CZ3839U1 - Krmivo na bázi konzervovaného mláta a/anebo výlisků a zařízení k jeho výrobě - Google Patents

Description

Krmivo na bázi konzervovaného mláta a/nebo výlisků a zařízení k jeho výrobě

Oblast techniky

Předložené technické řešení se týká krmivá na bázi částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků vykazujícího alespoň jeden z následujících znaků:

- obsah suchých substancí do 33 % hmotnosti,

- pH faktor od 3 do 5,

- obsah ustalovacích prostředků do 1 % hmotnosti.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě piva, vína, moštu a ovocných štáv se vyskytují velká množství vyloužených zbytků, které mohou být použity buď jako krmivo, hlavně pro dobytek (mláto pivní, moštové a z ovocných štáv) nebo slouží jako zdroj pektinu a fermentační základ (mláto z ovocných štáv). Tak například pivní mláto sestává hlavně z pluch a nerozpustného bílku (asi 28 % proteinu) a představuje výbornou krmivovou přísadu. Z mláta, vyskytujícího se při výrobě vína (zbytek po lisování hroznů) mohou být kupříkladu vyráběny také alkoholické nápoje. Pivní mláto vzniká při výrobě piva tím, že je nejprve například ječmen přiveden při definované vlhkosti vzduchu a teplotě ke klíčení, přičemž se vytváří amylázy. Tento proces klíčení, zvaný sladování, je zastaven působením tepla (hvoždění), avšak pokud možno bez desaktivizování enzymů vytvořených předtím. Po zcukření rozdrceného sladu enzymy vytvořenými při klíčení a následné koncentraci až k nastavení žádaného obsahu extraktu procesem vaření je přitom vytvořená takzvaná sladina oddělována v sítovém zařízení (zcezovací kádi) od pevných částic. Tyto pevné částice tvoří přitom takzvané pivní mláto. Pivní mláto je tedy vedlejší produkt vyskytující se při výrobě piva ve varně, jeho množství bezprostředně souvisí s výrobním množstvím. Tak například připadlo v závodech přihlašovatele v Leoben-Góss a v Graz-Puntigam jen v roce 1993 46 000 na pivní mláto. Na základě vysokého obsahu vody asi 80 % hmotnosti je však stálost velmi omezena a pivní mláto musí být proto pokud možno v krátké době využito, případně prakticky obratem zpracováno, nebot vlivem výskytu hnilobných bakterií v pivním mlátu jinak dochází k významnému zápachovému zatížení. Zpracování kompostováním přitom musí vzhledem k vznikajícímu významnému zatížení zápachem proběhnout bezpodmínečně mimo obydlené oblasti. Jak již bylo zmíněno, spočívá možné využití mláta nebo výlisků v jejich zkrmení pro dobytek. Avšak i zkrmení musí proběhnout během mála dní, nebot jinak dochází v krmivu jako u pivního mláta k výskytu hnilobných bakterií. Další problém při zkrmování spočívá v tom, že vlivem zvýšené výroby piva a ovocných štáv je výskyt mláta v letních měsících nejvyšší. Zároveň je však v zemědělství právě v této době vlivem vysoké nabídky základního krmivá relativně malá potřeba přídavného případně náhradního krmivá. To vedlo už k tomu, že pivní mláto nemohlo být v létě využito jako vysokohodnotné krmivo, nýbrž muselo být použito ke kompostování nebo deponování. Protože se tento trend (zvýšená výroba piva a ovocných štáv v létě při současně snížené poptávce po mlátu a výliscích jako krmivu) bude v příštích letech zesilovat, kapacity kompostovacích zařízení ve svozné oblasti pivovarů případně průmyslu

