DE102007029970A1

DE102007029970A1 - Verfahren zur Behandlung von bei der landwirtschaftlichen Tierhaltung anfallender Abluft

Info

Publication number: DE102007029970A1
Application number: DE102007029970A
Authority: DE
Inventors: Egon Schumacher; Wolfgang Meyer
Original assignee: Lubing Maschinenfabrik Ludwig Bening GmbH and Co KG
Current assignee: Lubing Maschinenfabrik Ludwig Bening GmbH and Co KG
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-12-18
Also published as: WO2008151788A1

Abstract

Abluft aus Ställen zur landwirtschaftlichen Tierhaltung ist mit Geruchs- und Schadstoffen belastet, die nur bedingt ins Freie gelangen dürfen. Bekannte Verfahren zur Beseitigung oder mindestens Reduzierung der Schadstoff- und Geruchsstoffbelastung von Stallluft sind sehr aufwendig. Die Erfindung sieht es vor, Schadstoffe und/oder Geruchsstoffe aus Stallabluft mindestens größtenteils zu entfernen, indem die Stallabluft mit einer ozonisierten Flüssigkeit, insbesondere einem ozonaufweisenden Flüssigkeitsnebel, in Kontakt gebracht wird. Hierdurch sind in einem Behandlungsschritt Schadstoffe und Geruchsstoffe in der Stallabluft mindestens so weit reduzierbar, dass sie staatlich vorgeschriebene Grenzwerte nicht übersteigen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von bei der landwirtschaftlichen Tierhaltung anfallender Abluft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der landwirtschaftlichen Tierhaltung, und zwar sowohl die Tierzucht als auch die Tiermast, fällt Abluft an. Diese Abluft, und zwar vor allem Stallabluft, aus dem Agrarbereich enthält sowohl Geruchsstoffe als auch Schadstoffe. Je nachdem, an welchem Standort die Tierhaltung erfolgt, erfordern es gesetzliche Auflagen, die Geruchsstoffe und/oder Schadstoffe mindestens teilweise aus der Abluft zu entfernen, bevor diese ins Freie gelangt.
Wegen der unterschiedlichen Schadstoffe, vor allem aber auch der Geruchsstoffe, die in der Stallabluft enthalten sind, ist bisher nur eine aufwendige, mehrstufige Behandlung von Stallabluft möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Abluft aus landwirtschaftlichen Betrieben, insbesondere Stallabluft, zu schaffen, das einfach und zuverlässig arbeitet.
Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, die Abluft mit einer ozonisierten Flüssigkeit zu behandeln. Eine solche Behandlung kann mit geringem apparativen Aufwand erfolgen. Die Ozonisierung der Flüssigkeit lässt sich einfach vornehmen. Vor allem ist die Prozessführung einfach, wodurch die Behandlung zuverlässig durchführbar ist. Es hat sich schließlich überraschend herausgestellt, dass ozonisierte Flüssigkeit nicht nur alle gängigen Geruchsstoffe, sondern auch Schadstoffe ganz oder zumindest teilweise aus der Abluft aus dem Agrarbereich, insbesondere bei der landwirtschaftlichen Tierhaltung anfallenden Stallabluft, entfernt. Das Ozon in der Flüssigkeit führt außerdem zur Desinfektion, Entkeimung, Sterilisation und/oder Oberflächenreinigung der Abluft, insbesondere der Stallabluft.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Abluft mit vernebelter, ozonisierter Flüssigkeit behandelt wird. Die Flüssigkeit dient dabei als Träger und/oder Transportmittel des Ozons. Durch das Vernebeln bzw. Zerstäuben der ozonisierten Flüssigkeit wird die Oberfläche derselben stark erhöht. Es entsteht dadurch ein die Behandlung der Abluft intensivierender Aktivnebel, der wegen seiner durch die Zerstäubung bzw. Vernebelung entstandenen großen Oberfläche bzw. Grenzfläche zu einem intensiven Kontakt der zu behandelnden Stallabluft mit der vernebelten ozonisierten Flüssigkeit führt. Insbesondere kommt es so zu einer intensiven Reaktion des Ozons in der vernebelten Flüssigkeit mit den zu entfernenden Bestandteilen der Abluft. Beispielsweise werden vom Ozon Stickstoffe und Geruchsstoffe aufoxidiert und dadurch entschärft. Es entstehen aber auch hochreaktive Hydroxyl-Radikale, die weitere Reaktionsketten in Gang setzen, die Schadstoffe in der Stallabluft oder sonstige auf dem Agrarsektor anfallende Abluft und vor allem Geruchsstoffe wirksam beseitigen.
