Systeem voor het reinigen van uit een stal af te voeren lucht.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het reinigen van uit een stal af te voeren lucht.
Stallen, zoals voor pluimvee, varkens of pelsdieren,
<EMI ID=1.1>
geventileerd te worden. De daarbij naar de omgeving af te voeren uit een stal afkomstige hoeveelheid lucht (in de
orde van 100.000 - 200.000 m<3>/uur) bevat veel stof. Wan-
neer in de stal pluimvee wordt gehouden, kan dit stof bijvoorbeeld bestaan uit voerdeeltjes, stro, houtkrullen,
veren, pluisjes of dons, terwijl in het geval van een varkensstal het stof in hoofdzaak zal bestaan uit droogvoerdeeltjes. Het stof kan door kontakt met de uitwerpselen
van de dieren een hoog ammoniakgehalte hebben. Daarnaast
is ook gasvormige ammoniak in de uit de stal af te voeren
lucht aanwezig.
In de nieuwe milieuverordeningen is de uitstoot van
stof en ammoniak streng aan banden gelegd, zodat bijzon-
dere maatregelen vereist zijn om aan de verordeningen te kunnen voldoen.
Er zijn reeds systemen bekend voor het verwijderen
van stof uit stallucht door deze lucht in kontakt te brengen met water, maar deze systemen hebben het bezwaar
dat zij snel dichtslibben en derhalve veel onderhoud vergen, wat hoge kosten met zich meebrengt. Een ander bezwaar van de bestaande systemen is dat de wisselwerking tussen het water en de stoffige lucht te wensen overlaat, waardoor het rendement van de bestaande reinigingssystemen slechts matig is.
De uitvinding beoogt de genoemde bezwaren van de bekende systemen te ondervangen, en verschaft daartoe een systeem met een in hoofdzaak vertikaal gericht luchtafvoerkanaal waarin een doorlatende kontaktmassa is geplaatst die zich over de gehele doorlaat van het luchtaf-voerkanaal uitstrekt, waarbij aan de stroomafwaartse zijde van de kontaktmassa een of meer sproeiers zijn aangebracht voor het besproeien van de kontaktmassa met een vloeistof, zoals water of een waterig mengsel, en waarbij de kontaktmassa een aantal door onderling verbonden ribben gevormde kontaktelementen met een open struktuur omvat, welke kontaktelementen zijn opgesloten in een door een roostervormig materiaal begrensde ruimte.
De op de kontaktmassa gesproeide vloeistof zal druppelsgewijs door de kontaktmassa stromen, en doet aan de stroomopwaartse zijde van de kontaktmassa een over de dwarsdoorsnede van het luchtafvoer gelijkmatig verdeeld druppelbed ontstaan, waarbij de druppels zich in tegengestelde richting t.o.v. de afgevoerde lucht bewegen. De grotere stofdeeltjes in de lucht worden door de vloeistofdruppels ingevangeh en verwijderd, terwijl kleinere stofdeeltjes en in de lucht aanwezige gassen, zoals ammoniak, bij de doorgang door de kontaktmassa in de vloeistof worden opgenomen en afgevoerd. Bij proefnemingen is gebleken dat door de beschreven kontaktmassa een zeer gelijkmatige verdeling van de vloeistof over de kontaktmassa wordt bereikt, alsmede een zeer innig kontakt tussen de af te voeren lucht en de vloeistof.
Een uit dergelijke kontaktelementen opgebouwde kontaktmassa heeft slechts een zeer geringe luchtweerstand.
Door de kontaktelementen in een willekeurige oriëntatie op te sluiten in de ruimte volgt de vloeistof in de kontaktmassa zeer grillige wegen, waardoor het kontakt tussen de af te voeren lucht en de vloeistof, en daarmee het reinigende effekt, optimaal is.
