DE102020102458B4 - Process for treating a fibrous substance with a dust-binding agent and device for carrying out the process - Google Patents
Process for treating a fibrous substance with a dust-binding agent and device for carrying out the process Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs (2) mit einem Staubbindemittel mittels einer Vorrichtung (1), wobei das Verfahren die Schritte aufweist:- Bereitstellen eines Staubpartikel aufweisenden faserhaltigen Stoffs (2) und kontinuierliches Zuführen des faserhaltigen Stoffs (2) durch eine Zuführeinheit (7) der Vorrichtung (1);- Auflockern des faserhaltigen Stoffs (2) durch eine Walze, eine Stachelwalze, einen Häcksler, ein Rührwerk, eine Bürste oder eine beliebige Kombination dieser aufweisende Auflockerungseinheit (8) der Vorrichtung (1);- Aufsprühen eines Staubbindemittels in einer Sprühkammer (3) der Vorrichtung (1) auf den faserhaltigen Stoff (2), wobei das Staubbindemittel einen Filmbildner auf wässriger Basis aufweist, wobei das Staubbindemittel durch mindestens einen in der Sprühkammer (3) angeordneten Zerstäuber (6) zu Tropfen zerstäubt wird, und wobei das Staubbindemittel dazu eingerichtet ist, Staubpartikel an Fasern des faserhaltigen Stoffs (2) zu bindenund/oder eine Clusterbildung der Staubpartikel zu begünstigen; und- kontinuierliches Auswerfen des besprühten faserhaltigen Stoffs (2) aus der Vorrichtung (1) durch eine Auswurfeinheit (9) der Vorrichtung (1).Method for treating a fibrous material (2) with a dust binding agent by means of a device (1), the method having the steps: - providing a fibrous material (2) having dust particles and continuously feeding the fibrous material (2) through a feed unit (7) of the device (1); - loosening the fibrous material (2) using a roller, a spiked roller, a chopper, an agitator, a brush or any combination of these having loosening unit (8 ) the device (1);- spraying a dust binding agent in a spray chamber (3) of the device (1) onto the fibrous substance (2), the dust binding agent having an aqueous-based film former, the dust binding agent being atomized into drops by at least one atomizer (6) arranged in the spray chamber (3), and the dust binding agent being set up to bind dust particles to fibers of the fibrous substance (2) and/or to promote cluster formation of the dust particles; and- continuously ejecting the sprayed fibrous web (2) from the device (1) through an ejection unit (9) of the device (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs mit einem Staubbindemittel sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Heu oder Stroh sind beispielsweise aus der
In der Tierhaltung ist die Staubkontamination der verwendeten Einstreu, beispielsweise des Strohs, ein großes Problem. Besonders ist in der Pferdehaltung bei der Einstreu sowie dem Füttern mit dem Grundfuttermittel Heu mit gravierenden gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Staub zu rechnen. Ebenso treten Staubprobleme in der ökologischen Schweinehaltung durch das als Einstreu verwendete Stroh sehr häufig auf.In animal husbandry, dust contamination of the bedding used, such as straw, is a major problem. In horse husbandry, in particular, dust can cause serious health problems when it comes to bedding and feeding with hay. Likewise, dust problems in organic pig farming are very common due to the straw used as bedding.
Als Aerosole werden im Allgemeinen kleinste Teilchen im festen oder flüssigen Aggregatzustand definiert, welche in einem gasförmigen Medium suspensiveren und durch Zerstäubung oder Pulverisierung von flüssigen oder festen Stoffen entstehen. Bioaerosole sind komplexe luftgetragene Partikel biologischer Herkunft, welche im Allgemeinen in belebte und unbelebte Partikel unterteilt werden. Belebte Partikel stellen dabei die Gesamtheit der Luftinhaltsstoffe mit biologischem Ursprung menschlicher, tierischer, pflanzlicher und mikrobieller Herkunft dar (z. B. Bakterien, Pilze, Viren, Milben, Hefen, Protozoen, Endotoxine). Diese können je nach Herkunft allergische, toxische und infektiöse Reaktionen des Organismus herbeiführen. Stäube stellen den unbelebten Anteil dar und werden als disperse Verteilungen fester Stoffe in Gasen, die durch mechanische Prozesse oder durch Aufwirbelung entstehen können, definiert. Belebte und unbelebte Partikel bilden gemeinsame Agglomerate, wobei ca. 80% der luftgetragenen Mikroorganismen an Partikel angelagert sind. Dieser Zusammenschluss wird auch als Cluster bezeichnet, wobei Staub die Rolle eines Trägers („Carriers“) einnimmt, da sich die belebten Bestandteile des Bioaerosols an die Staubpartikel heften.Aerosols are generally defined as the smallest particles in the solid or liquid state of aggregation, which are suspended in a gaseous medium and are formed by atomization or pulverization of liquid or solid substances. Bioaerosols are complex airborne particles of biological origin, which are generally divided into animate and inanimate particles. In this context, living particles represent the entirety of the air constituents of biological origin of human, animal, plant and microbial origin (e.g. bacteria, fungi, viruses, mites, yeasts, protozoa, endotoxins). Depending on their origin, these can cause allergic, toxic and infectious reactions in the organism. Dust represents the inanimate part and is defined as the disperse distribution of solid substances in gases that can arise as a result of mechanical processes or turbulence. Living and inanimate particles form common agglomerates, whereby approx. 80% of the airborne microorganisms are attached to particles. This association is also referred to as a cluster, with dust taking on the role of a carrier ("carrier"), since the living components of the bioaerosol attach themselves to the dust particles.
Insbesondere für die Gesundheit des Pferdes spielen die physikalischen Partikeleigenschaften eine wichtige Rolle, da die Lunge als eine Art Filter fungiert. Dadurch werden vor allem die Alveolen (die kleinsten Funktionseinheiten des Respirationstraktes) davor bewahrt, mit eingeatmeten Partikeln benetzt zu werden. Obwohl eine Vielzahl der eingeatmeten Partikel durch die Schleimhäute des Respirationstraktes abgeschieden werden, können Partikel abhängig von deren Größe, chemischen Eigenschaften (hydrophil oder hydrophob), Form und Dichte bis in die Alveolen penetrieren (Art T. et al., Environmental Control of Respiratory Disease. Equine Respiratory Diseases, International Veterinary Information Service, New York, 2002).The physical particle properties play an important role, especially for the horse's health, since the lungs act as a kind of filter. This primarily protects the alveoli (the smallest functional units of the respiratory tract) from being wetted with inhaled particles. Although a large number of inhaled particles are deposited by the mucous membranes of the respiratory tract, particles can penetrate into the alveoli depending on their size, chemical properties (hydrophilic or hydrophobic), shape and density (Art T. et al., Environmental Control of Respiratory Disease Equine Respiratory Diseases, International Veterinary Information Service, New York, 2002).
Die Größe eines Partikels hat eine entscheidende gesundheitliche Relevanz für Mensch und Tier. Partikel können anhand des aerodynamischen Partikeldurchmessers in Fraktionen unterteilt werden. Die Einteilung der Partikel in Fraktionen ist in der Literatur unterschiedlich definiert worden. In der Vergangenheit wurde zwischen Grobstaub (50 - 500 µm), Mittelstaub (10 - 50 µm), Feinstaub (0,5 - 10 µm) und Feinststaub (0,1 - 0,5 µm) unterschieden (Melhorn G., Lehrbuch der Tierhygiene 1., Fischer Verlag, Jena, Stuttgart, S. 89-120, 1979).The size of a particle has a decisive health relevance for humans and animals. Particles can be divided into fractions based on the aerodynamic particle diameter. The classification of the particles into fractions has been defined differently in the literature. In the past, a distinction was made between coarse dust (50 - 500 µm), medium dust (10 - 50 µm), fine dust (0.5 - 10 µm) and very fine dust (0.1 - 0.5 µm) (Melhorn G., Textbook of the Animal hygiene 1., Fischer Verlag, Jena, Stuttgart, pp. 89-120, 1979).
Eine weitere Einteilung erfolgt in Zusammenhang mit Angaben zu Emissionsfaktoren oder Massenkonzentrationen. Hierbei spricht man von PM (Particulate Matter), wobei beispielsweise PM10 und PM4 alle Partikel beinhalten, die durch eine Trennkurve mit einem Abscheidegrad von 50% unterhalb von 10 µm bzw. 4 µm beschrieben werden. Nach ISO 7708:1995 (Beuth-Verlag, Berlin, Seite 3) ist die PM10-Fraktion mit der thoracalen Fraktion (DIN EN 481:1993, Beuth-Verlag, Berlin, Seite 4) gleichzusetzen.A further classification is made in connection with information on emission factors or mass concentrations. This is referred to as PM (Particulate Matter), with PM10 and PM4, for example, including all particles that are described by a separation curve with a separation efficiency of 50% below 10 µm or 4 µm. According to ISO 7708:1995 (Beuth-Verlag, Berlin, page 3), the PM10 fraction is to be equated with the thoracic fraction (DIN EN 481:1993, Beuth-Verlag, Berlin, page 4).
Über die Auswirkungen erhöhter Schwebstaubkonzentrationen in der Stallluft auf die Gesundheit von Pferden wurden diverse Studien durchgeführt. Die am häufigsten auftretenden, teilweise schon als „Berufskrankheit“ von Sportpferden bezeichneten, respiratorischen Erkrankungen stellen COB (chronisch obstruktive Bronchitis - englisch: COPD - chronic obstructive pulmonary disease), RAO (rekurrente Atemwegserkrankung, die nur durch Haltungs- bzw. Futterumstellung oder den Einsatz von Bronchodilatoren beseitigt oder gelindert werden kann) sowie IAD (infektiöse Entzündungen der Atemwege) dar. Dabei ist nicht ausschließlich die Höhe der Schwebstaubkonzentration ausschlaggebend. Die Größe der jeweiligen Partikel hat einen entscheidenden Einfluss auf das respiratorische Erkrankungspotenzial, wobei vor allem die thorakale (PM10) und die alveolare Partikelfraktion (PM4) relevant sind. Partikel dieser Größe können bis in die kleinsten Funktionseinheiten (Alveolen) des Respirationstraktes eindringen und diesen schädigen.Various studies have been carried out on the effects of increased concentrations of suspended dust in the stable air on the health of horses. The most frequently occurring respiratory diseases, some of which are already referred to as "occupational diseases" of sport horses, are COB (chronic obstructive bronchitis - English: COPD - chronic obstructive pulmonary disease), RAO (recurrent respiratory disease, which can only be caused by a change in husbandry or feed or use can be eliminated or alleviated by bronchodilators) as well as IAD (infectious inflammation of the airways). The size of the respective particle has a decisive influence on the respiratory disease potential, with the thoracic (PM10) and the alveolar particle fraction (PM4) being particularly relevant. Particles of this size can penetrate into the smallest functional units (alveoli) of the respiratory tract and damage them.