Es ist vorgesehen, dass die Flüssigkeit zunächst ozonisiert und dann zur oder bei der Behandlung der Abluft vernebelt wird. Auf diese Weise wird ein besonders intensiver Kontakt des Ozons mit der zu behandelnden Abluft herbeigeführt, wobei die Ozonisierung der Flüssigkeit vor dem Vernebeln bzw. Zerstäuben einfach und wirksam in herkömmlicher Weise erfolgen kann durch beispielsweise Elektrolyse oder elektrische Entladung in einem Ozongenerator.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht es vor, die zu behandelnde landwirtschaftliche Abluft an der vernebelten und ozonisierten Flüssigkeit entlang zu leiten. Es kommt so zu einem direkten Kontakt der zu behandelnden Abluft mit der ozonisierten Flüssigkeit, wobei die Vernebelung der ozonisierten Flüssigkeit einen Ozonnebel mit einer großen Grenzfläche bzw. Reaktionsfläche schafft, die einen intensiven Kontakt der zu behandelnden Abluft mit der vernebelten und ozonisierten Flüssigkeit, vor allem dem Ozon, herbeiführt und dadurch eine wirksame Benetzung der zu behandelnden Abluft, insbesondere der darin enthaltenen Schadstoffe und/oder Geruchsstoffe mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Ozon in der Flüssigkeit, zustande kommt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zu behandelnde Abluft durch eine Zone vernebelter, ozonisierter Flüssigkeit geleitet wird. Dieses geschieht bevorzugt im Gleichstrom, obgleich die Abluft und der ozonisierte Flüssigkeitsnebel auch im Kreuzstrom oder im Gegenstrom miteinander in Kontakt gebracht werden können. Die Nebelzone der ozonisierten Flüssigkeit führt zu einer räumlichen Verteilung des Ozons, so dass die gesamte durch die Nebelzone hindurchströmende Abluft in Kontakt mit der ozonisierten Flüssigkeit, insbesondere dem Ozon in der Flüssigkeit, kommt und dadurch eine gleichmäßige und zuverlässige Behandlung der Abluft gewährleistet ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, die zu behandelnde Abluft in mindestens einem Abluftkamin mit der vernebelten, ozonhaltigen Flüssigkeit in Kontakt zu bringen. Der Abluftkamin begrenzt die zu behandelnde Abluft, so dass die gesamte durch den Abluftkamin strömenden Abluft auch mit der vernebelten, ozonisierten Flüssigkeit in Kontakt gelangt, und zwar zwangsgeführt. Weil die ozonisierte Flüssigkeit in den Abluftkamin eingedüst wird, entsteht im Abluftkamin ein vorzugsweise über den gesamten Querschnitt desselben gleichmäßiger Nebel ozonhaltiger Flüssigkeit. Es gelangt dadurch zwangsweise die ozonisierte Flüssigkeit mit dem gesamten Abluftstrom in Kontakt, so dass dieser homogen und intensiv mit der Flüssigkeit und insbesondere dem Ozon behandelt wird. Dadurch wird der Luftstrom gleichmäßig von Schadstoffen und/oder Geruchsstoffen befreit. Weil die gesamte Abluft aus einem Stall durch mindestens einen Abluftkamin ins Freie tritt, wird auch die gesamte Abluft von der zerstäubten bzw. vernebelten ozonisierten Flüssigkeit behandelt, indem in jeden einzelnen Abluftkamin des Stalls ozonisierte Flüssigkeit eingesprüht und dabei vernebelt wird.
Die zu behandelnde Abluft tritt aus dem Stall durch den jeweiligen Abluftkamin nach oben aus. Diese Strömung der Abluft kann gegebenenfalls durch mindestens einen Lüfter intensiviert werden. Insbesondere lässt sich durch den Lüfter die Strömungsgeschwindigkeit der Stallabluft durch den Abluftkamin verändern, insbesondere steuern bzw. regeln. Denkbar ist es auch, zusätzlich oder alternativ zum mindestens einen Lüfter im Abluftkamin bzw. Abluftschacht eine Drosselklappe oder dergleichen anzuordnen, wodurch der aus dem jeweiligen Abluftkanal austretende Abluftstrom veränderbar, vorzugsweise regelbar, ist, so dass die Intensität der Behandlung der Abluft durch die vernebelte ozonhaltige Flüssigkeit einstellbar ist.
