DE10150758A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Flüssigfütterung von Schweinen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Flüssigfütterung von SchweinenInfo
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Flüssigfütterung von Schweinen, bei dem wenigstens zwei Futterkomponenten dosiert einer Mischstation zugeführt und zu pumpfähigem Futter gemischt werden, welches von der Mischstation Freßplätzen zugeleitet und zwecks Verfütterung an bestimmten Freßplätzen ausdosiert wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Die Flüssigfütterung von Schweinen ist bekannt. Die Flüssigfütterung ist vorteilhaft, denn eine Vielzahl von Tieren, die sich in einem mit Futterrohren mit an den Freßplätzen vorhandenen Dosierventilen ausgerüsteten Stall befinden, können von einer Zentrale aus gezielt ferngesteuert und, für jeden Freßplatz individuell, vorprogrammiert und somit automatisch abgefüttert werden. Flüssigfütterung hat auch den Vorteil, daß es leicht möglich ist, bei Bedarf bestimmte Präparate beizumischen, beispielsweise Antibiotika oder dergleichen Arzneimittel. Nachteilig dabei könnte es jedoch sein, daß auch gesunde Tiere im Stall mit dem Futter unnötigerweise die beigemischten Präparate aufnehmen und somit den möglichen Nebenwirkungen ausgesetzt wären.
- Es ist bekannt, daß der Einsatz derartiger Präparate durch Verfütterung von Futter vermindert werden kann, das biotechnologischen Einwirkungen unterzogen wurde, beispielsweise einer Fermentation.
- In der Schweinezucht und -mast benötigt man täglich eine errechnete Futtermenge. Da die Fermentation des benötigten Futters mehrere Tage dauern kann, steht unter Umständen während der Zeit, in welcher sich das Futter zwecks Fermentierung in einem Bioreaktor befindet, kein Futter zur Verfügung. Es muß somit zur Überbrückung dieses Zeitraumes eine vorbestimmte größere Menge im Bioreaktor zunächst hergestellt und anschließend bevorratet werden, um nach und nach, also portionsweise verfüttert zu werden, während eine andere Charge Futter fermentiert wird. Dies erfordert die Bereitstellung entsprechend dimensionierter Apparaturen, z. B. Bioreaktoren mit passendem Fassungsvermögen sowie geeigneter Vorratsbehälter.
- Es ist dabei ein Nachteil der bekannten Fermentation, daß größere Futtermengen, wie sie in der Schweinezucht und -mast notwendig sind, zugleich einer Fermentation auszusetzen sind, und die Futtermenge dann erst nach Beendigung der biotechnologischen Vorgänge portionsweise ausgefüttert wird.
- Die bekannten Maßnahmen der Fermentierung und des Verfütterns fermentierter Futterstoffe laufen nahezu unkontrolliert ab. Vor allem während der Bevorratung vor dem Abfüttern können biologische Reaktionen, verursacht durch z. B. Hefepilze, einsetzen, die dazu führen, daß die gesamte Charge unbrauchbar wird und eine Ansetzung wiederum erheblicher Mengen im Bioreaktor erneut vorzunehmen ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Flüssigfütterung bereit zu stellen, bei welcher die vorteilhaften Wirkungen der Verabreichung von Fermenten nutzbar sind, ohne gleichzeitig die bisher bekannten Nachteile der unkontrollierten Fermentation einer größeren Charge Futters in Kauf nehmen zu müssen.
- Diese Aufgabe ist verfahrensmäßig gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 15.
- Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 16. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen 17 bis 30.
- Gemäß der Erfindung wird bei der Flüssigfütterung von Schweinen so vorgegangen, daß aus ausgewählten Ausgangssubstanzen und mindestens einer Flüssigkeit wenigstens ein fließfähiges Ferment erzeugt wird, und daß mindestens eines der erzeugten Fermente als zusätzliche Futterkomponente der Mischstation zugeführt wird. Das in der Mischstation zubereitete Flüssigfutter wird dadurch hygienischer und verträglicher gemacht. Dem auszufütternden Flüssigfutter werden durch die Zugabe des frisch hergestellten Ferments praktisch gezielt nützliche Bakterienkulturen "angeimpft", und zwar die im zugeführten Ferment vorhandenen Bakterienkulturen, insbesondere Milchsäurebakterien. Dadurch ist eine kontrollierte und für die Schweine positive Vermehrung von Mikroorganismen in der dem Flüssigfutter zugeführten Futterkomponente gewährleistet.
