In der zweiten Projektphase starte ich mit der technischen Planung der Durchlauf- und Kreislaufanlagen. Eine Fischzuchtanlage setzt sich aus dem Lebensraum, dem Wasserdurchsatz und der Wasseraufbereitung zusammen. Ich spezifiziere für Sie das Equipment, also die Maschinen, Becken, Beckeneinbauten, Füllkörper, Rohrleitungen und Formstücke (Luft und Wasser), ausführlich in tabellarischen Übersichten, technischen Zeichnungen und Prozessdiagrammen; Systembeschreibungen sind selbstverständlich ebenfalls eine Option. 

Meine tabellarischen Angaben enthalten Hersteller, Preise, Abmessungen, Anschlüsse, Kapazität, Leistung, Hydraulik und Verbräuche. Zusammenfassend zeige ich die Investitionsausgaben (Capex) und die Betriebskosten (Opex) der Fischzuchtanlagen auf. Als Freiberufler verkaufe ich kein Equipment. Auf Basis meiner Spezifikation können Sie eigenhändig einkaufen. Gerne unterstütze ich Ihren technischen Einkauf!

Meine Fischzuchtanlagen zeichnen sich durch artspezifische Auslegung (Lebensraum, Wasseraufbereitung), praxisgerechte Bewirtschaftung (Zugänglichkeit, Steuerung) und Minimierung von Investitionsausgaben (Verfahrenstechnik, Bau) und Betriebskosten (Low-Head Design, hydraulische Verweilzeit) aus. Design und Engineering basieren auf einer soliden Produktionsplanung, einer akkuraten Auslegung und Kombination der Verfahrenstechnik sowie auf bewährten Komponenten ausgewählter Hersteller. Die Auslegung oder die Bewertung der Verfahrenstechnik erfolgt insbesondere auf Basis von Fischart, Futtergabe und Wasserfluss. 

Fischbecken


Aufzuchtbecken

Der Wasserstand kann in Becken für Fischbrut und Fingerlinge, die oberirdisch und vollständig oberhalb der Wasseraufbereitung positioniert werden, mittels Schwenkrohrabläufen oder verschieden hohen Innenrohren von Teleskopabläufen variiert werden. Beide Ablauftypen bieten die Möglichkeit zur Spülung und zur kompletten Entwässerung der Fischbecken. Der Zulauf zu den Fischbecken muss zwingend unter der Wasseroberfläche erfolgen, wenn mit Sauerstoff übersättigtes Wasser eingespeist wird. Mein Partner für GFK-Becken ist SDK Sp. z o. o.

Rundbecken

Die Selbstreinigung beruht auf dem sogenannten „Teetasseneffekt“. Sedimente konzentrieren sich im Zentrum des Rundbeckens. Für große Behälter nutze ich das „Cornell-Dual-Drain“ Design, bei dem 10-20 % des Abflusses über den Bodenablauf jedoch der Hauptanteil über den Seitwandablauf geführt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit kann bei gleichem Wasserdurchsatz über Justierung des Zulaufs entsprechend Fischart und Fischgröße variiert werden. Auf der Nordhalbkugel muss das Wasser im Uhrzeigersinn fließen (Corioliskraft). 

Fließkanäle

Mit Hilfe von Trenngittern werden Fließkanäle in Produktionseinheiten unterteilt. Zwischen den Abteilen sehe ich Beruhigungszonen vor, in denen Sedimente in Kotgruben gesammelt werden. Meine „Raceways“ statte ich mit Ablaufkisten aus, über die sowohl der Schmutzfilm von der Wasseroberfläche als auch der Bodensatz kontinuierlich entwässert werden. Für Strömungsgeschwindigkeiten in Kanälen plane ich minimal 5 besser jedoch +10 cm/s. 

Wasseraufbereitung


Mechanische Filter

Sediment- & Schwebstoffentnahme

Während des Produktionsprozesses akkumulieren Partikel im Wasser. Mikrosiebtrommelfilter entnehmen Schwebstoffe. Kleinere Filterporengrößen erhöhen die Entfernungsrate nur bis zu einem gewissen Grad. Siebgrößen von unter 60 µm verbessern die Feststoffentnahme nicht mehr. Mein Partner für Mikrosiebtrommelfilter ist die OOO Merke (FAIVRE Sas). Sedimente aus dem Rückspülwasser der Trommelfilter können im Rahmen der Abwasseraufbereitung mit Hilfe von Absetzbecken oder Siebbandfiltern entnommen werden. 