Die Vernebelung der ozonisierten Flüssigkeit erfolgt mittels Düsen, vorzugsweise Hochdruckdüsen. Diese erzeugen diffuse Flüssigkeitsstrahlen, vor allem zerstäubte Flüssigkeitspartikel bzw. Flüssigkeitstropfen. Dadurch wird eine maximale Oberfläche der ozonisierten Flüssigkeit geschaffen, wobei es gegebenenfalls auch zur Freisetzung des Ozons kommen kann. Die Folge ist eine intensive Behandlung durch einen umfassenden Kontakt der zu behandelnden Abluft mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Ozon.
Beim bevorzugten Verfahren ist vorgesehen, die Düsen, insbesondere die Hochdruckdüsen, so im jeweiligen Abluftkamin anzuordnen, dass der von den Düsen, insbesondere Hochdruckdüsen, erzeugte ozonhaltige Flüssigkeitsnebel im Abluftkamin nach oben strömt, und zwar genauso wie die zu behandelnde Abluft. Dadurch wird die ozonisierte Flüssigkeit, insbesondere frei werdendes Ozon, von der aufsteigenden Abluft mitgenommen. Die Folge ist ein intensiver und lang andauernder Kontakt der zu behandelnden Abluft mit der Flüssigkeit und insbesondere dem Ozon. Dadurch kann eine zuverlässige und gleichmäßige Behandlung der Stallabluft stattfinden, insbesondere ist es so möglich, die Abluft von mindestens einem Großteil der Schadstoffe und der Geruchsstoffe zu befreien, vorzugsweise auch mindestens zu desinfizieren und/oder zu sterilisieren.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass als Flüssigkeit Wasser verwendet wird, und zwar vernebeltes, ozonisiertes Wasser. Wasser ist besonders preiswert und lässt sich gemäß mehreren bekannten Verfahren ozonisieren. Auch das Vernebeln des ozonisierten Wassers ist einfach wirkungsvoll möglich.
Bevorzugt wird dem zu vernebelnden Wasser zusätzlich zum Ozon mindestens ein Additiv hinzugefügt. Das geschieht vorzugsweise vor dem Vernebeln des Wassers. Als Additiv kommt ein solches in Betracht, das mindestens die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzt. Dadurch lässt sich das Wasser feiner vernebeln und damit eine besonders große Kontaktfläche insbesondere des Ozons zur zu behandelnden Abluft herstellen. Des Weiteren ist es denkbar, dem Wasser zusätzlich zum Ozon und gegebenenfalls zum die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzenden Additiv mindestens ein weiteres Additiv zuzusetzen, das beispielsweise die keimtötende, desinfizierende und/oder sterilisierende Wirkung des Ozons intensiviert. Dadurch wird die Abluft au dem Agrarbereich, insbesondere die Stallabluft, nicht nur von Geruchsstoffen und Schadstoffen befreit, es werden vielmehr auch andere ungewünschte Stoffe schadlos gemacht. Darüber hinaus können die Additive dazu dienen, die sonstige Wirkung des Ozons im Wasser zu verbessern, insbesondere zu unterstützen oder auch katalytisch zu wirken.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert:
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein prinzipielles Ablaufschema des Verfahrens.
Nachfolgend wird das erfinderische Verfahren anhand der Behandlung von Abluft insbesondere Stallabluft, aus Ställen zur landwirtschaftlichen Tierhaltung beschrieben. Es kann sich dabei um Ställe zur Mast und zur Zucht von Tieren jeglicher Art, insbesondere Geflügel, Schweinen und Rindvieh, handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber auch zur Behandlung sonstiger Abluft aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung.
Ein in der Figur nicht gezeigter Stall zur landwirtschaftlichen Tierhaltung weist mindestens einen in der Figur andeutungsweise gezeigten Abluftkamin 10 auf. In der Regel verfügt ein Stall über mehrere Abluftkamine 10, die vorzugsweise gleich ausgebildet sind. Jeder Abluftkamin 10 ist in der Regel senkrecht gerichtet im Dach des nicht gezeigten Stalls angeordnet. Die im Stall üblicherweise aufsteigende Abluft gelangt aus dem Inneren des Stalls durch eine untere Öffnung 11 in den Abluftkamin 10. Durch eine obere Öffnung 12 im Abluftkamin 10 verlässt die nach oben senkrecht durch den Abluftkamin 10 strömende Abluft den Stall, und zwar oberhalb des Dachs. Die durch die obere Öffnung 12 den Abluftkamin 10 verlassende Abluft gelangt so normalerweise ins Freie. Die Abluft kann nach der erfindungsgemäßen Behandlung aber auch wieder in den Stall geleitet werden.
