DE3101377A1

DE3101377A1 - Verfahren und einrichtung zum sammeln und behandeln von fluessigmist

Info

Publication number: DE3101377A1
Application number: DE19813101377
Authority: DE
Inventors: Bernhard 4443 Quendorf Mannebeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-17
Filing date: 1981-01-17
Publication date: 1982-11-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sammeln und Be-
handeln von Flüssigmist nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Stalleinrichtung zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Bei bekannten Stalleinrichtungen zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist von Schweinen ist es bekannt, den von den Tieren fortlaufend anfallenden Frischmist in einem Sammelraum unterhalb der Standebene der auf gestallten Tiere zu sammeln, der als Haupt- oder Endlager mit entsprechend großem Fassungsvermögen ausgebildet ist.
Der gesamte, während der z.B. eine Mastperiode betragenden Aufstallungszeit anfallende Flüssigmist tritt durch Standroste od. dgl. unmittelbar in diesem Hauptsammelraum über und verbleibt dort bis zu einer Entleerung, die zur Vorbereitung des Stalles für einen nachfolgenden Mastvorgang vorgenommen wird. Eine solche Gesamtsammlung und -lagerung des Flüssigmistes über einen verhältnismäßig langen Zeitraum wirft zahlreiche Probleme auf. Aus dem ruhenden Flüssigmist setzen sich Feststoffe ab, die vor einem Austragen ein Homogenisieren der Gesamtmenge erforderlich machen. Ein solches Homogenisieren ist außerordentlich schwierig, zeitraubend und in aller Regel nicht vollständig möglich, so daß nach dem Austragen der Hauptsammelraum einer überaus lästigen und unangenehmen Säuberung bedarf. Insbesondere aber entwickelt der Flüssigmist durch in ihm ablaufende chemisch und biologische Prozesse ständig Schadgase und gibt unangenehme Geruchsstoffe ab, die zusammen mit aufsteigenden Dämpfen das Aufstallungsklima für die Tiere nachteilig beeinflussen und auch in die Stallumgebung belästigend übertreten.
Zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist von Schweinen ist es ferner bekannt, den fortlaufend von den Tieren anfallenden Frischmist in einem unter dem Stallboden vorgesehenen flachen Zwischensammelraum aufzufangen und in Abständen von einigen Wochen in einen außerhalb des Stallgebäudes befindlichen Endsammelraum zu überführen.
Zwischen den Entleerungsvorgängen ruht der Flüssigmist im Zwischensammler, wobei sich wiederum Ablagerungen bilden und ferner Schadgase, Dämpfe und Geruchsstoffe freigesetzt werden. Die im außenliegenden Sammelbehälter oder Endlager befindliche Hauptmenge an Flüssigmist wird kurz vor ihrem Austrag, in der Regel zu Zwecken der Bodendüngung, belüftet, um durch die Belüftung die Geruchsbildung und die beim Aus sprühen des Flüssigmistes während des Bodendüngens eintretende Belästigung der Umgebung herabzusetzen. Dabei ist es auch bekannt, die im Hauptsammler oder Endlager enthaltene Hauptmenge an Flüssigmist durch Rühren zu homogenisieren, um das Austragen durch Abpumpen zu erleichtern. Dennoch bleiben auch bei dieser Art der Flüssigmistsammlung und -behandlung die eingangs schon erwähnten Probleme im wesen~ lichen bestehen. Nur die Geruchsbelästigung der Umgebung bei Bodendüngungsvorgängen wird herabgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Stalleinrichtung zu schaffen, bei denen mit geringem Betriebs- und Bauaufwand eine wesentliche Verbesserung des Stallklimas erreicht und eine vom Entstehen des FlüssigmistescbiS#zu dessen Einsatz als Dünger wirksame Geruchsmindrerung herbeigeführt wird. Dabei sollen Verfahren und Einrichtung besonders energiesparend betreibbar sein und die umständlichen und unangenehmen Säuberungsarbeiten innerhalb der Ställe vermeiden, die zudem wegen der Schadgasentwicklung auch bei den Reinigungsarbeiten mit erheblichen Personengefährdungen einhergehen.
