DD268856A1

DD268856A1 - Kontinuierliche herstellung von l-lysinfutterkonzentrat in granulierter form

Info

Publication number: DD268856A1
Application number: DD26281384A
Authority: DD
Inventors: Lothar Moerl; Hans-Joachim Kuenne; Lothar Krell; Gerhard Krueger; Joerg Kliefoth; Wolfgang Behns; Bernd Ebenau; Waldemar Grau
Original assignee: Inst Tech Mikrobiologie
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1989-06-14

Abstract

Die kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in granulierter Form, das in der Landwirtschaft bzw. in der futtermittelherstellenden Industrie Anwendung findet, ist Gegenstand der Erfindung. Ziel der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren, mit dessen Hilfe L-Lysinfutterkonzentrat fuer den Einsatz in der Tierernaehrung bei geringem spezifischen Apparate- und Energieaufwand hergestellt werden kann, das den Anforderungen der TUL-Prozesse gerecht wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Granulate herzustellen, die in einem engen Kornspektrum vorliegen und sowohl rieselfaehig als auch staubfrei sind und eine technologisch bedeutsame zeitliche Verzoegerung der Wasseraufnahme aufweisen. Ueberraschenderweise wurde gefunden, dass die Prozesse Mischen, Fluidisieren, Trocknen, Granulieren, Klassieren in einer Verfahrensstufe bei kontinuierlichem Einsatz von L-Lysinfermentationsloesung sowohl als Fermenterablauf als auch als aufkonzentrierte Fermentationsloesung, gewonnen aus Fermenterablauf bzw. aus Fugat oder Filtrat, unter gleichzeitiger kontinuierlicher Zugabe von festen Wirk- bzw. Zusatzstoffen und bevorzugt zyklischer Zugabe von Wirk- bzw. Zusatzstoffen in fluessiger Form durchgefuehrt werden koennen, wobei ein erwaermtes Gas-Dampfgemisch als Fluidisierungs- und Klassierungsmittel dient.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat für den Einsatz in der Tierernährung. Anwendungsgebiet ist die futtermittelherstellende Industrie.

-2- 268 856 Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bisher bekannten kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von granuliertem L-Lysinfutterkonzentrat, die η ι den Patenten DD 13 / "Ό5, DE 3032618 und SU 835404 beschrieben sind, werden dadurch charakterisiert, daß sie aus einer Mischerstufe und einer vjranuliertrocknungsstufe bestehen. Die Mischerstufe ist erforderlich, um die für die Granulierung notwendigen Zusatzbzw. Füllstoffe in die L-Lysinlösung einzumischen. Ohne diese Mischerstufe ist die Herstellung von Granulaten mit vorherbestimmbarer Zusammensetzung nicht möglich. Die Mischerstufe bedeutet jedoch für den Gesamtprozeß der Aufbereitung

— eine zusätzliche apparative Stufe, die entsprechende Aufwendungen (Apparatekosten, Betriebskosten) verursacht,

— ein erhöhtes Kor.taminationsrisiko,

— einen zusätzlichen Trasportaufwand,

— eine verzögerte Aufbereitung.

Dieser zuletz*, genannte Tatbestand geht besonders aus dem im Patent DE 3032618 beschriebenen Verfahren hervor, bei dem eine lange Mischzeit für die Einmischung des Kalks in Gegenwart von eingegebenem CO₂ in die L-Lysinlösung erforderlich ist. Außerdem fällt ein nach diesem Verfahren hergestelltes Trockenprodukt in einem breiten Kornspektrum an, das sowohl Staub als auch größere Feststoffbrocken enthält. Daraus ergeben sich Probleme bei den TUL-Prozessen, insbesondere bei den Transport- und Dosieraufgaben.

Ein weiterer Nachteil des DD 139205 besteht darin, daß die Herstellung von granuliertem L-Lysinfutterkonzentrat nur durch den Einsatz von flüssigen Eiweißträgerstoffen, z. B. Hefesahne, als Granulationshilfsmittel möglich ist. Das bedingt, daß die Herstellung von L-Lysinfutterkon.ientrat an die Verfügbarkeit von Futterhefe oder anderen Eiweißträgerstoffen geknüpft ist. Außerdem müssen auf diese Weise zwei hochwertige Proteinkomponenten in einem Futtermittelkonzentrat gebunden werden, obgleich im Regelfall eine genügt.

