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Vorrichtung zur Herstellung eines Nährsubstrates zur Pilzkultivierung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Nährsubstrates zur
Kultivierung von Pilzen, insbesondere Pleurotus Florida 3025, Pleurotus ostreatus
3004 und Pleurotus -osteatus 3020 o. dgl , durch Zerkleinern, Befeuchten und Sterilisieren
landwirtschaftlicher Abfallprodukte, wie Hafer-, Roggen-, Gerste-, Weizen-, Erbsen-,
Reis- oder Maisstroh o. dgl.
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Es sind bereits Verfahren zum Kultivieren von holzierstörenden Pilzen,
insbesondere des Austernseitlings (Pleurotus ostreatus), bekairnt, bei denen als
Nährsubstrat landwirtschaftliche Abfallprodukte der beschriebenen Art verwendet
werden. Die Herstellung des Nährsubstrates erfolgt dabei in der Weise, daß das
betreffende
Abfallprodukt zunächst zerkleinert und anschließend mit Wasser befeuchtet wird,
woraufhin vor dem Einspicken der Pilzbrut eine Sterilisierung erforderlich ist.
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Es ist schwierig, dieses an sich bekannte Verfahren praktisch durchzuführen,
weil die gleichmäßige Durch-Befeuchtung des Substrates Schwierigkeiten mit sich
bringt. Dies beruht darauf, daß bei der Befeuchtung mit Wasser das Substrat im allgemeinen
so naß wird, daß zur Regulierung der Substratfeuchtigkeit ein anschließendes Ablecken
erforderlich ist, wodurch wertvolle Nährstoffe verlorengehen und außerdem in Folge
des liuftzutrittes ein Durchsetzen des Substrates mit unerwünschten Kulturen eintreten
kann. Ebenfalls ist es bei dem bekannten Verfahren erforderlich, daß im Anschluß
an die Sterilisierung bei erhöhter Temperatur (ca. 70 - 900 C) die Abkühlung wiederum
mittels Kühlluft o. dgl. auf eine Temperatur von ca. 200 C erfolgt, ehe die Brut
eingespickt werden kann, wodurch wiederum eine Verunreinigungsgefahr bedingt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingang
genannten Gattung zu scnaffen, welche die wirtschaftliche Herstellung eines Nährsubstrates
reproduzierbarer Zusammensetzung und Feuchtigkeit unter sterilen Bedingungen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung gelöst, welche gekennzeicnnet ist durch einen mittels eines Antriebomotors
rotierbaren, eine mittels eines Deckels im wesentlichen luftdicht abschließbare
Einfüll- und Abgabeöffnung aufweisenden Trommelbehälter; ein innerhalb des Trommelbehälters
in dessen Rotationsachse angeordnetes, mit einer Vielzahl
von Dampfaustrittsöffnungen
(28) versehenes, eine Trommel-Stirnwand durchsetzendes Dampfzuführungsrohr (24);
und einen dem Dampf zuführungsrohr vorgeschalteten Kondensatabscheider (34) für
den durch das Rohr in das Behälterinnere geführten Wasserdampf.
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Durch die DT-PS 1 058 300 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Bespicken
von Champignon-Substrat bekannt geworden, jedoch sind die die erfindungsgemäße Vorrichtung,
kennzeichnenden Merkmale dort nicht verwirklicht, da auch das Befeuchten des Substrates
dort nicht innerhalb eines Behälters, sondern in freier Atmosphäre erfolgt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß das Dampfzuführungsrohr an seinem Eintritt in den
Trommelbehälter mit der Behälterinnenwand starr verbunden ist und sich im wesentlichen
bis zur gegenüberliegenden Behälter-Stirnwand erstreckt; und daß das Dampfzuführungsrohr
außerhalb des Behälters in einem dampfdichten Kugelgelenk endet, welches über einen
im wesentlichen flexiblen Schlauch mit dem Kondensatabscheider verbunden ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird erstmals die Möglichkeit
geschaffen, mit be-trächtlichem Durchsatz, also unter außerordentlich günstigen
wirtscha-ftlichen Bedingungen, Nährsubstrat für Pilzkulturen der genannten Art herzustellen,
welches sich durch eine exakt eingestellte Feuchtigkeit auszeichnet, wobei die
erfindungsgemäße
Vorrichtung die Möglichkeit gibt, unter optimal sterilen Bedingungen das bespickte
Substrat zu liefern, da vom Einführen des Substrates in die Trommel bis zum Einfüllen
in die Anwuchsbehälter weder unnötige Luftzutritt bzw. jede unnötige Manipulie rt3;ng
des Substrates vermieden werden.