Diese Aufgabe löst das Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und die Einrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 5. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 4 und 6 bis 12 verwiesen.
Durch die ständige, auch den jeweils anfallenden Frischist sofort erfassende Belüftung sowie die entsprechende Umwälzung des Flüssigmistes im Zwischensammler wird die im Zwischensammler enthaltene Teilmenge an Flüssigmist zu einer praktisch vollständig geruchlosen, praktisch kaum noch schädliche Gase und Dämpfe abgebenden Masse verarbeitet, die auch nach längerer Lagerung im Hauptsammler ohne weitere Belüftung um zumindest ca. 75% geruchsgemindert bleibt. Durch die Sofortbelüftung des Frischmistes und die fortgesetzte Belüftung der Teilmistmenge im Zwischensammler werden in diesem Schadgase und Geruchsstoffe entwickelnde Prozesse unterbunden, während gleichSeitig das Absetzen von Feststoffen vermieden wird. Säuberungsarbeiten am Ende einer Nastperiode können sich daher auf ein einfaches Ausspülen der Kanäle des Zwischensammlers beschränken. Dabei ist der Energiebedarf verhältnismäßig gering und günstiger als jener, wie er für Homogenisierungsvorgänge lange ruhenden Flüssigmistes verhältnismäßig großer Flüssigmistmengen sowie deren Belüftung erforderlich ist.
Das Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Stalleinrichtung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht sind. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Zwischensammler einer Stalleinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1 auf einen Zwischensammier einer zweiten Ausführung, Fig. 4 eine Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, und Fig. 5 Draufsichten ähnlich Fig. 1 und 3 zur Ver-und 6 anschaulichung weiterer Ausführungen von Zwischensammiern in vereinfachter Darstellung.
Die Wiedergabe der Stalleinrichtung nach der Erfindung beschränkt sich auf eine schematische Darstellung des Zwischensammlers und der diesem zugeordneten Aggregate, der unterhalb der z.B. von Rosten od. dgl. gebildeten Standebene in Stallräumen von nicht dargestellten Viehställen Anordnung findet.
Die Grundflächenabmessungen eines Zwischensammlers hängen von der Größe des zugehörigen Stallraumes und der Anzahl der darin aufstallbaren Tiere ab. Die zeichnerischen Darstellungen geben daher lediglich die prinzipielle Ausgestaltung wieder, die an Größenabmessungen der jeweils gewünschten Art anpaßbar sind.
Der Zwischensammler nach Fig. 1 umfaßt eine dessen Innenraum umgrenzende Außenwandung 1 und einen Boden 2.
Der Innenraum ist durch eine Längswand 3 in ein Kanalsystem unterteilt, in dem in eine Umwälzströmung versetzter Flüssigmist entsprechend der Darstellung der Pfeile 4 in einem einfachen Schleifenkreislauf zwangsgeführt ist. Der Kanalbereich 5 ist durch eine quer gerichtete Zwischenwand 6 abgeschlossen, jedoch von einem den Einlauf für eine Pumpe 7 bildenden Durchlaufkanal 8 durchsetzt, der bei dem dargestellten Beispiel aus dem abgeschlossenen Kanalbereich 5 ausmündet und in Strömung richtung 4 hinter der Zwischenwand 6 in den sich anschließenden Kanalbereich einmündet. Die Einmündung ist bei dem dargesteilten Beispiel vertikal nach oben gerichtet, und die Pumpe 7 ist als Schaufelradpumpe ausgestaltet, welche den angesaugten Flüssigmist in einer Ringkaskade 9 durch die Luft über dem Spiegel des Flüssig mistes 10 im Zwischensammler auswirft. Die dabei zu einem feinen Schleier gebildete Flüssigkeit. nimmt beim Durchdringen des Luftraumes Luft auf und reichert sich mit dieser an Dementsprechend bildet die Pumpe 7 zugleich eine Belüftungsvorrichtung, die ständig während des Laufeds der Pumpe 7 in Betrieb ist. Die Pumpe 7 kann ständig in Betrieb gehalten werden oder nach kurzen Zeitintervallen von z.B. 15 Minuten für eine gewisse Betriebszeit in Betrieb genommen werden, die z.B. ebenfalls 15 Minuten betragen oder hiervon je nach den Gegebenheiten nach oben oder unten hin abweichen kann. Entscheidend für die Betriebszeit der Pumpe ist, daß die im Zwischensammler enthaltene Flüssigmistmenge zum einen ausreichend belüftet und zum anderen so intensiv umgewälzt wird, daß Absetzerscheinungen zuverlässig ausgeschlossen sind.