Feinschwebstoffentnahme

Die Feinschwebstofffracht wird in meinen geschlossenen Kreislaufanlagen in getauchten Fest-Bett-Bio-Reaktoren (FBBR) kontrolliert. Für den Rückspülvorgang statte ich FBBR mit einer Luftspülung aus. Die Entwässerung kann wegen einer guten Zugänglichkeit zu Klappen, Hähnen und Rohrleitung bestens kontrolliert werden. Mein Partner für HEL-X Füllkörper ist die Christian Stöhr GmbH & Co.KG.

Biofilter

Nitrifikation

Im Wasser gelöste Stoffe werden durch Bakterien abgebaut. Die Nitrifikation ist die bakterielle Oxidation von fischtoxischem Ammoniak über Nitrit zu Nitrat. Für Nitrifikation und Entgasung setze ich vorrangig „Moving“-Bett-Bio-Reaktoren (MBBR) ein. Den Füllgrad des MBBR plane ich mit etwa 40%, so dass eine Reserve von 10% Füllkörpern bzw. 20% Filterleistung zur Verfügung steht. Die großzügige Dimensionierung der Rückhaltegitter garantiert eine ausreichende Durchmischung der Füllkörper. Einen Teilstrom führe ich zum Zweck der Feinschwebstoffentnahme über getauchte Fest-Bett-Bio-Reaktoren (FBBR) mit sich anschließender Tropfkörperentgasung. 

Denitrifikation

Die Nitratkonzentration kann entweder über Wasseraustausch ausgedünnt oder durch bakterielle Denitrifikation verringert werden. Eine sinnvolle Einbindung der Denitrifikation in die Wasseraufbereitung minimiert den mittleren Bedarf für Wasserversorgung und Abwasserentsorgung auf 40-80 %. Bei Bedarf kann die Wasserversorgung über eine anteilige Wiederverwendung des zentral biologisch (Denitrifikation) und chemisch (Phosphatfällung) aufbereiteten Abwassers weiter reduziert werden. 
Mein Partner für HEL-X Biofiltermaterial ist die Christian Stöhr GmbH & Co.KG.

Physikalische Aufbereitung

Belüftung

Die Belüftung versorgt Fische und Bakterien mit Sauerstoff und entgast unerwünschte Gase wie das Kohlendioxid. Meine Fischzuchtanlagen kombinieren Druckluftbelüftung, Tropfkörper und Sauerstoffverfahren. Die Ersatzgebläse binde ich in mein Fischzuchtanlagen-Design ein.

Die Gebläse müssen frische Luft ansaugen, um einen CO2-Kurzschluss zu verhindern. Die maximale Kohlendioxidkonzentration für Raumluft darf 1500 ppm nicht überschreiten. Der Luftabzug muss somit am Besten im Bereich der Druckluftbelüftung und der Tropfkörper installiert werden. Mein Partner für HEL-X Tropfkörperpackungen ist die Christian Stöhr GmbH & Co.KG und für Radialventilatoren zur Niederdruckbelüftung der Tropfkörper die Elektror airsystems GmbH.

Für den Drucklufteintrag verwende ich D-REX AusströmerMAGNUM Ausströmer und AirRex Rohrleitungssysteme. Für kleine, variable Volumenströme bis zu einer Druckstufe von 250 mbar kommen frequenzgeregelte Seitenkanalverdichter zum Einsatz. Für größere Kreislaufanlagen projektiere ich Drehkolbengebläse. Meine Partner für Ausströmersysteme sind die OTT System GmbH & Co. KG, für Seitenkanalverdichter die Elektror airsystems GmbH und für Drehkolbengebläse die Aerzener Maschinenfabrik GmbH.

Sauerstoffverfahren

Soweit ausreichend kommen in meinen Fischzuchtanlagen für den Sauerstoffeintrag zentrale Niederdruckbegaser zum Einsatz. Für meine Durchlaufanlagen eignen sich drucklose, mechanische  Sauerstoffeintragsgeräte. Mein Partner für Sauerstoffeintragsgeräte ist die OOO Merke (LINN Gerätebau GmbH).

Die Notsauerstoffversorgung (LOX!) muss bei niedrigem Sauerstoffgehalt, niedrigem Füllstand, niedrigem Luftdruck und Funktionsstörungen von Pumpen, Gebläsen und der elektrischen Anlage automatisch auslösen.