Bitterle (Bitterle E., Oxidative und inflammatorische Mechanismen von Targetzellen des Alveolarepithels nach Exposition mit ultrafeinen Aerosolpartikeln an der Luft-Medium-Grenzschicht, Diss., Technische Universität, München, 2004) beschreibt als Ort der Deposition für Partikel der Größe 10 µm vor allem den Hals-Rachen-Bereich (Impaktion). Auch nach Seedorf und Hartung (Seedorf J. & Hartung J., Stäube und Mikroorganismen in der Tierhaltung, KTBL-Schrift 393, ISBN 3784321453, 2002) wird die Mehrzahl der großen Partikel mit einem Durchmesser > 5 µm durch Impaktion im oberen Bereich des Respirationstraktes abgesondert. Feine Partikel können hingegen in tiefe Regionen des Respirationstraktes eindringen, wobei die feine Fraktion (< 5 µm) durch Sedimentation und Impaktion dort deponiert wird. Nach Art et al. (Art T. et al., Environmental Control of Respiratory Disease, Equine Respiratory Diseases, International Veterinary Information Service, New York, 2002) wird die Mehrzahl an Partikeln der Größe < 0,5 µm durch Expiration aus dem Atemtrakt abgesondert, wobei durch Diffusion kleinere Partikel (< 0,1 µm) von den Bronchiolen in das angrenzende Gewebe gelangen.Bitterle (Bitterle E., Oxidative and inflammatory mechanisms of target cells of the alveolar epithelium after exposure to ultrafine aerosol particles at the air-medium interface, dissertation, Technical University, Munich, 2004) describes the location of deposition for particles with a size of 10 µm in particular the neck and throat area (impaction). According to Seedorf and Hartung (Seedorf J. & Hartung J., Dusts and Microorganisms in Animal Husbandry, KTBL-Font 393, ISBN 3784321453, 2002), the majority of large particles are associated with a Diameter > 5 µm secreted by impaction in the upper part of the respiratory tract. Fine particles, on the other hand, can penetrate into deep regions of the respiratory tract, with the fine fraction (< 5 µm) being deposited there by sedimentation and impaction. According to Art et al. (Art T. et al., Environmental Control of Respiratory Disease, Equine Respiratory Diseases, International Veterinary Information Service, New York, 2002) the majority of particles < 0.5 µm in size are cleared from the respiratory tract by expiration, with diffusion smaller particles (< 0.1 µm) from the bronchioles into the adjacent tissue.
Zeitler (Zeitler M.H., Hygienische Bedeutung des Staub- und Keimgehaltes der Stallluft, Sonderdruck aus „Bayerisches Landwirtschaftliches Jahrbuch“, Vorträge der XXV. Weihenstephaner Hochschultagung, 65. Jahrgang Hrsg.: TU Weihenstephan, Lehrstuhl für Tierhygiene und Nutztierkunde Weihenstephan. 151-165, 1988) stuft vor allem die von Staubpartikeln transportierten Luftkeime als besonders gefährlich für die Tiergesundheit ein, weil diese infektiöse, toxische oder allergisierende Wirkungen haben können. Die Autorin führt eine mögliche Überlastung der mukoziliären Clearence-Leistungen (unspezifische Abwehrvorgänge der Atemwege des Respirationstraktes) auf die permanente mechanische Reizwirkung von Partikeln zurück. Bei einer Überlastung dieser kann es zur Beeinträchtigung der Zilien (5 - 10 µm lange Zellfortsätze) bis hin zu deren Verlust kommen. Als Konsequenz ergibt sich eine Herabsetzung der Resistenz der Atemwege, wodurch nach Mayr (Mayr A., Infektionskrankheiten, In: Dietz O., Huskamp B. Handbuch Pferdepraxis 2. Auflage, Enke Verlag, Stuttgart, 346-361. ISBN 3432292627, 1999) sogar fakultativ pathogene Keime Krankheitssymptome auslösen und zu unspezifischem Husten führen können.Zeitler (Zeitler M.H., Hygienic significance of the dust and germ content of the stable air, offprint from the "Bavarian Agricultural Yearbook", lectures at the XXV. Weihenstephan University Conference, 65th year Ed.: TU Weihenstephan, Chair of Animal Hygiene and Farm Animal Science Weihenstephan. 151-165, 1988) classifies the airborne germs transported by dust particles as particularly dangerous for animal health because they can have infectious, toxic or allergenic effects. The author attributes a possible overload of the mucociliary clearance services (unspecific defense processes of the airways of the respiratory tract) to the permanent mechanical irritant effect of particles. If these are overloaded, the cilia (5 - 10 µm long cell processes) can be impaired or even lost. As a consequence, there is a reduction in the resistance of the airways, which according to Mayr (Mayr A., Infectious diseases, In: Dietz O., Huskamp B. Handbuch Pferdepraxis 2nd edition, Enke Verlag, Stuttgart, 346-361. ISBN 3432292627, 1999) even facultative pathogens can trigger symptoms and lead to non-specific coughing.
Verschiedene Studien haben ergeben, dass eine Unbrauchbarkeit des Pferdes für den Reitsport bei über 30% der untersuchten Pferde durch chronische Veränderungen der Atemorgane hervorgerufen wurde. Andere Untersuchungen prognostizieren, dass etwa 80% der in Ställen gehaltenen Pferde symptomatische Schäden der Atemwege aufweisen (McPherson E.A. & Thomson J.R., Chronic obstructive pulmonary disease in the horse: Nature of the disease, Equine Veterinary Journal, 15, 203-206, 1983).Various studies have shown that the horse's unfitness for equestrian sport was caused by chronic changes in the respiratory organs in over 30% of the horses examined. Other studies predict that about 80% of stabled horses have symptomatic respiratory damage (McPherson EA & Thomson JR, Chronic obstructive pulmonary disease in the horse: Nature of the disease, Equine Veterinary Journal, 15, 203-206, 1983) .
Die bereits eingangs erwähnte RAO (Recurrent Airway Obstruction) ist eine wiederkehrende Atemwegsobstruktion, die einen Reizzustand der Lunge, resultierend aus einer Allergie, darstellt. Hier wird zwischen infektiösen Agenzien (Bakterien, Viren und Lungenparasiten), Umweltantigenen (Schimmelpilzsporen, Pollen, Milben, sowie Staub aus Heu und Stroh) und chemisch-physikalischen Reizen (Schadgase, Staubpartikel) unterschieden. Welcher dieser Faktoren eine übergeordnete Gewichtung zuzuordnen ist, ist bisher nicht eindeutig erforscht worden (Marti E. et al., Beziehung zwischen Atemwegserkrankungen und Allergien beim Pferd, FFP-Fortbildungsveranstaltung zur Pferdegesundheit am 23. & 24. April 2005 in Münster-Handorf. Thema: Immunkrankheiten beim Pferd, 2005), wobei Seedorf und Hartung (Seedorf J. & Hartung J., Stäube und Mikroorganismen in der Tierhaltung, KTBL-Schrift 393, ISBN 3784321453, 2002) den Ursprung der Erkrankung bei einer allergischen Reaktion, primär auf Schimmelpilzsporen und luftgetragene Partikeln aus Heu und Stroh, sehen. Dass die Erkrankung in einem direkten Zusammenhang mit dem Gehalt an luftgetragenen Partikeln steht, konnten McPherson und Thomson (McPherson E.A. & Thomson J.R., Chronic obstructive pulmonary disease in the horse: Nature of the disease, Equine Veterinary Journal, 15, 203-206, 1983) bereits 1983 belegen.The already mentioned RAO (Recurrent Airway Obstruction) is a recurring airway obstruction that represents an irritation of the lungs resulting from an allergy. A distinction is made here between infectious agents (bacteria, viruses and lung parasites), environmental antigens (mold spores, pollen, mites and dust from hay and straw) and chemical-physical stimuli (harmful gases, dust particles). It has not yet been clearly researched which of these factors is to be assigned an overarching weighting (Marti E. et al., Relationship between respiratory diseases and allergies in horses, FFP advanced training event on horse health on April 23 & 24, 2005 in Münster-Handorf. Topic : Immune diseases in horses, 2005), whereby Seedorf and Hartung (Seedorf J. & Hartung J., Dusts and microorganisms in animal husbandry, KTBL publication 393, ISBN 3784321453, 2002) attribute the origin of the disease to an allergic reaction, primarily to mold spores and airborne particles from hay and straw. McPherson and Thomson (McPherson EA & Thomson JR, Chronic obstructive pulmonary disease in the horse: Nature of the disease, Equine Veterinary Journal, 15, 203-206, 1983) were able to show that the disease is directly related to the level of airborne particles ) as early as 1983.
Sowohl luftgetragene Partikel, als auch Schimmelpilzsporen können ursächlich für eine Vielzahl von Erkrankungen des Atemtraktes verantwortlich sein. Dazu zählt z.B. die Luftsackmykose (Entzündung des Luftsackes), welche nach Markus (Markus R.G., Untersuchungen zur Therapie der Luftsackmykose des Pferdes - Ligatur der Arteria carotis interna mittels transendoskopischer Clipapplikation, Diss., Tierärztliche Hochschule Hannover, 2002) primär durch die Schimmelpilzgattungen Aspergillus, Penicillium und Candida hervorgerufen wird. Als Ursache einer akut bis chronisch verlaufenden Entzündung kann nach Franz (Franz C., Der Blick ins Pferd, In: Herbst & Winter 2003/2004, 2003) auch das Eindringen von Fremdkörpern sowie gröberer Staubpartikel angesehen werden. Grabner (Grabner A., Diagnose und Therapie der Luftsackmykose des Pferdes, Tierärztliche Praxis, 2, 10-14, 1987) beschreibt die Ursache für eine Luftsackmykose etwas detaillierter. Er konstatiert, dass der Eintritt der Schimmelpilze durch die Tubenklappen, die sich bei jedem Schluckakt öffnen, verantwortlich sei und vermutet, dass die Besiedlung des Luftsackes sowohl vom Schimmelpilzbefall des Futtermittels als auch von stallspezifischen Bedingungen abhängig wäre.Both airborne particles and mold spores can be responsible for a variety of diseases of the respiratory tract. This includes, for example, air sac mycosis (inflammation of the air sac), which, according to Markus (Markus RG, Investigations into the therapy of horse air sac mycosis - ligature of the internal carotid artery using transendoscopic clip application, dissertation, University of Veterinary Medicine Hanover, 2002) is primarily caused by the mold genera Aspergillus, Penicillium and Candida. According to Franz (Franz C., Der Blick ins Pferd, In: Herbst & Winter 2003/2004, 2003), the penetration of foreign bodies and coarser dust particles can also be regarded as the cause of an acute to chronic inflammation. Grabner (Grabner A., Diagnoses and therapy of the horse's air sac mycosis, Veterinary Practice, 2, 10-14, 1987) describes the cause of an air sac mycosis in somewhat more detail. He states that the entry of mold through the tube flaps, which open with every swallow, is responsible and assumes that the colonization of the air sac would depend on the mold infestation of the feed as well as on stall-specific conditions.
