DE102008039763A1

DE102008039763A1 - Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Einstreu aus Miscanthus

Info

Publication number: DE102008039763A1
Application number: DE102008039763A
Authority: DE
Inventors: Tobias Brändle
Original assignee: SCHNITZLER TANJA
Current assignee: SCHNITZLER TANJA
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Einstreus in loser Form, insbesondere für die Verwendung in Pferdeställen, aus Miscanthus, dessen zerkleinerten Halme in Längsrichtung gespalten werden, um die hervorragende hydrophile und hygroskopische Eigenschaft des Miscanthus zu erhalten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Entstaubung des zerkleinerten Miscanthus, die in Verbindung mit der hygroskopischen Eigenschaft des Miscanthus zu einer wesentlichen Verbesserung des Stallklimas beiträgt. Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist durch einen Ballenauflöser (1), in dem das Miscanthus zugleich gehäckselt wird, und eine Hammermühle (2), die die zerkleinerten Miscanthushalme in ihrer Längsrichtung spaltet, gekennzeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung von Einstreu aus Miscanthus, dessen Anwendung sich insbesondere für die Pferdehaltung, aber auch für die Kleintierhaltung, anbietet.
Zudem zielt die Erfindung von vornherein darauf ab, das Einstreu nach seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch vorteilhaft weiterzuverwenden, so z. B. als Heizmaterial oder Dünger, sowie zur Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere hochreinem Wasserstoff, im Zuge einer Vergasung.
Einstreu aus organischem faserigem Material wie Stroh, Hanf und Hobelspänen sind seit langem bekannt. Seit einiger Zeit gibt es, davon ausgehend, dass Raps und Erbsstroh von Tieren und insbesondere auch von Pferden nicht angenommen wird, den Vorschlag, diese Pflanzen als Einstreu zu verwenden ( DE 202 02 270 U1 ). Zudem wird verschiedentlich angeregt, sogenanntes Elefantengras (Miscanthus) und weitere perennierende C4-Gräser als Einstreu zu nutzen (www.miscanthus.de).
Miscanthus zeichnet sich im Vergleich zu anderen als Einstreu verwendeten Materialien durch eine starke Hydrophilie und Hygroskopie aus. Für die Nutzbarmachung von halmartigen Ausgangsmaterialien, wie C4-Gräsern und insbesondere Miscanthus werden diese mit Hilfe von bekannten Häckslern oder Mühlen in, für als Einstreu verwendbare Stücke, zerkleinert. Dadurch wird jedoch die Halmstruktur und mit ihr die Kapillare zerstört und die positive Eigenschaft der Hygroskopie zumindest teilweise zunichte gemacht.
Miscanthus weist zudem im Vergleich zu den bislang verwendeten Einstreu-Materialien von vornherein die geringste Staubfreisetzung auf, jedoch wird durch das Häckseln ein Mehr an Staub freigesetzt. Die Tatsache, dass Staubemissionen als Auslöser respiratorischer Erkrankungen bei Pferden gelten, ist dies von enormer Bedeutung, da chronische Atemwegserkrankungen neben den Lahmheiten bei Sport- und Freizeitpferden zu den häufigsten Diagnosen gehören.
Daneben gibt es Anregungen, Einstreu aus gerissenen Kartonstücken ( GB 2 254 769 A ) und flüssigkeitsabweisenden Kunststoffteilchen ( DE 269 09 089 U1 ) herzustellen; deren offensichtliche Nachteile, nämlich schlechtes Handling infolge ungünstiger geometrischer Abmessungen (große Breite und Länge bei minimaler Dicke) bzw. minimale Saugfähigkeit infolge Hydrophobie, sind jedoch ursächlich für eine mangelnde Praxisakzeptanz. Dagegen hat sich eine Einstreu aus einer Mischung von Stroh und Papierschnitzeln gut bewährt.
Ferner ist seit Jahren bekannt, faseriges Material in einem aufwendigen und das Endprodukt verteuernden Verfahren zu Pellets zu pressen und es in dieser Form als Einstreu, bevorzugt in der Großtierhaltung, zu verwenden. Das betrifft grundsätzlich alle Einstreumaterialien (siehe z. B. DE 197 11 091 , US 4 788 936 , DE 198 24 132 C2 ) einschließlich verschiedenster Kombinationen bis hin zu saugfähigen Stroh-Pellets in Bananenfaserverpackung ( DE 94 15 652 U1 ).
Auffallend ist, dass in DE 198 24 132 C2 herausgestellt wird, dass durch die Vergrößerung des Durchmessers der Pellets gegenüber den bisher bekannten Pellets auf bevorzugt 40 bis 50 mm eine Verdoppelung der Wasseraufnahmefähigkeit erreicht wird. Als nachteilig erweist es sich dabei, dass das Wasser nur über eine relativ kleine Oberfläche wieder Verdunsten kann. Es dauert demzufolge lang bis die Pellets wieder getrocknet sind, wodurch Bakterienwachstum und Fäulnis begünstigt werden.
Durch kleinere Pellets, wie in DE 197 11 091 beschrieben, wird das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bei gleicher Masse an gepresstem Material erhöht. Die von den Pellets aufgenommene Flüssigkeit kann so zwar besser und dadurch schneller verdunsten, jedoch bleibt der Nachteil bestehen, dass Pellets, wenn sie durch die Tiere zertreten werden, eine dichte Matratze bilden, die einer guten Verdunstung abträglich ist. Um die Verdunstung zu verbessern, ist es notwendig, dass die Matratze regelmäßig aufgehakt wird, damit sie durchlüftet wird.
