NL2026599B1 - Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem - Google Patents

Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem Download PDF

Info

Publication number
NL2026599B1
NL2026599B1 NL2026599A NL2026599A NL2026599B1 NL 2026599 B1 NL2026599 B1 NL 2026599B1 NL 2026599 A NL2026599 A NL 2026599A NL 2026599 A NL2026599 A NL 2026599A NL 2026599 B1 NL2026599 B1 NL 2026599B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
washing liquid
reservoir
air
value
washing
Prior art date
Application number
NL2026599A
Other languages
English (en)
Inventor
Blokland Richard
Arnout Roscam Abbing Ernst
Maria Van Der Kroon Johannes
Stapel Roelof
Van Den Berg Maarten
Original Assignee
Lely Patent Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lely Patent Nv filed Critical Lely Patent Nv
Priority to NL2026599A priority Critical patent/NL2026599B1/nl
Priority to EP21802798.5A priority patent/EP4221868A1/en
Priority to PCT/IB2021/058827 priority patent/WO2022070025A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2026599B1 publication Critical patent/NL2026599B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346Controlling the process
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/01Removal of dung or urine, e.g. from stables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/58Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/50Inorganic acids
    • B01D2251/504Nitric acid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/50Inorganic acids
    • B01D2251/506Sulfuric acid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0266Other waste gases from animal farms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Een luchtwasser voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, in het bijzonder afkomstig uit uitscheidingsproducten zoals mest enlof urine van dieren, bijvoorbeeld koeien, varkens of geiten, omvat een wasvloeistofreservoir voor het opnemen van een zure wasvloeistof, in het bijzonder met een pH-waarde kleiner dan 3. Een zuurreservoir bevat een geconcentreerd zuur met een pH-waarde die kleiner is dan de pH-waarde van de zure wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir. Het zuurreservoir is door middel van een klepinrichting verbonden met het wasvloeistofreservoir. Via een leidingstelsel met een wasvloeistofpomp voor het verpompen van de wasvloeistof wordt de wasvloeistof toegevoerd aan een luchtwaskamer en in contact gebracht met de ammoniakhoudende lucht. Een besturing met een zuurgraadbepalingsysteem bepaalt de pH-waarde van de wasvloeistof. De besturing is uitgevoerd voor het besturen van de klepinrichting voor het regelen van de toevoer van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir op basis van de bepaalde pH-waarde van de wasvloeistof. Het zuurgraadbepalingsysteem omvat sensoren voor het meten van ten minste een procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en ten minste een procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof. De besturing is uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van die gemeten procesvariabelen.

Description

Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een luchtwasser voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, in het bijzonder afkomstig uit uitscheidingsproducten zoals mest en/of urine van dieren, bijvoorbeeld koeien, varkens of geiten, waarbij de luchtwasser omvat: - een wasvloeistofreservoir voor het opnemen van een zure wasvloeistof, in het bijzonder met een pH-waarde kleiner dan 3, - een zuurreservoir voor het opnemen van een geconcentreerd zuur met een pH-waarde die kleiner is dan de pH-waarde van de zure wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir, waarbij het zuurreservoir door middel van een klepinrichting is verbonden met het wasvloeistofreservoir, - een leidingstelsel met een wasvloeistofpomp voor het verpompen van de wasvloeistof, - een luchtwaskamer voor het in contact brengen van de ammoniakhoudende lucht met uit het wasvloeistofreservoir afkomstige, via het leidingstelsel door de wasvloeistofpomp toegevoerde wasvloeistof, - een besturing met een zuurgraadbepalingsysteem voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof, waarbij de besturing is uitgevoerd voor het besturen van de klepinrichting voor het regelen van de toevoer van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir op basis van de bepaalde pH-waarde van de wasvloeistof.
Uit NL2001538C is een luchtwasser en een werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht bekend. Met ammoniak (NH3}) verontreinigde lucht, bijvoorbeeld afkomstig uit een stal, kan voorafgaand aan uitstoot naar de omgeving worden gereinigd met behulp van een luchtwasser. De luchtwasser omvat een luchtwaskamer, een wasvloeistofreservoir en een zuurreservoir. De ammoniakhoudende lucht wordt binnen een luchtwaskamer van de luchtwasser door een filterpakket geleid terwijl deze besproeid wordt met een wasvloeistof. De wasvloeistof is bij voorkeur een zure tot zeer zure oplossing, bijvoorbeeld een oplossing van zwavelzuur (H2SOs) of salpeterzuur (HNO3) in water. Door het contact tussen de ammoniakhoudende lucht en de wasvloeistof wordt ammoniak aan de lucht onttrokken en opgelost in de wasvloeistof. De aldus van ammoniak ontdane, gereinigde lucht kan nu worden uitgestoten naar de omgeving.
Het in de wasvloeistof oplossen van ammoniak leidt tot een daling van de zuurgraad (stijging van de pH-waarde) van de wasvloeistof. De wasvloeistof wordt door gebruik minder zuur. De oorzaak hiervan kan inzichtelijk worden gemaakt met de reactievergelijking die de oplossing van ammoniak beschrijft: NH3 (9) + H3O* (aq) — NH4 (aq) + H20 (I) Het stijgen van de pH-waarde betekent dat de oplosbaarheid van ammoniak in de wasvloeistof afneemt. Om een effectieve werking van de luchtwasser te waarborgen is vereist dat de pH-waarde van de wasvloeistof voldoende laag blijft. Hiervoor is een zuurgraadsensor aangebracht in het wasvloeistofreservoir. De zuurgraadsensor meet continu of periodiek de zuurgraad in het wasvloeistofreservoir. Als een besturing vaststelt dat de pH-waarde van de wasvloeistof een vooraf bepaalde grenswaarde overstijgt, regelt de besturing een klep om een geconcentreerd zuur uit het zuurreservoir toe te voeren aan het wasvloeistofreservoir, zodat de oplosbaarheid van ammoniak in de wasvloeistof wordt hersteld. Het nauwkeurig kunnen bepalen van de pH-waarde is derhalve belangrijk voor een effectieve werking van de luchtwasser.
Hoewel de bovengenoemde publicatie de zuurgraadsensor als zodanig niet verder beschrijft, zijn pH-meters algemeen bekend. Een bekende pH-meter omvat een gecombineerde elektrode die in de te meten vloeistof wordt gedompeld. De elektrode omvat een pH-elektrode en een referentie-elektrode. De pH-elektrode is bijvoorbeeld gemaakt van pH-gevoelig glas, waarvan de potentiaal afhankelijk is van de activiteit van de oxoniumionen in de vloeistof. De referentie-elektrode is gewoonlijk een zilver/zilverchloride-elektrode, waarvan de potentiaal een vaste waarde heeft. Het potentiaalverschil wordt gemeten door een voltmeter die het signaal omzet naar een pH- waarde. Dergelijke pH-meters zijn echter niet altijd betrouwbaar. Om nauwkeurige pH- metingen te verrichten, moeten de pH-meters regelmatig worden geijkt door middel van ijkoplossingen. Dit is omslachtig en duur. Daarnaast zijn de glazen elektroden kwetsbaar.