In einem Eckbereich des Zwischensammlers ist durch eine Wand 11, die im Abstand oberhalb des Bodens 2 endet, ein Abteil 12 abgegrenzt, das einen Überlaufwandbereich 13 in der Außenwand 1 aufweist. Sobald der Flüssigmistspiegel im Zwischensammler eine Höhe erreicht hat, die der Oberkante des Uberlaufwandbereichs 13 entspricht, fließt ständig Flüssigmist aus dem Zwischensammler ab, und zwar genau in jenem Umfang, wie Frischmist von den über dem Zwischensammler aufgestallten Tieren anfällt.
Dieser abgezogene Flüssigmist wird in einen Hauptsammelraum, eine Grube od. dgl. überführt, sei es durch Schwerkraft oder auf sonst geeignete Weise.
Durch die Pumpe 7 wird eine Umwälzströmung erzeugt, die zumindest etwa 0,15 m/s beträgt. Die Höhe der Oberkante 14 des Überlaufwandbereichs 13 über der Bodenebene des Bodens 2 ist vorzugsweise einstellbar und wird so eingestellt, daß die maximal sammelbare Flüssigkeitsmenge im Zwischensammler für den Flüssigmist eine durchschnittliche Verweildauer von etwa 10 bis 30 Tagen erbringt.
Dementsprechend ist die im Sammler maximal enthaltene Flüssigkeitsmenge lediglich ein kleiner Bruchteil jener Gesamtflüssigmistmenge, die während der Aufstallungszeit der Tiere, z.B. einer Mastperiode, anfällt.
Die Ausgestaltung nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 und 2 nur in Einzelheiten. Der Innenraum des Zwischensammlers ist durch zwei Längswände 15,16 in ein Kanalsystem unterteilt, das eine Zwangsführung des Flüssigmistes in einem doppelschleifigen Teil Kreislauf herbeiführt, von denen der eine/ durch die Pfeile 17 und der andere durch die Pfeile 18 versinnbildlicht wird. Der]analbereich 19, in dem sich die Ströme aus beiden Kreislaufschleifen 17,18 vereinigen, ist an seinem in Fig. 3 rechten Ende durch eine Zwischenwand 20 abgeschlossen, in der eine Durchtrittsöffnung 21 für Flüssigmist ausgespart ist, in der der#Pumpenrotor einer Pumpe 22 umläuft. Dieser ist beispielsweise als Axialschaufelrotor ausgebildet. In den Saugbereich dieses Rotors ist ein Luftzuführungsrohr 23 aus dem Bereich oberhalb des Spiegels des Flüssigmistes 10 heruntergeführt, so daß durch den vor dem Pumpenrotor erzeugten Unterdruck in die gepumpte Flüssigmistmasse Luft eingesaugt und dann durch die Verwirbelung im Rotor fein verteilt wird. Auch hier bildet somit die Pumpe 22 zugleich auch die Belüftungsvorrichtung. Die Austragvorrichtung umfaßt eine zylindrische Wandung 24, welche ein Überlaufrohr 25 im Abstand umgibt, oberseitig über den Spiegel des Flüssigmistes nach oben vorsteht und unterseitig im Abstand vor dem Boden 2 des Zwischensammlers endet. In dem Überlaufrohr 25 kann eine bei 26 ange-deutete Pumpe zum Weiterpumpen überlaufenden Flüssigmistes angeordnet sein.
