NL9301893A

NL9301893A - Silo for storing manure, and an animal shed which is connected thereto

Info

Publication number: NL9301893A
Application number: NL9301893A
Authority: NL
Original assignee: Jacobus Lambertus Van Merkstei
Priority date: 1993-11-03
Filing date: 1993-11-03
Publication date: 1995-06-01

Abstract

The invention relates to a silo for storing manure, comprising a roof and a unit which is incorporated in the roof for separating off gases which are released from the manure, in which the separation unit preferably comprises a first compartment for bringing the gases into contact with an acid, and a second, following compartment for bringing the gases into contact with an oxidizing agent, and to an animal shed, such as a pigsty, which is connected to a separation unit, which separation unit adjoins a greenhouse for plants to convert carbon dioxide which is present in the cleaned gas into oxygen, and the greenhouse is connected to the shed for supplying the animals in the shed with cleaned, oxygen-enriched gas.

Description

SILO VOOR HET OPSLAAN VAN MEST EK EEN DAAROPAANGESLOTEN VEESTALSILO FOR STORING FERTILIZER EK A CONNECTED LIVESTOCK

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een silovoor het opslaan van mest. Als gevolg van de continueproduktie van mest, de in het jaar beperkte periode voor hetop het land brengen van mest en voor de verwerking van mesttot mestprodukten, dient de mest voor korte of langere tijdin een relatief grote hoeveelheid opgeslagen te worden.The present invention relates to a silo for manure storage. As a result of the continuous production of manure, the year-limited period for bringing manure on land and for the processing of manure into manure products, the manure must be stored in a relatively large amount for a short or longer period of time.

Na deze tijdelijke opslag wordt de mest ofwel op hetland gebracht, ofwel afgevoerd. Bij het op land brengen vande mest dient erop gelet te worden dat de ammoniakemissiezoveel mogelijk wordt beperkt, bijvoorbeeld door mestinjectietot in de grond.After this temporary storage, the manure is either brought on land or removed. When putting the manure on land, care must be taken to limit ammonia emissions as much as possible, for example by injecting manure into the ground.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzichtdat de tijd waarin de mest is opgeslagen in de silo kanworden benut voor het bewerken van de mest, waarna bij hetuitrijden van de mest ammoniakemissie zonder verderemaatregelen in hoofdzaak niet optreedt, en de verderemestverwerking tot mestprodukten in hoofdzaak niet beïnvloedwordt. Deze bewerking van de mest bestaat uit het vrijmakenen afbreken van ammoniak en uit de mest vrijkomendeonwelriekende verbindingen.The present invention is based on the insight that the time in which the manure is stored in the silo can be used for processing the manure, after which ammonia emissions do not substantially occur without further measures when the manure is spread out, and the further manure processing into manure products is substantially unaffected. . This manure treatment consists of liberating and breaking down ammonia and malodourous compounds released from the manure.

Derhalve heeft de onderhavige uitvinding betrekking opeen silo voor het opslaan van mest, omvattende een dak en eenin het dak opgenomen eenheid voor het afscheiden van uit demest vrijkomende gassen. Door het gebruik van een dergelijkeafscheidingseenheid wordt in principe alle ammoniak en stankafgescheiden en vervolgens gebonden en afgebroken.The present invention therefore relates to a manure storage silo comprising a roof and a roof-mounted unit for separating gases released from manure. By using such a separating unit, in principle all ammonia and odor are separated and subsequently bound and broken down.