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Weitere ivierkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der schematisehen Zeichnung im einzelnen
erläutert ist. Dabei zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Übersichtsdarstellung in der Seitenansicht, teilweise
geschnitten; und Fig. 2 in stark vergrößerter Darstellung das Dampfzuführungsrohr
der Vorrichtung gemäß Fig. 1, ebenfalls in der Seitenansicht.
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Wie Figur 1 zeigt, weist das dargestellte Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung einen im ganzen mit 10 bezeichneten Trommelbehälter
auf, dessen einer Achsstummel 12 in einem auf dem Erdboden verankerten Motorgetriebeblock
14 gelagert ist, während die gegenüberliegende Stirnwand ein zentrales Lager 16
aufweist, welches auf einer Hohlachse 18 sitzt, die an einem Stützbock 20 festgelegt
ist. Durch die Zentralbohrung 22 der Hohlachse 18 ragt ein aus korrosionsbeständigem
Material, vorzugsweise Stahl, bestehendes Dampfzuführungsrohr 24 von der in Figur
1 rechts liegenden
Stirnwand in der Rotationsachse des Trommelbehälters
12 in das Behälterinnere hinein, wobei das Rohr bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
blind an der in Figur 1 links gezeigten Behälterwand zentral befestigt ist. Mittels
einer Manschette 26 ist das Dampfzuführungsrohr 24 mit der Behälterinnenwand an
der der Hohlachse 18 zugewandten Stirnwand fest verschweißt.
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Das Dampfzuführungsrohr weist eine Anzahl von Dampfaustrittsöffnungen
auf, die, wie Figur 2 im einzelnen zeigt, aus um den Rohrmantel spiralförmig angeordneten
Dampfdüsen 28 bestehen. Die Diisen, die einen gegenseitigen Abstand von vorzugsweise
etwa 10 cm haben und auf ca. 3 mm aufgebohrt sind, bestehen vorzugsweise aus Messing.
Das Dampfzuführungsrohr 24 hat bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Innendurchmesser
von etwa 2 ". Das aus dem Inneren des Behälters 10 herausragende Ende des Dampfzuführungsrohres
24 steht über ein dampfdichtes Drehkugelgelenk 30 und einen flexiblen Schlauch 32
mit einem Kondensatabscheider 34 in Verbindung, dem über eine Leitung 36 aus einer
nicht gezeigten Dampfquelle Wasserdampf zugeführt wird.
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Im Inneren des Trommelbehälters 10 sind zwei Mischschaufeln 38, 40
angeordnet, die einander gegenüberliegend schräg an der Mantelwandung-des Urommelbehälters
angeschweißt sind.-Außerdem weist die Mantelwandung ein durch die Schaufel 40 geschütztes
Thermometer 42 sowie ein Dampfüberdruckventil 44 zur Regulierung des Dampfdruckes
im Trommelinneren auf.
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Oberhalb der mit horizontaler Rotationsachse, wie dargestellt, angeordneten
Trommel 10, welche durch einen Deckel 46 mit Handgriff 48 luft- und dampfdicht verschlossen
ist, befinden sich Kühlwasser-Sprahiüsen 30,
denen im Bedarfsfall
aus dem noch weiter unten geschilderten Grunde Kühlwasser zum Herabsetzen der Trommeltemperatur
zugeführt werden kann.