Als hervorzuhebendes Merkmal der Pellets wird zudem angegeben, dass diese eine geringe Staubfreisetzung aufweisen, da die zerkleinerten Halme, bevor sie zu Pellets gepresst werden, entstaubt werden. Die geringe Staubfreisetzung der Pellets selbst wurde labortechnisch (Szabo, E.; Schäfer, I.; Büscher, W.: Bewertung verschiedener Einstreumaterialien in der Pferdehaltung auf ihre Staubfreisetzung. www.landtechniknet.com) zwar nachgewiesen, jedoch gibt diese Untersuchung keine Information darüber, wie stark die Staubbelastung durch aufgebrochene und zerkleinerte Pellets ist. In der Praxis werden die Pellets nämlich durch das Begehen der Tiere (z. B. Pferde) durch deren Hufe aufgebrochen und zerkleinert, wodurch in den Pellets verpresster Staub freigesetzt wird. Dieser entsteht nach der Entstaubung des zerkleinerten Materials dadurch, dass das zerkleinerte Material beim Pressen zu Pellets erneut mechanisch stark belastet wird und dabei erneut Pflanzenteile brechen und Staub freisetzen, der in den Pellets mit verpresst wird. Es ist daher davon auszugehen, dass in der Praxis die Pellets eine stärkere Staubbelastung verursachen, als im Laborversuch gemessen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll das Miscanthus in einem Verfahren, welches kostengünstiger als das der Pelletsherstellung ist, so bearbeitet werden, dass die Faserstruktur und die damit verbundene hervorragende Hydrophilie und Hygroskopie des Miscanthus erhalten bleibt. Zudem soll eine bestmögliche Entstaubung des Endproduktes sichergestellt werden, um eine bessere Stallhygiene zu ermöglichen und das Risiko für Pferde, an der chronisch obstruktiven Bronchitis zu erkranken, zu vermindern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und 6 offenbart.
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, Miscanthus, namentlich Miscanthus X giganteus, das nach der Ernte in Ballen vorliegt, so zu zerkleinern, dass die Faserstruktur und die damit verbundene starke Hydrophilie und Hygroskopie des Miscanthus erhalten bleibt. Wird das Miscanthus-Einstreu im Stall eingestreut, so bilden die Faserteile, im Gegensatz zu Pellets, die eine dichte Matratze bilden, einen lockeren, gut durchlüfteten Bodenbelag, wodurch eine durchwegs gute Verdunstung des durch Urinaufnahme in den Fasern gebundenen Wassers gewährleistet wird. Fäulnis, Schimmelbildung und schnellere Vermehrung von Bakterien wird so wirksam entgegengewirkt. Die lästige Bildung von Ammoniak bleibt daher aus, was zu einer spürbar verbesserten Hygiene und einem gesunden Stallklima führt. Außerdem erlaubt die schnelle Abtrocknung, die Liegezeit pro Lage Einstreu zu verlängern und damit die Beschaffungs-, Personal- und Entsorgungskosten zu reduzieren.
Als weitere Maßgabe der Erfindung wird das zerkleinerte und in Faserrichtung gespaltene Miscanthus entstaubt. Kennzeichnend ist, dass die Entstaubung nach Abschluss der mechanischen Bearbeitung des Ausgangsmaterials erfolgt. Dadurch unterscheidet sich dieses Verfahren vom Verfahren zur Herstellung von Pellets.
Daher ist es möglich, mit dem nicht zu Pellets verpresstem Miscanthus, die Staubbelastung insbesondere für Pferde und das damit verbundene Risiko einer Erkrankung selbiger an der Chronisch Obstruktiven Bronchitis (COB) weiter zu senken. Bei Umstellung von herkömmlichen Einstreu in loser oder pelletierter Form auf Einstreu aus Miscanthus in loser Form kann begründet ein Fortschritt bei der Vermeidung und Bekämpfung der COB erwartet werden.
Durch eine weitere Behandlung des Miscanthus mit ätherischen Ölen oder Sulfatverbindungen lässt sich eine zusätzliche Verbesserung des Stallklimas erreichen.
Es ist weiter vorgesehen, dass das verbrauchte Einstreu in Heizungs- bzw. Vergasungsanlagen entsorgt bzw. zielgerichtet zur Erzeugung von Wasserstoff, insbesondere hochreinem Wasserstoff, im Zuge einer Vergasung (vgl. DE 197 34 259 A1 ) genutzt wird. Des Weiteren ist die Verwendung des Einstreus nach dem bestimmungsgemäßen Gebrauch als Dünger, vorzugsweise in Form von Mulch, vorgesehen. Selbstverständlich kann ein solcher Dünger auch in üblicher Weise auf die Felder aufgebracht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; die beiliegende Figur zeigt hierfür in schematischer Darstellung die Komponenten der Anlage und deren prinzipielles Zusammenwirken.
Das Miscanthus, das in Ballen vorliegt, wird zunächst in einem Ballenauflöser 1 in ca. 5 bis 30 cm lange Halmstrukturen zerkleinert. Diese werden anschließend in einer Hammermühle 2 (oder einer Schlegelmühle oder einem Granulierstuhl) längs geteilt und weiter zerkleinert, wobei die erzeugte Stücklänge 0,5 bis 3,0 cm beträgt. Nach der Zerkleinerung des Miscanthus werden die Miscanthusteile in einem Zyklon 3 nach ihrer Größe getrennt. Die großen Teile werden mittels eines Förderbandes 4 in die Entstaubungseinrichtung 5 befördert und anschließend mit einem Rüttelsieb 6 nochmals nach Größe sortiert. Die kleinen, im Zyklon und Rüttelsieb abgeschiedenen Pflanzenteile werden für eine spätere Weiterverwendung separat gelagert. Sie können für eine Verwendung als Einstreu für Haustiere, wie Hasen, Hamster u. ä., aufbereitet werden.
Bevor das ausgesiebte und entstaubte Miscanthus zu einer Absackung 7 gelangt, erfolgt noch die Zugabe von ätherischen Ölen oder Sulfatverbindungen. Abschließend durchläuft das versackte Einstreu noch eine Palettierung/Verpackungsstation 8.