In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de kontaktelementen met bewegingsvrijheid opgesloten in de ruimte. Als gevolg van de op de kontaktelementen werkende krachten van de opgesproeide vloeistof en de langsstromende lucht zullen de kontaktelementen, die door hun open struktuur een zeer gering eigen gewicht hebben, tijdens bedrijf van het systeem t.o.v. elkaar bewegen. Dit heeft een sterk zelfreinigend effekt, en hiermee wordt dichtslibben van de kontaktmassa geheel voorkomen.
Voor een gering eigen gewicht van de kontaktelementen zijn deze voorts bij voorkeur vervaardigd van een kunststof. Doelmatig bestaan de kontaktelementen uit een aantal, bijvoorbeeld drie, ringvormige ribben met een in hoofdzaak gelijke diameter, welke ribben evenwijdig aan en achter elkaar met de middelpunten op een centrale as onderling zijn verbonden door een aantal, bijvoorbeeld vier, in hoofdzaak rechte ribben die evenwijdig zijn gericht aan de centrale as, waarbij tenminste één ringvormige rib is verstevigd door een of meer, bijvoorbeeld twee, elkaar kruisende diametrale ribben.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het luchtafvoerkanaal aan de stroomopwaartse zijde van de kóntaktmassa een in hoofdzaak rechte bocht. Hiermee wordt bereikt, dat de lucht in hoofdzaak loodrecht op het uit de kontaktmassa tredende druppelbed terechtkomt, waardoor nog voor de kontaktmassa het grootste gedeelte van het stof uit de lucht in de vloeistof terechtkomt. Bij voorkeur is de bocht in het luchtafvoerkanaal op enige afstand van de kontaktmassa aangebracht, zodat eerst aan de stroomopwaartse zijde van de kontaktmassa een volledig druppelbed kan worden gevormd voordat de druppels een zijwaartse kracht ondervinden van de afgevoerde lucht.
Het vloeistofverbruik van het reinigingssysteem volgens de uitvinding kan bijzonder laag worden gehouden doordat het luchtafvoerkanaal aan de stroomopwaartse zijde van de kontaktmassa is voorzien van een vloeistofafvoer naar een of meer met elkaar in verbinding staande opvangputten, welke d.m.v. een leiding waarin een pomp is opge-nomen in verbinding staan met de of elke vloeistofsproeier. Aldus wordt een gesloten vloeistofcirculatie bereikt, waarbij het door de vloeistof ingevangen stof in de opvangputten kan bezinken en de in de vloeistof opgeloste gassen, zoals ammoniak, met behulp van geschikte bacteriën in de opvangputten kan worden afgebroken, terwijl de vloeistof gedurende zeer lange tijd steeds opnieuw kan worden gebruikt.
In een praktische uitvoeringsvorm is voorzien in een eerste opvangput met een overloop naar een tweede opvangput, waarbij de vloeistof voor de of elke vloeistofsproeier wordt opgepompt vanuit de tweede opvangput. Het door de doorgang door de kontaktmassa zuurstofrijke water zorgt ervoor, dat in de eerste opvangput de ammoniak in het water genitrificeerd wordt, terwijl bacteriën in de tweede opvangput de nitraten tot stikstof kunnen afbreken in een in de tweede put bezinkende organische massa. Het bovenwater van de tweede opvangput wordt teruggepompt naar de vloeistofsproeier(s).
Voor het uit de vloeistof verwijderen van grove deeltjes is in de vloeistofafvoer bij voorkeur een filter opgenomen.
De uitvinding wordt in het navolgende nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin:
fig. 1 schematisch een dwarsdoorsnede toont van het systeem volgens de uitvinding, aangebracht in een varkensstal; fig. 2 een uitvoeringsvorm van een kontaktelement toont; fig. 3 een schematische dwarsdoorsnede van een systeem volgens de uitvinding voor toepassing in een pluimveestal toont; en fig. 4 een schematisch vooraanzicht toont van het systeem van fig. 3.
In de verschillende figuren hebben gelijke verwijzingscijfers betrekking op gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke functie.