Die Abluft aus Ställen zur landwirtschaftlichen Tierhaltung weist sowohl Schadstoffe als auch Geruchsstoffe auf. Aufgrund gesetzlicher Vorschriften, die örtlich verschieden sein können, insbesondere von Staat zu Staat voneinander abweichen, sind mindestens bestimmte Schadstoffe und/oder Geruchsstoffe aus der Abluft zu entfernen oder umzuwandeln, insbesondere schadlos zu machen durch zum Beispiel Desinfektion und/oder Sterilisation, bevor die Abluft den jeweiligen Abluftkamin 10 verlässt.
Erfindungsgemäß wird die Abluft aus dem Stall im jeweiligen Abluftkamin 10 behandelt, bevor die Abluft den Abluftkamin 10 aus seiner oberen Öffnung 12 verlässt. Dazu ist vorgesehen, die Abluft mit einer ozonisierten Flüssigkeit, im gezeigten Ausführungsbeispiel ozonisiertem Wasser, im Abluftkamin 10 zu behandeln. Die ozonisierte Flüssig keit, also ozonisiertes Wasser, wird bevorzugt vernebelt und die zu behandelnde Abluft mit dem vernebelten ozonisierten Wasser im Bereich des Abluftkamins 10 in Kontakt gebracht.
Die Figur zeigt schematisch, wie die Anreicherung des Wassers mit Ozon erfolgt und wie im jeweiligen Abluftkamin 10 die darin aufsteigende Abluft aus dem Stall mit dem vernebelten, ozonisierten Wasser in Kontakt gebracht wird. Demnach wird frische Umgebungsluft 13, vorzugsweise außerhalb des Stalls angesaugte Außenluft, einem Ozonerzeuger 14 zugeführt. Aus der Umgebungsluft 13 wird durch stille elektrische Entladung vom Ozonerzeuger 14 Ozon generiert. Das gasförmige Ozon wird vom Ozonerzeuger 14 zu einer Düse, beispielsweise einer Venturidüse 15, geleitet und über eine Umwälzpumpe 16 durch eine Umwälzleitung 17 einem Vorlagebehälter 18 zugeführt. Dem Vorlagebehälter 18 ist Wasser, vorzugsweise Frischwasser, über eine Wasserleitung zuführbar. Die Wasserzufuhr zum Vorlagebehälter 18 wird so geregelt, dass im Vorlagebehälter 18 sich stets ein Mindestvorrat an Wasser befindet, so dass durch die Umwälzleitung 17 immer Wasser strömt, das mittels der Venturidüse 15 oder dergleichen mit gasförmigem Ozon vom Ozonerzeuger 14 anreicherbar ist.
Aus dem Vorlagebehälter 18 gelangt ozonisiertes Wasser über eine Zulaufleitung 20 zu einer Hochdruckpumpe 21. Die Hochdruckpumpe 21 ist vorzugsweise als eine ozonenfeste Hochdruckpumpe 21 ausgebildet. Die Hochdruckpumpe 21 verlässt ozonisiertes Wasser mit einem hohen Druck von 50 bar bis 100 bar, vorzugsweise etwa 70 bar. Das unter hohem Druck stehende ozonisierte Wasser wird über eine Abfuhrleitung 22 zum Abluftkamin 10 geleitet.
Im jeweiligen Abluftkamin 10, und zwar vorzugsweise etwa mittig zwischen der unteren Öffnung 11 und der oberen Öffnung 12, sind mehrere Düsen, vorzugsweise Hochdruckdüsen 23, angeordnet. Die Hochdruckdüsen 23 sind über den Querschnitt des Abluftkamins 10 verteilt, und zwar vorzugsweise annähernd gleichmäßig, insbesondere rasterartig. Alle Hochdruckdüsen 23 sind so ausgerichtet, dass die Ausströmrichtung des vernebelten, ozonisierten Wassers senkrecht nach oben gerichtet ist und damit der Strömungsrichtung der zu behandelnden Stallabluft durch den Abluftkamin 10 entspricht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hochdruckdüsen 23 zwei sich rechtwinklig in einer horizontalen Ebene schneidenden Rohren 24 zugeordnet. Im Kreuzungspunkt 25 sind die beiden horizontalen Rohre 24 wasserleitend verbunden. Einem Ende eines Rohrs 24 ist die Abfuhrleitung 22 des unter hohem Druck stehenden ozonisierten Wassers aus der Hochdruckpumpe 21 zugeordnet. Von hier aus durchströmt das unter hohem Druck stehende ozonisierte Wasser beide Rohre 24. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedem der beiden sich kreuzenden Rohre 24 mehrere mit gleichem Abstand voneinander angeordnete Hochdruckdüsen 23 zugeordnet. Die Hochdruckdüsen 23 erstrecken sich von den Rohren 24 senkrecht nach oben.