Kennzeichnend für die in den o.g. Patenten beschriebenen Verfahren ist, daß die nach diesen Technologien hergestellten Trockenprodukte ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes hygroskopisches Verhalten zeigen sowie hohe Staubanteile enthalten. Dieser Sachverhalt führt zu Problemen bei den TUL-Prozessen und zu einer Belästigung im Arbeitsprozeß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in granulierter Form, das gegenüber angeführten Verfahren

— einen geringeren spezifischen Energieaufwand benötigt,

— ein geringeres spezifisches Anlagenvolumen erfordert,

— bakteriell in geringerem Maße anfällig ist und

— ein Produkt mit einer technologisch bedeutsamen zeitlichen Verzögerung der Wasseraufnahme liefert, das den Forderungen der TUL-Prozesse gerecht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein L-Lysinfutterkonzentrat kontinuierlich in granulierter Form ohne Vormischung der Wirk- bzw. Zusatzstoffe und ohne zusätzliche Eiweißträger als GranulationshilfsmiUel herzustellen, das in seinen Eigenschaften dan aus der Tierernährung und den TUL-Prozessen abgeleiteten Erfordernissen entspricht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in granulierter Form in einer Verfahrensstufe erfolgt, in der die Prozesse Mischen, Fluidisieren, Trocknen, Granulieren und Klassieren, nachfolgend als MFTGK-Stufe genannt, ablaufen, wobei L-Lysinlösung als Fermenterablauf oder als auftonzentrierte Fermentationslösung mit einem Trockenmassegehalt von <70 Ma.-% kontinuierlich, gleichzeitig feste Wirk- bzw. Zusetzstoffe in den für die gewünschte Zusammensetzung der Granulate erforderlichen Mengen ebenfalls kontinuierlich und die flüssigen Wirkbzw. Zusatzstoffe bevorzugt zyklisch der MFTGK-Stufe zugeführt werden und als Fluidisierungs- und Klassierungsmedium ein erwärmtes Gas-Dampfgemisch dient

Erfindungsgemäß wird die Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in granulierter Form im einzelnen so realisiert, daß

— die zu granulierende L-Lysinlösung als Fermenterablauf oder als aufkonzentrierte Fermentationslösung, gewonnen aus Fermenterablauf bzw. Fugat oder Filtrat, mit einem Trockansubstanzgehalt <70Ma.-% kontinuierlich in die MFTGK-Stufe eingegeben wird,

— eine gleichzeitige Zugabe von festen Wirk- bzw. Zusatzstoffen sowohl mit grober Körnung (Korndurchn.esser <5mm) als auch mit feiner Körnung (Korndurchmesser <800μπΊ) mit einer entsprechenden Korngrößenverteilung kontinuierlich in die M FTGKStufe erfolgt, wobei ein Verhältnis zwischen den Massenströmen des fasten Wirk- bzw. Zusatzstoffes feiner Körnung und des Lysinmonohydrochlorids als Bestandteil der Fermentationslösung von (0,5 bis 3) zu 1 einzuhalten ist,

— das Verhältnis der Massenströme des festen Wirk- bzw. Zusatzstoffes grober Körnung und der Trockensubstanz der Fermentationslösung < 1,2 zu 1 beträgt,

— eine sowohl bevorzugt zyklische als auch kontinuierliche Zugabe von flüssigen Wirk- bzw. Zusatzstoffen als Lösung und/oder Suspension und/oder Schmelze in die MFTGK-Stufe erfolgt unter Berücksichtigung eines Massenstromverhältnisses zwischen den flüssigen Wirk- bzw. Zusatzstoffen und der Trockensubstanz der Fermentationslösung von (0,5 bis 3) zu 1,

— die L-Lysinfutterkonzentratgranulate nach Erreichen einer gewählten Granulatgrößa mit engem Kornspektrum, die im Bereich von 0,5 bis 12 mm liegen kann, aus der MFTGK-Stufe ausgetragen werden,