Een doel van de uitvinding is een verbeterde luchtwasser te verschaffen, in het bijzonder een luchtwasser waarbij de pH-waarde van de wasvloeistof eenvoudiger bepaald kan worden.
Dit doel is volgens de uitvinding bereikt doordat het zuurgraadbepalingsysteem is voorzien van sensoren voor het meten van ten minste een procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en ten minste een procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof, en de besturing is uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van die gemeten procesvariabelen. De luchtwasser volgens de uitvinding hoeft geen gebruik te maken van een pH-meter met elektroden volgens de stand van de techniek, en verschaft ook geen doorontwikkelde uitvoering van de bekende pH-meters, maar bepaalt in plaats daarvan de pH-waarde op basis van eenvoudig te meten procesvariabelen, die een maat vormen voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof. De uitvinding berust op het inzicht dat uit de combinatie van waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof bij lage pH-waarden zoals toegepast in luchtwassers, in het bijzonder pH- waarden kleiner dan 3, in het bijzonder kleiner dan 2, nauwkeurig en betrouwbaar een eenduidige pH-waarde kan worden afgeleid. M.a.w. als de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof zijn bepaald, ligt daarmee ook de pH-waarde vast. Derhalve kan de pH-waarde van de wasvloeistof volgens de uitvinding eenvoudig en betrouwbaar worden bepaald zonder gebruik te hoeven maken van de bekende pH- meters met de daaraan klevende nadelen.
Opgemerkt wordt dat de klepinrichting volgens de uitvinding een kleplichaam kan omvatten, dat verplaatsbaar is tussen een geopende en gesloten stand. In dit geval regelt de besturing de toevoer van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir door de klepinrichting te openen of te sluiten. Daarnaast is het mogelijk dat de klepinrichting een kleplichaam omvat, dat is uitgevoerd om de massastroom door de klepinrichting in te stellen. De besturing kan dan de toevoer van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir regelen door het kleplichaam in te stellen op de gewenste massastroom.
In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de besturing uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof op basis van de gemeten procesvariabelen. In dit geval is de besturing verder uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van die bepaalde waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof. M.a.w. eerst worden de gemeten procesvariabelen omgerekend naar waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof, en vervolgens bepaalt de besturing de bijbehorende pH-waarde. Dit leidt tot een nauwkeurige en betrouwbare pH-waarde.
Daarbij is het mogelijk, dat de besturing een geheugen omvat, waarin voor verschillende pH-waarden telkens een functie van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof in afhankelijkheid van de dichtheid van de wasvloeistof is opgeslagen, waarbij de besturing is uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van de bepaalde waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof en de opgeslagen functies. In het bijzonder voor pH- waarden die worden toegepast in luchtwassers, zoals pH-waarden kleiner dan 3 of zelfs kleiner dan 2, is gebleken dat de grafieken van de functies voor elke pH-waarde elkaar niet raken of snijden, d.w.z. bij elke invoerwaarde voor de dichtheid en functiewaarde voor de geleidbaarheid hoort een eenduidige pH-waarde. Nadat de waarden voor de dichtheid en de geleidbaarheid zijn berekend op basis van de gemeten procesvariabelen, kan de besturing de pH-waarde vaststellen. Bijvoorbeeld is het verband tussen de dichtheid en de geleidbaarheid in het geheugen van de besturing opgeslagen in de vorm van een tabel, grafiek of functievoorschrift. De besturing kan dan bijvoorbeeld de pH- waarde in de tabel opzoeken en/of berekenen met het functievoorschrift.
In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de besturing uitgevoerd voor het vergelijken van de bepaalde pH-waarde van de wasvloeistof met een vooraf ingestelde pH-waarde (grenswaarde), en voor het toevoeren van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir op basis van die vergelijking. De grenswaarde kan bijvoorbeeld handmatig door een gebruiker worden ingevoerd in de besturing of door de besturing worden bepaald op basis van het gebruikte zuur en/of andere variabelen. Zoals reeds hierboven toegelicht stijgt de pH-waarde van de wasvloeistof door het daarin oplossen van ammoniak. Voor een effectieve werking van de luchtwasser is het gewenst dat de pH-waarde van de wasvloeistof lager dan de vooraf ingestelde pH-waarde blijft. De pH-waarde wordt volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding bijvoorbeeld continu of periodiek bepaald en vergeleken met de vooraf ingestelde pH-waarde, die een grenswaarde vormt. Als de besturing op basis van de vergelijking vaststelt dat de pH-waarde van de wasvloeistof de grenswaarde heeft bereikt, dan regelt de besturing de klepinrichting om geconcentreerd zuur uit het zuurreservoir toe te voeren aan het wasvloeistofreservoir, zodat de pH-waarde van de wasvloeistof daalt en de oplosbaarheid van ammoniak wordt hersteld.
Het verdient volgens de uitvinding de voorkeur, dat de procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en de procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof direct aan de wasvloeistof meetbaar zijn. De sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem, die de procesvariabelen meten, kunnen tijdens gebruik in contact zijn met de wasvloeistof. Dergelijke procesvariabelen zijn eenvoudig en nauwkeurig te meten, zodat de pH-waarde betrouwbaar kan worden bepaald.
Er zijn volgens de uitvinding verschillende procesvariabelen mogelijk, en de procesvariabelen kunnen volgens de uitvinding op meerdere manieren en/of met verschillende sensoren worden gemeten. Bijvoorbeeld omvatten de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een druksensor voor het meten van de druk in een vloeistofkolom van de wasvloeistof en een niveausensor voor het meten van een vulniveau van die vloeistofkolom van de wasvloeistof, waarbij de besturing is uitgevoerd 5 voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof op basis van de gemeten druk en het gemeten vulniveau. De vloeistofkolom kan zijn gevormd door de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir. Bij voorkeur wordt de vloeistofkolom echter gemeten in een afzonderlijk meetreservoir, bijvoorbeeld een meetbuis die meer dan 2 meter hoog is, waarin de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir of het leidingstelsel wordt opgenomen. De niveausensor meet dan de hoogte van de vloeistofkolom, terwijl de druksensor de druk onderin die vloeistofkolom meet. Een dergelijke bepaling van de dichtheid is snel, eenvoudig, nauwkeurig en betrouwbaar. Het is echter ook mogelijk, dat de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een dichtheidsensor voor het direct meten van de dichtheid van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir omvatten. Dergelijke dichtheidsensoren zijn als zodanig bekend.