Untersuchungen der Universität Gent (Jolien Van Cleemput et al., Deoxynivalenol, but not fumonisin B1, aflatoxin B1 or diesel exhaust particles disrupt integrity of the horse's respiratory epithelium and predispose it for equine herpesvirus type 1 infection, Veterinary Microbiology, Band 234, Juli 2019, Seiten 17-24) haben ergeben, dass neben anderen in Heu und Stroh gefundenen Schadstoffen, wie z.B. aerobe mesophile Keime, Hefen, oder Schimmel, Mykotoxine nicht nur von gesundheitlicher Bedeutung für das Tier, sondern auch für die im Stall tätigen Personen sind. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass in Heu oder Stroh häufig Toxine wie A-Trichothecene, B-Trichothecene, Fumonisine, oder auch Zerealenon-metaboliten zu finden sind, die zu Schädigungen der Gesundheit von Mensch und Tier führen können.Research by Ghent University (Jolien Van Cleemput et al., Deoxynivalenol, but not fumonisin B1, aflatoxin B1 or diesel exhaust particles disrupt integrity of the horse's respiratory epithelium and predispose it for
Die genannten respiratorischen Erkrankungen sind meist nicht vollständig zu heilen. Teure Medikamente und Therapien können nur das Schlimmste verhindern oder die Krankheitssymptome lindern, wobei hohe Kosten für das Behandeln der respiratorischen Erkrankungen anfallen können. Zudem fallen bei jeder Behandlung allgemeine Untersuchungs- und Beratungskosten an. Bei schwereren Eingriffen muss zusätzlich die Unterbringung und Überwachung finanziell honoriert werden.Most of the respiratory diseases mentioned cannot be completely cured. Expensive drugs and therapies can only prevent the worst or alleviate the symptoms of the disease, while treating respiratory diseases can incur high costs. In addition, there are general examination and consultation costs for each treatment. In the case of more serious interventions, accommodation and supervision must also be paid for financially.
Gleichermaßen kann auch der Mensch durch die Staubbelastung im Stall gesundheitlich geschädigt werden.Equally, the health of humans can be damaged by the dust in the barn.
In Bezug auf die Reduzierung luftgetragener Partikel in der Pferdehaltung muss dementsprechend primär die Behandlung der Hauptkontaminationsquellen von Schwebstaub im Vordergrund stehen, welche verschiedene Einstreumaterialien (Weizenstroh, Späne, Flachs, Hanf), Raufuttermittel (Heu, Heulage) und diverse Kraftfuttermittel (Hafer, Gerste, Mischfuttermittel) darstellen.With regard to the reduction of airborne particles in horse husbandry, the primary focus must be on treating the main sources of contamination from suspended dust, which includes various bedding materials (wheat straw, shavings, flax, hemp), roughage (hay, haylage) and various concentrated feeds (oats, barley, compound feed).
Bisher gibt es für die Probleme beim Stroh und/oder Heu keine praktikable Problemlösung, abgesehen von der Verwendung alternativer und sehr viel teurerer Einstreumaterialien. Auch in der ökologischen Schweinehaltung mit sog. Tiefstreu (d.h. Stroh) ist das Staubproblem bisher völlig ungelöst. In der Pferdehaltung verschärft sich das Problem auch dadurch, dass die Tiere die Einstreu aufnehmen und viele Stunden darauf ruhen, wobei durch den Atemvorgang der im Stroh enthaltene Staub aufgewirbelt und eingeatmet wird.To date, there has been no practical solution to the problem of straw and/or hay, other than using alternative and much more expensive bedding materials. Even in organic pig farming with so-called deep litter (i.e. straw), the dust problem has not yet been solved. In horse husbandry, the problem is also exacerbated by the fact that the animals pick up the bedding and rest on it for many hours, with the dust contained in the straw being stirred up and inhaled by the breathing process.
Das „Mittel der Wahl“ ist derzeit Wasser. Hier dient das Wässern bzw. Benetzen des Heus in erster Linie der Reduzierung des Staubs. Dafür wird Wasser aus einer Gießkanne über das Heu gegossen oder das Heu in Wasser getaucht, um Staubpartikel abzuwaschen und so zu verhindern, dass das Pferd diese beim Fressen einatmet.The "means of choice" is currently water. Here, watering or wetting the hay primarily serves to reduce dust. This involves pouring water from a watering can over the hay or dipping the hay in water to wash off dust particles and prevent the horse from breathing them in while eating.
Weiterhin bekannt sind Heubedampfer, beispielsweise der mit einem Dampferzeuger arbeitende HAYGAIN Heubedampfer HG-2000. Die Dauer einer Heubedampfung ist abhängig von dem Heutyp, der Heudichte und der Außentemperatur und liegt durchschnittlich zwischen 50 und 60 Minuten. Der HAYGAIN HG-2000 hat eine Kapazität von über 45 Kilo Heu und ist somit für den Einsatz in größeren Betrieben vorgesehen. Ein anderer Heubedampfer ist als „Perfect-Heu Bedampferbox“ bekannt und wird mit einem Fassungsvermögen von 300 und 560 Litern angeboten. Es handelt sich im Wesentlichen um eine isolierte Kiste, in die das Heu eingelegt und Dampf injiziert wird. Ein weiterer Heubedampfer mit einem Generator und einem Heucontainer aus Kunststoff wird unter dem Namen „HAY STEAMER“ angeboten.Also known are hay steamers, for example the HAYGAIN HG-2000 hay steamer that works with a steam generator. The duration of hay steaming depends on the type of hay, the hay density and the outside temperature and is on average between 50 and 60 minutes. The HAYGAIN HG-2000 has a capacity of over 45 kilos of hay and is therefore intended for use on larger farms. Another hay steamer is known as the "Perfect-Hay Steamer Box" and is offered in 300 and 560 liter capacities. It is essentially an insulated box into which the hay is placed and steam injected. Another hay steamer with a generator and a plastic hay container is offered under the name "HAY STEAMER".
Der Gesundheit von Mensch und Tier abträgliche Mykotoxine können bei hohen Temperaturen stabil sein. Beispielsweise hat Deoxynivalenol eine Temperaturstabilität bis 140° C, wodurch es z.B. bei einer Bedampfung nicht inaktiviert wird.Mycotoxins harmful to human and animal health may be stable at high temperatures. For example, deoxynivalenol has a temperature stability of up to 140° C, which means that it is not deactivated, for example, by steaming.
Allgemein wird zwar durch das Wässern des Heus das Staubproblem zumindest entschärft, jedoch lassen die vorliegenden wissenschaftlichen Arbeiten den Schluss zu, dass durch das Vorhandensein von Pilzsporen und Bakterien hierbei sehr schnell ein Verderb einsetzt. Es werden deshalb im Markt auch Wasserzusätze angeboten. Es empfiehlt sich, mindestens dem Wasser ausreichend Salz zuzusetzen. Allerdings führen derartige Heubewässerungslösungen zu einem nicht unerheblichen Arbeits- und Zeitaufwand für die tägliche Fütterung. Zudem ist das Hantieren mit Wasser im Winter bei Minusgraden ein besonderes Problem, wobei hingegen im Sommer ein mikrobieller Verderb in Abhängigkeit von der Temperatur in kurzer Zeit einsetzen kann.In general, the dust problem is at least mitigated by watering the hay, but the available scientific work allows the conclusion that spoilage sets in very quickly due to the presence of fungal spores and bacteria. Water additives are therefore also available on the market. It is advisable to at least add enough salt to the water. However, such hay irrigation solutions lead to a not inconsiderable amount of work and time for daily feeding. In addition, handling water in winter at sub-zero temperatures is a particular problem, whereas in summer microbial spoilage can set in within a short time, depending on the temperature.
Neben diesen Möglichkeiten zum Einsatz im Stall bieten auch einige Futtermittelhersteller entstaubtes Heu zum Kauf an. Hier wird in der Regel eine Art Industriestaubsauger eingesetzt, um das Heu zu reinigen, was mit hohen Kosten verbunden ist.In addition to these options for use in the barn, some feed manufacturers also offer dusted hay for sale. Here, a kind of industrial vacuum cleaner is usually used to clean the hay, which is associated with high costs.
Alternativ ist die Verwendung von Öl bekannt. Dies hat zwar bei Einsatz ausreichender Mengen gewisse staubbindende Effekte, ist jedoch ernährungsphysiologisch problematisch, weil u.a. der Energieeintrag zu einer Gewichtserhöhung (Verfettung) der Tiere führt und leicht auch zu Problemen mit dem Verdauungstrakt führen kann.Alternatively, the use of oil is known. Although this has certain dust-binding effects when used in sufficient quantities, it is nutritionally problematic because, among other things, the energy input leads to an increase in weight (obesity) in the animals and can also easily lead to problems with the digestive tract.
Weiterhin bekannt ist die Verwendung entsprechender Netze, in die das Heu verbracht wird und die ein „freies Fressen“ praktisch nicht zulassen. Damit soll die Aufnahme von Staub unterlaufen werden. Ähnliches gilt auch für „Heu-Toy“ als „alternatives Heu-Netz“.Also known is the use of appropriate nets into which the hay is brought and which practically do not allow "free eating". This is intended to avoid the absorption of dust. The same applies to "Heu-Toy" as an "alternative hay net".
Andere Methoden stehen bisher nicht zur Verfügung. Insbesondere gibt es auch keine bekannte Methode, die Einstreu zu behandeln, bei der jedwede Anwendung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten nicht möglich ist.Other methods are not yet available. In particular, there is also no known method of treating the litter in which any application of water or other liquids is not possible.
