Wände und der Baden Grund, wo die grenzflächenaktiven Verunreinigungen
abgelagert werden.
Dieser Selbstreinigungseffekt des Wassers wird in der Aktivfläche
5 beschleunigt.
Da die Oberflächenströmung 4.1 grundsätzlich
der Tiefenströmung 4.2 entgegengesetzt ist, entsteht zwischen den
beiden Strömungen 4.1/4.2 eine Aktivfläche
5, die eine Art Aktivierungsenergie hervorbringt, die mit der Anziehungskraft
der Wasserstoffmoleküle einhergeht, so dass dann rasch aus Ammonium Ammoniak
wird und welches dann mit anderen grenzflächenaktiven organischen Zersetzungsstoffen
zum Boden hin absinkt. Durch die abwärts gerichtete Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit
der Strömungen 4.1/4.2 und aufgrund der Erdanziehungskraft
und der daraus resultierenden Trägheit der Masse, sammeln sich diese organischen
Zersetzungsstoffe in den ruhigen Zonen des Wassers, am Gewässerboden, und setzen
sich dort ab, um ihren Zweck zu erfüllen, zunächst den Bakterien, dann
den Algen, Pflanzen, Kleintieren, Fischen und schließlich auch dem Menschen
als Nahrung zu dienen, bzw. in den ewigen Kreislauf des Lebens aufgenommen zu werden.
Zeichnung 2
Zeichnung 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Es handelt sich um eine rechteckige oder zylindrische Vorrichtung,
welche geschlossen, offen oder abgedeckt gehalten werden kann. Für die Funktion
der Vorrichtung ist es nicht relevant. Die Vorrichtung besteht vorzugsweise aus
nicht rostendem Material wie Kunststoff oder Edelstahl. Aus zwei Hauptteilen gefertigt,
wird sie durch Flanschen 13 verbunden.
Die Vorrichtung ist mit Zuläufen 8 und darunter liegenden
Abläufen 9 versehen, wobei die Abläufe 9 wesentlich
größer sind als die Zuläufe 8. Unten am Boden, vorteilhaft
an der tiefsten Stelle der Vorrichtung, befindet sich eine Entleerung
10. Die Entleerung 10 befindet sich auf der gleichen Seite wie
die Zu- und Abläufe 8/9.
Etwa im unteren Drittel der Vorrichtung befindet sich ein Trennboden
11, der beispielsweise eine quer von Seite zu Seite verlaufende Öffnung
12 vorzeigt. Der Trennboden 11 schließt zu allen Seiten dicht
ab und ist beispielsweise herausnehmbar.
Vorteilhaft ist die etwaige Drittelung der Vorrichtung, jedoch nicht
zwingend notwendig. Bei einer etwaigen Drittelung stellt das obere Drittel die Oberflächenströmung
4.1 dar. Die Oberflächenströmung 4.1 wird durch den
Zulauf 8 erzeugt. Der Zulauf 8 kann durch eine Pumpe oder durch
Höhenunterschied erfolgen.
Die Oberflächenströmung 4.1 geht am Ende der Vorrichtung
über eine Abwärtsströmung 4.3 in die Tiefenströmung
4.2 über zum Ablauf 9 hin. Ein Teil der
Tiefenströmung 4.2 geht in die Aufwärtsströmung
4 über und wird in die Zirkulation aufgenommen, bis schließlich
auch diese die Vorrichtung über de Ablauf 9 verlässt und das
Aquarium, die Fischhaltung oder den Gartenteich erreicht.
Zwischen der Oberflächenströmung 4.1 und der Tiefenströmung
4.2 befindet sich die Aktivfläche 5 der genannten Strömungen
4.1/4.2.
Die dabei erzeugte Aktivierungsenergie unterstützt bzw. beschleunigt
die Zersetzung des Ammonium in Ammoniak. Die aktivierten, Wasserstoff gebundenen
Stickstoffe werden über de Öffnung 12 des Trennbodens
11 von der Ruhezone 6 regelrecht angezogen und lagern sich dann
dort ab, bis sie diese dann ganz ausfüllen und durch Entleerung 10
entfernt werden.
Im unteren Drittel befindet sich ein Trennboden 11. Er
11 trennt die Unterschicht der Tiefenströmung 4.2 von der
Ruhezone 6 und er 11 verbindet sie ständig trennend miteinander
durch die Öffnung 12. Der Trennboden 11 kann verschiedene
Öffnungen an verschiedenen Stellen vorweisen und eine den Öffnungen angepasste
Stärke haben. Relevant ist es, dass der Trennboden 11 eine nahezu
strömungsfreie Ruhezone 6 hervorbringt. Das ist notwendig, weil sonst
die organischen und die anorganischen grenzflächenaktiven Zersetzungsstoffe
von der Strömung mitgenommen werden und sich nicht verfahrensgemäß
am Boden 7 der Ruhezone 6 der erfindungsgemäß ausgestalteten
Vorrichtung sammeln würden.
Die anorganischen und insbesondere die organischen Zersetzungsstoffe,
wie die Wasserstoff gebundenen Stickstoffmoleküle werden durch die manuelle
Entleerung 10 aus der Ruhezone 6 hinausgespült. Die Entleerung
10 kann durch ein Elektroventil auch zeitgesteuert werden, so dass eine
Entleerung auch voll automatisch stattfinden kann.
