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Dokumentenidentifikation DE102006010897A1 13.09.2007
Titel Vorrichtung zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, und Verfahren zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases
Anmelder Koslitzki, Frank Peter, 49413 Dinklage, DE
Erfinder Koslitzki, Frank Peter, 49413 Dinklage, DE
Vertreter Jabbusch und Kollegen, 26135 Oldenburg
DE-Anmeldedatum 09.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006010897
Offenlegungstag 13.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2007
IPC-Hauptklasse F24F 3/16(2006.01)A, F, I, 20060309, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24F 7/00(2006.01)A, L, I, 20060309, B, H, DE   B01D 53/32(2006.01)A, L, I, 20060309, B, H, DE   A01K 1/00(2006.01)A, L, I, 20060309, B, H, DE   A61L 9/22(2006.01)A, L, I, 20060309, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, zeichnet sich durch zumindest eine der Strömungsanlage zugeordnete Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in dem durch die Lüftungsanlage geführten Gas aus.
Ein Verfahren zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, vorzugsweise unter Einsatz der vorgenannten Vorrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, daß in das zu reinigende Gas ein Anteil von etwa 10% bis 20% Gas mit freien Radikalen injiziert wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, vorzugsweise unter Einsatz einer vorgenannten Vorrichtung.

Durch Lüftungsanlagen geführte Gase sind zu verschiedenen Zwecken zu reinigen. Beispielsweise ist in einen technischen Prozeß oder in ein Gebäude zuzuführende Zuluft zu reinigen, auf der anderen Seite ist häufig auch mit Staub oder Schadstoffen belastete Abluft zu reinigen, bevor sie in die Umgebung abgegeben wird. Dies trifft insbesondere auf Tierställe zu.

Die Abluft aus Tierställen ist mit Ammoniak und weiteren Partikeln belastet. Wird diese Abluft ungereinigt in die Umgebung eines Tierstalls abgegeben, so wird die Umgebungsluft des Tierstalles verschmutzt und mit Gerüchen belästigt. Da Tierställe immer dichter an bebaute Siedlungen angenähert werden, ist es also notwendig, Abluft aus einem Tierstall zu reinigen.

Vorrichtungen für die Reinigung von durch Lüftungsanlagen geführte Gase, insbesondere für aus Tierställen abgeführte Abluft, sind im Stand der Technik vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtungen umfassen zum Teil Filteranlagen oder zum Teil Waschanlagen, mit denen Schadstoffe aus der Abluft herausgefiltert bzw. herausgewaschen werden. Filter haben dabei jedoch den Nachteil, daß sie sich mit der Zeit zusetzen können und selber Reinigungsmaßnahmen erfordern. Bei einem Herauswaschen von Schadstoffen entsteht ein Abwasser, das geklärt oder entsorgt werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung sowie ein Verfahren der vorgenannten Art aufzuzeigen, mit denen eine rationelle Reinigung eines Gases gelingt.

Diese Aufgabe ist vorrichtungsseitig durch zumindest eine der Strömungsanlage zugeordnete Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in dem durch die Lüftungsanlage geführten Gas gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in dem durch die Lüftungsanlage geführten Gas. Durch das Erzeugen der freien Radikale entstehen Sauerstoffionen und freie Elektronen. Diese elektrisch geladenen Teilchen sind atomaraktiv, sie können sich an im Gas enthaltene chemische Verbindungen anlegen und diese dabei verändern. So gelingt z.B. ein Abbau von Ammoniak. Die Geruchsbelästigung der Abluft wird weitgehend reduziert.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine Ionisiereinrichtung umfaßt. Mit Hilfe einer Ionisiereinrichtung können in der Abluft Ionen erzeugt werden.

Die Ionisiereinrichtung ist dabei derart zu bemessen, daß eine ausreichende Menge an freien Radikalen in der Abluft erzeugt wird, die zu einem Abbau der in der Abluft enthaltenen Schadstoffe unter die zulässigen Grenzwerte führt.

Nach einer Alternative der Erfindung umfaßt die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine Photooxydationseinrichtung. Mit Hilfe einer Photooxydationseinrichtung kann ein ionisierendes Licht produziert werden, welches in das zu behandelnde Gas eingeleitet wird. Durch das Licht werden wieder freie Radikale erzeugt. Ein kombinierter Einsatz von Photooxydations- und Ionisierungseinrichtungen ist möglich.

Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtung zum Erzeugen freier Radikale von der Lüftungsanlage separat angeordnet ist, wobei die Einrichtung und die Lüftungsanlage über zumindest eine Leitung für ionisiertes Gas mit einander verknüpft sind, und wobei die Leitung über einen Mündungsabschnitt in einen Abschnitt der Lüftungsanlage einmündet. Nach dieser Weiterbildung wird nicht das gesamte Volumen des Gases mit der Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in Kontakt gebracht. Diese Einrichtung, nämlich die Photooxydationseinrichtung oder die Ionisiereinrichtung, sind von der Lüftungsanlage separat angeordnet und mit dieser lediglich über eine Leitung verknüpft. In der Einrichtung zum Erzeugen freier Radikale erzeugtes ionisiertes Gas und Elektronen werden dem zu reinigenden Gas über diese Leitung zugeführt. Es erfolgt damit ein Injizieren eines ionisierten Gases in das zu reinigende Gas, dieses injizierte Gas verteilt sich im zu reinigenden Gas und wirkt auf dieses reinigend und schadstoffabbauend ein.

Dabei ist nach einer Weiterbildung konstruktiv vorgesehen, daß die Leitung für das ionisierte Gas im Mündungsabschnitt mehrere Teilleitungen aufweist, welche Austrittsbereiche für das ionisierte Gas aufweisen. Über die mehren Teilleitungen kann das ionisierte Gas gleichmäßig im zu reinigenden Gas verteilt werden. Dadurch wird eine Einbringung von Ionen und freien Elektronen in alle Bereiche des zu reinigenden Gases beschleunigt erreicht.

Die Austrittsbereiche in den Teilleitungen für das ionisierte Gas können beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein, welche vorzugsweise über die Teilleitungen gleich verteilt sind.

In der Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen werden Ionen und Elektronen innerhalb eines Gases erzeugt. Dieses Gas wird vorzugsweise nicht dem zu reinigenden Gas als Teilvolumen entnommen, sondern es wird ein separates Reinigungsgas verwendet. Insbesondere für das Reinigen von Abluft aus einem Tierstall sieht daher eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine separate Ansaugleitung für zu ionisierendes Gas aufweist. Ist die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in einem Tierstall angeordnet, kann die Ansaugleitung als Luftleitung bis über die Firsthöhe des Tierstall-Gebäudes geführt sein.

Die verfahrensseitige Lösung der Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß in das zu reinigende Gas ein Anteil von etwa 10 % bis 20 % Gas mit freien Radikalen injiziert wird.

Nach dieser verfahrensseitigen Lösung ist es somit nicht erfordelich, das gesamte zu reinigende Gas einer Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zuzuführen, um das gesamte Volumen zu ionisieren. Es reicht aus, 1/10 bis 1/5 des Gesamtvolumens des zu reinigenden Gases durch ionisiertes Gas auszubilden. Dieses ionisierte Gas verteilt sich in dem zu reinigenden Gas fein und reinigt dieses durch Anlage der Ionen bzw. Elektronen an die im zu reinigenden Gas enthaltenen Stoffe. Das Injizieren des Gases mit den freien Radikalen erfolgt insbesondere beim Durchtritt von Abluft durch eine Abluftleitung eines Tierstalls in die Abluftleitung hinein. Der Abluftleitung können dabei Prall-Einrichtungen oder Leiteinrichtungen zugeordnet sein, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des injizierten Gases zu erreichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

1 eine perspektivische Teilansicht eines Tierstalls mit einer Abluftanlage,

2 eine perspektivische Teilansicht eines weiteren Tierstalls mit einer Abluftanlage und

3 eine maßstäblich vergrößerte Ansicht der Einzelheit III in 2.

Der Tierstall in 1 ist beispielsweise für die Schweinemast geeignet. Er weist Raumwände 1 und Dachflächen 2, 2' auf. Durch die Dachfläche 2' ist der Abluftkamin 3 der Abluftanlage geführt. In den Abluftkamin 3 ist ein Ventilator 4 eingesetzt, welcher Abluft in die Umgebung des Tierstalls fördert. Die Abluft wird im Inneren des Tierstalls im Anfangsbereich 5 einer Abluftleitung 6 angesaugt, wobei die Abluftleitung 6 in den Abluftkamin 3 übergeht.

Der Abluftleitung 6 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zugeordnet, welche als Ionisiereinrichtung 7 ausgebildet ist. Die Ionisiereinrichtung 7 ist von der Abluftleitung 6 separat angeordnet. Sie ist an der Raumwand 1 befestigt. Mit der Abluftleitung 6 steht sie über eine Leitung 8 in Verbindung, wobei über die Leitung 8 in der Ionisiereinrichtung 7 ionisiertes Gas geführt wird. Das Gas wird über zwei Teilleitungen 8' und 8'' in das Innere der Abluftleitung 6 geführt, es tritt dort aus trichterartig ausgebildeten Mündungen der Teilleitungen 8', 8'' aus. Die Führung des ionisierten Gases ist durch Pfeile 9 verdeutlicht.