Dicht unterhalb der die Hochdruckdüsen 23 tragenden Rohre 24 sind zwei sich kreuzende Leitplatten 31 angeordnet. Die Leitplatten 31 sind senkrecht ausgerichtet dicht unterhalb der Rohre 24 angeordnet. Die Leitplatten 31 sind dem Verlauf der Rohre 24 folgend in Strömungsrichtung der Stallabluft gesehen dicht unterhalb der Rohre 24 angeordnet, so dass die Flächen der Leitplatten 31 unter den Rohren 24 liegen und eine Kreuzungslinie der sich mittig schneidenden Leitplatten 31 unter dem Kreuzungspunkt 25 der Rohre 24 liegt. Die Leitplatten 31 dienen zur Vergleichmäßigung der Strömung der Stallabluft. Bevorzugt sorgen die Leitplatten 31 dafür, dass die Stallabluft eine im Wesentlichen laminare Strömung erhält, bevor sie in den Bereich des vernebelten, ozonhaltigen Wassers bzw. des Ozonnebels gelangt.
Unterhalb der Leitplatten 31, also in Strömungsrichtung der Abluft gesehen vor den Hochdruckdüsen 23, ist im Abluftkamin 10 mindestens ein Mittel zur Veränderung des Strömungsquerschnitts angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine Drosselklappe 26. Die Drosselklappe 26 ist um eine horizontale, mittige Drehachse 27 verdrehbar, wodurch der Strömungsquerschnitt der Abluft durch den Abluftkamin 10 vorzugsweise stufenlos veränderbar ist zwischen einer den Abluftkamin 10 vollständig verschließenden Schließstellung und einer den Querschnitt des Abluftkamins 10 im Wesentlichen vollständig freigebenden offenen Stellung.
Unter der Drosselklappe 26 ist mindestens ein Lüfter 28 vorgesehen. Zumindest das Lüfterrad des Lüfters 28 befindet sich dicht oberhalb der unteren Öffnung 11 des Abluftkamins 10.
Die Figur zeigt eine Dosiereinrichtung 29, die optional vorgesehen ist, aber nicht zwingend erforderlich ist. Über die Dosiereinrichtung 29 ist ein Additiv oder ein Gemisch aus mehreren Additiven dem ozonisierten Wasser zuführbar. Das mindestens eine Additiv wird in die Zulaufleitung 20 eingespeist. Über die Dosiereinrichtung 29 ist bei Bedarf eine entsprechende Menge mindestens eines weiteren Additivs dem ozonisierten Wasser zuführbar, und zwar über eine Versorgungsleitung 30. Zum Vermischen des mindestens einen Additivs mit dem ozonisierten Wasser kann zwischen dem Vorlagebehälter 18 und der Hochdruckpumpe 21 eine in der Figur nicht dargestellte Mischeinrichtung vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab:
An einer geeigneten Stelle (vorzugsweise im Stall, aber außerhalb des jeweiligen Abluftkamins 10) wird Flüssigkeit, nämlich hier Wasser, mit Ozon angereichert. Dazu wird zunächst aus der in den Ozonerzeuger 14 geleiteten Umgebungsluft 13 gasförmiges Ozon oder ein ozonhaltiges Gas generiert. Das gasförmige Ozon wird dann über die Venturidüse 15 mit dem von der Umwälzpumpe 16 durch die Umwälzleitung 17 umgepumpten Wasser in Verbindung gebracht, insbesondere vermischt. Beim Wasser handelt es sich um Frischwasser im Vorlagebehälter 18. Durch das Anreichern des in der Umwälzleitung 17 umgewälzten Wassers aus dem Vorlagebehälter 18 mit gasförmigem Ozon gelangt in diesen ozonisiertes Wasser.
