DE102018007939A1 - Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself - Google Patents

Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself Download PDF

Info

Publication number
DE102018007939A1
DE102018007939A1 DE102018007939.3A DE102018007939A DE102018007939A1 DE 102018007939 A1 DE102018007939 A1 DE 102018007939A1 DE 102018007939 A DE102018007939 A DE 102018007939A DE 102018007939 A1 DE102018007939 A1 DE 102018007939A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fish
plant
farm
culture
feed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018007939.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Josef Wilhelm Hermann
Karl-Michael Schmidt
Maria Rogmans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102018007939.3A priority Critical patent/DE102018007939A1/en
Publication of DE102018007939A1 publication Critical patent/DE102018007939A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20Liquid fertilisers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Farmanlage mit kombinierter Fischzucht- und Pflanzenkulturanlage, bei welcher in einem ersten Fischzuchtsegment mindestens ein Fischzuchtbecken, sowie eine Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle vorgesehen ist, und desweiteren eine Bewässerungsanlage für die Pflanzenkulturanlage, deren Nährstoffe aus der Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle gewonnen werden, sowie eine Farmanlage selbst, sowie ein Fischfutter, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1, 14, 16. Um hierbei einen gesteigerten Gesamtnutzen von Stoff- und Energieströmen nachhaltig zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen,dass die Pflanzenkulturanlage eine Kulturanlage für aquatische Pflanzen ist, derart, dass aus den aquatischen Pflanzen Fischfutter hergestellt wird, welches dem mindestens einen Fischzuchtbecken wieder zur Fütterung der Fische zurückgeführt wird.The invention relates to a method for operating a farm system with a combined fish farming and plant culture system, in which at least one fish farming basin and a wastewater treatment system for fish manure are provided in a first fish farming segment, and also an irrigation system for the plant culture system, the nutrients of which are obtained from the wastewater treatment system for fish manure be, as well as a farm plant itself, and a fish feed, according to the preamble of claims 1, 14, 16. In order to achieve an increased overall benefit of material and energy flows sustainably, it is proposed according to the invention that the plant culture plant is a culture plant for aquatic plants, such that fish food is produced from the aquatic plants, which is fed back to the at least one fish breeding tank for feeding the fish.

Description

Die Erfindung Verfahren zum Betrieb einer Farmanlage mit kombinierter Fisch- und Pflanzenzucht, sowie Farmanlage zur Fisch- und Pflanzenzucht selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1, 12, und 14.The invention Process for operating a farm with combined fish and plant breeding, and farm plant for fish and plant breeding itself, according to the preamble of claims 1, 12 and 14.

Stand der TechnikState of the art

Landwirtschaftliche Stoffströme sind bei Weitem noch nicht flächendeckend in nachhaltiger Nutzung. Bspw. fehlen den Biogasanlagen in landwirtschaftlicher Einbindung oft wirklich nachhaltige Wärmekonzepte. Die vielfach verwendete Trocknung von Holz ist weder bedarfsgerecht, noch sinnvoll.Agricultural material flows are far from being nationwide in sustainable use. E.g. The biogas plants in agricultural integration often lack truly sustainable heating concepts. The frequently used drying of wood is neither appropriate nor useful.

Im Fischfarming unterscheidet man im Wesentlichen zwischen Fried- und Raubfischen. Hierbei müssten sich eigentlich auch die Futterzusammensetzungen unterscheiden. Während sich der Friedfisch in der Natur pflanzlich ernährt und der Raubfisch tierisch ernährt, ist deren Bedarf in der Fütterung auch völlig verschieden. Als Speisefisch sind Raubfische, wie z.B. Barsch, deutlich mehr begehrt, anstatt Friedfische. Durch diesen höheren Bedarf an Raubfisch als Speisefisch entsteht vermehrt das Problem, dass der Raubfisch in der Zucht nicht artgerecht, d.h. vegan ernährt wird. Es ist vom wirtschaftlichen und ökologischen Standpunkt her aber auch nicht zielführend, wenn Raubfische nun mit großen Mengen Fischmehl gefüttert würde, weil auch dieser Ausgangstoff nach wie vor die Überfischung der Weltmeere begünstigt.Fish farming essentially differentiates between coarse and predatory fish. The feed compositions should actually also differ. While the fried fish in nature feeds on plants and the predatory fish feeds on animals, their feeding needs are also completely different. Predatory fish such as e.g. Perch, much more coveted than fried fish. Due to this higher need for predatory fish as edible fish, the problem arises that the predatory fish in breeding is not species-appropriate, i.e. is vegan. From an economic and ecological point of view, however, it is also not expedient if predatory fish are now fed with large quantities of fish meal, because this raw material also favors overfishing of the world's oceans.

Aufgabetask

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung die Stoff- und Energieströme mit geeigneten Mitteln so umzusetzen, dass nicht nur ein ökologischer Nutzen, sondern im landwirtschaftlichen Betrieb auch ein zusätzliches Wirtschaftsgut entsteht.It is therefore the object of the invention to implement the material and energy flows with suitable means in such a way that not only an ecological benefit, but also an additional economic good arises in the agricultural enterprise.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Betrieb einer Farmanlage der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruches 1 gelöst.The object is achieved in a method for operating a farm of the generic type according to the invention by the characterizing feature of claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.Further advantageous refinements are specified in the dependent claims 2 to 11.

Im Hinblick auf eine Farmanlage selbst, ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichenenden Merkmale des Patentanspruches 12 gelöst.With regard to a farm plant itself, the object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 12.

Eine weitere Ausgestaltung ist in Anspruch 13 angegeben.A further embodiment is specified in claim 13.

Im Hinblick auf ein diesbezügliches Fischfutter ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 14 gelöst.With regard to a fish feed in this regard, the object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 14.

Weitere diesbezügliche vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous configurations in this regard are specified in the remaining dependent claims.