- Der mit der Schweinezucht und -mast befaßte Landwirt kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die für ihn vorteilhaften Bakterienkulturen direkt in seinem Betrieb aktivieren bzw. vermehren, also herstellen und als Ferment, und somit als Futterkomponente, dem Flüssigfutter in vorbestimmter Menge zusetzen.
- Neben der Verbesserung der Futterverwertbarkeit und dem Vorteil, über das Flüssigfutter den Gesundheitszustand der Schweine zu stabilisieren, hat die Zugabe von Ferment auch den Vorteil, daß eine Besiedelung des Flüssigfutters mit schädlichen Mikroorganismen verhindert bzw. unterdrückt wird und dadurch das Flüssigfutter selbst haltbarer wird.
- Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß ein Ferment aus einer relativ kleinen Menge einer Ausgangssubstanz und einer Flüssigkeit vor Ort in geringvolumigen Apparaturen, d. h. direkt am Ort der Schweinehaltung in dem landwirtschaftlichen Betrieb erzeugt wird. Das verringert die Transportkosten und ermöglicht auch die Vorratshaltung der Ausgangssubstanzen, die erheblich längere Haltbarkeit aufweisen als das fertige Ferment.
- Es werden zweckmäßigerweise Ausgangssubstanzen verwendet, die als Trockenstoff vorliegen. Diese können z. B. biotechnologische Vorprodukte sein, die Milchsäurebakterien, Füllstoffe, stabilisierende Zusätze sowie Stoffe zur Bildung eines Nährbodens enthalten. Als zugesetzte Flüssigkeit kann Wasser verwendet werden. Es ist jedoch auch besonders zweckmäßig, Molke einzusetzen. Jede Ausgangssubstanz kann als vorher definierter Massestrom und jede Flüssigkeit als vorher festgelegter Volumenstrom in einen Mischtank eingeleitet werden. Selbstverständlich ist auch Dosieren durch Wiegen möglich. Massestrom und Volumenstrom sind so definiert, daß sich für die Mischung eine bestimmte Verweilzeit im Mischtank ergibt. Innerhalb der Verweilzeit erfolgt die Bildung des Ferments im Mischtank.
- Dem Mischtank wird dabei Wärmeenergie zugeführt, derart, daß die Temperatur des Inhaltes des Mischtankes auf einem vorbestimmten Wert konstant gehalten wird. Zweckmäßig ist eine Temperatur zwischen 35° und 38°. In diesem Temperaturbereich erfolgt eine optimale Aktivierung bzw. Vermehrung von insbesondere Milchsäurebakterien.
- Mit besonderem Vorteil wird der Inhalt des Mischtankes der Einwirkung eines Rührwerkes ausgesetzt. Dadurch erfolgt in kürzester Zeit eine Homogenisierung der kontinuierlich zugeführten Ausgangssubstanzen in der ebenfalls kontinuierlich zugeführten Flüssigkeit. Die Variationsmöglichkeit der Laufgeschwindigkeit des Rührwerks wird genutzt, um den Fermentationsprozeß zu beeinflussen.
- Dabei kann die Temperatur der Mischung im Mischtank ständig erfaßt werden und die Temperaturdaten können einer vorprogrammierbaren Steuer- und Regeleinheit für die Beheizung des Mischtankes zugeführt werden.
- Die Beheizung ist mit besonderem Vorteil so ausgelegt, daß sie gegebenenfalls auch zum Auskochen des Mischtanks genutzt werden kann, z. B. dann, wenn sich eine Sterilisierung des Mischtankes als notwendig erweist.
- Für die optimale Aktivierung bzw. Vermehrung von insbesondere Milchsäurebakterien bzw. die optimale Fermentierung ist auch der ph-Wert der im Mischtank befindlichen Mischung von erheblicher Bedeutung. Erfindungsgemäß wird der ph-Wert der im Mischtank befindlichen Mischung ständig erfaßt und die erfaßten Daten werden einer vorprogrammierbaren Steuer- und Regeleinheit zugeführt und zu Steuer- und Regelimpulsen für Massestrom, Volumenstrom, Temperatur und Rührwerklaufgeschwindigkeit verarbeitet. Die Einhaltung eines ph-Wertes zwischen 4 und 5 ist für die erwünschten Bakterienkulturen, insbesondere Milchsäurebakterien vorteilhaft. Hefepilze sind dabei unerwünscht. Diese dürfen nicht auftauchen, da sie Gärprozesse einleiten. Hefepilze würden im Mischtank, also im Ferment Kohlendioxid produzieren, welches mit der Flüssigkeit im Mischtank zu Kohlensäure reagiert. Dies hat zur Folge, daß der ph-Wert absinkt und das Absinken ist sofort feststellbar. Der Mischtank müßte dann stillgelegt und gereinigt werden und gegebenenfalls durch Auskochen mit Hilfe der Beheizung sterilisiert werden.
