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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Stallabluft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung von Stallabluft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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In Ställen zur Nutztierhaltung, insbesondere Schweine- und Geflügelhaltung, fällt Stallabluft ab, die chemisch, insbesondere mit Ammoniak, Gerüchen und gegebenenfalls Staub belastet ist. Zunehmend strenger werdende Umweltvorschriften erfordern es, die Stallabluft vor Ableitung ins Freie zu behandeln, insbesondere so weit von chemischen Bestandteilen, Gerüchen und gegebenenfalls Staub zu befreien, dass die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte unterschritten werden.
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Es sind verschiedene Verfahren zur Behandlung von Stallabluft bekannt. Dazu eingesetzte Vorrichtungen sind individuell an die Größe des jeweiligen Stalls und/oder die maximale Anzahl von Tieren im jeweiligen Stall angepasst. Das erfordert individuell auf den jeweiligen Stall zugeschnittene Vorrichtungen, die eine Serienproduktion nicht zulassen. Solche Vorrichtungen sind daher recht teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Stallabluft und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, die eine kostengünstige Serienproduktion zulassen.
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Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach werden die erste Behandlungseinrichtung von mindestens einem ersten Behandlungsmodul und die zweite Behandlungseinrichtung von wenigstens einem zweiten Behandlungsmodul gebildet. In Abhängigkeit vom Volumenstrom der Stallabluft, also die pro Zeiteinheit anfallende Stallabluftmenge bzw. des Stallabluftanfalls, wird die Behandlung der Stallabluft von nur einem ersten Behandlungsmodul oder einer entsprechenden Anzahl erster Behandlungsmodule und/oder einem zweiten Behandlungsmodul und/oder einer entsprechenden Anzahl zweiter Behandlungsmodule vorgenommen. Es kann so jede Behandlungseinrichtung baukastenartig aus einer die Anforderungen entsprechenden Anzahl standardisierter Behandlungsmodulen gebildet bzw. zusammengesetzt werden. Vorzugsweise wird je nach Menge der anfallenden Stallabluft auch die zweite Behandlungseinrichtung aus einem zweiten Behandlungsmodul oder mehreren zweiten Behandlungsmodulen gebildet. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass die Anzahl der ersten und zweiten Behandlungsmodule gleich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei kleinen Ställen oder kleinen Tierherden mit nur einem einzigen ersten und zweiten Behandlungsmodul zu arbeiten. Bei größeren Ställen oder größer werdenden Ställen und/oder größeren Tierherden arbeitet das Verfahren mit mehreren, vorzugsweise zusammengesetzten, ersten Behandlungsmodulen und/oder zweiten Behandlungsmodulen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine individuelle Anpassung der Behandlungseinrichtung durch Einsatz einer entsprechenden Anzahl erster und/oder zweiter Behandlungsmodule. Die ersten Behandlungsmodule und/oder die zweiten Behandlungsmodule sind vorzugsweise gleichartig ausgebildet. Insbesondere sind alle ersten Behandlungsmodule und/oder alle zweiten Behandlungsmodule abgesehen von geringfügigen Abweichungen durch Anpassungen, beispielsweise bei äußeren Behandlungsmodulen, gleich ausgebildet. Das lässt eine rationelle, kostengünstige Serienfertigung der ersten Behandlungsmodule und/oder der zweiten Behandlungsmodule zu.
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Bei einer vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, die einzelnen ersten Behandlungsmodule und/oder zweiten Behandlungsmodule zu mindestens einer oder jeweils mindestens einer Reihe aufeinanderfolgender erster Behandlungsmodule und/oder zweiter Behandlungsmodule zu verbinden. Vorzugsweise verfügen die ersten Behandlungsmodule und/oder die zweiten Behandlungsmodule über gleiche oder etwa gleich große Gehäuse. Durch Verbindung der gleichgroßen bzw. gleichen Gehäuse untereinander kommt dann die mindestens eine Reihe erster und/oder zweiter Behandlungsmodule zustande.
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Vorzugsweise bildet die Reihe erster Behandlungsmodule die erste Behandlungseinrichtung und/oder die eine Reihe zweiter Behandlungsmodule die zweite Behandlungseinrichtung.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit des Verfahrens ist das jeweilige erste Behandlungsmodul mit einem zweiten Behandlungsmodul zu einer Einheit zusammengesetzt. Die jeweils zusammengesetzten ersten und zweiten Behandlungsmodule hängen somit zu einer im Ganzen handhabbaren Einheit zusammen.
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Vorzugsweise sind auch das jeweilige erste Behandlungsmodul und das zweite Behandlungsmodul so miteinander verbunden, dass Luft vom ersten zum zweiten Behandlungsmodul strömen kann. Es ist dabei denkbar, dass von mindestens einer luftdurchlässigen Seiten des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls die Luft aus demselben durch eine durchlässige, vorzugsweise Längsseite des benachbarten, zweiten Behandlungsmoduls strömt. Dadurch ist ein Luftaustausch zwischen dem ersten und zweiten Behandlungsmodul in Richtung zum zweiten Behandlungsmodul möglich.
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Es ist denkbar, dass das jeweilige Behandlungsmodul aus zwei Behandlungsmodulteilen, insbesondere Behandlungsmodulhälften, gebildet ist, die gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Längsseiten, des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls zugeordnet sind. Dann befindet sich das jeweilige erste Behandlungsmodul mittig zwischen den beiden Teilen des zweiten Behandlungsmoduls. Diese Anordnung schafft große Strömungsquerschnitte für die vom ersten Behandlungsmodul kommende Luft in das zweite Behandlungsmodul.