Das ozonisierte Wasser aus dem Vorlagebehälter 18 wird über die Zulaufleitung 20 der Hochdruckpumpe 21 zugeführt. Vor der Hochdruckpumpe 21 wird der Druck des ozonisierten Wassers erhöht auf etwa 50 bar bis 100 bar, vorzugsweise etwa 70 bar. Über die Abfuhrleitung 22 wird das ozonisierte Wasser unter hohem Druck in den jeweiligen Abluftkamin 10 geführt, und zwar zu den Hochdruckdüsen 23 im Abluftkamin 10.
Es ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung denkbar, bei dem dem ozonisierten Wasser mindestens ein Additiv zugesetzt wird. Beim Additiv kann es sich um ein Mittel handeln, das die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzt. Beispielsweise kann es sich dabei um einen Silikonentschäumer handeln, der sich neutral gegenüber dem im Wasser gelösten Ozon verhält.
Alternativ oder zusätzlich können dem ozonisierten Wasser Additive zugefügt werden, die die Wirksamkeit der Desinfektion, Oberflächenreinigung, Entkeimung und/oder Sterilisation der Stallabluft durch das Ozon unterstützen, vorzugsweise verbessern. Es sind aber auch Anwendungsfälle denkbar, die keine Additive erfordern, weil schon das Ozon, das vorzugsweise im Wasser gelöst ist, allein wenigstens zur Entkeimung, Desinfektion und/oder Sterilisation der Stallabluft ausreicht.
Das ozonisierte Wasser, das gegebenenfalls auch mindestens ein zusätzliches Additiv aufweist, wird mit hohem Druck durch ein Ende in ein Rohr 24 eingespeist. Durch die Verbindung der Rohre 24 am Kreuzungspunkt 25 gelangt ozonisiertes Wasser auch in das zweite Rohr 24, das nicht direkt über die Abfuhrleitung 22 mit unter hohem Druck stehendem ozonisierten Wasser versorgt wird. Nach Art kommunizierender Röhren verteilt sich das ozonisierte Wasser unter gleichem Druck in den Rohren 24, so dass die den Rohren 24 zugeordneten Hochdruckdüsen 23 gleichermaßen mit ozonisiertem Wasser, insbesondere unter gleichem Druck stehendes ozonisiertes Wasser, versorgt werden.
Die nach oben gerichteten Hochdruckdüsen 23 sind so ausgebildet, dass hieraus etwa senkrecht und/oder leicht schräg aufsteigende feine Wasserstrahlen austreten. Infolge des hohen Drucks des ozonisierten Wassers findet beim Austritt des ozonisierten Wassers aus den Hochdruckdüsen 23 eine Vernebelung des ozonisierten Wassers statt. Dadurch entsteht oberhalb der in einer horizontalen Ebene vorzugsweise gleichmäßig über den Querschnitt des Abluftkamins 10 verteilten Hochdruckdüsen 23 ein bis zur oberen Öffnung 12 des Abluftkamins 10 sich erstreckendes Gebiet vernebelten, ozonhaltigen Wassers, wobei das Wasser bzw. die feinen Wasserstrahlen durch die Vernebelung in feine Wasserpartikel oder Wassertröpfchen übergehen, also die aus den Hochdruckdüsen 23 austretenden feinen Wasserstrahlen unterbrochen bzw. aufgesprengt werden. Dabei wird die Oberfläche des ozonisierten Wassers erheblich erhöht. Beispielsweise hat die Hochdruckvernebelung des ozonisierten Wassers zur Folge, dass aus einem Liter ozonisierten Wasser ein ozonhaltiger Nebel bzw. Ozonnebel mit einer Oberfläche von ca. 1.000 m² bis 1.500 m² entsteht. Es kommt so zu einer großen Grenzfläche des an den Wasserpartikeln angelagerten Ozons. Dadurch entsteht im Abluftkamin 10 oberhalb der horizontalen Ebene, in der die Hochdruckdüsen 23 sich befinden, ein ozonhaltiger Aktivnebel, der auch als Ozonnebel bezeichnet werden kann. Durch die aufwärtsgerichtete Anordnung der Hochdruckdüsen 23 strömt der ozonhaltige Aktivnebel, nämlich das unter hohem Druck vernebelte ozonhaltige Wasser, in Aufwärtsrichtung durch den Abluftkamin 10, also von den etwa in der Mitte des Abluftkamins 10 angeordneten Hochdruckdüsen 23 zur oberen Öffnung 12 des Abluftkamins 10.