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Bei dem gezeigten Ausführungsb ei spiel steht das Dampfzuriihrungsrohr
nach außen aus dem Inneren des Trommelbehälters 10 um etwa 60 cm vor, wobei die
Länge des Schlauches 32 ca. 40 cm beträgt. Der Schlauch 32 bewirkt, daß durch die
Trommeldrehung hervorgerufene Schwingungen nicht auf den Kondensatabscheider 34
übertragen werden können, wodurch etwaige Verschleißerscheinungen vermieden werden.
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Die dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet in folgender
Weise: Zunächst wird ein zellulosehaltiges, zerkleinertes landwirtschaftliches Abfallprodukt,
wie z. B. Hafer-, Roggen-, Gerste-, Weizen-, Erbsen-, Reis- oder Maisstroh, sowie
Maisspindeln, Reisschalen, Sonnenblumenstengel, Schilfabfälle, gedroschene Grassamenstengel
und Rückstände o. dgl., auf einer Betonplatte, in einem Behälter o. dgl. zunächst
24 Stunden mit Wasser eingeweicht. Anschließend wird das intensiv vorgeweichte Rohmaterial
mittels eines Förderbandes o. dgl., nachdem der Deckel 46 von der Trommel abgenommen
worden ist, in das Innere des Behälters, der natürlich auch ein Kugelbehälter mit
Außenantrieb sein kann, eingefüllt, und zwar bei einem Behältervolumen von beispielsweise
6.000 1 eine Menge-von ca. 1.000 kg. Nachdem die Einfüllöffnung durch den Deckel
46, der mit geeigneten Gummiabdichtungen o. dgl. versehen ist, luft- und wasserdicht
verschlossen worden ist, wird aus der Leitung 36 über den Kondensatabscheider 34,
den Schlauch 32 und das Drehkugelgelenk 30 Dampf mit - infolge des Kondensatabschneiders
34 - definiertem
Yeuchtigkeitsgehalt in das Dampf zuführungsrohr
24 eingeführt. Die Trommel wird mittels des Motorgetriebeblockes 14 in Rotation
versetzt, wobei dann infolge der innigen Durchmischung des eingefüllten Nährsubstrates
unter Einwirkung der Mischschaufeln 38, 40 der aus den spiralförmig angeordneten
Düsen 28 austretende Dampf innerhalb kurzer Zeit eine optimale Durchfeuchtung des
N=hrsubstrates, ohne daß dieses zu naß würde, unter gleichzeitiger Sterilisierung
(Temperatur zwischen c. 70 und 800 C) erreicht. Die Temperatur kann mittels des
Thermometers 42 dauernd überwacht werden, während durch geeignete Einstellung des
Überdruckventiles 4tT der richtige Dampfdruck im Behälterinneren aufrechterhalten
werden kann.
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Nach Beendigung dieses Durchfeuchtungs- und Sterilisierungsvorganges
wird die Trommel bzw. der Nährsubstratinhalt derselben durch Besprühen des Trommelbehälters
10 mittels Kühlwasser aus den Düsen 50 auf eine Temperatur von ca. 200 C abgekühlt.
Hierbei bleibt die Trommel geschlossen, so daß also das Nährsubstrat unter völlig
sterilen Bedingungen, ohne BuStberührung, abgekühlt werden kann. Anschließend erfolgt
nach Öffnen des Deckels 46 die Brutbespickung in der Trommel selbst, also ebenfalls
unter optimalen sterilen Bedingungen, woraufhin die Trommel erneut in Rotation versetzt
wird. Bereits bei ca. zehn Trommelumdrehungen ergibt sich hierbei ein nahezu 100
zeiger Mischeffekt, ohne daß die Brut zerrieben wird.