— die verwendeten Wirk- bzw. Zusatzstoffe in fester Form mit grober Körnung der Palette der Getreideschote und/oder Ölsaatenextraktionsschrote entstammen und die mit feiner Körnung Kalk, insbesondere Futterkalk, bzw. andere Kalziumverbindungen sind,

Ill

— die verwendeten Wirk- bzw. Zusatzstoffe in flüssiger Form Komponenten der üblicherweise in der Tierernährung eingesetzten Futtermittel sind, beispielsweise Bierhefe- und/oder Futterhefesuspensionen, primäre Alkaliphosphatlösungen (z.B. NaHjPOyLösung) sowie Harnstoff in Form der Schmelze,

— die verwendeten Wirk- bzw. Zusatzstoffe für die Tierernährung physiologisch unbedenklich sind.

Durch die gleichzeitige Eingabe der zu granulierenden L-Lysinlösung und der Wirk- bzw. Zusatzstoffe in fester und flüssiger Form in die MFTGK-Stufe erfolgt die Herstellung eines Granulates, das durch gezielte Dosierungsverhältnisse eine gewünschte L-Lysinfutterkonzentratzusammensetzung sowie ein gewünschtes L-Lysin-Zusatzstoff-Verhältnis besitzt. Dabei fungieren die festen Wirk- bzw. Zusatzstoffe mit grober Körnung als Granulationskeime, während die festen Wirk- bzw. Zusatzstoffe mit feiner Körnung homogen verteilt in das Granulat eingearbeitet werden und den Granulierungsprozeß wesentlich verbessern. Die zyklische Zugabe von flüssigen Wirk- bzw. Zusatzstoffen führt zu einem schalenförmigen Aufbau von Diffusicnsba,Tieren, die in entscheidendem Maße zu einer technologisch bedeutsamen zeitlichen Verzögerung der Wasseraufnahme beitragen und eine hohe Abriebsfestigkeit der in der MFTGK-Stufe erzeugten Granulate bewirken.

Durch diese Technologie des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, ein Granulat in standardisierter Zusammensetzung und einheitlicher Struktur trotz schwankender L-Lysinkonzentrationen im Fermentationsprodukt herzustellen, das in besonderem Maße durch die erzielten Eigenschaften wie gute Riese'fähigkeit, geringe Staubentwicklung und hohe Stabilität des L-Lysins den Bedingungen der TUL-Prozesse und den Forderungen der Tierernährung, z. B. Dosiergenauigkeit, gerecht wird.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1 In einem Wirbelschichtapparat mit klassierendem Granulatabzug werden 100l/h Fermenterabiduf mit einem Trockengehalt von

20Ma.-% sowie 15kg/h Futterkalk und 3kg/h Weizenfeinschrot unter kontinuierlichen Bedingungen zu einem Granulatproduktverarbeitet.

In diesem Apparat werden gleichzeitig die Prozesse Mischen, Fluidisieren, Trocknen, Granulieren und Klassieren durchgeführt. Damit stellt dieser Apparat eine Ausführungsform der erfindungsgemäß genannten MFTGK-Stufe dar. Durch zyklische Zugabe in Abständen von 10 min für eine Dauer von jeweils 2 min des flüssigen Zusatzstoffes NaH₂PO₄-Lösung

(Trockensubstanz = 25Ma.-%) in einer Menge von 101/h wird der Aufbau von Ummantelungsschichten erreicht. Die

Geschwindigkeit des Fluidisötions- und Klassierungsmediums, bezogen auf den freien Apparatequerschnitt der MFTGK-Stufe,

lag bei 5m/s. Die Temperatur in der fluidisiarten Schicht betrug 90⁰C. Bei einer Geschwindigkeit des Klassierungsmediums von13,5 m/s wurden Granulate im Durchmesserbereich von 4 bis 6mm aus der fluidisierten Schicht abgezogen. Das Granulatproduktist völlig staubfrei. Die Konzentration von Lysinmonohydrochlorid im Granulatprodukt beträgt 23Ma.-%.