Kern der verfahrensgemäßen Erfindung ist, dass die Pflanzenkulturanlage eine Kulturanlage für aquatische Pflanzen ist, derart, dass aus den aquatischen Pflanzen Fischfutter hergestellt wird, welches dem mindestens einen Fischzuchtbecken wieder zur Fütterung der Fische zurückgeführt wird.The essence of the process according to the invention is that the plant culture system is a culture system for aquatic plants, in such a way that fish feed is produced from the aquatic plants and is fed back to the at least one fish breeding tank for feeding the fish.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage der Farmanlage in ihrer Größe so bemessen ist, dass zusätzlich zur Fischgülle auch landwirtschaftliche Güllen und Gärreste nach Separation, und Fällung, und Hygienisierung mit eingeleitet werden, und als Nährlösung ggfs. in verdünnter Form der aquatischen Pflanzenkulturanlage zugeführt wird.Furthermore, it is advantageously designed that the size of the aquatic plant culture plant of the farm plant is such that, in addition to the fish manure, agricultural manure and digestate residues are also introduced after separation, precipitation and hygienization, and as a nutrient solution, if necessary in a diluted form of the aquatic plant culture plant is fed.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass die Stickstofflast der Fischgülle über Nitrifikatoren gespült und so überwiegend in nitrifizierter Form vorliegt, und der aquatischen Pflanzenkulturanlage zugeführt wird, derart, dass im Ablaufwasser die Konzentration von NO3 - größer ist als die Konzentration von NH4+. Das besagte Ablaufwasser kann den Wasserlinsenkulturen in entsprechender Aufmischung mit Nullwasser aus der Kondensation innerhalb der Kulturanlage auf die gewünschten finalen Nährstoffwerte eingestellt werden. Maßgebend dabei sind die physiologischen Vorgaben bei den Molaritäten der einzustellenden Nährlösung. Maßgebend ist dabei nicht die Menge an bspw Nitrat NO3 -, sondern die Molaritäten in Bezug auf Stickstoff.Furthermore, it is advantageously configured that the nitrogen load of the fish manure is flushed over nitrifiers and is therefore predominantly in nitrified form, and is fed to the aquatic plant culture system in such a way that the concentration of NO 3 - in the waste water is greater than the concentration of NH4 +. Said drain water can be adjusted to the desired final nutrient values in the duckweed cultures by appropriately mixing them with zero water from the condensation within the culture system. The physiological requirements for the molarities of the nutrient solution to be adjusted are decisive. The decisive factor here is not the amount of, for example, nitrate NO 3 - , but the molarities in relation to nitrogen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Farmanlage in einem Gewächshaus angeordnet ist. Damit wird die Anlage zu einer wetterunabhängigen, ganzjährig betreibbaren Farmanlage.In a further advantageous embodiment, it is stated that the farm system is arranged in a greenhouse. This turns the facility into a weather-independent farm facility that can be operated all year round.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass ein Insekten- und/oder Wurmfarming innerhalb der Farmanlage mit integriert ist, wobei die Fütterung der Insekten und/oder Würmer aus der Kulturanlage aquatischer Pflanzen erfolgt, und die Insekten und/oder Würmer als tierische Protein- und Fettquelle dem Fischfutter mit zugemischt wird.In a further advantageous embodiment, it is stated that an insect and / or worm farming is integrated into the farm system, the insects and / or worms being fed from the culture system of aquatic plants, and the insects and / or worms as animal protein and Fat source is mixed with the fish feed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage samt der Fischzuchtanlage in einem geschlossen Gewächshaus angeordnet sind, in welchem Kondenswasser aufgefangen und als Mischungsnullwasser für die Erstellung der besagten Nährlösung genutzt wird.In a further advantageous embodiment, it is stated that the aquatic plant culture system, including the fish farming system, are arranged in a closed greenhouse, in which condensate is collected and as Mixing zero water is used for the preparation of said nutrient solution.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage als ein in einem Regalsystem angelegtes gestapeltes Wannensystem angelegt ist.In a further advantageous embodiment, it is stated that the aquatic plant culture system is designed as a stacked tub system that is created in a shelving system.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage als ein unter Pflanztischen von Landkulturen angelegtes Wannensystem angelegt ist.In a further advantageous embodiment, it is stated that the aquatic plant culture system is designed as a tub system created under plant tables of agricultural crops.

Dieses Wannensystem kann vorteilhafterweise einlagig ausgebildet sein.This tub system can advantageously be constructed in one layer.

Alternativ dazu kann das Wannensystem mehrlagig sein.Alternatively, the tub system can be multi-layered.

In beiden Fällen können Hilfsbeleuchtungen verwendet werden. Die Wasserlinsen in den Kulturen sind schwachlichttolerant, so dass eine auf der Kulturoberfläche auftreffende Ausleuchtung im photosynthetisch relevanten Wellenlängenbereich PAR nur bei kleiner gleich 100 µmol S-1 m-2 liegt. Dies liegt im Randbereich des Gewächshauses der besagten Farmanlage oftmals bereits ohne Zusatzbeleuchtung an.Auxiliary lights can be used in both cases. The duckweed in the cultures are weak light-tolerant, so that an illumination striking the culture surface in the photosynthetically relevant wavelength range PAR is only less than or equal to 100 µmol S -1 m -2 . This is often already in the peripheral area of the greenhouse of the said farm without additional lighting.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Farmanlage mit kombinierter Fischzucht- und Pflanzenkulturanlage, an die Wärmeströme eines landwirtschaftlichen Betriebes, bspw. einer Biogasanlage somit Blockheizkraftwerk oder der Abwärme einer Lebensmittelproduktion angebunden ist, derart, dass die benutze Wärme zur Beheizung der Farmanlage dient. Damit werden ganzjährig Betriebstemperaturen in der Farmanlage, d.h. sowohl in der Zone der Wasserlinsenkulturen als auch der Fischkulturen von 25°C bis 28°C erreicht.In a further advantageous embodiment, it is stated that the farm system with a combined fish farming and plant culture system is connected to the heat flows of an agricultural enterprise, for example a biogas system, thus a combined heat and power unit or the waste heat from a food production, in such a way that the heat used is used to heat the farm system. This means that operating temperatures in the farm system, i.e. achieved in the zone of duckweed cultures as well as fish cultures from 25 ° C to 28 ° C.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage mit Kohlenstoffdioxid aus besagten Stoffströmen beaufschlagt wird, zur Luftdüngung mit CO2. Dies ist eine weitere Nutzung in der gesamten Nutzungskaskade.
Sowohl das BHKW einer Biogasanlage als auch die Fischzuchtanlage selbst liefert CO2, was in Wasserlinsenkulturen nachweislich einen erheblich höheren Biomassertrag ergibt, als dies bei umgebendem CO2 Wert von 300 ppm möglich wäre. Ein als optimal geltender Wert liegt bei ca. 2.500 ppm, was aber noch deutlich unterhalb des arbeitsrechtlichen Grenzwertes für eine Dauerbegehbarkeit liegt, der bei 5.000 ppm liegt.
In a further advantageous embodiment, it is stated that the aquatic plant culture system is supplied with carbon dioxide from said material flows, for air fertilization with CO 2 . This is a further use in the entire cascade of uses.
Both the CHP of a biogas plant and the fish farm itself supply CO2, which demonstrably results in a considerably higher biomass yield in duckweed crops than would be possible with a surrounding CO 2 value of 300 ppm. A value that is considered optimal is around 2,500 ppm, but this is still significantly below the labor law limit for long-term access, which is around 5,000 ppm.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist daher angegeben, dass die aquatischen Pflanzen Wasserlinsen (Lemnaceae) sind. Diese eigenen sich erfindungsgemäß in diesem Gesamtkonzept als eigen, also direkt lokal hergestelltes Fischfutter.In a further advantageous embodiment, it is therefore stated that the aquatic plants are duckweed (Lemnaceae). According to the invention, these are suitable in this overall concept as fish feed, that is to say locally produced fish feed.