Alle bisher verfügbaren und verwendeten Methoden eignen sich nur bedingt für die Lösung der Probleme beim Raufutter. Wie oben bereits ausgeführt, gibt es derzeit für die Einstreu keine praktikable Möglichkeit, den vorhandenen Staub rationell zu binden. Bei der Entstaubung der Einstreu ist auch die eingangs erwähnte Schweinehaltung (insbesondere in der ökologischen Tierhaltung) zu betrachten. Hier sind die finanziellen Spielräume noch geringer als in der Pferdehaltung.All previously available and used methods are only partially suitable for solving the problems with roughage. As already explained above, there is currently no practicable way of efficiently binding the existing dust for the litter. When dedusting the litter, the pig husbandry mentioned at the beginning (especially in organic animal husbandry) must also be considered. Here the financial leeway is even smaller than in horse husbandry.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs mit einem Staubbindemittel bereitzustellen, welche zugleich eine effektive und kostengünstige Entstaubung ermöglichen.It is therefore the object of the invention to provide a method and a corresponding device for treating a fibrous substance with a dust-binding agent, which at the same time enable effective and cost-effective dust removal.
Zur Lösung der oben beschriebenen Problematik wird deshalb ein Verfahren nach Anspruch 1 vorgeschlagen, das einfach anwendbar und preisgünstig ist und platzsparend betrieben werden kann. Zudem wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Anspruch 8 dargelegt. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.To solve the problem described above, a method according to
Demgemäß wird ein Verfahren zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs, bevorzugt Heu oder Stroh, mit einem Staubbindemittel mittels einer Vorrichtung, vorgeschlagen, das die folgenden Schritte aufweist:
- - Bereitstellen eines Staubpartikel aufweisenden faserhaltigen Stoffs und kontinuierliches Zuführen des faserhaltigen Stoffs durch eine Zuführeinheit der Vorrichtung;
- - Auflockern des faserhaltigen Stoffs durch eine eine Walze, eine Stachelwalze, einen Häcksler, ein Rührwerk, eine Bürste oder eine beliebige Kombination dieser aufweisende Auflockerungseinheit der Vorrichtung; und
- - Aufsprühen eines Staubbindemittels in einer Sprühkammer der Vorrichtung auf den faserhaltigen Stoff, wobei das Staubbindemittel einen Filmbildner auf wässriger Basis aufweist, wobei das Staubbindemittel durch mindestens einen in der Sprühkammer angeordneten Zerstäuber zu Tropfen zerstäubt wird und wobei das Staubbindemittel dazu eingerichtet ist, Staubpartikel an Fasern des faserhaltigen Stoffs zu bindenund/oder eine Clusterbildung der Staubpartikel zu begünstigen.
- - providing a fibrous material containing dust particles and continuously feeding the fibrous material through a feeding unit of the device;
- - fluffing the fibrous material by a fluffing unit of the apparatus comprising a roller, spiked roller, chopper, agitator, brush or any combination thereof; and
- - Spraying a dust binding agent onto the fibrous substance in a spray chamber of the device, the dust binding agent having an aqueous-based film former, the dust binding agent being atomized into drops by at least one atomizer arranged in the spray chamber, and the dust binding agent being set up to attach dust particles to fibers of the fibrous substance and/or to promote clustering of the dust particles.
Besonders bevorzugt besteht der faserhaltige Stoff im Wesentlichen aus Heu oder Stroh oder weist Heu oder Stroh auf. Allerdings kann das Verfahren auch zur Entstaubung anderer faserhaltiger Stoffe, z.B. pflanzlicher, tierischer oder synthetischer faserhaltiger Stoffe wie Gräsern, Kräutern, Blättern, Baumwolle, Wolle, Textilfasern etc. verwendet werden.The fibrous substance particularly preferably consists essentially of hay or straw or has hay or straw. However, the process can also be used to remove dust from other fibrous substances, e.g. vegetable, animal or synthetic fibrous substances such as grasses, herbs, leaves, cotton, wool, textile fibers etc.
Nach dem Bereitstellen des faserhaltigen Stoffs wird der faserhaltige Stoff aufgelockert. Durch die Auflockerung kann die zu besprühende Oberfläche des faserhaltigen Stoffs vergrößert werden, insbesondere wenn der faserhaltige Stoff in einer komprimierten Form bereitgestellt wird. So lassen sich z.B. Heu- oder Strohballen beliebiger Form nach der Auflockerung behandeln. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch die Auflockerung der faserhaltige Stoff zerkleinert oder aufgebrochen wird.After providing the fibrous material, the fibrous material is loosened. The loosening can increase the surface area of the fibrous material to be sprayed, particularly when the fibrous material is provided in a compressed form. For example, hay or straw bales of any shape can be treated after loosening. Provision can also be made for the fibrous material to be comminuted or broken up as a result of the loosening.
Nach dem Auflockern wird der faserhaltige Stoff mit einem Staubbindemittel besprüht, wobei das Staubbindemittel zu Tropfen zerstäubt wird. Das Staubbindemittel weist einen Filmbildner auf wässriger Basis auf. Durch das Staubbindemittel können Staubpartikel an Fasern des faserhaltigen Stoffs gebunden werden. Gleichermaßen begünstigt das Staubbindemittel eine Clusterbildung, sowohl von Staubpartikeln als auch von Staubpartikeln und Bioaerosolen. Damit kann die Staubbelastung in der Luft, beispielsweise im Stall, gesenkt werden. Zudem kann z.B. nach dem Auslegen des besprühten faserhaltigen Stoffs ein Aufwirbeln von sich bereits am Boden abgesetztem Staub verringert oder verhindert werden. Mit Clusterbildung kann eine haftende Verbindung zweier oder mehrerer Staubpartikel gemeint sein, z.B. ein Aneinanderhaften mehrerer Staubpartikel oder ein Haften eines Staubpartikels an mindestens einem anderen Staubpartikel, wobei die Haftwirkung durch das Staubbindemittel erzeugt werden kann. Dabei muss nicht zwingend jedes Staubpartikel des gebildeten Clusters an jedem anderen Staubpartikel des Clusters haften. Mit Clusterbildung kann auch gemeint sein, dass beispielsweise ein erstes Staubpartikel an einer Faser des faserhaltigen Stoffs unmittelbar gebunden ist, und ein zweites Staubpartikel an dem ersten Staubpartikel haftend mittelbar an der Faser gebunden ist.After loosening, the fibrous material is sprayed with a dust binder, the dust binder being atomized into droplets. The dust binding agent has an aqueous-based film former. Dust particles can be bound to fibers of the fibrous substance by the dust binding agent. Likewise, the dust binder promotes cluster formation, both of dust particles and of dust particles and bioaerosols. In this way, the level of dust in the air, for example in stables, can be reduced. In addition, e.g. after the sprayed fibrous material has been laid out, raising dust that has already settled on the floor can be reduced or prevented. Cluster formation can mean an adhesive bond between two or more dust particles, e.g. several dust particles adhering to one another or a dust particle adhering to at least one other dust particle, it being possible for the adhesive effect to be produced by the dust binding agent. Each dust particle of the formed cluster does not necessarily have to adhere to every other dust particle of the cluster. Cluster formation can also mean that, for example, a first dust particle is directly bound to a fiber of the fibrous substance, and a second dust particle is indirectly bound to the fiber by adhering to the first dust particle.
Bevorzugt wird mit dem Staubbindemittel ein Enzym und/oder eine Enzymmischung zum Abbau oder Zersetzung von Mykotoxinen aufgesprüht oder weist das Staubbindemittel beim Aufsprühen ein solches Enzym auf. Das Enzym und/oder die Enzymmischung kann wasserlöslich sein. Die Enzymmischung kann eines oder mehrere Enzyme aufweisen. Die Enzymmischung kann auch weitere Komponenten aufweisen, die keine Enzyme sind. Beispielsweise kann die Enzymmischung aus einem Enzym und Wasser bestehen oder aufweisen. Das Enzym kann zum Verzehr durch Mensch und Tier geeignet sein, bei Verzehr für Mensch und Tier unschädlich sein, und/oder ein Futtermittelzusatzstoff oder Lebensmittelzusatzstoff sein. Damit verhindert das Staubbindemittel nicht nur das Eindringen von Staubpartikeln in den Respirationstrakt des Tieres (und der Menschen), sondern auch mögliche schädigende Wirkungen im Verdauungstrakt.An enzyme and/or an enzyme mixture for breaking down or decomposing mycotoxins is preferably sprayed on with the dust-binding agent, or the dust-binding agent has such an enzyme when it is sprayed on. The enzyme and/or the enzyme mixture can be water soluble. The enzyme mixture can contain one or more enzymes. The enzyme mixture can also have other components that are not enzymes. For example, the enzyme mixture can consist of or comprise an enzyme and water. The enzyme may be suitable for human and animal consumption, be harmless to human and animal consumption, and/or be a feed additive or food additive. The dust binding agent thus not only prevents dust particles from penetrating the respiratory tract of the animal (and humans), but also possible harmful effects in the digestive tract.
Das beim Aufsprühen des Staubbindemittels aufgesprühte oder das von dem Staubbindemittel aufgewiesene Enzym kann zum Abbau oder zur Zersetzung von mindestens einem aus A-Trichothecene, B-Trichothecene Fumonisine oder Zerealenon-metaboliten eingerichtet sein. Damit können mögliche Schädigungen der Leber und des Immunsystems z.B. durch Fumonisine vermieden oder reduziert werden.The enzyme which is sprayed on when the dust-binding agent is sprayed on or which is present in the dust-binding agent can be designed to break down or decompose at least one of A-trichothecenes, B-trichothecenes, fumonisins or cerealenone metabolites. In this way, possible damage to the liver and the immune system, e.g. caused by fumonisins, can be avoided or reduced.
Das Staubbindemittel kann vor dem Aufsprühen bei Unterschreiten einer Solltemperatur mit einem Heizelement auf eine Temperatur gleich der Solltemperatur oder größer als die Solltemperatur aufgeheizt werden, wobei die Solltemperatur bevorzugt 15°C, besonders bevorzugt 20°C betragen kann, wobei vorzugsweise die Temperatur des Staubbindemittels mit einem Temperatursensor gemessen und das Heizelement basierend auf der von dem Temperatursensor gemessenen Temperatur angesteuert werden kann. Damit kann insbesondere im Winter gewährleistet werden, dass das aufgesprühte Staubbindemittel mindestens die Solltemperatur aufweist. Eine Staubbindemitteltemperatur von 20 °C hat sich als vorteilhaft hinsichtlich der Viskosität und der Sprüheigenschaften erwiesen.Before spraying on, if the temperature falls below a target temperature, the dust binding agent can be heated with a heating element to a temperature equal to or greater than the target temperature, with the target temperature preferably being 15° C., particularly preferably 20° C., with the temperature of the dust binding agent preferably being measured by a temperature sensor and the heating element can be controlled based on the temperature measured by the temperature sensor. In this way it can be ensured, particularly in winter, that the sprayed dust-binding agent has at least the target temperature. A dust binder temperature of 20 °C has proven advantageous in terms of viscosity and spray properties.