Fig. 1 toont een gedeelte van een varkensstal 2 met een rooster 4 waarop de varkens zijn gehuisvest, een ruimte 6 via welke lucht door het rooster 4 kan worden aangezogen, een plafond 8 en een centrale afzuigkoker 10 met een geregelde klep 12 voor het afvoeren van lucht uit de stal 2. De afzuigkoker 10 gaat over in een luchtafvoerkanaal 14 waarin een ventilator 16 is aangebracht. De ventilator 16 zorgt voor een stroming van de lucht in het luchtafvoerkanaal 14 in de richting van de pijlen 18. In het luchtafvoerkanaal is een kontaktmassa 20 aangebracht die zich over de gehele doorlaat van het luchtafvoerkanaal
14 uitstrekt. De kontaktmassa wordt gevormd door een draagrooster 22 waarop kontaktelementen 24 zijn aangebracht, waarbij aan de bovenzijde een tweede rooster 26 is aangebracht voor het opsluiten van de kontaktelementen 24.
Aan de stroomafwaartse zijde van de kontaktmassa 20 zijn een aantal sproeiers 28 aangebracht, die een water kunnen sproeien over de gehele oppervlakte van het rooster 26. Het gevolg hiervan is, dat het door de kontaktmassa tredende water aan de stroomopwaartse zijde van de kontaktmassa 20 over de gehele dwarsdoorsnede van het luchtafvoerkanaal 14 een druppelbed 30 vormt. Het druppelbed 30 wordt zijdelings enigszins weggeblazen door de aangevoerde lucht, zoals duidelijk in de figuur is aangegeven. Het grootste gedeelte van het met de afgevoerde lucht meegevoerde stof wordt in het druppelbed 30 in het water opgenomen, en vloeit via een afvoer 32 in een eerste opvangput
34, waar het stof bezinkt.
In de kontaktmassa 20 wordt de afgevoerde lucht zeer goed gemengd met het water, waardoor gassen in de lucht worden opgenomen door het water, en eveneens worden afgevoerd naar de eerste opvangput 34. De afgevoerde lucht is na het passeren van de kontaktmassa 20 nagenoeg geheel schoon en reukloos. De eerste opvangput 34 staat d.m.v. een overloopkanaal 36 in verbinding met een tweede opvangput 38, waarin in een organische massa verdere afbraak van de in de vloeistof opgenomen gassen plaatsvindt. De aldus gereinigde vloeistof wordt d.m.v. een pomp 40 via een leiding 42 toegevoerd aan de sproeiers 28, waardoor een gesloten vloeistofkringloop tot stand is gebracht.
Het kontaktelement 24 dat is getoond in fig. 2, is gevormd door drie ringvormige ribben 44 die onderling zijn verbonden door vier rechte ribben 46, waarbij de middelste ringvormige rib 44 is verstevigd d.m.v. twee rechte diametrale ribben 48. De kontaktelementen 24 kunnen in de kontaktmassa 20 van fig. 1 in een willekeurige oriëntatie zijn aangebracht en met voldoende speling om een onderlinge beweging binnen de ruimte tussen de roosters 22 en 26 als gevolg van de optredende lucht en vloeistofkrachten toe te laten.
Fig. 3 en 4 tonen een gelijksoortig reinigingssysteem als dat van fig. 1 voor toepassing in een pluimveestal 50, waarvan slechts een gedeelte is weergegeven. Een aantal ventilatoren 52 voert via een afvoerkanaal 54 lucht af in de richting van de pijlen 18 door de met een vloeistof besproeide kontaktmassa 20. De door de kontaktmassa 20 gesproeide vloeistof vloeit via een filter 56 voor grove deelt j es nar de eerste opvangput 34 en van daaruit via de overloopleiding 36 naar de tweede opvangput 38, van waaruit het d.m.v. twee pompen 40 en leidingen 42 wordt teruggepompt naar de sproeiers 28.