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Das Verfahren sieht es bevorzugt vor, im jeweiligen ersten Behandlungsmodul die Stallabluft mit mindestens einer Flüssigkeit, insbesondere einer Behandlungsflüssigkeit und/ oder Wasser, zu beaufschlagen. Bevorzugt wird die Stallabluft im jeweiligen ersten Behandlungsmodul mit Flüssigkeit besprüht oder bespritzt. Es findet dadurch im jeweiligen ersten Behandlungsmodul eine Wäsche der Stallabluft statt. Im Anschluss an die Beaufschlagung der Stallabluft mit mindestens einer Flüssigkeit wird noch im jeweiligen ersten Behandlungsmodul die Stallabluft zusätzlich, und zwar bevorzugt nach der Beaufschlagung mit mindestens einer Flüssigkeit, durch wenigstens eine luftdurchlässige Stoffaustauschkolonne geleitet und dabei in einem zweiten Schritt im jeweiligen ersten Behandlungsmodul behandelt. Die Stoffaustauschkolonne weist eine dreidimensionale luft- und/oder flüssigkeitsdurchlässige Struktur auf. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Tropf- und/oder Füllkörper. Die mindestens eine luftdurchlässige Stoffaustauschkolonne ist an wenigstens einer Seite des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls angeordnet. Dadurch gehört die jeweilige Stoffaustauschkolonne noch zum ersten Behandlungsmodul.
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Vorzugsweise ist die jeweilige luftdurchlässige und/oder flüssigkeitsdurchlässige Stoffaustauschkolonne einer solchen Seite, vorzugsweise Längsseite, des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls zugeordnet, an der das zweite Behandlungsmodul oder ein Teil desselben vorgesehen ist. Dann gelangt die aus der jeweiligen Stoffaustauschkolonne des ersten Behandlungsmoduls ausströmende und im ersten Behandlungsmodul schon behandelte Stallabluft, die nachfolgend auch nur „Luft“ genannt wird, über mindestens eine luftdurchlässige Seite des ersten Behandlungsmoduls in das hieran angrenzende zweite Behandlungsmodul und/oder zweite Behandlungsmodulteil.
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Beim aus zwei Teilmodulen gebildeten zweiten Behandlungsmodul und die dadurch unterschiedlichen Seiten des ersten Behandlungsmoduls zugeordneten Teile des zweiten Behandlungsmoduls verfügt das jeweilige erste Behandlungsmodul an beiden gegenüberliegenden Außenseiten, wobei es sich bevorzugt um äußere Längsseiten handelt, über vorzugsweise gleiche und gleich große Besiedlungskörper. Dann strömt die im ersten Behandlungsmodul mit Flüssigkeit beaufschlagte und teilweise gereinigte, aber befeuchtete, Stallabluft in zwei Teilströmen durch die auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Behandlungsmoduls vorgesehenen Stoffaustauschkolonnen in die nachfolgenden zweiten Behandlungsmodulteile Teile des zweiten Behandlungsmoduls. Nachdem die Luft die Teile des zweiten Behandlungsmoduls durchströmt hat, gelangt sie als chemisch und biologisch gereinigte Luft ins Freie.
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Ein weiteres Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe, wobei es sich auch um eine bevorzugte Weiterbildung des zuvor beschriebenen Verfahrens handeln kann, weist die Merkmale des Anspruchs 8 auf. Bei diesem Verfahren ist es vorgesehen, dass dann, wenn die erste Behandlungseinrichtung aus mehreren ersten Behandlungsmodulen und die zweite Behandlungseinrichtung auch aus mehreren zweiten Behandlungsmodulen gebildet ist, in Abhängigkeit vom momentanen Stallabluftaufkommen mindestens ein erstes Behandlungsmodul temporär deaktiviert und/oder mindesten einem ersten Behandlungsmodul keine Stallabluft zugeführt wird, aber allen zweiten Behandlungsmodulen weiterhin Luft von den noch aktiven bzw. mit Stallabluft versorgten ersten Behandlungsmodulen zuzuführen. Es ist so möglich, nicht nur jedes zweite Behandlungsmodul, das dem oder dem jeweiligen weiterhin aktiven ersten Behandlungsmodul zugeordnet ist, mit Luft aus diesem ersten Behandlungsmodul zu versorgen, sondern auch solchen zweiten Behandlungsmodulen, die mindestens einem, vorzugsweise allen temporär deaktivierten ersten Behandlungsmodulen zugeordnet sind. Dadurch werden unabhängig von der Betriebsart der ersten Behandlungsmodule ständig alle zweiten Behandlungsmodule mit feuchter Luft von mindestens einem ersten Behandlungsmodul versorgt. Die vom jeweils aktiven bzw. betriebenen ersten Behandlungsmodul mit Flüssigkeit beaufschlagte Luft, nämlich vorbehandelte Stallabluft, führt dann zur Versorgung aller zweiten Behandlungsmodule mit angefeuchteter bzw. feuchter Luft. So wird sichergestellt, dass die Biologie aller vorzugsweise als biologische Behandlungsmodule ausgebildeten zweiten Behandlungsmodule unbeeinträchtigt bleibt, wenn aufgrund eines geringeren Stallabluftanfalls eine oder auch mehrere erste Behandlungsmodule zeitweise deaktiviert, insbesondere nicht mit Stallabluft beaufschlagt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht es vor, die allen ersten Behandlungsmodulen zugeordneten zweiten Behandlungsmodule auch bei einem Betrieb von nicht allen ersten Behandlungsmodule mit Luft aus den weiterhin betriebenen, aktiven ersten Behandlungsmodulen durchströmen zu lassen. Das kann nacheinander und/oder gleichzeitig erfolgen. Vorzugsweise durchströmt dabei die gleiche Luftmenge jedes zweite Behandlungsmodul. Dadurch wird eine Unterversorgung der Biologie einzelner zweiter Behandlungsmodule bei nur zum Teil betriebenen, mit Stallabluft versorgten, ersten Behandlungsmodulen verhindert.