- Nach einer vorbestimmten Verweilzeit im Mischtank kann das fertige Ferment aus dem Mischtank mittels eines Überlaufes abgegeben werden. Ein Überlauf arbeitet kontinuierlich, so daß, solange die Zuführung der Ausgangssubstanzen und der Flüssigkeit in Betrieb ist, ein ständiges Abgeben des fertigen Ferments aus dem Mischtank erfolgt.
- Der mittels Überlauf kontinuierlich entnommene Anteil der Mischung wird zweckmäßigerweise einem Pufferbehälter zugeführt, durch den vermieden wird, daß der relativ gering dimensionierte Mischtank nach Ablauf der Fermentierungszeit still zu setzen ist. Der Mischtank, d. h. also der Fermentierungsvorgang kann weiterlaufen, weil das fertige Ferment vom Pufferbehälter aufgefangen und gespeichert wird, bevor die Weiterleitung an die Mischstation der eigentlichen Fütterungsanlage erfolgt.
- Bei Bedarf werden somit vorbestimmte Teilmengen dem Pufferbehälter entnommen und der Mischstation für Futterkomponenten zugeführt, wobei die fertige Futtermischung dann anschließend der Ausdosierung an den Freßplätzen der Fütterungsanlage im Stall unterzogen wird. Das in der Mischstation angesetzte Futter kann natürlich auch dort in einem entsprechenden Behältnis so lange verbleiben, bis sich durch das zugesetzte Ferment als Futterkomponente eine entsprechende Vermehrung der insbesondere Milchsäurebakterien im auszudosierenden Flüssigfutter eingestellt hat. In der Mischstation kann also noch eine vorteilhaft kurze und somit über Zeit, Temperatur und ph-Wert noch kontrollierbare Nachfermentierung des gesamten Futterbreis erfolgen.
- Auch ph-Wert sowie Temperaturwert des Inhalts des Pufferbehälters können fortlaufend erfaßt und einer Steuer- und Regeleinheit zugeführt werden. Ebenso ist es möglich, den Füllstand des Pufferbehälters zu erfassen und in eine Steuer- und Regeleinrichtung einzugeben.
- Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen Mischtank mit Rührwerk, der einem sogenannten Bioreaktor entspricht. Dem Mischtank vorgeschaltet ist wenigstens eine Dosiereinrichtung für Ausgangssubstanzen und wenigstens eine Dosiereinheit für Flüssigkeit. Die Entnahme aus dem Mischtank ist als Überlauf ausgebildet. Die Ausgangssubstanzen und die Flüssigkeiten werden kontinuierlich in den Mischtank gegeben, dort durch das Rührwerk homogenisiert und nach einer gewissen Verweilzeit, in der die Ausgangssubstanzen biologisch aktiviert werden, strömt das frisch zubereitete Ferment über den Überlauf aus dem Mischtank ab. Auch das Abströmen erfolgt gegebenenfalls kontinuierlich.
- Das über den Überlauf aus dem Mischtank abgeflossene Ferment wird vorzugsweise aufgefangen bzw. gesammelt, bis eine ausreichende Menge zur Verfügung steht, die als Futterkomponente der Fütterungsanlage zugeführt werden kann. Selbstverständlich könnte das Ferment auch direkt in die Mischstation für Flüssigfutter ablaufen, wenn Meßgeräte vorgesehen sind, welche die Menge der über die Überlaufentnahme aus dem Mischtank in die Mischstation gelaufenen Ferments feststellen und gegebenenfalls die Zufuhr von Ausgangssubstanzen und Flüssigkeit in den Mischtank stoppen, sobald die Menge der als Ferment vorliegenden Futterkomponente die vorgegebene Größenordnung erreicht hat. Mit einem Pufferbehälter gemäß der Erfindung zu arbeiten hat jedoch den Vorteil, daß in der Mischstation unter Umständen auch zwei Chargen Flüssigfutter hintereinander angesetzt werden können. Während die erste Charge in der Fütterungsanlage an den Freßplätzen ausdosiert wird, kann das Ferment für die zweite Charge bereits angesetzt werden und im Pufferbehälter zur Verfügung stehen, wenn das Ferment für die Eingabe in der Mischstation abgerufen wird.