Bevorzugt kann das Verfahren nach dem Aufsprühen des Staubbindemittels den Schritt des Abscheidens der durch die Clusterbildung gebildeten Cluster aufweisen. Bevorzugt erfolgt der Schritt des Abscheidens der Cluster nicht unmittelbar nach dem Schritt des Aufsprühens des Staubbindemittels, sondern erst mit einem zeitlichen Abstand von mindestens einigen Minuten.After the dust-binding agent has been sprayed on, the method can preferably have the step of separating off the clusters formed by the cluster formation. The step of separating the clusters preferably does not take place immediately after the step of spraying on the dust-binding agent, but only after a time interval of at least a few minutes.
Vorteilhafterweise kann während des Aufsprühens das Staubbindemittel mit 5 - 30 ml/Minute/kg faserhaltigem Stoff, bevorzugt mit 10 - 25 ml/Minute/kg faserhaltigem Stoff aufgesprüht werden. Denkbar ist auch, dass das Staubbindemittel mit 60 - 120 ml/Minute, bevorzugt mit 80 - 100 ml/Minute aufgesprüht werden kann. Es kann vorgesehen sein, 40 - 60 ml /10 kg faserhaltigem Stoff einzusetzen.Advantageously, during spraying, the dust binding agent can be sprayed on at 5-30 ml/minute/kg of fibrous material, preferably at 10-25 ml/minute/kg of fibrous material. It is also conceivable that the dust-binding agent can be sprayed on at 60-120 ml/minute, preferably at 80-100 ml/minute. Provision can be made to use 40-60 ml/10 kg of fibrous material.
Weiterhin bevorzugt kann das Staubbindemittel während des Aufsprühens zu Tropfen mit einer Tropfengröße von 20 - 50 µm, bevorzugt von 30 - 40 µm, besonders bevorzugt 35 µm zerstäubt werden. Insbesondere bei dem Aufsprühen des Staubbindemittels auf Heu oder Stroh hat sich eine Tropfengröße von 20 - 50 µm und besonders 35 µm als vorteilhaft für die Benetzung der Fasern erwiesen.The dust-binding agent can also preferably be atomized during spraying to give droplets with a droplet size of 20-50 μm, preferably 30-40 μm, particularly preferably 35 μm. In particular when spraying the dust-binding agent onto hay or straw, a droplet size of 20-50 μm and particularly 35 μm has proven to be advantageous for wetting the fibers.
Besonders bevorzugt kann bei dem Aufsprühen des Staubbindemittels ein Filmbildner auf wässriger Basis aufweisend Cassia-Gum E 427, Agar-Agar, Carboxy-Methylcellulose oder eine beliebige Kombination dieser aufgesprüht werden. Diese Filmbildner sind als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen. Es können aber auch andere Filmbildner aufgesprüht werden, bevorzugt solche mit Lebensmittelzusatzstoffzulassung und/oder Futtermittelzusatzstoffzulassung. Das Staubbindemittel kann zudem Kohlenhydratgemische und/oder Mischungen aus Monomeren, Dimeren, Oligomeren und Polymeren der Glucose auf wässriger Basis aufweisen.Particularly preferably, when spraying on the dust-binding agent, a water-based film former comprising cassia gum E 427, agar-agar, carboxymethyl cellulose or any combination of these can be sprayed on. These film formers are approved as food additives. However, other film formers can also be sprayed on, preferably those with food additive approval and/or feed additive approval. The dust binder can also contain carbohydrate mixtures and/or mixtures of monomers, dimers, oligomers and polymers of glucose on an aqueous basis.
Bevorzugt kann als Staubbindemittel bei dem Aufsprühen ein Staubbindemittel aufweisend ein Konservierungsmittel, bevorzugt ein Kaliumsorbat, eine Zitronensäure, einen Zuckerstoff, ein Maltodextrin oder eine beliebige Kombination dergleichen, aufgesprüht werden. Beispielsweise kann das Staubbindemittel als Filmbildner Cassia-Gum (E 427), Agar-Agar, Caroboxy-Methylcellulose oder eine beliebige Kombination hieraus sowie Kohlenhydratgemische und/oder modifizierte Stärken wie Maltodextrin und/oder Mischungen aus Monomeren, Dimeren, Oligomeren und Polymeren der Glucose auf wässriger Basis mit einer geeigneten Konservierung z.B. aus Kaliumsorbat und Zitronensäure aufweisen.A dust binder comprising a preservative, preferably a potassium sorbate, a citric acid, a sugar substance, a maltodextrin or any combination of the like, can preferably be sprayed on as the dust binder when spraying on. For example, the dust-binding agent can contain cassia gum (E 427), agar-agar, caroboxy-methylcellulose or any combination thereof, as well as carbohydrate mixtures and/or modified starches such as maltodextrin and/or mixtures of monomers, dimers, oligomers and polymers of glucose as film formers water-based with a suitable preservative, e.g. made of potassium sorbate and citric acid.
Bevorzugt kann als Staubbindemittel bei dem Aufsprühen ein Staubbindemittel aufweisend eine Viskosität von 20 - 60 mPas, bevorzugt von 30 - 50 mPas, besonders bevorzugt 35 - 45 mPas, aufgesprüht werden. Dadurch lässt sich das Staubbindemittel besonders gut zerstäuben.When spraying on, a dust-binding agent having a viscosity of 20-60 mPas, preferably 30-50 mPas, particularly preferably 35-45 mPas, can preferably be sprayed on as the dust-binding agent. This allows the dust binding agent to be atomized particularly well.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs, bevorzugt Heu oder Stroh, mit einem Staubbindemittel offenbart, wobei die Vorrichtung eine Sprühkammer aufweist, wobei die Sprühkammer eine Eintrittsöffnung, eine Austrittsöffnung und mindestens einen zwischen der Eintritts- und Austrittsöffnung angeordneten Zerstäuber zum Zerstäuben und Aufsprühen eines Staubbindemittels auf einen faserhaltigen Stoff aufweist, wobei die Vorrichtung eine Zuführeinheit, die dazu eingerichtet ist, den faserhaltigen Stoff über die Eintrittsöffnung kontinuierlich in die Sprühkammer einzuführen, eine Auflockerungseinheit zum Auflockern und/oder Zerkleinern des faserhaltigen Stoffs, wobei die Auflockerungseinheit eine Walze, eine Stachelwalze, einen Häcksler, ein Rührwerk, eine Bürste oder eine beliebige Kombination dieser aufweist, und eine Auswurfeinheit, die dazu eingerichtet ist, den faserhaltigen Stoffs durch die Austrittsöffnung kontinuierlich aus der Sprühkammer auszuwerfen, aufweist.Furthermore, a device for carrying out the method according to the invention for treating a fibrous material, preferably hay or straw, with a dust binding agent is disclosed, the device having a spray chamber, the spray chamber having an inlet opening, an outlet opening and at least one arranged between the inlet and outlet opening Atomizer for atomizing and spraying a dust binding agent onto a fibrous material, the device having a feed unit which is set up to continuously feed the fibrous material into the spray chamber via the inlet opening, a loosening unit for loosening and/or comminuting the fibrous material, wherein the fluffing unit comprises a roller, spiked roller, chopper, agitator, brush or any combination thereof, and an ejection unit adapted to continuously eject the fibrous material from the spray chamber through the outlet opening.
Die Begriffe „Auswerfen“, „auswirft“, „ausgeworfen“ müssen nicht zwingend bedeuten, dass der faserhaltigen Stoff geschleudert wird, also einer (parabolischen) Flugbahn oder dergleichen folgt. Vielmehr kann auch gemeint sein, dass der faserhaltigen Stoffs von der Auswurfeinheit aus der Sprühkammer durch die Austrittsöffnung transportiert oder befördert wird. Gleichermaßen können die Begriffe „Zuführen“, „zuführen“ oder „zugeführt“ bedeuten, dass der faserhaltige Stoff von der Zuführeinheit in die Sprühkammer durch die Eintrittsöffnung transportiert oder befördert wird.The terms "eject", "ejects", "ejected" do not necessarily mean that the fibrous material is thrown, i.e. follows a (parabolic) trajectory or the like. Rather, it can also mean that the fibrous substance is transported or transported by the ejection unit out of the spray chamber through the outlet opening. Likewise, the terms "feeding", "feeding" or "fed" may mean that the fibrous material is transported or conveyed from the feed unit into the spray chamber through the entry port.
Bevorzugt ist die Auflockerungseinheit in der Sprühkammer angeordnet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Auflockerungseinheit in Zuführrichtung des faserhaltigen Stoffs zumindest teilweise vor der Sprühkammer angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Auflockerungseinheit in Zuführrichtung vor dem Zerstäuber angeordnet. In einer Ausführungsform ist die Zuführeinheit vor der Sprühkammer angeordnet oder erstreckt sich in die Sprühkammer hinein. In einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die Zuführeinheit durch die Sprühkammer hindurch. Die Auswurfeinheit kann in der Sprühkammer oder in Zuführrichtung hinter der Sprühkammer angeordnet sein. Die Auswurfeinheit kann sich auch durch die Sprühkammer hindurch erstrecken. In der Sprühkammer können mehr als ein Zerstäuber angeordnet sein. In einer Ausführungsform sind mindestens zwei Zerstäuber vertikal übereinander oder horizontal nebeneinander angeordnet, so dass der faserhaltige Stoff zwischen den Zerstäubern hindurchgeführt werden kann. Die Zerstäuber können auch in einem Gitter, einem Raster und/oder regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet sein.The loosening unit is preferably arranged in the spray chamber. However, it can also be provided that the loosening unit is arranged at least partially in front of the spray chamber in the feed direction of the fibrous material. The loosening unit is particularly preferably arranged in front of the atomizer in the feed direction. In one embodiment, the feed unit is arranged in front of the spray chamber or extends into the spray chamber. In another embodiment, the delivery unit extends through the spray chamber. The ejection unit can be arranged in the spray chamber or behind the spray chamber in the feed direction. The ejection unit can also extend through the spray chamber. More than one atomizer can be arranged in the spray chamber. In one embodiment, at least two atomizers are arranged vertically one above the other or horizontally next to one another, so that the fibrous material can be passed between the atomizers. The atomizers can also be arranged in a grid, a grid and/or regularly spaced apart from one another.
