WO2022018016A1 - Air purifying device, animal fattening system, and use - Google Patents

Air purifying device, animal fattening system, and use Download PDF

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WO2022018016A1
WO2022018016A1 PCT/EP2021/070129 EP2021070129W WO2022018016A1 WO 2022018016 A1 WO2022018016 A1 WO 2022018016A1 EP 2021070129 W EP2021070129 W EP 2021070129W WO 2022018016 A1 WO2022018016 A1 WO 2022018016A1
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WO
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air
plasma
cleaning device
activated water
treatment chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/070129
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German (de)
French (fr)
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WO2022018016A8 (en
Inventor
Thomas Schmitt-John
Christian Buske
Original Assignee
Plasmatreat Gmbh
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Publication date
Application filed by Plasmatreat Gmbh filed Critical Plasmatreat Gmbh
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Publication of WO2022018016A8 publication Critical patent/WO2022018016A8/en

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/0047Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
    • A01K1/0082Water misting or cooling systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K13/00Devices for grooming or caring of animals, e.g. curry-combs; Fetlock rings; Tail-holders; Devices for preventing crib-biting; Washing devices; Protection against weather conditions or insects
    • A01K13/001Washing, cleaning, or drying devices

Definitions

  • Air purification device animal fattening facility and use
  • the present invention relates to an air purification device for an animal fattening facility with a treatment chamber, with an air inlet for introducing air from a room in an animal fattening facility into the treatment chamber, with an air outlet for discharging the cleaned air out of the treatment chamber and with a spray device which is set up to to spray cleaning fluid into the treating chamber for interaction with the air flowing through the treating chamber from the air inlet to the air outlet.
  • animal fattening facilities for example cattle, pig or poultry fattening
  • the air is enriched with pollutants such as ammonia, which is caustic and impairs the health of the animals.
  • Animal fattening facilities must therefore be ventilated.
  • the exhaust air from animal fattening facilities must not simply be discharged directly into the atmosphere, but must first be cleaned.
  • the air cleaning systems mentioned at the outset are known for cleaning the exhaust air from animal fattening operations.
  • a highly diluted, aqueous sulfuric acid is used as the cleaning liquid in these air cleaning systems, which, for example, binds the ammonia to form ammonium sulphate, so that the air is cleaned of ammonia.
  • the object of the present invention is to provide an improved air purification system for animal fattening facilities.
  • an air cleaning device for an animal fattening facility with a treatment chamber with an air inlet for introducing air from a room in an animal fattening facility into the treatment chamber, with an air outlet for discharging the cleaned air from the treatment chamber and with a spray device that is set up to spraying cleaning fluid into the treatment chamber for interaction with the air flowing through the treatment chamber from the air inlet to the air outlet
  • the air cleaning device has a production unit that is set up to produce plasma-activated water, and that the air cleaning device is set up to Supply production unit generated plasma-activated water of the spray device as a cleaning liquid.
  • Plasma-activated water is liquid water or a liquid aqueous solution that has been activated by the action of a reactive gas stream emerging from an atmospheric plasma source.
  • the water can be directly exposed to atmospheric plasma, such as an atmospheric plasma jet, that is to say with a working gas emerging from a plasma source which is at least partially still in the plasma state.
  • the working gas emerging from the plasma source can also be applied to the water after the working gas has already been recombined, ie is no longer in the plasma state. It was found that such a recombined working gas still contains sufficient reactive species, such as ozone or nitrogen oxides, which form relatively long-lived reactive species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, nitric acid or nitrous acid in the water.
  • plasma-activated water works well as a cleaning liquid in the air cleaning device for cleaning air from an animal fattening facility.
  • the nitric acid or nitrous acid typically present in the plasma-activated water can bind the ammonia from the air, for example to form ammonium nitrate.
  • the use of plasma-activated water can also reduce odors, so that odor nuisance in the vicinity of the animal fattening facility can be reduced in this way.
  • the plasma-activated water also has a certain disinfecting effect, so that its use as a cleaning liquid in the air cleaning device can also reduce the contamination with germs, in particular bacteria, viruses, spores or fungi, in the air.
  • plasma-activated water has the advantage that the plasma-activated water can be produced on-site with the production unit.
  • the plasma-activated water can be generated from resources that are typically readily available (e.g. water, air, electricity), so that storing chemicals such as sulfuric acid can be reduced or eliminated entirely.
  • the air purification device is intended for an animal fattening facility.
  • the air cleaning device is in particular dimensioned such that the air cleaning device can be operated with an air throughput of at least 50 m 3 /h, preferably at least 100 m 3 /h, in particular at least 500 m 3 /h.
  • the air cleaning device can also be dimensioned in particular in such a way that the air cleaning device can be operated with an air throughput of at least 5000 m 3 /h.
  • the air cleaning device preferably has a housing, for example in the form of a container, in which the treatment chamber in particular is accommodated.
  • the air inlet of the air cleaning device is used to introduce air from a room in an animal fattening facility.
  • the air inlet can be designed, for example, in such a way that it can be connected to an opening in a wall of a room in an animal fattening facility in an air-conducting manner.
  • the air inlet can also be formed directly through an opening in a wall of a room in an animal fattening facility, for example if the air cleaning device is integrated directly into a building in an animal fattening facility.
  • the spray device may have a plurality of nozzles from which the plasma-activated water is sprayed into the treatment chamber.
  • the nozzles can be, for example, sprinkler nozzles (quite large drops), spray nozzles (medium-sized drops) or nebulizer nozzles (small drops).
  • the production unit includes, in particular, a plasma source for generating a reactive gas flow and is set up to apply the reactive gas flow to water, so that plasma-activated water is produced.
  • the reactive gas stream is preferably cooled, in particular to a temperature below 100° C., before the reactive gas stream is applied to the water. In this way, excessive heating of the water is avoided. Furthermore, a more effective enrichment of the water with reactive species can be achieved in this way, since the proportion of reactive species, in particular reactive oxygen species, which are already reacting or recombining before contact with the water in the reactive gas stream is reduced when the gas stream is cooled.
  • the cooling can be effected, for example, by a heat exchanger, ribbed cooler or intercooler.
  • the cooling of the gas flow is preferably effected in such a way that the temperature of the plasma-activated water in the production unit remains below 50°C, preferably below 40°C.
  • the production unit can be connected to the spraying device, for example via a line and/or one or more intermediate tanks, in order to supply the spraying device with the plasma-activated water as a cleaning liquid.
  • an animal fattening facility which has the air cleaning device described above or an embodiment thereof for cleaning the circulating air or exhaust air of the animal fattening facility.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention by using the air cleaning device described above or an embodiment thereof for cleaning the circulating air and/or exhaust air of an animal fattening facility.
  • the air purification device can be connected to the animal fattening facility, for example, in the form of an extension or superstructure.
  • the air cleaning device in a container that can be set up outside of an animal fattening facility.
  • the air cleaning device directly in the building of the animal fattening facility.
  • the exhaust air from an animal fattening facility can be cleaned so that the environment of the animal fattening facility is protected from harmful substances such as ammonia or from unpleasant odours. In this way, emission requirements for the exhaust air can be better met.
  • the production unit has an activation space for accommodating a volume of water and a plasma source for generating a reactive gas flow by means of electrical discharge in a working gas, the plasma source being connected to the activation space in such a way that a reactive gas flow generated with the plasma source is introduced into the activation space will.
  • the plasma source being connected to the activation space in such a way that a reactive gas flow generated with the plasma source is introduced into the activation space will.
  • liquid water or an aqueous solution in the activation space can be subjected to a reactive gas stream, so that reactive species accumulate therein and plasma-activated water is produced in this way.
  • the plasma source of the production unit is set up to generate the reactive gas flow in a working gas by means of an arc-type electrical discharge, in particular a high-frequency arc-type discharge.
  • a high concentration of certain reactive species can be generated in the gas stream, such as nitrogen oxides and/or fully or partially ionized or excited atoms or molecules.
  • nitrogen oxides are increasingly generated by a high-frequency arc-like discharge, in particular when air is used as the working gas.
  • the formation of nitrous acid or nitric acid can be achieved in the liquid, which react in particular with the ammonia in the air when the plasma-activated water is sprayed in the treatment chamber, eg to form ammonium nitrate, and thereby reduce the ammonia concentration in the air.
  • the nitrous acid and/or nitric acid leads to a low pH value in the plasma-activated water, which achieves a good disinfection effect, so that germs such as bacteria, viruses, spores or fungi are also killed in the air to be cleaned .
  • at least two electrodes are provided, in particular, as well as a voltage source in order to apply a high-frequency high voltage to the electrodes.
  • the high-frequency high voltage for generating a high-frequency arc-like discharge has in particular a voltage strength in the range of 1-100 kV, preferably 1-50 kV, more preferably 10-50 kV, and a frequency of 1-300 kHz, in particular 1-100 kHz, preferably 10 - 100 kHz, more preferably 10 - 50 kHz.
  • the plasma source is set up to discharge the reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge in one
  • At least two electrodes and a dielectric arranged between them can be provided, in particular, which causes a direct electrical discharge between the two electrodes obstructed.
  • one of the electrodes is grounded.
  • a voltage source is provided in particular to apply a high-frequency high voltage to the electrodes, for example with a voltage strength in the range from 5 to 15 kV and a voltage frequency in the range from 7.5 to 25 kHz, in particular 13 to 14 kHz.
  • the plasma source is set up to generate the reactive gas flow by means of an arc-like discharge in a working gas and by means of a dielectric barrier discharge in a working gas.
  • the plasma source for example, a first plasma nozzle
  • first and second plasma nozzles may be operated alternately or simultaneously.
  • a disk aerator or an aeration element made of porous material is arranged in the activation space and the plasma source is connected to the activation space in such a way that the reactive gas stream is passed through the disk aerator or aeration element.
  • a disc aerator typically has, for example, a flat, gas-permeable element, for example with a large number, in particular hundreds or thousands, of small openings through which the reactive gas flow enters the liquid in the form of small bubbles with a correspondingly large surface area in relation to the volume and thereby interacting strongly with it.
  • a similarly strong interaction is achieved by using an aeration element made of porous material, for example porous ceramic with its large inner surface.
  • a suitable production unit with a disc aerator is known, for example, from EP 3 470364 A1.
  • an exhaust air device for venting the air flowing through the air outlet into the atmosphere is connected to the air outlet.
  • the exhaust air device can, for example, comprise a chimney and/or further filters for further cleaning of the air before it is released into the atmosphere.
  • a recirculation device for recirculating the air flowing through the air outlet into the room is connected to the air outlet.
  • the air cleaning device can be operated in air recirculation mode, so that the cleaned air can be fed back into the interior of the animal fattening facility.
  • the recirculation device can have additional filters for further cleaning of the circulating air.
  • the return device can, for example, be connected to a ventilation device of the animal fattening facility.
  • the spray device is arranged in the area of a ceiling of the treatment chamber.
  • the spray device can have a plurality of nozzles arranged on a ceiling of the treatment chamber. Due to the arrangement of the spray device on the ceiling, the drops of the sprayed plasma-activated water fall away from the spray device due to gravity, so that compounds forming in the water droplets due to the purification of the air, such as ammonium nitrate, do not condense on the spray device.
  • the air inlet and the air outlet are arranged in such a way that the air flows at least in sections through the treatment chamber from bottom to top. In this way, the falling drops of plasma-activated water and the air to be cleaned meet in the opposite direction. In this way, a better cleaning effect can be achieved. Furthermore, airborne contamination of the sprayer is reduced, as the air only reaches the area of the spray device after it has passed through the treatment chamber.
  • the air cleaning device has a fan to transport air from the air inlet to the air outlet through the treatment chamber.
  • the fan can be provided at the air inlet to blow air into the treatment chamber.
  • the fan can also be provided at the air outlet to draw air into the treatment chamber.
  • the throughput of the air cleaning device can be adjusted with the fan.
  • the air cleaning device has a dirt filter for pre-cleaning the air, with the spray device being arranged downstream of the dirt filter in the direction of flow.
  • coarse dirt such as straw and the like, can be cleaned from the air before it enters the treatment chamber. In this way, excessive contamination of the treatment chamber is reduced, so that cleaning intervals can be extended.
  • the air purification device has a collection area, in particular on the bottom, for collecting the plasma-activated water. In this way, the plasma-activated water sprayed in the treatment chamber can be collected and discharged in a targeted manner.
  • the air purification device preferably has a discharge line for discharging the plasma-activated water from the collection area.
  • the air cleaning device has a water circuit which is set up to feed the plasma-activated water discharged from the collection area back to the spray device. It was found that the plasma-activated water does not necessarily have to be disposed of after being sprayed once, but can be reused, so that water is saved. In particular, it has been found that after a single spray in the treatment chamber, the plasma-activated water still contains reactive species that may be sufficient for further spraying.
  • the water circuit can be set up to feed the plasma-activated water removed from the collection area back to the spray device via one or more tanks and/or one or more filters.
  • a filter can be provided to clean the plasma-activated water of dirt particles that could permanently clog the spray device.
  • the water circuit can be set up to add fresh plasma-activated water to the plasma-activated water removed from the collection area and/or to conduct it at least partially through the production facility. In this way, the cleaning effect of the repeatedly used plasma-activated water can be increased again.
  • the air purification device has a production tank and an operating tank, with the production unit being connected to the production tank so that the plasma-activated water produced by the production unit is fed into the production tank, with the spray device being connected to the operating tank so that the spraying device is supplied with plasma-activated water from the operating tank, and a filling device for filling the operating tank from the production tank is provided.
  • the production of plasma-activated water can be decoupled from the actual operation of the air cleaning device. This is particularly advantageous in a water circuit according to an embodiment described above, which is preferably routed via the service tank, so that the plasma-activated water discharged from the collection area does not come into direct contact with the production unit, thereby avoiding contamination.
  • the air purification device is operated via the operating tank for a specific period of time, for example a week, optionally with the occasional supply of fresh plasma-activated water, and after the period of time has elapsed, the contents of the operating tank are completely flushed with fresh plasma-activated water from the production tank to replace.
  • the production unit can be operated continuously and independently of the operation or throughput of the rest of the air cleaning system until the production tank is filled with fresh plasma-activated water.
  • the fresh plasma-activated water can be produced with the production unit and stored in the production tank, while the rest of the air cleaning device is operated with the plasma-activated water in the operating tank. This enables the plasma-activated water in the service tank to be replaced with fresh plasma-activated water without delays in the production of plasma-activated water.
  • Show in the drawing 1 shows a plasma source in the form of a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma jet by means of an arc-like discharge
  • FIG. 2 shows a plasma source in the form of a nozzle for generating a reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge
  • FIG. 3 shows a production unit for producing plasma-activated water
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the air cleaning device
  • FIG. 5 shows the air cleaning device from FIG
  • FIG. 6 shows the air cleaning device from FIG. 4 in a further installation situation and a further exemplary embodiment of the animal fattening facility and the use of the air cleaning device.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a plasma source 2 in the form of a plasma nozzle for generating a reactive gas stream 26 in the form of an atmospheric plasma jet by means of an arc-like discharge,
  • the plasma nozzle 2 has a metal nozzle tube 4 which tapers conically to form a nozzle opening 6 .
