NL2020416B1

NL2020416B1 - Veestal met luchtwasser

Info

Publication number: NL2020416B1
Application number: NL2020416A
Authority: NL
Inventors: Arnout Roscam Abbing Ernst; Van Den Berg Maarten; Van Den Berg Karel; Cornelis Blokland Korstiaan; Johannes Van Schie Petrus
Original assignee: Lely Patent Nv
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2019-08-19
Also published as: EP3751993B1; EP3751993C0; CA3089734A1; WO2019156551A1; US20210045347A1; EP3751993A1

Abstract

Veestal voor houden van veedieren, en omvattende een stalgebouw voor het houden van de veedieren, meteen althans gedeeltelijk voor uitscheidingsprodukten van de veedieren doorlatende vloer, een althans deels onder de vloer verschafte vloeistofdichte mestkelder voor het opvangen van uitscheidingsprodukten, en een luchtwasser verbonden met de mestkelder en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen, waarbij de luchtwasser verschaft is direct boven de mestkelder.

Description

Octrooicentrum

Θ 2020416

(2?) Aanvraagnummer: 2020416 (22) Aanvraag ingediend: 12 februari 2018

Int. Cl.:

A01K 1/00 (2018.01) A01K 1/01 (2018.01)

0 Aanvraag ingeschreven:	0 Octrooihouder(s):
19 augustus 2019	Lely Patent N.V. te Maassluis.
0 Aanvraag gepubliceerd:
-	0 Uitvinder(s):
	Ernst Arnout Roscam Abbing te Maassluis.
0 Octrooi verleend:	Maarten van den Berg te Maassluis.
19 augustus 2019	Korstiaan Cornells Blokland te Maassluis.
	Karei van den Berg te Maassluis.
0 Octrooischrift uitgegeven:	Petrus Johannes van Schie te Maassluis.
20 augustus 2019
	0 Gemachtigde:
	ir. M.J.F.M. Corten te Maassluis.

54) Veestal met luchtwasser

57) Veestal voor houden van veedieren, en omvattende een stalgebouw voor het houden van de veedieren, met een althans gedeeltelijk voor uitscheidingsprodukten van de veedieren doorlatende vloer, een althans deels onder de vloer verschafte vloeistofdichte mestkelder voor het opvangen van uitscheidingsprodukten, en een luchtwasser verbonden met de mestkelder en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen, waarbij de luchtwasser verschaft is direct boven de mestkelder.

NL B1 2020416

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Veestal met luchtwasser

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een veestal voor houden van veedieren, en omvattende

- een stalgebouw voor het houden van de veedieren in een dierruimte, met een althans gedeeltelijk voor uitscheidingsprodukten van de veedieren doorlatende vloer,

- een althans deels onder de vloer verschafte vloeistofdichte mestkelder voor het opvangen van uitscheidingsprodukten, en

- een luchtwasser verbonden met de mestkelder en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen.

Dergelijke veestallen zijn bekend. De luchtwasinrichting dient hierbij om de uitstoot van bij de (intensieve) veehouderij ontstaande schadelijke stoffen zoals ammoniak terug te dringen. Hiertoe wordt mestkelderlucht met ammoniak en dergelijke door een kolom met aangezuurde wasvloeistof gestuurd, zodat de ammoniak in de mestkelderlucht reageert tot opgelost ammonium. De van ammoniak ontdane lucht wordt gespuid in de atmosfeer. Het opgeloste ammonium levert een bruikbare meststof op, bijvoorbeeld in de vorm van ammoniumsulfaat indien met zwavelzuur aangezuurde wasvloeistof is gebruikt.

Een nadeel van bekende veestallen met luchtwasinrichting is dat deze vaak een onnodig ingewikkelde constructie vereist, met name ook om gevaarlijke situaties te voorkomen die kunnen ontstaan bij lekken in het systeem.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een in de inleiding genoemde veestal die genoemd nadeel althans ten dele opheft.