Beispiel 2

In einem Wirbelschichtapparat mit klassierendem Granulatabzug werden 101/h aufkonzentrierte L-Lysinfermentationclösung mit einem Trockengehalt von 60 Ma.·% sowie 52 kg/h Futterkalk und 7 kg/h Weizenfeinschrot unter kontinuierlichen Bedingungen zu einem Granulatprodukt verarbeitet. Durch zyklische Zugabe in Abständen von 10min für eine L er von jeweils 2 min des flüssigen Zusatzstoffes NaH₂PC>4-Lösung (Trockensubstanz = 25 Ma.-%) in einer Menge von 20 l/h wird eier Aufbau von Ummantelungsschichten erreicht.

Als Klassierungs- und Fluidisierungsmeo'ium wurde ein erwärmtes Gas-Dampfgemisch, bevorzugt ein Luft-Wasserdampfgemisch, eingesetzt mit einer Temperatur von 150 bis 16O⁰C.

Claims

1. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in ς ranulierter Form durch Wirbelschichtgranuliertrocknung von Fermenterablauf oder aufkonzentrierter Fermentatinslösung mit Wirk- bzw. Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat in granulierter Form in einer Verfahrensstufe erfolgt, in der die Prozesse Mischen, Fluidisieren, Trocknen, Granulieren und Klassieren, nachfolgend MFTGK-Stufe genannt, ablaufen, wobei L-Lysinlösung als Fermenterablauf oder als aufkonzentrierte Lösung, gewonnen aus Fermenterablauf bzw. aus Fugat oder Filtrat, mit einem Trockensubstanzgehalt von 70 Mi3.-% kontinuierlich, gleichzeitig feste wirk- bzw. Zusatzstoffe grober und feiner Körnung in den für die gewünschte Zusammensetzung dir Granulate erforderlichen Mengen ebenfalls kontinuierlich und die flüssigen Wirk- bzw. Zusatzstoffe der MFTGK-Stufe zugeführt werden und als Fluidi sierungs- und Klassierungsmedium ein erwärmtes Gas-Dampfgemisch dient.

2. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für die Tierernährung physiologisch unbedenkliche Wirk- bzw. Zusatzstoffe sowohl in fester Form mit unterschiedlicher Korngrößenverteilung als auch in flüssiger Form zugesetzt werden.

3. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Massenstromverhältnis zwischen festen Zusatzstoffen mit feiner Körnung im Korndurchmesserbereich kleiner als 800pm und Lysinmonohydrochlorid (0,5 bis 3) zu 1 beträgt.

4. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Massenstromverhältnis zwischen den festen Zusatzstoffen mit grober Körnung im Korndurchmesserbereich kleiner als 5 mm und der Trockenmasse der Fermentationsfösung kleiner als 1,2 zu 1 ist.

5. Kontinuierliche Herstellung von L-l.ysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß als feste Zusatzstoffe mit feiner Körnung vorzugsweise Ca-Verbindungen, insbesondere Futterkalk, in einem Massonstromverhältnis Futterkalk zu Lysinmonohydrochlorid von vorzugsweise (1 bis 2) zu 1 eingesetzt wird.

6. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1,2 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß als fester Wirk- bzw. Zusatzstoff mit grober Körnung vorzugsweise Weizenfeinschrot in einem Massenstromverhältnis Weizenfeinschrot zu Trockenmasse der Fermentationslösung von kleiner als 0,9 zu 1 eingesetzt wird.

7. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl bei kontinuierlicher als auch zyklischer Zugabe der flüssigen Wirk- bzw. Zusatzstoffe das Massenstromverhältnis flüssiger Zusatzstoffe zu Trockenmasse der Fermentationslösung von (0,5 bis 3) zu 1 beträgt.

8. Kontinuierliche Herstellung von LLysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1,2 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß bevorzugt eine Lösung eines primären Alkaliphosphates, wie z. B. Na^PO,), als flüssige¹* Zusatzstoff verwendet wird.

9. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß als erwärmtes Gas-Dampfgemisch bevorzugt ein Luft-Wasserdampfgemisch von einer Temperatur kleiner als 500⁰C eingesetzt wird.

10. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur derfluidisierten Teilchen in der MFTGK-Stufe kleiner als 95⁰C, bezogen auf Normaldruck, beträgt.

11. Kontinuierliche Herstellung von L-Lysinfutterkonzentrat nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Massenstromverhältnis zwischen Fluidisierungs- und Klassierungsmedium und verdampftem Wasser (10 bis 80) zu 1 beträgt.