Voor een optimale binding en afbraak van de uit de mestvrijkomende gassen heeft het voorkeur dat deafscheidingseenheid een eerste compartiment omvat voorcontact van de gassen met een zuur, en een tweede opvolgendcompartiment voor contact van de gassen met eenoxidatiemiddel. In het eerste compartiment wordt de ammoniakgebonden, bijvoorbeeld door gebruik te maken van zoutzuur, en in het tweede compartiment wordt ammoniak geoxideerd. Eendergelijke oxidatie kan worden uitgevoerd met behulp vanozon, doch de voorkeur geniet een vloeibaar oxidatiemiddel.Een zo gering mogelijke ruimte innemende afscheidingseenheiddie gemakkelijk is aan te brengen op een silo, wordtverkregen indien verder bij voorkeur de afscheidingseenheideen van een inlaat voor het eerste compartiment en van eenuitlaat voor het tweede compartiment voorziene, rondgaandegoot is. Aldus ontstaat een in hoofdzaak schijfvormigeafscheidingseenheid. Een dergelijke eenheid is bij voorkeuraan te brengen in een bestaande of te vervaardigendakdoorgang van de silo en daarbij opgenomen in een over dedakdoorgang heen aan te brengen koepel.For optimum bonding and degradation of the gases released from the manure, it is preferred that the separation unit comprises a first compartment for contacting the gases with an acid, and a second successive compartment for contacting the gases with an oxidizing agent. In the first compartment, the ammonia is bound, for example by using hydrochloric acid, and in the second compartment, ammonia is oxidized. Such oxidation may be carried out using ozone, but a liquid oxidizing agent is preferred. A space-separating separating unit which is easy to apply to a silo is obtained if further preferably the separating unit comprises an inlet for the first compartment and an outlet circular gutter provided for the second compartment. A substantially disc-shaped separating unit thus results. Such a unit can preferably be arranged in an existing or to be manufactured roof passage of the silo and therein included in a dome to be fitted over the roof passage.

Voor een optimaal vrijmaken van gassen uit de mest,heeft het voorkeur dat de afscheidingseenheid omvat in demest rondgaande mengmiddelen. Voor een optimaal latenplaatsvinden van de aërobe afbraak van de mest, heeft hetverder voorkeur dat de mengmiddelen zijn voorzien vanbeluchtingsmiddelen.For optimum release of gases from the manure, it is preferred that the separation unit comprises mixing agents circulating in the manure. It is further preferable that the mixing means are provided with aerating means for optimum aerobic degradation of the manure.

In het geval de vrijkomende gassen biogas bevatten,heeft het voorkeur het biogas te gebruiken alsverbrandingsgas voor het opwekken van energie en warmte inplaats van het biogas af te breken in de afscheidingseenheid.Derhalve heeft het voorkeur dat een silo-uitlaat voor devrijkomende gassen is aangesloten op een verbrandingsmotor,en een verbrandingsgassenuitlaat van de verbrandingsmotor isaangesloten op de afscheidingseenheid. Indien deverbrandingsmotor een compressor aandrijft, die isaangesloten op de beluchtingsmiddelen, wordt een optimalesilo verkregen doordat de samengeperste lucht kan wordentoegevoerd aan de beluchtingsmiddelen.In case the released gases contain biogas, it is preferable to use the biogas as a combustion gas for generating energy and heat instead of breaking down the biogas in the separation unit, therefore it is preferred that a silo outlet for the released gases is connected to a combustion engine, and a combustion gas exhaust from the combustion engine is connected to the separation unit. If the combustion engine drives a compressor which is connected to the aeration means, an optimum silo is obtained because the compressed air can be supplied to the aeration means.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding isgebaseerd op het inzicht dat in een veestal, bijvoorbeeld eenvarkensstal, een mengsel van kooldioxide (C02), ammoniak enstank vrijkomt. Ammoniak en stank kunnen worden afgescheidenin de afscheidingseenheid volgens de uitvinding, terwijl deC02 kan worden toegepast bij het kweken van planten waarbijzuurstof vrijkomt en deze zuurstof weer kan worden toegepastvoor een betere verbranding in de veestal. Derhalve heeft de uitvinding tevens betrekking op een veestal, zoals eenvarkensstal, die is aangesloten op een afscheidingseenheidvolgens de uitvinding, die aansluit op een plantenkas vooromzetting door planten van in het gereinigde gas aanwezigekooldioxide in zuurstof, en de plantenkas is aangesloten opde stal voor het aan het daarin aanwezige vee toevoeren vangereinigd, met zuurstof verrijkt gas. Aldus ontstaat eenveestal met een minimale beïnvloeding van het milieu,voornamelijk doordat de in de veestal geproduceerde mestwordt afgebroken in de silo en de mest uiteindelijk op hetland wordt gebracht nagenoeg zonder ammoniakemissie.Another aspect of the present invention is based on the insight that in a livestock shed, for example a pigsty, a mixture of carbon dioxide (CO2), ammonia and stench is released. Ammonia and stench can be separated in the separating unit according to the invention, while the CO2 can be used in growing plants that release oxygen and reuse this oxygen for better combustion in the livestock shed. The invention therefore also relates to a livestock shed, such as a pigsty, which is connected to a separation unit according to the invention, which connects to a greenhouse for conversion of plants by carbon dioxide in the purified gas into oxygen, and the greenhouse is connected to the shed for the purpose of supply livestock contained therein of purified, oxygen-enriched gas. This results in a livestock shed with minimal impact on the environment, mainly because the manure produced in the livestock shed is broken down in the silo and the manure is ultimately brought onto the land practically without ammonia emission.

