JP6312204B2

JP6312204B2 - Ｔｍｒ（混合飼料）の製造システム

Info

Publication number: JP6312204B2
Application number: JP2014086943A
Authority: JP
Inventors: 市村　明; 明市村; 昭彦小西
Original assignee: 株式会社北旺産業
Priority date: 2014-04-19
Filing date: 2014-04-19
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2034-04-19
Also published as: JP2015204778A

Description

本発明は、ＴＭＲ（混合飼料）の製造システムに係り、酪農業におけるＴＭＲ（ＴｏｔａｌＭｉｘｅｄＲａｔｉｏｎ〜混合飼料）を用いた給餌方式に利用される混合飼料の製造に好適な製造システムに関する。

近年、酪農業では、労働環境の改善などを目的に、ＴＭＲ（ＴｏｔａｌＭｉｘｅｄＲａｔｉｏｎ〜混合飼料）を用いた給餌方式が普及してきている。ＴＭＲは、牧草やデントコーンなどを一次発酵させた発酵粗飼料（サイレージ）に対し、乾燥トウモロコシなどの濃厚飼料、ビール粕やビートパルプ〜砂糖を取り除いたビート粕、オカラ、フスマなどの農産副産物、並びに特殊飼料等（サプリメント、カルシウムなど）を所定の配合割合で混合して製造された栄養的に完全な飼料である。

一般に、ＴＭＲは発酵粗飼料、濃厚飼料、農産副産物、特殊飼料を攪拌混合して円柱状に成形し、円柱状の被成形体を圧縮・脱気した後、その外周を密閉フィルムで覆うことにより製造される。このようにして製造されるＴＭＲ（混合飼料）は、従来、個々の酪農家が個別に行っていた飼料の配合・混合作業、給餌作業の大幅な負担軽減を図ることが可能であるとともに、別々に給餌していた発酵粗飼料、濃厚飼料等を一度に給餌することができることから、牛にとっても選択採食を防止することが可能で、各栄養素の適切な摂取量が維持されるとともに第一胃の健全性が維持され、栄養分の消化吸収に優れるという長所がある。

しかし、ＴＭＲの製造は中小規模の酪農家にとっては製造設備の投資負担が大きいことなどから、従来よりコントラクター事業による請負方式の利用が模索されている。コントラクター事業は複数の酪農家が集まって組織体を結成し、各組織参加者が所有している牧草地の収穫作業や草地更新、肥料の散布など管理業務を組織的に行うとともに、ＴＭＲの製造をセンターにて一元的に集中して行い、製造されたＴＭＲを各牧場へ配送する方式である。

一方で、ＴＭＲは、牛の状態によって発酵粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料の配合割合を変えて製造する必要がある。牛は受胎前の育成牛、妊娠中の乾乳牛、乳を搾っている搾乳牛、病気をしている牛などに分類され、それぞれ群れとして飼育されている。このため、それぞれの牛の状態に適した栄養素を備えたＴＭＲを牛に与えることが、効率的な酪農経営上、必要不可欠である。ＴＭＲの配合比率は飼料設計と称され、特に搾乳牛の場合、乳量の増減や牛乳の栄養価などに影響を及ぼすことから、酪農家にとっては大きな関心事である。

従来、ＴＭＲの製造システムとして、特開２０１３−５９３５５号公報記載の発明が提案されている。同公報記載の発明は混合飼料を圧縮形成する成形装置を有し、当該成形装置によって、混合飼料（被成形体）を圧縮して円柱状に成形し、成形装置から送出された圧縮成形体を梱包することによってＴＭＲを製造する。特に、同発明では成形装置の前段部分に飼料を一時的に貯蔵する貯蔵槽を設けたことが特徴となっている。