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Eine Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 10 auf. Bei dieser Vorrichtung ist mindestens die erste Behandlungseinrichtung bei Bedarf aus mehreren wenigstens gleichartigen ersten Behandlungsmodulen gebildet.
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Die einzelnen ersten Behandlungsmodule sind bevorzugt in einer Reihe nebeneinander angeordnet.
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Vorzugsweise sind die einzelnen ersten Behandlungsmodule untereinander verbunden zur Bildung einer zusammenhängenden Reihe mehrerer Behandlungsmodule zur Bildung der Behandlungseinrichtung.
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Durch die vorstehend genannten Ausgestaltungen oder Ausgestaltungsmöglichkeiten lässt sich die Vorrichtung individuell gestalten, nämlich an die benötigte Behandlungsleistung, insbesondere den erforderlichen Stallabluftdurchsatz pro Zeiteinheit, baukastenartig anpassen. Die einzelnen Behandlungsmodule können aufgrund ihrer Gleichartigkeit kostengünstig in Serie hergestellt werden. Die Gleichartigkeit der einzelnen ersten Behandlungsmodule bedeutet, dass diese entweder identisch sind oder prinzipiell identisch sind, indem sie geringe Abweichungen aufweisen können, beispielsweise bei endseitigen ersten Behandlungsmodulen, Bohrungen oder Durchbrüche in den Seitenwänden nicht vorhanden sind. Der prinzipielle Aufbau, die Größe und Funktionsweise aller Behandlungsmodule ist aber immer gleich.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist es vorgesehen, die zweite Behandlungseinrichtung bei Bedarf auch aus mehreren gleichartigen, vorzugsweise gleichen, zweiten Behandlungsmodulen zu bilden. Dann sind alle Behandlungseinrichtungen standardisiert.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, jedem ersten Behandlungsmodul mindestens ein zweites Behandlungsmodul zuzuordnen und/oder nicht nur die ersten Behandlungsmodule untereinander zu verbinden, sondern auch die ersten Behandlungsmodule mit den ihnen zugeordneten zweiten Behandlungsmodulen zu verbinden. Die Vorrichtung kann dadurch baukastenartig bedarfsgerecht zusammengesetzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit der Vorrichtung ist es vorgesehen, die zweiten Behandlungsmodule untereinander luftleitend zu verbinden. Dadurch können alle zweiten Behandlungsmodule der Vorrichtung gleichermaßen von Luft, insbesondere angefeuchteter Luft, aus mindestens einem ersten Behandlungsmodul durchströmt werden.
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Es ist vorzugsweise vorgesehen, das oder jedes erste Behandlungsmodul als chemisches Behandlungsmodul auszubilden, das mindestens Ammoniak aus der Stallabluft entfernt, und zwar so weit, dass ein vorgeschriebener Grenzwert unterschritten wird. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die jeweilige erste Behandlungseinrichtung auch Staub aus der Stallabluft mindestens so weit abscheidet, dass die zulässigen Grenzwerte eingehalten werden. Das jeweilige erste Behandlungsmodul kann gegebenenfalls auch weitere chemische Bestandteile aus der Stallabluft entfernen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeit der Vorrichtung sieht es vor, die ersten Behandlungsmodule zur zweistufigen chemischen Behandlung der Stallabluft auszubilden.
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Die zweite Behandlungseinrichtung, insbesondere ihr mindestens eines zweites Behandlungsmodul, ist vorzugsweise als mindestens ein biologisches Behandlungsmodul ausgebildet. Beim zweiten Behandlungsmodul handelt es sich dann um ein biologisches Behandlungsmodul, was insbesondere dazu dient, Gerüche aus der Stallabluft ganz oder zumindest in notwendigem Maße biologisch zu entfernen. Dazu verfügt jedes zweite Behandlungsmodul über Besiedlungskörper bzw. Träger- oder Bewuchskörper für eine Biologie, insbesondere eine Biomasse, die zur biologischen Reinigung der Abluft dient. Insbesondere dienen die Biologie bzw. der Besiedlungs- bzw. der Trägerkörper dazu, dass die Stallabluft ganz oder größtenteils geruchsneutral gemacht wird.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeit der Vorrichtung sieht es vor, dass jedes erste Behandlungsmodul mindestens luftleitend mit dem oder jedem zweiten Behandlungsmodul verbunden ist. Dadurch kann die im jeweiligen ersten Behandlungsmodul chemisch vorbehandelte Stallabluft direkt in das einzige oder in alle zweiten Behandlungsmodule gelangen, weil die Behandlungsmodule quasi zusammenhängen. Dadurch werden lange Strömungswege und Strömungsverluste zwischen den einzelnen Behandlungsmodulen, insbesondere den ersten und zweiten Behandlungsmodulen, vermieden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Vielstalls mit einer diesem zugeordneten Vorrichtung,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung der 1,
- 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung der 2,
- 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 2 und 3,
- 5 eine Stirnansicht auf die (linke) Seite der Vorrichtung der 2 bis 4,
- 6 eine perspektivische Darstellung eines ersten Behandlungsmoduls der Vorrichtung der 1 bis 5 bei nicht verschlossener Stirnseite, und
- 7 eine Ansicht auf die unverschlossene Stirnseite des ersten Behandlungsmoduls der 6.
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Außerhalb des in der 1 schematisch gezeigten Viehstalls ist eine Vorrichtung zur Behandlung der Stallabluft angeordnet. Die Vorrichtung ist aus einer ersten Behandlungseinrichtung und einer zweiten Behandlungseinrichtung sowie einem Technikmodul 11 zusammengesetzt.