Genoemde en andere kenmerken van de silo en de veestalvolgens de uitvinding zullen hierna verder verduidelijktworden aan de hand van twee uitvoeringsvoorbeelden dieslechts bij wijze van voorbeeld worden gegeven, terwijl wordtverwezen naar de bijgevoegde tekening.Mentioned and other features of the silo and the livestock shed according to the invention will be further elucidated hereinbelow by means of two embodiments which are given by way of example only, while referring to the accompanying drawing.

In de tekening is: figuur 1 een perspectivisch, deels weggebroken aanzichtvan een deel van een silo voorzien van een afscheidingseenheid volgens de uitvinding die is aangeslotenop een verbrandingsmotor; en figuur 2 een ander perspectivisch, deels weggebrokenaanzicht van een veestal die is gekoppeld met enerzijds deafscheidingseenheid aangebracht op een silo en indirect meteen plantenkas.In the drawing: figure 1 is a perspective, partly broken away view of a part of a silo provided with a separating unit according to the invention which is connected to a combustion engine; and figure 2 shows another perspective, partly broken away view of a livestock shed which is coupled on the one hand to the separating unit mounted on a silo and indirectly to a greenhouse.

Figuur 1 toont een dak 1 van een silo 2 waarin mest 3is opgeslagen. Het dak 1 drijft op de mest 3 en is ter hoogtevan een dakdoorgang 4 voorzien van een koepel 5 die bestaatuit een kraag 6 en een kap 7 voorzien van eenafscheidingseenheid 8 volgens de uitvinding.Figure 1 shows a roof 1 of a silo 2 in which manure 3 is stored. The roof 1 floats on the manure 3 and at the height of a roof passage 4 is provided with a dome 5 consisting of a collar 6 and a hood 7 provided with a separating unit 8 according to the invention.

De afscheidingseenheid 8 omvat een rondgaande goot 9die is voorzien van een binnenbekleding 10. De goot 9 is dooreen scheidingsschot 11 en een overloop 12 verdeeld in eeneerste compartiment 13 en een tweede compartiment 14.The separating unit 8 comprises a circular gutter 9 which is provided with an inner lining 10. The gutter 9 is divided by a partition 11 and an overflow 12 into a first compartment 13 and a second compartment 14.

Het eerste compartiment omvat een eerstecompartimentdeel 15 met een inlaat 16, welk compartimentdeel15 is gevuld met een laag 17 van een zuur en ruimteopvullende elementen 18 die een vloeistof-gascontact sterkbevorderen. Het eerste compartimentdeel 15 is afgescheiden van een tweede compartimentdeel 19 door een gatenplaat 20.The first compartment comprises a first compartment part 15 with an inlet 16, which compartment part 15 is filled with a layer 17 of an acid and space-filling elements 18 which strongly promote a liquid-gas contact. The first compartment part 15 is separated from a second compartment part 19 by a perforated plate 20.