  • the nozzle tube 4 has a swirl device 8 with an air inlet 10 for a gas flow 23, in particular a working gas, for example air or nitrogen.
  • An intermediate wall 12 of the twisting device 8 has a ring of bores 14 which are inclined in the circumferential direction and through which the gas flow is wired.
  • the downstream, conically tapered part of the nozzle tube is therefore of flows through the gas stream in the form of a vortex 16, the core of which runs on the longitudinal axis of the nozzle tube.
  • At the bottom of the intermediate wall 12 is
  • An inner electrode 18 is arranged in the center and protrudes coaxially into the nozzle tube in the direction of the tapered section.
  • the electrode 18 is electrically connected to the intermediate wall 12 and the remaining parts of the swirl device 8 .
  • the twisting device 8 is electrically insulated from the nozzle tube 4 by a ceramic or quartz glass tube 20 .
  • a high-frequency high voltage, which is generated by a transformer 22 is applied to the electrode 18 via the twisting device 8 .
  • the air inlet 10 is supplied with a gas flow 23 10 via a line which is not shown.
  • the nozzle tube 4 is grounded. The applied voltage creates a
  • High-frequency discharge in the form of an arc 24 is generated between the electrode 18 and the nozzle tube 4.
  • arc arc discharge
  • arc-like discharge arc-like discharge
  • DC discharges with essentially constant voltage values used. In the present case, however, it is a high-frequency discharge in the form of an arc, ie a high-frequency, arc-like discharge.
  • this arc is channeled in the vortex core on the axis of the nozzle tube 4 so that it only branches in the area of the nozzle opening 6 to the wall of the nozzle tube 4 .
  • FIG. 2 shows a perspective schematic sectional view of a further plasma source 32 in the form of a nozzle for generating a reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge.
  • the nozzle 32 has a nozzle tube 34 made of metal, at the upstream end 35 of which a distributor head 36 with an inlet 37 for a gas flow 38, for example air, and with an annular distributor channel 40 is arranged.
  • An outlet nozzle 44 with a nozzle opening 46 is arranged at the opposite downstream end 42 of the nozzle tube 34, from which the reactive gas flow 38 enriched with reactive species emerges during operation.
  • a ceramic tube 48 extends from the distributor head 36 through the nozzle tube 34 into the outlet nozzle 44 in such a way that an annular discharge channel 50 extends from the distributor channel 40 between the nozzle tube 34 and the ceramic tube 48 to the outlet nozzle 44 .
  • a tube made of quartz glass can also be considered, for example.
  • a tubular high-voltage electrode 52 made of metal is arranged on the inside of the ceramic tube 48, which is connected via a high-voltage cable 54 to a transformer 56, with which a high-frequency high voltage can be applied between the high-voltage electrode 52 and the grounded nozzle tube 34 acting as a counter-electrode.
  • a tubular high-voltage electrode 52 a differently shaped high-voltage electrode can also be considered, for example in the form of a rounded sheet metal.
  • Insulating plugs 58 are arranged in the ceramic tube 48 and enclose the high-voltage electrode 52 and further prevent the working gas from flowing into the area of the high-voltage electrode 52 or from flowing out of the nozzle 32 through the ceramic tube 48 . Furthermore, a sealing ring 60 in a annular groove 62 used on the distributor head 36, which seals the distributor head 36 to the ceramic tube 48.
  • a coolant line 64 can be provided around the nozzle tube 34, through which a coolant for cooling the nozzle tube 34 can be conducted during operation.
  • the coolant line 64 may spiral around the nozzle tube 34 as shown.
  • a gas stream 38 is introduced into the header 36 through the inlet 37 such that the gas stream 38 flows through the annular discharge passage 50 .
  • a high-frequency high voltage is applied between the high-voltage electrode 52 and the nozzle tube 34 with the transformer 56, so that dielectrically impeded discharges occur in the discharge channel 50 in the region of the high-voltage electrode 52, as a result of which reactive species, in particular ozone, are generated in the gas stream 38 flowing there will.
  • the reactive gas stream 38 enriched with the reactive species emerges from the nozzle opening 46 .
  • FIG. 3 shows a production unit 70 for the production of plasma-activated water in a schematic sectional view.
  • the production unit 70 comprises a container 72, for example made of glass, which surrounds an activation space 74 for containing a volume 76 of water.
  • a container 72 for example made of glass, which surrounds an activation space 74 for containing a volume 76 of water.
  • the container can also consist of plastic, preferably PVC, or metal, for example.
  • a disk aerator 78 is provided on the bottom of the container, which has a supply line 80 for a working gas and a gas-permeable element 82.
  • a plasma source 84 for generating a reactive gas stream is connected to the feed line 80 in such a way that the reactive gas stream 86 emerging from the plasma source 84 is introduced via the feed line 80 into the disk aerator 78 .
  • the gas-permeable element 82 has a large number, in particular thousands, of small openings (the openings are shown exaggerated in the schematic illustration in FIG. 3.) through which the reactive gas stream 86 passes into the water volume 76 in the form of small bubbles.
  • the volume of water 76 in the activation space 74 comes into intimate contact with the reactive gas flow 86 from the plasma source 84, so that the active species in the reactive gas flow 86, in particular ozone and/or nitrogen oxides, long-lived reactive species, in particular hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, nitrous acid or nitric acid, in which water volume 76 form.
  • the active species in the reactive gas flow 86 in particular ozone and/or nitrogen oxides, long-lived reactive species, in particular hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, nitrous acid or nitric acid, in which water volume 76 form.
  • plasma-activated water can be produced.
  • an aeration element made of porous material for example made of porous ceramic, can be arranged in the container 72, into which the reactive gas stream 86 is introduced via the feed line 80. Due to the large inner surface of such an aeration element, there is an intensive interaction between the reactive gas stream 86 and the water in the water volume 76, as a result of which plasma-activated water can also be produced.
  • the plasma source 84 can in particular be designed like the plasma source 2 from FIG. 1 .
  • Such a plasma source generates a reactive gas flow in the form of a plasma jet 26 which has a fairly high content of nitrogen oxides and partially ionized atoms and molecules.
  • the interaction of such a gas flow with the volume of water 76 results in plasma activated water containing nitrous acid and/or nitric acid.
  • plasma-activated water produced in this way can be used to clean the air from an animal fattening facility, since ammonia in the air to be cleaned is caused by the nitrous acid or nitrous acid contained in the plasma-activated water.
  • Nitric acid is bound, for example to ammonium nitrate, so that the ammonia content in the air is reduced.
  • plasma-activated water has a disinfecting effect on the air to be cleaned, killing the germs it contains.
  • the plasma source 84 can also be designed like the plasma source 32 from FIG. 2 .
  • a plasma source generates a reactive gas stream 38 which has a very high ozone content and possibly partially ionized atoms and molecules.
  • the interaction of such a gas flow with the water volume 76 results in plasma-activated water containing hydroxyl radicals and optionally hydrogen peroxide.
  • plasma-activated water can also be used to clean and/or disinfect air from an animal fattening facility.
  • a plasma source as in FIG. 1 is preferably additionally provided for the removal of the ammonia from the air, in order to generate sufficient nitrous acid or nitric acid in the plasma-activated water.
  • a further plasma source 85 can be provided, which leads a further reactive gas stream 87 to the disc aerator 78 via the feed line 80, which in this case has a T-piece, for example.
  • various types of plasma sources can be used in order to adjust the quality of the plasma-treated water as required. If, for example, a plasma source such as plasma source 2 from FIG. 1 is used as plasma source 84 and a plasma source such as plasma source 32 from FIG Acid or nitric acid and by the ozone from the plasma source 85 has a content of hydroxyl radicals.
  • the plasma activated water produced in this way has proven to be effective in removing ammonia, odors and germs from the air to be cleaned.
  • the reactive gas flow 86 or, in the case of several plasma sources, the reactive gas flows 86, 87 are preferably cooled before they are introduced into the disc aerator 78.
  • a cooling device 89 can be provided on the supply line, for example in the form of a tube provided with a ribbed cooler.
  • the temperature of the reactive gas flow 86 or 87 can be several 100° C. immediately upon exit from the plasma source 84 or 85, for example in the range of 300-400° C.
  • the gas stream 86 or 87 is preferably cooled to a temperature below 100° C. by the cooling device before it reaches the disk aerator 78 . Furthermore, it is preferably cooled in such a way that the temperature of the water volume 76 remains below 50.degree. C., in particular below 40.degree.
  • the container 72 has a cover 88 with a vent connection 90 to which a suction device (not shown in FIG. 3) can be connected can [at arrow 92).
  • the production unit 70 has an inlet 94 connected to a water supply 96, for example the local water supply network, in order to fill the activation space 74 with water.
  • a water supply 96 for example the local water supply network
  • the production unit 70 also has an outlet 98 for discharging the plasma-activated water from the activation space 74 .
  • Fig. 4 now shows an embodiment of the air cleaning device for an animal fattening facility.
  • the air cleaning device 110 has a treatment chamber 112 , an air inlet 114 and an air outlet 116 .
  • a spray device 120 is arranged with a plurality of nozzles 122, which via a supply line 124 with plasma-activated water 126 as Cleaning liquid to be supplied, which is sprayed through the nozzles 122 in the treatment chamber 112.
  • a collection area 130 for collecting the plasma-activated water 126 sprayed in the treatment chamber 112 is provided on the floor 128 of the treatment chamber 112, with a discharge line 132 in the form of a dip tube 136 connected to a pump 134 in order to discharge the collected plasma-activated water 126 from the treatment chamber 112.
  • the air inlet 114 and the air outlet 116 are arranged so that through the
  • Air inlet 114 to be cleaned flows at least in sections from bottom to top through the treatment chamber 112 to the air outlet 116 . In this way, effective cleaning of the air is achieved.
  • the air flow from the air inlet 114 to the outlet 116 can be achieved by a fan 139, which is preferably arranged at the outlet 116, since it is less polluted there.
  • a dirt filter 140 is arranged in the area of the air inlet 114 in order to filter in particular coarse suspended matter from the air 138 . Additional filters, such as dust filters, may be provided to further pre-filter the air 138 before it enters the treatment chamber 112 . In this way, contamination of the treatment chamber 112 can be further reduced.
  • An air distributor 142 in the form of a perforated plate is arranged in the treatment chamber 112 below the spray device 120 in order to distribute the flow of air 138 to be cleaned over the entire cross section of the treatment chamber 112 .
  • the air purification device 110 also has the production unit 70 from FIG. 3 for the production of plasma-activated water (shown purely schematically as a rectangle in FIG. 4).
  • the air purification device 110 is set up to to supply plasma-activated water generated by the production unit 70 to the spray device 120 as a cleaning liquid.
  • the production unit 70 could be connected to the supply line 124 with its outlet 98, for example via a pump, directly or via an intermediate tank.
  • the production unit 70 is connected to the supply line 124 via two intermediate tanks, namely via a production tank 150 and an operating tank 152.
  • the plasma-activated water generated by the production unit 70 first reaches the production tank 150 from the outlet 98 via a controllable pump 153, in which fresh plasma-activated water is collected.
  • a quantity of fresh plasma-activated water can be pumped from the production tank 150 into the operating tank 152 via a filling device 154 with a pump 155 .
  • the service tank 152 is connected to a water circuit line 156 together with the spray device 120 and the discharge line 132 .
  • the spray device 120 is supplied with plasma-activated water from the operating tank 152 via a pump 158 and the feed line 124 , which water is then sprayed in the treatment chamber 112 .
  • the plasma-activated water collected in the collection area 130 is pumped back into the operating tank 152 via the discharge line 132 and the pump 134 via an optional filter 160 so that it can be supplied to the spray device 120 again.
  • the filter 160 can, for example, remove suspended solids from the plasma-activated water, thereby preventing contamination of the service tank 152 and clogging of the spray device 120 .
  • the resulting separation of the production of plasma-activated water for use of the plasma-activated water in the spray device 120 has the advantages that the plasma-activated water in the production tank 150 is not contaminated by the plasma-activated water returned via the discharge line 132 and that the production tank 152 can be refilled with fresh plasma-activated water can take place without a long interruption, because the fresh plasma-activated water has already been produced during the operation of the spray device 120 in stock.
  • the air 138 to be cleaned is sucked in via the air inlet 114 by the fan 139 .
  • the air 138 is first cleaned of coarse suspended particles at the pre-filter 140 and flows, distributed by the air distributor 142 over the entire cross section of the treatment chamber 112, from bottom to top through the treatment chamber 112 to the outlet 116.
  • the spray device 120 plasma-activated water 126 in the Treatment chamber 112 sprayed.
  • the fine droplets of the sprayed plasma-activated water 126 interact with the air flowing through the treatment chamber 112 so that it is cleaned and leaves the outlet 116 of the air cleaning device 110 as cleaned air 162 .
  • Fig. 5 shows the air cleaning device 110 from Fig. 4 in an installation situation and an exemplary embodiment of the use of the air cleaning device 110 and an animal fattening facility 170.
  • the animal fattening facility 170 includes the actual building 172 of the animal fattening facility 170 with an interior 174 in which the animals of the fattening operation, such as cattle, pigs or chickens, are housed.
  • the air cleaning device 110 from FIG. 4 is attached to the building 172 of the animal fattening facility 170, the individual components of the air cleaning device 110 shown in FIG. 4 (not shown in FIG. 5 for the sake of clarity) being accommodated in a container 175.
  • the air inlet 114 is connected to an exhaust air opening in the interior 174 of the building 172 so that the air 138 to be cleaned reaches the air cleaning device 110 from the interior 174 of the building 172 via the air inlet 114 .
  • the air cleaning device 110 has an exhaust air device 176 in the form of a chimney, through which the cleaned air 162 reaches the atmosphere.
  • an exhaust air device 176 in the form of a chimney, through which the cleaned air 162 reaches the atmosphere.
  • problematic ingredients such as ammonia and odors can be removed from the air from the interior 174, so that prescribed emission limit values can be complied with and the odor nuisance for the environment can be reduced.
  • FIG. 6 shows the air cleaning device 110 from FIG. 4 in a further one
  • the animal fattening facility 180 comprises a building 182 with an interior space 184 in which the animals of the fattening operation are accommodated.
  • Air purification device 110 is integrated directly into the building 182 in the exemplary embodiment in FIG Air cleaning device 110 arrives (the individual components of the air cleaning device 110 from FIG. 4 are not shown in FIG. 6 for the sake of clarity).
  • the air cleaning device 110 has a return device 186 which is connected to a ventilation system 188 of the interior 184 so that the cleaned air 162 is fed back to the interior 184 .

Abstract

The invention relates to an air purifying device (110) for an animal fattening system (170, 180), comprising a treatment chamber (112), an air inlet (114) for introducing air (138) from the area (174, 184) of an animal fattening system (170, 180) into the treatment chamber (112), an air outlet (116) for discharging the purified air (162) out of the treatment chamber (112), and a spray device (120) which is designed to spray cleaning fluid into the treatment chamber (112) in order to interact with the air (138) flowing from the air inlet (114) to the air outlet (116) through the treatment chamber (112), wherein the air purifying device (110) has a production unit (70) which is designed to produce plasma-activated water (126), and the air purifying device (110) is designed to feed plasma-activated water (126) generated by the production unit (70) to the spray device (120) as cleaning fluid. The invention additionally relates to the use of the air purifying device (110) and to an animal fattening system (170, 180) comprising such an air purifying device (110).

Description

Luftreinigungseinrichtung, Tiermastanlage und Verwendung Air purification device, animal fattening facility and use
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftreinigungseinrichtung für eine Tiermastanlage mit einer Behandlungskammer, mit einem Lufteinlass zum Einleiten von Luft aus einem Raum einer Tiermastanlage in die Behandlungskammer, mit einem Luftauslass zum Ausleiten der gereinigten Luft aus der Behandlungskammer und mit einer Sprühvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Reinigungsflüssigkeit zur Wechselwirkung mit der vom Lufteinlass zum Luftauslass durch die Behandlungskammer strömenden Luft in die Behandlungskammer zu sprühen. The present invention relates to an air purification device for an animal fattening facility with a treatment chamber, with an air inlet for introducing air from a room in an animal fattening facility into the treatment chamber, with an air outlet for discharging the cleaned air out of the treatment chamber and with a spray device which is set up to to spray cleaning fluid into the treating chamber for interaction with the air flowing through the treating chamber from the air inlet to the air outlet.
In Tiermastanlagen, zum Beispiel zur Rinder-, Schweine- oder Geflügelmast, kommt es zu einer Anreicherung der Luft mit Schadstoffen wie Ammoniak, das zum Beispiel ätzend ist und die Gesundheit der Tiere beeinträchtigt. Daher müssen Tiermastanlagen belüftet werden. Aus Emissionsschutzgründen darf die Abluft aus Tiermastanlagen nicht einfach direkt in die Atmosphäre abgelassen sondern muss zuvor gereinigt werden. In animal fattening facilities, for example cattle, pig or poultry fattening, the air is enriched with pollutants such as ammonia, which is caustic and impairs the health of the animals. Animal fattening facilities must therefore be ventilated. For reasons of emission protection, the exhaust air from animal fattening facilities must not simply be discharged directly into the atmosphere, but must first be cleaned.
Zur Reinigung der Abluft von Tiermastbetrieben sind die eingangs genannten Luftreinigungsanlagen bekannt. Als Reinigungsflüssigkeit wird bei diesen Luftreinigungsanlagen in aller Regel eine stark verdünnte, wässrige Schwefelsäure eingesetzt, die zum Beispiel das Ammoniak zu Ammoniumsulfat bindet, so dass die Luft von Ammoniak gereinigt wird. The air cleaning systems mentioned at the outset are known for cleaning the exhaust air from animal fattening operations. As a rule, a highly diluted, aqueous sulfuric acid is used as the cleaning liquid in these air cleaning systems, which, for example, binds the ammonia to form ammonium sulphate, so that the air is cleaned of ammonia.
Die bekannten Luftreinigungsanlagen haben den Nachteil, dass eine umfangreiche Schwefelsäurebevorratung erforderlich ist. Weiterhin können bekannte Luftreinigungsanlagen die Abluft nicht zuverlässig von Gerüchen oder bestimmten anderen Inhaltsstoffen entfernen, so dass von Tiermastbetrieben eine Geruchsbelästigung und Belastung der Umgebung der Tiermastanlage ausgehen kann. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Luftreinigungsanlage für Tiermastanlagen zur Verfügung zu stellen. The known air cleaning systems have the disadvantage that an extensive supply of sulfuric acid is required. Furthermore, known air cleaning systems cannot reliably remove odors or certain other ingredients from the exhaust air, so that odor nuisance and pollution of the environment of the animal fattening facility can emanate from animal fattening operations. Against this background, the object of the present invention is to provide an improved air purification system for animal fattening facilities.
Diese Aufgabe wird bei einer Luftreinigungseinrichtung für eine Tiermastanlage mit einer Behandlungskammer, mit einem Lufteinlass zum Einleiten von Luft aus einem Raum einer Tiermastanlage in die Behandlungskammer, mit einem Luftauslass zum Ausleiten der gereinigten Luft aus der Behandlungskammer und mit einer Sprühvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Reinigungsflüssigkeit zur Wechselwirkung mit der vom Lufteinlass zum Luftauslass durch die Behandlungskammer strömenden Luft in die Behandlungskammer zu sprühen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Luftreinigungseinrichtung eine Herstellungseinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, plasmaaktiviertes Wasser herzustellen, und dass die Luftreinigungseinrichtung dazu eingerichtet ist, von der Herstellungseinheit erzeugtes plasmaaktiviertes Wasser der Sprühvorrichtung als Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. This object is achieved in an air cleaning device for an animal fattening facility with a treatment chamber, with an air inlet for introducing air from a room in an animal fattening facility into the treatment chamber, with an air outlet for discharging the cleaned air from the treatment chamber and with a spray device that is set up to spraying cleaning fluid into the treatment chamber for interaction with the air flowing through the treatment chamber from the air inlet to the air outlet, according to the invention achieved in that the air cleaning device has a production unit that is set up to produce plasma-activated water, and that the air cleaning device is set up to Supply production unit generated plasma-activated water of the spray device as a cleaning liquid.
Unter plasmaaktiviertem Wasser wird flüssiges Wasser oder eine flüssige wässrige Lösung verstanden, die durch die Einwirkung von einem aus einer atmosphärischen Plasmaquelle austretenden reaktiven Gasstrom aktiviert worden ist. Insbesondere kann das Wasser unmittelbar mit atmosphärischem Plasma, wie zum Beispiel einem atmosphärischen Plasmastrahl, beaufschlagt werden, das heißt mit einem aus einer Plasmaquelle austretenden Arbeitsgas, das sich zumindest teilweise noch im Plasmazustand befindet. Alternativ kann das Wasser auch mit dem aus der Plasmaquelle austretenden Arbeitsgas beaufschlagt werden, nachdem das Arbeitsgas bereits wieder rekombiniert ist, das heißt sich nicht mehr im Plasmazustand befindet. Es wurde festgestellt, dass auch in einem solchen rekombinierten Arbeitsgas noch ausreichend reaktive Spezies, beispielsweise Ozon oder Stickoxide, enthalten sind, die im Wasser relativ langlebige reaktive Spezies wie zum Beispiel Hydroxylradikale, Wasserstoffperoxid, Salpetersäure oder salpetrige Säure bilden. Es wurde festgestellt, dass sich plasmaaktiviertes Wasser gut als Reinigungsflüssigkeit in der Luftreinigungseinrichtung zur Reinigung von Luft aus einer Tiermastanlage eignet. Insbesondere kann durch die im plasmaaktivierten Wasser typischerweise vorhandene Salpetersäure oder salpetrige Säure das Ammoniak aus der Luft gebunden werden, zum Beispiel zu Ammoniumnitrat. Weiterhin wurde festgestellt, dass durch den Einsatz von plasmaaktiviertem Wasser auch eine Reduzierung von Gerüchen erreicht werden kann, so dass auf diese Weise Geruchsbelästigungen in der Umgebung der Tiermastanlage reduziert werden können. Weiterhin hat das plamaakti vierte Wasser auch eine gewisse desinfizierende Wirkung, so dass durch dessen Verwendung als Reinigungsflüssigkeit in der Luftreinigungseinrichtung auch die Belastung mit Keimen, insbesondere Bakterien, Viren, Sporen oder Pilzen, in der Luft reduziert werden kann. Plasma-activated water is liquid water or a liquid aqueous solution that has been activated by the action of a reactive gas stream emerging from an atmospheric plasma source. In particular, the water can be directly exposed to atmospheric plasma, such as an atmospheric plasma jet, that is to say with a working gas emerging from a plasma source which is at least partially still in the plasma state. Alternatively, the working gas emerging from the plasma source can also be applied to the water after the working gas has already been recombined, ie is no longer in the plasma state. It was found that such a recombined working gas still contains sufficient reactive species, such as ozone or nitrogen oxides, which form relatively long-lived reactive species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, nitric acid or nitrous acid in the water. It has been found that plasma-activated water works well as a cleaning liquid in the air cleaning device for cleaning air from an animal fattening facility. In particular, the nitric acid or nitrous acid typically present in the plasma-activated water can bind the ammonia from the air, for example to form ammonium nitrate. Furthermore, it was found that the use of plasma-activated water can also reduce odors, so that odor nuisance in the vicinity of the animal fattening facility can be reduced in this way. Furthermore, the plasma-activated water also has a certain disinfecting effect, so that its use as a cleaning liquid in the air cleaning device can also reduce the contamination with germs, in particular bacteria, viruses, spores or fungi, in the air.
Weiterhin hat die Verwendung von plasmaaktiviertem Wasser den Vorteil, dass das plasmaaktivierte Wasser mit der Herstellungseinheit vor Ort produziert werden kann. Insbesondere kann das plasmaaktivierte Wasser aus typischerweise ohne weiteres verfügbaren Ressourcen (z.B. Wasser, Luft, Strom) erzeugt werden, so dass eine Bevorratung von Chemikalien wie Schwefelsäure reduziert werden oder ganz entfallen kann. Furthermore, the use of plasma-activated water has the advantage that the plasma-activated water can be produced on-site with the production unit. In particular, the plasma-activated water can be generated from resources that are typically readily available (e.g. water, air, electricity), so that storing chemicals such as sulfuric acid can be reduced or eliminated entirely.
Die Luftreinigungseinrichtung ist für eine Tiermastanlage vorgesehen. Zu diesem Zweck ist die Luftreinigungseinrichtung insbesondere so dimensioniert, dass die Luftreinigungseinrichtung mit einem Luftdurchsatz von mindestens 50 m3/h, vorzugsweise mindestens 100 m3/h, insbesondere mindestens 500 m3/h betrieben werden kann. Zum Beispiel für größere Tiermastanlagen kann die Luftreinigungseinrichtung weiterhin insbesondere auch so dimensioniert sein, dass die Luftreinigungseinrichtung mit einem Luftdurchsatz von mindestens 5000 m3/h betrieben werden kann. The air purification device is intended for an animal fattening facility. For this purpose, the air cleaning device is in particular dimensioned such that the air cleaning device can be operated with an air throughput of at least 50 m 3 /h, preferably at least 100 m 3 /h, in particular at least 500 m 3 /h. For example, for larger animal fattening facilities, the air cleaning device can also be dimensioned in particular in such a way that the air cleaning device can be operated with an air throughput of at least 5000 m 3 /h.
Die Luftreinigungseinrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, beispielsweise in Containerform, in dem insbesondere die Behandlungskammer untergebracht ist. Der Lufteinlass der Luftreinigungseinrichtung dient zum Einleiten von Luft aus einem Raum einer Tiermastanlage. Zu diesem Zweck kann der Lufteinlass beispielsweise so ausgestaltet sein, dass er luftleitend mit einer Öffnung in einer Wand eines Raums einer Tiermastanlage verbunden werden kann. Der Lufteinlass kann auch unmittelbar durch eine Öffnung in einer Wand eines Raums einer Tiermastanlage gebildet werden, beispielsweise wenn die Luftreinigungseinrichtung direkt in ein Gebäude einer Tiermastanlage integriert ist. The air cleaning device preferably has a housing, for example in the form of a container, in which the treatment chamber in particular is accommodated. The air inlet of the air cleaning device is used to introduce air from a room in an animal fattening facility. For this purpose, the air inlet can be designed, for example, in such a way that it can be connected to an opening in a wall of a room in an animal fattening facility in an air-conducting manner. The air inlet can also be formed directly through an opening in a wall of a room in an animal fattening facility, for example if the air cleaning device is integrated directly into a building in an animal fattening facility.
Die Sprühvorrichtung kann zum Beispiel eine Vielzahl von Düsen aufweisen, aus denen das plasmaaktivierte Wasser in die Behandlungskammer gesprüht wird. Bei den Düsen kann es sich zum Beispiel um Verregnungsdüsen (recht große Tropfen), Versprühdüsen (mittelgroße Tropfen) oder Verneblerdüsen (kleine Tropfen) handeln. For example, the spray device may have a plurality of nozzles from which the plasma-activated water is sprayed into the treatment chamber. The nozzles can be, for example, sprinkler nozzles (quite large drops), spray nozzles (medium-sized drops) or nebulizer nozzles (small drops).
Die Herstellungseinheit umfasst insbesondere eine Plasmaquelle zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms und ist dazu eingerichtet, Wasser mit dem reaktiven Gasstrom zu beaufschlagen, so dass plasmaaktiviertes Wasser hergestellt wird. The production unit includes, in particular, a plasma source for generating a reactive gas flow and is set up to apply the reactive gas flow to water, so that plasma-activated water is produced.
Vorzugsweise wird der reaktive Gasstrom gekühlt, insbesondere auf eine Temperatur unter 100 °C, bevor das Wasser mit dem reaktiven Gasstrom beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird ein übermäßiges Aufheizen des Wassers vermieden. Weiterhin kann auf diese Weise eine effektivere Anreicherung des Wassers mit reaktiven Spezies erreicht werden, da der Anteil der bereits vor dem Kontakt mit dem Wasser im reaktiven Gasstrom reagierenden bzw. rekombinierenden reaktiven Spezies, insbesondere reaktiven Sauerstoffspezies, bei Kühlung des Gasstroms reduziert wird. Die Kühlung kann beispielsweise durch einen Wärmetauscher, Rippenkühler oder Ladeluftkühler bewirkt werden. The reactive gas stream is preferably cooled, in particular to a temperature below 100° C., before the reactive gas stream is applied to the water. In this way, excessive heating of the water is avoided. Furthermore, a more effective enrichment of the water with reactive species can be achieved in this way, since the proportion of reactive species, in particular reactive oxygen species, which are already reacting or recombining before contact with the water in the reactive gas stream is reduced when the gas stream is cooled. The cooling can be effected, for example, by a heat exchanger, ribbed cooler or intercooler.
Vorzugsweise wird die Kühlung des Gasstroms so bewirkt, dass die Temperatur des plasmaaktivierten Wassers in der Herstellungseinheit unter 50 °C, vorzugsweise unter 40 °C bleibt. Die Herstellungseinheit kann zum Beispiel über eine Leitung und/oder ein oder mehrere Zwischentanks mit der Sprühvorrichtung verbunden sein, um der Sprühvorrichtung das plamaaktivierte Wasser als Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. The cooling of the gas flow is preferably effected in such a way that the temperature of the plasma-activated water in the production unit remains below 50°C, preferably below 40°C. The production unit can be connected to the spraying device, for example via a line and/or one or more intermediate tanks, in order to supply the spraying device with the plasma-activated water as a cleaning liquid.
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch eine Tiermastanlage, die die zuvor beschriebene Luftreinigungseinrichtung oder eine Ausführungsform davon zur Reinigung der Umluft oder Abluft der Tiermastanlage aufweist. The above-mentioned object is also achieved according to the invention by an animal fattening facility which has the air cleaning device described above or an embodiment thereof for cleaning the circulating air or exhaust air of the animal fattening facility.