De uitvinding verschaft daartoe een veestal volgens conclusie 1, in het bijzonder een veestal voor houden van veedieren, en omvattende een stalgebouw voor het houden van de veedieren, met een althans gedeeltelijk voor uitscheidingsprodukten van de veedieren doorlatende vloer, een althans deels onder de vloer verschafte vloeistofdichte mestkelder voor het opvangen van uitscheidingsprodukten, en een luchtwasser verbonden met de mestkelder en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen, waarbij de luchtwasser verschaft is direct boven de mestkelder.

Niet alleen is aldus een zeer eenvoudige en compacte veestal verschaft, hetgeen reeds kan zorgen voor inherente veiligheid, maar bovendien wordt aldus gebruik gemaakt van de omstandigheid dat zich nu onder de luchtwasser, en dan met name het deel van de luchtwasser waar de absorptie van ammoniak plaatsvindt, dus de kolom, een vloeistofdichte opvangbak bevindt. Mocht zich nu een lek voordoen in de luchtwasser of een nabij gelegen deel van de luchtwasser, dan zal de mestkelder als opvangbak fungeren en de wasvloeistof in de mestkelder kunnen lopen, vanwaaruit het niet naar de omgeving kan ontsnappen. Er is dan meer kans en tijd om de gevolgen van het lek te beperken en te herstellen, zonder dat ingewikkelde bouwconstructies nodig zijn.

In het bijzonder rust de luchtwasser op een deel van de mestkelder, in het bijzonder een mixput. De mestkelder is vrijwel altijd een stevige bakvormige constructie van beton. Door de luchtwasser daarop te laten rusten is er zonder extra maatregelen toch een inherent stevig fundament voor de luchtwasser. Dit is met name interessant bij bestaande stallen die aangepast moeten worden door het plaatsen van een luchtwasser. Er is dan geen nieuwe fundering voor de luchtwasser noodzakelijk.

In een voordelige uitvoering van de uitvinding omvat de luchtwasser een luchtinlaat, een luchtwasfilter, wasvloeistofcircuit en een luchtuitlaat waarbij de luchtinlaat direct is aangesloten op de mestkelder. Een dergelijke aansluiting vergt geen leidingen en heeft een grote doorgang. Beide effecten zorgen voor een lage drukval van de stroom mestkelderlucht naar de luchtwasser. Door de lage drukval kan volstaan worden met een afzuiging met relatief laag vermogen.

In een verdere voordelige uitvoering van de uitvinding strekt de luchtinlaat zich in projectie nergens buiten een grondvlak van de mestkelder. Mochten er in de luchtwasser gevaarlijke gassen of vloeistoffen ontstaan, dan kunnen deze alleen via de luchtinlaat uittreden naar de afgesloten mestkelder en niet naar de buitenlucht of stalruimte.

In het bijzonder strekt de mestkelder zich in projectie in een gedeelte voorbij een grondvlak van het stalgebouw uit, waarbij de luchtwasser rust op dat gedeelte. Een dergelijk uitstrekkend deel wordt vaak gebruikt als mixput om de mest in de mestkelder met een mixer te mixen en om mest uit de mestkelder te zuigen. De mixput wordt daarmee gezien als onderdeel van de mestkelder. Een dergelijke mixput is veelal standaard in conventionele veestallen aangebracht. Doordat het gedeelte zich buiten het grondoppervlak uitstrekt, bevindt het zich aan de buitenzijde van de buitenmuren van de veestal, veilig afgescheiden van de verblijfruimte van de veedieren.

In een verdere uitvoering van de uitvinding omvat de veestal meerdere luchtwassers, elk omvattende een luchtinlaat, een luchtwasfilter, een wasvloeistofcircuit en een luchtuitlaat, waarbij de wasvloeistofcircuits op elkaar zijn aangesloten, in het bijzonder in serie. Dit levert een eenvoudige en kostenbesparende constructie op waarbij meerdere luchtwassers gebruik kunnen maken van dezelfde centrale unit met sensoren, opslag en pompen. Doordat de mestkelderlucht op meerdere punten naar aparte luchtwassers wordt geleid, hoeft de lucht niet over lange afstanden getransporteerd te worden. Door meerdere luchtwassers te gebruiken kan bij uitval of onderhoud van een luchtwasser toch de zuivering doorgaan.