Das Staubbindemittel kann ein Enyzm und/oder eine Enzymmischung zum Abbau oder zur Zersetzung von Mykotoxinen, bevorzugt von mindestens einem aus A-Trichothecene, B-Trichothecene, Fumonisine oder Zerealenon-metaboliten, aufweisen.The dust binder can contain an enzyme and/or an enzyme mixture for breaking down or decomposing mycotoxins, preferably at least one of A-trichothecenes, B-trichothecenes, fumonisins or cerealenone metabolites.
Die Vorrichtung kann einen fluidisch mit dem Zerstäuber verbundenen Thermobehälter zur Aufnahme des Staubbindemittels aufweisen, wobei der Thermobehälter mindestens ein Heizelement zum Aufheizen des Staubbindemittels und mindestens einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Staubbindemittels aufweist.The device can have a thermal container fluidically connected to the atomizer for receiving the dust binding agent, the thermal container having at least one heating element for heating the dust binding agent and at least one temperature sensor for measuring the temperature of the dust binding agent.
Die Vorrichtung kann eine Auswurföffnungsverstellvorrichtung aufweisen, die zur Verstellung der Form und/oder Größe der Austrittsöffnung, bevorzugt der Breite der Austrittsöffnung, eingerichtet ist. Damit kann der Auswurfquerschnitt an die Einführöffnung eines Transportmittels zum Abtransport des besprühten faserhaltigen Stoffs angepasst werden. Beispielsweise kann die Austrittsöffnung durch die Auswurföffnungsverstellvorrichtung von einer rechteckigen Form in eine runde Form, z.B. eine kreisförmige oder ovale, überführt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Form der Austrittsöffnung beizubehalten und lediglich die Austrittsfläche zu variieren, beispielsweise durch Verringerung eines Radius oder unter Beibehaltung eines Seitenverhältnisses. In einer Ausführungsform kann die Austrittsöffnung rechteckig oder schlitzförmig sein, wobei durch die Auswurfbreitenverstellvorrichtung die Breite des Rechtecks bzw. des Schlitzes verstellt werden kann. Die Verstellung der Breite kann z.B. manuell oder motorisch durch einen Schieber erfolgen.The device can have an ejection opening adjustment device which is set up to adjust the shape and/or size of the outlet opening, preferably the width of the outlet opening. The ejection cross section can thus be adapted to the insertion opening of a transport means for transporting away the sprayed fibrous substance. For example, the discharge opening can be converted from a rectangular shape to a round shape, e.g., circular or oval, by the discharge opening adjustment device. However, it can also be provided that the shape of the outlet opening is retained and only the outlet area is varied, for example by reducing a radius or by maintaining an aspect ratio. In one embodiment, the outlet opening can be rectangular or slit-shaped, with the width of the rectangle or slit being able to be adjusted by the ejection width adjustment device. The width can be adjusted, for example, manually or by a motor with a slider.
Vorteilhafterweise kann der Zerstäuber eine Einstoffdüse, eine Zwei- oder Mehrstoffdüse, einen Rotationszerstäuber oder eine beliebige Kombination dieser aufweisen. Bevorzugt weist mindestens ein Zerstäuber eine Flachstrahldüse auf. Bevorzugt kann bei Verwendung einer Zweistoffdüse Luft oder Dampf als Treibmedium verwendet werden. Der Rotationszerstäuber kann als drucklos arbeitende rotierende Scheibe ausgeführt sein und Tropfen mit einer Tropfengröße von 35 µm erzeugen. Die von dem Rotationszerstäuber erzeugte Tropfen weisen nur eine sehr geringe bis keine Streuung im Tropfenspektrum auf, wodurch eine sehr gute Bedeckung des Materials erreicht wird. Es kann vorgesehen sein, zwei Rotationszerstäuber zu verwenden, die jeweils einen Kreis in einem Umfang entsprechend der Arbeitsbreite der Vorrichtung, z.B. 70 cm, vollflächig besprühen, wodurch sich eine vollständige Benetzung des faserhaltigen Stoffs ergeben kann.The atomizer can advantageously have a single-component nozzle, a two-component or multi-component nozzle, a rotary atomizer or any combination of these. At least one atomizer preferably has a flat jet nozzle. When using a two-component nozzle, air or steam can preferably be used as the propellant medium. The rotary atomizer can be designed as a non-pressurized rotating disk and produce droplets with a droplet size of 35 µm. The droplets generated by the rotary atomizer show only very little or no scattering in the droplet spectrum, which means that the material is very well covered. It can be provided that two rotary atomizers are used, each of which sprays a circle over the entire surface with a circumference corresponding to the working width of the device, e.g. 70 cm, which can result in complete wetting of the fibrous material.
Die Vorrichtung kann eine Abscheideeinheit zum Abscheiden von beim Aufsprühen gebildeten Staubpartikelclustern aufweisen, bevorzugt mindestens einen Sauger, Bürste, Wascheinheit oder Kombination dieser. Die Abscheideeinheit kann in Zuführrichtung des faserhaltigen Stoffs hinter der Sprühkammer und/oder der Auswurfeinheit und/oder zwischen Sprühkammer und Auswurfeinheit angeordnet sein.The device can have a separating unit for separating dust particle clusters formed during spraying, preferably at least one suction device, brush, washing unit or combination of these. The separating unit can be arranged behind the spray chamber and/or the ejection unit and/or between the spray chamber and the ejection unit in the feed direction of the fibrous material.
Bevorzugt kann die Vorrichtung einen Auffangbehälter zur Zwischenlagerung des mit dem Staubbindemittel behandelten faserhaltigen Stoffs aufweisen, der mit der Sprühkammer über die Austrittsöffnung verbunden sein kann. Besonders bevorzugt kann der Auffangbehälter eine Schließklappe aufweisen, über die mit dem Staubbindemittel behandelter faserhaltiger Stoff entnommen werden kann. Weiterhin bevorzugt kann der Auffangbehälter von der Vorrichtung getrennt werden, so dass ein leichter Austausch von Auffangbehältern ermöglicht wird.The device can preferably have a collecting container for the intermediate storage of the fibrous material treated with the dust binding agent, which can be connected to the spray chamber via the outlet opening. The collection container can particularly preferably have a closing flap, via which the fibrous material treated with the dust-binding agent can be removed. Furthermore, the collecting container can preferably be separated from the device, so that an easy exchange of collecting containers is made possible.
Bevorzugt kann die Zuführeinheit mit der Auswurfeinheit, die Zuführeinheit mit der Auflockerungseinheit und/oder die Auflockerungseinheit mit der Auswurfeinheit identisch sein.The feed unit can preferably be identical to the ejection unit, the feed unit to the loosening unit and/or the loosening unit to the ejection unit.
Der Begriff „identisch“ bedeutet hier, dass die jeweiligen Einheiten durch denselben Gegenstand und/oder dasselbe Bauteil verwirklicht ist. Ist beispielsweise die Zuführeinheit mit der Auswurfeinheit identisch und die Zuführeinheit durch ein Förderband gegeben, dann entspricht die Auswurfeinheit demselben Förderband; das Förderband transportiert dann beispielsweise faserhaltigen Stoff in die Sprühkammer, durch die Sprühkammer und aus der Sprühkammer hinaus. In einer Ausführungsform kann die Zuführeinheit mit der Auswurfeinheit identisch sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Zuführeinheit mit der Auflockerungseinheit identisch sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Auflockerungseinheit mit der Auswurfeinheit identisch sein. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Zuführeinheit sowohl mit der Auswurfeinheit als auch der Auflockerungseinheit identisch sein.The term "identical" here means that the respective units are realized by the same object and/or the same component. For example, if the feeding unit is identical to the ejection unit and the feeding unit is given by a conveyor belt, then the ejection unit corresponds to the same conveyor belt; the conveyor belt then transports, for example, fibrous material into the spray chamber, through the spray chamber and out of the spray chamber. In one embodiment, the feeding unit can be identical to the ejection unit. In another embodiment, the feed unit can be identical to the loosening unit. In a further embodiment, the loosening unit can be identical to the ejection unit. In yet another embodiment, the feed unit can be identical to both the ejection unit and the fluffing unit.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zuführeinheit und/oder die Auswurfeinheit ein Förderband, eine Walze, ein Walzenpaar, ein Gebläse, eine Abschrägung oder eine beliebige Kombination dieser aufweisen.In a preferred embodiment, the feed unit and/or the ejection unit may comprise a conveyor belt, a roller, a pair of rollers, a fan, a ramp or any combination of these.
Die Zuführeinheit kann eine Aufnahmevorrichtung für Rundballen aus einem Material aufweisend faserhaltigen Stoff aufweist, wobei die Aufnahmevorrichtung zum Abwickeln des Materials des Rundballens eingerichtet ist. Die Aufnahmevorrichtung kann zum Transportieren des abgewickelten Materials zu der Auflockerungseinheit eingerichtet sein. Weist die Zuführeinheit ein Förderband, eine Walze, ein Walzenpaar, ein Gebläse oder eine schiefe Ebene auf, so kann die Aufnahmevorrichtung auch zur Übergabe an das Förderband, die Walze, das Walzenpaar, das Gebläse oder die schiefe Ebene eingerichtet sein. Die Vorrichtung kann damit sowohl Rundballen aus auch Quaderballen aus faserhaltigem Stoff, beispielsweise aus Heu oder Stroh, verarbeiten. Durch die Vorrichtung kann der faserhaltige Stoff unabhängig von seiner Bereitstellungsform (z.B. Rundballen oder Querballen) aufgelockert und mit dem Staubbindemittel besprüht werden.The feed unit can have a receiving device for round bales made of a material containing fibrous material, the receiving device being set up for unwinding the material of the round bale. The receiving device can be set up to transport the unwound material to the loosening unit. If the feed unit has a conveyor belt, a roller, a pair of rollers, a fan or an inclined plane, the receiving device can also be set up for transfer to the conveyor belt, roller, pair of rollers, fan or inclined plane. The device can thus process both round bales made of square bales made of fibrous material, such as hay or straw. The device allows the fibrous material to be loosened up and sprayed with the dust-binding agent, regardless of how it is made available (e.g. round bales or cross bales).
Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung eine Ansteuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Auswurfeinheit, eines von der Auswurfeinheit ausgeworfenen Massen- oder Volumenstroms des faserhaltigen Stoffs und/oder eines durch den Zerstäuber aufgesprühten Massen- oder Volumenstroms des Staubbindemittels aufweisen. So kann beispielsweise durch Einstellen eines geeigneten Verhältnisses der Massen- oder Volumenströme eine Benetzungszeit des faserhaltigen Stoffs mit dem Staubbindemittel eingestellt werden. Ebenso kann durch die Ansteuereinheit die aufgesprühten Menge Staubbindemittel pro Kilogramm faserhaltigem Stoff eingestellt und/oder variiert werden.The device can advantageously have a control unit for controlling and/or regulating the ejection unit, a mass or volume flow of the fibrous substance ejected by the ejection unit and/or a mass or volume flow of the dust-binding agent sprayed on by the atomizer. For example, by setting a suitable ratio of the mass or volume flows, a wetting time of the fibrous substance with the dust-binding agent can be set. Likewise, the amount of dust binding agent sprayed on per kilogram of fibrous material can be adjusted and/or varied by the control unit.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Eintrittsöffnung der Austrittsöffnung gegenüberliegen, wobei die Auswurfeinheit den von der Zuführeinheit in die Sprühkammer eingeführten faserhaltigen Stoff in Richtung der Austrittsöffnung beschleunigen und durch die Austrittsöffnung auswerfen kann.In a preferred embodiment, the inlet opening can be opposite the outlet opening, with the ejection unit accelerating the fibrous material introduced into the spray chamber from the feed unit in the direction of the outlet opening and being able to eject it through the outlet opening.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen gemäß den beigefügten Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt:
-
1 ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung eines faserhaltigen Stoffs mit einem Staubbindemittel; -
2 den zeitlichen Verlauf zweier PM10 Messungen für unbehandeltes Heu sowie gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Staubbindemittel behandeltes Heu; -
3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic flowchart of the inventive method for treating a fibrous material with a dust binding agent; -
2 the time course of two PM10 measurements for untreated hay and hay treated with a dust-binding agent according to the method according to the invention; -
3 an embodiment according to the invention of a device for carrying out the method according to the invention; and -
4 a further embodiment according to the invention of a device for carrying out the method according to the invention.
Im Folgenden wird hauptsächlich die Behandlung von Heu mit dem Staubbindemittel beschrieben. Allerdings soll damit nicht der faserhaltige Stoff auf Heu eingeschränkt werden. Offensichtlich können die nachfolgend beschriebenen Messungen und Vorrichtungen zum Aufspüren des Staubbindemittels auch für andere faserhaltige Stoffe, beispielsweise für Stroh verwendet werden. Offensichtlich können mit der Vorrichtung auch andere Fluide aufgesprüht werden.The following mainly describes the treatment of hay with the dust binding agent. However, this is not intended to restrict the fibrous material to hay. Obviously, the measurements and devices described below for detecting the dust binding agent can also be used for other fibrous materials, such as straw. Obviously other fluids can also be sprayed with the device.
Die
Das Staubbindemittel kann ein Enzym oder eine Enzymmischung zur zum Abbau oder zur Zersetzung von Mykotoxinen aufweisen. Insbesondere kann das Enzym oder die Enzymmischung mindestens eines aus A-Trichothecene, B-Trichothecene (wie z.B. Deoxynivalenol), Fumonisine oder Zerealenon-metaboliten, abbauen oder zersetzen. Das Enzym bzw. die Enyzmmischung kann auch derart gewählt sein, dass auch andere Mykotixine zersetzt werden können. Damit können durch derartige Toxine hervorgerufene Schädigungen an Mensch und Tier, beispielsweise Schädigungen der Leber und des Immunsystems durch Fumonisine, verhindert oder zumindest deutlich verringert werden.The dust binding agent can contain an enzyme or an enzyme mixture for breaking down or decomposing mycotoxins. In particular, the enzyme or enzyme mixture can degrade or decompose at least one of A-trichothecenes, B-trichothecenes (such as deoxynivalenol), fumonisins or cerealenone metabolites. The enzyme or the enzyme mixture can also be selected in such a way that other mycotixins can also be decomposed. In this way, damage to humans and animals caused by such toxins, for example damage to the liver and the immune system by fumonisins, can be prevented or at least significantly reduced.
Es kann vorgesehen sein, das Staubbindemittel vor dem Aufsprühen auf eine Solltemperatur von mindestens 15 - 20 °C aufzuheizen. Damit ergeben sich gute Sprüheigenschaften des Staubbindemittels. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Staubmittel z.B. abhängig von seiner Zusammensetzung auf eine davon verschiedene Solltemperatur aufzuheizen. Je nach Breitengrad und/oder Jahreszeit kann die Temperatur des Staubbindemittels ohne Aufheizen die Solltemperatur jedoch deutlich unterschreiten. Es kann deshalb vorgesehen sein, das Staubbindemittel in einem mit dem Zerstäuber fluidisch verbundenen Thermobehälter vorzuhalten und mit einem z.B. in dem Thermobehälter angeordneten Heizelement zu beheizen bzw. auf Solltemperatur zu bringen. Das Heizelement kann von einer Steuer- und/oder Reglereinheit, z.B. der Ansteuereinheit, angesteuert werden, wobei die Ansteuerung basierend auf der von einem z.B. in dem Thermobehälter angeordneten Temperatursensor gemessenen Temperatur des Staubbindemittels erfolgen kann. Es kann auch vorgesehen sein, Messdaten eines weiteren Sensors zur Erfassung der Aussentemperatur für die Ansteuerung des Heizelements heranzuziehen.Provision can be made for the dust-binding agent to be heated to a target temperature of at least 15-20° C. before it is sprayed on. This results in good spray properties of the dust binder. However, it can also be provided that the dusting agent is heated to a different target temperature, e.g. depending on its composition. However, depending on the latitude and/or time of year, the temperature of the dust binding agent can fall significantly below the target temperature without heating. Provision can therefore be made for the dust-binding agent to be kept available in a thermal container that is fluidically connected to the atomizer and to be heated with a heating element arranged in the thermal container, for example, or to bring it to the desired temperature. The heating element can be controlled by a control and/or regulator unit, e.g. the control unit, whereby the control can be based on the temperature of the dust binding agent measured by a temperature sensor arranged in the thermal container, for example. Provision can also be made to use measurement data from a further sensor for detecting the outside temperature for controlling the heating element.
Nach dem Besprühen des faserhaltigen Stoffs können gegebenenfalls die gebildeten Cluster abgeschieden werden. Bevorzugt erfolgt der Schritt des Abscheidens der Cluster nicht unmittelbar nach dem Schritt des Aufsprühens des Staubbindemittels, sondern erst mit einem zeitlichen Abstand von wenigstens einer Minute. Der zeitliche Abstand kann von der Menge des aufgesprühten Staubbindemittels bezogen auf die Menge des faserhaltigen Stoffes abhängen. Bevorzugt können die Cluster mit einem Sauger oder einer Bürste oder durch Abwaschen abgeschieden werden. Die Vorrichtung kann dazu geeignet eingerichtet sein und/oder geeignete Sauger, Bürsten oder Wascheinheiten aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Abscheiden der Cluster nicht durch die Vorrichtung, sondern mit einer anderen geeigneten Einheit durchzuführen.After spraying the fibrous material, the formed clusters can optionally be separated. The step of separating the clusters preferably does not take place immediately after the step of spraying on the dust-binding agent, but only after an interval of at least one minute. The time interval can depend on the amount of dust-binding agent sprayed on in relation to the amount of fibrous material. The clusters can preferably be separated with a suction device or a brush or by washing them off. The device can be set up appropriately for this purpose and/or have suitable suction devices, brushes or washing units. However, provision can also be made for the clusters to be separated not by the device but by another suitable unit.
- 1. Entnahme einer beliebigen Probe eines Rundballen Heu.
- 2. Vorbereitung eines ersten und zweiten Raums mit identischer Größe (je 26 m2 Grundfläche), Auslegen von Folie auf dem Fußboden des jeweiligen Raums.
- 3. Messung des Staubgehaltes der Luft in dem ersten Raum (erste Messung) über 15 Minuten zur Bestimmung der Grundbelastung der ersten Raums.
- 4. Einbringen der Heuprobe (siehe Punkt 1) in dem ersten Raum. Beginn der zweiten Messung bei Unterlüften des Heus mit einem mäßigen aber gleichmäßigen Luftstrom. Messdauer gesamt: 20 Minuten (
erste 15 Minuten „Aktiv“, verbleibende 5 Minuten „Abklingzeit“). - 5. In dem Zeitraum „Aktiv“ leichtes Bewegen des Heus alle 3 Minuten.
Ab Minute 15 Einstellen der Unterlüftung („Abklingzeit“). - 6. Besprühung der Heuprobe mit dem Staubbindemittel.
- 7. Messung des Staubgehaltes in dem zweiten Raum (dritte Messung) zur Bestimmung der Grundbelastung des zweiten Raums, analog zu
Punkt 3. - 8. Verbringen der behandelten Heuprobe in den zweiten Raum.
- 9. Messung wie unter Punkt 4 beschrieben (vierte Messung).
- 10. Statistische Auswertung der Messungen. Berücksichtigung der ersten und dritten Messung (Grundbelastung in den Räumen) für statistische Auswertung der zweiten und vierten Messung.
- 1. Taking any sample from a round bale of hay.
- 2. Prepare a first and second room of identical size (each 26 m 2 floor area), laying foil on the floor of each room.
- 3. Measurement of the dust content of the air in the first room (first measurement) over 15 minutes to determine the basic pollution level in the first room.
- 4. Place the hay sample (see point 1) in the first room. Start the second measurement by aerating the hay with a moderate but even air flow. Total measurement time: 20 minutes (first 15 minutes "active", remaining 5 minutes "cooldown").
- 5. In the "Active" period, gently move the hay every 3 minutes. From
minute 15, the under ventilation is stopped (“cooldown time”). - 6. Spraying the hay sample with the dust binding agent.
- 7. Measurement of the dust content in the second room (third measurement) to determine the basic pollution of the second room, analogous to
point 3. - 8. Moving the treated hay sample to the second room.
- 9. Measurement as described under point 4 (fourth measurement).
- 10. Statistical evaluation of the measurements. Consideration of the first and third measurement (basic load in the rooms) for statistical evaluation of the second and fourth measurement.
