устройство для очистки воздуха животноводческого помещения

Формула изобретения

Устройство для очистки воздушных выбросов животноводческих комплексов с использованием растений, содержащее емкости для выращивания растений, воздушный насос, систему трубопроводов для отвода загрязненного воздуха, отличающееся тем, что трубопроводы для отвода загрязненного воздуха установлены под коньком животноводческого комплекса, при этом выход воздушного насоса соединен через нагреватель с трубопроводами аэрационного дренажа, установленными на глубине от 10 до 25 см от поверхности почвы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к очистке воздушных выбросов животноводческих комплексов с получением зеленой биомассы, а также для удобрения почвы.

Известна животноводческая ферма (авт. св. СССР 1554842, А01К 1/00), в которой прозрачные трубчатые камеры разделены посредством стеклянной перегородки на две секции, одна из которых расположена в помещении для выращивания животных, а другая в растильне, при этом газообменный аппарат установлен в помещении для выращивания животных за стеклянной перегородкой, а газоотводные и газоподводящие трубы расположены соответственно в нижней части помещения для выращивания животных и растильне.

Растильня и помещение для выращивания животных связаны между собой и атмосферой посредством воздушных отверстий с заслонками, а растильня ориентирована на юг.

Газообменный аппарат выполнен в виде градирни с отстойником для хлореллы, имеющим спускное устройство, при этом кожух градирни с внешней стороны снабжен теплообменными ребрами.

Недостатком данного устройства являются сложность конструкции из-за наличия газообменного аппарата и стеклянных трубчатых камер, а также низкая надежность эксплуатации в связи с большим наличием стеклянных деталей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству относится устройство для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений (патент РФ № 2179158, C02F 3/32, C05F 7/00), содержащее емкости для выращивания растений, воздушный насос, систему трубопроводов для отвода загрязненного воздуха и сточных вод, элементы освещения. Емкости для выращивания растений расположены ярусами на стенках корпуса и имеют наклонные в сторону стенок корпуса днища со светоотражающими наружными поверхностями, причем элементы освещения выполнены в виде ламп, которые расположены по центру корпуса между рядами ярусов емкостей.

Недостатком данного устройства является то, что стенки корпуса выполнены из светоотражающего материала, поэтому необходимо применять трудоемкие дополнительные операции, что в итоге усложняет технологию изготовления. В данном устройстве при выращивании растений возникает повышенное содержание относительной влажности воздуха, вследствие чего стенки корпуса будут запотевать, что снижает надежность и эффективность конструкции.

Недостатком также данного устройства является наличие в стоках большого количества микробиологических загрязнений, грибков, бактерий, яиц гельминтов и др. Все эти бактериологические и микробиологические организмы могут передаваться через корм животным, что отрицательно сказывается на здоровье животного.

Недостаток в том, что вода, подаваемая в емкости для выращивания растений, не подогревается, в связи с чем отрицательно действует на рост и развитие растений.

Задача изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности устройства за счет подачи загрязненного воздуха непосредственно в корневую систему и использования углекислого газа для подкормки растений.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для очистки воздушных выбросов животноводческих комплексов с использованием растений, содержащее емкости для выращивания растений, воздушный насос, систему трубопроводов для отвода загрязненного воздуха, отличается тем, что трубопроводы для отвода загрязненного воздуха установлены под коньком животноводческого комплекса, при этом выход воздушного насоса соединен через нагреватель с регулятором температуры с трубопроводами аэрационного дренажа, установленными на глубине от 10 до 25 см от поверхности почвы.

Новые существенные признаки:

1. Трубопроводы для отвода загрязненного воздуха установлены под коньком животноводческого комплекса;

2. Выход воздушного насоса соединен через нагреватель с регулятором температуры с трубопроводами аэрационного дренажа;

3. Трубопровод аэрационного дренажа установлен на глубине от 10 до 25 см от поверхности почвы.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Теплый загрязненный воздух поднимается в верхнюю часть животноводческого помещения из-за разности давлений, где под коньком расположены перфорированные воздуховоды, которые через перфорацию засасывают теплый загрязненный воздух воздушным насосом, и через нагреватель с регулятором температуры подают в систему аэрационного дренажа, имеющего перфорацию по всей заглубленной части трубопроводов, расположенных в теплице.

Трубопровод аэрационного дренажа уложен на глубину от 10 до 25 см от поверхности почвы в зависимости от выращиваемой культуры. При поступлении загрязненного воздуха во влажную почву примеси углекислого газа, аммиака и сероводорода частично растворяются в почвенной влаге, что является подкормкой для выращивания растений. В том случае, когда температура ниже требуемой для оптимального роста растений, подключают нагреватель и регулируют температуру подаваемого воздуха в почву, создавая оптимальную температуру для растений.

Аммиак и сероводород обладают большей растворимостью, чем углекислый газ, и поэтому полностью растворяются в почвенной влаге. Растения усваивают углекислоту не только из почвы при помощи корневой системы, но и из воздуха. Так как углекислота, пройдя через почву как фильтр, поступает в воздушную среду, которая будет также являться подкормкой растений. Поглощая эти элементы, растения будут выделять кислород. Происходит биологическая очистка воздушных выбросов животноводческих помещений и экономия минеральных удобрений, и защита как вследствие окружающей среды от воздушных выбросов животноводческих помещений.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для очистки воздуха животноводческого помещения в плане.

Устройство для очистки воздуха животноводческого помещения 1 со стенами 2 содержит всасывающий воздушный насос 3, соединенный с перфорированным воздуховодом 4, нагревателем 5 с регулятором температуры 6 (например, электрокалорифером), и трубопроводы аэрационного дренажа 7, имеющего по всей заглубленной длине перфорацию, расположенного в теплице 8.

Устройство для очистки воздуха животноводческого помещения работает следующим образом.

В животноводческом помещении 1 теплый воздух из-за разности давлений концентрируется в верхней части помещения, где расположен перфорированный воздуховод 4. С помощью воздушного насоса 3 теплый загрязненный воздух из животноводческого помещения 1 поступает в перфорированный воздуховод 4, расположенный под коньком крыши животноводческого помещения 1, и нагнетается в теплицу 8, где расположены растения. При этом воздух из животноводческого помещения 1 подают в теплицу 8 с помощью трубопроводов аэрационного дренажа 7. Почва с проложенными в ней трубопроводами 7 представляет собой по своей сути водяной скруббер с органическим наполнителем. Трубопровод 7 аэрационного дренажа уложен на глубину от 10 до 25 см от поверхности почвы в зависимости от выращиваемой культуры. Воздух, подаваемый по трубопроводам 7, аэрируя через почву, соприкасается с почвенной влагой. В том случае, когда температура ниже требуемой для оптимального роста растений, подключают нагреватель 6 и регулируют температуру подаваемого воздуха в почву, создавая оптимальную температуру для растений. Обладая высокой растворимостью, содержащиеся в воздухе примеси углекислого газа, аммиака и сероводорода растворяются в почвенной влаге, вступают в химические соединения с почвенными компонентами.

Очищенный подпочвенной системой воздух вновь поступает в помещение 1, тем самым устраняется проблема рециркуляции загрязненного воздуха внутри помещения, а также воздух помещения 1 насыщается кислородом, который благотворно влияет на сельскохозяйственных животных и тем самым исключает влияние выбрасывания вредных выбросов в атмосферу.