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Die erste Behandlungseinrichtung dient im gezeigten Ausführungsbeispiel zur chemischen Behandlung der Stallabluft. Zumindest wird von der ersten, chemischen Behandlungseinrichtung Ammoniak aus der Stallabluft zumindest so weit entfernt, dass der Ammoniakgehalt unter einem gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert liegt. Gegebenenfalls kann die erste chemische Behandlungseinrichtung auch dazu dienen, weitere erste chemische Bestandteile ganz oder teilweise aus der Stallabluft zu entfernen. Vorzugsweise dient die chemische Behandlungseinrichtung gleichzeitig dazu, Staub aus der Stallabluft so weit zu entfernen, dass der Staubanteil unterhalb vorgeschriebener Grenzwerte liegt.
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Die zweite Behandlungseinrichtung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als biologische Behandlungseinrichtung ausgebildet, die dazu dient, die in der ersten Behandlungseinrichtung chemisch behandelte Stallabluft zusätzlich mindestens so weit von Gerüchen zu befreien, dass die gesetzlichen Vorgaben erfüllt werden.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung modular bzw. baukastenartig aufgebaut. Sie lässt sich dadurch individuell in Abhängigkeit von der maximal zu erwartenden Stallabluft aus standardisierten Modulen bilden bzw. zusammensetzen. Der Stallabluftanfall ist der Stallabluftstrom, das heißt das pro Zeiteinheit anfallende Volumen an Stallabluft. Die Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, den maximalen Stallabluftstrom zu behandeln, nämlich die gewünschten Bestandteile der Stallabluft so weit zu eliminieren, auszufiltern und/oder zu neutralisieren, dass alle gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte zuverlässig eingehalten werden.
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Infolge der Modularität lässt sich die Vorrichtung aus standardisierten Modulen an die jeweiligen Anforderungen anpassen.
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Der Stallabluftstrom kann jahreszeitlich schwanken. Beispielsweise ist in kalten Jahreszeiten der Stallabluftstrom geringer als in warmen Jahreszeiten. Der maximale Stallabluftstrom fällt somit überwiegend bei hohen Temperaturen an.
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Der maximale Stallabluftstrom bzw. die maximal pro Zeiteinheit anfallende Stallabluftmenge oder das maximal pro Zeiteinheit anfallende Stallabluftvolumen sind abhängig von der Größe des Viehstalls 10, insbesondere die Anzahl und die Größe der darin gehaltenen Nutztiere.
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In der 1 ist die Vorrichtung einem einzigen Viehstall 10 zugeordnet. Es ist auch denkbar, eine Vorrichtung mehreren Viehställen 10 zuzuordnen. Dabei wird hinsichtlich der Auslegung der Vorrichtung genauso vorgegangen, wie vorstehend im Zusammenhang mit einem einzigen Viehstall 10 geschildert.
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Der erfindungsgemäße modulare bzw. baukastenartige Aufbau der Vorrichtung wird dadurch herbeigeführt, dass mindestens die erste Behandlungseinrichtung aus einer entsprechenden Anzahl von ersten Behandlungsmodulen 12 gebildet ist. Bei einem kleinen Viehstall 10 mit geringer Anzahl von Tieren kann ein einziges erstes Behandlungsmodul 12 ausreichend sein. Mit zunehmender Größe des Viehstalls 10, insbesondere wachsender Anzahl und Größe der darin gehaltenen Nutztiere, wird die erste Behandlungseinrichtung aus mehr als einem ersten Behandlungsmodul 12 gebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel, worauf die Erfindung aber nicht beschränkt ist, sind drei erste Behandlungsmodule 12 vorgesehen.
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Die ersten Behandlungsmodule 12 sind in Reihe nebeneinander angeordnet und zusammenhängend miteinander verbunden. Dabei grenzen die zueinander gerichteten Stirnwandungen 13 benachbarter erster Behandlungsmodule 12 aneinander an. Mit den Stirnwandungen 13 sind die ersten Behandlungsmodule 12 untereinander verbunden, vorzugsweise verschraubt.
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Die ersten Behandlungsmodule 12 sind gleichartig ausgebildet. Das bedeutet, dass die ersten Behandlungsmodule 12 der jeweiligen Vorrichtung idealerweise gleich oder sogar identisch sind. Es ist aber auch denkbar, dass die ersten Behandlungsmodule 12 in einigen Details voneinander abweichen, ohne dass sich ihr grundsätzlicher Aufbau, ihre Funktion und Arbeitsweise und vor allem ihre Abmessungen ändern. Beispielsweise kann ein Gehäuse 14 der ersten Behandlungsmodule 12 geringfügige Anpassungen oder Veränderungen aufweisen. Diese können darin bestehen, dass die außenliegenden Stirnwandungen 13 der Gehäuse 14 außenliegender erster Behandlungsmodule 12 vollständig geschlossen sind und noch keine Bohrungen zur Verschraubung mit weiteren ersten Behandlungsmodulen 12 der jeweiligen Reihe aufweisen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine Deckwandung 15 des Gehäuses 14 jedes ersten Behandlungsmoduls 12 eine Zuluftöffnung 16 für die Stallabluft mit einem Anschluss für ein Stallabluftrohr 17 auf. Aus dem Viehstall 10 ist zu jedem ersten Behandlungsmodul 12 ein eigenes Stallabluftrohr 17 geführt. Diese Stallabluftrohre 17 verfügen bevorzugt über einen gleich großen Querschnitt, weil die ersten Behandlungsmodule 12 gleich oder zumindest gleichartig ausgebildet sind und dadurch über die gleiche Behandlungskapazität der Stallabluft verfügen. Die Stallabluftrohre 17 können von verschiedenen Regionen des Viehstalls 10 ausgehen, aber auch im Viehstall 10 zusammengeführt sein zu einer zentralen Stallabluft-Ansaugstelle.