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung der zuvor beschriebenen Luftreinigungseinrichtung oder einer Ausführungsform davon zur Reinigung der Umluft und/oder Abluft einer Tiermastanlage. Furthermore, the above-mentioned object is achieved according to the invention by using the air cleaning device described above or an embodiment thereof for cleaning the circulating air and/or exhaust air of an animal fattening facility.
Die Luftreinigungseinrichtung kann beispielsweise in Form eines Anbaus oder Aufbaus an die Tiermastanlage angeschlossen sein. Zum Beispiel ist es denkbar, die Luftreinigungseinrichtung in einem Container unterzubringen, der außen an einer Tiermastanlage aufgestellt werden kann. Weiterhin ist es denkbar, die Luftreinigungseinrichtung direkt in dem Gebäude der Tiermastanlage unterzubringen. The air purification device can be connected to the animal fattening facility, for example, in the form of an extension or superstructure. For example, it is conceivable to accommodate the air cleaning device in a container that can be set up outside of an animal fattening facility. Furthermore, it is conceivable to accommodate the air cleaning device directly in the building of the animal fattening facility.
Mit der Luftreinigungseinrichtung kann die Abluft einer Tiermastanlage gereinigt werden, so dass die Umgebung der Tiermastanlage vor belastenden Inhaltsstoffen wie zum Beispiel Ammoniak bzw. vor Geruchsbelästigung geschützt wird. Auf diese Weise lassen sich Emissionsauflagen für die Abluft besser erfüllen. With the air purification device, the exhaust air from an animal fattening facility can be cleaned so that the environment of the animal fattening facility is protected from harmful substances such as ammonia or from unpleasant odours. In this way, emission requirements for the exhaust air can be better met.
Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Reinigung der Luft aus einer Tiermastanlage von schädlichen Inhaltsstoffen, Keimen und/oder Gerüchen in der mit plasmaaktiviertem Wasser betriebenen Luftreinigungseinrichtung ausreichend gut funktioniert, so dass die gereinigte Luft der Tiermastanlage wieder zugeführt werden kann und somit ein Umluftbetrieb möglich ist. Auf diese Weise können die an die Umgebung abzuleitende Abluft und damit eine Geruchsbelästigung der Umgebung weiter reduziert werden. In addition, it was found that the cleaning of the air from an animal fattening facility from harmful ingredients, germs and/or odors works sufficiently well in the air purification device operated with plasma-activated water, so that the cleaned air can be fed back to the animal fattening facility and thus recirculation of the air is possible . In this way, the to the Environment to be derived exhaust air and thus an odor nuisance in the area can be further reduced.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Luftreinigungseinrichtung, der Tiermastanlage und der Verwendung beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils unabhängig sowohl für die Luftreinigungseinrichtung, für die Tiermastanlage als auch für die Verwendung gelten. Darüber hinaus können die einzelnen Ausführungsformen untereinander kombiniert werden. Various embodiments of the air cleaning device, the animal fattening facility and the use are described below, with the individual embodiments each independently applying to the air cleaning device, to the animal fattening facility and to the use. In addition, the individual embodiments can be combined with one another.
Bei einer Ausführungsform weist die Herstellungseinheit einen Aktivierungsraum zur Aufnahme eines Wasservolumens und eine Plasmaquelle zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms mittels elektrischer Entladung in einem Arbeitsgas auf, wobei die Plasmaquelle derart an den Aktivierungsraum angeschlossen ist, dass ein mit der Plasmaquelle erzeugter reaktiver Gasstrom in den Aktivierungsraum eingeleitet wird. Auf diese Weise kann flüssiges Wasser bzw. eine wässrige Lösung im Aktivierungsraum mit einem reaktiven Gasstrom beaufschlagt werden, so dass sich darin reaktive Spezies anreichern und auf diese Weise plasmaaktiviertes Wasser hergestellt wird. In one embodiment, the production unit has an activation space for accommodating a volume of water and a plasma source for generating a reactive gas flow by means of electrical discharge in a working gas, the plasma source being connected to the activation space in such a way that a reactive gas flow generated with the plasma source is introduced into the activation space will. In this way, liquid water or an aqueous solution in the activation space can be subjected to a reactive gas stream, so that reactive species accumulate therein and plasma-activated water is produced in this way.
Bei einer Ausführungsform ist die Plasmaquelle der Herstellungseinheit dazu eingerichtet, den reaktiven Gasstrom mittels einer bogenartigen elektrischen Entladung, insbesondere einer hochfrequenten bogenartigen Entladung, in einem Arbeitsgas zu erzeugen. In one embodiment, the plasma source of the production unit is set up to generate the reactive gas flow in a working gas by means of an arc-type electrical discharge, in particular a high-frequency arc-type discharge.
Auf diese Weise kann in dem Gasstrom eine hohe Konzentration bestimmter reaktiver Spezies erzeugt werden, wie Stickoxide und/oder vollständig oder teilweise ionisierte oder angeregte Atome oder Moleküle. Insbesondere werden durch eine hochfrequente bogenartige Entladung vermehrt Stickoxide erzeugt, insbesondere bei der Verwendung von Luft als Arbeitsgas. Durch die Verwendung eines solchen reaktiven Gasstroms zur Herstellung des plasmaaktivierten Wassers kann die Bildung von salpetriger Säure oder Salpetersäure in der Flüssigkeit erreicht werden, die beim Versprühen des plasmaaktivierten Wassers in der Behandlungskammer insbesondere mit dem Ammoniak in der Luft reagieren, z.B. zu Ammoniumnitrat, und dadurch die Ammoniakkonzentration der Luft reduzieren. Darüber hinaus führt die salpetrige Säure und/oder Salpetersäure zu einem niedrigen pH-Wert des plasmaaktivierten Wassers, wodurch eine gute Desinfektionswirkung erzielt wird, so dass auch Keime, wie zum Beispiel Bakterien, Viren, Sporen oder Pilze, in der zu reinigenden Luft abgetötet werden. Zur Erzeugung der bogenartigen elektrischen Entladung sind insbesondere mindestens zwei Elektroden vorgesehen sowie eine Spannungsquelle, um die Elektroden mit einer hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen. Die hochfrequente Hochspannung zur Erzeugung einer hochfrequenten bogenartigen Entladung weist insbesondere eine Spannungsstärke im Bereich von 1 - 100 kV, vorzugsweise 1 - 50 kV, weiter bevorzugt 10 - 50 kV, und eine Frequenz von 1 - 300 kHz, insbesondere 1 - 100 kHz, vorzugsweise 10 - 100 kHz, weiter bevorzugt 10 - 50 kHz, auf. In this way, a high concentration of certain reactive species can be generated in the gas stream, such as nitrogen oxides and/or fully or partially ionized or excited atoms or molecules. In particular, nitrogen oxides are increasingly generated by a high-frequency arc-like discharge, in particular when air is used as the working gas. By using such a reactive gas stream to produce the plasma-activated water, the formation of nitrous acid or nitric acid can be achieved in the liquid, which react in particular with the ammonia in the air when the plasma-activated water is sprayed in the treatment chamber, eg to form ammonium nitrate, and thereby reduce the ammonia concentration in the air. In addition, the nitrous acid and/or nitric acid leads to a low pH value in the plasma-activated water, which achieves a good disinfection effect, so that germs such as bacteria, viruses, spores or fungi are also killed in the air to be cleaned . In order to generate the arc-like electrical discharge, at least two electrodes are provided, in particular, as well as a voltage source in order to apply a high-frequency high voltage to the electrodes. The high-frequency high voltage for generating a high-frequency arc-like discharge has in particular a voltage strength in the range of 1-100 kV, preferably 1-50 kV, more preferably 10-50 kV, and a frequency of 1-300 kHz, in particular 1-100 kHz, preferably 10 - 100 kHz, more preferably 10 - 50 kHz.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle dazu eingerichtet ist, den reaktiven Gasstrom mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einemIn a further embodiment, the plasma source is set up to discharge the reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge in one
Arbeitsgas zu erzeugen. Durch eine dielektrisch behinderte Entladung können in dem Gasstrom sehr hohe Konzentrationen bestimmter reaktiver Spezies, insbesondere Ozon, erzeugt werden. Durch die Verwendung eines solchen reaktiven Gasstroms zur Herstellung des plasmaaktivierten Wassers kann die Bildung von Hydroxylradikalen in der Flüssigkeit bewirkt werden, die eine gute Desinfektionswirkung bewirken, so dass Keime, wie zum Beispiel Bakterien, Viren, Sporen oder Pilze, in der zu reinigenden Luft abgetötet werden können. to generate working gas. Very high concentrations of certain reactive species, in particular ozone, can be generated in the gas stream by a dielectric barrier discharge. By using such a reactive gas flow to produce the plasma-activated water, the formation of hydroxyl radicals in the liquid can be brought about, which cause a good disinfection effect, so that germs such as bacteria, viruses, spores or fungi are killed in the air to be cleaned can become.
Zur Erzeugung der dielektrisch behinderten Entladung können insbesondere mindestens zwei Elektroden und ein dazwischen angeordnetes Dielektrikum vorgesehen sein, das eine direkte elektrische Entladung zwischen den zwei Elektroden behindert. Vorzugsweise ist eine der Elektroden geerdet. Weiterhin ist insbesondere eine Spannungsquelle vorgesehen, um die Elektroden mit einer hochfrequenten Hochspannung zu beaufschlagen, beispielsweise mit einer Spannungsstärke im Bereich von 5 bis 15 kV und einer Spannungsfrequenz im Bereich von 7,5 bis 25 kHz, insbesondere 13 bis 14 kHz. To generate the dielectric barrier discharge, at least two electrodes and a dielectric arranged between them can be provided, in particular, which causes a direct electrical discharge between the two electrodes obstructed. Preferably one of the electrodes is grounded. Furthermore, a voltage source is provided in particular to apply a high-frequency high voltage to the electrodes, for example with a voltage strength in the range from 5 to 15 kV and a voltage frequency in the range from 7.5 to 25 kHz, in particular 13 to 14 kHz.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle dazu eingerichtet, den reaktiven Gasstrom mittels einer bogenartigen Entladung in einem Arbeitsgas und mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einem Arbeitsgas zu erzeugen. Zu diesem Zweck kann die Plasmaquelle zum Beispiel eine erste Plasmadüse zurIn a further embodiment, the plasma source is set up to generate the reactive gas flow by means of an arc-like discharge in a working gas and by means of a dielectric barrier discharge in a working gas. For this purpose, the plasma source, for example, a first plasma nozzle
Erzeugung eines ersten reaktiven Gasstroms mittels einer bogenartigen Entladung in einem Arbeitsgas und eine zweite Plasmadüse zur Erzeugung eines zweiten reaktiven Gasstroms mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einem Arbeitsgas aufweisen. Die erste und zweite Plasmadüse können zum Beispiel abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden. Generating a first reactive gas stream by means of an arc-like discharge in a working gas and having a second plasma nozzle for generating a second reactive gas stream by means of a dielectric barrier discharge in a working gas. For example, the first and second plasma nozzles may be operated alternately or simultaneously.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist in dem Aktivierungsraum ein Tellerbelüfter oder ein Belüftungselement aus porösem Material angeordnet und die Plasmaquelle ist derart an den Aktivierungsraum angeschlossen, dass der reaktive Gasstrom durch den Tellerbelüfter oder durch das Belüftungselement geleitet wird. In a further embodiment, a disk aerator or an aeration element made of porous material is arranged in the activation space and the plasma source is connected to the activation space in such a way that the reactive gas stream is passed through the disk aerator or aeration element.
Ein Tellerbelüfter weist typischerweise ein, zum Beispiel flächiges, gasdurchlässiges, Element, beispielsweise mit einer Vielzahl, insbesondere hunderter oder tausender, kleiner Öffnungen auf, durch die der reaktive Gasstrom in Form kleiner Bläschen mit entsprechend großer Oberfläche im Verhältnis zum Volumen in die Flüssigkeit gelangt und dadurch stark mit dieser wechselwirkt. Eine ähnlich starke Wechselwirkung wird durch die Verwendung eines Belüftungselements aus porösem Material, zum Beispiel aus poröser Keramik mit dessen großer innerer Oberfläche erreicht. Eine geeignete Herstellungseinheit mit einem Tellerbelüfter ist beispielsweise aus der EP 3 470364 Al bekannt. Bei einer Ausführungsform ist an dem Luftauslass eine Ablufteinrichtung zum Ablassen der durch den Luftauslass strömenden Luft in die Atmosphäre angeschlossen. Auf diese Weise kann die Luftreinigungseinrichtung im Abluftbetrieb betrieben werden. Die Ablufteinrichtung kann beispielsweise einen Schornstein und/oder weitere Filter zur weiteren Reinigung der Luft vor dem Ablassen in die Atmosphäre umfassen. A disc aerator typically has, for example, a flat, gas-permeable element, for example with a large number, in particular hundreds or thousands, of small openings through which the reactive gas flow enters the liquid in the form of small bubbles with a correspondingly large surface area in relation to the volume and thereby interacting strongly with it. A similarly strong interaction is achieved by using an aeration element made of porous material, for example porous ceramic with its large inner surface. A suitable production unit with a disc aerator is known, for example, from EP 3 470364 A1. In one embodiment, an exhaust air device for venting the air flowing through the air outlet into the atmosphere is connected to the air outlet. In this way, the air cleaning device can be operated in exhaust air mode. The exhaust air device can, for example, comprise a chimney and/or further filters for further cleaning of the air before it is released into the atmosphere.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist an dem Luftauslass eine Rückführeinrichtung zum Rückführen der durch den Luftauslass strömenden Luft in den Raum angeschlossen. Auf diese Weise kann die Luftreinigungseinrichtung im Umluftbetrieb betrieben werden, so dass die gereinigte Luft wieder dem Innenraum der Tiermastanlage zugeführt werden kann. Die Rückführeinrichtung kann weitere Filter zur weiteren Reinigung der Umluft aufweisen. Die Rückführeinrichtung kann beispielsweise mit einer Belüftungseinrichtung der Tiermastanlage verbunden sein. In a further embodiment, a recirculation device for recirculating the air flowing through the air outlet into the room is connected to the air outlet. In this way, the air cleaning device can be operated in air recirculation mode, so that the cleaned air can be fed back into the interior of the animal fattening facility. The recirculation device can have additional filters for further cleaning of the circulating air. The return device can, for example, be connected to a ventilation device of the animal fattening facility.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Sprühvorrichtung im Bereich einer Decke der Behandlungskammer angeordnet. Insbesondere kann die Sprühvorrichtung eine Mehrzahl an einer Decke der Behandlungskammer angeordnete Düsen aufweisen. Durch die Anordnung der Sprühvorrichtung an der Decke fallen die Tropfen des versprühten plasmaaktivierten Wassers durch die Erdanziehung von der Sprühvorrichtung weg, so dass sich durch die Reinigung der Luft in den Wassertropfen bildende Verbindungen, zum Beispiel Ammoniumnitrat, nicht auf der Sprühvorrichtung niederschlagen. In a further embodiment, the spray device is arranged in the area of a ceiling of the treatment chamber. In particular, the spray device can have a plurality of nozzles arranged on a ceiling of the treatment chamber. Due to the arrangement of the spray device on the ceiling, the drops of the sprayed plasma-activated water fall away from the spray device due to gravity, so that compounds forming in the water droplets due to the purification of the air, such as ammonium nitrate, do not condense on the spray device.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind der Lufteinlass und der Luftauslass so angeordnet, dass die Luft zumindest abschnittsweise von unten nach oben durch die Behandlungskammer strömt. Auf diese Weise treffen die nach unten fallenden Tropfen des plasmaaktivierten Wassers und die zu reinigende Luft in Gegenrichtung aufeinander. Auf diese Weise kann eine bessere Reinigungswirkung erreicht werden. Weiterhin wird eine Verunreinigung der Sprühvorrichtung durch die Luft reduziert, da die Luft erst nach Durchlaufen der Behandlungskammer in den Bereich der Sprühvorrichtung gelangt. In a further embodiment, the air inlet and the air outlet are arranged in such a way that the air flows at least in sections through the treatment chamber from bottom to top. In this way, the falling drops of plasma-activated water and the air to be cleaned meet in the opposite direction. In this way, a better cleaning effect can be achieved. Furthermore, airborne contamination of the sprayer is reduced, as the air only reaches the area of the spray device after it has passed through the treatment chamber.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Luftreinigungseinrichtung einen Ventilator auf, um Luft vom Lufteinlass zum Luftauslass durch die Behandlungskammer zu transportieren. Der Ventilator kann zum Beispiel am Lufteinlass vorgesehen sein, um Luft in die Behandlungskammer einzublasen. Der Ventilator kann auch am Luftauslass vorgesehen sein, um Luft in die Behandlungskammer einzusaugen. Mit dem Ventilator kann insbesondere der Durchsatz der Luftreinigungseinrichtung eingestellt werden. In a further embodiment, the air cleaning device has a fan to transport air from the air inlet to the air outlet through the treatment chamber. For example, the fan can be provided at the air inlet to blow air into the treatment chamber. The fan can also be provided at the air outlet to draw air into the treatment chamber. In particular, the throughput of the air cleaning device can be adjusted with the fan.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Luftreinigungseinrichtung einen Schmutzfilter zum Vorreinigen der Luft auf, wobei die Sprühvorrichtung in Strömungsrichtung hinter dem Schmutzfilter angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Luft von grobem Schmutz, wie zum Beispiel Stroh und dergleichen gereinigt werden, bevor sie in die Behandlungskammer gelangt. Auf diese Weise wird eine übermäßige Verunreinigung der Behandlungskammer reduziert, so dass Reinigungsintervalle verlängert werden können. In a further embodiment, the air cleaning device has a dirt filter for pre-cleaning the air, with the spray device being arranged downstream of the dirt filter in the direction of flow. In this way, coarse dirt, such as straw and the like, can be cleaned from the air before it enters the treatment chamber. In this way, excessive contamination of the treatment chamber is reduced, so that cleaning intervals can be extended.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Luftreinigungseinrichtung einen, insbesondere bodenseitigen, Auffangbereich zum Auffangen des plasmaaktiviertert Wassers auf. Auf diese Weise kann das in der Behandlungskammer versprühte plasmaaktivierte Wasser gezielt gesammelt und abgeführt werden. In a further embodiment, the air purification device has a collection area, in particular on the bottom, for collecting the plasma-activated water. In this way, the plasma-activated water sprayed in the treatment chamber can be collected and discharged in a targeted manner.