-1CZ 3839 U zpracování ovoce jsou ale omezené, nezdá se, nehledě vůbec na zatížení zápachem s tím související, že by cesta kompostování případně deponování mláta nebo výlisků vedla k cíli. Na druhé straně by existovala zesílená potřeba přidaného případně náhradního krmivá právě v zimě, přičemž však vzhledem ke zmenšené poptávce po pivu a ovocných šťávách v zimě je také výskyt mláta a výlisků menší. Pivní průmysl je postižen problémem využití pivního mláta a převahy nabídky pivního mláta zvláště v létě. Ve Spolkové republice Německa probíhal například od října 1988 do srpna 1993 v TU Mnichov Wihenstephan obsáhlý podporovaný výzkumný projekt. Vedle obvyklého využití jako krmivá, odvodnění a sušení mláta, a kompostování mláta tam byly zkoumány alternativní možnosti využití, jako spalování mláta, mláto jako prostředek k vytváření porezity pro cihly a výroba bioplynu z mláta. Poznatky z toho získané však nejsou v praxi upotřebeny a jsou míněny také jen pro nasazení velkých množství mláta. Už odedávna známým způsobem převádění mláta nebo výlisků do skladovatelné formy je sušení až na asi 9 % obsah vody. Vzhledem k vysoké spotřebě energie a s tím spojeným nákladům se však sušení mláta v Evropě sotva provádí. Je rovněž známo skladovat mláto v takzvaných mlátových silech a podrobit kvašení kyselinou mléčnou. Nevýhodné jsou přitom však relativně vysoké investiční náklady pro stavbu sil stejně jako velká množství mláta, která jsou nutná pro plnění sila takového druhu. Cílem tohoto technického řešení je opatřit krmivo na bázi mláta a/nebo výlisků, které na jedné straně vykazuje postačující skladovátelnost, aby bylo stálé alespoň několik měsíců a na druhé straně nákladově výhodné a v konzervovaném stavu lehce přepravovatelné.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky jsou do značné míry odstraněny a vytčený cíl dosažen krmivém na bázi částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků, vykazujícím alespoň jeden ze znaků - obsah suchých substancí do 33 % hmotnosti, pH faktor od 3 do 5, obsah ustalovacích prostředků do 1 % hmotnosti podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že mláto a/nebo výlisky jsou uloženy v kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobnících a ustáleny, přičemž dopravní zásobníky jsou opatřeny skladovacími obaly a zařízením k výrobě krmivá na bázi částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje odvodňovací zařízení spojené dopravně se silem a na výstupní straně přes plnicí hrdlo s alespoň jednou plnicí stanicí k plnění částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků do kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobníků, Ustalovací prostředek může být s výhodou tvořen organickými kyselinami nebo kyselinou mléčnou. Ustalovací prostředek může být s výhodou biologického původu. Kyselinovzdorné a plynotěsné dopravní zásobníky mohou být s výhodou tvořeny polyetylenovými pytli odolnými proti ultrafialovému záření. Částečně odvodněmé mláto a/nebo výlisky mohou být slisovány. Odvodňovací zařízení může být s výhodou tvořeno odvodňovacím šnekovým lisem. Na plnicí stanici může být s výhodou uspořádáno stlačovací zařízení k dodatečnému stlačení částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků v dopravním zásobníku. Plnicí stanice mohou být s výhodou uspořádány kruhově kolem střední osy (a), přičemž plnicí hrdlo a stlačovací zařízení jsou uloženy společně výkyvné kolem této střední osy (a). Plnicí stanice mohou být s výhodou vytvořeny ve formě lisovacího koše

-2‘ ? '.1' -ft-f *F. »{>$' i iWW 5 AI (Air 'M ,.l‘J tbj >Ý

CZ 3839 U pro příjem polyetylenového pytle jako kyselinovzdorného dopravního zásobníku. Ustalování nutné ke konzervaci může být uskutečněno zcela v dopravních zásobnících nebo též může být krmivo naplněno nejprve částečně odvodněné a potom částečně ustálené mláto a/nebo výlisky a tyto následně podrobeny dodatečnému případně konečnému ustálení. Tím může být krmivo nejen jednoduše a dosti bez zápachu skladováno, případně rychle a s malou námahou dopravováno, odpadají tak náklady na skladování případně ustalování u konečného spotřebitele, protože již ustálené krmivo, naplněné do kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobníků může být bez dalšího skladováno také volně. Jako kyselinovzdorné a plynotěsné dopravní zásobníky přicházejí přednostně v úvahu zásobníky z umělé hmoty, například ve formě pytlů, sudů, kontejnerů a podobně. Pokud je použit výraz plynotěsné dopravní zásobníky, jsou tím samozřejmé míněny také zásobníky s malými poškozeními, jaká vznikají například během zacházení se zásobníky nebo také od zvířat, pokud přístup kyselých látek ze vzduchu, možný skrz poškození, nezabraňuje ustalování. Přednostně vykazuje krmivo jednu nebo více následujících vlastností produktu:

- obsah sušiny zhruba 30 %

- pH od 3 do 5

- obsah ustalovacích prostředků až do 1 % hmotnosti

Při obsahu sušiny asi 30 % hmotnosti může být na jedné straně spotřeba energie pro odvodnění nutná při výrobě krmivá udržována v mezích a na druhé straně může být dosaženo odstranění asi 50 % obsahu vody a tím podstatné zlepšení případně koncentrace krmivá, částečné odvodnění může být například uskutečněno slisováním. Specielně při velkých množstvích se dává z ekonomických důvodů přednost slisování proti ostatním způsobům dílčího odvodnění (sušení, zplyňování, atd.), pokud jsou dostatečné zásoby energie, mohou však samozřejmě být použity také dílčí odvodňovací způsoby náročnější na energii. Obsah ustalovacího prostředku (např. biologické mléčné kyseliny) až do 1 % hmotnosti by měl potlačit vývoj hnilobných bakterií už v časném stadiu. K tomu napomáhá také pH-hodnota od 3 do 5, protože při tomto stupni kyselosti jsou hnilobné bakterie z velké části zničeny, zatímco bakterie kyseliny mléčné jsou dokonce při pH 3 schopné existence. Případně je též výhodné, když jsou kyselinovzdorné a plynotěsné dopravní zásobníky dodatečně obaleny skladovacími obaly (tzv. Big packs-velkoobaly). Tyto velkoobaly mohou být užity jak před, tak také po naplnění dopravního zásobníku. Tím je jednak ulehčeno zacházení, tak také zabráněno možnému poškození dopravního zásobníku během skladování (např. při využití pytlů z umělé hmoty). Podle výhodného provedení krmivá podle tohoto technického řešení je toto plněno do polyetylenových pytlů stabilních při ultrafialovém záření. Použití polyetylenových pytlů stabilních při ultrafialovém záření má přitom tu výhodu, že na jedné straně vykazují dostatek stability, jsou lehce uzavíratelné a kyselinovzdorné a na druhé straně jsou v prázdném stavu lehce skladovatelné a vykazují malou váhu.

Přehled obrázků na výkrese

Na výkresech ukazuje obr. 1 zařízení pro výrobu krmivá na bázi mláta a/nebo výlisků a obr. 2 představuje boční pohled na zařízení zobrazené na obr. 1.

-3CZ 3839 U

Příklad provedeni

K výrobě krmivá podle tohoto technického řešení je navrženo zařízení, přičemž odvodňovací zařízení 2, s výhodou odvodňovací šnekový lis, je spojen dopravně se silem 1, na odvodňovacím zařízení je na výstupu připojena přes plnicí hrdlo 3 plnicí stanice 5 pro plnění částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků do kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobníků a na plnicí stanici 5 je případně uspořádáno stlačovací zařízení 4 pro dodatečné stlačení částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků do dopravních zásobníků. Podle zvláště výhodného provedení zařízení pro výrobu krmivá podle technického řešení může být uspořádáno více plnicích stanic 5, 6, čímž je dosaženo významné časové úspory při výrobě krmivá podle vynálezu, protože např. při uspořádání dvou plnicích stanic může být v jednom pracovním kroku v jedné z plnicích stanic plněno částečně odvodněné mláto a/nebo výtlačky (případně za přísady ustalovacích prostředků) do dopravního zásobníku přizpůsobeného pro tento účel, zatímco v druhé plnicí stanici může být zároveň obsah jednoho v předcházejícícm pracovním kroku naplněného dopravního zásobníku stlačen stejně jako tento následně plynotěsně uzavřen. Samozřejmě mohou být uspořádány také tři nebo více plnicích stanic, přičemž při třech plnicích stanicích může probíhat v jednom pracovním kroku průběh kroků v jednotlivých plnicích stanicích například plnění-stlačování-uzavření. Přednostně jsou přitom uspořádány plnicí stanice 5, 6 kruhovitě kolem střední osy, přičemž plnicí hrdlo 3. a stlačovací zařízení 4. mohou být společně kolem této střední osy a výkyvné. Tím mohou být prováděny pracovní kroky plnění-stlačování-uzavírání i malým personálem zvláště efektivně. Podle zvláště výhodného provedení jsou plnicí stanice 5, 6. vytvořeny ve formě lisovacího koše k příjmu polyetylenových pytlů stabilních v ultrafialovém záření, přičemž polyetylenový pytel přiléhá přednostně ve vnitřku lisovacího koše k dopravě paletě. Odvážení naplněných pytlů po plynotěsném uzavření je tím významně zjednodušeno a může se provádět např. běžnými zvedacími vozíky.Na obr. 1 je znázorněno zařízení pro výrobu krmivá na bázi mláta a/nebo výlisků se silem 1, ke kterému je připojen odvodňovací šnekový lis 2. Na výstupu ústí tento odvodňovací šnekový lis 2 do plnicího hrdla 2· Plnící hrdlo 3 je spolu s pytlovým lisem 1 uspořádáno výkyvné kolem společné střední osy. Vlevo a vpravo od této střední osy se nacházejí dva lisovací koše 5 a 6, do kterých jsou vkládány polyetylenové pytle odolné proti ultrafialovému záření jako kyselinovzdorné dopravní zásobníky. Krmivo podle technického řešení může být v takovém zařízení získáno tak, že je např. pivní mláto ze sila 1 slisováno v odvodňovacím zařízení 2 tvořeném šnekovým lisem až na žádaný zbytkový obsah vody a přes plnicí hrdlo 2 plněno do polyetylenového pytle (na obr. 1 např. do pytle nacházejícího se v lisovacím koši 5). Zároveň se může polyetylenový pytel naplněný již v předcházejícím pracovním kroku a nacházející se v lisovacím koši 6 dodatečně stlačovat pytlovým lisem a následně plynotěsně uzavřít a odstranit. Do 400 tunového hlavního sila pro pivní mláto byla přibudována doprava vlhkého mláta, která dopravuje mláto do mezisila o velikosti m³, vzdáleného asi 35 m. Pod tímto mezisilem je uspořádán odvodňovací lisovací šnek s výkonem 10 tun vlhkého mláta za hodinu, který odvodňuje pivní mláto z asi 20 % suché substance na 33 % suché substance (odstranění asi 50 % obsahu vody). Odvodněné