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Die Stallabluft wird aus dem Viehstall 10 den ersten Behandlungsmodulen 12 durch die Stallabluftrohre 17 zugeführt durch mindestens einen Luftströmungserzeuger, insbesondere Ventilator. Dieser befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel im Viehstall 10. Es ist denkbar, jedem Stallabluftrohr 17 mindestens einen Ventilator zuzuordnen oder alle Stallabluftrohre 17 von einem einzigen Ventilator mit Stallabluft zu versorgen. Es kann auch mindesten ein Ventilator im Verlauf des jeweiligen Stallabluftrohrs 17 vorgesehen sein. Von einem einzigen oder mehreren Ventilatoren wird die Stallabluft aus dem Viehstall 10 zur Vorrichtung, nämlich zum jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12, transportiert. Außerdem wird vom mindestens einen Ventilator die Stallabluft nicht nur zum jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 geführt, sondern auch durch diesen und die angrenzende zweite Behandlungseinrichtung hindurch.
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Bei der in den Figuren gezeigten Vorrichtung ist auch die zweite Behandlungseinrichtung modular bzw. baukastenartig aufgebaut, indem sie über ein einziges zweites Behandlungsmodul 18 oder bei größeren Stallabluftmengen mehrere zweite Behandlungsmodule 18 verfügt.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung die gleiche Anzahl erster Behandlungsmodule 12 und zweiter Behandlungsmodule 18 auf. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel mit drei ersten Behandlungsmodulen 12 sind also auch drei zweite Behandlungsmodule 18 vorgesehen. Denkbar ist es aber auch, dass die Anzahl der ersten Behandlungsmodule 12 von der Anzahl der zweiten Behandlungsmodule 18 abweicht, indem vorzugsweise die Anzahl der zweiten Behandlungsmodule 18 der Vorrichtung geringer sein kann als die Anzahl der ersten Behandlungsmodule 12 der Vorrichtung.
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Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht jedes zweite Behandlungsmodul 18 aus zwei vorzugsweise gleichen zweiten Behandlungsmodulteilen 19. Die zweiten Behandlungsmodulteile 19 jedes Behandlungsmoduls 18 sind auf gegenüberliegenden Seiten 20, insbesondere Längsseiten, des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 verteilt angeordnet (2).
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Es sind nicht nur die ersten Behandlungsmodule 12 miteinander verbunden, sondern auch die zweiten Behandlungsmodule 18 mit demjenigen ersten Behandlungsmodul 12, dem sie zugeordnet sind. Bei dem hier geteilten zweiten Behandlungsmodul 18 ist jedes zweite Behandlungsmodulteil 19 auf gegenüberliegenden Seiten 20 mit dem jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 verbunden.
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Ohne dass es zwingend erforderlich ist, können zusätzlich die zweiten Behandlungsmodule 18, insbesondere ihre zweiten Behandlungsmodulteile 19, noch untereinander an ihren zueinander gerichteten Stirnseiten 21 miteinander verbunden sein. Die zueinander gerichteten Stirnseiten 21 der zweiten Behandlungsmodulteile 19 sind vollflächig offen, in dem sie nur durch einen äußeren Rahmen 22 gebildet sind und gegebenenfalls mit benachbarten Rahmen 22 benachbarte zweite Rahmenmodulteile 19 miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt, sind. Außenliegende Stirnseiten 23 äußerer zweiter Behandlungsmodulteile 19 sind vollflächig verschlossen durch eine Stirnwandung, die mit einer Tür versehen sein kann (2). Eine solche Tür braucht nur in einer der geschlossenen Stirnwandungen 13 der im gezeigten Ausführungsbeispiel drei in Reihe hintereinander angeordneten zweiten Behandlungsmodulteil 19 vorgesehen zu sein.
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Der Stirnwandung 13 eines außenliegenden ersten Behandlungsmoduls 12 ist das Technikmodul 11 zugeordnet. Das Technikmodul 11 ist vorzugsweise mit der betreffenden Stirnwandung 13 des ersten Behandlungsmoduls 12 verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Technikmodul 11 einen Querschnitt auf, der dem der Stirnwandung 13 des ersten Behandlungsmoduls 12 entspricht. Außerdem ist bei der hier beschriebenen Vorrichtung vorgesehen, dass ein Gehäuse 24 des Technikmoduls 11 gleiche Abmessungen aufweist wie das Gehäuse 14 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12.
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Die Vorrichtung verfügt unabhängig von der Anzahl der zur Bildung derselben dienenden ersten Behandlungsmodule 12 über nur ein einziges Technikmodul 11. Durch die Übereinstimmung der Größe, insbesondere Abmessungen, des Technikmoduls 11 mit einem ersten Behandlungsmodul 12 ist im Technikmodul 11 genügend Platz für die Technik aller erster Behandlungsmodule 12 und auch zweiter Behandlungsmodule 18 bzw. ihrer zweiten Behandlungsmodulteile 19. Wird die Vorrichtung durch Hinzufügung von einem oder mehreren ersten Behandlungsmodulen 12 und/oder zweiten Behandlungsmodulen 18 sukzessive erweitert bzw. vergrößert, um bei vergrößertem Viehstall so eine größere Stallabluftmenge pro Zeiteinheit behandeln zu können, braucht das Technikmodul 11 nicht vergrößert zu werden. Es ist also nicht zwingend erforderlich, zusätzliche Technikmodule 11 hinzuzufügen. Allenfalls werden im Technikmodul 11 weitere elektrische oder elektronische Komponenten zur Steuerung der hinzugekommenen ersten Behandlungsmodule 12 und/oder zweiten Behandlungsmodule 18 nachträglich eingebaut.