Wasserlinsen haben zum einen ganz erheblich hohe Rohproteinwerte. Viel überraschender ist aber, dass dieses Aminosäurenspektrum VOLLSTÄNDIG ist, und demnach auch alle essentiellen Aminosäuren enthält. Da diese Pflanze selbst aus dem aquatischen Medium kommt, ist es aus der biologischen Evolutionsgeschichte her auch für Fütterung im aquatischen Medium ganz erheblich besser geeignet. Außerdem ist das Mengenverhältnis von Omega3/Omega6 -Fettsäuren zu Gunsten von Omega3-Fettsäuren wesentlich besser. Aus diesem Grund liefert das daraus hergestellte Fischfutter glutenfrei sowohl Stärke als auch Protein. Damit kann, wie weiter unten noch dargestellt, das Fischfutter die übliche Beimengung von Weizen gänzlich, und das Fischmehl zu einem ganz erheblichen Teil im Fischfutter ersetzen. Die notwendigen zu erzielenden metabolischen Energiewerte samt dem zu erzielenden und in der Fischfütterung sehr hoch liegenden Gesamtproteingehalt begünstigen die Wasserlinse auch eindeutig gegenüber Soja als Fischfutterkomponente.On the one hand, duckweed has very high crude protein values. It is much more surprising, however, that this amino acid spectrum is COMPLETE and therefore also contains all essential amino acids. Since this plant itself comes from the aquatic medium, it is from the biological evolutionary history also much more suitable for feeding in the aquatic medium. In addition, the ratio of Omega3 / Omega6 fatty acids in favor of Omega3 fatty acids is much better. For this reason, the fish feed made from it provides both starch and protein without gluten. Thus, as will be shown below, the fish feed can completely replace the usual addition of wheat and the fish meal to a very considerable extent in the fish feed. The necessary metabolic energy values to be achieved, together with the total protein content to be achieved and very high in fish feeding, clearly favor the duckweed compared to soy as a fish feed component.

Kern der einrichtungsgemäßen Erfindung ist eine Farmanlage in der Art, dass die Pflanzenkulturanlage eine Kulturanlage für aquatische Pflanzen ist, derart, dass aus den aquatischen Pflanzen Fischfutter hergestellt wird, welches dem mindestens einen Fischzuchtbecken wieder zur Fütterung der Fische zurückgeführt wird.The core of the device according to the invention is a farm plant in such a way that the plant culture plant is a cultural plant for aquatic plants, in such a way that fish feed is produced from the aquatic plants and is fed back to the at least one fish breeding tank for feeding the fish.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Farmanlage an die Nährstoffströme eines landwirtschaftlichen Betriebes, oder Nahrungs- oder Futtermittelproduktionsbetrieb angeschlossen wird, derart, dass anfallende nährstoffreiche Abwässer und/oder Güllen und/oder Gärreste als Nährstoffe, und Abwärme und CO2, in die Farmanlage gespeist wird bzw. werden.In a further advantageous embodiment, it is specified that the farm system is connected to the nutrient flows of an agricultural company, or food or feed production company, in such a way that nutrient-rich waste water and / or liquid manure and / or digestate residues accumulate as nutrients, and waste heat and CO2, into the farm system is or will be fed.

In Bezug auf ein diesbezügliches Fischfutter mit proteinhaltiger pflanzlicher Komponente, besteht der Kern der Erfindung darin,dass die pflanzliche Protein-Komponente des Fischfutters überwiegend aus Wasserlinsen, oder Wasserlinsenextrakt oder -extrakten besteht.With regard to a fish feed in this regard with a protein-containing vegetable component, the essence of the invention consists in the fact that the vegetable protein component of the fish feed consists predominantly of duckweed, or duckweed extract or extracts.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass den Wasserlinsen tierisches Fett und/oder tierisches Öl zugesetzt ist.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass dem Fischfutter mindestens eine glutenfreie Stärke-Komponente zugesetzt ist.
In a further advantageous embodiment, it is stated that animal fat and / or animal oil is added to the duckweed.
It is also advantageous that at least one gluten-free starch component is added to the fish feed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass dem Fischfutter Spurenelemente und/oder Vitamine entweder direkt zugesetzt sind, oder während der Kulturphase der Wasserlinsen bereits in der, bezogen auf das Fischfutter, gewünschten Menge ins Kulturwasser zugeführt wird.
Bei dieser Ausgestaltung wird in erfinderischer Weise die physiologische Eigenschaft von Wasserlinsen genutzt, dass Spurenelementkonzentrationen, die über dem Eigenbedarf derselben für das Pflanzenwachstum sind, innerhalb der Zellstruktur der Wasserlinse kompartimentiert werden. Diese stehen dann nicht dem Metabolismus der Wasserlinse zur Verfügung, sondern diese Spurenelement können in ihr in gewünschter Weise aufkumuliert werden, in gewünschter Weise, in Bezug auf die anschließende Verwertung als biogener Trägerstoff für diese Spurenelemente, die ins Fischfutter hineingebracht werden sollen.
Auf diese Weise lässt sich das später aus den Wasserlinsen gewonnene Fischfutter durch Dotierung der Nährlösung, die der aquatischen Kulturanlage zugeführt wird, steuern.
In a further advantageous embodiment, it is stated that trace elements and / or vitamins are either added directly to the fish feed or already in during the culture phase of the duckweed the desired amount, based on the fish feed, is added to the culture water.
In this embodiment, the physiological property of duckweed is used in an inventive manner that trace element concentrations that are above their own requirement for plant growth are compartmentalized within the cell structure of the duckweed. These are then not available for the metabolism of the duckweed, but these trace elements can be accumulated in the desired manner, in the desired manner in relation to the subsequent use as a biogenic carrier for these trace elements, which are to be introduced into the fish feed.
In this way, the fish feed later obtained from the duckweed can be controlled by doping the nutrient solution that is fed to the aquatic culture system.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass dem Fischfutter Biomasse aus Insekten und/oder Würmern zugemischt wird, welche zuvor aus der Biomasse der aquatischen Pflanzen gefüttert werden.
Diese Proteinquelle aus Insekten und/oder Würmern kann dabei entweder zugemischt werden, oder aber auch ersatzweise zur aquatischen Pflanzen-Biomasse verabreicht werden, insbesondere bei Rauffischzucht.
Furthermore, it is advantageously configured that biomass from insects and / or worms is added to the fish feed, which are previously fed from the biomass of the aquatic plants.
This protein source from insects and / or worms can either be admixed or alternatively administered to the aquatic plant biomass, in particular in the case of forage fish farming.