UV Desinfektion

Die Bestrahlung mit UV-Licht soll fakultativ pathogene Keime auf ein Limit von etwa 10000 KBE/ml reduzieren. In Kleinkreislaufanlagen und im Bruthaus integriere ich geschlossene UV-Reaktoren in das Rohrleitungssystem. Für größere Volumenströme verwende ich UV-Reaktoren für offene Kanalsysteme. Mein Partner für UV-Systeme ist die ULTRAAQUA A/S.

Chemische Verfahren

Ozonierung

Die Ozonierung dient nicht nur der Keimreduktion. Darüber hinaus baut Ozon organische Verbindungen wie Gelbstoffe ab, die Wassertrübung wird dadurch erheblich reduziert. Weiterhin fördert der Eintrag von Ozon die Nitritoxidation und erhöht das Redoxpotential. In meinen Kreislaufanlagen ozonisiere ich insbesondere den stark mit Keimen belasteten Abfluss aus der Denitrifikation.

Für die Ozonreaktion setze ich auf höchst effiziente Druckbehälter. Das Ozon wird unter hohem Druck (2 bar) über einen Injektor im Bypass zum Ozonreaktor eingetragen. Der Ablauf aus dem Ozonreaktor speist in meinen Kreislaufanlagen die Festbettreaktoren, wodurch deren Sauerstoffversorgung und Retention von Feinschwebstoffen optimiert wird. Mein Partner für Ozongeneratoren ist die Xylem Water Solutions Deutschland GmbH.

pH Stabilisierung

Im Rahmen der Nitrifikation, genauer bei der Umwandlung von Ammonium zu Nitrit, werden Wasserstoffionen frei. Der pH-Wert wird in meinen Kreislaufanlagen über die bedarfsgerechte Dosierung von Weißkalk oder Natron geregelt. 

Mit Hilfe des Denitrifikationsvorgangs kann der pH-Wert als Ausgleich zur Nitrifikation weitgehend stabilisiert werden. Denitrifikanten müssen mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen wie Melasse oder Ethanol versorgt werden. Diese Bakterien verarbeiten den Kohlenstoff unter Verbrauch von chemisch gebundenem Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser.

Mein Partner für Kompaktdosierstationen und Dosieranlagen ist die sera GmbH.

Wasserrezirkulation


Pumpen

Geringe Förderhöhen („Low-Head“) und der Einsatz von vertikalen Propellerpumpen kennzeichnen meine großen Kreislaufanlagen. Meine Raceway Loops© rex-m  statte ich darüber hinaus mit Mammutpumpen zur hydro-pneumatischen Förderung aus. Horizontale Propellerpumpen realisieren den Wasserfluss und somit adäquate Strömung in meinen großen Durchlaufanlagen, die nahezu keine geodätische Förderhöhe aufweisen. Tauchmotorpumpen und trocken aufgestellte Pumpen plane ich für kleine Fischzuchtanlagen, Filter im Bypass und im Bereich Abwasser. 

Die Funktion von Rezirkulationspumpen muss überwacht werden. Wenn Fischbecken lediglich über eine Pumpe versorgt werden, integriere ich die Ersatzpumpe sicherheitshalber via Wechselschaltung in mein Fischzuchtanlagen Design. Wenn eine Pumpe für mit 2 Pumpen betriebene Fischbecken ausfällt, können die Becken wenigstens mit einer Pumpe betrieben werden, bis dass die Ersatzpumpe installiert worden ist. Bei geringem Fischbestand kann eine Wasserförderung mit einer Pumpe unter Umständen ausreichend sein.

Hochdruckpumpen werden für die Ozoninjektion, die Rückspülung von Trommelfiltern und die Förderung von Brunnenwasser vorgesehen. 
Mein Partner für Pumpen ist die KSB AG.

Rohrleitung

Bis Nennweite DN250 eignen sich PVC Druckleitungen und Druckformstücke sowohl für den Wasser- als auch für den Lufttransport. PVC Abflussleitungen und Formstücke sind bis DN 500 verfügbar. Mein Partner für PVC Rohrleitung ist die LA.RE.TER. Spa.

Für größere Nennweiten im Bereich Wasser plane ich Rohrleitungen aus Polyethylen oder Kanäle. Den Aufwand für Rohrleitungen und Kanäle reduziere ich in meinem Kreislaufanlagen Design Circular Tank Twins© rex-m auf ein Minimum. Die Wasserführung in meinen Fließkanal-Durchlaufanlagen verzichtet komplett auf Rohrleitungen und Kanäle.