In een verdere bijzondere uitvoering van de uitvinding omvat de mestkelder meerdere mestkeldercompartimenten omvat met elk een eigen luchtwasser. Dit levert de mogelijkheid op om elk mestkeldercompartiment verschillend te behandelen. Dat is met name voordelig als het mestkeldercompartiment hoort bij een eigen stalcompartiment met aparte dierruimte zodat de luchtwassing afgestemd kan worden op het aantal of soort dieren in het stalcompartiment.

Het is voordelig indien de mestkeldercompartimenten vloeistofdicht van elkaar gescheiden zijn. Hierdoor kan bij een lekkage van de luchtwasser de gelekte vloeistof zich niet over de hele mestkleder verspreiden maar blijft beperkt tot een deel van de hele mestkelder.

Het is extra voordelig indien de vloer een veelheid aan openingen omvat die zijn ingericht voor doorlaten van de natte fractie van de uitscheidingsproducten en tegenhouden van de vaste fractie. Met natte fractie wordt bedoeld in hoofdzaak de urine en met droge fractie in hoofdzaak feces. Een volledige scheiding van urine en feces is onmogelijk en er zal in de praktijk altijd wat delen van feces door de openingen geraken en urine op het vloeroppervlak blijven liggen. Door middel van een dergelijke vloer wordt de urine vrijwel gelijk na uitscheiding door het dier gescheiden van op de vloer liggende feces. De feces bevatten enzymen die de ureum in de urine snel kunnen omzetten in ammoniak die gemakkelijk kan vervluchtigen. Door snelle scheiding van de urine vindt deze reactie nauwelijks plaats en verdwijnt alle stikstof naar de mestkelder.

Het is voorts voordelig indien de veestal een mestverwijderingsinrichting zoals een mestschuif omvat voor verwijderen van de vaste fractie van de uitscheidingsproducten. Door zo snel mogelijk de vaste fractie van de uitscheidingsproducten van de stalvloer te verwijderen kan de vloeistof in de mestkelder een zo hoog mogelijke component urine bevatten en daarmee een zuivere meststroom verkregen worden. De vaste fractie kan als aparte meststroom met aparte eigenschappen ingezet worden.

Het is extra voordelig indien de luchtwasser verder een stalluchtinlaat omvat welke direct verbonden is met de dierruimte van de veestal voor inlaat van stallucht. Met de luchtwasser kan hiermee tevens direct de omgevingslucht van de veedieren weggezogen en gezuiverd worden. Met name in de koude wintermaanden blijkt dat er extra condenswater in de luchtwasser terecht komt wat voor een ongewenste volumetoename van de wasvloeistof leidt. Omdat de stallucht minder waterdamp bevat dan mestkelderlucht zal een aandeel stallucht minder condenswater veroorzaken.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van een of meer voorbeelduitvoeringsvormen alsmede de tekening. Daarin toont:

Figuur 1 een schematische doorsnede van een stal met luchtwasser, en

Figuur 2 een schematisch bovenaanzicht van een stal met meerdere luchtwassers en meerdere mestkeldercompartimenten.

Figuur 1 toont een veestal 1 voor houden van veedieren, en omvattende een stalgebouw 2 voor het houden van de veedieren in een dierruimte, met een althans gedeeltelijk voor uitscheidingsproducten van de veedieren doorlatende vloer 3 een althans deels onder de vloer verschafte vloeistofdichte mestkelder 4 voor het opvangen van uitscheidingsproducten, en een luchtwasser 5 verbonden met de mestkelder 4 en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen, waarbij de luchtwasser 5 verschaft is direct boven de mestkelder 4. Een mixput 6 maakt onderdeel uit van de mestkelder 4 en is verdiept aangelegd. Afgebeeld is een veestal 1 uitgevoerd als een typische vrijloopstal voor runderen met een ligboxdeel 7 en een mestgang 8 . De dieren zullen hoofdzakelijk op deze mestgang 8 hun behoefte doen.