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Anschließend wird darin der Deckel geöffnet und durch die freigelegte
abgabeöffnung, die natürlich auch bei anderer Konstruktion des Behälters in einer
Stirnwand vorgesehen sein kann, der Trommelinhalt, also das sterile, gespickte,
cptimal durchfeuchtete Substrat
bei rotierendem Trommelbehälter
durch die Einwirkung der Mischaufeln rasch und vollständig auf ein Förderband, einen
Rollboden mit Verteilerwalzen o. dgl. gegeben, welches dann das gespickte Substrat
vollmechanisch in Anwachsbehälter o. dgl. abgibt.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin,
d&ß in Folgte der Dampfbefeuchtung und DampIsterilisiexung keinerlei Übernässung
des Nährsubstrates erfolgen kann, so daß ein anschließendes Ablecken mit entsprechendem
Nährstoffverlust, wie es bei den bisher bekannten Verfahren der Fall war, vollständig
verhindert wi22d. Zwar kann am tiefstgelegenen Punkt des Trommelbehälters 10 noch
ein Ableckventil o. dgl.
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vorgesehen sein, um nach der Sterilisation bei Drommelstillstand eine
Nachregulierung der Substratfeuchtigkeit zu ermöglichen, jedoch ist dies lediglich
eine Sicherheitsmaßnahle, mit anderen Worten, ein Ableckenlassen ist bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung in aller Regel nicht erforderlich, da die Substratfeuchtigkeit
sich durch geeignete einstellung des Dampfdruckes im Trommelinneren stets optimal
einstellen läßt.
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Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte, bespickte
substrat ermöglicht es, daß entsprechende Fruchtkörper, nämlich Substratblöcke oder
Substratballen o. dgl., für drei Erntewellen nicht bewässert zu werden brauchen.
Eine 80 - 90 %ige Luftfeuchtigkeit in der Anwuchsumgebung ist für optimale Ernteerträge
ausreichend, wobei sich gezeigt hat, daß dabei ein 12- bis 15maliger Luftaustausch
pro Stunde durch Absaugen erforderlich ist. Das in Gewächshäusern vorliegende Tageslicht
ist vollkommen ausreichend. Zu beachten ist, daß die Lufteintrittsöffnungen der
Gewächsthäuser mit Insektenfiltern versehen sein müssen.
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Dadurch, daß die Trommel während der Dampfbehandlung rotiert, ergibt
sich durch das Zusammenwirken der
eine gleichmäßige Substratumwälzung
bewirkenden Mischschaufeln mit den Messing-Dampfaustrittsdüsen des Dampfzuführungsrohres
24 und dem dadurch bewirkten gleichmäßigen Dampfaustritt in der gesamtea Trommel
eine optimale, gleichmäßige Durchfeuchtung und Sterilisierung des gesamten Substrates.
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Durch dieses Arbeitsprinzip wird eine bisher noch nie erreichte, absolut
schonende und gleichmäßige Sterilisierung und Befeuchtung des Nährsubstrates erreicht.
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Natürlich kann, insbesondere bei hohen Durchsätzen, erforderlichenfalls
zusätzlich zur Außenkühlung mittels der Sühlwasserdüsen 50 auch no.ch eine Innenkühlung
durch eingegebene Kühlluft vorgesehen sein, wobei der Ansaugstutzen des entsprechenden
Gebläses selbstverstärdlich über geeignete Filtereinrichtungen verfügen muß. In
diesem Fall kann, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorsehen, daß der
Dampfschlauch 32, der im übrigen stets, abweichend von der lediglich schematischen
Zeichnung, in der die Biegung des gezeichneten Schlauchs die Flexibilität desselben
zum Ausdruck bringen soll, vorzugsweise- gestreckt angeordnet sein sollte, vom Drehkugelgelenk
30 abnehmbar und stattdessen ein entsprechender Kühlgebläseschlauch vorübergehend
an das gelenk anschließbar ist. Durch die kombinierte Wasser- und Luftkühlung ergibt
sich dann eine schnellstmöglich Abkühlung des Substrates auf die zur Brutspickung
erforderliche Temperatur.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln
als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklicbirng der Erfindung in ihren
verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.