DE69220246T2 - Umweltfreundlicher und energiesparender stall für tiere, zum beispiel für schweine - Google Patents
Umweltfreundlicher und energiesparender stall für tiere, zum beispiel für schweineInfo
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Description
- Umweltfreundlicher und energiesparender Stall für Tiere, zum Beispiel für Schweine
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abluft aus einem Stall und zum Behandeln von waschflüssigkeit. Die Erfindung betrifft weiter einen Stall, zum Beispiel für Schweine, der mindestens einen Aufenthaltsbereich mit mindestens einem Stellplatz für die Tiere aufweist, welcher Stellplatz mittels eines Gitters im Boden des Stellplatzes mit einem Dungsammelraum kommuniziert, in dem eine Schicht Waschflüssigkeit enthalten ist. Die Erfindung betrifft daher einen integrierten Landwirtschaftbetrieb für Viehwirtschaft und zum Verarbeiten von von den Tieren stammendem Dung, zusätzlich zu einem Verfahren zum Behandeln und/oder Verarbeiten von von Tieren abgeschiedenem Dung.
- In einer typischen Ausführungsform eines Stalls, zum Beispiel für Schweine, ist gewöhnlich ein Hauptgang vorhanden, von dem über Türen Zugang zu einer quer zu diesem Gang angeordneten Anzahl von Aufenthaltsbereichen für die Tiere besteht. In jedem dieser Aufenthaltsbereiche ist eine wesentliche Anzahl benachbart angeordneter Stellplätze für ein Tier oder eine Anzahl von Tieren angeordnet. Entlang dieser Stellplätze liegt gewöhnlich ein Bedienungsdurchgang, zum Beispiel zum Füttern der Tiere.
- Der Überschuß von in solchen oft umfangreichen Stallgebäuden zum Züchten und Mästen von beispielsweise Schweinen erzeugtem Dung stellt einen starken negativen Einfluß für die Umwelt dar. Der Dung bewirkt ein zweifaches Problem.
- Einerseits erfolgt die Emission von Schadstoffen wie Ammoniak aus dem Stall selbst. Diese Stoffe haben einen negativen Einfluß auf die Umwelt, da sie direkt oder indirekt Luftverschmutzung und sauren Regen bewirken und ferner einen unangenehmen Geruch verbreiten.
- Andererseits wird das Verarbeiten des flüssigen Dungs zunehmend bedenklicher; dungverarbeitende Anlagen haben nicht die Kapazität, die großen Mengen von erzeugtem flüssigen Dung zu verarbeiten. Die Verarbeitung ist darüberhinaus sehr teuer. Eine mögliche Alternative stellt in diesem Fall das Verteilen des flüssigen Dungs auf Ackerland dar. Dies unterliegt jedoch rechtlichen Einschränkungen, die Umweltverschmutzung verhindern sollen. Das große Volumen, das nicht vollständig verarbeitet oder verteilt werden kann, führt zu einem Überschuß von flüssigem Dung mit einem starken negativen Einfluß auf die Umwelt, mit dem niemand umzugehen weiß, wohingegen Dung in geeigneter Form, zum Beispiel Pellets, grundsätzlich ein nützliches Produkt sein kann, mit dem Vorteil, daß es in geeigneter Weise an Orte transportiert werden kann, wo ein Mangel an Dung besteht.
- Es ist wichtig, ein Verfahren zu finden, das die Möglichkeit einer wesentlichen umweltfreundlichen Reduzierung des Volumens von flüssigem Dung und daher auch des Überschußproblems schafft, und das ferner zum Reduzieren der Emission von Schadstoffen, nämlich Ammoniak, aus dem Stallgebäude führt.
- Es sind bereits Ställe bekannt, in denen Ammonikemission durch Vorsehen eines Raumes im Stall mit einer Menge Waschflüssigkeit auf dem Boden entgegengewirkt werden soll. Der Dung fällt in die Waschflüssigkeit und wird periodisch, zum Beispiel einmal täglich, zusammen mit dieser Waschflüssigkeit entfernt. Nach kurzer Zeit enthält die Waschflüssigkeit jedoch keinen Sauerstoff mehr, der zum Binden des Ammoniaks benötigt wird. Aufgrund der Übersättigung der Waschflüssigkeit mit Ammoniakionen entweicht Ammoniak weiter aus der Waschflüssigkeit mit hieraus resultierenden nachteiligen Auswirkungen für die Umwelt.
- Es ist weiter bekannt, den Dung zum Beispiel einmal täglich zu einem Speicherplatz abzuziehen und dort teilweise die Dünnfraktion in die Außenluft zu verdampfen. Es ist hierbei faktisch unvermeidbar, daß Schadstoffe sowohl vor als auch während des Abziehens des Dungs zu dem Speicherplatz und während der Verdampfung freigesetzt werden, so daß gleichwohl eine Verschmutzung der Umwelt erfolgt.
- Es ist weiter an sich bekannt, der Dünnfraktion des Dungs durch einen Kaskadenlüfter Sauerstoff zuzuführen, um Ammoniak in Nitrat umzuwandeln. Die Wirkung dieses Belüfters, im dem Überschußwaschflüssigkeit aus einem Tank nach unten in einen anderen Tank fällt, ist jedoch klein; dies hat sich in der Praxis nicht durchgesetzt.
- Ein grundlegenderer Ansatz ist erforderlich, um Ställe zu erhalten, die den zunehmend großen Anforderungen hinsichtlich der Umwelt gerecht werden.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht unter anderem in der Schaffung eines Stalls, zum Beispiel für Schweine, der mit Mitteln ausgestattet ist, welche eine besonders wirkungsvolle funktionelle Integration zum Erhalten eines umweltfreundlichen Stalls zulassen, mit denen das Volumen von flüssigem Dung und der Emission von Schadstoffen wie Ammoniak in die Atmosphäre in wesentlichem Umfang reduziert werden kann, und wobei weiter die Option eingeschlossen werden kann, das Verarbeiten von flüssigem Dung zu Dungpellets oder zu einem verwendbaren Zwischenprodukt in einer umweltverantwortlichen Weise vorzugsweise in dem Stall selbst zu realisieren.
- Die Erfindung hat die weitere Aufgabe, die Möglichkeit einer derartigen Anpassung eines Stalls zu schaffen, daß der Energieverbrauch auf ein kleinstmögliches Ausmaß begrenzt wird, wobei Energiesparen auch durch die Verwendung von beispielsweise von den Tieren stammender Wärme erreicht wird, so daß eine bedeutende Kosteneinsparung erzielt werden kann.
- Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung sind in einem Stall gemäß dem Oberbegriff Einrichtungen vorhanden, um in dem Stallgebäude verhandene Luft in innigen Kontakt mit Waschflüssigkeit zu bringen.
- Luft in innigen Kontakt mit Waschflüssigkeit zu bringen, könnte beispielsweise realisiert werden, indem Luft aus dem Stall durch einen dichten Vorhang aus herabfallender Flüssigkeit zum Beispiel zum Reinigen der Luft befördert wird.
- Bei einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung, die einfach zu realisieren ist und wenig Energie für das Hindurchfördern von Luft benötigt, enthalten die Einrichtungen jedoch eine Sprühvorrichtung für Waschflüssigkeit, die die Waschflüssigkeit in feinverteiltem Zustand in innigen Kontakt mit der Luft bringt. Die Sprühvorrichtungen sind außerhalb des Stalls vorgesehen.
- Es wurde bereits in NL-A-8901220 offenbart, das Gitter eines Stalls durch Sprühdüsen zu reinigen. In diesem Fall sind die Sprühdüsen unmittelbar über dem Gitter in dem Stellplatz angeordnet. In der vorliegenden Erfindung ist diese Anordnung anders und kann sich an einer beliebigen Stelle außerhalb des Stellplatzes befinden. Das innige Nischen, und dies trifft insbesondere im Falle des Mischens unter Verwendung einer Sprühvorrichtung zu, bietet verschiedene wichtige Anwendungsoptionen für einen Stall innerhalb des Umfangs der Erfindung.
- Es kann hierbei von den Möglichkeiten Gebrauch gemacht werden, insbesondere wenn eine Sprühvorrichtung verwendet wird, folgendes zu erreichen: Reinigen der Stallluft von Ammoniak und Staubpartikeln, Absorption von Sauerstoff in den Flüssigkeitströpfchen, wesentliche Verdampfung der Waschflüssigkeit, und ein Energieaustausch zwischen der Waschflüssigkeit und der Luft, die in verstärktem Ausmaß während einer Durchführung von Luft erfolgen. Die Sprühvorrichtung bietet darüberhinaus die Möglichkeit, die Waschflüssigkeit über einen Bereich leicht einstellbarer Breite zum Beispiel durch Modifizieren des Förderdrucks der Flüssigkeit zuzuführen.
- Unter Stall kann in einem breiten Sinn nicht nur der tatsächliche Aufenthaltsbereich für die Tiere verstanden werden, sondern auch andere mögliche Arbeitsbereiche, wie der für die Verarbeitung von flüssigem Dung zu Dungpellets, zusätzlich zu Bereichen, die nahe an dem Stallgebäude angeordnet und funktionell mit demselben verbunden sind.
- Eine der möglichen Anwendungen, die von besonderer Wichtigkeit ist, betrifft eine Vorrichtung, in der Mittel vorhanden sind, um Luft zur Abführung aus dem Stallgebäude, insbesondere aus dem Aufenthaltsbereich der Tiere, einer Behandlung zu unterziehen, bevor sie nach draußen transportiert wird, welche Behandlung umfaßt, diese Luft durch den Sprühbereich einer oder mehrerer Sprühvorrichtungen für Waschflüssigkeit zu befördern.
- Die Emission von noch verbleibendem Ammoniak und sowohl anderer Schadstoffe als auch von Staubpartikeln kann hierdurch in bedeutendem Umfang reduziert werden; sie können in wesentlichem Umfang durch die Flüssigkeitströpfchen absorbiert werden, wodurch ein Reinigen der Luft erfolgt. Die Luft wird sozusagen gewaschen und umfassend von Ammoniak und Staub befreit. Die Durchführung der Luft erreicht darüberhinaus, daß die Luft in großem Ausmaß Feuchtigkeit in Form von Dampf aus den Flüssigkeitströpfchen absorbiert, was im Falle des Abführens in die äußere Atmosphäre zu einer wesentlichen Verringerung des Volumens feuchter Bestandteile des Dungs führt. Die Tröpfchen werden darüberhinaus Sauerstoff aus der Luft absorbieren, welcher die Bindung von Ammoniakionen zu Nitrat fördert, wenn die Waschflüssigkeit in das System zurückgefördert wird.
- Wenn Mittel verwendet werden, um verunreinigte Luft der genannten Behandlung in einem im wesentlichen kontinuierlichen Prozess auszusetzen, wird eine optimale Wirkung erzielt. Eine wesentliche Wirkung ist aber auch schon dann vorhanden, wenn eine gewisse Diskontinuität in dem Prozess vorliegt, falls auch der Prozess diskontinuierlich ist.
- Die Erfindung kann vorteilhafterweise in einem Stall mit einer natürlichen Luftumwälzung angewendet werden, zum Beispiel im Aufenthaltsbereich oder im Abführauslaß. Es ist bevorzugt, daß der erfindungsgemäße Stall mit Einrichtungen zum Luftabführen, wie einer Absauganlage, und Einrichtungen zum Zuführen von Frischluft, wie einem Lufteinlaß zu dem Stall und/oder umgekehrt einer Luftzuführanlage zum Zuführen von Frischluft und einem Auslaß für die Luft zum Abführen versehen ist. Aufgrund des schnelleren Durchgangs von Luft durch die Sprühzonen zum Beispiel, werden die Wirkungen der Erfindung in größerem Maße erzielt, und weiter kann praktisch alle Abluft der Behandlung unterzogen werden.
- In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die vorteilhaft als Komponente eines zentralen Luftzuführ- und Abführsystems verwendet werden kann, erfolgt die Luftzufuhr über ein Rohrleitungssystem und die Luftabfuhr erfolgt über einen die Rohrleitungen umschließenden Raum, welcher Raum zum Beispiel eine röhrenartig oder tunnelartig begrenzte Form haben kann. Zuluft und Abluft werden vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen befördert. Luftzufuhr durch die Rohrleitungen und Luftabfuhr durch den Raum um die Rohrleitungen können durch eine Luftabsaug- und/oder bzw. eine Luftzuführanlage gewährleistet werden. Hierdurch wird ein Energieaustausch zwischen der verhältnismäßig kalten oder warmen hereinkommenden Luft in den Rohrleitungen und der um dieselben strömenden Abluft ermöglicht werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist/sind eine oder mehrere Sprühvorrichtungen für Waschflüssigkeit, vorzugsweise eine Anzahl von Sprühvorrichtungen, in der Langsrichtung in dem Raum, vorzugsweise über den Rohrleitungen angeordnet. Die Waschflüssigkeit kann zu einem Sammeltank zurückgefördert werden. In dem Fall von Gegenströmung wird der Wärmeaustausch intensiviert, und um dies zu erreichen, wird der Einlaß für Abluft vorzugsweise so weit wie möglich von der Einlaßseite für hereinströmende Luft entfernt vorgesehen.