-4CZ 3839 U mléčné např. zůstávajících pivní mláto je následně plněno do polyetylenových pytlů stabilních proti ultrafialovému záření za současného přidání 1 % biologické kyseliny mléčné jako ustalovacího prostředku. Obsah pytle je stlačováno balíkovým lisem a pytel je následně plynotěsně uzavřen. Plnicí množství pytle činí přitom asi 600 kg (odpovídá asi 1 000 kg vlhkého mláta). Pokusy ukázaly, že kvalita krmivá podle vynálezu prohlíženého po 6 týdnech byla výborná. Podle informace spolkového střediska pro alpské zemědělství v Gumpenstein/Steiermark odpovídá kvalita krmivá vyrobeného podle příkladu shora siláží zeleného krmivá 1. třídy s výhodou velmi vysokého obsahu proteinů. Krmivo podle tohoto příkladu provedení může být vyrobeno jedním z následujících způsobů: Například lze krmivo získat tak, že mláto a/nebo výlisky jsou částečně odvodněny, částečně odvodněné mláto a/nebo výlisky jsou plněny do kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobníků a v těchto zásobnících jsou ustalovány. Ustalováním při uzavření přívodu kyselých látek ze vzduchu jsou mláto a/nebo výlisky ponechány zrání kyselinou mléčnou, přičemž bakterie kyseliny případě pivního mláta štěpí část uhlovodíků, v mlátu po oddělení sladiny na 2-hydroxypropionkyselinu (kyselinu mléčnou) a tím zabraňují výskytu hnilobných bakterií. 2-hydroxypropionkyselina působí dále konzervačně a sterilizačně na mláto. Takto konzervované a zušlechtěné krmivo může být potom příkladně celoročně použito jako přídavné krmivo při hovězím a vepřovém výkrmu případně může být použito u pastevního dobytka v zimně jako plné a v létě jako přídavné krmivo. Touto cestou může být např. přebytek nabídky pivního mláta učiněn ustálením v malých svazcích (např. asi 600 kg) trvanlivým a může být dán k dispozici zemědělství v zimních měsících. Podle výhodného provedení jsou mláto a/nebo výlisky odvodněny na obsah suché substance asi 30 % hmotnosti. Tím může být na jedné straně udržena potřeba energie v mezích a na druhé straně může být dosaženo odstranění asi 50 % obsahu vody. Přitom je výhodné provádět dílčí odvodnění vylisováním. Specielně u velkých množství je vhodné dávat z ekonomických důvodů přednost vylisování před ostatními způsoby dílčího odvodnění (sušení, zplyňování apod.). Pokud je k dispozici dostatek energie, mohou však být samozřejmě použity energeticky náročnější dílčí odvodňovací způsoby. Výhodné je rovněž, když částečně do odvodněného mláta a/nebo výlisků jsou před plněním přidávány organické kyseliny nebo ustalovací prostředky. Toto přidání by mělo potlačit vývoj hnilobných bakterií už v počátečním stadiu. Jako organické kyseliny přicházejí v úvahu všechny netoxické kyseliny, jako např. kyselina mléčná, citrónová, octová a podobné. Přednostně probíhá přidání organických kyselin až na p-H hodnotu od 3 do 5. Při tomto stupni kyselosti jsou z velké části usmrceny hnilobné bakterie, zatímco bakterie kyseliny mléčné jsou při pH 3 dokonce ještě schopné existence. Přitom je podle výhodného provedení přidávána kyselina mléčná, s výhodou biologického původu, jako prostředek pro ustálení. Tím je na jedné straně potlačeno tvoření hnilobných bakterií již v časném stadiu, přičemž na druhé straně není žádné nebezpečí ohledně snesitelnosti ustalovacího prostředku pro bakterie kyseliny mléčné stejně jako nakonec pro dobytek. Je výhodné, když se přísada ustalovacího prostředku uskutečňuje v množství do 1 % hmotnosti. Případně je také výhodné, když jsou kyselinovzdorné a plynotěsně dopravní zásobníky opatřeny skladovacími obaly (tzv. Big-packs velké obaly). Tyto velké obaly mohou být použity jak před, tak také po