In letzter vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass folgende Mischungsparameter im Hinblick auf den Rohproteingehalt sowie die Energie wie folgt erstellt werden: Prot gesamt = i ( a i * K i )

Figure DE102018007939A1_0001
mit

  • Protgesamt := Gesamt Proteingehalt
  • ai := Index der prozentualen Anteile; wobei die Bedingung
gilt:
  • i (ai) = 1
  • Kl = jeweilige Futterkomponente und für den metabolischen Energiegehalt Egesamt gilt: E gesamt = i ( a i * E ( K i ) )
    Figure DE102018007939A1_0002
In the last advantageous embodiment it is stated that the following mixing parameters are created as follows with regard to the raw protein content and the energy: Prot total = i ( a i * K i )
Figure DE102018007939A1_0001
With
  • Total Prot: = total protein content
  • a i : = index of percentages; being the condition
applies:
  • i (a i ) = 1
  • K l = the respective feed component and the following applies to the total metabolic energy content E: E total = i ( a i * E ( K i ) )
    Figure DE102018007939A1_0002

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und nachfolgend näher erläutert.The invention is shown in an embodiment and explained in more detail below.

Es zeigt.

  • 1: Darstellung einer Stapelkulturanlage und Fischzuchtanlage
  • 2: Kaskadennutzen bei landwirtschaftlicher Einbindung
It shows.
  • 1 : Representation of a batch culture facility and fish farm
  • 2nd : Cascade benefits in agricultural integration

1 zeigt eine Stellagenanordnung von Kulturwannen 1 für eine Wasserlinsenkultur, die mit Nährlösung hefüllt sind, auf denen die Wasserlinsenkultur schwimmt. Die Wasserlinsen werden in den flachen Kulturwannen kultiviert. Dabei werden die Kulturen ggfs mit LED-Beleuchtung 5 ggfs teilausgeleuchet. Weitere Sensoren 6 für die optische Erfassung der Bedeckung, bspw bis zur Erfassung der Erntereife der Kultur, sind ebenfalls entsprechend platziert. Weiterhin sind Leitungsysteme 4 in die Kulturwannen eingelegt, über welche Nährlösung und/oder Wasser zuführbar ist.
Das Stellagensytem, d.h. das Wasserlinsenkultursystem sowie eine Fischzuchtanlage 10 sind mit in das Gewächshaus integriert, was hier nicht weiter dargestellt ist. Es handelt sich hier also um eine Indoor-Anlage. Das durch die hohe Verdunstung im geschlossenen Gewächshaus durch Kondensation rücklaufende Kondenswasser wird als Mischwassr zur Herstellung einer entsprechenden Molarität im der Nährlösung des Kulturwasser für die Wasserlinse genutzt.
1 shows a rack arrangement of culture tubs 1 for a duckweed culture that is filled with nutrient solution on which the duckweed culture floats. The duckweed are cultivated in the shallow culture pans. The cultures may be equipped with LED lighting 5 if necessary partially illuminated. More sensors 6 for the visual assessment of the cover, for example until the crop is ready for harvest, are also placed accordingly. There are also piping systems 4th inserted into the culture trays via which nutrient solution and / or water can be supplied.
The rack system, ie the duckweed cultivation system and a fish farm 10th are integrated into the greenhouse, which is not shown here. So this is an indoor system. The condensation water that returns due to the high evaporation in the closed greenhouse through condensation is used as mixed water to produce a corresponding molarity in the nutrient solution of the culture water for the duckweed.

Am Fischzuchtbecken 10 wird die absinkende Fischgülle unten sowie auch seitlich durch Anströmöffnungen ausgeleitet. Dieses ausgeleitete Wasser wird hernach gefiltert in einer Filtrationsstufe. Nach Entkeimung bspw durch Ozonierung kann ein Teilstrom dieses Wassers gesäubert, aber auch nährstoffentzogen in den Kreislauf gespült werden. Ein anderer Teil wird durch eine Nitrifikationstufe geleitet, indem die ammoniumreiche Stickstofflast in für Pflanzen günstigeres Nitrat umformiert wird. Dieses wird mit dem besagten Mischwasser in seiner Molarität eingestellt, samt rückgeführter Spurenelemente und Phosphor sowie Kalium der Wasserlinsen-Kultur, und wenn vorhanden, auch weiteren Pflanzenkulturen zugeführt werden.At the fish farm 10th the sinking fish manure is discharged at the bottom and laterally through the inflow openings. This drained water is then filtered in a filtration stage. After disinfection, for example by ozonation, a partial flow of this water can be cleaned, but can also be flushed out of the nutrient system. Another part is passed through a nitrification stage in which the ammonium-rich nitrogen load is converted into nitrate that is more favorable for plants. The molarity of the mixed water is adjusted with the said mixed water, including the recycled trace elements and phosphorus and potassium of the duckweed culture, and, if available, also fed to other plant crops.

2 zeigt ein gesamtes Verfahren in Einbindung in einen landwirtschaftlichen Kaskadennutzen. 2nd shows an entire process in connection with an agricultural cascade benefit.

Die Einbindung von sowohl Güllen, als auch Gärresten aus der landwirtschaftlichen Produktion sollen hier die vorliegenden Stoffströme sowohl hinsichtlich der Makronährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium im Kreislauf eines sinnvollen Kaskadennutzens erhalten, zur lokalen Produktion von Kraftfutter, und in diesem Fall zum Zweck einer Erweiterung der normalen Tierhaltung auch auf die Fischzucht. Dabei werden die anfallenden Tiergüllen (auch Fischgülle) und Gärreste hygienisiert mit Standardmethoden wie Fällung mit nachgeschalteter Entkeimung der Klarphasen-Nährlösung durch Ozonieren etc. Die vorstehende Abbildung zeigt nicht nur die funktionelle Schlüssigkeit des gesamten zusammengeschalteten Systems, sondern auch deren Einfachheit als Retrofit-Lösung in bestehende landwirtschaftliche Betriebe.
Kernstück des landwirtschaftlichen Betriebes ist die Nutzviehhaltung zur Fleisch- und Milchproduktion. Es werden bspw bei Milchvieh zusätzlich zu Rauh- und Kraftfutter auch Mais gefüttert. Als Kraftfutterkomponente wird vielfach Sojaschrot als Proteinträger eingesetzt. Soja wird importiert, und stellt in sich das Problem dar, dass nicht jedes Sojaschrot ursprünglich aus ökologisch sinnvollem Anbau stammt, vor allem aber überwiegend als nicht durchweg GMO-frei im Handel ist.
Zudem stellt der Bezug des Kraftfutters für den Landwirt durch starke Marktpreisschwankungen ein großes Risiko dar. Vor allem aber bei einer allgemeinen Futterverknappung, wie dies im Sommer 2018 in hiesigen Regionen eingetreten ist. Für den Fall, dass wie hier in der Abbildung, selbst angebauter Mais eingesetzt wird, besteht das Risiko trockenfallender Sommer dennoch.
The inclusion of both manure and digestate from agricultural production is intended to preserve the existing material flows with regard to the macronutrients nitrogen, phosphorus and potassium in the cycle of a meaningful cascade use, for the local production of concentrate, and in this case for the purpose of expanding the normal Animal husbandry also on fish farming. The animal manure (including fish manure) and digestate residues are hygienized using standard methods such as precipitation with subsequent disinfection of the clear-phase nutrient solution by ozonation etc. The above illustration shows not only the functional coherence of the whole interconnected system, but also its simplicity as a retrofit solution in existing farms.
The heart of the farm is livestock for meat and milk production. In dairy cattle, for example, maize is also fed in addition to roughage and concentrated feed. Soybean meal is often used as a component of concentrated feed as a protein carrier. Soy is imported, and it poses the problem that not every soybean meal originates from ecologically sensible cultivation, but above all that it is mostly non-GMO-free in the trade.
In addition, the purchase of concentrated feed represents a great risk for the farmer due to strong fluctuations in the market price. Above all, however, in the event of a general shortage of feed, as occurred in the summer of 2018 in local regions. In the event that self-cultivated maize is used as shown here, there is still a risk of dry summer.

Im vorliegender Darstellung wird ein ökologisch vernünftiger Umgang mit Futtermitteln dargestellt, indem der Mais nicht in die Biogasanlage BGA gefüttert wird, sondern ins Milchvieh. Der Pflanzenschnitt hingegen findet den Weg in die Biogasanlage 20. Ebenso die vom Viehbestand erzeugte Gülle.
Fleisch und/oder Milch stellt hierbei das erste Wirtschaftgut 1 für den Landwirt dar.
Der Ertrag an eingespeister elektrischer Energie des Blockheizkraftwerkes BHKW 21 der Biogasanlage 20 erzeugt somit das zweite Wirtschaftsgut.
Die Gärreste aus der Biogasanlage 20, die normalerweise nicht nur aus dem Hauptfermenter, sondern noch aus Nachgärer und Gärrestelager besteht, fallen letztendlich zur Entsorgung an, mit den oben beschriebenen Problematiken. Innerhalb gesetzlicher Sperrfristen dürfen diese gar nicht ausgebracht werden, und müssen daher in entsprechend großen und kostspieligen Lagern vorgehalten werden. Selbst dann gelten maximale Ausbringungsgrenzwerte insbesondere für Stickstoff und Phosphor. In den meisten landwirtschaftlichen Betrieben sind jedoch nicht genügend Ackerflächen als Ausgleichsflächen vorhanden. Entweder wird im Umkehrschluss der Viehbestand zu kürzen sein, oder eine nachweisliche und kostspielige Entsorgung überschüssiger Nährstofflasten wird obligatorisch. Durch Hinzunahme einer Separation und Fällung 24 der Gärreste, lassen sich diese noch in eine Dickphasenfraktion überführen, die vernünftig umgesetzt als drittes Wirtschaftgut in Kulturerden verwertet werden kann. Meistenteils stellt diese Entsorgung für den Landwirt aber kein Wirtschaftsgut dar, wenn er die finale Wertschöpfung der Düngestoffgewinnung nicht selbst vornimmt.
Die bei der Separation und Fällung anfallende Klarphase ist jedoch noch nicht nährstofffrei, sondern mit bekannten Verfahren lediglich im Nährstoffgehalt um ca. 50 bis 60 % reduziert.
Eine Verregnung solcher Klarphasen auf Ackerflächen, darf allerdings ebenso die Grenzwerte an Nährstoffen pro Hektar nicht überschreiten.
An dieser Stelle greift das erfindungsgemäße Indoor-Kulturverfahren, oder wie hier dargestellt, als Farmanlage, für die extrem schnellwüchsige, und daher hoch zehrende Wasserlinsen-Kultur, die nicht nur, wie oben beschrieben, einen 5-fachen Flächenertrag gegenüber Mais aufweist, sondern nun auch noch in 10 Etagen übereinander gestapelt ist. Somit lassen sich Spitzenwerte bis zu einem 30- bis 50-fachen Ertrag bezogen auf die Grundfläche an hochwertiger proteinhaltiger Biomasse, von 28 bis 40 % Rohprotein in der Trockenmasse erhalten. Das Gewächshaus mit dem entsprechenden aquaponischen Stapelsystem 1, wie in 1 bereits gezeigt, wird ganzjährig mit der anfallenden Abwärme der Biogasanlage 20 respektive des BHKWs 21 gespeist und somit durchgehend auf ca. 25 bis 30°C gehalten. Der große gesamte Wasserkörper der aquatischen Kulturanlage 22, die außer Wasserlinsen auch andere aquatische Kulturen betreiben kann, mitsamt aller aquatischen Kulturwannen mit Wasserlinsen, hat dabei eine enorm große spezifische Wärmekapazität, die bei kontinuierlicher Beheizung einen vorteilhaft trägen und damit stabilen Temperaturgang hat. Eine zusätzliche Aufheizung durch Globalstrahlung kommt hinzu. Die Wasserlinsen werden aufgrund ihrer starken Wüchsigkeit optimalerweise im maximalen Gradienten der sigmoidalen Wachstumskurve der Wasserlinsenpopulation durch die patentierte Partialernte entweder täglich, oder alle 2 bis 5 Tage partiell gehalten.
In the present presentation, an ecologically sound handling of feed is shown, in that the corn is not fed into the BGA biogas plant, but into the dairy cattle. The plant pruning, on the other hand, finds its way into the biogas plant 20th . So is the manure produced by the livestock.
Meat and / or milk is the first commodity 1 for the farmer.
The yield of electrical energy fed into the CHP unit 21 the biogas plant 20th thus creates the second asset.
The digestate from the biogas plant 20th , which normally does not only consist of the main fermenter, but also of the secondary fermenter and fermentation residue storage, ultimately ends up for disposal, with the problems described above. These must not be deployed within the legal blocking period and must therefore be kept in appropriately large and expensive warehouses. Even then, maximum application limits apply, especially for nitrogen and phosphorus. Most farms, however, do not have enough arable land to compensate. Conversely, the number of livestock will have to be reduced or a demonstrable and costly disposal of excess nutrient loads will become mandatory. By adding a separation and precipitation 24th of the digestate, they can still be converted into a thick phase fraction, which can be used sensibly as a third commodity in cultivated earth. For the most part, this disposal is not an economic asset for the farmer if he does not undertake the final added value of fertilizer extraction himself.
However, the clear phase obtained during the separation and precipitation is not yet free of nutrients, but is only reduced in nutrient content by approximately 50 to 60% using known processes.
Raining such clear phases on arable land, however, must also not exceed the limit values for nutrients per hectare.
At this point, the indoor cultivation method according to the invention, or as shown here, acts as a farm, for the extremely fast-growing and therefore highly draining duckweed culture, which not only has a 5-fold area yield compared to maize, as described above, but now is also stacked on top of each other in 10 floors. This means that peak values of up to 30 to 50 times the yield based on the base area of high-quality protein-containing biomass can be obtained, from 28 to 40% crude protein in the dry matter. The greenhouse with the appropriate aquaponic stacking system 1 , as in 1 already shown, is generated all year round with the waste heat from the biogas plant 20th respectively the CHP 21 fed and thus kept continuously at approx. 25 to 30 ° C. The large entire water body of the aquatic cultural facility 22 , which can also operate other aquatic cultures in addition to duckweed, including all aquatic culture tanks with duckweed, has an enormously large specific heat capacity which, with continuous heating, has an advantageously inert and thus stable temperature response. Additional heating by global radiation is added. Due to their strong vigor, the duckweed is optimally kept in the maximum gradient of the sigmoidal growth curve of the duckweed population by the patented partial harvest either daily or every 2 to 5 days.

Innerhalb dieses Aquakultursystem sind nun, wie hierbei vorgeschlagen, Fischzuchtanlagen 10 in Form von Fischzuchtbecken in das bereits im Abwärmekonzept beheizte gesamte Gewächshaus, die die aquatische Kulturanlage und die Fischzuchtanlage beherbergt, mit integriert. Die anfallende Fischgülle kann entweder mit durch die Biogasanlage gefahren werden, oder sie wird auch zur Separation und Fällung den Nährstoffströmen aus den zu behandelnden Gärreste der BGA zugeführt. Dieser Nährstoffstrom wird sodann nach Hygienisierung dem Kulturwasser der Wasserlinsen der Lemnakulturanlage zugeführt. Die Nährstoffströme werden dort starkzehrend von den Wasserlinsen in proteinreiche Biomasse umgesetzt. Diese, wie oben dann geerntete Biomasse wird in einem Teilstrom entweder als Proteinsubstrat wieder in die lokale Misch-Futterproduktion gebracht, und zwar für Nutzvieh und für die Fischfütterung im gleichen Maße. Der Landwirt erspart sich nicht nur den Einkauf der Proteinkomponente für sein Kraftfutter im Viehbestand, sondern er produziert auch noch sein eigenes, ansonsten extrem teures hochwertiges Fischfutter lokal selbst.
Im Ergebnis spart der Landwirt nicht nur beim Einkauf der Proteinkomponenten seiner Futtermittel, sondern er erhält ein ganzjähriges neues Wirtschaftsgut 4, nämlich Edel-Speisefisch, wie bspw Barsch.
Sowohl die Akzeptanz, als auch die Wertigkeit in Bezug auf den metabolischem Energiewert, als auch den Proteingehalt sind mit überragendem Ergebnis getestet worden. Die Kombination von Wasserlinsen-Indoor-Kultur mit Fischfarming in einem kombinierten System der Nutzung landwirtschaftlicher Nährstoffströmeist perfekt aufeinander adaptierbar. Dies mit großem allgemeinen, ökologischen, aber dennoch hohen ökonomischen Wert für die Landwirte.
As proposed here, fish farming facilities are now within this aquaculture system 10th in the form of fish farming basins integrated into the entire greenhouse, which is already heated in the waste heat concept and which houses the aquatic culture system and the fish farming system. The resulting fish manure can either be transported through the biogas plant, or it is also fed to the nutrient flows from the fermentation residues to be treated at the BGA for separation and precipitation. This nutrient stream is then fed to the culture water of the duckweed of the Lemna culture system after sanitation. The duckweed converts the nutrient flows there into protein-rich biomass. This biomass, which is then harvested as above, is either brought back into the local mixed feed production as a protein substrate in a partial flow, for livestock and for fish feeding to the same extent. The farmer not only spares himself the purchase of the protein component for his concentrate in the livestock, he also produces his own, otherwise extremely expensive, high-quality fish feed locally.
As a result, the farmer not only saves on the purchase of the protein components of his feed, he also receives a year-round new commodity 4th , namely noble edible fish, such as perch.
Both the acceptance and the value in relation to the metabolic energy value and the protein content have been tested with outstanding results. The combination of duckweed indoor culture with fish farming in a combined system of using agricultural nutrient flows is perfectly adaptable to one another. This has great general, ecological, but nevertheless high economic value for the farmers.

Des Weiteren kann auch ein Insekten- oder Wurmfarming mit in die Farmanlage integriert sein, wie dies bereits 1 zeigt, als Kulturwannen 16 für Würmer und/oder Insekten, die mit einem luftdurchlässigen Netz als Rückhaltung versehen sind, und vor allem ganz unten in den gänzlich unbeleuchteten Teil der aquatischen Kulturanlage mit in die Farmanlage intergiert wird. Das Besondere ist, dass diese Würmer und/oder Insekten aus der Biomasse aquatischer oder hydroponisch erzeugter Pflanzen gefüttert wird. Aus dieser Insekten- oder Wurm-Biomasse gehen somit tierische Proteine hervor, und es steht ein günstiges Fettsäurespektrum zur Verfügung, so dass diese Biomasse als weitere Komponente für das Fischfutter von Raubfisch zur Verfügung steht.Furthermore, insect or worm farming can also be integrated into the farm system, as is already the case 1 shows as culture tubs 16 for worms and / or insects, which are provided with an air-permeable net as a retention, and above all at the very bottom in the completely unlit part of the aquatic cultural facility is integrated into the farm facility. The special thing is that these worms and / or insects are fed from the biomass of aquatic or hydroponic plants. Animal proteins are thus produced from this insect or worm biomass, and there is a favorable fatty acid spectrum available, so that this biomass is available as a further component for the fish feed of predatory fish.

3 zeigt eine Unterausgestaltung, bei welcher das integrierte aquatische Kultursystem aus Wannen 2 gebildet wird, das platzsparend unter den Pflanztischen 100 von Topfkulturen platziert werden kann. Dies führt zu einer hohen Kompaktheit der integrierten Farmanlage. Diese Zonen sind mit einer LED-Hilfsbeleuchtung 5 ausgestattet, die den bspw Wasserlinsenkulturen, die als schwachlichttolerant gelten, immer noch ausreichend Licht zur Photosynthese zur Verfügung stellen.
Das dort platzierte System der Wannen kann wie hier dargestellt einlagig oder auch mehrlagig sein.
Die Pflanztische 100 sind oftmals als sogenannte Rolltische ausgestaltet, die seitlich verfahrbar sind, auf diese Weise können auch Ausleuchtungen der schwachlichttoleranten Wasserlinsen aus der vorhandenen Globalstrahlung, zumindest zeitweise erzeugt werden.
3rd shows a sub-design, in which the integrated aquatic culture system from tubs 2nd is formed, which saves space under the planting tables 100 of pot cultures can be placed. This leads to a high degree of compactness of the integrated farm system. These zones are with LED auxiliary lighting 5 equipped, for example, the duckweed cultures, which are considered to be weak light tolerant, still provide enough light for photosynthesis.
The tub system placed there can be single-layer or multi-layer as shown here.
The planting tables 100 are often designed as so-called roller tables that can be moved laterally, in this way illuminations of the low-light-tolerant duckweed from the global radiation present can also be generated, at least temporarily.

BezugszeichenlisteReference list

11
aquatisches Kultursystemaquatic culture system
22nd
Kulturwannen für aquatische KulturenCulture tanks for aquatic cultures
33rd
StützpfeilerButtresses
44th
Versorgungsleitung für NährlösungSupply line for nutrient solution
55
Ausleuchtung bspw mit LEDIllumination, for example with LED
66
Sensorsystem Sensor system
1010th
FischzuchtbeckenFish farming pool
1111
Absaugung FischgülleSuction for fish manure
1212th
FiltrationFiltration
1313
NitrifikationNitrification
1414
Mischer/KulturwasserMixer / culture water
1515
KondenswassersammlerCondensate collector
1616
Kulturwannen für Mehlwürmer/Insekten Culture trays for mealworms / insects
2020th
BGA, BiogasanlageBGA, biogas plant
2121
BHKW, BlockheizkraftwerkCHP, combined heat and power plant
2222
Aquatische KulturanlageAquatic cultural facility
2323
Futtermittel-Pelletierer, - ExtruderFeed pelletizers, extruders
2424th
Gärresteseparator und - fällerDigestate separator and separator

Claims (21)

Verfahren zum Betrieb einer Farmanlage mit kombinierter Fischzucht- und Pflanzenkulturanlage, bei welcher in einem ersten Fischzuchtsegment mindestens ein Fischzuchtbecken, sowie eine Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle vorgesehen ist, und desweiteren eine Bewässerungsanlage für die Pflanzenkulturanlage, deren Nährstoffe aus der Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenkulturanlage eine Kulturanlage für aquatische Pflanzen ist, derart, dass aus den aquatischen Pflanzen Fischfutter hergestellt wird, welches dem mindestens einen Fischzuchtbecken wieder zur Fütterung der Fische zurückgeführt wird.A method is provided for operating a farm plant for the combined fish farming and plant culture system, wherein in a first fish farming segment at least one fish tanks, as well as a sewage treatment plant for fish manure, and further comprising a watering system for the plant culture system, the nutrients are derived from the sewage treatment plant for fish manure, characterized in that that the plant culture system is a culture system for aquatic plants, in such a way that fish feed is produced from the aquatic plants, which feed is fed back to the at least one fish breeding tank for feeding the fish. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage der Farmanlage in ihrer Größe so bemessen ist, dass zusätzlich zur Fischgülle auch landwirtschaftliche Güllen und Gärreste nach Separation, und Fällung, und Hygienisierung mit eingeleitet werden, und als Nährlösung ggfs. in verdünnter Form der aquatischen Pflanzenkulturanlage zugeführt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the size of the aquatic plant culture plant of the farm plant is such that, in addition to the fish manure, agricultural manure and digestate after separation, precipitation and hygienization are also introduced, and, if necessary, fed to the aquatic plant culture plant in a diluted form becomes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stickstofflast der Fischgülle über Nitrifikatoren gespült und so überwiegend in nitrifizierter Form vorliegt, und der aquatischen Pflanzenkulturanlage zugeführt wird, derart dass im Ablaufwasser die Konzentration von NO3 - größer ist als die Konzentration von NH4 +.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the nitrogen load of the fish manure is flushed over nitrifiers and is therefore predominantly in nitrified form, and is fed to the aquatic plant culture system, so that the concentration of NO 3 - in the waste water is greater than the concentration of NH 4 + . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farmanlage in einem Gewächshaus angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the farm plant is arranged in a greenhouse. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Insekten- und/oder Wurmfarming innerhalb der Farmanlage mit integriert ist, wobei die Fütterung der Insekten und/oder Würmer aus der Kulturanlage aquatischer Pflanzen erfolgt, und die Insekten und/oder Würmer als tierische Protein- und Fettquelle dem Fischfutter mit zugemischt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an insect and / or worm farming is integrated within the farm system, the insects and / or worms being fed from the culture system of aquatic plants, and the insects and / or worms as animal protein and fat source is added to the fish feed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage samt der Fischzuchtanlage in einem geschlossen Gewächshaus angeordnet sind, in welchem Kondenswasser aufgefangen und als Mischungsnullwasser für die Erstellung der besagten Nährlösung genutzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aquatic plant culture system together with the fish farming system are arranged in a closed greenhouse in which condensed water is collected and used as a mixture zero water for the preparation of said nutrient solution. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage als ein in einem Regalsystem angelegtes gestapeltes Wannensystem angelegt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aquatic plant culture system is designed as a stacked tub system created in a shelving system. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage als ein unter Pflanztischen von Topfkulturen angelegtes Wannensystem ausgestaltet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aquatic plant culture system is designed as a tub system created under plant tables of pot cultures. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannensystem unter Tisch einlagig ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the bathtub system is single-layer under the table. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannensystem unter Tisch mehrlagig ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the tub system is multi-layer under the table. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farmanlage mit kombinierter Fischzucht- und Pflanzenkulturanlage, an die Wärmeströme eines landwirtschaftlichen Betriebes, bspw. einer Biogasanlage somit Blockheizkraftwerk oder der Abwärme einer Lebensmittelproduktion angebunden ist, derart, dass die benutze Wärme zur Beheizung der Farmanlage dient.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the farm system with a combined fish farming and plant culture system is connected to the heat flows of an agricultural enterprise, for example a biogas system, thus a combined heat and power unit or the waste heat from a food production, in such a way that the heat used to heat the Farm plant serves. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatische Pflanzenkulturanlage mit Kohlenstoffdioxid aus besagten Stoffströmen der Fischkultur beaufschlagt wird, zur Luftdüngung mit CO2.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aquatic plant culture system is exposed to carbon dioxide from said streams of fish culture, for air fertilization with CO 2 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aquatischen Pflanzen Wasserlinsen (Lemnaceae) sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aquatic plants are duckweed (Lemnaceae). Farmanlage mit kombinierter Fischzucht- und Pflanzenkulturanlage, bei welcher in einem ersten Fischzuchtsegment mindestens ein Fischzuchtbecken, sowie eine Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle vorgesehen ist, und desweiteren eine Bewässerungsanlage für die Pflanzenkulturanlage, deren Nährstoffe aus der Abwasserbehandlungsanlage für Fischgülle gewonnen werden, oder aus anderen Nährstoffquellen eines landwirtschaftlichen Betriebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenkulturanlage eine Kulturanlage für aquatische Pflanzen ist, derart, dass aus den aquatischen Pflanzen Fischfutter hergestellt wird, welches dem mindestens einen Fischzuchtbecken wieder zur Fütterung der Fische zurückgeführt wird.Farm plant with a combined fish farming and plant culture plant, in which at least one fish breeding basin and a wastewater treatment plant for fish manure are provided in a first fish breeding segment, and further an irrigation plant for the plant culture plant, the nutrients of which are obtained from the wastewater treatment plant for fish manure, or from other nutrient sources of an agricultural one Company, characterized in that the plant culture system is a culture system for aquatic plants, in such a way that fish food is produced from the aquatic plants, which is fed back to the at least one fish breeding tank for feeding the fish. Farmanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Farmanlage an die Nährstoffströme eines landwirtschaftlichen Betriebes, oder Nahrungs-oder Futtermittelproduktionsbetrieb angeschlossen wird, derart, dass anfallende nährstoffreiche Abwässern und/oder Güllen und/oder Gärreste als Nährstoffe, und Abwärme und CO2, in die Farmanlage gespeist wird.Farm plant after Claim 14 , characterized in that the farm installation is connected to the nutrient flows of an agricultural operation, or food or feed production operation, in such a way that any nutrient-rich waste water and / or slurry and / or digestate residues are fed into the farm installation as nutrients, and waste heat and CO2. Fischfutter mit proteinhaltiger pflanzlicher Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die pflanzliche Protein-Komponente des Fischfutters zumindest teilweise bis überwiegend aus Wasserlinsen, oder Wasserlinsenextrakt oder - extrakten besteht.Fish feed with a protein-based vegetable component, characterized in that the vegetable protein component of the fish feed consists at least partially or predominantly of duckweed, or duckweed extract or extracts. Fischfutter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass den Wasserlinsen tierisches Fett und/oder tierisches Öl beispielsweise Fischöl, zugesetzt ist.Fish food after Claim 16 , characterized in that animal fat and / or animal oil, for example fish oil, is added to the duckweed. Fischfutter nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fischfutter mindestens eine glutenfreie Stärke-komponente zugesetzt ist.Fish food after Claim 16 or 17th , characterized in that at least one gluten-free starch component is added to the fish feed. Fischfutter nach einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fischfutter Spurenelemente und/oder Vitamine entweder direkt zugesetzt sind, oder während der Kulturphase der Wasserlinsen bereits in der, bezogen auf das Fischfutter, gewünschten Menge ins Kulturwasser zugeführt wird.Fish food according to one of the previous ones Claims 16 to 18th , characterized in that trace elements and / or vitamins are either added directly to the fish feed, or during the culture phase of the duckweed is already introduced into the culture water in the desired amount, based on the fish feed. Fischfutter nach einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fischfutter Biomasse aus Insekten und/oder Würmern zugemischt wird, welche zuvor aus der Biomasse der aquatischen Pflanzen gefüttert werden.Fish food according to one of the previous ones Claims 16 to 19th , characterized in that the fish feed is mixed with biomass from insects and / or worms, which are previously fed from the biomass of the aquatic plants. Fischfutter nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Mischungsparameter im Hinblick auf den Rohproteingehalt sowie die Energie wie folgt erstellt werden: Prot gesamt = i ( a i * K i )
Figure DE102018007939A1_0003
mit Protgesamt := Gesamt Proteingehalt ai := Index der prozentualen Anteile; wobei die Bedingung Bedingung gilt: i ( a i ) = 1
Figure DE102018007939A1_0004
Ki = jeweilige Futterkomponente und für den metabolischen Energiegehalt Egesamt gilt: E gesamt = i ( a i * E ( K i ) )
Figure DE102018007939A1_0005
Fish food according to one of the Claims 16 to 20th , characterized in that the following mixing parameters with regard to the raw protein content and the energy are created as follows: Prot total = i ( a i * K i )
Figure DE102018007939A1_0003
with Prot total : = total protein content a i : = index of percentages; where the condition condition applies: i ( a i ) = 1
Figure DE102018007939A1_0004
K i = the respective feed component and for the total metabolic energy content E: E total = i ( a i * E ( K i ) )
Figure DE102018007939A1_0005
DE102018007939.3A 2018-10-08 2018-10-08 Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself Pending DE102018007939A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018007939.3A DE102018007939A1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018007939.3A DE102018007939A1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018007939A1 true DE102018007939A1 (en) 2020-04-09