Het is volgens de uitvinding verder mogelijk, dat de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een geleidbaarheidsensor voor het meten van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof omvatten. De geleidbaarheidsensor kan zijn aangebracht in het wasvloeistofreservoir of in het leidingstelsel van de luchtwasser.
Geleidbaarheidsensoren zijn als zodanig ook bekend, en kunnen nauwkeurig en betrouwbaar de elektrische geleidbaarheid van een vloeistof meten. Als een dergelijke geleidbaarheidsensor wordt toegepast bij de luchtwasser volgens de uitvinding worden nauwkeurige en betrouwbare pH-waarden bereikt.
Het verdient volgens de uitvinding de voorkeur, dat de luchtwasser is voorzien van een wasvloeistofafvoerinrichting voor het afvoeren van wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir naar een opslaghouder voor het opslaan van uit het wasvloeistofreservoir afgevoerde wasvloeistof, waarbij de besturing is uitgevoerd voor het besturen van de wasvloeistofafvoerinrichting voor het regelen van de afvoer van wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir op basis van de gemeten procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en/of de gemeten procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof. Er bestaat een lineair verband tussen de dichtheid en het zoutgehalte. Derhalve is de besturing bij voorkeur uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor het zoutgehalte van de wasvloeistof op basis van de dichtheid van de wasvloeistof, en is de besturing uitgevoerd voor het besturen van de wasvloeistofafvoerinrichting voor het regelen van de afvoer van wasvloeistof van het wasvloeistofreservoir op basis van de waarden voor het zoutgehalte van de wasvloeistof. Overigens kan de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof ook gebruikt worden als een maat voor het zoutgehalte. Het verband tussen de geleidbaarheid en het zoutgehalte is echter niet lineair.
Als het zoutgehalte van de wasvloeistof een grenswaarde overschrijdt, kan kristallisatie optreden. Op basis van de gemeten dichtheid regelt de besturing volgens de uitvinding de wasvloeistofafvoerinrichting zodanig dat de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir wordt gespuid voordat kristallisatie optreedt. Bijvoorbeeld is de besturing uitgevoerd om te bepalen of het zoutgehalte, dat bij voorkeur is berekend op basis van de dichtheid, of de dichtheid als zodanig (die lineair toeneemt met het zoutgehalte}, gedurende een vooraf bepaalde periode een grenswaarde overschrijdt en, indien die overschrijding wordt vastgesteld, om een vooraf bepaalde deelhoeveelheid van de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir via de wasvloeistofafvoerinrichting te spuien. Het wasvloeistofreservoir kan vervolgens worden bijgevuld met water en/of zuur om weer de gewenste zuuroplossing in het wasvloeistofreservoir te bereiken. Derhalve heeft ten minste een van de sensoren volgens deze voorkeursuitvoeringsvorm een dubbelfunctie. De besturing gebruikt de een of meer sensoren om de dichtheid te bepalen, of de geleidbaarheidsensor, niet alleen om de pH-waarde nauwkeurig te bepalen, maar ook om het spuien van de wasvloeistof te regelen.
In een bijzondere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvatten de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een temperatuursensor voor het meten van de temperatuur van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir, waarbij de besturing is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof en/of de elektrische geleidbaarheid in afhankelijkheid van de gemeten temperatuur. De dichtheid en de geleidbaarheid van de wasvloeistof zijn afhankelijk van de temperatuur. Door het meten van de temperatuur van de wasvloeistof kan daarmee rekening gehouden worden bij het berekenen van de waarden voor de dichtheid en de geleidbaarheid van de wasvloeistof. Dit leidt tot een nog hogere nauwkeurigheid van de pH-waarde.
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat het geconcentreerde zuur zwavelzuur (H2S5Os). Als de wasvloeistof met zwavelzuur is bereid, ontstaat door het erin oplossen van ammoniak een oplossing van ammoniumsulfaat ((NH4)2S0Os). In plaats van zwavelzuur kan volgens de uitvinding echter ook salpeterzuur (HNO3) worden gebruikt om de wasvloeistof aan te zuren. In dat geval wordt een oplossing van ammoniumnitraat gevormd (NH4NO3). Beide zoutoplossingen vormen vloeibare kunstmest die nuttig kan worden gebruikt in de veehouderij. Dergelijke wasvloeistof die voorafgaand aan kristallisatie wordt afgevoerd uit het wasvloeistofreservoir en toegevoerd aan de opslaghouder om daarin opgeslagen te worden, zoals hierboven beschreven, vormt waardevolle, vloeibare kunstmest.
In een Uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de besturing een geheugen, en is de besturing uitgevoerd voor het opslaan van meerdere, op verschillende tijdstippen bepaalde pH-waarden in het geheugen. De pH-waarden worden bijvoorbeeld opgeslagen in een logbestand. Met de in het geheugen opgeslagen pH-waarden kan de effectiviteit van de luchtwasser worden aangetoond, bijvoorbeeld om te voldoen aan regelgeving van de overheid.
De combinatie van het wasvloeistofreservoir en de luchtwaskamer kan volgens de uitvinding op verschillende manieren zijn uitgevoerd. In een uitvoeringsvorm omvatten het wasvloeistofreservoir en de luchtwaskamer elk een afzonderlijke houder of behuizing, die onderling zijn verbonden door het leidingstelsel. Het is volgens de uitvinding echter ook mogelijk dat de luchtwaskamer het wasvloeistofreservoir omvat. In dit geval is het wasvloeistofreservoir geïntegreerd met de luchtwaskamer. De luchtwaskamer omvat bijvoorbeeld een waszone, die is uitgevoerd om de wasvloeistof in contact te brengen met de ammoniakhoudende lucht, en een opvangzone die is uitgevoerd voor het opvangen van de wasvloeistof die de waszone heeft verlaten. De opvangzone vormt in dit geval het wasvloeistofreservoir.
De uitvinding heeft verder betrekking op een stalsysteem, omvattende: - een stal voor het houden van dieren, zoals koeien, varkens of geiten, - een luchtwasser zoals hierboven beschreven. De ammoniakhoudende lucht is in het bijzonder afkomstig is uit mest en/of urine van de dieren. De luchtwasser volgens de uitvinding heeft bijzondere voordelen bij toepassing in de veehouderij.
Daarbij is het volgens de uitvinding mogelijk, dat de stal is voorzien van een scheidingsysteem voor het in hoofdzaak scheiden van mest en urine van de dieren, waarbij het scheidingsysteem een urinereservoir voor het opnemen van de afgescheiden urine omvat, en waarbij de luchtwasser een luchttoevoer omvat die is verbonden met het urinereservoir voor het toevoeren van ammoniakhoudende lucht die zich boven de urine in het urinereservoir bevindt aan de luchtwaskamer. Het scheidingsysteem omvat bijvoorbeeld een stalvloer, die in hoofdzaak doorlaatbaar voor urine van de dieren en in hoofdzaak niet doorlaatbaar voor mest van de dieren is, en waarbij het urinereservoir zich onder de stalvloer uitstrekt en is uitgevoerd voor het ontvangen van urine die door de stalvloer heen is gelopen. Boven het urineoppervlak van het urinereservoir bevindt zich dan ammoniakhoudende lucht.
Een volledige scheiding van urine en mest is in de praktijk onmogelijk — er zal altijd een hoeveelheid mest door de stalvloer heen in het urinereservoir terechtkomen en een hoeveelheid urine op de stalvloer achterblijven.
Niettemin wordt de urine met een stalvloer volgens deze uitvoeringsvorm grotendeels en vrijwel onmiddellijk na uitscheiding door het dier gescheiden van de op de stalvloer liggende mest.
De mest bevat enzymen die de ureum in de urine snel kunnen omzetten in ammoniak die vervolgens gemakkelijk kan vervluchtigen.
Door snelle scheiding van de urine kan deze omzetting nauwelijks plaatsvinden.
Verder kan het stalsysteem een mestverwijderingsinrichting voor het verwijderen van de mest van de stalvloer omvatten, bijvoorbeeld een mestschuif of autonoom mestverwijderingsvoertuig.
Door relatief snel na uitscheiding door het dier de mest te verwijderen van de stalvloer kan de vloeistof in het urinereservoir onder de stalvloer een zo hoog mogelijke component urine bevatten.
Na behandeling van de ammoniakhoudende lucht door de luchtwasser kan de van ammoniak ontdane lucht worden uitgestoten naar de buitenlucht.
De uitstoot van schadelijke stoffen is hierdoor gereduceerd.
Daarnaast levert de uit het wasvloeistofreservoir afgevoerde wasvloeistof een bruikbare meststof op, die als vloeibare kunstmest kan worden opgeslagen in een opslaghouder.
Derhalve kan de luchtwasser zijn voorzien van een opslaghouder voor het opslaan van uit het wasvloeistofreservoir afgevoerde wasvloeistof, die vloeibare kunstmest vormt.
Overigens is de luchtwasser volgens de uitvinding ook toepasbaar bij het reinigen van gestript ammoniak afkomstig van digestaat van een mestvergister of rioolzuiveringsinstallatie.
Ook kan stallucht uit een stal worden toegevoerd aan de luchtwasser volgens de uitvinding.
Dergelijke stallucht vormt eveneens ammoniakhoudende lucht.
Bijvoorbeeld bij varkensstallen kan de uitstoot van schadelijke stoffen naar de omgeving met behulp van de luchtwasser volgens de uitvinding worden teruggedrongen.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, in het bijzonder afkomstig uit uitscheidingsproducten zoals mest en/of urine van dieren, bijvoorbeeld koeien, varkens of geiten, door middel van een luchtwasser zoals hierboven beschreven.
De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren.
Figuur 1 toont een schematisch overzicht van een uitvoeringsvorm van een luchtwasser volgens de uitvinding.
Figuur 2 toont een aantal grafieken van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof als functie van de dichtheid voor verschillende pH-waarden.
Figuur 3 toont een schematisch overzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van een luchtwasser volgens de uitvinding.
Figuur 1 toont een stalsysteem 1 voor houden van dieren, zoals koeien, varkens of geiten. Het stalsysteem 1 omvat een stal 2 voor het houden van de dieren in een dierruimte. Afgebeeld is een veestal die is uitgevoerd als een typische vrijloopstal voor koeien met een ligboxdeel 7 en een mestgang 8. De dieren zullen in hoofdzaak op de mestgang 8 hun behoefte doen, d.w.z. de uitscheidingsproducten zoals mest (vaste fractie van de uitscheidingsproducten) en urine (natte fractie van de uitscheidingsproducten) van de dieren komen vooral op de mestgang 8 terecht.
Het stalsysteem 1 omvat een scheidingsysteem voor het in hoofdzaak scheiden van mest en urine van de dieren. In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het scheidingsysteem een stalvloer 3 met openingen 11, die in hoofdzaak doorlaatbaar voor urine van de dieren en in hoofdzaak niet doorlaatbaar voor mest van de dieren zijn. Urine sijpelt door de openingen 11 in een mestkelder, die zich onder de stalvloer 3 bevindt. De mestkelder vormt in dit uitvoeringsvoorbeeld een urinereservoir 4 voor het opnemen van in hoofdzaak urine. De mest 10 blijft immers in hoofdzaak op de stalvloer 3 liggen.
Opgemerkt wordt dat in de praktijk een volledige scheiding van mest en urine onmogelijk is, zodat altijd een kleine hoeveelheid mest door de stalvloer 3 heen in het urinereservoir 4 zal terechtkomen en ook een hoeveelheid urine op de stalvloer 3 zal achterblijven. Niettemin wordt de urine via de stalvloer 3 grotendeels en vrijwel onmiddellijk na uitscheiding door het dier gescheiden van de op de stalvloer 3 achterblijvende mest. In het urinereservoir 4 vormt zich derhalve een vloeistoflaag, die in de praktijk bestaat uit urine vermengd met andere vaste en vloeibare stoffen afkomstig uit de uitscheidingsproducten van de dieren. De lucht daarboven bevat hoge concentraties ammoniak en andere vluchtige stoffen die uit de vloeistof verdampen, zoals het schadelijke zwavelwaterstof.
In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het stalsysteem 1 verder een mestverwijderingsinrichting 9 voor het verwijderen van mest 10. De mestverwijderingsinrichting 9 is uitgevoerd als een mestverwijderingsvoertuig dat autonoom door de dierruimte kan rijden. Het mestverwijderingsvoertuig is uitgevoerd voor het opzuigen van de mest 10 en het verplaatsen van de mest 10 naar een niet- weergegeven mestput. De mestverwijderingsinrichting 9 kan echter ook zijn uitgevoerd als een op zichzelf bekende mechanische mestschuif die wordt voortgetrokken door een ketting of touw (niet weergegeven). De mestschuif schuift op vooraf bepaalde tijdstippen de mest over de mestgang 8 naar een mestput aan het eind daarvan.
Het stalsysteem 1 omvat verder een luchtwasser 5 die is verbonden met het urinereservoir 4. De luchtwasser 5 is uitgevoerd om verontreinigde, ammoniakhoudende lucht uit het urinereservoir 4 ten minste gedeeltelijk te reinigen. Zoals weergegeven in figuur 1 is de luchtwasser 5 direct boven het urinereservoir 4 aangebracht. In figuur 1 is een verdiept aangelegde mixput 6 weergegeven, die onderdeel uitmaakt van het urinereservoir 4. De mixput 6 is echter optioneel. De wanden van het urinereservoir 4 zijn bijvoorbeeld gemaakt van stevig beton en vormen een goede fundering voor de luchtwasser 5.