Der Standort kann so gewählt werden, dass die notwendige Oberflächenströmung
4.1 durch Höhenunterschied, ein Gefälle also, erreicht wird.
Das herausströmende Wasser 9 muss dann mittels einer Pumpe dem Gewässer
zugeführt werden.
Ein weiterer Standort wäre direkt am Aquarium, an der Fischhalterung
oder am Gartenteich selbst, über der Wasseroberfläche als Wasserfall gestaltet
und somit auch als Sauerstoffspender. Unter der Wasseroberfläche positioniert,
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine hermetische Abdeckung vor.
Die Strömung erzeugt dann eine Pumpe und zum Entleeren wird ein Schlauch verwändet.
Auch ein Entlüftungsventil 14 wird hierbei benötigt.
Die Vorrichtung kann auch vor oder nach einem Filter bzw. vor oder
nach einem Bio-Filter installiert sein:
Vor einem Bio-Filter installiert, übernimmt die vorliegende Vorrichtung zusätzlich
zur Elimination der Wasserstoff gebundenen organischen Zersetzungsstoffe im Originalzustand
die Aufgabe eines o.g. Strudels, er verschmutzt dann eher und muss folglich öfter
entleert und eventuell zusätzlich gereinigt werden.
Nach einem Bio-Filter installiert, eliminiert die Vorrichtung, bis
auf mikrofeine Schwebestoffe, fast ausschließlich die Wasserstoff gebundenen
organischen Zersetzungsstoffe im Originalzustand, insbesondere das Ammonium und
das Ammoniak, so dass eine Reinigung der Vorrichtung nicht erforderlich ist. Es
reicht dann ein regelmäßiges Entleeren der sich in der Ruhezone
6 befindenden Zersetzungsstoffe völlig aus.
Vorzugsweise sollte der BRoZiO aus zwei Hauptteilen mit integrierten
Teil-Trennböden gefertigt sein und dann, mit einer Dichtung versehen, verflanscht
werden.
Aus Edelstahl gefertigt, kann der BRoZiO eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer
haben.
- 1
- Windrichtung; Der von W nach O fett gezeichnete Pfeil, stellt die Windrichtung
dar.
- 2
- Wasseroberfläche; Die Wasseroberfläche ist leicht wellig fett dargestellt.
- 3
- Gewässerboden; Der Gewässergrund ist unregelmäßig fett gezeichnet
und als Gewässerboden bezeichnet, da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auch vom Boden die Rede ist.
- 4
- Aufwärtsströmung; Mit Aufwärtsströmung wird die aufsteigende
Tiefenströmung an ihrer Kehrtwende bezeichnet und ist als bogenförmiger
Pfeil dargestellt.
- 4.1
- Oberflächenströmung; Die Oberflächenströmung verläuft
vom W nach O und ist durch einen sich unter der Wasseroberfläche befindenden
waagerechten Pfeil dargestellt.
- 4.2
- Tiefenströmung; Die Tiefenströmung verläuft vom Osten nach Westen
und ist durch sich unter der Oberflächenströmung befindenden Pfeile gekennzeichnet.
- 4.3
- Abwärtsströmung; Mit Abwärtsströmung wird die absteigende
Tiefenströmung an ihrer Kehrtwende bezeichnet und ist als ein bogenförmiger
Pfeil dargestellt.
- 5
- Aktivfläche; Unter Aktivfläche sind hier die beiden sich ständig
gegeneinander verschiebenden Flächen zwischen der Oberflächen- und der
Tiefenströmung zu verstehen. Es ist die untere Fläche der Oberflächenströmung
und die obere Fläche der Tiefenströmung, die sich ständig verwirbelnd
trennen und neu verbinden.
- 6
- Ruhezone; Als Ruhezone sind Vertiefungen, Löcher und Nischen am Gewässergrund
bezeichnet, die eigentlich nur beruhigte Zonen sind. In der Vorrichtung ist es die
strömungsfreie Zone, die sich unter dem Trennboden befindet.
- 7
- Organische Zersetzungsstoffe; Sie sind als fette Punkte dargestellt.
- 8
- Zulauf; Damit ist der Wassereingang in die Vorrichtung gemeint.
- 9
- Ablauf; Damit ist der Wasserausgang aus der Vorrichtung hinaus gemeint.
- 10
- Entleerung; Damit ist der Schmutzwasserablauf gemeint und an der tiefsten Stelle
der Vorrichtung eingezeichnet.
- 11
- Trennboden; Der Trennboden ist im unteren Drittel der Vorrichtung als eine fette,
im ersten Drittel unterbrochene Linie eingezeichnet. Die Unterbrechung stellt die
Öffnung 12 bzw. die Verbindung zur Ruhezone dar, durch die die organischen
Zersetzungsstoffe im Originalzustand in die Ruhezone gelangen und sich dort dann
absetzen.
- 12
- Öffnung; Es ist eine rechteckige, querverlaufende Verbindungsöffnung
zur Ruhezone 6.
- 13
- Flansch; Bei zweiteiliger Herstellung ist eine Flanschverbindung zu bevorzugen.
- 14
- Entlüftungsventil; Optional, beim hermetisch geschlossener Vorrichtung
erforderlich.