Im Inneren der Abluftleitung 6 bzw. des Abluftkamins 3 sind stromabwärts der Teilleitungen 8', 8'' noch gelochte Prallbleche 10 angeordnet. Beim Durchtritt dieser Abluft durch diese Prallbleche 10 tritt eine Verwirbelung der Abluft ein, welche zu einem gleichmäßigen Verteilen der über die Teilleitungen 8', 8'' zugeführten ionisierten Luft führt.

Die Ionisiereinrichtung 7 ist eingangsseitig mit einer Ansaugleitung 11 verbunden, welche beim Ausführungsbeispiel in 1 aus dem Inneren des Tierstalls angesaugte Luft der Ionisiereinrichtung 7 zugeführt. In der Ansaugleitung 11 ist dabei noch ein Filter 12 angeordnet.

Bei dem einen Stall vorzugsweise für Geflügel zeigenden Ausführungsbeispiel nach 2 ist die Ansaugleitung 11 über die Dachfläche 2' hinaus bis über Firsthöhe geführt. Die Leitung 8 für ionisiertes Gas wird hier ausgehend von der Ionisiereinrichtung 7 zunächst in zwei Teilleitungen 8' aufgeteilt. Die Aufteilung erfolgt in einem T-Stück, beide Teilleitungen 8' verlaufen in einer Achse.

Die beiden Teilleitungen 8' erstrecken sich oberhalb zweier Wandöffnungen 13, welche Abluftöffnungen für die Abluft des Tierstalles sind. Die Abluft tritt durch diese Öffnungen hindurch.

Den Wandöffnungen 13 sind von den Teilleitungen 8' ausgehende Teilleitungen 8'' zugeordnet. Diese Teilleitungen 8'' verlaufen in vertikaler Ausrichtung und parallel zueinander, sie sind rechtwinklig luftleitend an die Teilleitungen 8' angesetzt. Zwischen den einzelnen Teilleitungen 8'' ist dabei etwa ein gleicher Abstand ausgebildet, die Teilleitungen erstrecken sich gitterartig über die gesamten Wandöffnungen 13.

3 zeigt, daß in jeder Abluftleitung 8'' Bohrungen 14 angeordnet sind, welche Austrittsbereiche für durch die Teilleitungen 8'' zugeführtes ionisiertes Gas ausbilden. Die Bohrungen 14 sind gleichmäßig verteilt. Über ihre Anzahl und Durchmesserausgestaltung kann die Menge des über die Teilleitungen 8'' in die Abluft injizierten ionisierten Gases beeinflußt werden.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Reinigen eines durch eine Luftüngsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, gekennzeichnet durch zumindest eine der Strömungsanlage zugeordnete Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen in dem durch die Lüftungsanlage geführten Gas. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine Ionisiereinrichtung (7) umfaßt. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine Photooxydationseinrichtung umfaßt. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen dem Gesamtquerschnitt eines Abschnittes der Lüftungsanlage zugeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen freier Radikale von der Lüftungsanlage separat angeordnet ist, wobei die Einrichtung und die Lüftungsanlage über zumindest eine Leitung (8, 8', 8'') für ionisiertes Gas miteinander verknüpft sind, und wobei die Leitung (8) über einen Mündungsabschnitt in einen Abschnitt der Lüftungsanlage einmündet. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (8) für das ionisierte Gas im Mündungsabschnitt mehrere Teilleitungen (8', 8'') aufweist, welche Austrittsbereiche für das ionisierte Gas aufweisen. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsbereiche durch Bohrungen (14) ausgebildet sind. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsbereiche über die Teilleitungen (8'') gleich verteilt sind. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von freien Radikalen zumindest eine separate Ansaugleitung (11) für zu isonisierendes Gas aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung (11) eine Luftleitung ist, welche außerhalb eines Gebäudes bis über die Firsthöhe des Gebäudes geführt ist. Verfahren zum Reinigen eines durch eine Lüftungsanlage geführten Gases, insbesondere zum Reinigen von durch eine Abluftanlage geführter Abluft aus einem Tierstall, vorzugsweise unter Einsatz der Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in das zu reinigende Gas ein Anteil von etwa 10 % bis 20 % Gas mit freien Radikalen injiziert wird. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit freien Radikalen beim Durchtritt von Abluft durch eine Abluftleitung (6) eines Tierstalls in die Abluftleitung (6) injiziert wird.






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