Die Austragjorrichtung kann anstelle der Ausführungen nach Fig. 2 und 4 auch z.B. von einer Pumpvorrichtung ge bildet sein, die beispielsweise durch eine Schwimmersteuerung in und außer Betrieb gesetzt wird.
Die Ausführung nach Fig. 5 entspricht im Prinzip der nach den Fig. 1 und 3, wobei der Einfachheit halber auf eine Wiedergabe der Austragvorrichtung verzichtet wurde.
Die Fig. 5 veranschaulicht einen Zwischensammler mit einer besonderen Anordnung der Unterteilungen, wie sie bei#großflächigeren Zwischensammlern zur Vermeidung von unerwünscht breiten Kanälen des Kanalsystems zweckmäßig sein kann. Die Längswände 27,28 und 29 haben eine Labyrinthanordnung infolge des Abschlusses der beiden Längswände 27 und 29 durch eine gemeinsame Querwand 30.
Dementsprechend bildet sich ein einfacher geschlossener Kreislauf entsprechend den Pfeilen 31, jedoch mit einer entsprechenden Wegverlängerung, aus. Der Kanalbereich 32 ist dabei seinerseits endseitig durch eine Zwischenwand 32 abgeschlossen, in der sich, wie bei der Ausführung nach Fig. 4 eine Durchtrittsöffnung mit darin wirksamer Belüftungspumpe 22 befindet.
Die Ausgestaltung nach Fig. 6 zeigt drei Längswände 33, 34, und 35, die an ihren in Fig. 6 linken Enden offene Kanäle begrenzen und an ihren in Fig. 6 rechten Enden durch eine Zwischenwand 36 verbunden sind. In der Zwischenwand 36 befindet sich eine in die Kanalbereiche 37 und 38 hineinreichende Durchtrittsöffnung 39, in der wiederum der Rotor einer Belüftungspumpe umläuft.
Dementsprechend bildet sich wiederum ein doppelschleifiger Kreislauf aus, von denen der eine durch die Pfeile 40 und der andere durch die Pfeile 41 versinnbildlicht wird. Erst in der Durchtrittsöffnung 39 treffen die sich hinter dieser qffnung verzweigenden Ströme wieder zusammen. Auch in Fig. 6 wurde auf eine Wiedergabe einer Austragöffnung der Einfachheit halber verzichtet.
Anstelle von zugleich die Belüftung übernehmenden Pumpen für die Umwälzung können auch reine Umwälzpumpen Anwendung finden und zur Belüftung gesonderte Belüftungsaggregate vorgesehen werden. Jedoch ist die kombinierte Betriebsweise von Umwälzpumpen besonders günstig im Leistungsbedarf, während bei gesonderten Belüftungsaggregaten die Möglichkeit besteht, die Intensität der Belüftung unabhängig von der Umwälzung zu bestimmen.