Het feitelijke wassen van de met ammoniak verontreinigde lucht vindt plaats in een luchtwaskamer 26. De lucht wordt uit het urinereservoir 4 via de luchttoevoer 12 toegevoerd aan de luchtwaskamer 26. De luchtwasser 5 omvat verder een stalluchtinlaat 20 die direct is verbonden met de stal 2. Dit maakt een extra zuivering van de stallucht met dezelfde luchtwasser 5 mogelijk. Na reiniging verlaat de lucht de luchtwaskamer 26 via de luchtafvoer 15. De luchtstroming door de luchtwaskamer 26 wordt opgewekt en gedreven door een ventilator 19. Tijdens bedrijf genereert de ventilator 19 een onderdruk die de lucht uit het urinereservoir 4 via de luchttoevoer 12 door de luchtwasser 26 trekt.
De luchtwasser 5 omvat een wasvloeistofreservoir 21 voor het opnemen van een zure wasvloeistof, in het bijzonder een oplossing van zwavelzuur in water met een pH-waarde kleiner dan 3. Andere zure oplossingen kunnen eveneens worden toegepast, zoals salpeterzuur in water. Zuur verhoogt de oplosbaarheid van ammoniak in de wasvloeistof. De wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 wordt via een leidingstelsel 24 met een wasvloeistofpomp 25 voor het verpompen van de wasvloeistof toegevoerd aan de luchtwaskamer 26.
Binnen de luchtwaskamer 26 is een filterpakket 13 opgesteld, dat bijvoorbeeld is gemaakt van een materiaal met een hoge porositeit en een hoog specifiek oppervlak. De te reinigen lucht wordt door het filterpakket 13 geleid terwijl het filterpakket door middel van een sproeikop 18 wordt besproeid met de wasvloeistof. In het in figuur 1 getoonde uitvoeringsvoorbeeld staan de richting van de luchtstroom en de richting van de wasvloeistofstroom onder een hoek ten opzichte van elkaar (kruisstroomprincipe). De richting van de luchtstroom en de richting van de wasvloeistofstroom kunnen echter ook tegengesteld of juist gelijkgericht zijn (volgens het tegenstroom- respectievelijk meestroomprincipe).
Door het contact tussen de te reinigen lucht en de wasvloeistof wordt ammoniak aan de lucht onttrokken en opgelost in de wasvloeistof. Overigens kan ook stof uit de dierruimte van de stal dat via de openingen 11 in het urinereservoir 4 geraakt worden weggevangen door de luchtwasser 5. Het vanuit de lucht in oplossing gaan van ammoniak betekent dat de lucht gereinigd is en vervolgens via de luchtafvoer 15 naar de omgeving uitgestoten kan worden.
De wasvloeistof wordt in de luchtwaskamer 26 opgevangen in een opvangreservoir 17 en vervolgens via een leiding 14 met een pomp 16, via een filter 38 om bijvoorbeeld vliegjes af te vangen, teruggeleid naar het wasvloeistofreservoir 21. Het oplossen van ammoniak in de wasvloeistof heeft echter tot gevolg dat de pH-waarde daarvan stijgt. Het stijgen van de pH-waarde duidt op “uitputting” van de wasvloeistof. Om een effectieve werking van de luchtwasser 5 te waarborgen is het mogelijk om de wasvloeistof aan te zuren met geconcentreerd zuur uit een zuurreservoir 22.
In het zuurreservoir 22 is een geconcentreerd zuur opgenomen met een pH-waarde die kleiner is dan de pH-waarde van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21, bijvoorbeeld hooggeconcentreerd zwavelzuur bij toepassing van een oplossing van zwavelzuur in water als wasvloeistof. Het zuurreservoir 22 is door middel van een klepinrichting 23 verbonden met het wasvloeistofreservoir 21. Optioneel bevindt zich in de leiding tussen het zuurreservoir 22 en het wasvloeistofreservoir 21 een verdere pomp voor het verpompen van het geconcentreerde zuur vanuit het zuurreservoir 22 via de klepinrichting 21 tot in het wasvloeistofreservoir 21 (niet getoond).
De klepinrichting 23 is werkzaam verbonden met een besturing 28. De besturing 28 omvat een zuurgraadbepalingsysteem voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof, dat hieronder nader zal worden beschreven. De klepinrichting 23 is regelbaar door de besturing 28, d.w.z. de klepinrichting 23 is door middel van de besturing 28 verplaatsbaar tussen een geopende of gesloten stand. Optioneel is de klepinrichting 23 regelbaar in de zin dat de massastroom van geconcentreerd zuur door middel van de besturing 28 kan worden ingesteld.
De besturing 28 regelt de klepinrichting 23 om geconcentreerd zuur van het zuurreservoir 22 aan het wasvloeistofreservoir 21 toe te voeren op basis van de pH- waarde van de wasvloeistof die is bepaald door het zuurgraadbepalingsysteem. Wanneer de besturing 28 constateert dat de pH-waarde van de wasvloeistof een vooraf bepaalde — mogelijk instelbare — pH-waarde overstijgt, bijvoorbeeld een pH-waarde die tussen 2 en 3 ligt, opent de besturing 28 de klepinrichting 23, waardoor het geconcentreerde zuur uit het zuurreservoir 22 naar het wasvloeistofreservoir 21 stroomt. Als de pH-waarde is gedaald tot onder de vooraf bepaalde pH-waarde, wordt de klepinrichting 23 weer gesloten door de besturing 28.
De wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 die niet meer bruikbaar is voor het effectief wassen van de lucht in de luchtwasser 5 kan via een wasvloeistofafvoerinrichting met een driewegklep 36 worden afgevoerd naar een opslaghouder 35. De driewegklep 36 is werkzaam verbonden met de besturing 28. Deze door de luchtwasser 5 “verbruikte” wasvloeistof kan nuttig worden toegepast als vloeibare kunstmest. Om de gewenste hoeveelheid en concentratie van de als wasvloeistof gebruikte zuuroplossing te bereiken, omvat het wasvloeistofreservoir 21 verder een watertoevoer 37 voor het toevoeren van (leiding)water. De watertoevoer 37 is werkzaam verbonden met de besturing 28.
In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het zuurgraadbepalingsysteem om de pH- waarde van de wasvloeistof nauwkeurig en betrouwbaar te bepalen een druksensor 30 voor het meten van de druk van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21, en een niveausensor 31 voor het meten van een vulniveau van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21. Overigens kunnen de druksensor en de niveausensor ook zijn aangebracht in een afzonderlijk meetreservoir, bijvoorbeeld een meetbuis, waarin een vloeistofkolom van de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 of het leidingstelsel 24 wordt opgenomen. De druksensor 30 en de niveausensor 31 zijn werkzaam verbonden met de besturing 28, die is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof (kg/l) op basis van de gemeten druk en het gemeten vulniveau. In plaats van of in aanvulling op de druksensor 30 en de niveausensor kan het zuurgraadbepalingsysteem een dichtheidsensor 33 voor het direct meten van de dichtheid van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21 omvatten. De dichtheidsensor 33 is dan ook werkzaam verbonden met de besturing 28 (niet weergegeven).
Het zuurgraadbepalingsysteem omvat verder een geleidbaarheidsensor 32 voor het meten van de elektrische geleidbaarheid (EC) van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21. De geleidbaarheidsensor 32 is eveneens werkzaam verbonden met de besturing 28. De besturing 28 is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de geleidbaarheid van de wasvloeistof (mS cm?) op basis van de signalen van de geleidbaarheidsensor 32.
Daarnaast omvat het zuurgraadbepalingsysteem een temperatuursensor 34 voor het meten van de temperatuur van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir
21. De temperatuursensor 34 is ook werkzaam verbonden met de besturing 28. De besturing 28 is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof en de elektrische geleidbaarheid in afhankelijkheid van de gemeten temperatuur. De dichtheid en de geleidbaarheid van de wasvloeistof zijn afhankelijk van de temperatuur. Door het meten van de temperatuur van de wasvloeistof kan daarmee rekening gehouden worden bij het berekenen van de waarden voor de dichtheid en de geleidbaarheid van de wasvloeistof.
De besturing 28 omvat een geheugen 28, waarin voor verschillende pH- waarden telkens een functie van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof in afhankelijkheid van de dichtheid van de wasvloeistof is opgeslagen. Figuur 2 toont voor twee verschillende pH-waarden een grafiek van de geleidbaarheid als functie van de dichtheid (p), in dit uitvoeringsvoorbeeld pH=0,8 (lijn a) en pH=2 {lijn b). Gebleken is dat voor pH-waarden die worden toegepast in luchtwassers, zoals pH-waarden kleiner dan 3, bij voorkeur kleiner dan 2, de grafieken van de functies voor elke pH-waarde elkaar niet raken of snijden. M.a.w. bij elke invoerwaarde voor de dichtheid en functiewaarde voor de geleidbaarheid hoort een eenduidige pH-waarde.
Nadat de waarden voor de dichtheid en de geleidbaarheid zijn berekend op basis van de signalen van de sensoren 30, 31, 32, 33, 34 van het zuurgraadbepalingsysteem, kan de besturing 28 door middel van de in het geheugen 29 opgeslagen functies de bijbehorende pH-waarde afleiden. Overigens kan het verband tussen de dichtheid en de geleidbaarheid in het geheugen van de besturing 28 ook anders zijn opgeslagen, bijvoorbeeld in de vorm van een tabel of functievoorschrift. Ook dan kan de besturing 28 de pH-waarde vaststellen op basis van de waarden voor de dichtheid en de geleidbaarheid van de wasvloeistof.
In de praktijk is gebleken dat een dergelijke bepaling van de pH-waarde bij luchtwassers bijzonder nauwkeurig en betrouwbaar is. De gebruikte sensoren 30, 31, 32, 33, 34 zijn verder robuust, betrouwbaar en eenvoudig in gebruik. De luchtwasser volgens de uitvinding hoeft daarom geen gebruik te maken van een algemeen bekende pH-meter met elektroden, die kwetsbaar is en regelmatig geijkt moet worden.
In het geheugen 29 van de besturing 28 worden verder de op verschillende tijdstippen bepaalde pH-waarden opgeslagen. M.a.w. de pH-waarden worden in de tijd gelogd. Met de in het geheugen 29 opgeslagen pH-waarden kan de effectiviteit van de luchtwasser worden aangetoond, bijvoorbeeld om te voldoen aan regelgeving van de overheid.
De besturing 28 is verder uitgevoerd voor het besturen van de wasvloeistofafvoerinrichting met de driewegklep 36 voor het regelen van de afvoer van wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 op basis van de gemeten dichtheid van de wasvloeistof, of een zoutgehalte van de wasvloeistof, dat de besturing berekent op basis van de gemeten dichtheid. Er is een lineair verband tussen de dichtheid en het zoutgehalte. De dichtheid van de wasvloeistof vormt een maat voor het zoutgehalte. Als het zoutgehalte van de wasvloeistof te hoog wordt, kan kristallisatie optreden.
Op basis van de gemeten dichtheid, of op basis van het zoutgehalte dat is berekend met de gemeten dichtheid, regelt de besturing 28 de wasvloeistofafvoerinrichting met de driewegklep 36 zodanig dat een hoeveelheid van de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 wordt gespuid naar de opslaghouder 35 voordat kristallisatie optreedt. Bijvoorbeeld is de besturing 28 uitgevoerd om een deelhoeveelheid van de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21 via de wasvloeistofafvoerinrichting met de driewegklep 36 te spuien als de gemeten dichtheid of het berekende zoutgehalte gedurende een vooraf bepaalde periode een grenswaarde overschrijdt.
Het wasvloeistofreservoir 21 kan vervolgens onder besturing van de besturing 28 worden bijgevuld met water via de watertoevoer 37 en/of geconcentreerd zuur uit het zuurreservoir 22 om weer de gewenste hoeveelheid en concentratie van de zuuroplossing als wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir 21 te bereiken. Daarbij kan het vulniveau worden geregeld met behulp van de vulniveausensor 31.
Derhalve hebben de sensoren om de dichtheid te bepalen een dubbelfunctie. De besturing 28 gebruikt die sensoren ten eerste om de pH-waarde nauwkeurig te bepalen, en ten tweede om het spuien van de wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir 21, via de wasvloeistofafvoerinrichting met de driewegklep 36, naar de opslaghouder 35 te regelen.
In plaats van of in aanvulling op de hierboven genoemde sensoren kan het zuurgraadbepalingsysteem andere sensoren omvatten. Die sensoren kunnen zijn uitgevoerd voor het meten van andere procesvariabelen dan de hierboven genoemde procesvariabelen (druk, vulniveau, geleidbaarheid en temperatuur}, die echter wel een maat vormen voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof of daarvan zijn afgeleid.
Er zijn volgens de uitvinding derhalve verschillende procesvariabelen mogelijk, die bij voorkeur direct aan de wasvloeistof worden gemeten. De procesvariabelen kunnen volgens de uitvinding ook op meerdere manieren en/of met verschillende sensoren worden gemeten. De uitvinding is in algemene zin toepasbaar als de sensoren van het zuurgraadsysteem zijn uitgevoerd voor het meten van ten minste een procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en ten minste een procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof. Vervolgens kan de besturing 28 gebruik maken van een verband zoals weergegeven in figuur 2, d.w.z. uit de gemeten procesvariabelen volgt een eenduidige pH-waarde, zodat de besturing die pH-waarde op basis van de gemeten procesvariabelen kan vaststellen.