De organische massa als bezinksel in de tweede op-
<EMI ID=2.1>
te die is gemengd met zeer grote hoeveelheid water, en kan zonder problemen uitgereden worden.
System for cleaning air to be removed from a house.
The present invention relates to a system for cleaning air to be discharged from a stable.
Stables, such as for poultry, pigs or fur animals,
<EMI ID = 1.1>
to be ventilated. The amount of air coming from the shed to the environment (in the
order of 100,000 - 200,000 m <3> / hour) contains a lot of dust. When-
poultry is kept down in the house, this dust may consist of, for example, feed particles, straw, wood shavings,
feathers, fluff or down, while in the case of a pigsty the dust will mainly consist of dry food particles. The dust can get through contact with the feces
of the animals have a high ammonia content. in addition
gaseous ammonia can also be discharged from the house
air present.
In the new environmental regulations, the emissions of
strict restrictions on dust and ammonia, so that special
further measures are required to comply with the regulations.
Systems are already known for removal
of dust from stable air by contacting this air with water, but these systems have the drawback
that they silt up quickly and therefore require a lot of maintenance, which entails high costs. Another drawback of the existing systems is that the interaction between the water and the dusty air leaves something to be desired, so that the efficiency of the existing cleaning systems is only moderate.
The object of the invention is to obviate the above-mentioned drawbacks of the known systems, and for this purpose provides a system with a substantially vertically oriented air discharge channel in which a permeable contact mass is placed which extends over the entire passage of the air discharge channel, on the downstream side of which the contact mass is provided with one or more nozzles for spraying the contact mass with a liquid, such as water or an aqueous mixture, and the contact mass comprises a number of open-structure contact elements formed by interconnected ribs, which contact elements are enclosed in a a grid-shaped material bounded space.
The liquid sprayed on the contact mass will flow dropwise through the contact mass, and on the upstream side of the contact mass, a drip bed is distributed evenly over the cross section of the air outlet, the drops moving in opposite directions to the exhaust air. The larger dust particles in the air are collected and removed by the liquid droplets, while smaller dust particles and air gases, such as ammonia, are taken up and discharged in the liquid as it passes through the contact mass. Experiments have shown that the contact mass described provides a very uniform distribution of the liquid over the contact mass, as well as a very intimate contact between the air to be discharged and the liquid.
A contact mass built up from such contact elements has only very little air resistance.
By enclosing the contact elements in the arbitrary orientation in the space, the liquid in the contact mass follows very irregular paths, whereby the contact between the air to be discharged and the liquid, and thus the cleaning effect, is optimal.
In a preferred embodiment, the contact elements are enclosed in space with freedom of movement. As a result of the forces acting on the contact elements of the sprayed liquid and the air flowing past, the contact elements, which due to their open structure have a very low weight, will move relative to each other during operation of the system. This has a strong self-cleaning effect, and this completely prevents clogging of the contact mass.
For a light weight of the contact elements, they are further preferably made of a plastic. The contact elements expediently consist of a number, for example three, annular ribs with a substantially equal diameter, which ribs are mutually connected parallel to and behind each other with the centers on a central axis by a number of, for instance four, substantially straight ribs which are parallel are oriented to the central axis, at least one annular rib being reinforced by one or more, for example, two intersecting diametrical ribs.
In a preferred embodiment, the air discharge channel on the upstream side of the contact mass has a substantially straight bend. This ensures that the air ends up substantially perpendicular to the trickle bed emerging from the contact mass, so that the bulk of the dust from the air enters the liquid even before the contact mass. Preferably, the bend in the exhaust air duct is arranged some distance from the contact mass, so that a complete trickle bed can be formed on the upstream side of the contact mass before the drops experience a lateral force from the exhaust air.