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Die 6 und 7 zeigen ein erstes Behandlungsmodul, und zwar ein stirnseitiges erstes Behandlungsmodul 12, das nicht nur an der äußeren Stirnseite 23 eine Stirnwandung 13 aufweist, sondern auch und an der gegenüberliegenden, innenliegenden Stirnseite 23 eine in den genannten Figuren nicht gezeigte Stirnwandung 13 aufweist und dadurch vollflächig verschlossen ist. An dieser innenliegenden Stirnwandung 13 wird die vorzugsweise gleich ausgebildete Stirnwandung 13 des nachfolgenden benachbarten ersten Behandlungsmoduls 12 angesetzt und die benachbarten ersten Behandlungsmodule 12 mit ihren zusammenliegenden Stirnwandungen 13 verbunden.
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Im zentralen Innenraum des ersten Behandlungsmoduls 12 sind vorzugsweise ausgehend von der die Zuluftöffnung 16 aufweisenden Deckwandung 15 mehrere waagerecht und senkrecht verlaufende Rohrleitungsabschnitte 25 vorgesehen. Zumindest den senkrechten Rohrleitungsabschnitten 25 sind insbesondere in gleichmäßigen Abständen jeweils mehrere Düsen 26 zugeordnet. Es befindet sich dadurch im Innenraum des ersten Behandlungsmoduls 12 eine Mehrzahl von über diesen Innenraum verteilte Düsen 26. Die Mehrzahl der vorzugsweise gleich ausgebildeten Düsen 26 bildet einen Flüssigkeitssprühnebel oder Sprühkegel, wodurch über den Innenraum, insbesondere im zentralen Raum, des ersten Behandlungsmoduls 12 ein weitestgehend gleichmäßiger Flüssigkeitsnebel erzeugt wird.
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Bei der Flüssigkeit kann es sich um reines Wasser, aber auch mit chemischen Zusätzen zur Unterstützung der Behandlung versehenes Wasser handeln.
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Die zu behandelnde Stallabluft gelangt durch das jeweilige Stallabluftrohr 17 und die Zuluftöffnung 16 in das Innere des Gehäuses 14 des ersten Behandlungsmoduls 12. Dabei kommt die zu behandelnde Stallabluft mit dem im Inneren des ersten Behandlungsmoduls 12 erzeugten Flüssigkeitsnebel in Kontakt. Es findet dabei eine Stallabluftwäsche statt, bei der mindestens das Ammoniak in ausreichendem Maße aus der Stallabluft ausgewaschen wird. Gleichzeitig wird auch Staub aus der Stallabluft durch die Wäsche derselben entfernt. Die vorstehend beschriebene Flüssigkeitswäsche der Stallabluft stellt eine erste chemische Behandlungsstufe im jeweiligen ersten Behandlungsmodul dar.
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Der bei der Wäsche der Stallabluft im Inneren des ersten Behandlungsmoduls 12 gebildete Flüssigkeitsnebel setzt sich mit der Zeit in einer unteren Wanne 27 des Gehäuses 14 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 ab. Hier findet ein Sammeln der zur Behandlung der Stallabluft benutzten Flüssigkeit statt.
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Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel (6 und 7) ist ein umlaufender Kragen der flüssigkeitsdichten Wanne 27 an der inneren Stirnseite 23 mit einem bis zum Boden der Wanne 27 reichenden Ausschnitt 28 versehen. Dadurch sind die Wannen 27 benachbarter erster Behandlungsmodule 12 flüssigkeitsleitend verbunden, so dass eine gemeinsame, kommunizierende Flüssigkeitssammlung in allen Wannen 27 der benachbarten ersten Behandlungsmodule 12 stattfindet. Die in den Wannen 27 sich sammelnde benutzte Flüssigkeit kann mehrfach wiederverwendet werden. Vorzugsweise wird die Flüssigkeit vor der Wiederverwendung aufbereitet oder zumindest gefiltert. In regelmäßigen Zeitabständen wird die in den Wannen 27 sich sammelnde Flüssigkeit abgelassen und entsorgt. Dieser Vorgang kann auch kontinuierlich erfolgen, indem ständig ein geringer Teil der Flüssigkeit aus den Wannen 27 abgelassen und durch frische Flüssigkeit ersetzt wird.
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Bei den hier gezeigten ersten Behandlungsmodulen 12 sind die Ausschnitte 28 zwischen den Wannen 27 mit einem Schieber 29 oder dergleichen versehen und hiermit ganz oder teilweise verschließbar. Beispielsweise ist der Ausschnitt 28 an den außenliegenden Stirnseiten 23 äußerer erster Behandlungsmodule 12 verschließbar. Geöffnet werden kann der Ausschnitt 28 dann wieder, wenn an das betreffende äußere erste Behandlungsmodul 12 ein weiteres Behandlungsmodul 12 zur Vergrößerung der Behandlungs- bzw. Reinigungskapazität der Vorrichtung angeflanscht wird.
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Nach der ersten Behandlungsstufe im jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 folgt eine zweite Behandlungsstufe. Diese ermöglichen im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 eine vorzugsweise auch chemische Behandlung der Stallabluft. Dazu sind gegenüberliegenden Längsseiten 30 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 vorzugsweise gleiche Stoffaustauschkolonnen 31 zugeordnet. Jede Stoffaustauschkolonne 31 ist aus einer Mehrzahl übereinander gestapelter, länglicher Stoffaustauschkörper 32 gebildet. Die Stoffaustauschkörper 32 sind vollständig luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet, so dass die in der ersten Stufe chemisch und mechanisch gereinigte Stallabluft in den eine zweite chemische Behandlungsstufe bildenden Stoffaustauschkolonnen 31 eine abschließende chemische Behandlung, insbesondere Reinigung, erfahren.