Die Abluft des Stalls wird durch den mindestens einen Abluftkamin 10, vorzugsweise mehrere Abluftkamine 10 im Dachbereich des Stalls, aus dem Stall herausgeführt und dabei im jeweiligen Abluftkamin 10 mindestens teilweise von Geruchs- und/oder Schadstoffen, vorzusweise beiden, befreit durch Kontaktierung mit dem ozonisierten Wasser, insbesondere dem ozonhaltigen Wassernebel bzw. Ozonnebel. Weiterhin findet dabei – hervorgerufen durch mindestens das Ozon – wenigstens eine Desinfektion, Entkeimung und/oder Sterilisation der Stallabluft statt. Die Abluft gelangt durch die untere Öffnung 11 in den jeweiligen Abluftkamin 10 und strömt durch diesen senkrecht nach oben, wo die behandelte Abluft durch die obere Öffnung 12 jedes Abluftkamins 10 ins Freie austritt. Die im jeweiligen Abluftkamin 10 nach oben strömende Abluft wird im Gleichstrom mit dem ebenfalls nach oben zur oberen Öffnung 12 des Abluftkamins 10 strömenden ozonisierten Wassernebel oder Ozonnebel über den Hochdruckdüsen 23 in Kontakt gebracht. Dazu findet im Bereich oberhalb der Hochdruckdüsen 23, also in der oberen Hälfte des Abluftkamins 10, eine Vermischung der Abluft mit dem Ozonnebel bzw. dem ozonisierenden Wassernebel statt. Die extrem große Oberfläche des Ozonnebels bildet eine Reaktionsfläche, an der Ozon mit der Abluft in Kontakt gelangt bzw. hiermit vermischt wird, wobei eine Beseitigung, Unschädlichmachung bzw. Umwandlung mindestens eines Großteils der Schadstoffe und Geruchsstoffe in der Stallabluft erfolgt. Dieses geschieht bevorzugt durch chemische Reaktionen, in denen das Ozon Geruchsstoffe in der Stallabluft aufoxidiert und damit zumindest entschärft. Es entstehen bei der Behandlung der Abluft mit Ozon aber auch hochreaktive Hydroxyl-Radikale, die weitere Reaktionsketten zur Umwandlung oder zum Abbau nicht nur der Geruchsstoffe, sondern vorzugsweise auch der Schadstoffe in der Abluft herbeiführen. Vor allem wird so die Nitratlast der Abluft mindestens so weit reduziert, dass sie unterhalb vorgeschriebener Grenzwerte liegt. Aus dem jeweiligen Abluftkamin 10 tritt dann praktisch saubere, keimfreie und im Wesentlichen von unangenehmen Gerüchen befreite Luft aus.
Wenn dem Ozonnebel weitere Additive hinzugefügt sind, kann die Wirksamkeit der Behandlung der Stallabluft durch das Ozon im wässrigen Ozonnebel verbessert werden.
Die Drosselklappe 26 im Abluftkamin 10 ermöglicht eine Steuerung oder Regelung der Behandlung der Stallabluft. Durch die Drosselklappe 26 kann der Volumenstrom der durch den Abluftkamin 10 nach oben strömenden Stallabluft verändert werden. Dadurch lässt sich das Verhältnis zwischen Abluftmenge und der Menge des ozonhaltigen Wassernebels bzw. Ozonnebels den Bedürfnissen entsprechend einstellen, und zwar so, dass die Schadstoffe und Geruchsstoffe in der Stallabluft mindestens größtenteils beseitigt werden. Insbesondere kann bei einer größeren Schadstoff- und Geruchsbelastung der Abluft das Volumen der pro Zeiteinheit durch den Abluftkamin 10 nach oben strömenden Abluft verringert werden, so dass auch bei stärker belasteter Abluft eine ausreichende Beseitigung oder zumindest Reduzierung von Schad- und Geruchsstoffen der Abluft herbeigeführt wird.
Die Oberhalb der Drosselklappe 26 im jeweiligen Abluftkamin 10 angeordneten Leitplatten 31 sorgen dafür, dass die Abluftströmung hinter der Drosselklappe 26 insbesondere bei teilweise geschlossener Drosselklappe 26, vergleichmäßigt und/oder beruhigt wird, bevor die Stallabluft in den Bereich oberhalb der Hochdruckdüsen 23, also den vernebelten, ozonhaltigen Wassernebel bzw. Ozonnebel, gelangt.