Vorzugsweise weist die Luftreinigungseinrichtung eine Abführleitung zum Abführen des plasmaaktivierten Wassers aus dem Auffangbereich auf. Auf diese Weise kann das durch die Reinigung der Luft mit Verbindungen wie zum Beispiel Ammoniumnitrat oder anderen Verunreinigungen angereicherte Wasser gezielt abgeführt und ein vorzeitiges Verunreinigen der Behandlungskammer verhindert werden. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Luftreinigungseinrichtung eine Wasserkreislaufführung auf, die dazu eingerichtet ist, das aus dem Auffangbereich abgeführte plasmaaktivierte Wasser wieder der Sprühvorrichtung zuzuführen. Es wurde festgestellt, dass das plasmaaktivierte Wasser nach einmaligem Versprühen nicht notwendigerweise entsorgt werden muss, sondern wiederverwendet werden kann, so dass Wasser eingespart wird. Insbesondere wurde festgestellt, dass das plasmaaktivierte Wasser nach einmaligem Versprühen in der Behandlungskammer weiterhin reaktive Spezies enthält, die für ein weiteres Versprühen ausreichend sein können. The air purification device preferably has a discharge line for discharging the plasma-activated water from the collection area. In this way, the water enriched by cleaning the air with compounds such as ammonium nitrate or other impurities can be removed in a targeted manner and premature contamination of the treatment chamber can be prevented. In a further embodiment, the air cleaning device has a water circuit which is set up to feed the plasma-activated water discharged from the collection area back to the spray device. It was found that the plasma-activated water does not necessarily have to be disposed of after being sprayed once, but can be reused, so that water is saved. In particular, it has been found that after a single spray in the treatment chamber, the plasma-activated water still contains reactive species that may be sufficient for further spraying.
Die Wasserkreislaufführung kann dazu eingerichtet sein, das aus dem Auffangbereich abgeführte plasmaaktivierte Wasser über ein oder mehrere Tanks und/oder einen oder mehrere Filter wieder der Sprühvorrichtung zuzuführen. Insbesondere kann ein Filter zur Reinigung des plasmaaktivierten Wassers von Schmutzteilchen vorgesehen sein, die die Sprühvorrichtung auf Dauer verstopfen könnten. The water circuit can be set up to feed the plasma-activated water removed from the collection area back to the spray device via one or more tanks and/or one or more filters. In particular, a filter can be provided to clean the plasma-activated water of dirt particles that could permanently clog the spray device.
Die Wasserkreislaufführung kann dazu eingerichtet sein, das aus dem Auffangbereich abgeführte plasmaaktivierte Wasser mit frischem plasmaaktiviertem Wasser zu versetzen und/oder zumindest teilweise durch die Herstellungseinrichtung zu führen. Auf diese Weise kann die Reinigungswirkung des mehrfach verwendeten plasmaaktivierten Wassers wieder erhöht werden. The water circuit can be set up to add fresh plasma-activated water to the plasma-activated water removed from the collection area and/or to conduct it at least partially through the production facility. In this way, the cleaning effect of the repeatedly used plasma-activated water can be increased again.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Luftreinigungseinrichtung einen Produktionstank und einen Betrieb stank auf, wobei die Herstellungseinheit an den Produktionstank angeschlossen ist, so dass das von der Herstellungseinheit hergestellte plasmaaktivierte Wasser in den Produktionstank geleitet wird, wobei die Sprühvorrichtung an den Betriebstank angeschlossen ist, so dass die Sprühvorrichtung aus dem Betriebstank mit plasmaaktiviertem Wasser versorgt wird, und wobei eine Befüllvorrichtung zum Befüllen des Betrieb stanks aus dem Produktionstank vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Produktion von plasmaaktiviertem Wasser vom eigentlichen Betrieb der Luftreinigungseinrichtung entkoppelt werden. Dies ist insbesondere bei einer Wasserkreislaufführung gemäß einer zuvor beschriebenen Ausführungsform vorteilhaft, die vorzugsweise über den Betriebstank geführt wird, so dass das aus dem Auffangbereich abgeführte plasmaaktivierte Wasser nicht direkt mit der Herstellungseinheit in Kontakt kommt, wodurch deren Verunreinigung vermieden wird. In a further embodiment, the air purification device has a production tank and an operating tank, with the production unit being connected to the production tank so that the plasma-activated water produced by the production unit is fed into the production tank, with the spray device being connected to the operating tank so that the spraying device is supplied with plasma-activated water from the operating tank, and a filling device for filling the operating tank from the production tank is provided. In this way, the production of plasma-activated water can be decoupled from the actual operation of the air cleaning device. This is particularly advantageous in a water circuit according to an embodiment described above, which is preferably routed via the service tank, so that the plasma-activated water discharged from the collection area does not come into direct contact with the production unit, thereby avoiding contamination.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Luftreinigungseinrichtung für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise eine Woche, über den Betriebstank zu betreiben, optional bei gelegentlicher Zuführung einer Menge an frischem plasmaaktiviertem Wasser, und nach Ablauf der Zeitdauer den Inhalt des Betriebstanks vollständig durch frisches plasmaaktiviertes Wasser aus dem Produktionstank zu ersetzen. For example, it can be provided that the air purification device is operated via the operating tank for a specific period of time, for example a week, optionally with the occasional supply of fresh plasma-activated water, and after the period of time has elapsed, the contents of the operating tank are completely flushed with fresh plasma-activated water from the production tank to replace.
Die Herstellungseinheit kann beispielsweise kontinuierlich und unabhängig vom Betrieb oder Durchsatz der übrigen Luftreinigungsanlage betrieben werden, bis der Produktionstank mit frischem plasmaaktiviertem Wasser gefüllt ist. Auf diese Weise kann das frische plasmaaktivierte Wasser mit der Herstellungseinheit erzeugt und im Produktionstank bevorratet werden, während die übrige Luftreinigungseinrichtung mit dem plasmaaktivierten Wasser im Betriebstank betrieben wird. Dies ermöglicht einen Austausch des plasmaaktivierten Wassers im Betriebstank durch frisches pl as m aakti vi ertes Wasser ohne zeitliche Verzögerungen durch die Herstellung von plasmaaktiviertem Wasser. For example, the production unit can be operated continuously and independently of the operation or throughput of the rest of the air cleaning system until the production tank is filled with fresh plasma-activated water. In this way, the fresh plasma-activated water can be produced with the production unit and stored in the production tank, while the rest of the air cleaning device is operated with the plasma-activated water in the operating tank. This enables the plasma-activated water in the service tank to be replaced with fresh plasma-activated water without delays in the production of plasma-activated water.
Weitere Merkmale und Vorteile der Luftreinigungseinrichtung, der Tiermastanlage und der Verwendung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Further features and advantages of the air cleaning device, the animal fattening facility and the use result from the following description of exemplary embodiments, reference being made to the attached drawing.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Plasmaquelle in Form einer Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls mittels einer bogenartigen Entladung, Show in the drawing 1 shows a plasma source in the form of a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma jet by means of an arc-like discharge,
Fig. 2 eine Plasmaquelle in Form einer Düse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms mittels dielektrisch behinderter Entladung, 2 shows a plasma source in the form of a nozzle for generating a reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge,
Fig. 3 eine Herstellungseinheit zur Herstellung von plasmaaktiviertem Wasser, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Luftreinigungseinrichtung, Fig. 5 die Luftreinigungseinrichtung aus Fig. 4 in einer Installationssituation sowie ein Ausführungsbeispiel der Tiermastanlage sowie der Verwendung der Luftreinigungseinrichtung und 3 shows a production unit for producing plasma-activated water, FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the air cleaning device, FIG. 5 shows the air cleaning device from FIG
Fig. 6 die Luftreinigungseinrichtung aus Fig. 4 in einer weiteren Installationssituation sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tiermastanlage sowie der Verwendung der Luftreinigungseinrichtung. FIG. 6 shows the air cleaning device from FIG. 4 in a further installation situation and a further exemplary embodiment of the animal fattening facility and the use of the air cleaning device.
Fig. 1 zeigt in schematischer Schnittansicht eine Plasmaquelle 2 in Form einer Plasmadüse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms 26 in Form eines atmosphärischen Plasmastrahls mittels einer bogenartigen Entladung, 1 shows a schematic sectional view of a plasma source 2 in the form of a plasma nozzle for generating a reactive gas stream 26 in the form of an atmospheric plasma jet by means of an arc-like discharge,
Die Plasmadüse 2 weist ein Düsenrohr 4 aus Metall auf, das sich konisch zu einer Düsenöffnung 6 verjüngt. An dem der Düsenöffnung 6 entgegen gesetzten Ende weist das Düsenrohr 4 eine Dralleinrichtung 8 mit einem Lufteinlass 10 für einen Gasstrom 23, insbesondere eines Arbeitsgases, beispielsweise Luft oder Stickstoff, auf. The plasma nozzle 2 has a metal nozzle tube 4 which tapers conically to form a nozzle opening 6 . At the end opposite the nozzle opening 6, the nozzle tube 4 has a swirl device 8 with an air inlet 10 for a gas flow 23, in particular a working gas, for example air or nitrogen.
Eine Zwischenwand 12 der Dralleinrichtung 8 weist einen Kranz von schräg in Umfangsrichtung angestellten Bohrungen 14 auf, durch die der Gasstrom verdraht wird. Der stromabwärtige, konisch verjüngte Teil des Düsenrohres wird deshalb von dem Gasstrom in der Form eines Wirbels 16 durchströmt, dessen Kern auf der Längsachse des Düsenrohres verläuft. An der Unterseite der Zwischenwand 12 istAn intermediate wall 12 of the twisting device 8 has a ring of bores 14 which are inclined in the circumferential direction and through which the gas flow is wired. The downstream, conically tapered part of the nozzle tube is therefore of flows through the gas stream in the form of a vortex 16, the core of which runs on the longitudinal axis of the nozzle tube. At the bottom of the intermediate wall 12 is
; mittig eine Innenelektrode 18 angeordnet, die koaxial in Richtung des verjüngten Abschnittes in das Düsenrohr hineinragt. Die Elektrode 18 ist elektrisch mit der 5 Zwischenwand 12 und den übrigen Teilen der Dralleinrichtung 8 verbunden. Die Dralleinrichtung 8 ist durch ein Keramik- oder Quarzglasrohr 20 elektrisch gegen das Düsenrohr 4 isoliert. Über die Dralleinrichtung 8 wird an die Elektrode 18 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, die von einem Transformator 22 erzeugt wird. Der Lufteinlass 10 wird über eine nicht gezeigte Leitung mit einem Gasstrom 23 10 versorgt. Das Düsenrohr 4 ist geerdet. Durch die angelegte Spannung wird eine; An inner electrode 18 is arranged in the center and protrudes coaxially into the nozzle tube in the direction of the tapered section. The electrode 18 is electrically connected to the intermediate wall 12 and the remaining parts of the swirl device 8 . The twisting device 8 is electrically insulated from the nozzle tube 4 by a ceramic or quartz glass tube 20 . A high-frequency high voltage, which is generated by a transformer 22 , is applied to the electrode 18 via the twisting device 8 . The air inlet 10 is supplied with a gas flow 23 10 via a line which is not shown. The nozzle tube 4 is grounded. The applied voltage creates a
Hochfrequenzentladung in der Form eines Lichtbogens 24 zwischen der Elektrode 18 und dem Düsenrohr 4 erzeugt. High-frequency discharge in the form of an arc 24 is generated between the electrode 18 and the nozzle tube 4.