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Claims

Verfahren und Einrichtung zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist Patentansprüche: 1. Verfahren zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist, insbesondere von Schweinen, in Viehstallungen, bei dem der Flüssigmist von den in einem Stallraum aufgestallten Tieren unter der für Flüssigmist durchlässigen Standebene der Tiere gesammelt und vor'einem Austragen aus dem Stallbereich belüftet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Aufstallzeit der Tiere fortlaufend anfallende Flüssigmist in einem Zwischensammler unter der Standebene der aufgestallten Tiere gesammelt, die im Zwischensammler angesammelte Flüssigmistmenge ständig oder nach kurzen Zeitintervallen in einem geschlossenen Zwangskreislauf umgewälzt und während des Umwälzens ständig oder nach kurzen Zeitintervallen belüftet wird, daß das Ansammeln von Flüssigmist im Zwischensammler auf eine Teilmenge begrenzt wird, die einem kleinen Bruchteil der während der Aufstallungszeit der Tiere anfallenden Gesamtmenge an Flüssigmist entspricht, und diese begrenzte Teilmenge im wesentlichen dadurch konstant gehalten wird, daß aus der im Zwischensammler enthaltenden Teilmenge ständig oder nach kurzen Zeitintervallen ein Anteil entnommen und einem Hauptsammler zugeführt wird, der mengenmäßig dem ständigen Zulauf an Frischmist entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zwischen sammler gesammelte Teilmenge so begrenzt wird, daß die durchschnittliche Verweildauer für Flüssigmist im Zwischensammler etwa 10 bis 30 Tage bbtrSt.t
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigmist im Zwischensammler mit einer Strömungsgeschwindigkeit von zumindest etwa 0,15 m/s umgewälzt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei intervallweiser Umwälzung die Zeitspanne zwischen Umwälzvorgängen etwa 10 bis 30 Minuten beträgt.
5. Stalleinrichtung zum Sammeln und Behandeln von Flüssigmist, insbesondere von Schweinen, bestehend aus einem Sammelraum unterhalb der Standebene der in einem Stallraum aufgestallten Tiere, einer mit ihrem Einlauf an den Sammelraum angeschlossenen Pumpe und mit einer Belüftungsvorrichtung zum Eintragen von Luft in Flüssigmist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum unterhalb der Standebene der Tiere als an sich bekannter Zwischensammler mit verhältnismäßig geringem Fassungsvermögen ausgebildet ist, der Zwischensammler durch Unterteilungen <3,16,15,27,28,29,33,34,35) zu einem Kanalsystem mit Zwangskreislaufführung des Flüssigmistes ausgestaltet ist, zumindest in einem Kanal des Zwischensammlers eine Pumpe (7,22)zur zurErzeugung einer Kreislaufströmung im gesamten Zwischensammler angeordnet ist, die Belüftungsvorrichtung dem Zwischensammler zugeordnet und eine in Abhängigkeit von der im Zwischensammler angesammelten Flüssigmistmenge gesteuerte Austragvorrichtung (11,13, 24,25) vorgesehen ist, mittels der ab Erreichen einer vorgegebenen Flüssigmistmenge ein etwa der Zulaufmenge an Frischmist entsprechender Anteil an Flüssigmist in einen Hauptsammler austragbar ist.
6. Stalleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem des ZwLschensammlers für eine Zwangsführung des Flüssigmistes in einem einfachen geschlossenen Kreislauf ausgebildet ist.
7. Stalleinrichtung nach Anspruch 5,dadurch gkennzeichnet, daß das Kanalsystem des Zwischensammlers für eine Zwangsführung des Flüssigmistes in einem doppelten Kreislauf ausgebildet ist, der sich hinter der Pumpe (7,22) verzweigt und vor dieser wieder vereinigt.
8. Stalleinrichtung nach einem der Anspüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe <7,22) in einer einen Kanal querunterteilenden Zwischenwand (6,20,32,36) angeordnet oder dieser zugeordnet ist und mit ihrem Einlauf in oder vor der Zwischenwand aus dem Kanal ausmündet und hinter der Zwischenwand mit ihrem Auslauf wieder in den Zwischensammler einmündet.
9. Stalleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsvorrichtung mit der Pumpe (7,22) kombiniert oder von dieser gebildet ist.
10. Stalleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischensammler eine von der Umwälzpumpe (7,22) unabhängige Belüftungsvorrichtung zugeordnet ist.
11. Stalleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Austragvorrichtung ein in der Höhe einstellbarer Überlauf (13,25) vorgesehen ist.
12. Stalleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Austragvorrichtung eine schwimmergesteuerte Austragpumpe vorgesehen ist.