Zuur vanuit het tweede compartimentdeel 19 wordt via eenretourleiding 21 via een pomp 22 toegevoerd naarverstuivingsmiddelen 23 met nozzels 24. Aldus wordt het zuurfijn verneveld in het eerste compartimentdeel 15.Acid from the second compartment part 19 is supplied via a return line 21 via a pump 22 to atomizing means 23 with nozzles 24. Thus, the acid is finely atomized in the first compartment part 15.

Het tweede compartiment 14 omvat laag 25 oxidatiemiddelen is voorzien van een uitlaat 26.The second compartment 14 comprises layer 25 of oxidizing agents and is provided with an outlet 26.

De kap 7 is verder voorzien van een doorgang 27waarlangs passeert een buis 28. De buis 28 is voorzien vaneen drijfwerk 29 voor het aandrijven van door de mengmiddelen30 omvatte mengschroef 31, en anderzijds een arm 32 met eencontragewicht 33. Via de buis 28, het drijfwerk 29, de hollearm 34 en openingen 35 wordt lucht 36 toegevoerd tot bij demengschroef 31 teneinde optimaal de mest 3 te kunnenbeluchten, terwijl het drijfwerk 29 met de armen 32 en 34roteert.The hood 7 is further provided with a passage 27 along which a tube 28 passes. The tube 28 is provided with a gear 29 for driving the mixing screw 31 contained by the mixing means 30, and on the other hand an arm 32 with a counterweight 33. Via the tube 28, the gear 29, the hollow arm 34 and openings 35, air 36 is supplied to the mixing screw 31 in order to optimally aerate the manure 3, while the gear 29 rotates with the arms 32 and 34.

Uit de mest 3 vrijkomende gassen 37, zoals ammoniak enonwelriekende verbindingen, worden afgezogen via een uitlaat38 die via een pomp 39 is aangesloten op eenverbrandingsmotor 40, waarin in de gassen 37 aanwezig biogaswordt verbrand. Eventueel wordt de verbrandingsmotor 40bijgestookt met een hulpmotor 41.Gases 37, such as ammonia and odorous compounds, released from manure 3 are extracted via an outlet 38 which is connected via a pump 39 to a combustion engine 40, in which biogas present in the gases 37 is burned. Optionally, the combustion engine 40 is co-fired with an auxiliary engine 41.

Uitlaatgassen 42 passeren een warmtewisselaar 43 die isaangesloten op de inlaat 16 van het eerste compartiment. Nahet verwijderen van ammoniak en onwelriekende verbindingen eneventueel Ν0χ, verlaat het gereinigde gas deafscheidingseenheid 8 volgens de uitvinding via de uitlaat44. Dit gas is relatief rijk aan C02 en kan worden toegevoerdnaar een plantenkas via de leidingen 58 en 59. Voor hetoverige kan het gas direct worden afgevoerd in het milieu.Exhaust gases 42 pass through a heat exchanger 43 which is connected to the inlet 16 of the first compartment. After removing ammonia and malodorous compounds and possibly Ν0Ν, the purified gas leaves the separation unit 8 according to the invention via the outlet44. This gas is relatively rich in CO2 and can be supplied to a greenhouse through pipes 58 and 59. For the rest, the gas can be directly discharged into the environment.

De bij het verbrandingsproces vrijgekomen, via dewarmtewisselaar 43 onttrokken warmte kan via pijpen 45 en 46worden gebruikt voor kas- en stalverwarming. Met eengenerator 47 opgewekte elektriciteit kan worden gebruikt voorhet aandrijven van een compressor voor de samengeperste lucht36, en eventueel voor de pompen 22, 39, de rotatiemotor 48,en het surplus aan electriciteit wordt toegevoerd aan hetelectriciteitsnet.The heat released during the combustion process, extracted via the heat exchanger 43, can be used via pipes 45 and 46 for greenhouse and stable heating. Electricity generated with a generator 47 can be used to drive a compressor for the compressed air 36, and optionally for the pumps 22, 39, the rotary motor 48, and the surplus of electricity is supplied to the electricity grid.