Deutlich erkennbar ist, dass der in der zweiten Messung gemessene PM10 Wert (unbehandeltes Heu) zu jedem Zeitpunkt der Luftbelastungsmessung wesentlich höher als der in der vierten Messung (behandeltes Heu) gemessene Wert ausfällt. Zum Zeitpunkt t = 8 ist der PM10 Wert der zweiten Messung ca. 6-mal größer als der Wert der vierten Messung. Auffallend ist auch eine signifikant geringere Streuung der Luftbelastungsmesswerte im Falle des mit dem Staubbindemittel behandelten Heus verglichen mit dem unbehandelten Heu.It is clearly recognizable that the PM10 value measured in the second measurement (untreated hay) is significantly higher than the value measured in the fourth measurement (treated hay) at any time during the air pollution measurement. At time t = 8, the PM10 value of the second measurement is approximately 6 times greater than the value of the fourth measurement. Also noticeable is a significantly lower scatter of the measured air pollution values in the case of the hay treated with the dust binding agent compared to the untreated hay.
Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in
Bei der in
In einer anderen Ausführungsform ist das Getriebe 13 derart ausgelegt, dass die Stachelwalze 8 und die Rollen des Förderbands 7 eine entgegengesetzte Drehrichtung haben. Dadurch kann das von dem Förderband 7 zugeführte Heu 2 durch die Stachelwalze 8 aufgelockert und in Zuführrichtung beschleunigt werden. Sind die Eintrittsöffnung 4 und die Austrittsöffnung 5 einander gegenüberliegend angeordnet (vgl. z.B.
in einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Auflockerungseinheit 8 nicht mit der Zuführeinheit 7 und/oder der Auswurfeinheit 9 verbunden oder gekoppelt ist. Vorzugsweise kann die Auflockerungseinheit 8 unabhängig von der Zuführeinheit 7 und/oder der Auswurfeinheit 9 angetrieben werden. Dadurch ist beispielsweise die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Stachelwalze 8 steuer- und/oder regelbar.In another embodiment it can also be provided that the
Eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in
Bei der in
Das in
Ebenso wie die in
Die Vorrichtung 1 kann wie in
Die in
Vorzugsweise sind bei der in
In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform kann sich das Förderband in Vorschubrichtung durch die Sprühkammer bis zur Austrittsöffnung oder darüber hinaus erstrecken.In another embodiment that is not shown, the conveyor belt can extend in the feed direction through the spray chamber to the outlet opening or beyond.
In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform kann die Auflockerungseinheit in Zuführrichtung vor der Sprühkammer angeordnet sein.In another embodiment that is not shown, the loosening unit can be arranged in front of the spray chamber in the feed direction.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann der Zerstäuber eine Einstoffdüse, eine Zweistoffdüse, einen Rotationszerstäuber oder eine beliebige Kombination dieser aufweisen. Vorzugsweise kann der Zerstäuber eine Flachstrahldüse aufweisen. Der Zerstäuber kann an einer beliebigen Position in der Sprühkammer oder einer beliebigen Innenseite der Sprühkammer angeordnet sein. Bevorzugt kann der Zerstäuber bei der Austrittsöffnung angeordnet sein. Es können mehrere Düsen oder Zerstäuber in einem Muster, Raster oder gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sein und/oder das Staubbindemittel aus verschiedenen Richtungen aufgesprüht werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Zerstäuber in die Auflockerungseinheit integriert ist. Beispielsweise kann eine als Auflockerungseinheit verwendete Stachelwalze Düsen zum Aufsprühen des Staubbindemittels aufweisen.In an embodiment that is not shown, the atomizer can have a single-component nozzle, a two-component nozzle, a rotary atomizer, or any combination of these. The atomizer can preferably have a flat jet nozzle. The nebulizer can be placed at any position in the spray chamber or any inside of the spray chamber. The atomizer can preferably be arranged at the outlet opening. Several nozzles or atomizers can be arranged in a pattern, grid or evenly spaced from one another and/or the dust-binding agent can be sprayed on from different directions. Provision can also be made for the atomizer to be integrated into the loosening unit. For example, a spiked roller used as a loosening unit can have nozzles for spraying on the dust-binding agent.
In einer nicht gezeigten anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Zuführeinheit und/oder Auswurfeinheit alternativ oder zusätzlich eine Walze, ein Walzenpaar, ein Gebläse eine Abschrägung oder eine beliebige Kombination dieser aufweisen. Beispielsweise kann der faserhaltigen Stoff alternativ oder zusätzlich durch eine Walze oder ein Walzenpaar zweier übereinander angeordnete Walzen mit entgegengesetzter Drehrichtung in die Sprühkammer hineingezogen oder -befördert und/oder durch die gleiche oder eine andere Walze oder Walzenpaar aus der Sprühkammer herausgezogen oder -befördert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der faserhaltigen Stoff über ein Gebläse in die Sprühkammer hineingeblasen oder -gesaugt und/oder durch das gleiche oder ein anderes Gebläse aus der Sprühkammer herausgeblasen oder -gesaugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der faserhaltige Stoff über eine Abschrägung in die Sprühkammer befördert werden und/oder durch die gleiche oder eine andere Abschrägung aus der Sprühkammer hinaus befördert werden. Weist die Vorrichtung mehr als eine Abschrägung auf, können eine, mehrere oder alle Abschrägungen unterschiedliche Neigungswinkel zu einer horizontalen Ebene aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Abschrägungen einfach oder mehrfach gekrümmt sind.In another preferred embodiment that is not shown, the feed unit and/or ejection unit can alternatively or additionally have a roller, a pair of rollers, a fan, a bevel or any combination of these. For example, the fibrous substance can alternatively or additionally be drawn or conveyed into the spray chamber by a roller or a pair of rollers of two rollers arranged one above the other with opposite directions of rotation which are pulled or conveyed out of the spray chamber by the same or a different roller or pair of rollers. Alternatively or additionally, the fibrous material can be blown or sucked into the spray chamber via a fan and/or blown or sucked out of the spray chamber by the same or a different fan. Alternatively or additionally, the fibrous material may be conveyed into the spray chamber via a slope and/or conveyed out of the spray chamber through the same or a different slope. If the device has more than one bevel, one, several or all of the bevels can have different angles of inclination to a horizontal plane. Provision can also be made for one or more bevels to be curved once or multiple times.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Auflockerungseinheit eine Walze, einen Häcksler, ein Rührwerk, ein Gebläse, eine Bürste oder eine beliebige Kombination dieser aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Auflockerungseinheit zwei in Zuführrichtung voneinander beabstandete Walzen mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit aufweist, so dass der faserhaltigen Stoff auseinandergezogen und dadurch aufgelockert wird. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Auflockerungseinheit zwei in Zuführrichtung voneinander beabstandete Walzenpaare aufweisend jeweils zwei vertikal übereinander angeordnete Walzen aufweist.In an embodiment that is not shown, the loosening unit can have a roller, a chopper, an agitator, a blower, a brush or any combination of these. Provision can also be made for the loosening unit to have two rollers which are spaced apart from one another in the feed direction and rotate at different speeds, so that the fibrous material is pulled apart and thereby loosened. Provision can also be made for the loosening unit to have two pairs of rollers spaced apart from one another in the feed direction, each having two rollers arranged vertically one above the other.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Austrittsöffnung nicht parallel zu der Eintrittsöffnung angeordnet sein. Insbesondere kann die Austrittsöffnung derart angeordnet sein, dass die Auswurfrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Zuführrichtung orientiert ist. Es kann vorgesehen sein, dass der faserhaltige Stoff in vertikaler Richtung nach unten ausgeworfen wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Austrittsöffnung eine Trichterform aufweist.In an embodiment that is not shown, the outlet opening cannot be arranged parallel to the inlet opening. In particular, the outlet opening can be arranged in such a way that the ejection direction is oriented essentially perpendicular to the feed direction. Provision can be made for the fibrous material to be ejected in a vertical downward direction. It can be provided that the outlet opening has a funnel shape.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Vorrichtung eine Abscheideeinheit zum Abscheiden von beim Aufsprühen gebildeten Staubpartikelclustern aufweisen, beispielsweise mindestens einen Sauger, Bürste, Wascheinheit oder Kombination dieser. Die Abscheideeinheit kann in Zuführrichtung des faserhaltigen Stoffs hinter der Sprühkammer und/oder der Auswurfeinheit und/oder zwischen Sprühkammer und Auswurfeinheit angeordnet sein.In an embodiment that is not shown, the device can have a separating unit for separating dust particle clusters formed during spraying, for example at least one suction device, brush, washing unit or combination of these. The separating unit can be arranged behind the spray chamber and/or the ejection unit and/or between the spray chamber and the ejection unit in the feed direction of the fibrous material.
In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 über ein Gestell 12 ortsfest befestigt sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 oder das Gestell 12 auf Rädern oder Rollen stehen, so dass die Vorrichtung 1 verschoben werden kann.In one embodiment, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- faserhaltiger Stofffibrous substance
- 33
- Sprühkammerspray chamber
- 44
- Eintrittsöffnungentry opening
- 55
- Austrittsöffnungexit port
- 66
- Zerstäuberatomizer
- 77
- Zuführeinheitfeeding unit
- 88th
- Auflockerungseinheitfluffing unit
- 99
- Auswurfeinheitejection unit
- 1010
- Auffangbehältercollection container
- 1111
- Ansteuereinheitcontrol unit
- 1212
- Gestellframe
- 1313
- Getriebetransmission
- 1414
- Klappeflap
- 1515
- Bodensprinklerfloor sprinkler
- 1616
- Abflussdrain
- 1717
- Thermobehälterthermal container
- 1818
- AuswurföffnungsverstellvorrichtungEjection opening adjustment device
- 1919
- Umlenkstückdeflection piece
- 2020
- Klappeflap
- 2121
- Fangschutzcatch guard
Claims (23)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019102500 | 2019-01-31 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE102020102458A1 DE102020102458A1 (en) | 2020-08-06 |
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102020102458B4 (en) |
| WO (1) | WO2020156620A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2025196007A1 (en) | 2024-03-20 | 2025-09-25 | RRNO-Research GmbH | Apparatus for treating a fibrous material with a dust-binding agent, corresponding method, and dust-binding agent |
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-
2020
- 2020-01-31 DE DE102020102458.4A patent/DE102020102458B4/en active Active
- 2020-01-31 WO PCT/DE2020/100061 patent/WO2020156620A1/en not_active Ceased
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102020102458A1 (en) | 2020-08-06 |
| WO2020156620A1 (en) | 2020-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |