DE102018007939A1 - Process and operation of a farm with combined fish and plant breeding as well as farm and fish feed itself - Google Patents
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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
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
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.Further advantageous refinements are specified in the
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
Eine weitere Ausgestaltung ist in Anspruch 13 angegeben.A further embodiment is specified in
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
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:
- Protgesamt := Gesamt Proteingehalt
- ai := Index der prozentualen Anteile; wobei die Bedingung
- ∑i (ai) = 1
- Kl = jeweilige Futterkomponente
und für den metabolischen Energiegehalt Egesamt gilt:
- Total Prot: = total protein content
- a i : = index of percentages; being the condition
- ∑ i (a i ) = 1
- K l = the respective feed component and the following applies to the total metabolic energy content E:
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
-
1 : Representation of a batch culture facility and fish farm -
2nd : Cascade benefits in agricultural integration
Das Stellagensytem, d.h. das Wasserlinsenkultursystem sowie eine Fischzuchtanlage
The rack system, ie the duckweed cultivation system and a fish farm
Am Fischzuchtbecken
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
Fleisch und/oder Milch stellt hierbei das erste Wirtschaftgut
Der Ertrag an eingespeister elektrischer Energie des Blockheizkraftwerkes BHKW
Die Gärreste aus der Biogasanlage
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
Meat and / or milk is the
The yield of electrical energy fed into the
The digestate from the biogas plant
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
Innerhalb dieses Aquakultursystem sind nun, wie hierbei vorgeschlagen, Fischzuchtanlagen
Im Ergebnis spart der Landwirt nicht nur beim Einkauf der Proteinkomponenten seiner Futtermittel, sondern er erhält ein ganzjähriges neues Wirtschaftsgut
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
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
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
Das dort platzierte System der Wannen kann wie hier dargestellt einlagig oder auch mehrlagig sein.
Die Pflanztische
The tub system placed there can be single-layer or multi-layer as shown here.
The planting tables
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)
Priority Applications (1)
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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 |
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ID=69886442
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DE (1) | DE102018007939A1 (en) |
Cited By (2)
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 |
-
2018
- 2018-10-08 DE DE102018007939.3A patent/DE102018007939A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE202020103976U1 (en) | 2020-07-09 | 2021-10-12 | Rainer Linke | Aquaculture system |
DE202021100695U1 (en) | 2021-02-11 | 2022-05-12 | Rainer Linke | aquaculture system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) |