Figuur 2 toont een veestal 49 volgens de uitvinding,waarvan de atmosfeer biogas bevat (circa 12-18 ppm). Dezeatmosfeer wordt afgevoerd via de uitlaat 50 naar hettussenstation 51 waarin het biogas wordt verbrand en warmtewordt gerecirculeerd via de pijpen 45 en 46. C02-verrijktverbrandingsgas wordt via de pomp 52 en de leiding 53toegevoerd naar de inlaat 16 van de afscheidingseenheid 8volgens de uitvinding, die meer in detail is beschreven infiguur 1. Na afscheiding van ammoniak en onwelriekendeverbindingen, wordt het verder aan C02 verrijkte gas vanaf deuitlaat 26 via de leiding 54 en een pomp 55 toegevoerd aaneen kas 56 waarin planten groeien en derhalve een C02-tekortheerst. Verder wordt uit de kas 56 via de uitlaat 57 luchtonttrokken nadat de planten C02 hebben geassimileerd. Dezelucht of gas 36 wordt toegevoerd aan de veestal 49, eneventueel aan de buis 28 en gebruikt voor het beluchten vande in de C02 aanwezige mest 3.Figure 2 shows a livestock shed 49 according to the invention, the atmosphere of which contains biogas (about 12-18 ppm). This atmosphere is vented through the outlet 50 to the intermediate station 51 where the biogas is burned and heat is recycled through the pipes 45 and 46. CO2 enriched combustion gas is supplied via the pump 52 and the line 53 to the inlet 16 of the separation unit 8 according to the invention, which is more Fig. 1 has been described in detail. After separation of ammonia and malodorous compounds, the gas further enriched in CO2 is supplied from outlet 26 via line 54 and a pump 55 to a greenhouse 56 in which plants grow and therefore has a CO2 deficiency. Furthermore, air is extracted from the greenhouse 56 via the outlet 57 after the plants have assimilated CO2. This air or gas 36 is supplied to the livestock shed 49, and possibly to the tube 28 and used to aerate the manure present in the CO2 3.

Aldus ontstaat een systeem voor gecombineerde veeteelten tuinbouw, waarbij in hoofdzaak het milieu niet wordtbelast en zoveel mogelijk de mest wordt gebruikt alsenergiebron, warmtebron en voedingsbron voor plantengroei.This creates a system for combined livestock farming in horticulture, in which the environment is mainly unaffected and the manure is used as much as possible as an energy source, heat source and nutrient source for plant growth.

Claims

1. Silo for storing manure, comprising a roof and a unit included in the roof for separating gases released from the manure.

Silo according to claim 1, wherein the separating unit comprises a first compartment for contacting the gases with an acid, and a second successive compartment for contacting the gases with an oxidizing agent.

Silo according to claim 2, wherein the separating unit is one of an inlet for the first compartment and of an outlet for the second compartment, circular gutter.

Silo according to claim 2 or 3, wherein the separating unit is accommodated in a dome mounted on a roof passage.

Silo according to claims 1-4, wherein the separation unit comprises circulating means in the manure.

Silo according to claim 5, wherein the mixing means are provided with aerating means.

Silo according to claims 1-6, wherein a silo outlet for the released gases is connected to a combustion engine, and a combustion gas outlet of the combustion engine is connected to the separating unit.

Silo according to claims 5 and 7, wherein the combustion engine drives a compressor which is connected to the aeration means.

Livestock house, such as a pigsty, which is connected to a separation unit according to claims 1-8, which separation unit connects to a plant greenhouse for conversion by planting of carbon dioxide into oxygen present in the purified gas, and the plant greenhouse is connected to the stable for the livestock present therein supplying cleaned, oxygen-enriched gas.