Daarbij is het mogelijk dat de besturing de gemeten procesvariabelen eerst omrekent naar waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof, en vervolgens de bijbehorende pH-waarde bepaalt. In het geheugen 29 van de besturing 28 kunnen echter ook functies van procesvariabelen zijn opgeslagen die zijn afgeleid van de dichtheid en de geleidbaarheid. De functies van dergelijke afgeleide procesvariabelen bezitten dan ook de eigenschap dat de grafieken van deze functies voor elke pH-waarde die wordt toegepast in luchtwassers, in het bijzonder kleiner dan 3 of 2, elkaar niet raken of snijden, d.w.z. bij elke invoerwaarde voor de ene procesvariabele en functiewaarde voor de andere procesvariabele hoort een eenduidige pH-waarde.
Figuur 3 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een luchtwasser volgens de uitvinding, waarin dezelfde of soortgelijke onderdelen zijn aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers. De werking van de in figuur 3 getoonde luchtwasser is procestechnisch in hoofdzaak identiek aan de werking van de luchtwasser volgens figuur
1. In plaats van een afzonderlijke houder of behuizing voor de luchtwaskamer en het wasvloeistofreservoir zoals weergegeven in figuur 1 zijn de luchtwaskamer 26 en het wasvloeistofreservoir 21 bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 geïntegreerd, d.w.z. het opvangreservoir 17 van de luchtwaskamer 26 vormt het wasvloeistofreservoir 21. De luchtwaskamer 26 omvat in dit geval een waszone met het filterpakket 13, waarin de wasvloeistof in contact wordt gebracht met de ammoniakhoudende lucht, en een opvangzone met het opvangreservoir 17/wasvloeistofreservoir 21 voor het opvangen van de wasvloeistof die uit het filterpakket 13 omlaag stroomt. Zoals gezegd is de procestechnische werking in hoofdzaak hetzelfde als hierboven beschreven aan de hand van figuur 1.
De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Bijvoorbeeld kan verder in plaats van de stalvloer 3 met relatief kleine openingen 11 om in hoofdzaak uitsluitend urine door te laten de stalvloer 3 zijn uitgevoerd als een algemeen bekende sleufvloer met voldoende grote sleufvormige openingen waardoorheen urine en mest vallen en gezamenlijk in een mestkelder 4 terechtkomen in de vorm van zogenaamde mengmest. Ook kan de luchtwasser volgens de uitvinding worden gebruikt voor het reinigen van gestript ammoniak afkomstig van digestaat van een mestvergister of rioolzuiveringsinstallatie, of voor het reinigen van stallucht zonder dat ook lucht uit een urinereservoir of mestkelder wordt gewassen.

Claims (17)

CONCLUSIES
1. Luchtwasser voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, in het bijzonder afkomstig uit uitscheidingsproducten zoals mest en/of urine van dieren, bijvoorbeeld koeien, varkens of geiten, waarbij de luchtwasser omvat: - een wasvloeistofreservoir (21) voor het opnemen van een zure wasvloeistof, in het bijzonder met een pH-waarde kleiner dan 3, - een zuurreservoir (22) voor het opnemen van een geconcentreerd zuur met een pH-waarde die kleiner is dan de pH-waarde van de zure wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir (21), waarbij het zuurreservoir (22) door middel van een klepinrichting (23) is verbonden met het wasvloeistofreservoir (21), - een leidingstelsel (24) met een wasvloeistofpomp (25) voor het verpompen van de wasvloeistof, - een luchtwaskamer (26) voor het in contact brengen van de ammoniakhoudende lucht met uit het wasvloeistofreservoir (21) afkomstige, via het leidingstelsel (24) door de wasvloeistofpomp (25) toegevoerde wasvloeistof, - een besturing (28) met een zuurgraadbepalingsysteem voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof, waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het besturen van de klepinrichting (23) voor het regelen van de toevoer van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir (22) aan het wasvloeistofreservoir (21) op basis van de bepaalde pH-waarde van de wasvloeistof, met het kenmerk, dat het zuurgraadbepalingsysteem is voorzien van sensoren (30, 31, 32, 33, 34) voor het meten van ten minste een procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en ten minste een procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof, en de besturing (28) is uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van die gemeten procesvariabelen.
2. Luchtwasser volgens conclusie 1, waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof op basis van de gemeten procesvariabelen.
3. Luchtwasser volgens conclusie 2, waarbij de besturing (28) een geheugen (29) omvat, waarin voor verschillende pH-waarden telkens een functie van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof in afhankelijkheid van de dichtheid van de wasvloeistof is opgeslagen, en waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het bepalen van de pH-waarde van de wasvloeistof op basis van de bepaalde waarden voor de dichtheid en de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof en de opgeslagen functies.
4. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het vergelijken van de bepaalde pH-waarde van de wasvloeistof met een vooraf ingestelde pH-waarde, en voor het toevoeren van geconcentreerd zuur van het zuurreservoir aan het wasvloeistofreservoir op basis van die vergelijking.
5. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en de procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof direct aan de wasvloeistof meetbaar zijn.
6. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een druksensor (30) voor het meten van de druk in een vloeistofkolom van de wasvloeistof en een niveausensor (31) voor het meten van een vulniveau van die vloeistofkolom van de wasvloeistof omvatten, en waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof op basis van de gemeten druk en het gemeten vulniveau.
7. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een dichtheidsensor (33) voor het direct meten van de dichtheid van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir (21) omvatten.
8. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een geleidbaarheidsensor (32) voor het meten van de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof omvatten.
9. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de luchtwasser is voorzien van een wasvloeistofafvoerinrichting (36) voor het afvoeren van wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir (21) naar een opslaghouder (35) voor het opslaan van uit het wasvloeistofreservoir (21) afgevoerde wasvloeistof, waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het besturen van de wasvloeistofafvoerinrichting (36) voor het regelen van de afvoer van wasvloeistof uit het wasvloeistofreservoir (21) op basis van de gemeten procesvariabele die representatief is voor de dichtheid van de wasvloeistof en/of de gemeten procesvariabele die representatief is voor de elektrische geleidbaarheid van de wasvloeistof.
10. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de sensoren van het zuurgraadbepalingsysteem een temperatuursensor (34) voor het meten van de temperatuur van de wasvloeistof in het wasvloeistofreservoir (21) omvatten, en waarbij de besturing (28) is uitgevoerd voor het bepalen van waarden voor de dichtheid van de wasvloeistof en/of de elektrische geleidbaarheid in afhankelijkheid van de gemeten temperatuur.
11. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het geconcentreerde zuur zwavelzuur (H2S0O4) of salpeterzuur (HNOs) omvat.
12. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de besturing (28) een geheugen (29) omvat en is uitgevoerd voor het opslaan van meerdere, op verschillende tijdstippen bepaalde pH-waarden in het geheugen (29).
13. Luchtwasser volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de luchtwaskamer (17) het wasvloeistofreservoir (21) omvat.
14. Stalsysteem, omvattende: - een stal (2) voor het houden van dieren, zoals koeien, varkens of geiten, - een luchtwasser (5) volgens een of meer van de voorgaande conclusies.
15. Stalsysteem volgens conclusie 14, waarbij de stal (2) is voorzien van een scheidingsysteem voor het in hoofdzaak scheiden van mest en urine van de dieren, waarbij het scheidingsysteem een urinereservoir (4) voor het opnemen van de afgescheiden urine omvat, en waarbij de luchtwasser (5) een luchttoevoer (12) omvat die is verbonden met het urinereservoir (4) voor het toevoeren van ammoniakhoudende lucht die zich boven de urine in het urinereservoir (4) bevindt aan de luchtwaskamer (26).
16. Stalsysteem volgens conclusie 15, waarbij het scheidingsysteem een stalvloer (3) omvat, die in hoofdzaak doorlaatbaar voor urine van de dieren en in hoofdzaak niet doorlaatbaar voor mest van de dieren is, en waarbij het urinereservoir (4) zich onder de stalvloer (3) uitstrekt en is uitgevoerd voor het ontvangen van urine die door de stalvloer (3) heen is gelopen.
17. Werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, in het bijzonder afkomstig uit uitscheidingsproducten zoals mest en/of urine van dieren, bijvoorbeeld koeien, varkens of geiten, door middel van een luchtwasser (5) volgens een of meer van de conclusies 1-13.
NL2026599A 2020-10-01 2020-10-01 Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem NL2026599B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2026599A NL2026599B1 (nl) 2020-10-01 2020-10-01 Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem
EP21802798.5A EP4221868A1 (en) 2020-10-01 2021-09-28 Air scrubber and method for scrubbing ammonia-containing air, as well as barn system
PCT/IB2021/058827 WO2022070025A1 (en) 2020-10-01 2021-09-28 Air scrubber and method for scrubbing ammonia-containing air, as well as barn system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2026599A NL2026599B1 (nl) 2020-10-01 2020-10-01 Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2026599B1 true NL2026599B1 (nl) 2022-06-01

Family

ID=73139357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2026599A NL2026599B1 (nl) 2020-10-01 2020-10-01 Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4221868A1 (nl)
NL (1) NL2026599B1 (nl)
WO (1) WO2022070025A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024047118A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-07 Katholieke Universiteit Leuven Ammonia scrubbing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5667558A (en) * 1995-07-13 1997-09-16 Adapco, Inc. Apparatus and associated method for reducing an undesired constituent of gas associated with wastewater
NL2001538C2 (nl) 2008-04-29 2009-10-30 Haaring Beheer B V H Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van lucht.
WO2011162666A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Method of preparing liquid mixtures
DE102012021922A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Schulz Systemtechnik Gmbh Filterwand zur Reinigung von Stallabluft und Abluftreinigungsanlage mit wenigstens einer Filterwand
US20160256817A1 (en) * 2014-03-21 2016-09-08 Climax Molybdenum Company Systems for recovering ammonia
WO2017179970A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Lely Patent N.V. Assembly of a living surface and a processing device for processing urine
US20180043296A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-15 Stephen R. Temple Processes for Removing a Nitrogen-Based Compound from a Gas or Liquid Stream to Produce a Nitrogen-Based Product

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5667558A (en) * 1995-07-13 1997-09-16 Adapco, Inc. Apparatus and associated method for reducing an undesired constituent of gas associated with wastewater
NL2001538C2 (nl) 2008-04-29 2009-10-30 Haaring Beheer B V H Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van lucht.
WO2011162666A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Method of preparing liquid mixtures
DE102012021922A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Schulz Systemtechnik Gmbh Filterwand zur Reinigung von Stallabluft und Abluftreinigungsanlage mit wenigstens einer Filterwand
US20160256817A1 (en) * 2014-03-21 2016-09-08 Climax Molybdenum Company Systems for recovering ammonia
WO2017179970A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Lely Patent N.V. Assembly of a living surface and a processing device for processing urine
US20180043296A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-15 Stephen R. Temple Processes for Removing a Nitrogen-Based Compound from a Gas or Liquid Stream to Produce a Nitrogen-Based Product

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022070025A1 (en) 2022-04-07
EP4221868A1 (en) 2023-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Melse et al. Biotrickling filter for the treatment of exhaust air from a pig rearing building: Ammonia removal performance and its fluctuations
US5890454A (en) Swine rearing facility and method for reducing ammonia and odors therein
NL2026599B1 (nl) Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van ammoniakhoudende lucht, alsmede stalsysteem
NL2020416B1 (nl) Veestal met luchtwasser
Feilberg et al. Ammonia and malodorous gases: sources and abatement technologies
CN109073623B (zh) 渔场中的集中式水监测系统及方法
US20040040516A1 (en) Method of reducing emission of ammonia from animal manure, a plant for performing the method and a use of such plant
EP3684732A1 (en) Chemical control systems and methods for controlling disinfectants
NL1037669A (nl) Inrichting en werkwijze voor het wassen van afvoerlucht uit een veestal.
CN110036921A (zh) 基于漏缝地板的养殖舍粪污实时分离收运系统
US8663551B1 (en) Animal containment facility ventilation system
WO2021262002A1 (en) System and method for reducing emission of nitrogen from animal manure containing ammonium
US3394080A (en) Method and apparatus for automatically measuring cyanide concentration and ph valuesand use in treating waste waters
WO2014002926A1 (ja) バイオガスの生物学的脱硫装置及び生物学的脱硫方法
NL2001538C2 (nl) Luchtwasser en werkwijze voor het wassen van lucht.
Ogawa et al. A microbiological-based air cleaning system using a two-step process for removal of ammonia in discharge air from a pig rearing building
US7273561B1 (en) Method for determining the chemical dosage required to reduce sulfides in wastewater to acceptable levels
NL1004135C2 (nl) Stalluchtbehandeling voor varkenshouderij.
JP2001129355A (ja) チオ硫酸塩脱硝法における吸収液濃度の制御方法
Meyer et al. Evaluation of weeping wall efficiency of solid liquid separation
FI105532B (fi) Kaksoisalkaloitu rikinpoisto
NL2032635B1 (nl) Gaswasinrichting en veehouderijinrichting voorzien van een dergelijke gaswasinrichting
Kalantarifard et al. Monitoring of emission of ammonia, hydrogen sulfide, nitrogen oxide and carbon dioxide from pig house
EP1701155A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des CaCO3-Gehaltes einer Waschflüssigkeit
DE102017109562A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines chemischen Abluftwäschers