Die Begriffe „Lichtbogen", „Bogenentladung" bzw „bogenartige Entladung" werden 15 vorliegend als phänomenologische Beschreibung der Entladung verwendet, da die Entladung in Form eines Lichtbogens auftritt. Der Begriff „Lichtbogen" wird anderweitig auch als Entladungsform bei Gleichspannungsentladungen mit im Wesentlichen konstanten Spannungswerten verwendet. Vorliegend handelt es sich jedoch um eine Hochfrequenzentladung in Form eines Lichtbogens, also um eine 20 hochfrequente, bogenartige Entladung. The terms "arc", "arc discharge" or "arc-like discharge" are used herein as a phenomenological description of the discharge, since the discharge occurs in the form of an arc. The term "arc" is also used elsewhere as a form of discharge in DC discharges with essentially constant voltage values used. In the present case, however, it is a high-frequency discharge in the form of an arc, ie a high-frequency, arc-like discharge.
Aufgrund der drallförmigen Strömung des Arbeitsgases wird dieser Lichtbogen jedoch im Wirbelkern auf der Achse des Düsenrohres 4 kanalisiert, so dass er sich erst im Bereich der Düsenöffnung 6 zur Wand des Düsenrohres 4 verzweigt. Das Arbeitsgas, 25 das im Bereich des Wirbelkerns und damit in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens 24 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit rotiert, kommt mit dem Lichtbogen in innige Berührung und wird dadurch zum Teil in den Plasmazustand überführt, so dass ein atmosphärischer Plasmastrahl 26 durch die Düsenöffnung 6 aus der Plasmadüse 2 austritt. However, due to the swirling flow of the working gas, this arc is channeled in the vortex core on the axis of the nozzle tube 4 so that it only branches in the area of the nozzle opening 6 to the wall of the nozzle tube 4 . The working gas 25, which rotates at high flow speed in the area of the vortex core and thus in the immediate vicinity of the arc 24, comes into intimate contact with the arc and is thereby partially converted into the plasma state, so that an atmospheric plasma jet 26 emerges through the nozzle opening 6 of the plasma nozzle 2 exits.
30 Fig. 2 zeigt in perspektivischer schematischer Schnittansicht eine weitere Plasmaquelle 32 in Form einer Düse zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms mittels dielektrisch behinderter Entladung. Die Düse 32 weist ein Düsenrohr 34 aus Metall auf, an dessen stromaufwärtsseitigem Ende 35 ein Verteilerkopf 36 mit einem Einlass 37 für einen Gasstrom 38, zum Beispiel Luft, und mit einem ringförmigen Verteilerkanal 40 angeordnet ist. Am . gegenüberliegenden stromabwärtsseitigen Ende 42 des Düsenrohrs 34 ist eine Auslassdüse 44 mit einer Düsenöffnung 46 angeordnet, aus der im Betrieb der mit reaktiven Spezies angereicherte reaktive Gasstrom 38 austritt. 30 FIG. 2 shows a perspective schematic sectional view of a further plasma source 32 in the form of a nozzle for generating a reactive gas flow by means of a dielectric barrier discharge. The nozzle 32 has a nozzle tube 34 made of metal, at the upstream end 35 of which a distributor head 36 with an inlet 37 for a gas flow 38, for example air, and with an annular distributor channel 40 is arranged. At the . An outlet nozzle 44 with a nozzle opening 46 is arranged at the opposite downstream end 42 of the nozzle tube 34, from which the reactive gas flow 38 enriched with reactive species emerges during operation.
Vom Verteilerkopf 36 erstreckt sich ein Keramikrohr 48 derart durch das Düsenrohr 34 bis in die Auslassdüse 44, dass sich von dem Verteilerkanal 40 ein ringförmiger Entladungskanal 50 zwischen dem Düsenrohr 34 und dem Keramikrohr 48 bis zur Auslassdüse 44 erstreckt. Anstelle eines Keramikrohrs kommt zum Beispiel auch ein Rohr aus Quarzglas in Betracht. A ceramic tube 48 extends from the distributor head 36 through the nozzle tube 34 into the outlet nozzle 44 in such a way that an annular discharge channel 50 extends from the distributor channel 40 between the nozzle tube 34 and the ceramic tube 48 to the outlet nozzle 44 . Instead of a ceramic tube, a tube made of quartz glass can also be considered, for example.
Auf der Innenseite des Keramikrohrs 48 ist eine rohrförmige Hochspannungselektrode 52 aus Metall angeordnet, die über ein Hochspannungskabel 54 mit einem Transformator 56 verbunden ist, mit dem zwischen der Hochspannungselektrode 52 und dem als Gegenelektrode wirkenden, geerdeten Düsenrohr 34 eine hochfrequente Hochspannung angelegt werden kann. Anstelle einer rohrförmigen Hochspannungselektrode 52 kommt zum Beispiel auch eine anders geformte Hochspannungselektrode in Betracht, beispielsweise in Form eines gerundeten Blechs. A tubular high-voltage electrode 52 made of metal is arranged on the inside of the ceramic tube 48, which is connected via a high-voltage cable 54 to a transformer 56, with which a high-frequency high voltage can be applied between the high-voltage electrode 52 and the grounded nozzle tube 34 acting as a counter-electrode. Instead of a tubular high-voltage electrode 52, a differently shaped high-voltage electrode can also be considered, for example in the form of a rounded sheet metal.
Im Keramikrohr 48 sind isolierende Stopfen 58 angeordnet, die die Hochspannungselektrode 52 einschließen und weiterhin verhindern, dass Arbeitsgas in den Bereich der Hochspannungselektrode 52 strömt oder durch das Keramikrohr 48 aus der Düse 32 herausströmt. Weiterhin ist ein Dichtungsring 60 in eine ringförmige Nut 62 am Verteilerkopf 36 eingesetzt, die den Verteilerkopf 36 zum Keramikrohr 48 abdichtet. Insulating plugs 58 are arranged in the ceramic tube 48 and enclose the high-voltage electrode 52 and further prevent the working gas from flowing into the area of the high-voltage electrode 52 or from flowing out of the nozzle 32 through the ceramic tube 48 . Furthermore, a sealing ring 60 in a annular groove 62 used on the distributor head 36, which seals the distributor head 36 to the ceramic tube 48.
Um das Düsenrohr 34 kann eine Kühlmittelleitung 64 vorgesehen sein, durch die im Betrieb ein Kühlmittel zur Kühlung des Düsenrohrs 34 geleitet werden kann. Die Kühlmittelleitung 64 kann zum Beispiel wie dargestellt spiralförmig um das Düsenrohr 34 verlaufen. A coolant line 64 can be provided around the nozzle tube 34, through which a coolant for cooling the nozzle tube 34 can be conducted during operation. For example, the coolant line 64 may spiral around the nozzle tube 34 as shown.
Im Betrieb wird ein Gasstrom 38 durch den Einlass 37 in den Verteilerkopf 36 eingeleitet, so dass der Gasstrom 38 durch den ringförmigen Entladungskanal 50 strömt. In operation, a gas stream 38 is introduced into the header 36 through the inlet 37 such that the gas stream 38 flows through the annular discharge passage 50 .
Mit dem Transformator 56 wird zwischen der Hochspannungselektrode 52 und dem Düsenrohr 34 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, so dass es im Entladungskanal 50 im Bereich der Hochspannungselektrode 52 zu dielektrisch behinderten Entladungen kommt, durch die in dem dort strömenden Gasstrom 38 reaktive Spezies, insbesondere Ozon, erzeugt werden. A high-frequency high voltage is applied between the high-voltage electrode 52 and the nozzle tube 34 with the transformer 56, so that dielectrically impeded discharges occur in the discharge channel 50 in the region of the high-voltage electrode 52, as a result of which reactive species, in particular ozone, are generated in the gas stream 38 flowing there will.
Der mit den reaktiven Spezies angereicherte reaktive Gasstrom 38 tritt aus der Düsenöffnung 46 aus. The reactive gas stream 38 enriched with the reactive species emerges from the nozzle opening 46 .
Figur 3 zeigt eine Herstellungseinheit 70 zur Herstellung von plasmaaktiviertem Wasser in schematischer Schnittansicht. Die Herstellungseinheit 70 umfasst einen Behälter 72, zum Beispiel aus Glas, der einen Aktivierungsraum 74 zur Aufnahme eines Wasservolumens 76 umgibt. Anstelle eines Glaszylinders können auch andersartig geformte Behälter verwendet werden. Weiterhin kann der Behälter zum Beispiel auch aus Kunststoff, vorzugsweise PVC, oder Metall bestehen. Am Boden des Behälters ist ein Tellerbelüfter 78 vorgesehen, der eine Zuleitung 80 für ein Arbeitsgas aufweist sowie ein gasdurchlässiges Element 82. An die Zuleitung 80 ist eine Plasmaquelle 84 zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms derart angeschlossen, dass der aus der Plasmaquelle 84 austretende reaktive Gasstrom 86 über die Zuleitung 80 in den Tellerbelüfter 78 eingeleitet wird. Das gasdurchlässige Element 82 weist eine Vielzahl, insbesondere tausender, kleiner Öffnungen (In der schematischen Darstellung in Fig. 3 sind die Öffnungen übertrieben groß dargestellt.) auf, durch die der reaktive Gasstrom 86 in Form kleiner Bläschen in das Wasservolumen 76 gelangt. Auf diese Weise kommt das im Aktivierungsraum 74 befindliche Wasservolumen 76 in innige Berührung mit dem reaktiven Gasstrom 86 aus der Plasmaquelle 84, sodass die aktiven Spezies im reaktiven Gasstrom 86, insbesondere Ozon und/oder Stickoxide, langlebige reaktive Spezies, insbesondere Hydroxylradikale, Wasserstoffperoxid, salpetrige Säure oder Salpetersäure, in dem Wasservolumen 76 bilden. Auf diese Weise lässt sich plasmaaktiviertes Wasser hersteilen. FIG. 3 shows a production unit 70 for the production of plasma-activated water in a schematic sectional view. The production unit 70 comprises a container 72, for example made of glass, which surrounds an activation space 74 for containing a volume 76 of water. Instead of a glass cylinder, differently shaped containers can also be used. Furthermore, the container can also consist of plastic, preferably PVC, or metal, for example. A disk aerator 78 is provided on the bottom of the container, which has a supply line 80 for a working gas and a gas-permeable element 82. A plasma source 84 for generating a reactive gas stream is connected to the feed line 80 in such a way that the reactive gas stream 86 emerging from the plasma source 84 is introduced via the feed line 80 into the disk aerator 78 . The gas-permeable element 82 has a large number, in particular thousands, of small openings (the openings are shown exaggerated in the schematic illustration in FIG. 3.) through which the reactive gas stream 86 passes into the water volume 76 in the form of small bubbles. In this way, the volume of water 76 in the activation space 74 comes into intimate contact with the reactive gas flow 86 from the plasma source 84, so that the active species in the reactive gas flow 86, in particular ozone and/or nitrogen oxides, long-lived reactive species, in particular hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, nitrous acid or nitric acid, in which water volume 76 form. In this way, plasma-activated water can be produced.
Anstelle des Tellerbelüfters 78 kann im Behälter 72 ein Belüftungselement aus porösem Material, zum Beispiel aus poröser Keramik, angeordnet sein, in den der reaktive Gasstrom 86 über die Zuleitung 80 eingeleitet wird. Durch die große innere Oberfläche eines solchen Belüftungselements kommt es zu einer intensiven Wechselwirkung zwischen reaktivem Gasstrom 86 und Wasser des Wasservolumens 76, wodurch sich ebenfalls plasmaaktiviertes Wasser hersteilen lässt. Instead of the disc aerator 78, an aeration element made of porous material, for example made of porous ceramic, can be arranged in the container 72, into which the reactive gas stream 86 is introduced via the feed line 80. Due to the large inner surface of such an aeration element, there is an intensive interaction between the reactive gas stream 86 and the water in the water volume 76, as a result of which plasma-activated water can also be produced.
Die Plasmaquelle 84 kann insbesondere wie die Plasmaquelle 2 aus Fig. 1 ausgebildet sein. Eine solche Plasmaquelle erzeugt einen reaktiven Gasstrom in Form eines Plasmastrahls 26, der einen recht hohen Gehalt an Stickoxiden sowie teilweise ionisierte Atome und Moleküle aufweist. Die Wechselwirkung eines solchen Gasstroms mit dem Wasservolumen 76 ergibt plasmaaktiviertes Wasser mit einem Gehalt an salpetriger Säure und/oder Salpetersäure. Es wurde festgestellt, dass auf diese Weise erzeugtes plasmaaktiviertes Wasser gut zur Reinigung von Luft aus einer Tiermastanlage eingesetzt werden kann, da Ammoniak in der zu reinigenden Luft durch die im plasmaaktivierten Wasser enthaltene salpetrige Säure bzw. Salpetersäure gebunden wird, beispielsweise zu Ammoniumnitrat, so dass der Ammoniakgehalt in der Luft reduziert wird. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass plasmaaktiviertes Wasser eine desinfizierende Wirkung auf die zu reinigende Luft hat, durch die darin enthaltene Keime abgetötet werden. The plasma source 84 can in particular be designed like the plasma source 2 from FIG. 1 . Such a plasma source generates a reactive gas flow in the form of a plasma jet 26 which has a fairly high content of nitrogen oxides and partially ionized atoms and molecules. The interaction of such a gas flow with the volume of water 76 results in plasma activated water containing nitrous acid and/or nitric acid. It was found that plasma-activated water produced in this way can be used to clean the air from an animal fattening facility, since ammonia in the air to be cleaned is caused by the nitrous acid or nitrous acid contained in the plasma-activated water. Nitric acid is bound, for example to ammonium nitrate, so that the ammonia content in the air is reduced. In addition, it has been shown that plasma-activated water has a disinfecting effect on the air to be cleaned, killing the germs it contains.
Alternativ kann die Plasmaquelle 84 auch wie die Plasmaquelle 32 aus Fig. 2 ausgebildet sein. Eine solche Plasmaquelle erzeugt einen reaktiven Gasstrom 38, der einen recht hohen Gehalt an Ozon sowie ggf. teilweise ionisierte Atomen und Moleküle aufweist. Die Wechselwirkung eines solchen Gasstroms mit dem Wasservolumen 76 ergibt plasmaaktiviertes Wasser mit einem Gehalt an Hydroxylradikalen und ggf. Wasserstoffperoxid. Auch derartiges plasmaaktiviertes Wasser kann zur Reinigung und/oder Desinfektion von Luft aus einer Tiermastanlage eingesetzt werden. Für die Entfernung des Ammoniaks aus der Luft ist in diesem Fall vorzugsweise zusätzlich eine Plasmaquelle wie in Fig. 1 vorgesehen, um ausreichend salpetrige Säure oder Salpetersäure im plasmaaktivierten Wasser zu erzeugen. Alternatively, the plasma source 84 can also be designed like the plasma source 32 from FIG. 2 . Such a plasma source generates a reactive gas stream 38 which has a very high ozone content and possibly partially ionized atoms and molecules. The interaction of such a gas flow with the water volume 76 results in plasma-activated water containing hydroxyl radicals and optionally hydrogen peroxide. Such plasma-activated water can also be used to clean and/or disinfect air from an animal fattening facility. In this case, a plasma source as in FIG. 1 is preferably additionally provided for the removal of the ammonia from the air, in order to generate sufficient nitrous acid or nitric acid in the plasma-activated water.