Der mindestens eine Lüfter 28 nahe der unteren Öffnung 11 des Abluftkamins 10 und unter der Drosselklappe 26 führt eine Aufwärtsströmung der zu behandelnden Abluft durch den Abluftkamin 10 herbei bzw. intensiviert diese Aufwärtsströmung. Durch eine entsprechende Lüfterdrehzahl kann die Strömungsgeschwindigkeit der Abluft im Abluftkamin 10 beeinflusst werden. Es ist so die Geschwindigkeit einstellbar, womit die zu behandelnde Abluft am ozonhaltigen Wassernebel bzw. Ozonnebel entlangströmt. Beispielsweise kann die Strömungsgeschwindigkeit der Abluft durch den Abluftkamin 10 so eingestellt werden, dass sie der gleichgerichteten, aufsteigenden Strömungsgeschwindigkeit des Ozon aufweisenden Wassernebels entspricht. Bei Bedarf können der Wassernebel und die Abluft im Abluftkamin 10 über unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten verfügen. Es kann sowohl die Abluft schneller als auch langsamer strömen als der ozonhaltige Wassernebel. Es kommt dann eine Relativbewegung der ozonisierten Wasserpartikel zur Abluft im Abluftkamin 10 zustande, was zur Verbesserung der Wirksamkeit der Beseitigung von Geruchs- und Schadstoffen in der Stallabluft, insbesondere auch der Entkeimung, durch den ozonhaltigen Nebel führt.

10: Abluftkamin
11: untere Öffnung
12: obere Öffnung
13: Umgebungsluft
14: Ozonerzeuger
15: Venturidüse
16: Umwälzpumpe
17: Umwälzleitung
18: Vorlagebehälter
19: Wasserleitung
20: Zulaufleitung
21: Hochdruckpumpe
22: Abfuhrleitung
23: Hochdruckdüse
24: Rohr
25: Kreuzungspunkt
26: Drosselklappe
27: Drehachse
28: Lüfter
29: Dosiereinrichtung
30: Versorgungsleitung
31: Leitplatte

Claims

Verfahren zur Behandlung von bei der landwirtschaftlichen Tierhaltung anfallender Abluft, insbesondere Stallabluft, wobei aus der Abluft schad- und/oder Geruchsstoffe mindestens teilweise entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft mit einer ozonhaltigen Flüssigkeit behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft mit vernebelter, ozonisierter Flüssigkeit behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ozonhaltige Flüssigkeit unter hohem Druck vernebelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Abluft mit der vernebelten, ozonisierten Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, insbesondere die Abluft durch einen ozonhaltigen Flüssigkeitsnebel bzw. einen Ozonnebel geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Abluft durch eine Zone vernebelter, ozonisierter Flüssigkeit geleitet wird, vorzugsweise im Gleichstrom.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Abluft in mindestens einem Abluftkamin (10) mit der vernebelten, ozonhaltigen Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Abluft mit einer aufwärtsgerichteten Strömung durch den mindestens einen Abluftkamin (10) geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ozonhaltige Flüssigkeit im mindestens einen Abluftkamin (10) vernebelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vernebelte, ozonisierte Flüssigkeit mit einer aufwärtsgerichteten Strömung, vorzugsweise in Richtung der zu behandelnden Abluft, durch den mindestens einen Abluftkamin (10) geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernebelung der ozonhaltigen Flüssigkeit mittels Düsen, vorzugsweise Hochdruckdüsen (23), durchgeführt wird, wobei die Düsen bzw. Hochdruckdüsen (23) vorzugsweise einen diffusen Flüssigkeitsnebel erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen, vorzugsweise Hochdruckdüsen (23), zur Vernebelung der ozonhaltigen Flüssigkeit mit einer solchen Ausrichtung in dem jeweiligen Abluftkamin (10) angeordnet sind, dass der erzeugte ozonhaltige Flüssigkeitsnebel bzw. Ozonnebel in Strömungsrichtung der zu behandelnden Abluft durch den jeweiligen Abluftkamin (10) strömt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser verwendet wird, das mit Ozon angereichert wird und anschließend vernebelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu vernebelnden Wasser zusätzlich zum Ozon mindestens ein Additiv zugeführt wird, vorzugsweise vor dem Vernebeln des ozonhaltigen Wassers.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Additiv ein solches verwendet wird, das mindestens die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein die keimtötende, desinfizierende und/oder sterilisierende Wirkung des Ozons verbessernde Additiv dem Wasser zugesetzt, vorzugsweise zugemischt, wird.