Afgebeeld is een mestverwijderingsinrichting 9 voor verwijderen van de vaste fractie (feces 10) van de uitscheidingsproducten. Deze mestverwijderingsinrichting 9 is uitgevoerd in de vorm van een autonoom navigerend voertuig welke de feces 10 opzuigt en in een niet weergegeven dumpput dumpt. De mestverwijderingsinrichting 9 kan ook uitgevoerd zijn als een op zich bekende mechanische schuif voortgetrokken door een ketting of touw voortgetrokken. Deze schuift op gezette tijdstippen over de mestgang 8 en schuift de vaste mest naar het einde in een dumpput.

De vloer 3 van de stal omvat een veelheid aan openingen 11 die zijn ingericht voor doorlaten van de natte fractie van de uitscheidingsproducten (hoofdbestanddeel urine) en tegenhouden van de vaste fractie (hoofdbestanddeel feces). Urine valt door deze openingen 11 in de mestkelder 4. De feces 10 blijven op de vloer 3 liggen. In de mestkelder 4 vormt zich een vloeistoflaag. De mestkelderlucht daarboven bevat hoge concentraties ammoniak en andere vluchtige stoffen zoals het schadelijke zwavelwaterstof die uit de vloeistof verdampen.

De mestkelder 4 strekt zich in projectie in een gedeelte voorbij een grondvlak van het stalgebouw 2 uit, waarbij de luchtwasser 5 rust op dat gedeelte. De wanden van de mestkelder 4 inclusief de mixput 6 zijn veelal gemaakt van stevig beton en vormen een goede fundering voor de luchtwasser 5. De luchtwasser 5 omvat een luchtinlaat 12, een luchtwasfilter 13, wasvloeistofcircuit 14 en een luchtuitlaat 15 waarbij de luchtinlaat 12 direct is aangesloten op de mestkelder 4. De luchtinlaat 12 strekt zich in projectie nergens buiten een grondvlak van de mestkelder 4 uit.

Een circulatiepomp 16 is aangebracht om wasvloeistof continu vanuit het opvangreservoir 17 via een sproeikop 18 over het luchtwasfilter 13 te leiden.

In werking zorgt een sterke ventilator 19 van de luchtwasser 5 voor een onderdruk die de mestkelderlucht via de inlaat 12 door het luchtwasfilter 13 trekt. In dit luchtwasfilter 13 komt de mestkelderlucht in aanraking met zure wasvloeistof waardoor schadelijke stoffen in de mestkelderlucht waaronder ammoniak in de wasvloeistof worden opgenomen. Ook stof uit de dierruimte van de stal dat door de openingen 11 in de mestkelder 4 geraakt wordt weggevangen door de luchtwasser 5.

Treedt er nu onverwacht een lekkage op in bijvoorbeeld het luchtwasfilter 13, leidingen van het wasvloeistofcircuit 14 of in het opvangreservoir 17, dan zal de weglekkende vloeistof via de luchtuitlaat 12 in de mestkelder 4 stromen. Hier zal de lekvloeistof sterk verdund worden door de vloeistof in de mestkelder 4 en onschadelijk gemaakt worden.

De luchtwasser 5 omvat verder een stalluchtinlaat 20 welke direct verbonden is met de dierruimte van de veestal 1. Dit maakt een extra zuivering van de stallucht met dezelfde luchtwasser 5 mogelijk.

Figuur 2 toont een schematisch bovenaanzicht van een veestal 1 met meerdere luchtwassers 5, 21 elk omvattende een luchtinlaat 12, een luchtwasfilter 13, een wasvloeistofcircuit 14 en een luchtuitlaat, waarbij de wasvloeistofcircuits in serie op elkaar zijn aangesloten. De stroming van de wasvloeistof is hier schematisch aangegeven met pijlen. De wasvloeistof uit het opvangreservoir 17 van luchtwasser 5 wordt hierbij verpompt naar de sproeikop van luchtwasser 21. De mestkelder 4 omvat meerdere mestkeldercompartimenten 22A, 22B met elk een eigen luchtwasser 5, 21 aangebracht boven de betreffende mixput van elk compartiment 22A, 22B. De twee afgebeelde mestkeldercompartimenten 22A, 22B zijn vloeistofdicht van elkaar gescheiden door een wand 23. Bij lekkage van een van beide luchtwassers 5, 21 zal de gelekte wasvloeistof zich niet kunnen uitspreiden over de gehele mestkelder 4 maar beperkt blijven tot slechts een compartiment 22A, 22B.