Entsprechend ist es denkbar, mehrere Plasmaquellen einzusetzen. Zum Beispiel kann neben der Plasmaquelle 84 noch eine weitere Plasmaquelle 85 vorgesehen sein, die einen weiteren reaktiven Gasstrom 87 über die in diesem Fall zum Beispiel ein T- Stück aufweisende Zuleitung 80 zum Tellerbelüfter 78 führt. Insbesondere können verschiedenartige Plasmaquellen eingesetzt werden, um die Beschaffenheit des plasmabehandelten Wassers bedarfsgemäß einzustellen. Wird als Plasmaquelle 84 zum Beispiel eine Plasmaquelle wie die Plasmaquelle 2 aus Fig. 1 und als Plasmaquelle 85 eine Plasmaquelle wie die Plasmaquelle 32 aus Fig. 2 eingesetzt, lässt sich plasmaaktiviertes Wasser hersteilen, das durch die Stickoxide aus der Plasmaquelle 84 einen Gehalt an salpetriger Säure bzw. Salpetersäure und durch das Ozon aus der Plasmaquelle 85 einen Gehalt an Hydroxylradikalen aufweist. Das auf diese Weise erzeugte plasmaaktivierte Wasser hat sich als effektiv erwiesen, um Ammoniak, Gerüche und Keime aus der zu reinigenden Luft zu entfernen. Der reaktive Gasstrom 86 oder, bei mehreren Plasmaquellen, die reaktiven Gasströme 86, 87 werden vorzugsweise gekühlt, bevor sie in den Tellerbelüfter 78 eingeleitet werden. Zu diesem Zweck kann an der Zuleitung zum Beispiel eine Kühlvorrichtung 89, zum Beispiel in Form eines mit einem Rippenkühler versehenen Rohres, aufweisen. Die Temperatur des reaktiven Gasstroms 86 bzw. 87 kann unmittelbar beim Austritt aus der Plasmaquelle 84 bzw. 85 bei mehreren 100 °C liegen, beispielsweise im Bereich von 300 - 400 °C. Durch die Kühlvorrichtung wird der Gasstrom 86 bzw. 87 vorzugsweise auf eine Temperatur unter 100 °C abgekühlt, bevor er in den Tellerbelüfter 78 gelangt. Weiterhin wird bevorzugt so gekühlt, dass die Temperatur des Wasservolumens 76 unterhalb von 50 °C, insbesondere unterhalb von 40 °C bleibt. Accordingly, it is conceivable to use several plasma sources. For example, in addition to the plasma source 84, a further plasma source 85 can be provided, which leads a further reactive gas stream 87 to the disc aerator 78 via the feed line 80, which in this case has a T-piece, for example. In particular, various types of plasma sources can be used in order to adjust the quality of the plasma-treated water as required. If, for example, a plasma source such as plasma source 2 from FIG. 1 is used as plasma source 84 and a plasma source such as plasma source 32 from FIG Acid or nitric acid and by the ozone from the plasma source 85 has a content of hydroxyl radicals. The plasma activated water produced in this way has proven to be effective in removing ammonia, odors and germs from the air to be cleaned. The reactive gas flow 86 or, in the case of several plasma sources, the reactive gas flows 86, 87 are preferably cooled before they are introduced into the disc aerator 78. For this purpose, a cooling device 89 can be provided on the supply line, for example in the form of a tube provided with a ribbed cooler. The temperature of the reactive gas flow 86 or 87 can be several 100° C. immediately upon exit from the plasma source 84 or 85, for example in the range of 300-400° C. The gas stream 86 or 87 is preferably cooled to a temperature below 100° C. by the cooling device before it reaches the disk aerator 78 . Furthermore, it is preferably cooled in such a way that the temperature of the water volume 76 remains below 50.degree. C., in particular below 40.degree.
Um den Anteil des reaktiven Gasstroms 86, der nicht im Wasser 76 gelöst wird, kontrolliert ab führen, insbesondere absaugen zu können, weist der Behälter 72 einen Deckel 88 mit einem Entlüftungsstutzen 90 auf, an dem eine in Fig. 3 nicht dargestellte Absaugeinrichtung angeschlossen sein kann [bei Pfeil 92). In order to be able to discharge the portion of the reactive gas stream 86 that is not dissolved in the water 76 in a controlled manner, in particular to be able to suck it off, the container 72 has a cover 88 with a vent connection 90 to which a suction device (not shown in FIG. 3) can be connected can [at arrow 92).
Weiterhin weist die Herstellungseinheit 70 einen an eine Wasserversorgung 96, zum Beispiel das lokale Wasserversorgungsnetz, angeschlossenen Einlass 94 auf, um den Aktivierungsraum 74 mit Wasser zu befüllen. Furthermore, the production unit 70 has an inlet 94 connected to a water supply 96, for example the local water supply network, in order to fill the activation space 74 with water.
Die Herstellungseinheit 70 weist weiterhin einen Auslass 98 zum Auslass des plasmaaktivierten Wassers aus dem Aktivierungsraum 74 auf. Fig. 4 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel der Luftreinigungseinrichtung für eine Tiermastanlage. The production unit 70 also has an outlet 98 for discharging the plasma-activated water from the activation space 74 . Fig. 4 now shows an embodiment of the air cleaning device for an animal fattening facility.
Die Luftreinigungseinrichtung 110 weist eine Behandlungskammer 112, einen Lufteinlass 114 und einen Luftauslass 116 auf. An der Decke 118 der Behandlungskammer 112 ist eine Sprühvorrichtung 120 mit einer Mehrzahl an Düsen 122 angeordnet, die über eine Zuleitung 124 mit plasmaaktiviertem Wasser 126 als Reinigungsflüssigkeit versorgt werden, das durch die Düsen 122 in der Behandlungskammer 112 versprüht wird. The air cleaning device 110 has a treatment chamber 112 , an air inlet 114 and an air outlet 116 . On the ceiling 118 of the treatment chamber 112, a spray device 120 is arranged with a plurality of nozzles 122, which via a supply line 124 with plasma-activated water 126 as Cleaning liquid to be supplied, which is sprayed through the nozzles 122 in the treatment chamber 112.
Am Boden 128 der Behandlungskammer 112 ist ein Auffangbereich 130 zum Auffangen des in der Behandlungskammer 112 versprühten plasmaaktivierten Wassers 126 vorgesehen mit einer Abführleitung 132 in Form eines an eine Pumpe 134 angeschlossenen Tauchrohrs 136, um das aufgefangene plasmaaktivierte Wasser 126 aus der Behandlungskammer 112 abzuführen. Der Lufteinlass 114 und der Luftauslass 116 sind so angeordnet, dass durch denA collection area 130 for collecting the plasma-activated water 126 sprayed in the treatment chamber 112 is provided on the floor 128 of the treatment chamber 112, with a discharge line 132 in the form of a dip tube 136 connected to a pump 134 in order to discharge the collected plasma-activated water 126 from the treatment chamber 112. The air inlet 114 and the air outlet 116 are arranged so that through the
Lufteinlass 114 einströmende zu reinigende Luft 138 zumindest abschnittsweise von unten nach oben durch die Behandlungskammer 112 zum Luftauslass 116 strömt. Auf diese Weise wird eine effektive Reinigung der Luft erreicht. Der Luftstrom vom Lufteinlass 114 zum Auslass 116 kann durch einen Ventilator 139 erreicht werden, der vorzugsweise am Auslass 116 angeordnet ist, da er dort weniger verschmutzt. Air inlet 114 to be cleaned flows at least in sections from bottom to top through the treatment chamber 112 to the air outlet 116 . In this way, effective cleaning of the air is achieved. The air flow from the air inlet 114 to the outlet 116 can be achieved by a fan 139, which is preferably arranged at the outlet 116, since it is less polluted there.
Im Bereich des Lufteinlasses 114 ist ein Schmutzfilter 140 angeordnet, um insbesondere grobe Schwebestoffe aus der Luft 138 zu filtern. Es können weitere Filter, beispielsweise Staubfilter, vorgesehen sein, um die Luft 138 weiter vorzufiltern, bevor sie in die Behandlungskammer 112 gelangt. Auf diese Weise kann die Verunreinigung der Behandlungskammer 112 weiter reduziert werden. A dirt filter 140 is arranged in the area of the air inlet 114 in order to filter in particular coarse suspended matter from the air 138 . Additional filters, such as dust filters, may be provided to further pre-filter the air 138 before it enters the treatment chamber 112 . In this way, contamination of the treatment chamber 112 can be further reduced.
In der Behandlungskammer 112 ist unterhalb der Sprühvorrichtung 120 ein Luftverteiler 142 in Form eines Lochblechs angeordnet, um den Strom der zu reinigenden Luft 138 über den gesamten Querschnitt der Behandlungskammer 112 zu verteilten. An air distributor 142 in the form of a perforated plate is arranged in the treatment chamber 112 below the spray device 120 in order to distribute the flow of air 138 to be cleaned over the entire cross section of the treatment chamber 112 .
Die Luftreinigungseinrichtung 110 weist weiterhin die Herstellungseinheit 70 aus Fig. 3 zur Herstellung von plasmaaktiviertem Wasser auf (in Fig. 4 rein schematisch als Rechteck dargestellt). Die Luftreinigungseinrichtung 110 ist dazu eingerichtet, das von der Herstellungseinheit 70 erzeugte plasmaaktivierte Wasser der Sprühvorrichtung 120 als Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. The air purification device 110 also has the production unit 70 from FIG. 3 for the production of plasma-activated water (shown purely schematically as a rectangle in FIG. 4). The air purification device 110 is set up to to supply plasma-activated water generated by the production unit 70 to the spray device 120 as a cleaning liquid.
Zu diesem Zweck könnte die Herstellungseinheit 70 mit ihrem Auslass 98, zum Beispiel über eine Pumpe, unmittelbar oder über einen Zwischentank an die Zuleitung 124 angeschlossen sein. For this purpose, the production unit 70 could be connected to the supply line 124 with its outlet 98, for example via a pump, directly or via an intermediate tank.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist die Herstellungseinheit 70 über zwei Zwischentanks an die Zuleitung 124 angeschlossen, und zwar über einen Produktionstank 150 und einen Betriebstank 152. In the exemplary embodiment in FIG. 4, the production unit 70 is connected to the supply line 124 via two intermediate tanks, namely via a production tank 150 and an operating tank 152.
Das von der Herstellungseinheit 70 erzeugte plasmaaktivierte Wasser gelangt aus dem Auslass 98 über eine ansteuerbare Pumpe 153 zunächst in den Produktionstank 150, in dem frisches plasmaaktiviertes Wasser gesammelt wird. Aus dem Produktionstank 150 kann eine Menge an frischem plasmaaktiviertem Wasser über eine Befüllvorrichtung 154 mit einer Pumpe 155 in den Betriebstank 152 gepumpt werden. The plasma-activated water generated by the production unit 70 first reaches the production tank 150 from the outlet 98 via a controllable pump 153, in which fresh plasma-activated water is collected. A quantity of fresh plasma-activated water can be pumped from the production tank 150 into the operating tank 152 via a filling device 154 with a pump 155 .
Der Betriebstank 152 ist zusammen mit der Sprühvorrichtung 120 und der Abführleitung 132 in eine Wasserkreislaufführung 156 geschaltet. Im Betrieb dieser Wasserkreislaufführung 156 wird die Sprühvorrichtung 120 aus dem Betriebstank 152 über eine Pumpe 158 und die Zuleitung 124 mit plasmaaktiviertem Wasser versorgt, das dann in der Behandlungskammer 112 versprüht wird. Über die Abführleitung 132 und die Pumpe 134 wird das im Auffangbereich 130 aufgefangene plasmaaktivierte Wasser, über einen optionalen Filter 160 wieder zurück in den Betriebstank 152 gepumpt, so dass es der Sprühvorrichtung 120 erneut zugeführt werden kann. Der Filter 160 kann zum Beispiel Schwebestoffe aus dem plasmaaktivierten Wasser entfernen und damit ein Verunreinigen des Betriebstanks 152 und ein Verstopfen der Sprühvorrichtung 120 verhindern. Es ist beispielsweise denkbar, die Sprühvorrichtung 120 über einige Tage mit demselben Volumen plasmaaktivierten Wassers aus dem Betriebstank 152 zu betreiben, ggf. bei gelegentlicher Zugabe eines Anteils an frischem plasmaaktiviertem Wasser aus dem Produktionstank 150, und in bestimmten Zeitabständen das alte plasmaaktivierte Wasser aus dem Betriebstank 152 abzulassen und vollständig durch frisches plasmaaktiviertes Wasser aus dem Produktionstank 150 zu ersetzen. The service tank 152 is connected to a water circuit line 156 together with the spray device 120 and the discharge line 132 . When this water circuit 156 is in operation, the spray device 120 is supplied with plasma-activated water from the operating tank 152 via a pump 158 and the feed line 124 , which water is then sprayed in the treatment chamber 112 . The plasma-activated water collected in the collection area 130 is pumped back into the operating tank 152 via the discharge line 132 and the pump 134 via an optional filter 160 so that it can be supplied to the spray device 120 again. The filter 160 can, for example, remove suspended solids from the plasma-activated water, thereby preventing contamination of the service tank 152 and clogging of the spray device 120 . It is conceivable, for example, to operate the spray device 120 for a few days with the same volume of plasma-activated water from the operating tank 152, if necessary with the occasional addition of a proportion of fresh plasma-activated water from the production tank 150, and at certain time intervals the old plasma-activated water from the operating tank Drain 152 and completely replace with fresh plasma activated water from the production tank 150.
Die dadurch erreichte Trennung der Produktion von plasmaaktiviertem Wasser zur Nutzung des plasmaaktivierten Wassers in der Sprühvorrichtung 120 hat die Vorteile, dass das plasmaaktivierte Wasser im Produktionstank 150 durch das über die Abführleitung 132 zurückgeführte plasmaaktivierte Wasser nicht verunreinigt wird und dass eine Neubefüllung des Produktionstanks 152 mit frischen plasmaaktiviertem Wasser ohne lange Unterbrechung erfolgen kann, weil das frische plasmaaktivierte Wasser bereits während des Betriebs der Sprühvorrichtung 120 auf Vorrat produziert worden ist. The resulting separation of the production of plasma-activated water for use of the plasma-activated water in the spray device 120 has the advantages that the plasma-activated water in the production tank 150 is not contaminated by the plasma-activated water returned via the discharge line 132 and that the production tank 152 can be refilled with fresh plasma-activated water can take place without a long interruption, because the fresh plasma-activated water has already been produced during the operation of the spray device 120 in stock.