- In einer solcher Vorrichtung ist ein intensiver Wärmeaustausch zwischen Frischluft in den Rohrleitungen und der um die Rohrleitungen strömenden Flüssigkeit und Abluft möglich. Im Winter wird die Luft in den Rohrleitungen verhältnismäßig kalt und die Waschflüssigkeit warm sein, wodurch die Luft faktisch nicht erhitzt werden muß, oder in jedem Fall weniger, bevor sie zum Aufenthaltsbereich befördert wird. Das umgekehrte ist der Fall im Sommer. Warme Außenluft wird bereits teilweise durch Kontakt mit der kälteren Flüssigkeit gekühlt werden. Als ein Ergebnis dieses Systems, das auch für andere Zwecke geeignet ist, kann das Stallgebäude während Zeitspannen, wenn es nicht zu kalt ist, faktisch ohne zusätzliches Heizen verwendet werden. Dies führt zu einer beträchtlichen Einsparung von Energie und folglich von Heizkosten und im Sommer zu einem kühleren Aufenthaltsklima. Im Falle extremer Kälte oder Wärme kann es erwünscht sein, die Sprühgeräte zeitweise oder teilweise auszuschalten, um die Waschflüssigkeitstemperatur zu optimieren. Dies kann problemlos durchgeführt werden, solange die Reinigung der Abluft an anderer Stelle in dem Abführweg erfolgt. Diese Komponente kann weiter als ein wichtiges Mittel zum Beispiel für die Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts des Dungvolumens aufgrund der erfolgenden Verdampfung von Waschflüssigkeit dienen, wodurch der Dung konzentriert wird und in einer verantwortungsvolleren Weise verarbeitet werden kann. Es wurde in der Praxis festgestellt, daß im Sommer die Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Dung sogar größer sein kann als die Produktion von Dung durch die Tiere. Im Winter wird allgemein die gleiche Menge Flüssigkeit verdampft, wie produziert wird. Diese Vorrichtung bietet ferner die Möglichkeit von Abluftreinigung und Sauerstoffanreicherung.
- Ein im Boden, zum Beispiel unter oder neben dem Gebäude, angeordnetes Tunnel oder Tunnelsystem kann darüberhinaus vorteilhafterweise vorgesehen sein, über das die Luftzufuhr zu dem Gebäude erfolgt. Die zugeführte Luft wird hierdurch auf die der Jahreszeit entsprechende Bodentemperatur erwärmt oder gekühlt, was gleichermaßen eine temperaturstabilisierende Wirkung hat. Die zugeführte Luft kann fakultativ von dort über das Rohrleitungssystem oder direkt zu dem Aufenthaltsbereich befördert werden. Wenn gewünscht, können die Abluft und die Zuluft vorteilhafterweise durch einen oder mehrere Wärmetauscher zum zusätzlichen Wärmeaustausch geführt werden.
- Ein inniges Vermischen von Waschflüssigkeit mit Luft und/oder den anderen Mitteln kann vorzugsweise in einem Stall mit einem Dungsammelraum durchgeführt werden, der mit dem Stellplatz der Tiere verbunden ist oder unter ihm liegt.
- In einer weiteren wichtigen erfindungsgemäßen Ausführungsform desselben enthält der Boden für den oder die Tierstellplätze ein Gitter, das über mindestens einem Teil des Dungsammelraumes liegt, und eine oder mehrere Sprühvorrichtungen sind in dem Dungsammelraum enthalten, niedriger als das Gitter, aber oberhalb der Waschflüssigkeitsschicht, die einen Sprühbereich in dem Dungsammelraum mindestens über einen wesentlichen Teil der Oberfläche des Dungsammelraums, vorzugsweise praktisch die gesamte Oberfläche desselben abdecken.
- Wie bereits beschrieben, verstärkt die Zufuhr von frischer Waschflüssigkeit zu der bereits vorhandenen Waschwasserschicht das Absorptionsvermögen und das Binden von Ammoniak, welches genau an dieser Stelle durch die Reaktion von Flüssigkeit und festen Ausscheidungsprodukten entstehen würde. Jegliches Ammoniak, das noch entweichen und zusammen mit möglichen anderen Schadstoffen diesen Raum erreichen kann, wird noch einer Waschbehandlung durch die Sprühvorrichtung unterzogen, wodurch es zu der Waschflüssigkeitsschicht zurückgeführt wird. Diese Ausführungsform kann weiter auch als Mittel zum Ausnutzen der resultierenden Wirkungen von Reinigen, Sauerstoffabsorption, Verdampfung und Energieaustausch verwendet werden. Es ist weiter wichtig, daß die Sprühbehandlung hier ohne Störungen für die Tiere durchgeführt werden kann; sie führt weiter zu einem umweltfreundlicheren Klima im Aufenthaltsbereich und Stall selbst bei geringerer Verunreinigung, Gestank und Staub.
- Diese Wirkung kann in einem erfindungsgemäßen Stall intensiviert werden, in dem Einrichtungen, zum Beispiel eine oder mehrere Auslaßöf fnungen, zum Abführen der Luft aus dem Aufenthaltsbereich über den Dungsammelplatz vorhanden sind. Ein Teil des Gitters kann hierbei durch eine Matte aus dünnem Material wie einer Gummimatte bedeckt werden, wobei die Luftabfuhr unter der Matte erfolgt und eine angenehme Liegestellung für die Tiere erhalten wird.
- Sprühen kann ansonsten an anderer Stelle in dem Aufenthaltsbereich über dem Gitter an einer Stelle erfolgen, wo die Tiere keiner dadurch bewirkten Störung ausgesetzt werden.
- Es ist weiter möglich, vorteilhaft eine oder mehrere Sprühvorrichtungen in einem separaten Luftabfuhrraum vorzusehen, der mit dem Aufenthaltsraum der Tiere verbunden ist und vorzugsweise mit dem Dungsammelraum verbunden ist. In Übereinstimmung mit den vorgegebenen Erfordernissen kann nur der Abführraum oder nur der Dungsammelraum oder die oben beschriebene Ausführungsform mit Rohrleitungssystem zum Reinigen von Abluft verwendet werden; wenn die Abluft nacheinander durch eine Kombination abgeführt wird, wird eine bedeutende zusätzliche Reinigung, eine Verdampfung und eine Energieaustauschwirkung erhalten. Zum Beispiel können Einrichtungen vorteilhafterweise vorgesehen werden, zum Beispiel eine Absauganlage, um die Luft durch die Sprühzone mindestens einer Sprühvorrichtung im Dungsammelraum und anschließend durch die Waschflüssigkeit aus einer oder mehrerer Sprühvorrichtungen von einem oder mehreren verbindenden Luftabfuhrräumen befördert werden.
- Eine besonders kompakte Anordnung kann erhalten werden, wenn der Abführraum mindestens teilweise unter dem Bedienungsdurchgang benachbart dem Dungsammelraum und fakultativ teilweise unter dem bedeckten Gitter angeordnet ist; auch zum Beispiel in dem Fall eines Umbaus von bestehenden Stallgebäuden kann der verbindende Abführraum in einfacher Weise an der Außenseite des Gebäudes oder auch in oder unter dem Hauptgang mit dem Aufenthaltsbereich verbunden werden. Hierbei kann vorteilhaft in diesem Abführraum ein Rohrleitungssystem mit Sprühen für die oben beschriebenen Zwecke verwendet werden. Sprühen kann auch in einem Abführraum ohne Störung der Tiere erfolgen. Es ist weiter möglich, nur in diesem Raum zu Sprühen und die Waschflüssigkeit ablaufen zu lassen, wobei dies ferner direkt oder indirekt die Zufuhr einer Waschflüssigkeitsströmung zu den Dungsammelräumen gewährleisten kann. Diese können, wenn gewünscht, dann ohne Sprühen arbeiten.
- Die Zuluft und/oder Abluft kann weiter vorteilhafterweise durch mindestens einen weiteren Wärmetauscher transportiert werden, um einen zusätzlichen Wärmeaustausch zu erreichen.
- Es wird offensichtlich sein, daß in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Sprühvorrichtung in einem Stall Vorteile für viele verschiedene Anwendungen bietet. Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen Stall Einrichtungen zum Durchführen der Zufuhr von Waschflüssigkeit zu einer oder mehreren Sprühvorrichtungen in einem im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß vorhanden, der ohne Störungen für die Tiere und in einfacher und preisgünstiger Weise zu realisieren ist; die genannten Wirkungen werden dadurch in einem verstärktem Maße auftreten. Im Gegensatz hierzu sind auch kurze unterbrechungen möglich, wobei weiterhin beträchtliche Vorteile erhalten bleiben.
- Bevorzugterweise wird eine Waschflüssigkeit verwendet, die mindestens teilweise und vorzugsweise praktisch vollständig unter Verwendung von Mitteln zum Abtrennen der Dünnfraktion aus dem von den Tieren erzeugten Dung und zum Aussetzen der so erhaltenen Dünnfraktion einer sauerstoffanreichernden Einrichtung erhalten wird. Diese wird vorzugsweise durch eine Belüftungsvorrichtung gebildet, die die Waschflüssigkeit intensiv so wie die im folgenden weiter erörterte Vorrichtung belüftet; es ist jedoch möglich, an Stelle dieser letzteren eine Behandlung mit Sauerstoff anzuwenden oder dies durch Zugabe ungefährlicher chemischer Mittel zu erreichen. Die auf diese Weise erhaltene Flüssigkeit wird vorzugsweise als eine Waschflüssigkeit verwendet und kann noch beispielsweise ca. 0,5 bis 4%, vorzugsweise 1 bis 2% feinverteilte feste Dungbestandteile und andere in der abgesetzten Dickfraktionen enthaltene Substanzen enthalten. Es ist natürlich, falls erforderlich möglich, der Waschflüssigkeit Leitungswasser oder eine wässrige Lösung zuzugeben, die ungefährlich für Tiere oder Mikroorganismen ist, wenn ein Mangel von Waschflüssigkeit aufgrund von überschüssiger Verdampfung auftreten sollte. Dies wird vorzugsweise so wenig wie möglich getan, um das Volumen des Dungs so begrenzt wie möglich zu halten. Durch Verwendung der oben beschriebenen Verdampfungswirkungen, die bei Sprühvorrichtungen auftreten, ist es innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich, das Volumen von flüssigem Dung, insbesondere den Feuchtigkeitsgehalt desselben, drastisch zu verringern; dies kann in einem solchen Umfang durchgeführt werden, daß, zusätzlich zu einer konstanten begrenzten Menge von umgewältzer Waschflüssigkeit im wesentlichen nur feste Dungbestandteile zurückbleiben. Dies ermöglicht praktisch das weitere Verarbeiten zu Dungpellets in dem Stall in einem kontinuierlichen Prozeß.
- Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind hauptsächlich auf Effekte wie Verdampfung, Reinigung und Wärmeaustausch mit Waschflüssigkeit, wie sie während innigem Mischen mit Luft auftreten, konzentriert. Die Zufuhr und Abfuhr schafft die zusätzliche Möglichkeit, um in einem Dungbehälter eine Schicht mit erhöhtem Ammoniakabsorptionsvermögen zu bilden, wodurch die Emission von Ammoniak aus dem Behälter bereits merklich verringert werden kann. Diese Eigenschaft wird vorteilhaft in einem Umwälzsystem für Waschflüssigkeit verwendet, das bei Bedarf auch als eine Zufuhreinrichtung zu den Sprühgeräten verwendet werden kann.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, der diese Zufuhr und Abfuhr von Waschflüssigkeit betrifft, sind Umwälzmittel für Waschflüssigkeit vorzugsweise zu diesem Zweck in einem erfindungsgemäßen Stall vorgesehen, welche Waschflüssigkeit in einem Kreislauf zu mindestens einem Sammelraum transportieren, in dem Waschflüssigkeit vorhanden ist und der mit Zuführ- und Abzugsmitteln für von Tieren erzeugten Dung versehen ist, und die dort vorhandene Waschflüssigkeit zu mindestens einer Sauerstoffanreicherungseinrichtung abziehen und in derselben behandelte Waschflüssigkeit zu dem (den) relevanten Sammelraum (-räumen) zurückleiten. Der Sammelraum kann hierbei vorzugsweise durch einen Dungsammelraum gebildet werden, der mit dem Stellplatz in Verbindung steht und/oder er kann auch den Sammelraum für Dung darstellen, der einen Teil einer Trenneinrichtung zum Entfernen und/oder Absieben jeglicher mit der Waschflüssigkeit mitgeführter Feststoffe bildet. Durch die Umwälzung kann die Waschflüssigkeitsschicht in dem Dungsammelraum regelmäßig erneuert und die Ammoniak bindende Aktivität verstärkt werden.
- In einem erfindungsgemäßen Stall sind die Umwälzmittel für Waschflüssigkeit vorzugsweise so ausgeführt, daß sie die Waschflüssigkeit in dem Kreislauf in einem im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß umwälzen. Hierdurch wird eine praktisch kontinuierliche Zufuhr von frischer Waschflüssigkeit erhalten, was eine kontinuierliche beträchtliche Reduzierung der Ammoniakemission zur Folge hat. Unter einem im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß wird hier die Zufuhr von Waschflüssigkeit durch die Umwälzung zu dem (den) Dungsammelraum (-räumen) verstanden, in dem (denen) die Ammoniakabsorptionstätigkeit im wesentlichen aufrechterhalten wird. Unterbrechungen von kurzer Dauer, die die Kontuinität dieses Prozesses wahren, sind zulassig. Unterbrechungen von längerer Dauer mit einer verhältnismäßig kurzen Zuführzeit können bereits zu einer beträchtlichen Reduzierung führen. Wenn beispielsweise Waschen nur für eine kurze Zeit einmal oder mehrmals pro Tag erfolgt, wird nur ein begrenztes Binden von Ammoniak erzielt.
- Es wird offensichtlich sein, daß andere Einrichtungen in dem Kreislauf vorhanden sein können, wie beispielsweise ein Behälter für Waschflüssigkeit, der vorzugsweise kontinuierlich durch die Belüf tungsvorrichtung belüftet wird und von dem die Rückführung von belüfteter Waschflüssigkeit zu dem (den) Sammelraum (-räumen) erfolgt. Da die Waschflüssigkeit auch grobere Bestandteile mit sich aus dem Sammelraum mitführen kann, kann eine Trenneinrichtung vorteilhafterweise zwischen dem Sammelraum und der Sauerstoffanreicherungseinrichtung angeordnet werden.