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Die vorzugsweise gleichen Stoffaustauschkörper 32 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, Pappe oder dergleichen. Sie sind gebildet aus einer Vielzahl geschichteter, profilierter Platten oder Folien. Diese Platten oder Folien sind perforiert oder netzartig bzw. gitterartig ausgebildet. Dadurch entstehen große Kontaktflächen der in der zweiten Behandlungsstufe der ersten Behandlungsmodule 12 chemisch zu reinigenden Stallabluft und der von dieser mitgeführten Flüssigkeitspartikel oder Tröpfchen aus der Luftwäsche der ersten chemischen Reinigungsstufe im Zentrum des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12.
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Die gegenüberliegenden Längsseiten 30 des Gehäuses 14 jedes ersten Behandlungsmoduls 12 sind (anders als in der 6 dargestellt) entweder vollflächig offen oder mit einer netz- bzw. gitterartigen Wandung oder einer perforierten Wandung versehen. Dadurch sind die gegenüberliegenden Längsseiten 30 jedes ersten Behandlungsmoduls 12 vorzugsweise vollflächig luft- und/oder flüssigkeitsdurchlässig zum Austritt der im jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 zweistufig chemisch behandelten Stallabluft aus beiden gegenüberliegenden Längsseiten 30 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12.
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Die beiden zweiten Behandlungsmodulteile 19 des jeweiligen einem ersten Behandlungsmodul 12 zugeordneten zweiten Behandlungsmoduls 18 sind den gegenüberliegenden offenen Längsseiten 30 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 zugeordnet bzw. auf die beiden Längsseiten 30 verteilt. Die Gehäuse 24 jedes zweiten Behandlungsmodulteils 19 sind nur mit geschlossenen Deck- und Bodenwandungen versehen, ansonsten aber vorzugsweise vollflächig ganz oder teilweise luftdurchlässig. Nur außenliegende, freie Stirnseiten 23 endseitiger zweiter Behandlungsmodulteile 29 sind luftundurchlässig durch eine vollflächige Wandung verschlossen. Die luftdurchlässigen innenliegenden Stirnseiten 21 und die gegenüberliegenden Seitenflächen 33 der zweiten Behandlungsmodulteile 19 sind vorzugsweise vollflächig gitter- oder netzartig ausgebildet. Die Stirnseiten 21 zwischen aufeinanderfolgenden zweiten Behandlungsmodulteilen 13 können als einfacher Rahmen 22 ausgebildet sein. Das Gleiche gilt auch für die am jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 angrenzende Seitenfläche 33 des jeweiligen zweiten Behandlungsmodulteils 19. Die ist insbesondere dann lediglich rahmenartig ausgebildet, wenn die Längsseiten 30 des jeweiligen ersten Behandlungsmoduls 12 bereits mit perforierten oder gitter- bzw. netzartigen Wandungen versehen sind.
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Der gesamte Innenraum jedes zweiten Behandlungsmodulteils 19 ist mit einem oder mehreren in den Figuren nicht gezeigten Kontaktkörpern oder Kontaktkörperschüttungen ausgefüllt. Diese sind vorzugsweise aus Kunststoff gebildet. Es ist aber auch denkbar, die Kontaktkörperschüttung aus gehäckseltem biologischen Material zu bilden, beispielsweise aus Holzschnitzel. Der sich auf den Außenflächen der Kontaktkörper absetzende biologische Rasen dient zur biologischen Behandlung der im jeweiligen ersten Behandlungsmodul 12 chemisch behandelten Stallabluft im zweiten Behandlungsmodul 18. Insbesondere kommt es dabei zur vollständigen oder mindestens ausreichenden biologischen Beseitigen von Gerüchen der chemisch bereits behandelten Stallabluft im jeweiligen zweiten Behandlungsmodul 18.
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Nach der biologischen Behandlung in den zweiten Behandlungsmodulteilen 19 der zweiten Behandlungsmodule 18 wird die biologisch mindestens größtenteils von Gerüchen befreite Stallabluft als unbedenkliche Luft durch die freien äußeren Seitenflächen 33 der zweiten Behandlungsmodule 18, insbesondere ihrer zweiten Behandlungsmodulteile 19, ins Freie geleitet.
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Der mindestens eine Ventilator zum Transport der zu behandelnden Stallabluft dient nicht zur dazu, die Stallabluft aus dem Viehstall 10 durch die Stallabluftrohre 17 herauszutransportieren, sondern auch zum Hindurchtransport der zu behandelnden Stallabluft durch die ersten Behandlungsmodule 12 und die zweiten Behandlungsmodule 18 sowie zum Aufblasen der behandelten Stallabluft aus der Vorrichtung, nämlich aus den zweiten Behandlungsmodulen 18, ins Freie.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung erläutert:
- Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine an die pro Zeiteinheit anfallende Stallabluftmenge angepasste Vorrichtung zu schaffen. Die Vorrichtung wird dazu baukastenartig aus einem oder auch mehreren ersten Behandlungsmodulen 12 und zweiten Behandlungsmodulen 18 konfiguriert. Maßgeblich dabei ist das im betreffenden Viehstall 10 maximal pro Zeiteinheit anfallende Stallabluftvolumen. Dadurch wird sozusagen die Leistungsfähigkeit der für den betreffenden Viehstall 10 erforderlichen Vorrichtung bestimmt, insbesondere berechnet. In diese Berechnung fließen die Größe, insbesondere das Volumen, des Viehstalls 10 und/oder die maximale Anzahl und Größe der im Viehstall 10 gehaltenen Nutztiere ein.
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Bei kleineren Viehställen 10, in denen in der Regel weniger Nutztiere gehalten werden, kann es ausreichen, die Vorrichtung aus nur einem einzigen ersten Behandlungsmodul 12 und einem einzigen zweiten Behandlungsmodul 18 zu bilden. Bei größer werdendem Viehstall 10 und/oder größerer Nutztierherde verfügt die Vorrichtung über eine größere Anzahl erster Behandlungsmodule 12 und zweiter Behandlungsmodule 18, beispielsweise gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel über drei erste Behandlungsmodule 12 und zwei zweiten Behandlungsmodule 18. Bei noch größeren Viehställen 10 und noch größeren Nutztierherden kann die Vorrichtung aus einer noch größeren Anzahl erster Behandlungsmodule 12 und zweiter Behandlungsmodule 18 zusammengesetzt sein, damit der größere Stallabluftstrom ausreichend mit der Vorrichtung behandelt werden kann.