Beim Betrieb der Luftreinigungseinrichtung 110 wird über den Ventilator 139 zu reinigende Luft 138 über den Lufteinlass 114 angesaugt. Die Luft 138 wird zunächst am Vorfilter 140 von groben Schwebeteilchen gereinigt und strömt, durch den Luftverteiler 142 verteilt über den gesamten Querschnitt der Behandlungskammer 112, von unten nach oben durch Behandlungskammer 112 zum Auslass 116. Gleichzeitig wird über die Sprühvorrichtung 120 plasmaaktiviertes Wasser 126 in der Behandlungskammer 112 versprüht. Die feinen Tropfen des versprühten plasmaaktivierten Wassers 126 wechselwirken mit der durch die Behandlungskammer 112 strömenden Luft, so dass diese gereinigt wird und den Auslass 116 Luftreinigungseinrichtung 110 als gereinigte Luft 162 verlässt. When the air cleaning device 110 is in operation, the air 138 to be cleaned is sucked in via the air inlet 114 by the fan 139 . The air 138 is first cleaned of coarse suspended particles at the pre-filter 140 and flows, distributed by the air distributor 142 over the entire cross section of the treatment chamber 112, from bottom to top through the treatment chamber 112 to the outlet 116. At the same time, the spray device 120 plasma-activated water 126 in the Treatment chamber 112 sprayed. The fine droplets of the sprayed plasma-activated water 126 interact with the air flowing through the treatment chamber 112 so that it is cleaned and leaves the outlet 116 of the air cleaning device 110 as cleaned air 162 .
Fig. 5 zeigt die Luftreinigungseinrichtung 110 aus Fig. 4 in einer Installationssituation sowie ein Ausführungsbeispiel der Verwendung der Luftreinigungseinrichtung 110 sowie einer Tiermastanlage 170. Die Tiermastanlage 170 umfasst das eigentliche Gebäude 172 der Tiermastanlage 170 mit einem Innenraum 174, in dem die Tiere des Mastbetriebs wie zum Beispiel Rinder, Schweine oder Hühner untergebracht sind. An das Gebäude 172 der Tiermastanlage 170 ist die Luftreinigungseinrichtung 110 aus Fig. 4 angebaut, wobei die einzelnen in Fig. 4 dargestellten Komponenten der Luftreinigungseinrichtung 110 (in Fig. 5 der Übersicht halber nicht dargestellt) in einem Container 175 untergebracht sind. Der Lufteinlass 114 ist an eine Abluftöffnung des Innenraums 174 des Gebäudes 172 angeschlossen, so dass die zu reinigende Luft 138 aus dem Innenraum 174 des Gebäudes 172 über den Lufteinlass 114 in die Luftreinigungseinrichtung 110 gelangt. Fig. 5 shows the air cleaning device 110 from Fig. 4 in an installation situation and an exemplary embodiment of the use of the air cleaning device 110 and an animal fattening facility 170. The animal fattening facility 170 includes the actual building 172 of the animal fattening facility 170 with an interior 174 in which the animals of the fattening operation, such as cattle, pigs or chickens, are housed. The air cleaning device 110 from FIG. 4 is attached to the building 172 of the animal fattening facility 170, the individual components of the air cleaning device 110 shown in FIG. 4 (not shown in FIG. 5 for the sake of clarity) being accommodated in a container 175. The air inlet 114 is connected to an exhaust air opening in the interior 174 of the building 172 so that the air 138 to be cleaned reaches the air cleaning device 110 from the interior 174 of the building 172 via the air inlet 114 .
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 weist die Luftreinigungseinrichtung 110 eine Ablufteinrichtung 176 in Form eines Schornsteins auf, durch den die gereinigte Luft 162 in die Atmosphäre gelangt. Durch die Reinigung der Luft mit dem plasmaaktivierten Wasser können problematische Inhaltsstoffe wie Ammoniak und Gerüche aus der Luft aus dem Innenraum 174 entfernt werden, so dass vorgeschriebene Emissionsgrenzwerte eingehalten und die Geruchsbelästigung für die Umgebung reduziert werden können. Fig. 6 zeigt die Luftreinigungseinrichtung 110 aus Fig. 4 in einer weiterenIn the exemplary embodiment in FIG. 5, the air cleaning device 110 has an exhaust air device 176 in the form of a chimney, through which the cleaned air 162 reaches the atmosphere. By cleaning the air with the plasma-activated water, problematic ingredients such as ammonia and odors can be removed from the air from the interior 174, so that prescribed emission limit values can be complied with and the odor nuisance for the environment can be reduced. FIG. 6 shows the air cleaning device 110 from FIG. 4 in a further one
Installationssituation sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verwendung der Luftreinigungseinrichtung 110 sowie einer Tiermastanlage 180. Installation situation and another exemplary embodiment of the use of the air purification device 110 and an animal fattening facility 180.
Die Tiermastanlage 180 umfasst wie die Tiermastanlage 170 ein Gebäude 182 mit einem Innenraum 184, in dem die Tiere des Mastbetriebs untergebracht sind. DieLike the animal fattening facility 170, the animal fattening facility 180 comprises a building 182 with an interior space 184 in which the animals of the fattening operation are accommodated. the
Luftreinigungseinrichtung 110 ist bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 direkt in das Gebäude 182 integriert, wobei der Lufteinlass 114 durch eine Abluftöffnung des Innenraums 184 gebildet wird, so dass die zu reinigende Luft 138 aus dem Innenraum 184 des Gebäudes 182 über den Lufteinlass 114 in die Luftreinigungseinrichtung 110 gelangt (Die einzelnen Komponenten der Luftreinigungseinrichtung 110 aus Fig. 4 sind in Fig. 6 der Übersicht halber nicht dargestellt). Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 weist die Luftreinigungseinrichtung 110 eine Rückführeinrichtung 186 auf, die an eine Belüftungsanlage 188 des Innenraums 184 angeschlossen ist, so dass die gereinigte Luft 162 dem Innenraum 184 wieder zugeführt wird. Air purification device 110 is integrated directly into the building 182 in the exemplary embodiment in FIG Air cleaning device 110 arrives (the individual components of the air cleaning device 110 from FIG. 4 are not shown in FIG. 6 for the sake of clarity). In the exemplary embodiment in FIG. 6 , the air cleaning device 110 has a return device 186 which is connected to a ventilation system 188 of the interior 184 so that the cleaned air 162 is fed back to the interior 184 .
Durch die Reinigung der Luft mit dem plasmaaktivierten Wasser können problematische Inhaltsstoffe wie Ammoniak und Gerüche aus der Luft aus dem Innenraum 184 entfernt werden, so dass auch ein Umluftbetrieb wie in Fig. 6 möglich ist. Auf diese Weise können etwaige Restgerüche innerhalb der Tiermastanlage 180 gehalten werden, wodurch die Geruchsbelästigung für die Umgebung weiter reduziert wird. By cleaning the air with the plasma-activated water, problematic ingredients such as ammonia and odors can be removed from the air from the interior 184, so that air recirculation as in FIG. 6 is also possible. In this way, any residual odors can be kept within the animal fattening facility 180, as a result of which the odor nuisance for the environment is further reduced.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t claims
1. Luftreinigungseinrichtung (110) für eine Tiermastanlage (170, 180), mit einer Behandlungskammer (112), mit einem Lufteinlass (114) zum Einleiten von Luft (138) aus einem Raum (174, 184) einer Tiermastanlage (170, 180) in die Behandlungskammer (112), mit einem Luftauslass (116) zum Ausleiten der gereinigten Luft (162) aus der Behandlungskammer (112) und mit einer Sprühvorrichtung (120), die dazu eingerichtet ist, Reinigungsflüssigkeit zur Wechselwirkung mit der vom Lufteinlass (114) zum Luftauslass (116) durch die Behandlungskammer (112) strömenden Luft (138) in die1. Air cleaning device (110) for an animal fattening facility (170, 180), with a treatment chamber (112), with an air inlet (114) for introducing air (138) from a room (174, 184) of an animal fattening facility (170, 180) into the treatment chamber (112), with an air outlet (116) for discharging the cleaned air (162) from the treatment chamber (112) and with a spray device (120) which is adapted to spray cleaning liquid to interact with that from the air inlet (114) to the air outlet (116) through the treatment chamber (112) flowing air (138) in the
Behandlungskammer (112) zu sprühen, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) eine Herstellungseinheit (70) aufweist, die dazu eingerichtet ist, plasmaaktiviertes Wasser (126) herzustellen, und - dass die Luftreinigungseinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, von dertreatment chamber (112), characterized in that the air cleaning device (110) has a production unit (70) which is set up to produce plasma-activated water (126), and - that the air cleaning device (110) is set up to produce from the
Herstellungseinheit (70) erzeugtes plasmaaktiviertes Wasser (126) der Sprühvorrichtung (120) als Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. Production unit (70) to supply generated plasma-activated water (126) of the spray device (120) as a cleaning liquid.
2. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungseinheit (70) einen2. Air cleaning device according to claim 1, characterized in that the manufacturing unit (70) has a
Aktivierungsraum (74) zur Aufnahme eines Wasservolumens (76) und eine Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) zur Erzeugung eines reaktiven Gasstroms (26, 38, 86, 87) mittels elektrischer Entladung in einem Arbeitsgas aufweist, wobei die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) derart an den Aktivierungsraum (74) angeschlossen ist, dass ein mit der Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) erzeugter reaktiver GasstromActivation chamber (74) for accommodating a volume of water (76) and a plasma source (2, 32, 84, 85) for generating a reactive gas stream (26, 38, 86, 87) by means of electrical discharge in a working gas, the plasma source (2nd , 32, 84, 85) is connected to the activation chamber (74) in such a way that a reactive gas stream generated with the plasma source (2, 32, 84, 85).
(26, 38, 86, 87) in den Aktivierungsraum (74) eingeleitet wird. (26, 38, 86, 87) is introduced into the activation space (74).
3. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) dazu eingerichtet ist, den reaktiven Gasstrom mittels einer bogenartigen Entladung in einem Arbeitsgas und/oder mittels einer dielektrisch behinderten Entladung in einem Arbeitsgas zu erzeugen. 3. Air purification device according to claim 2, characterized in that the plasma source (2, 32, 84, 85) is set up to generate the reactive gas flow by means of an arc-like discharge in a working gas and/or by means of a dielectrically impeded discharge in a working gas.
4. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aktivierungsraum (74) ein Tellerbelüfter (78) oder ein Belüftungselement aus porösem Material angeordnet ist und dass die Plasmaquelle (2, 32, 84, 85) derart an den Aktivierungsraum (74) angeschlossen ist, dass der reaktive Gasstrom (26, 38, 86, 87) durch den Tellerbelüfter (78) oder durch das Belüftungselement geleitet wird. 4. Air purification device according to claim 2 or 3, characterized in that a disk aerator (78) or an aeration element made of porous material is arranged in the activation space (74) and that the plasma source (2, 32, 84, 85) is connected to the activation space ( 74) is connected such that the reactive gas flow (26, 38, 86, 87) is passed through the disk aerator (78) or through the aeration element.
5. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Luftauslass (116) eine Ablufteinrichtung5. Air purification device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the air outlet (116) an exhaust device
(176) zum Ablassen der durch den Luftauslass (116) strömenden Luft (162) in die Atmosphäre angeschlossen ist. (176) for venting the air (162) flowing through the air outlet (116) to atmosphere.
6. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Luftauslass (116) eine6. Air cleaning device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the air outlet (116).
Rückführeinrichtung (186) zum Rückführen der durch den Luftauslass (116) strömenden Luft (162) in den Raum (174, 184) angeschlossen ist. Return device (186) for returning the through the air outlet (116) flowing air (162) is connected to the space (174, 184).
7. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühvorrichtung (120) im Bereich einer7. Air cleaning device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spray device (120) in the region of a
Decke (118) der Behandlungskammer (112) angeordnet ist. Ceiling (118) of the treatment chamber (112) is arranged.
8. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (114) und der Luftauslass (116) so angeordnet sind, dass die Luft (138) zumindest abschnittsweise von unten nach oben durch die Behandlungskammer (112) strömt. 8. Air cleaning device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the air inlet (114) and the air outlet (116) are arranged such that the air (138) flows at least in sections from bottom to top through the treatment chamber (112).
9. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) einen Ventilator (139) aufweist, um Luft (138) vom Lufteinlass (114) zum Luftauslass (116) durch die Behandlungskammer (112) zu transportieren. 9. Air cleaning device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the air cleaning device (110) has a fan (139) in order to transport air (138) from the air inlet (114) to the air outlet (116) through the treatment chamber (112). .
10. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) einen Schmutzfilter (140) zum Vorreinigen der Luft (138) aufweist, wobei die Sprühvorrichtung (120) in Strömungsrichtung hinter dem Schmutzfilter (140) angeordnet ist. 10. Air cleaning device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the air cleaning device (110) has a dirt filter (140) for pre-cleaning the air (138), the spray device (120) being arranged downstream of the dirt filter (140) in the direction of flow .
11. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) einen, insbesondere bodenseitigen, Auffangbereich (130) zum Auffangen des plasmaaktivierten Wasser (126) aufweist. 11. Air cleaning device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the air cleaning device (110) has a collecting area (130), in particular on the bottom side, for collecting the plasma-activated water (126).
12. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) eine Abführleitung (132) zum Abführen des plasmaaktivierten Wassers (126) aus dem Auffangbereich (130) aufweist. 12. Air cleaning device according to one of claims 11, characterized in that the air cleaning device (110) has a discharge line (132) for discharging the plasma-activated water (126) from the collecting area (130).
13. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) eine Wasserkreislaufführung (156) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das aus dem Auffangbereich (130) abgeführte plasmaaktivierte Wasser (126), optional über einen Tank (152) und/oder einen Filter (160), wieder der Sprühvorrichtung (120) zuzuführen. 14. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungseinrichtung (110) einen Produktionstank (150) und einen Betriebstank (152) aufweist, wobei die Hersteilungseinheit (70) an den Produktionstank (150) angeschlossen ist, so dass das von der Herstellungseinheit (70) hergestellte plasmaaktivierte Wasser (126) in den Produktionstank (150) geleitet wird, wobei die Sprühvorrichtung (120) an den Betriebstank (152) angeschlossen ist, so dass die Sprühvorrichtung (120) aus dem Betriebstank (152) mit plasmaaktiviertem Wasser (126) versorgt wird, und wobei eine Befüllvorrichtung (154) zum Befüllen des Betriebstanks (152) aus dem Produktionstank (150) vorgesehen ist. 15. Tiermastanlage (170, 180), die eine Luftreinigungseinrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Reinigung der Umluft oder Abluft der Tiermastanlage (170, 180) aufweist. 13. Air cleaning device according to Claim 12, characterized in that the air cleaning device (110) has a water circuit (156) which is set up to circulate the plasma-activated water (126) discharged from the collecting area (130), optionally via a tank (152) and / or a filter (160) to be fed back to the spray device (120). 14. Air cleaning device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the air cleaning device (110) has a production tank (150) and a service tank (152), the production unit (70) being connected to the production tank (150) so that the plasma-activated water (126) produced by the production unit (70) is fed into the production tank (150). , wherein the spraying device (120) is connected to the service tank (152) so that the spraying device (120) is supplied with plasma-activated water (126) from the service tank (152), and a filling device (154) for filling the service tank ( 152) from the production tank (150). 15. animal fattening facility (170, 180) having an air cleaning device (110) according to any one of claims 1 to 14 for cleaning the circulating air or exhaust air of the animal fattening facility (170, 180).
16. Verwendung der Luftreinigungseinrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Reinigung der Umluft und/oder Abluft einer Tiermastanlage (170, 180). 16. Use of the air cleaning device (110) according to any one of claims 1 to 14 for cleaning the circulating air and/or exhaust air of an animal fattening facility (170, 180).
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