- Das Umwälzmittel kann vorteilhafterweise Mittel aufweisen, die die Waschflüssigkeit durch oder über mindestens einen wesentlichen Teil des Dungs und der Waschflüssigkeit, die in mindestens einem Sammelraum vorhandenen sind, befördern. In einer besonderen Ausführungsform derselben wird dies dadurch erreicht, daß die Umwälzmittel Mittel aufweisen kann, zum Beispiel einen Überlauf, zum Zuführen und Abziehen im wesentlichen nur einer oberen Schicht der Waschflüssigkeit über mindestens einem wesentlichen Teil, vorzugsweise über praktisch der gesamten Waschflüssigkeitsoberfläche des Dungs und der Waschflüssigkeit, die in dem Dungsammelraum vorhanden sind. Hierdurch wird eine aktive Schicht zur Reduktion von Ammoniakemission in der oberen Schicht gebildet, während anaerobe Zonen für sogenannte Denitrifizierung in der unteren Schicht erhalten bleiben.
- Für die Zufuhr von Waschflüssigkeit kann hierbei vorteilhaft mindestens eine Sprühvorrichtung für Waschflüssigkeit verwendet werden, wodurch ein gewünschter Sprühbereich der Oberfläche einfach eingestellt werden kann. Die Sprühvorrichtung kann dabei auch ein Mittel darstellen, um einen innigen Kontak mit Luft herzustellen, wodurch vorhergehend beschriebene Vorteile wie Sauerstoffanreicherung gleichzeitig genutzt werden können. Auf der Abzugsseite wird ein Überlauf zu dem Kreislauf vorzugsweise als einfaches Mittel in dem Sammelraum verwendet.
- Es ist weiter möglich, vorteilhaft diese Rückführung von waschflüssigkeit über den gewünschten Bereich durch Ablaufenlassen von Waschflüssigkeit zu dem Sammelraum von einem anderen Teil des Kreislaufs zu bewirken, zum Beispiel von einem benachbarten Luftabführraum. In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Zufuhr von Waschflüssigkeit zu dem Dungsammelraum unter Verwendung einer mit Auslaßöffnungen versehenen Leitung, die in einer Waschflüssigkeit enthaltenden Schicht des Dungsammelraums angeordnet ist.
- Wenn die Strömungsvorrichtungen so eingestellt sind, daß Waschflüssigkeit nur über oder durch einen wesentlichen Teil der Oberfläche zugeführt wird, kann gleichwohl eine bedeutende Reduzierung der Emission nichtsdestoweniger bereits durch Verteilen derselben erhalten werden, obgleich in niedrigerem Umfang als in dem Fall der Zufuhr über die gesamte Oberfläche. Dieses Mittel bietet dadurch die Möglichkeit, den Grad der Nitrifizierung und Denitrifizierung zu beeinflussen. Wenn nur die obere Schicht durch die Umwälzmittel entfernt wird, werden die abgesetzten Teile periodisch durch Wasch- oder Absaugmittel zu einer Trenneinrichtung abgeführt. Es kann andererseits erwünscht sein, die Denitrifizierung beispielsweise aufgrund der beabsichtigten Dungzusammensetzung zu verringern. Um die Denitrifizierung so weit wie möglich zu begrenzen, kann das erfindungsgemäße Umwälzmittel die Waschflüssigkeit derart dem (den) Dungsammelraum (-räumen) zuführen und aus demselben (denselben) abzieherr, daß praktisch alle Feststoff abgefördert werden. Dies kann zum Beispiel durch Verwendung einer vergrößerten Durchgangsströmungsgeschwindigkeit oder einer größeren Menge von Waschflüssigkeit erfolgen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform kann dies dadurch erreicht werden, daß der (die) Dungsammelraum (-räume) von aufeinanderfolgenden Stellplätzen von mindestens einem oder mehreren benachbart angeordneten Aufenthaltsbereichen miteinander als ein durchgehender Kanal verbunden sind, wobei ein gemeinsamer Abzug für Waschflüssigkeit an mindestens einem äußeren Ende des Kanals vorgesehen ist. In einer besonderen Ausführungsform hiervon ist ein gemeinsamer Abzug an beiden äußeren Enden des Kanals vorgesehen, die abwechselnd an einem Ende und an dem anderen Ende zum Abzug von Waschflüssigkeit und Dungbestandteilen geöffnet werden. Die kanalartige Verbindung führt zu einer beständig zunehmenden Strömung in der Richtung des Abzugs von Waschflüssigkeit, die beispielsweise aus hier vorhandenen Sprühvorrichtungen stammt, wodurch eine vorwärts schiebende Tätigkeit erhalten wird, die praktisch alle Dungbestandteile durch mindestens eine Anzahl von Dungsammelräumen mit sich führt. Wenn ein Abzug auf beiden Seiten vorhanden ist, kann eine umgekehrte Strömung durch abwechselndes Öffnen an dem einen oder an dem anderen Ende erreicht werden, wodurch faktisch alle Feststoffe unter allen Stellplätzen entfernt werden.
- Es wird offensichtlich sein, daß die Umwälzmittel in ausgesprochen wirksamer Weise mit den anderen Ausführungsformen zum innigen Vermischen von Waschflüssigkeit mit Luft integriert werden können, da sie auch eine Waschflüssigkeitsströmung verwenden.
- Es ist an sich bekannt, daß Mikroorganismen eine Rolle im Abbauprozeß von Dungbestandteilen spielen. Zum Beispiel ist sogenannte Nitrifizierung mittels nitrifizierender Bakterien an der Umwandlung von in der Waschflüssigkeit in Form von Ammonium absorbiertem Ammoniak zu Nitrat in einer aeroben Umgebung beteiligt. Unter nitrifizierenden Bakterien werden hier Bakterien verstanden, die an dem gesamten Nitrifizierungsprozeß beteiligt sind, das heißt sowohl die sogenannten nitrosebildenden Bakterien, die Ammonium in Nitrit umwandeln, als auch die nitrifizierenden Bakterien, die Nitrit weiter in Nitrat umwandeln. Eine andere Umwandlung, die in anaeroben Bereichen der Dungsammelräume erfolgen kann, ist die Umwandlung von Nitrat durch denitrifizierende Bakterien in den ungefährlichen Stickstoff (N&sub2;), die sogenannte Denitrifizierung. Am Umwandeln von Dung können weiter auch biochemische Reaktionen beteiligt sein, die andere Bestandteile des Dungs umwandeln und die eine Rolle im Abbauprozeß spielen.
- Bakterien können in den Dung oder die Waschflüssigkeit auf verschiedene Weisen eindringen, wie zum Beispiel über die Ausscheidungsprodukte der Tiere. Dort können sie überleben und in größerem oder geringerem Maße oder nur zeitweise aktiv sein, je nach dem, ob die gewählten Bedingungen günstig oder ungünstig sind.
- Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung, die in einer besonders geeigneten außergewöhnlichen Weise mit den vorhergehend beschriebenen Mitteln kombiniert werden kann, wird eine weitere Reduzierung der Ammoniakemission durch Stimulieren der biochemischen Aktivität von Mikroorganismen erhalten.
- Zu diesem Zweck sind in einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stalls Mittel zum Aktivieren der Waschflüssigkeit vorgesehen, welche die Waschflüssigkeit in einen Kreislauf bringen, in dem die Waschflüssigkeit eine Belüftungsvorrichtung und weitere Aktivierungsmittel durchläuft, die die Aktivität von Mikroorganismen für den Abbau vön aus dem Dung stammenden Schadstoffen, wie z. B. Ammoniak, stimulieren. Die weiteren Aktivierungsmittel können vorteilhafterweise darin bestehen, Waschflüssigkeit in Kontakt mit einer Quelle von Mikroorganismen, wie z. B. Belebtschlamm, zu bringen, die in dem Kreislauf der Waschflüssigkeit enthalten sind. Die Aktivierungsmittel können weiter vorteilhaft ein Substrat, vorzugsweise mit verhältnismäßig großer Oberfläche, zum Beispiel in der Form eines Netzwerks als Wachstumsumgebung für Mikroorganismen in dem von der Waschflüssigkeit durchlaufenen Kreislauf aufweisen. Diese Substrate, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen, sind im Handel als sogenannte "Bioblöcke" oder "Bioringetj erhältlich.
- Unter Stimulieren der Aktivität wird das Stimulieren der Anwesenheit, des Wachstums und/oder der Tätigkeit von Mikroorganismen verstanden. Als Belebtschlamm wird eine im Handel erhältliche, gewöhnlich flüssige Masse bezeichnet, die ein gutes Nährmedium für auf derselben enthaltene Bakterien bildet, die zum Beispiel durch Beimpfen vorgesehen worden sind. Der Belebtschlamm wird über das System durch das Umwälzen der Waschflüssigkeit verteilt und ist unter anderen Stellen in den Sammelräumen wie dem Dungsammelraum enthalten. Aufgrund seines Eigenwachstums benötigt der Belebtschlamm in der Praxis keine oder nur gelegentliche Ergänzung. Es ist möglich, ohne Zugabe von Belebtschlamm zu arbeiten, die Anlaufzeit für die Entwicklung von Bakterien wird dann jedoch länger sein.
- Aktivierungsmittel, die die Aktivität von nitrifizierenden Bakterien stimulieren, sind in dieser Hinsicht von besonderer Wichtigkeit, da sie durch Umwandeln von Ammonium in Nitrat das Absorptionsvermögen für Ammonium und daher das für Ammoniak in der Waschflüssigkeit verbessern. Zu diesem Zweck können die weiteren Aktivierungsmittel in einer bevorzugten Ausführungsform in Form eines Substrats in der Belüftungsvorrichtung selbst angeordnet sein. In dem dort belüfteten aeroben Teil der Waschflüssigkeit, vorzugsweise in dem (den) im folgenden zu beschreibenden Belüftungsturm (-türmen), können diese Bakterien eine günstige Wachstumsumgebung finden, wo auch eine Nitrifizierung erfolgen kann und von wo sie mit der angereicherten Waschflüssigkeit dem (den) Dungsammelraum (-räumen) für weitere Nitrifizierung und/oder Denitrifizierung zugeführt werden.
- Die weiteren Aktivierungsmittel können vorteilhaft auch in Form eines Substrats in einem Raum angeordnet werden, in dem mindestens eine Sprühvorrichtung für Waschflüssigkeit vorgesehen ist, wie zum Beispiel in einem Luftabführraum.
- Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen mit einem Rohrleitungssystem, in dem eine oder mehrere Sprühvorrichtungen in dem das Rohrleitungssystem umschließenden Raum angeordnet sind, ist vorzugsweise mindestens auf den Rohrleitungen eine Schicht mit Bakterien vorhanden. Die konstante Zufuhr von versprühter Waschflüssigkeit, die an den Rohrleitungen entlangrinnt, hat sich als eine vorteilhafte Umgebung zum Bilden einer Schicht herausgestellt, in der Nitrifizierung und folglich auch eine Förderung des Ammoniakabsorptionsvermögens der Waschflüssigkeit erfolgen kann. Teile der nitratreichen Schicht auf den Rohrleitungen tropfen von Zeit zu Zeit ab und werden über den Waschflüssigkeitskreislauf zum Beispiel zu der Trenneinrichtung zurückgeführt, die dieselben zumindest teilweise mit den Feststoffen trennt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Waschflüssigkeitskreislauf mindestens einen Sammelraum auf, in dem Waschflüssigkeit enthalten ist, vorzugsweise einen Dungsammelraum und/oder den Sammelraum beispielsweise einer Trenneinrichtung. An diesen Orten finden nitrifizierende Bakterien in der Waschflüssigkeitsschicht eine aerobe Umgebung und in dem Sammelraum Ammonium als Bestandteil für die Umwandlung zu Nitrat. Das Ammoniakabsorptionsvermögen bleibt hierdurch hoch.
- Aktivierungsmittel können vorteilhafterweise auch vorhanden sein, die die Aktivität der denitrifizierenden Bakterien in anaeroben Zonen fördern. Es wird festgestellt, daß Bakterien vorliegen, die in einer aeroben Umgebung Ammonium in Nitrat umwandeln können und in einer anaeroben Umgebung Nitrat in ungefährlichen Stickstoff umwandeln können.
- Eine Denitrifizierung kann stimuliert werden, indem in dem Waschflüssigkeitskreislauf mindestens eine anaerobe Zone für denitrifizierende Bakterien aufrechterhalten wird, vorzugsweise in dem Dungsammelraum in den abgesetzten Teilen des Dungs. Das Ammoniakabsorptionsvermögen kann durch Denitrifizierung intensiviert werden, da die Nitratkonzentration abgesenkt wird und eine Nitratsättigung wahrscheinlich langsamer erfolgen wird. Dadurch kann eine weitere Umwandlung von Ammonium in Nitrat erfolgen und das Ammoniakabsorptionsvermögen daher erhöht werden.
- Wenn ein weniger nitrathaltiges, umweltfreundliches Dungpellet als Endprodukt erwünscht ist, kann eine Denitrifizierung vorteilhaft als ein umweltfreundliches Mittel angewendet werden, das darüberhinaus umfassend die Konzentration von Ammoniak in der Abluft durch ungefährlichen Stickstoff ersetzt.
- Alternativ kann ein höherer Nitratgehalt erzielt werden, indem die Denitrifizierung teilweise oder vollständig begrenzt und die Nitrifizierung teilweise stimuliert wird; in diesem Fall können die oben bezüglich der Umwälzmittel zum Steuern des Nitrifizierungs-/Denitrifizierungsprozesses oder der teilweisen oder praktisch vollständigen Entfernung von anaeroben Zonen genannten Mittel vorteilhaft eingesetzt werden.
- Als Aktivierungsmittel ist auch die Kontinuität des Umwälzprozesses wichtig. Daher kann eine längere Unterbrechung der Belüftung und/oder Umwälzung von beispielsweise einem Tag die Aktivität aufgrund einer Verringerung der Anzahl von Bakterien, insbesondere der aeroben Bakterien, beträchtlich reduzieren. Wenn die Umwälzung oder Belüftung erneut begonnen wird, kann es sehr lange dauern, diese wiederauf zubauen, was durch Zugabe von Belebtschlamm beschleunigt werden kann.
- Vorzugsweise weisen die Aktivierungsmittel daher Mittel zum Umwälzen der Waschflüssigkeit in einem im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß in dem Waschflüssigkeitskreislauf auf, wobei die oben beschriebenen Umwälzmittel vorteilhaft verwendet werden können. Unter einem in wesentlichen kontinuierlichen Prozeß wird hier ein vorzugsweise kontinuierlicher Prozeß verstanden, in dem eventuelle Unterbrechungen so kurz sind, daß die Aktivität der Mikroorganismen in ausreichendem Maße fortgesetzt wird.
- Die Aktivität von Mikroorganismen, insbesondere nitrifizierenden Bakterien, kann vorteilhaft fakultativ durch Umwälzen der Waschflüssigkeit in einem kontinuierlichen Prozeß in einem Kreislauf gefördert werden, der eine Belüftungsvorrichtung und fakultativ einen Dungsammelraum aufweist; nach einer Unterbrechung können die so konservierten Bakterien in den Kreislauf zurückgeführt werden.
- Weiter ist die Temperatur der Waschflüssigkeit wichtig, die vorzugsweise zwischen 15ºC und 35ºC liegt. Es wurde in der Praxis als möglich befunden, unter Verwendung kontinuierlicher Prozesse eine verstärkte biochemische Aktivität aufzubauen und aufrechtzuerhalten. Es wurde weiter in der Praxis als möglich befunden, gute Ergebnisse zum Beispiel im Falle von Denitrifizierung zu erhalten, wenn die Waschflüssigkeit einen verhältnismäßig hohen pH-Wert von zum Beispiel ungefähr 8-9 aufweist.
- Die bezüglich dieses dritten Aspekts beschriebenen Aktivierungsmittel eignen sich besonders zur Integration in eine Kombination mit den oben genannten Umwälzmitteln und den Mitteln zum innigen Mischen.
- Wenn diese in einem praktisch kontinuierlichen Prozeß verwendet werden, kann eine sehr hohe Reduzierung der Emission von Ammoniak erhalten werden. Es wurde daher in Versuchen festgestellt, daß in diesem Fall die Ammoniakemission aus einer Tierunterbringung um 98% reduziert werden kann im Vergleich zu derselben herkömmlichen Tierunterbringung in demselben Stallgebäude, in dem diese Mittel nicht angewendet wurden. Es war darüberhinaus hierbei gleichzeitig möglich, die Gesamtmenge von erzeugtem flüssigen Dung mittels der beschriebenen Verdampfungsprozesse und praktisch ohne Energieverbrauch in feste Dungstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 60% umzuwandeln, die durch weitere Behandlung in den im folgenden zu beschreibenden Mitteln zu trocknen Dungpellets mit einem Feuchtigkeitsgehalt von lediglich 10 bis 20% verarbeitet werden können.
- In Übereinstimmung mit den jeweils festzusetzenden Umwelterfordernissen kann mindestens eines der hier beschriebenen Mittel zur Abluftreinigung für Umwälzung und Aktivierung von Mikroorganismen für eine wesentliche Verringerung der Emission von Ammoniak und anderer unangenehmer Dämpfe verwendet werden; im Falle einer Störung eines dieser Mittel kann eine praktisch kontinuierlich niedrige Emissionshöhe weiterhin durch ein oder beide übernehmenden anderen Mittel aufrechterhalten werden.
- Andererseits ermöglicht es die Erfindung, diese Mittel in außergewöhnlich einfacher Weise zu integrieren und gleichzeitig mindestens zwei, vorzugsweise drei dieser Mittel in einem praktisch kontinuierlichen Prozeß anzuwenden, um eine besonders große Wirkung zu erzielen.
- Als Belüftungsvorrichtung kann ein Belüftungsturm vorteilhafterweise verwendet werden, der eine Anzahl von langgestreckten geschlossenen in Serie verbundenen Behältern, vorzugsweise mindestens drei Behälter, aufweist, von denen jeder nahe seiner Unterseite einen Flüssigkeitseinlaß und nahe seiner Oberseite einen Flüssigkeitsauslaß hat, wobei der Auslaß des einen Behälters mit dem Einlaß eines nachfolgenden Behälters verbunden ist und der Flüssigkeitseinlaß mindestens des ersten Behälters mit Mitteln zum Zumischen von Luft in die Flüssigkeit versehen ist.
- Diese Mittel können vorteilhaft durch eine Pumpe gebildet werden, wobei die Zuführleitung für Waschflüssigkeit zu der Pumpe stromauf der Saugseite der Pumpe mit einem Lufteinlaß versehen ist, wobei ein Steuerventil für die Flüssigkeit vorzugsweise in der Flüssigkeitszuführleitung stromauf des Lufteinlasses angeordnet ist. In einer solchen Belüftungseinrichtung stellt die Pumpe sicher, das eine große Luftmenge zusammen mit der Eintrittsströmung der Waschflüssigkeit eingesogen wird, welche Luft durch die Pumpe in sehr kleine Blasen aufgespalten wird und wirkungsvoll in dem Belüftungsturm in die Flüssigkeit absorbiert wird.
- Vorzugsweise werden in dem Belüftungsturm Bioblöcke angeordnet, die als Netzwerk mit großer Oberfläche aus zum Beispiel Kunststoff gebildet sind, auf denen sich Mikroorganismen ansiedeln können, um die belüftete Waschflüssigkeit zu aktivieren.
- Es ist vorteilhaft, eine Trenneinrichtung in dem Stall anzuordnen, die einen Sammeltank für Dung aufweist, in dem mindestens zwei Abteilungen enthalten sind, die voneinander wirksam durch ein geneigtes Förderband getrennt sind, das teilweise unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet ist und mit Siebeeinrichtungen, wie z. B. Siebblech oder Siebgewebe versehen ist zum Entfernen von festen Dungbestandteilen aus der einen Abteilung und zum Durchlassen von gesiebter Dünnfraktion zu der anderen Abteilung, und daß Mittel vorgesehen sind zum Entfernen der festen Dungbestandteile von dem Förderband. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Trennung der Dick- und Dünnfraktion des Dungs. Die Dünnfraktion wird allgemein zu den Belüftungstürmen befördert werden, die Dickfraktion kann zu Dungpellets verarbeitet werden.
- Es wird aus dem Vorhergehenden deutlich geworden sein, daß die Erfindung in einer einfachen und umweltfreundlichen Weise nicht nur eine Reduzierung der Ammoniakemission ermöglicht, sondern es darüberhinaus ermöglicht, das Volumen von flüssigem Dung derart zu verringern, daß außer einer für das Umwälzsystem benotigten kleinen konstanten Waschflüssigkeitsmenge kontinuierlich nur eine konzentrierte Menge Dung verbleibt. Diese eignet sich besonders zur Verarbeitung zu Dungpellets in dem Stall selbst, vorzugsweise in einem automatischen Verarbeitungssystem. Um dies zu ermöglichen, hat die Erfindung die Aufgabe, ökonomisch brauchbare Mittel für einen Stall zu schaffen, ohne die das Dungproblem nicht vollständig gelöst werden würde. Es ist ansonsten möglich, mittels der Erfindung den Feuchtigkeitsgehalt durch Verdampfung auf zum Beispiel 80% des Volumens des flüssigen Dungs zu reduzieren, wodurch das Dungvolumen bereits merklich verringert wird und ein flüssiger Dung hochgradiger Qualität als Zwischenprokut erhalten werden kann.
- Das Verarbeiten zu Dungpellets kann auf verschiedene Arten erfolgen. In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zum Zweck dieser Verarbeitung zum Behandeln konzentrierter Dungbestandteile, Fördermittel zum Führen der konzentrierten Dungbestandteile zu einem Trocknungsförderband, welches vorzugsweise an Lufteinströmöffnungen in dem Stallgebäude entlangläuft, sowie eine Pelletisierungspresse zum Verarbeiten der vorgetrockneten Bestandteile zu Pellets enthalten, wonach die Pellets für die endgültige Trocknung über ein weiteres Trocknungs-Förderband abgefördert werden, welches vorzugsweise an Lufteinströmöffnungen in dem Stallgebäude entlangläuft. Feuchtigkeit verdampft hierbei aus der Dickfraktion, während die aktiven Bestandteile für Dung, wie z. B. Mineralien, in der Dickfraktion zurückbleiben, was die Qualität des zu Pellets verarbeiteten Dungs verbessert.
- In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält die Pelletisierungspresse ein Gehäuse, in dem ein Durchförderer angeordnet ist, wie z. B. eine Förderschnecke, die das feste Dungmaterial durch Öffnungen preßt, die in einer Scheibe angeordnet sind und die Ausmaße der gewünschten Pellets haben, wobei ein von der Förderschnecke rotierend angetriebenes Schneidmesser gegen die Scheibe angepreßt ist. Eine solche Pelletisierungspresse hat einen einfachen Aufbau, benötigt nur niedrige Antriebsenergie und weist den besonderen Vorteil auf, daß unerwünschte Elemente wie Tierhaare durch das Schneidmesser kleingeschnitten werden, so daß eine Blockierung der Pelletisierungspresse nicht erfolgen wird.
- Zum Antreiben der Pumpe der Belüftungstürme kann ein Wärmemotor verwendet werden, vorzugsweise ein Gasmotor oder eine Gasturbine, wobei die Kühlungswärme und/oder die Wärme der Auspuffgase zum Aufrechterhalten einer gewünschten Temperatur der Waschflüssigkeit genutzt werden kann. Die Wärmeenergie wird hierbei maximal ausgenutzt.
- Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, in dem eines oder mehrere oder oben beschriebenen erfindungsgemäßen Mittel verwendet werden.
- Die Erfindung wird weiter erläutert werden unter Bezugnahme auf eine Anzahl von Zeichnungen von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stalls. Gleiche Bezugsziffern beziehen sich auf gleiche Komponenten. Es wird angemerkt, daß die gezeichneten Ausführungsformen lediglich als Beispiel gezeichnet sind und nicht begrenzend für den Schutzumfang der Erfindung sein können.
- Figur 1 zeigt eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stalls.
- Figur 2 zeigt eine teilweise weggebrochene perspektivische Detailansicht eines Stellplatzes für Tiere, unter dem ein Dungsammelraum und ein Frischluftzuführbzw. ein Heizsystem angeordnet ist.
- Figur 3 zeigt eine teilweise weggebrochene perspektivische Detailansicht eines Frischluftzuführ- bzw. Heizsystems mit einem Wärmetauscher.
- Figur 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 5.
- Figur 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4.
- Figur 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Figur 5.
- Figur 7 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht einer vereinfachten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Frischluftzuführsystem.
- Figur 8 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dungverarbeitungssystems.
- Figur 9a zeigt einen Schnitt wie in Figur 4, wobei die Waschflüssigkeit in dem Dungsammelraum jedoch auf andere Weise belüftet wird.
- Figur 9b zeigt in größerem Maßstab eine Pumpe mit Förderleitung, die bei der Belüftung wie gemäß Figur 9a verwendet werden kann.
- Figur 10 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Pelletisierungspresse.
- Figur 11 zeigt sehr schematisch einen Teil eines möglichen Entwurfs eines Stalls.
- Figur 12 zeigt eine weitere Anordnung von Mitteln zum Abziehen verunreinigter Stallluft.
- Figur 1 gibt einen schematischen Überblick eines erfindungsgemäßen Stalls 1 zum Beispiel für Schweine. Der Stall enthält mindestens einen Aufenthaltbereich für Tiere, der in Stellplätze 2 in doppelter Konfiguration unterteilt ist, zwischen denen ein Fütterdurchgang 3 vorgesehen ist. Dungsammelräume 4 sind unter den Stellplätzen 2 angeordnet. Am Ende des Fütterdurchgangs ist ein Luftabzug 5 angeordnet, in dem ein Gebläse 6 untergebracht ist. In dieser Ausführungsform ist ein Absetztank 7 für Dung mit einer nur teilweise gezeigten Abdeckung außerhalb des Stallgebäudes angeordnet. Waschflüssigkeit aus den Dungsammelräumen kann kontinuierlich und der gesamte flussige Dung aus den Dungsammelräumen zum Beispiel periodisch hierher transportiert werden. Der Absetztank 7 ist in zwei Abteilungen 8 und 9 unterteilt. Der Dung ist in Abteilung 8 angeordnet, setzt sich darin ab, und die obere Dünnfraktion läuft über einen Überlauf 10 zu Abteilung 9. In dieser Abteilung wird die Dünnfraktion gründlich durch eine Belüftungsanlage 11 belüftet und bildet so Waschflüssigkeit. Ein in zwei Abteilungen unterteilter Sammeltank 14 wird über eine Rohrleitung 13 und eine Pumpe 12 mit dieser Waschflüssigkeit gefüllt, die als ein Ergebnis der Belüftung praktisch kein Ammoniak mehr enthält. Die frische Waschflüssigkeit, aber auch die Waschflüssigkeit aus den Dungsammelräumen, die über einen Überlauf zu der Rohrleitung 13 geführt wird, treten in Abteilung 15 ein. Jegliche Feststoffe, die noch enthalten sein können, können sich in der Abteilung 15 absetzen. Uber einen Überlauf 17 tritt die Flüssigkeit in die Abteilung 18 ein, in der ein Filter 19 vorgesehen ist. Die Waschflüssigkeit wird über eine Unterabteilung 16 zu einem Waschflüssigkeitsspeicher 20 gepumpt. Dieser Speicher ist in dieser Ausführungsform in einem Abstand über den Rohrleitungen der Sprühvorrichtungen für die Waschflüssigkeit derart vorgesehen, daß der Druck in den Sprühvorrichtungen eine gewünschte Höhe aufweist. Die Waschflüssigkeit kann auch auf andere Weisen unter Verwendung einer Pumpe zu den Sprühvorrichtungen befördert werden.
- Der Sammeltank 14 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 außerhalb des Stalls vorgesehen, in der Praxis ist der Speicherraum jedoch innerhalb des Stallgebäudes angeordnet und gewöhnlich in der Mitte desselben. Dies ist praktisch, wobei darüberhinaus ein zu großer Temperaturabfall der Waschflüssigkeit im Winter verhindert wird.
- Es wird klar sein, daß Figur 1 sich nur auf ein schematisches Beispiel bezieht. Der Absetztank 7 zum Beispiel ist nicht unbedingt erforderlich, sondern der Dung kann sich in den Dungsammelräumen absetzen. Die Belüftung der Waschflüssigkeit kann auch an anderer Stelle erfolgen, zum Beispiel in dem Flüssigkeitsspeicher 20. Darüberhinaus sind die Luftreinigungsmittel hier nicht gezeigt. Anschließend werden die verschiedenen Aspekte der Erfindung unter Bezugnahme auf die Erfindung nicht begrenzende Ausführungsformen erörtert werden. Die wichtigsten Aspekte stellen, wie bereits erwähnt, die vorzugsweise kontinuierliche Luftreinigung, die im wesentlichen kontinuierliche Umwälzung von waschflüssigkeit, die Belüftung von Waschflüssigkeit, Abzug der feuchten Bestandteile des flüssigen Dungs durch die Luft als Dampf, das Verarbeiten des flüssigen Dungs zu Pellets und die energiesparende Ausführungsform dar, wobei durch eine bedeutsame Integration derselben ein optimaler, für die Umwelt vorteilhafter Stall erhalten wird.
- Aus Gründen der Deutlichkeit ist ein möglicher Entwurf eines Stalls unter Bezugnahme auf Figur 11 dargestellt, bevor weitere Ausführungsformen erörtert werden sollen. Der Stall kann eine Anzahl von Aufenthaltsbereichen für die Tiere aufweisen, jeder mit einer Anzahl von Stellplätzen 2, die an einen Bedienungsdurchgang oder Fütterdurchgang 3 anschließen. Die Aufenthaltsbereiche schließen an einen gemeinsamen Haupt- oder mittleren Gang 32 an, wobei Türen (nicht gezeigt) von dem Hauptgang 32 Zugang zu den Arbeitsdurchgängen 3 gewähren. Mit gestrichelten Linien sind Räume 90 außerhalb des Gebäudes für das Abführen von verunreinigter Stallluft aus den Aufenthaltsbereichen für die Tiere heraus gezeigt, zum Beispiel als Anbau an bestehende Ställe, wie weiter unter Bezugnahme auf Figur 12 erörtert werden wird. Als Alternative ist bei 91 mit gestrichelten Linien ein außerhalb des Gebäudes angeordneter Raum gezeigt, an den ein unter dem Hauptgang 32 vorgesehener Luftabzugsweg zum Abführen von aus den gemeinsamen Aufenthaltsbereichen in diesen Luftabzugsweg strömender Luft in die Außenatmosphäre abschließt. Es wird ansonsten klar sein, daß ein Abführen von Stallluft an die Außenatmosphäre allgemein an jeder geeigneten Stelle realisiert werden kann.
- Figur 2 zeigt im Detail eine Ausführungsform eines Frischluftzuführ- und Heizsystems, das aus einer Anzahl von Rohrleitungen 21 und einem die Rohrleitungen umschließenden Luftabführraum 22 aufgebaut ist, die in der hier gezeigten Ausführungsform unter dem Bedienungsdurchgang vorgesehen sind. Frischluft tritt in das Stallgebäude an einem Einlaß 23 ein und wird in der hier gezeigten Ausführungsform über einen Raum unter einem aus zwei miteinander verbundenen Abteilungen 24 und 25 bestehenden Dungsammelraum zu den Rohrleitungen 21 transportiert (siehe Pfeile 27, 28, 29 und 30). Die Zufuhr von Außenluft kann jedoch auch direkt zu dem Rohrleitungssystem erfolgen. Die Luft tritt am äußeren Ende der Rohrleitungen wieder aus und tritt in den zentralen Gang 32 des Stalls über Durchgänge 31 ein. Über die Wände 33 des mittleren Gangs erreicht die Luft die Aufenthaltsräume mit den Stellplätzen 2 für die Tiere. Die Luft tritt dann in die Dungsammelräume 4 über in diesen Stellplätzen angeordnete Gitter 34 ein und wird dort durch Sprühgeräte 36 (siehe auch Figur 4) in innigen Kontakt mit Waschflüssigkeit 35 gebracht. Gemäß einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden diese Sprühgeräte niedriger als die durch die Gitter gebildeten Stellplätze angeordnet. Sie können kontinuierlich sprühen, zusammen wenn erforderlich, wobei die gesamte Oberfläche des Dungsammelraums abgedeckt wird, ohne daß für die Tiere störendes Sprühwasser über das Gitter gelangt.
- Das in der Luft enthaltene Ammoniak wird durch die Waschflüssigkeit gebunden. Die bereits teilweise gereinigte Luft verläßt den Dungsammelraum durch den Durchgang 37. Jegliches noch verbleibendes Ammoniak kann aus der Luft durch die Waschflüssigkeit aus dem Sprühgerät 50 entfernt werden. Die Wärme kann aus der Luft auch durch die Waschflüssikeit absorbiert werden. Die Waschflüssigkeit fließt entlang der Rohrleitungen 21, in denen Frischluft enthalten ist, und tauscht Energie mit derselben. Die Luft zum Abführen, die von Ammoniak und Wärme befreit ist und eine Feuchtigkeitsmenge absorbiert hat, wird schließlich über einen Auslaß 38 nach draußen abgeführt (siehe Pfeile 34, 40, 41 und 42). Der Grad von möglicherweise noch auftretender Luftverschmutzung ist klar unbedeutend.
- Wie bereits in der Einleitung erörtert, besteht Waschflüssigkeit in der Erfindung aus belüfteter Feuchtfraktion von flüssigem Dung. Die Luft zum Abführen in die Atmosphäre, die durch die versprühte Waschflüssigkeit befördert wird, kann eine Feuchtigkeitsmenge aus derselben in Form von nicht verunreinigtem Wasserdampf absorbieren, die insgesamt der Feuchtfraktion des durch die Tiere erzeugten Dungs entspricht. Der wichtige Vorteil wird hierdurch erzielt, daß ein Überschußvolumen von flüssigem Dung eine Sache der Vergangenheit werden kann.
- Die Luftkanäle können natürlich auch auf andere geeignete Weise gebildet werden. Es wird hier die Empfehlung hervorgehoben, die Strömungsrichtung der durch die Rohrleitungen zugeführten Luft und der durch den um die Rohrleitungen herum vorhandenen Raum abgeführten Luft in entgegengesetzten Richtungen verlaufen zu lassen, um die größtmögliche Wärmeübertragung zu bewirken.
- Figur 2 zeigt weiter den Überlauf 43 für Waschflüssigkeit in dem Dungsammelraum 4, welche Waschflüssigkeit über eine Leitung 13 zu einer Belüftungsvorrichtung befördert werden kann und Teil eines vorzugsweise kontinuierlichen Waschflüssigkeitskreislauf bildet, wobei nur die obere Schicht über den Überlauf abfließt Weiter ist das Kanalisationssystem 44 für mögliche periodische Entfernung von Dung und Waschflüssigkeit aus dem Dungsammelraum zu beispielsweise einem Sammeltank (nicht gezeigt) gezeigt. Es wird weiter festgestellt, daß die Sprühvorrichtungen aus einfachen, im Handel erhältlichen Sprühgeräten, zum Beispiel des Typs bestehen, in dem Flüssigkeit gegen eine konische Ausbreiterplatte gesprüht wird und in dem die Größe der Flüssigkeitströpfchen und der Sprühbereich zum Beispiel durch Einstellen des Drucks der den Sprühgeräten zugeführten Waschflüssigkeit steuerbar sind. Es kann sogar ein Nebel erhalten werden. Je kleiner die Tröpfchen, desto wirkungsvoller wird der Vorgang sein.
- Figur 3 zeigt eine Frischluftzuführ- und Heizeinrichtung, die mit einem Wärmetauscher zum zusätzlichen Austausch von Energie zwischen der Frischluft und bereits gebrauchter Luft versehen ist. Die Frischluft wird zuerst entlang der Rohrleitungen 45 des Wärmetauscher 46 geführt und, im Falle von warmer gebrauchter Luft, absorbiert dort Wärme, und, im Falle von kalter gebrauchter Luft, gibt Wärme ab. Die Luft tritt anschließend nach innen über einen Zwischenraum am Anfang der Rohrleitungen 21 ein. Die gebrauchte Luft fließt durch die Rohrleitungen 45 und gibt entweder Wärme ab oder absorbiert sie.
- Figur 4 zeigt zwei gegenüberliegend angeordnete Stellplätze 2 für die Tiere. Der Boden 47 besteht mindestens teilweise aus einem Gitter 341 durch das der durch das Tier erzeugte Dung fällt. Vorzugsweise wird der gesamte Boden durch das Gitter gebildet und ein Teil desselben ist mit einer Matte aus einem dünnen Material wie beispielsweise Gummi bedeckt, auf dem die Tiere liegen können. Die Dickfraktion 48 des Dungs kommt unter einer Schicht aus Waschflüssigkeit in dem Dungsammelraum 4 zum Liegen. Der Dungsammelraum hat einen Überlauf 43 für die mit Dungpartikeln verunreinigte Waschflüssigkeit, der über eine Leitung 13 zu Trenn- und Belüftungsmitteln führt, die später erörtert werden. Es gibt weiter einen Auslaß 49 zu einem zentralen Kanalisationssystem, um ein periodisches Abziehen des gesamten Dungs und der gesamten Waschflüssigkeit zu ermöglichen. Luft aus dem Aufenthaltsbereich fließt durch das Gitter 34 in den Dungsammelraum 4 und wird dort in innigen Kontakt mit der Waschflüssigkeit 35 gebracht, die durch eine Sprühvorrichtung 36 bzw. durch eine Anzahl von Sprühvorrichtungen unter anderem zum Zweck des Bindens von in der Luft enthaltenem Ammoniak versprüht wird. Die Luft strömt dann in einen Abführraum, der mit dem Aufenthaltsbereich in Verbindung steht und unter dem Bedienungsdurchgang oder der Gummimatte und entlang der Rohrleitungen 21 angeordnet ist, in denen Frischluft strömt. Ein Wärmeaustausch wird zwischen der Frischluft und der Waschflüssigkeit erfolgen. Ein Energieaustausch kann natürlich auch zwischen der Altluft und der Frischluft erfolgen, wobei es in diesem Falle nützlich ist, sicherzustellen, daß beide Luftströmungen in entgegengesetzter Richtung verlaufen. Über den Rohrleitungen 21 sind Sprühgeräte 50 und darunter ist ein Raum 51 zum Aufnehmen von Waschflüssigkeit vorgesehen, welcher Raum mit einem Überlauf 52 versehen ist, der seinerseits zu der Leitung 13 führt.
- Figur 5 zeigt auf zwei Ebenen eine Draufsicht eines Teils des Raums unter der erfindungsgemäßen Tierunterbringung. Sichtbar sind Abteilungen 24 und 25 des Raums unter dem Dungsammelraum 4. In dem oberen Teil des Dungsammelraums 4 sind Rohrleitungen 53 (siehe auch Figur 6) mit Sprühgeräten 36 ausgestattet. An dem Pfeil 30 tritt die Frischluft aus der Abteilung 25 in die Rohrleitungen 21 ein. Luft aus dem Dungssammelraum 4 fließt gemäß dem Pfeil 41 entlang der Rohrleitungen 21. Die Frischluft tritt in den zentralen Gang 32 der Unterbringung bei Pfeil 39 ein. Bezugsziffer 38 kennzeichnet den Auslaß, über den die Luft zum Abführen, in der viel Wasserdampf absorbiert ist, nach draußen geführt wird.
- Figur 6 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5. Die Rohrleitungen 21 sind in dem unter dem Boden des Bedienungsdurchgangs angeordneten Raum mit Sprühgeräten 50 darüber und dem Raum 51 zum Aufnehmen von Waschflüssigkeit darunter zu sehen. Der Überlauf 52 ist auch zu sehen, welcher mit dem Abflußrohr 13 für Waschflüssigkeit verbunden ist, welches Rohr zu Reinigungsmitteln und Mitteln für Sauerstoffanreicherung führt. Der in Figur 4 gezeigte Auslaß 49 mündet auf der Rohrleitung 54 des Kanalisationssystems, das mit Verschlußventilen 55 versehen ist. Luft, die bei Pfeilen 30 den Rohrleitungen 21 zugeführt wird, strömt durch einen Durchgang 31 in dem zentralen Gang 32 und strömt anschließend bei Pfeilen 39 über die Wände 33. Über Gitter und Durchgänge (nicht gezeigt) tritt die Luft in den um die Rohrleitungen 21 vorhandenen Raum 22 ein, siehe Pfeil 41, und tritt dort mit versprühter Waschflüssigkeit aus Sprühgeräten 50 in Kontakt. Die mit viel absorbiertem Wasserdampf versehene, faktisch ammoniakfreie Luft entweicht in die Atmosphäre über einen Raum 51 und einen Auslaß 38, siehe Pfeil 42.
- Durch die Pfeile 41 in Figur 6 ist gezeigt&sub1; daß Luft zum Abführen quer zu der Richtung der Rohrleitungen 21 strömt. Ein geeigneter Aufbau kann natürlich auch dazu führen, daß die Luft zum Abführen in Längsrichtung der Rohrleitungen 21 und vorzugsweise in einer der Luftströmung in den Rohrleitungen 21 entgegengesetzten Richtung strömt. Eine maximale Wärmeübertragung wird dann zwischen Frischluft und Luft zum Abführen erfolgen.
- Es kann besonders nützlich sein, Bereiche von Ansaugräumen für die Frischluft zu wärmeisolieren, insbesondere an Stellen, wo die Temperatur von Waschflüssigkeit durch einströmende Luft beeinflußt werden kann, wie zum Beispiel die Dungsammelräume. Eine Wärmeisolierung kann daher vorteilhafterweise zum Beispiel in den in Figur 4 und der bisher noch nicht erörterten Figur 9 gezeigten Dungsammelräumen, wie auch auf dem Boden des Bedienungsdurchgangs 38 vorgesehen werden, der über den Rohrleitungen 21 angeordnet ist. Die Flüssigkeit in den Dungsammelräumen wird dann nicht thermisch durch die einströmende Frischluft beeinflußt. Die Frischluft, die mit der im Boden liegenden und die Temperatur des Boden annehmenden nicht isolierten unteren Wand in Kontakt kommt, wird hierdurch im Winter geheizt und im Sommer gekühlt.
- Die Rohrleitungen 21 sind vorzugsweise mit einer Bakterienschicht für Umwandlung vor Ort von Substanzen aus der Waschflüssigkeit beschichtet. Unter anderem wird hierin eine Nitrifizierung erfolgen. Darüberhinaus kann auch Belebtschlamm in verschiedenen Räumen enthalten sein, in denen Dung unter einer Schicht aus Waschflüssigkeit angeordnet ist, die fließen oder nicht fließen kann, zum Beispiel in den Dungsammelräumen 4 oder in einem später zu erörternden Sammeltank 60. In der Abwesenheit von Sauerstoff können anaerobe denitrifizierende mikrobiologische Prozesse erfolgen.
- Ammonium wird durch Bakterien in Nitrat umgewandelt. Verschiedene Bakterien sind an diesen aeroben Nitrifizierungsreaktionen beteiligt. Nitrosebildende Bakterien der Gattung Nitrosomonas wandeln Ammonium in Nitrit (NO&sub2;) um, wonach nitrifizierende Bakterien der Gattung Nitrobacter die weitere Umwandlung in Nitrat (NO&sub3;) gewährleisten.
- Wie hier vorhergehend beschrieben, kann auch sogenannter Belebtschlamm für die Nitrifizierungsprozesse verwendet werden. Die Tätigkeit von Belebtschlamm basiert auf einer gründlichen Belüftung, wodurch unter anderem oxidierende Nitrifizierungsprozesse durch die Mikroorganismen in dem Schlamm veranlaßt werden.
- Die Umwandlung von Nitrat in gasförmigen Stickstoff (N&sub2;), auch bekannt als Denitrifizierung, ist ein anaerober Prozeß, der daher in Abwesenheit von Sauerstoff verläuft. In der Praxis der Erfindung bedeutet dies, daß Denitrifizierungsprozesse in Dung stattfinden können, der nicht mit Luft in Kontakt steht, zum Beispiel die untere Schicht des Dungs in den Dungssammelräumen oder Dung in einem luftabgeschlossenen Behälter. Zum Beispiel können Bakterien der Gattung Pseudomonas an der Denitrifizierung beteiligt sein.
- Figur 7 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zuführ und Abführsystems für Luft ohne Heizsystem. Die Tierunterbringung 1 ist in Stellplätze 2 für Tiere unterteilt, zwischen denen der Fütterungsdurchgang 3 vorgesehen ist. Am Ende des Fütterungsdurchgangs ist ein Luftabzug 5 angeordnet, in dem ein Gebläse 6 enthalten ist. Der Zuführweg für Frischluft unterscheidet sich jedoch von dem in Figur 3 gezeigten. In der hier gezeigten Ausführungsform wird ein Lufteinlaß im Dach der Tierunterbringung 1 gebildet. Die hierdurch einströmende Luft erreicht die Stellplätze 2 für die Tiere über Einlaßöffnungen 56 in den Wänden 33. Obwohl ein solches System nicht optimal funktioniert, können nichtsdestoweniger Ergebnisse erzielt werden, die beim Vergleich mit Ställen gemäß dem Stand der Technik sicherlich vorteilhaft sind.
- Figur 12 zeigt, wie im Falle eines bestehenden Stallgebäudes und ohne umfassende Veränderungen Mittel zum Führen von abzuführender Stallluft zur Außenatmosphäre durch versprühte Waschflüssigkeit angeordnet werden können, so daß die Luft von Ammoniak und Staub gereinigt wird, die Luft weiter verdampfte Waschflüssigkeit mit sich nach draußen führt und fallende Waschflüssigkeit die in dem Dungsammelraum vorhandene Flüssigkeit rekonditioniert. Dies betrifft den Anbau 90, wie bereits schematisch unter Bezugnahme auf Figur 11 gekennzeichnet. Auf die Originalaußenwand 110 wird ein Raum mit einer Außenwand 112 gebaut. Stallluft strömt durch das Gitter in den Stellplätzen 2 für die Tiere auf der Unterseite in den Anbau, wie durch Pfeil 111 angezeigt. Die verunreinigte Luft wird durch ein in einem Dachdurchgang vorgesehenes Gebläse 115 angesaugt und durch versprühte Waschflüssigkeit 36 aus einer Sprühvorrichtung 116 befördert. Eine Anzahl von Sprühvorrichtungen kann natürlich übereinander angeordnet werden. Die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen der Erfindung werden hier erhalten. Der geneigte Ablaßboden 113 stellt sicher, daß keine Ansammlung von festen Dungbestandteilen in dem Anbau erfolgen kann. Die Waschflüssigkeitsströmung kann darüberhinaus zu dem Dungsammelraum ablaufen, wodurch es nicht erforderlich ist, dort eine Sprühvorrichtung zu verwenden, weil die Waschflüssigkeit eine Schicht mit verstärktem Ammoniakabsorptionsvermögen in dem Dungsammelraum bildet, was die Ammoniakemission reduziert. Anstatt Luft wie gemäß Pfeil 111 abzuführen, könnte die Luft auch in den Anbau durch eine Öffnung in der Wand 110 geführt werden, die über den Stellplätzen anzuordnen ist und ein Abzugsgebläse enthält, derart, daß diese Luft durch die versprühte Waschflüssigkeit strömt. Das Gebläse wird durch die Waschflüssigkeit nicht naß werden, da es Luft in den Anbau preßt. Da nun ein Überdruck in dem Anbau vorherrscht, wird die bei Pfeil 111 gezeigte Öffnung geschlossen werden müssen, oder mit anderen Worten, muß die obere Seite der Öffnung in der Wand 110 unter dem Flüssigkeitsstand in dem Dungsammelraum 4 liegen.
- Figur 11 zeigt eine Alternative eines Abführraums 91 für Stallluft, der am Ende des Hauptgangs 32 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform, die in der Zeichnung nicht weiter ausgearbeitet ist, kann Stalhuft zum Beispiel aus den Aufenthaltsbereichen der Tiere in einen Luftabführraum unter dem Hauptgang geführt und durch ein in dem Anbau 91 vorgesehenes Gebläse in die Außenatmoshpäre abgesaugt werden. Die Luft zum Abführen wird hierdurch gereinigt, vorzugsweise indem sie durch versprühte Waschflüssigkeit befördert wird, die aus in dem Luftabführraum unter dem Hauptgang angeordneten Sprühgeräten stammt. In der schematischen Figur 11 sind auch die aufeinanderfolgenden Dungsammeiräume 2 einer Anzahl von Aufenthaltsbereichen zu sehen. In einer bereits in der Einführung beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind diese mit einem gemeinsamen kontinuierlichen Kanal pro Aufenthaltsbereich verbunden. Aufeinanderfolgende Kanäle können so in verschiedenen Aufenthaltsbereichen gebildet werden, die zum Beispiel abwechselnd auf der Außenseite und der Innenseite zum Bilden eines meanderförmigen Kanalsystems verbunden werden können, was vorteilhaft auf das in der Einführung beschriebene Verfahren zum Abführen fester Dungbestandteile angewandt werden kann.
- Figur 8 zeigt eine in dem Stallgebäude vorgesehene Trenneinrichtung zum Abtrennen der festen Dungbestandteile aus der Waschflüssigkeit zusätzlich zu einer Belüftungsvorrichtung für die als Waschflüssigkeit zu verwendende getrennte Dünnflüssigkeitsfraktion. Über den Auslaß 58 des zentralen Kanalisationssystems kann die Waschflüssigkeit mit aus dem Dungsammelraum entferntem Dung in einen Sammeltank 57 befördert werden. Waschflüssigkeit, die möglicherweise mit festen Dungpartikeln vermischt ist und aus dem Überlauf 43 des Dungsammelraums fließt (siehe Figur 4) kann weiter über die Rohrleitung 13 (nicht gezeigt) in den Sammeltank 57 geführt werden. In geeigneter Weise kann jedoch eine solche beträchtliche Strömung der Waschflüssigkeit gewählt werden, daß sich die festen Bestandteile durch dieselbe in den Dungsammelräumen nicht absetzen, oder fast nicht absetzen, sondern direkt mit der Waschflüssigkeit abgefördert werden, so daß dann keine anaeroben Zonen in den Dungsammelräumen erzeugt werden. In Abteilung 86 befindet sich die verunreinigte Waschflüssigkeit mit dem Dung, welche insgesamt aus etwa 4% festen Bestandteilen und ungefähr 96% flüssigen Bestandteilen besteht. Ein Rührelement (nicht gezeigt) zum Mischen der festen Teile des Dungs in der Waschflüssigkeit, kann in der Abteilung 86 angeordnet werden, um einen gleichmäßigen Durchlauf der Festfraktion über einen Durchgang 59 zu einer Abteilung 60 zu erhalten. In dieser Abteilung 60 ist ein geneigtes Siebförderband 61 vorgesehen, das den Boden der Abteilung erreicht. Das Siebförderband teilt hierdurch die Abteilung 60 in zwei Teile, die wirksam voneinander so getrennt werden, daß der die Festfraktion enthaltende führende Teil und die Waschflüssigkeit von dem Raum unter dem Siebförderband getrennt wird.
- Waschflüssigkeit und feste Dungbestandteile 87 werden mittels des Siebförderbands 61 getrennt. Die umfassend von Dungpartikeln gereinigte Waschflüssigkeit tritt in die Abteilung 62 und über einen Überlauf 63 in die Abteilung 64 ein, von wo die Flüssigkeit zu einem, vorzugsweise jedoch einer Reihe von Belüftungstürmen 65 transportiert wird; Figur 8 zeigt drei in Reihe verbundene geschlossene Belüftungstürme 65. Die Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe 66 eingesaugt, die unter dem Flüssigkeitsstand der Abteilung 64 angeordnet ist und die mit einem Lufteinlaß 67 versehen ist. Der Einlaß 68 der Belüftungstürme wird nahe dem Boden derselben angeordnet, während der Auslaß 69 an der Oberseite vorgesehen ist und seinerseits an die Unterseite des zweiten Turmes etc. angeschlossen ist. Durch Anordnen einer Anzahl von Belüftungstürmen in Reihe können sie problemlos in dem Stallgebäude vorgesehen werden.
- Der Lufteinlaß 67 für die Pumpe ist stromauf der Saugseite der Pumpe mit der Flüssigkeitszuführleitung verbunden. Weiter stromauf dieses Verbindungspunktes ist ein Steuerventil 90 in der Flüssigkeitszuführleitung angeordnet, mit dem die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der Stelle des Lufteinlasses eingestellt werden kann. Durch "Verengen" der Flüssigkeitsströmung wird eine verhältnismäßig große Menge Luft hereinbefördert. Die Pumpe besteht vorzugsweise aus einer Zentrifugalpumpe oder Impellerpumpe für hohe Drehgeschwindigkeit, zum Beispiel 3000 Umdrehungen pro Minute, und weist eine große Anzahl von Fügelrädem auf. Hierdurch wird erreicht, daß die zugeführte Luft in extrem kleine Luftblasen aufgebrochen wird, wodurch ein intensives Vermischen mit der Flüssigkeit in den Belüf tungstürmen 65 erreicht wird, in denen eine maximale Sauerstoffmenge in die Flüssigkeit absorbiert wird. Es wird festgestellt, daß für einen Betrieb der umweltfreundlichen Stallanlage nur eine Pumpe benötigt wird, was die Energiekosten niedrig hält.
- Durch Befördern von mit den Luftblasen versehener Waschflüssigkeit nacheinander durch die Belüf tungstürme - in denen an den äußeren Enden derselben die gereinigte Waschflüssigkeit zu den Sprühgeräten geführt werden kann - muß die Luft einen Gegendruck überwinden, der teilweise von der Höhe der Belüftungstürme und der Anzahl derselben abhängt. Zum Beispiel werden fünf in Reihe verbundene Belüftungstürme mit einer Höhe von 5-9 Metern und einem Durchmesser von 100 bis 150 cm verwendet. Aufgrund des langen Weges, den die Waschflüssigkeit durch die aufeinanderfolgenden Behälter unter Gegendruck abdecken muß, wird die Absorption von Luft und insbesondere Sauerstoff intensiviert. Die Wirkung ist die gleiche wie die Wirkung von Belüftungstürmen mit einer Höhe von 25 bis 45 Metern, wobei die Türme weiterhin in dem Stallgebäude untergebracht werden können. Um Lufteinschlüsse an der Oberseite zu verhindern, nehmen die geschlossenen oberen Seiten vorzugsweise eine kugelähnliche Form an, wie in Figur 8 gezeigt, wobei die Abzugsleitungen in dem äußersten oberen Teil vorgesehen sind und zur Unterseite des folgenden Turm verlaufen.
- Es wird offensichtlich sein, daß die Anwesentheit von nitrifizierenden Bakterien in den Türmen vorteilhaft für das Reinigen der Waschflüssigkeit ist. Sogenannte Bioblöcke, auf denen Mikroorganismen aufgebracht werden können, werden vorteilhafterweise in den Türmen vorgesehen; diese Bioblöcke können als ein Netzwerk aus beispielsweise Kunststoff gebildet werden, wodurch eine große Oberfläche für die Mikroorganismen zu Verfügung steht.
- Die aus dem letzten Belüftungsturm austretende aktive sauerstoffreiche Waschflüssigkeit wird zu den Sprühgeräten zurückgeführt, um weiter an dem Kreislaufprozeß teilzunehmen.
- Unter den durch die Erfindung erhaltenen vorteilhaften Auswirkungen kann es als äußerst wichtig für die Umwelt festgestellt werden, daß Messungen gezeigt haben, daß in einem Stall gemäß Figur 2 mit den Details gemäß den Figuren 4-6 und mit dem Belüftungsturm gemäß Figur 8 eine Reduzierung der Ammoniakemission von 98% erhalten wurde, verglichen mit einem herkömmlichen Aufenthaltsbereich in demselben Stall ohne besondere Maßnahmen zum Schutz der Umwelt.
- Es soll weiter festgestellt werden, daß eine Belüftungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, in äußerst vorteilhafter Weise in einem Stall angewendet werden kann, aber das eine solche Vorrichtung auch für vollkommen andere Zwecke, zum Beispiel zum Belüften von Wasser in einer Fischfarm verwendet werden kann.
- Es wird offensichtlich sein, daß aus dem Dungsammelraum kommende Waschflüssigkeit, die durch die Rohrleitung 13 abgefördert wird, nicht unbedingt über das Siebförderband befördert werden muß, sondern direkt zu der Zuführseite der Pumpe geführt werden kann, um in den Türmen belüftet zu werden und danach zu den Sprühgeräten zurückgeführt zu werden. Es muß hierbei verhindert werden, daß die Waschflüssigkeit zu große Festpartikeln enthält, da die Sprühgeräte ansonsten verstopft werden können.
- Die aus der Waschflüssigkeit auf das Siebförderband entnommenen festen Dungbestandteile werden unter einer Abdeckung 70 mit einem in derselben enthaltenden Gebläse 88 transportiert. Die Abdeckung des Gebläses kann abdichtetend an das Siebförderband anschließen; der Druckunterschied zwischen der oberen Seite und der unteren Seite des Bandes darin bewirkt eine maximale Flüssigkeitsabtrennung. Zwischen den gegenläufigen Trums 71 und 72 des Förderbandes sind Sprühgeräte 73 zum Entfernen von Dung vorgesehen, der von dem Siebblech des Förderbandes zurückgeblieben ist. Unter dem zurücklaufenden Trum 72 des Förderbandes ist ein Sammelgefäß 74 angeordnet, das die Waschflüssigkeit über eine Leitung 75 zurück zu der Abteilung 86 befördert. Auf dem Ende des Siebförderbandes 61 wird der Dung mittels eines Schabers 76 entfernt. In der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform wird der Dung in einer Schütte 77 gesammelt und einer Förderschnecke 78 zugeführt. Diese letztere weist ein perforiertes Rohr 79 auf, in dem eine Schnecke 80 mit abnehmendem Schraubengang zum Zweck einer weiteren Abführung jeglicher noch vorhandener Feuchtigkeit enthalten ist. Am Ende der Förderschnecke kann eine Pelletisierungspresse vorgesehen sein, zum Beispiel eine wie in Figur 10 gezeigte Pelletisierungspresse. Die hiermit gebildeten Pellets 82 werden über einen Sammelbehälter 83 und ein Förderband 84 zu einem Trocknungs-Förderband 85 geführt, das zur Endtrocknung der Pellets in dem Stall vorgesehen ist. Das Trocknungs-Förderband 85 verläuft vorzugsweise in der Nähe der Lufteinlaßöffnungen (nicht gezeigt) in den Stallwänden 33.
- Anstelle der mit Perforationen versehenen Förderschnecke 78 kann auch ein Preßelement verwendet werden, mit dem ein Rohr zum Beispiel aus Siebblech verbunden ist, fakultativ eingeschlossen von Metallgitter. Ein Rohr aus Metallgewebe oder ein hohem Druck widerstehender Schlauch aus einem für Feuerwehrschläuche verwendeten Material können ebenfalls verwendet werden, welcher Schlauch mit Perforationen versehen ist, die im Betriebszustand einen Durchmesser in der Größenordnung von 30 bis 80 Mikrometern aufweisen. Ein Herauspressen von Flüssigkeit aus der festen Substanz des Dungs wirkt hier äußerst effektiv. Dieses Rohr ist darüberhinaus flexibel und das Auslaßende kann an einer willkürlichen Stelle angeordnet werden.
- Bei dem oben beschriebenen Herauspressen von Flüssigkeit aus dem Dickdung vor dem Pressen der Pellets trägt die Flüssigkeit unter anderem Mineralien aus dem Dickdung mit sich, was weniger vorteilhaft für die Qualität des Pelletdungs ist. Es kann daher vorteilhaft sein, die von dem Siebförderband kommende Dickfraktion des Dungs nicht auszupressen, sondern sie zu einem Trocknungs-Förderband zu transportieren, wo Flüssigkeit verdampfen wird, die aktiven Substanzen jedoch im Dung erhalten bleiben. Dies ist nicht in der Zeichnung gezeigt. Das Trockungs-Förderband könnte nahe dem oberen Teil und entlang einer Wand 33 eines zentralen Gangs vorgesehen sein (siehe Figur 2), und dies auf der Seite über den Stellplätzen, wo Luft (siehe Pfeil 39) eingelassen wird. Nachdem die vorgetrocknete Dickfraktion am Ende des Trocknungs-Förderbands angekommen ist, wird sie zu einer Pelletisierungspresse befördert, zum Beispiel der in Figur 10 gezeigten Presse. Die gepreßten Pellets können jetzt weiter auf einem weiteren Trocknungs-Förderband ähnlich dem zuerst beschriebenen getrocknet werden&sub1; das nahe der gegenüberliegenden Wand des zentralen Gangs angeordnet ist und das auch der Einwirkung der einströmenden Luft 14 ausgesetzt wird. Zusätzlich zum Erhalten der aktiven Substanzen im Dung hat der wichtige Vorteil das Ergebnis, daß Trocknen keinerlei Energiekosten beeinhaltet.
- Die in Figur 10 gezeigte Pelletisierungspresse weist ein Gehäuse 100 auf, in dem eine Förderschnecke 103 drehbar ist. Der vorgetrocknete Dung wird durch ein schematisch mit 102 bezeichnetes Förderelement zugeführt. Ein Antrieb für die Förderschnecke kann bei 108 vorliegen. Eine mit Öffnungen 106 der Größe der gewünschten Pellets versehene Scheibe 105 wird durch ein Verschlußglied 107 an ihrem Platz gehalten. Gegen die Scheibe 105 wird ein Schneidmesser 104 angedrückt, das zusammen mit der Förderschnecke rotiert. Diese Pelletisierungspresse ist für die Verwendung in dem Stall sehr geeignet; sie eignet sich auch zur Verwendung an anderer Stelle. Der Antrieb braucht nur eine niedrige Leistung aufweisen. Durch die Verwendung des Schneidmessers können im Dung vorhandene Elemente wie Tierhaare kontinuierlich durchgeschnitten werden, so daß die gefürchtete Blockierung der Pelletisierungspresse nicht erfolgen kann. Der Preis ist im Vergleich mit dem der herkömmlichen Pelletisierungspressen auch vorteilhaft.
- Es gibt die Möglichkeit, die festen Dungbestandteile in einer Gärungsanlage zu verarbeiten. In dieser wird Biogas aus der Dickfraktion des Dungs gebildet. Dieses Biogas kann als Kraftstoff für einen Gasmotor oder eine Gasturbine verwendet werden, mit der die Pumpe angetrieben werden könnte. Arbeitsgänge erfolgen so unter einer noch größeren Energieeinsparung. Darüberhinaus kann die während des Kühlens des Motors freigesetzte Wärme und die Wärme der Abgase zum Halten der Waschflüssigkeit bei der gewünschten Temperatur genutzt werden. Dies kann besonders vorteilhaft im Winter sein, da die Waschflüssigkeit hierdurch in einer energiesparenden Weise geheizt wird. Der Motor könnte natürlich auch zum Beispiel Erdgas oder Flüssiggas als Kraftstoff verwenden. Normale Verbrennungsmotoren könnten auch verwendet werden.
- Die Figuren 9a und 9b zeigen eine alternative Art des Belüftens der Waschflüssigkeit. Figur 9a entspricht weitgehend dem in Figur 4 gezeigten Schnitt. Hier sind über dem Dungsammelraum keine Sprühgeräte 36 gezeigt.
- In dem Dungsammelraum 4 ist ein Rohr 92 in der Waschflüssigkeit 35 mit einer großen Anzahl kleiner Ausflußöffnungen 93 versehen. Die Einlaßseite des Rohrs 92 ist mit einer Pumpeneinheit ähnlich der unter Bezugnahme auf die Belüftungstürme aus Figur 8 beschriebenen verbunden. Mit 94, siehe Figur 9b, ist eine Pumpe, zum Beispiel eine Zentrifugal- oder Impellerpumpe gekennzeichnet, die unter dem Flüssigkeitsstand 97 eines Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist. In dem Förderrohr 99 für Waschflüssigkeit ist ein Steuerventil mit dem gleichen Zweck, wie dem für das Ventil 90 beschriebenen, untergebracht, das in dem Belüftungsturm von Figur 8 enthalten ist. Der Lufteinlaß 96 ist zwischen dem Steuerventil und der Einsaugseite 95 der Pumpe angeordnet. Die mit einer großen Anzahl kleiner Luftblasen versehene Waschflüssigkeit fließt aus den Öffnungen 93 des Rohrs 92 in die Waschflüssigkeitsschicht 35 und gewährleistet dort eine intensive Belüftungsbehandlung der Waschflüssigkeit.
- Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf einen Stall, zum Beispiel für Schweine, beschrieben. Es wird offensichtlich sein, daß ein erfindungsgemäßer Stall auch für andere Tiere, wie zum Beispiel Kühe, vorteilhaft ist.
Claims (60)
1. Verfahren zur Behandlung von Abluft aus einem Stall und
zum Behandeln von Waschflüssigkeit, von dem mindestens ein
Teil in einem Dungsammelraum (4) stattfindet, der unterhalb
eines Stellplatzes (2) in (einem) Aufenthaltsbereich(en)
für die Tiere angeordnet ist und mit diesem über ein Gitter
(34) im Boden (47) des Stellplatzes (2) kommuniziert, wobei
die Abluft von dem Aufenthaltsbereich (4) durch einen
Sprühbereich für Waschflüssigkeit geleitet wird, der sich
außerhalb des Stellplatzes (2) für die Tiere befindet, um
die Abluft durch die Waschflüssigkeit (35) zu reinigen und
die Waschflüssigkeit (35) zu belüften und mit Sauerstoff
anzureichern, wonach mindestens ein Teil der gereinigten
Luft nach außen abgeführt und mindestens ein Teil der
sauerstoffangereicherten Waschflüssigkeit durch den
Dungsammelraum (4) transportiert wird.
2. Stall, insbesondere für Schweine, mit mindestens einem
Aufenthaltsbereich mit mindestens einem Stellplatz (2) für
die Tiere, wobei der Stellplatz mittels eines Gitters (34)
im Boden (47) des Stellplatzes (2) mit einem Dungsammelraum
(4) kommuniziert, in dem eine Schicht aus Waschflüssigkeit
(35) enthalten ist,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum
Hindurchleiten von Abluft aus dem (den)
Aufenthaltsbereich(en) durch den Sprühbereich einer Einrichtung zum
Versprühen der Waschflüssigkeit (35), wobei die
Sprüheinrichtung außerhalb des Stellplatzes (2) angeordnet ist, eine
Einrichtung zum Transportieren mindestens eines Teils der
Luft, die den Sprühbereich durchlaufen hat, nach außen und
einer Einrichtung zum Transportieren mindestens eines Teils
der
versprühten Waschflüssigkeit (35) durch einen
Dungsammelraum (4).
3. Stall nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Sprüheinrichtung eine Anzahl von Sprühvorrichtungen (36) aufweist,
die in Serie hintereinander geschaltet sind.
4. Stall nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer
Einrichtung zum Abführen von Luft aus dem Stall und zum
Zuführen von Frischluft zu dem Stall versehen ist.
5. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stall
eine oder mehrere Sprühvorrichtungen (36) in dem
Dungsammelraum (4) unterhalb des Gitters (34), aber oberhalb der
Waschflüssigkeit (35), vorhanden sind, die einen
Sprühbereich in dem Dungsammelraum (4) über einem wesentlichen
Teil der Oberfläche des Dungsammelraums (4), vorzugsweise
über praktisch dessen gesamter Oberfläche, abdecken.
6. Stall nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des
Gitters (34) mit einer Matte aus dünnem Material, wie zum
Beispiel einer Gummimatte&sub1; abgedeckt ist, die durch unter
der Matte strömende Abluft erwärmbar ist.
7. Stall nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Sprühvorrichtung (50) für die Waschflüssigkeit (35) in
einem Luftabführraum angeordnet ist, der mit dem
Aufenthaltsbereich für die Tiere und vorzugsweise mit dem
Dungsammelraum (4) verbunden ist.
8. Stall nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die versprühte
Waschflüssigkeit (35) auch eine Zufuhr von Waschflüssigkeit
(35) zum Dungsammelraum (4) liefert.
9. Stall nach Anspruch 7 oder 8,
bei dem in mindestens einem Aufenthaltsbereich eine Anzahl
von Stellplätzen mit einem Bedienungsdurchgang in
Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Luftabführraum mindestens teilweise unter dem Bedienungsdurchgang (3)
angeordnet ist.
10. Stall nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Luftabführraum in einem Raum außerhalb des Stalls angeordnet ist, der
mit dem Aufenthaltsbereich verbunden ist.
11. Stall nach Anspruch 7 oder 8,
bei dem eine Anzahl von nebeneinander angeordneten
Aufenthaltsbereichen für die Tiere mit einem gemeinsamen
Hauptgang in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Luftabführraum in oder unter dem Hauptgang angeordnet ist.
12. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung, z.B. eine Absauganlage, zum Fördern der Luft durch
die Waschflüssigkeit (35) einer oder mehrerer
Sprühvorrichtungen in dem Dungsammelraum (4) und zum anschließenden
Fördern der Luft durch die Waschflüssigkeit (35) von einer
oder mehreren Sprühvorrichtungen einer oder mehrerer der
angeschlossenen Luftsammelräume vorgesehen ist.