Family

ID=69886442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018007939.3A Pending DE102018007939A1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018007939A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202020103976U1 (en) 2020-07-09 2021-10-12 Rainer Linke Aquaculture system
DE202021100695U1 (en) 2021-02-11 2022-05-12 Rainer Linke aquaculture system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202020103976U1 (en) 2020-07-09 2021-10-12 Rainer Linke Aquaculture system
DE202021100695U1 (en) 2021-02-11 2022-05-12 Rainer Linke aquaculture system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Culley Jr et al. Use of duckweed for waste treatment and animal feed
EP2928286B1 (en) Method for operating an aquatic plant culture unit for feeding stuffs, and plant culture unit itself
EP2490522B1 (en) Methods for generating basic materials from aquatic plants, and basic materials
DE102018007939A1 (en) Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself
Stahl THE ROLE OF NATURAL PRODUCTIVITY AND APPLIED FEEDS IN THE GROWTH OF Macrobrachium rosenbergii 1
DE10134361A1 (en) Waste-free method for carrying out several different types of agricultural production simultaneously comprises collecting waste products from each type and re-using them in other types of production
Bulcha et al. Fodder yield and nutritive values of hydroponically grown local barley landraces
Hussein Effect of feed, manure and their combination on the growth of Cyprinus carpio (L.) fry and fingerlings
DE3605253A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE TREATMENT OF WASTE WATER SLUDGE ORGANIC ORIGIN AND USE OF THE PRODUCTS
Getu et al. Evaluation of integrated fish farming with chicken and vegetables in Silte District of southern Ethiopia
Halim et al. Studies on the growth performance of carps with silver barb (Barbonymus gonionotus) in polyculture system
DE102018003368B3 (en) Method for operating a culture plant for protein-rich aquatic plants and culture plant itself
Meena et al. Enhancing productivity, profitability and soil health through integrated nutrient management in ber-based hortipasture system in Rajasthan
Ita A review of recent advances in warm water aquaculture research and a proposed experimental design for maximizing fish production in Nigerian fish ponds
Adedokun et al. Assessment of the optimal replacement levels of maize with water lettuce leaf (Pistia stratiotes) based diets for Clarias gariepinus.
Hosen et al. Effects of artificial feeds on growth and production of fishes in polyculture
Abdelhamid et al. Studies on integrated fish/duck production system: I-On water quality and fish production
Arcade et al. Increasing the Natural Productivity of Fish Ponds by Applying the IMTA Concept for Efficient Use of Natural Resources
Abdel-Hakim et al. Integrated fish culture with farm animals
WO2015014466A1 (en) Method and device for producing biomass for feed
Selvaraj et al. Efficacy of fish effluent recycling system for improving growth performance of tilapia (Oreochromis niloticus L.) with probiotic supplemented feed
Ismailova et al. Technology of intensive carp fish feeding in small surface pools in Uzbekistan
DE102021117024A1 (en) Aquaculture system and cultivation methods
Grigorev et al. DIGESTIBILITY AND METABOLISM OF YAKUT HORSES IN FEEDING THEM WITH SET FODDER ADDITIVES FROM NATURAL RAW MATERIALS IN EXTREME CLIMATIC CONDITIONS OF THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA)
DE202021100695U1 (en) aquaculture system

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)