-5CZ 3839 U naplnění dopravních zásobníků. Tím je jednak ulehčena doprava, tak také zamezeno možné poškození dopravního zásobníku (např. při použití polyetylenových pytlů). Dále se dává přednost tomu, když jsou částečně odvodněné mláto a/nebo výlisky naplněné do polyetylenových pytlů stabilních v ultrafialovém záření, stlačeny, plynotěsně uzavřeny a v těchto polyetylenových pytlích ustáleny předem nebo následně. Použití polyetylenových pytlů stabilních při ultrafialovém záření má tu výhodu, že vykazují na jedné straně dostatečnou stabilitu, jsou lehce uzavíratelné a kyselinovzdorné a na druhé straně jsou v prázdném stavu lehce skladovatelné a mají malou váhu.

Claims (11)

1. Krmivo na bázi částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků, vykazující alespoň jeden z následujících znaků:

- obsah suchých substancí do 33 % hmotnosti,

- pH faktor od 3 do 5,

- obsah ustalovacích prostředků do 1 % hmotnosti, vyznačené tím, že mláto a/nebo výlisky jsou uloženy v kyselinovzdorných a plynotěsných dopravních zásobnících a ustáleny, přičemž dopravní zásobníky jsou opatřeny skladovacími obaly.

2. Krmivo podle nároku 1, vyznačené tím, že ustalovací proastředek je tvořen organickými kyselinami

3. Krmivo podle nároku 1, vyznačené tím, že ustalovací prostředek je tvořen kyselinou mléčnou.

4. Krmivo podle nároku 2 nebo 3, vyznačené tím, že ustalovací prostředek je biologického původu

5. Krmivo podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že kyselinotvorné a plynotěsné dopravní zásobníky jsou tvořeny polyetylenovými pytli odolnými proti ultrafialovému záření.

6. Krmivo podle jednoho z nároku 1 až 5, vyznačené tím, že částečně odvodněné mláto a/nebo výlisky jsou slisovány.

7. Zařízení k výrobě krmivá na bázi částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků, vyznačené tím, že zahrnuje odvodnňovací zařízení (2) spojené dopravně se silem (1) a na výstupní straně přes plnicí hrdlo (3) s alespoň jednou plnicí stanicí (5, 6) k plnění částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků do kyselinotvorných a plynotěsných dopravních zásobníků.

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že odvodňovací zařízení (2) je tvořeno odvodňovacím šnekovým lisem.

-6CZ 3839 U

9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8, vyznačené tím, že na plnicí stanici (5) je uspořádáno stlačovací zařízení (4) k dodatečnému stlačení částečně odvodněného mláta a/nebo výlisků v dopravním zásobníku.

10. Zářízení podle jednoho z nároku 7 až 9, vyznačené tím, že plnicí stanice (5, 6) jsou uspořádán kruhově kolem střední osy (a), přičemž plnicí hrdlo (3) a stlačovací zařízení (4) jsou uloženy kolem této střední osy (a).

11. Zařízení podle jednoho z nároků 7 až 10, vyznačené tím, že plnicí stanice (5, 6) jsou vytvořeny ve formě lisovacího koše pro příjem polyetylenového pytle jako kyselinovzdorného dopravního zásobníku.