13. Stall nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr
über ein Rohrleitungssystem (31) und die Luftabfuhr über
einen die Rohr-Leitungen umschließenden Raum (22) erfolgt,
wobei Zu-Luft und Abluft vorzugsweise in entgegengesetzten
Richtungen gefördert werden.
14. Stall nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
unterirdischer Tunnel oder Tunnelsystem vorgesehen ist, in dem die
Luftzufuhr stattfindet.
15. Stall nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohrleitungssystem in einem oder mehreren der Luftabführräume
gemäß Anspruch 9 bis 11 und vorzugsweise unterhalb des
Gitters (34) angeordnet ist.
16. Stall nach Anspruch 13, 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß eine oder
mehrere Sprühvorrichtungen (50) für Waschflüssigkeit (35) in
dem die Rohr-Leitungen (21) umgebenden Raum, vorzugsweise
oberhalb der Leitungen, angeordnet sind.
17. Stall nach einem der Ansprüche 4 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft
und/oder die Abluft auch durch mindestens einen
Wärmetauscher (46) geleitet wird.
18. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum
Durchführen der Zufuhr von Waschflüssigkeit (35) zu den
Sprühvorrichtungen in einem im wesentlichen kontinuierlichen
Prozeß vorgesehen sind.
19. Stall nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Waschflüssigkeit (35) mindestens teilweise und vorzugsweise
praktisch vollständig mittels einer Einrichtung zum Abtrennen
der Dünnfraktion aus dem von den Tieren erzeugten Dung und
zum Durchführen einer Sauerstoffanreicherung der
abgetrennten Dünnfraktion erhalten wird.
20. Stall nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Umwälzmittel für
Waschflüssigkeit (35) vorgesehen sind, die Waschflüssigkeit
in einem Kreislauf mindestens einem Dungsammelraum (37)
zuführen und dort vorhandene Waschflüssigkeit zu einer
Sauerstoffanreicherungseinrichtung abziehen und in dieser
Einrichtung behandelte Waschflüssigkeit einem entsprechenden
Sammelraum (4) zuführen.
21. Stall nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Umwälzeinrichtung die Waschflüssigkeit (35) in einem Kreislauf im
wesentlichen kontinuierlich umwälzt.
22. Stall nach Anspruch 20 und/oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Sammelräume von mindestens einem Dungsammelraum gebildet
wird, der mit einem Stellplatz (2) kommuniziert.
23. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Dungsammelraum (57) einen Teil einer Trenneinrichtung zum Entfernen
und/oder Absieben von mit der Waschflüssigkeit mitgeführten
Feststoffen bildet.
24. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Trennvorrichtung gemäß Anspruch (24) in den Weg der
Waschflüssigkeit vor der Sauerstoffanreicherungseinrichtung eingefügt
ist.
25. Stall nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Sprühvorrichtung in den Kreislauf eingefügt ist, wobei die
Sprühvorrichtung auch die Einrichtung, die die Luft in
innigem Kontakt mit der Waschflüssigkeit (35) bringt, gemäß
einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 19 ist.
26. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Umwälzeinrichtung die Waschflüssigkeit (35) über oder durch
mindestens einen wesentlichen Teil mindestens eines Sammelraumes
(4) fördert.
27. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 26,
dadurch gekennzeichnet , daß die
Umwälzeinrichtung Mittel, zum Beispiel einen Überlauf, zum Abziehen
im wesentlichen nur einer oberen Schicht der
Waschflüssigkeit (35) und des Dungs, die in dem Dungsammelraum (4)
vorhanden sind, aufweist.
28. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von
Waschflüssigkeit (35) zum Dungsammelraum (4) unter
Verwendung einer mit Auslaßöffnungen versehenen Leitung erfolgt,
die in einer Waschflüssigkeit (35) enthaltenden Schicht des
Dungsammelraums (4) angeordnet ist.
29. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr
mittels einer Sprühvorrichtung erfolgt.
30. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr
dadurch erfolgt, daß Waschflüssigkeit von einem anderen Teil
des Kreislaufs zu einem Dungsammelraum (4) abgezogen wird.
31. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für das
periodische Waschen oder Absaugen mindestens eines großen
Teils der abgesetzten unteren Schicht des Dungs und zu
ihrer Zuführung einer Trennvorrichtung vorhanden sind.
32. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 25,
dadurch gekennzeichnet\, daß die
Umwälzeinrichtung die Waschflüssigkeit (35) in dem Dungsammelraum
(4) so umwälzt, daß praktisch alle festen Bestandteile
wegbefördert werden.
33. Stall nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Dungsammelräume von aufeinanderfolgenden Stellplätzen für Tiere von
mindestens einem oder mehreren benachbarten
Aufenthaltsbereichen miteinander als ein durchgehender Kanal verbunden
sind und daß ein gemeinsamer Abzug für Waschflüssigkeit
(35) und Dungbestandteile für die angeschlossenen
Dungsammelräume an mindestens einer Seite des Kanals vorgesehen
ist, vorzugsweise an den beiden äußeren Enden des Kanals,
wobei in diesem Fall der eine und der andere Abzug
abwechselnd geöffnet werden.
34. Stall nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen
sind zum Aktivieren von Waschflüssigkeit (35), die die
Waschflüssigkeit in einen Kreislauf bringen, in dem die
Waschflüssigkeit eine Sauerstoffanreicherungseinrichtung,
wie zum Beispiel eine Belüftungseinrichtung, und weitere
Aktivierungseinrichtungen durchläuft, die die Aktivität von
Mikroorganismen für den Abbau von aus dem Dung stammenden
Schadstoffen wie z.B. Ammoniak, stimulieren.
35. Stall nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß weitere
Aktivierungsmittel darin bestehen, daß Waschflüssigkeit in Kontakt
mit einer Quelle von Mikroorganismen, wie z.B.
Belebtschlamm, gebracht wird, die in dem Kreislauf der
Waschflüssigkeit, vorzugsweise in dem oder den Dungsammelräumen
vorgesehen ist.
36. Stall nach Anspruch 34 und/oder 35,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Aktivierungsmittel mindestens ein Substrat, vorzugsweise mit
großer Oberfläche, wie z.B. einen Bioblock, als
Wachstumsumgebung für Mikroorganismen in dem von der
Waschflüssigkeit durchlaufenden Kreislauf enthalten.
37. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Aktivierungsmittel die Aktivität von nitrifizierenden Bakterien
stimulieren.
38. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Belüftungseinrichtung die weiteren Aktivierungsmittel in Form eines
darin angeordneten Substrats, vorzugsweise in Form eines
Bioblocks, enthält.
39. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 38,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
vorzugsweise in Form eines Substrats in einem Raum angeordnet
sind, in der sich mindestens eine Sprühvorrichtung für
waschflüssigkeit befindet, wie z.B. ein Luftabführraum.
40. Stall nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem ein Rohr-
Leitungssystem (21) umschließenden Raum (22), in dem
mindestens eine Sprühvorrichtung (50) angeordnet ist, eine
Schicht mit nitrifizierenden Bakterien mindestens auf den
Rohr-Leitungen vorhanden ist.
41. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 40,
dadurch gekennzeichnet, daß im
Waschflüssigkeitskreislauf mindestens ein Sammelraum für die Zufuhr und
Abfuhr von von den Tieren erzeugtem Dung, in dem
Waschflüssigkeit enthalten ist, angeordnet ist, vorzugsweise der
Dungsammelraum und/oder eine Trennvorrichtung.
42. Stall nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Aktivierungsmittel zum Fördern der Aktivität von denitrifizierenden
Bakterien vorgesehen sind.
43. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 41,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Umwälzsystem für Waschflüssigkeit mindestens eine anaerobe Zone für
denitrifizierende Bakterien aufrechterhalten wird,
vorzugsweise in einem Dungsammelraum (4).
44. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 43,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Nitrifizierung dadurch stimuliert wird, daß Waschflüssigkeit in einem
im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß in einem Kreislauf
umgewälzt wird, der eine Belüftungsvorrichtung und ggf.
einen Dungsammelraum enthält.
45. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 34 bis 42,
dadurch gekennzeichnet, daß Umwälzmittel
vorgesehen sind zum Umwälzen von Waschflüssigkeit in einem
im wesentlichen kontinuierlichen Prozeß in einem Kreislauf,
vorzugsweise unter Verwendung des Kreislaufsystems gemäß
einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 33.
46. Stall nach Anspruch 18, 21 und 45,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei
und vorzugsweise drei der darin genannten Mittel
gleichzeitig in einem praktisch kontinuierlichen Prozeß betrieben
werden.
47. Stall nach einem der Ansprüche 19 bis 46,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Sauerstoffanreicherungsanlage durch eine Belüftungsvorrichtung
gebildet ist, die vorzugsweise innerhalb des Stalls
angeordnet ist.
48. Stall nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Belüftungsvorrichtung durch eine Pumpe gebildet wird, die eine
Flüssigkeit/Luftmischung einem Belüftungsturm (65) zuführt.
49. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 47 bis 48,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Belüftungsturm (65) eine Anzahl von langgestreckten geschlossenen, in
Serie geschalteten Behältern aufweist, vorzugsweise
mindestens drei Behälter, von denen jeder nahe seiner Unterseite
einen Flüssigkeitseinlaß und nahe seiner Oberseite einen
Flüssigkeitsauslaß hat, wobei der Flüssigkeitseinlaß
mindestens des ersten Behälters mit Mitteln zum Zumischen von
Luft in die Flüssigkeit versehen ist.
50. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 47 bis 49,
dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit und
Luft mittels einer Pumpe gemischt werden, wobei die
Flüssigkeitszuführleitung zur Pumpe stromauf der Saugseite der
Pumpe mit einem Lufteinlaß versehen ist, wobei ein
Steuerventil für die Flüssigkeit vorzugsweise in der
Flüssigkeitszuführleitung stromauf des Lufteinlasses angeordnet
ist.
51. Stall nach einem oder mehreren der Ansprüche 47 bis 50,
dadurch gekennzeichnet, daß in der
Belüftungsvorrichtung Bioblöcke angeordnet sind, die als
Netzwerk mit großer Oberfläche aus z.B. Kunststoff gebildet
sind, auf denen sich Mikroorganismen ansiedeln können, um
belüftete Waschflüssigkeit zu aktivieren.
52. Stall nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Dungbehandlungseinrichtung vorzugsweise in oder wahlweise nahe dem
Stall angeordnet ist.
53. Stall nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Trennvorrichtung vorgesehen ist, die einen Sammeltank für Dung
aufweist, der mindestens zwei Abteilungen hat, die voneinander
durch ein geneigtes Förderband betrieblich getrennt sind,
das teilweise unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche
angeordnet ist und mit Siebeeinrichtungen, wie z.B. Siebblech oder
Siebgewebe versehen ist zum Entfernen von festen
Dungbestandteilen aus der einen Abteilung und zum Durchlassen von
gesiebter Dünnfraktion zu der anderen Abteilung, und daß
Mittel vorgesehen sind zum Entfernen der festen
Dungbestandteile von dem Förderband.
54. Stall nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des
über die Flüssigkeitsoberfläche ragenden Teils der
Siebeinrichtung Mittel zum Entfernen von Überschußflüssigkeit aus
den gesiebten Dungbestandteilen angeordnet sind, die
vorzugweise von einem Gebläse gebildet werden.
55. Stall nach einem der Ansprüche 52 bis 54,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum
Entfernen von konzentrierten Dungbestandteilen vorgesehen
sind, beispielsweise ein Schaber, wobei die konzentrierten
Dungbestandteile einer Entwässerungseinrichtung zur
weiteren Reduzierung des Wassergehaltes zugeführt werden, wie
z.B. ein Rohr, dessen Wand Öffnungen aufweist, die
lediglich das Wasser durchlassen, und wobei Mittel vorgesehen
sind für die Hindurchförderung der konzentrierten
Bestandteile unter Druck.
56. Stall nach Anspruch 55,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr durch
ein feinmaschiges Siebmedium gebildet ist, das wahlweise
mit einem es umschließenden Metallgitter verstärkt ist,
oder aus Metallgewebe oder aus einem für einen
Feuerwehrschlauch geeigneten Material, wobei der Schlauch mit
Perforationen versehen ist.
57. Stall nach Anspruch 55 oder 56,
dadurch gekennzeichnet, daß die
konzentrierten Bestandteile durch eine Pelletisierungspresse
verarbeitet werden, die in ein Trocknungs-Förderband mündet, das
vorzugsweise an Lufteinstromöffnungen in dem Stallgebäude
entlangläuft
58. Stall nach Anspruch 57,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Pelletisierungspresse ein Gehäuse aufweist, in dem ein Durchförderer
angeordnet ist, wie z.B. eine Förderschnecke, die das
Material durch Öffnungen preßt, die in einer Scheibe angeordnet
sind und die Ausmaße der gewünschten Pellets haben, wobei
ein von der Förderschnecke angetriebenes Schneidmesser
gegen die Scheibe angepreßt ist.
59. Stall nach einem der Ansprüche 52 bis 54 und 57, 58,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
vorgesehen sind zum Entfernen von konzentrierten
Dungbestandteilen, Fördermittel zum Führen der konzentrierten
Dungbestandteile zu einem Trocknungs-Förderband, welches
vorzugsweise an Lufteinströmöffnungen in dem Stallgebäude
entlangläuft, daß die vorgestrockneten Bestandteile zu Pellets
verarbeitet werden durch eine Pelletisierungspresse,
vorzugsweise die Pelletisierungspresse gemäß Anspruch 58, und
daß die Pellets für die endgültige Trocknung über ein
weiteres Trocknungs-Förderband abgefördert werden, welches
vorzugsweise an Lufteinströmöf fnungen in dem Stallgebäude
entlangläuft.
60. Stall nach einem der Ansprüche 48 bis 59,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der
Pumpe mittels eines Wärmemotors erfolgt, vorzugsweise ein
Gasmotor oder eine Gasturbine, wobei die Kühlungswärme
und/oder die Wärme der Auspuffgase zum Aufrechterhalten
einer gewünschten Temperatur der Waschflüssigkeit genutzt
werden kann.
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