- Die Dosiereinheit für Ausgangssubstanzen weist einen Aufnahmebehälter mit Austragsschnecke auf, unter deren Austragsöffnung ein in den Mischbehälter an seiner Oberseite einmündendes Fallrohr angeordnet ist. In den Aufnahmebehälter kann die als Trockenstoff vorliegende Ausgangssubstanz lose geschüttet werden. Dies kann manuell aus entsprechenden Verpackungen, in denen die Ausgangssubstanz dem Landwirt angeliefert wird, erfolgen. Aus dem Aufnahmebehälter wird die Ausgangssubstanz mit der Austragsschnecke in einem vorbestimmten Massestrom ausgetragen und in den Mischbehälter eingegeben. Eine Schnecke hat den Vorteil, daß der Austrag relativ genau dosierbar ist.
- Gleichzeitig wird Flüssigkeit über eine Dosierpumpe als Volumenstrom in den Mischtank eingegeben. Es können zusätzlich entsprechende Ventile in der Saug- bzw. Druckleitung der Dosierpumpe vorhanden sein, durch die verhindert werden kann, daß in der Dosierpumpe sowie den Druckleitungen bzw. Saugleitungen vorhandene Restflüssigkeit nach Abschalten der Pumpe noch in den Mischtank nachläuft.
- Zur Homogenisierung ist der Mischtank mit einem mechanischen Rührwerk ausgerüstet.
- Der Auslauf des Mischtanks ist mit besonderem Vorteil als Überlauf ausgebildet, der zu einem Einlaß in einem zwischenspeichernden Pufferbehälter geführt ist. Der Pufferbehälter weist einen unteren Ablaß auf, von dem aus eine Ablaßleitung zur Einmündung in eine Mischstation geführt ist. Auch die Ablaßleitung weist steuerbare Ventile auf und in die Ablaßleitung ist eine Pumpe geschaltet. Damit ist sichergestellt, daß über eine auf den Betrieb der Pumpe einwirkende geeignete Steuer- und Regeleinheit mittels der Pumpe eine vorbestimmte Menge Ferment aus dem Pufferbehälter abgezogen und als Futterkomponente in die Mischstation eingegeben werden kann.
- Zur Kontrolle des Pufferbehälters weist dieser Füllstandsanzeigen oder Waagen auf. Sowohl der Mischtank als auch der Pufferbehälter haben Sensoren für ph-Wert und Temperatur des Inhaltes, also des jeweils angesetzten bzw. zwischengespeicherten Ferments. Über eine geeignete. Elektronik als Steuer- und Regeleinheit können ph-Werte, Temperatur und Füllstände fortlaufend erfaßt werden. Die entsprechenden Daten werden in entsprechende Steuerimpulse für Massestrom und Volumenstrom zum Mischtank, zum Pufferbehälter und zur Mischstation umgesetzt, dienen also zur Steuerung der Austragsschnecke für Ausgangssubstanzen, der Dosierpumpe für die Flüssigkeit, des Rührwerks und der Pumpe zur Mischstation. Außerdem kann auch die Temperatur entsprechend gesteuert und geregelt werden. Die Fermentation läuft somit kontrolliert ab, mit dem Vorteil, daß optimale Fermentierungsergebnisse und damit letztlich auch optimale Futterqualitäten ergreifbar sind.
- Selbstverständlich kann auch der Pufferbehälter mit einem Rührwerk ausgerüstet sein.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
- Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt einen Mischtank 1 mit Rührwerk 2, das einen Rührflügel 3 und den Rührwerkantrieb 4 aufweist. Eine Dosiereinrichtung 5 für als Trockenstoff vorliegende Ausgangssubstanzen 6 umfaßt einen Aufnahmebehälter 7 mit unterer Austragsschnecke 8, unter deren Austragsöffnung 9 ein in den Mischtank 1 an seiner Oberseite einmündendes Fallrohr 10 angeordnet ist.