The liquid consumption of the cleaning system according to the invention can be kept particularly low in that the air discharge channel on the upstream side of the contact mass is provided with a liquid discharge to one or more interconnecting collection wells, which are provided by means of a pipe incorporating a pump communicates with the or each liquid sprayer. A closed liquid circulation is thus achieved, whereby the dust trapped by the liquid can settle in the collection wells and the gases dissolved in the liquid, such as ammonia, can be broken down in the collection wells with the aid of suitable bacteria, while the liquid is continuously can be used again.
In a practical embodiment, a first collection well with an overflow to a second collection well is provided, wherein the liquid for the or each liquid nozzle is pumped up from the second collection well. The oxygen-rich water through the passage through the contact mass causes the ammonia to be nitrified in the water in the first receiving well, while bacteria in the second receiving well can break down the nitrates to nitrogen in an organic mass that settles in the second well. The top water from the second collection well is pumped back to the liquid nozzle (s).
A filter is preferably included in the liquid discharge for removing coarse particles from the liquid.
The invention is explained in more detail below with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 schematically shows a cross-section of the system according to the invention, installed in a pigsty; Fig. 2 shows an embodiment of a contact element; Fig. 3 shows a schematic cross section of a system according to the invention for use in a poultry house; and Figure 4 shows a schematic front view of the system of Figure 3.
In the different figures, like reference numerals refer to like parts or parts with the same function.
Fig. 1 shows a part of a pigsty 2 with a grate 4 on which the pigs are housed, a space 6 through which air can be drawn in through the grate 4, a ceiling 8 and a central extraction duct 10 with a controlled valve 12 for exhausting air from the stable 2. The extraction duct 10 changes into an air discharge duct 14 in which a fan 16 is arranged. The fan 16 provides a flow of air in the exhaust air duct 14 in the direction of the arrows 18. In the exhaust air duct, a contact mass 20 is arranged which extends over the entire passage of the exhaust air duct.
14. The contact mass is formed by a support grid 22 on which contact elements 24 are arranged, a second grid 26 being arranged at the top for enclosing the contact elements 24.
On the downstream side of the contact mass 20, a number of nozzles 28 are provided, which can spray a water over the entire surface of the grid 26. As a result, the water passing through the contact mass passes over the upstream side of the contact mass 20. the entire cross section of the exhaust air duct 14 forms a trickle bed 30. The trickle bed 30 is laterally slightly blown away by the supplied air, as is clearly shown in the figure. The major part of the dust entrained with the exhaust air is taken up in the drip bed 30 in the water and flows via a discharge 32 into a first collection well
34, where the dust settles.
In the contact mass 20, the exhaust air is very well mixed with the water, so that gases in the air are absorbed by the water, and are also discharged to the first receiving pit 34. The exhaust air is almost completely clean after passing the contact mass 20 and odorless. The first receiving pit 34 is positioned by means of an overflow channel 36 in communication with a second collection well 38, in which further degradation of the gases contained in the liquid takes place in an organic mass. The liquid thus cleaned is removed by means of a pump 40 is supplied via a conduit 42 to the nozzles 28, thereby establishing a closed liquid cycle.
The contact element 24 shown in Fig. 2 is formed by three annular ribs 44 interconnected by four straight ribs 46, the middle annular rib 44 being reinforced by two straight diametral ribs 48. The contact elements 24 may be arranged in the contact mass 20 of Fig. 1 in any orientation and with sufficient clearance to allow mutual movement within the space between the grids 22 and 26 due to the air and fluid forces occurring. to leave.
Fig. 3 and 4 show a cleaning system similar to that of Fig. 1 for use in a poultry house 50, only part of which is shown. A number of fans 52 exhaust air through a discharge channel 54 in the direction of the arrows 18 through the liquid-sprayed contact mass 20. The liquid sprayed through the contact mass 20 flows through a coarse particle filter 56 into the first receiving well 34 and from there via the overflow pipe 36 to the second collecting well 38, from which the dmv two pumps 40 and lines 42 are pumped back to the nozzles 28.
The organic mass as sediment in the second
<EMI ID = 2.1>
which is mixed with a very large amount of water and can be applied without any problems.