Beide luchtwassers 5, 21 van figuur 2 hebben een gezamenlijke centrale unit 24. In deze centrale unit 24 zitten diverse (niet afgebeelde) sensoren om onder andere de pH en de geleidbaarheid te meten en regelmiddelen om de wasvloeistof aan te vullen of te vervangen. Door de centrale unit 24 los te koppelen van de eigenlijke luchtwasser 5, 21 kan de luchtwasser 5, 21 relatief klein blijven met beperkt grondoppervlak en daarmee in zijn geheel boven een (bestaande) mixput 6 aangebracht worden.

Afgebeeld en beschreven is een vloer 3 met relatief kleine openingen 11 om hoofdzakelijk alleen urine door te laten. De uitvinding is hiertoe echter niet beperkt. De vloer 3 kan ook uitgevoerd zijn als een standaard sleufvloer met voldoende grote sleufvormige openingen waardoorheen urine en feces vallen en gezamenlijk in de mestkelder 4 terechtkomen in de vorm van zogenaamde mengmest.

Claims

CONCLUSIES

1. Veestal (1) voor houden van veedieren, en omvattende

- een stalgebouw (2) voor het houden van de veedieren in een dierruimte, met een althans gedeeltelijk voor uitscheidingsprodukten van de veedieren doorlatende vloer (3),

- een althans deels onder de vloer (3) verschafte vloeistofdichte mestkelder (4) voor het opvangen van uitscheidingsprodukten, en

- een luchtwasser (5) verbonden met de mestkelder (4) en ingericht om verontreinigde mestkelderlucht althans ten dele te reinigen, waarbij de luchtwasser (5) verschaft is direct boven de mestkelder (4).
2. Veestal (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de luchtwasser (5) rust op een deel van de mestkelder (4), in het bijzonder een mixput (6).
3. Veestal (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de luchtwasser (5) een luchtinlaat (12), een luchtwasfilter (13), wasvloeistofcircuit (14) en een luchtuitlaat (15) omvat, en waarbij de luchtinlaat (12) direct is aangesloten op de mestkelder (4).
4. Veestal (1) volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de luchtinlaat (12) zich in projectie nergens buiten een grondvlak van de mestkelder (4) uitstrekt.
5. Veestal (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de mestkelder (4) zich in projectie in een gedeelte voorbij een grondvlak van het stalgebouw (2) uitstrekt, waarbij de luchtwasser (5) rust op dat gedeelte.
6. Veestal volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de veestal meerdere luchtwassers (5, 21) omvat elk omvattende een luchtinlaat (12), een luchtwasfilter (13), een wasvloeistofcircuit (14) en een luchtuitlaat (15), waarbij de wasvloeistofcircuits op elkaar zijn aangesloten, in het bijzonder in serie.
7 Veestal (1) volgens conclusie 6 met het kenmerk dat de mestkelder (4) meerdere mestkeldercompartimenten (22A, 22B) omvat met elk een eigen luchtwasser (5,21).
8. Veestal (1) volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de mestkeldercompartimenten (22A, 22B) vloeistofdicht van elkaar gescheiden zijn.
9. Veestal (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de vloer (3) een veelheid aan openingen (11) omvat die zijn ingericht voor doorlaten van de natte fractie van de uitscheidingsprodukten en tegenhouden van de vaste fractie.
10. Veestal (1) volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een mestverwijderingsinrichting (9) zoals een mestschuit voor verwijderen van de vaste fractie van de uitscheidingsprodukten.
11. Veestal (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk dat

5 de luchtwasser (5) verder een stalluchtinlaat (20) omvat welke direct verbonden is met de dierruimte van de veestal (1) voor inlaat van stallucht.