- Die Dosiereinheit 11 für Flüssigkeit besteht aus einer Dosierpumpe 12 und fernbetätigbaren Ventilen 13 und 14 in der Druckleitung 15 und der Saugleitung 16. Mit 17 ist ein in den Mischtank eingebauter Sensor für den ph-Wert bezeichnet. Ein Sensor für die Temperatur ist mit 18 bezeichnet.
- In den Boden des Mischtankes ist eine Reinigungszwecken dienende Abflußleitung 20 mit Handhahn 21 eingesetzt. Der Auslauf 22 des Mischtankes 1 ist, wie hier angedeutet, als Überlauf 23 ausgebildet. Der Überlauf 23 ist zu einem Einlaß 24 eines Pufferbehälters 25 geführt. Der Pufferbehälter 25 weist einen unteren Ablauf 26 auf, von dem aus eine Ablaßleitung 27 mit einem fernbetätigbaren Ventil 28 und einer als Dosierpumpe ausgelegten Pumpe 29 in Richtung des Pfeils 30 zu einer nicht weiter dargestellten Mischstation einer Fütterungsanlage für Schweine führt.
- Der Pufferbehälter 25 ist ausgerüstet mit Füllstandsfühlern 31, 32, und 33, von denen der Füllstandsfühler 33 ein Leerfühler ist, Füllstandsfühler 32ein Vollmelder und Füllstandsfühler 31 ein Überlaufmelder, der bewirkt, daß die gesamte Vorrichtung abgeschaltet wird, wenn er anspricht. Mit 34 ist eine Spülleitung für den Pufferbehälter bezeichnet. Die Füllstandsfühler können auch ersetzt oder ergänzt werden durch einen Gewichtssensor 35.
- Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Ausgewählte Ausgangssubstanzen 6, z. B. als Trockenstoff vorliegende biotechnologische Vorprodukte, die Milchsäurebakterien Füllstoffe, stabilisierende Zusätze und Nährstoffe für die Milchsäurebakterien enthalten, werden in den Behälter 7 der Dosiereinrichtung 5 eingegeben und über die Austragsschnecke 8 und das Fallrohr 10 in den Mischtank 1 überführt. Dies erfolgt kontinuierlich, also in einem vorbestimmten Massestrom. Gleichzeitig wird über die Dosiereinheit 11, bzw. deren Dosierpumpe 12 bei geöffneten Ventilen 13 und 14 eine Flüssigkeit, vorzugsweise Molke, in den Mischtank in einem vorbestimmten Volumenstrom 1 gegeben bzw. eindosiert. Der Mischtank 1 ist beheizbar, wobei die Temperatur des Inhaltes auf einem Wert von 35° bis 38° konstant gehalten wird. Es setzt im Mischtank eine Vermehrung der Milchsäurebakterien ein bzw. wird der Inhalt des Mischtankes fermentiert, wobei der ph-Wert überwacht und auf dem für Milchsäurebakterien optimalen Wert 4 bis 5 zu halten ist. - Hat der Füllstand des Mischtankes 1 das hier durch das Symbol 35 gekennzeichnete Niveau erreicht, tritt der Überlauf 23 in Funktion und führt das im Mischtank 1 hergestellte Ferment fortlaufend in den Pufferbehälter 25. Auch der Pufferbehälter ist mit hier nicht weiter dargestellten Fühlern für Temperatur und ph-Wert ausgerüstet. Der Inhalt des Pufferbehälters kann bei Bedarf in vorbestimmter Menge als Futterkomponente über die Dosierpumpe 29 abgezogen und der nicht weiter dargestellten Mischstation einer Fütterungsanlage für Schweine zugeführt werden.
Claims (31)
einen Mischtank (1) mit Rührwerk (2),
eine Dosiereinrichtung (5) für Ausgangssubstanzen (6),
eine Dosiereinheit (11) für Flüssigkeit,
eine Überlaufentnahme (23);
einen Pufferbehälter (25), in den die Überlaufentnahme (23) mündet
sowie eine Pumpe (29) zur Entnahme und Zuführung einer vorbestimmten Menge aus dem Pufferbehälter (25) als Futterkomponente zu einer zur Fütterungsanlage gehörenden Mischstation für Flüssigfutter.
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2001
- 2001-10-13 DE DE10150758.5A patent/DE10150758B4/de not_active Expired - Lifetime
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