1: Ballenauflöser
2: Hammermühle
3: Zyklon
4: Förderband
5: Entstaubungseinrichtung
6: Rüttelsieb
7: Duftstoffzugabe/Absackung
8: Palettierung/Verpackungsstation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20202270 U1 [0003]
- GB 2254769 A [0006]
- DE 26909089 U1 [0006]
- DE 19711091 [0007, 0009]
- US 4788936 [0007]
- DE 19824132 C2 [0007, 0008]
- DE 9415652 U1 [0007]
- DE 19734259 A1 [0017]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- www.miscanthus.de [0003]
- Szabo, E.; Schäfer, I.; Büscher, W.: Bewertung verschiedener Einstreumaterialien in der Pferdehaltung auf ihre Staubfreisetzung [0010]
- www.landtechniknet.com [0010]

Claims

Verfahren zur Herstellung von einem faserigen Einstreu für die Tierhaltung, insbesondere für die Pferdehaltung, aus Miscanthus in loser Form, dadurch gekennzeichnet, dass das Miscanthus, namentlich Miscanthus X giganteus, zerkleinert und in Längsrichtung gespalten wird, wobei die Faserstruktur erhalten bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Miscanthus in Längsrichtung in Teile mit einer Länge von 0,5 bis 3 cm gespalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial mit ätherischen Ölen versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial mit Sulfatverbindungen, wie beispielsweise Magnesiumsulfat (Bittersalz), versehen wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Aufbereitungs-, Förder-, Mahl-, Kühl- und Verpackungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen Ballenauflöser (1), in dem das Miscanthus zugleich gehäckselt wird, eine Hammermühle (2), in der das zugeführte Material längs seiner Fasern weiter zerkleinert wird, und zumindest einen Zyklon (3) zur Abscheidung kleiner faseriger Teile und Staub aufweist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammermühle (2) eine symmetrische Mahlkammer, einen aus massiven, allseitig bearbeiteten Stahlscheiben zusammengesetzten Rotor und Schläger aus scharfkantigem Flachmaterial aufweist.