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Durch die abgesehen von kleineren zu Anpassungszwecken erforderlichen Abweichungen sind alle ersten Behandlungsmodule 12 und alle zweiten Behandlungsmodule 18 gleich ausgebildet. Dadurch können die Behandlungsmodule 12 und 18 rationell in Serie produziert und auch vorgefertigt werden. Die vorgefertigten Behandlungsmodule 12 und 18 können dann individuell bedarfsgerecht zusammengestellt werden. Diese Zusammenstellung erfolgt in Abhängigkeit vom gemäß der Größe des geplanten Viehstalls 10, der Anzahl der darin maximal zu haltenden Tiere sowie die Art bzw. Größe derselben rechnerisch ermittelten Maximal-Stallabluftanfall, insbesondere dem maximalen Stallabluftstrom.
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Weiterhin ist es verfahrensmäßig vorgesehen, bei momentan geringerem Stallabluftanfall, beispielsweise im Winter, oder nicht voll besetztem Viehstall 10, wenn nicht die maximale Behandlungsleistung der Vorrichtung erforderlich ist, während dieses verringerten Stallabluftanfalls nicht alle ersten Behandlungsmodule 12 der Vorrichtung zu benutzen. Dann sind zeitweise bzw. temporär ein oder gegebenenfalls auch mehrere erste Behandlungsmodule 12 nicht mit an der zur chemischen Reinigung der dann in geringerer Menge anfallenden Stallabluft beteiligt, sondern nur ein Teil der ersten Behandlungsmodule 12. Es ist aber vorgesehen, beim aktiven Einsatz nur eines Teils der ersten Behandlungsmodule 12 alle zweiten Behandlungsmodule 18 und auch alle zweiten Behandlungsmodulteile 19 weiterhin zu betreiben. Das geschieht zum Zweck der Aufrechterhaltung der Biologie, insbesondere des biologischen Rasens, auf den Kontaktkörpern und/oder Füllmaterialien in den zweiten Behandlungsmodulen 18, insbesondere zweiten Behandlungsmodulteilen 19. Dann werden auch während des Einsatzes nur eines Teils der ersten Behandlungsmodule 12 alle zweiten Behandlungsmodule 18 mit chemisch vorbehandelter, befeuchteter Stallabluft aus den aktiven ersten Behandlungsmodulen 12 durchströmt und dadurch befeuchtet und auf diese Weise eine Aufrechterhaltung der Biologie bzw. des biologischen Rasens in den zweiten biologischen Behandlungsmodulen 18 gewährleistet.
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Um während des aktiven Betriebs nur einiger erster Behandlungsmodule 12 zu verhindern, dass Luft aus den zweiten Behandlungsmodulen 18 in die momentan nicht betriebenen ersten Behandlungsmodule 12 zurückströmt, ist es denkbar, die Zuluftöffnung 16 momentan nicht betriebener erster Behandlungsmodule 12 während ihrer Stillstandszeiten zu verschließen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, durch Jalousien oder dergleichen die luftdurchlässigen Längsseiten 30 der temporär nicht aktiven ersten Behandlungsmodule 12 zeitweise zu verschließen.
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Wenn nicht alle ersten Behandlungsmodule 12 der Vorrichtung aufgrund einer zeitweisen Verringerung des pro Zeiteinheit anfallenden Stallabluftvolumens an der Behandlung der Stallabluft beteiligt sind, ist es vorteilhaft, wenn die Förderleistung, insbesondere Drehzahl, des mindestens einen Ventilators zum Hindurchtransport der zu behandelnden Stallabluft durch die Vorrichtung reduziert wird, damit die Geschwindigkeit, womit die Stallabluft die Vorrichtung, vor allem das jeweilige erste Behandlungsmodul 12, durchströmt, etwa genauso groß ist wie die Strömungsgeschwindigkeit durch jedes erste Behandlungsmodul 12, wenn alle ersten Behandlungsmodule 12 aktiv sind, also an der Behandlung der Stallabluft beteiligt sind.
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Eine andere alternative Verfahrensweise sieht es vor, dass bei geringem Anfall an Stallabluft pro Zeiteinheit zwar alle ersten Behandlungsmodule 12 und auch zweiten Behandlungsmodule 18 weiterhin betrieben werden, aber die Strömungsgeschwindigkeit der Stallabluft durch die Behandlungsmodule 12 und 18 entsprechend der verringerten zeitlichen Stallabluftmenge reduziert wird durch entsprechende Verringerung der Förderleistung, vor allem der Drehzahl, des mindestens einen Ventilators zum Hindurchtransport der zu behandelnden Stallabluft durch die Behandlungsmodule 12 und 18.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Viehstall
- 11
- Technikmodul
- 12
- erstes Behandlungsmodul
- 13
- Stirnwandung
- 14
- Gehäuse
- 15
- Deckwandung
- 16
- Zuluftöffnung
- 17
- Stallabluftrohr
- 18
- zweites Behandlungsmodul
- 19
- zweites Behandlungsmodulteil
- 20
- Seite
- 21
- Stirnseite
- 22
- Rahmen
- 23
- Stirnseite
- 24
- Gehäuse
- 25
- Rohrabschnitt
- 26
- Düse
- 27
- Wanne
- 28
- Ausschnitt
- 29
- Schieber
- 30
- Längsseite
- 31
- Stoffaustauschkolonne
- 32
- Stoffaustauschkörper
- 33
- Seitenfläche