この貯蔵槽には予め所定の配合比率にしたがって混合された発酵粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料等（被成形材）を保管しておくことができるとともに、投入された被成形材の重量を測定することができるようになっており、製造の際、この貯蔵槽からホッパを経て、正確に計量された被成形材料を成形装置へ送り込むようになっている。
これにより、製造されるＴＭＲの重量や配合割合のバラツキを防止することができるとされている。つまり、特許文献１記載の発明は、所定量の粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料を一旦貯蔵槽に投入し、当該貯蔵槽からミキシング用のホッパを経た後、被成形材投入装置の成形室へ投入することで配合割合のバラツキを防止するようになっている。

特開２０１３−５９３５５号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明では貯蔵槽を成形装置の前段に設置し、当該貯蔵槽からミキシング用のホッパへ飼料を投入する。このため、貯蔵槽内へ投入される濃厚飼料や粗飼料などの各飼料の重量を、貯蔵槽への投入毎に計量する必要があることから、製造される混合飼料の配合割合を変更する場合は計量作業や投入作業を別々に行う必要があり、その結果、多種類のＴＭＲを製造するには相当程度の時間を要していた。

このことは組織構成員それぞれの牧場向けに多くの種類の混合飼料を製造する場合、製造効率の低下が避けられないという課題を惹起し、同発明は複数の牧場向けの混合飼料を製造するＴＭＲセンターでの使用には不向きであるという課題があった。このため、汎用的なＴＭＲしか製造できず、濃厚飼料や特殊飼料などの細かな配合は各牧場に委ねられ、酪農家の給餌作業の負担は依然として大きいというのが現状である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、特にＴＭＲセンターにて、複数の牧場向けに多種類の混合飼料を製造するに際し、各牧場が所望する配合割合で混合飼料を迅速に製造することが可能であり、製造される混合飼料の品質を向上させることが可能な混合飼料の製造システムを提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、グラスサイレージやコーンサーレージ等の発酵粗飼料に対し、濃厚飼料、特殊飼料等を配合してＴＭＲ（混合飼料）の製造をワンバッチで行う製造システム（１０）であって、発酵粗飼料並びに濃厚飼料、特殊飼料等が投入される飼料配合手段（１４，５０）と、発酵粗飼料を計量して前記飼料配合手段（１４，５０）へ所望量の発酵粗飼料を投入する粗飼料計量手段（１３）と、濃厚飼料、特殊飼料等をそれぞれ貯蔵する複数の特殊飼料等貯蔵部（１６Ａ〜１６Ｅ）と、前記特殊飼料等貯蔵部（１６Ａ〜１６Ｅ）に貯蔵されている濃厚飼料、特殊飼料等を前記飼料配合手段（１４，５０）内の発酵粗飼料に、所定の配合割合となるようリアルタイムで計量しながら添加する特殊飼料等供給手段（１８Ａ〜１８Ｅ，１９Ａ〜１９Ｅ）と、前記飼料配合手段（１４，５０）にて配合された発酵粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料等を圧縮・脱気しながら成形するとともに、成形された混合飼料を密閉フィルムで覆う圧縮脱気・密封手段（２２）と、前記圧縮脱気・密封手段（２２）により、圧縮脱気して成形されたＴＭＲ（混合飼料）の重量を計量するフロアスケール（２８）とを具備し、前記飼料配合手段（１４，５０）は製造ライン上を上流側から下流側へ移動する配合コンベア（１４）、若しくは攪拌装置を備えた飼料配合ホッパ（５０）であり、前記特殊飼料等供給手段（１８Ａ〜１８Ｅ，１９Ａ〜１９Ｅ）による濃厚飼料、特殊飼料等の発酵粗飼料に対する配合量をリアルタイムに変えて、飼料設計の相違に対応したＴＭＲ（混合飼料）をワンバッチで製造するようにしたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、上記１項において、前記圧縮脱気・密封手段（２２）により、圧縮脱気する際の圧縮圧力を２３０（ｋｇ/ｍ ^２）として、ＴＭＲ（混合飼料）の二次発酵・カビの発生を防止するようにしたことを特徴としている。

本発明によれば、多種類のＴＭＲ製造に迅速に対応することができ、個々の酪農家が望む配合割合のＴＭＲを容易に製造することが可能である。これにより、酪農家の給餌作業に要する負担を大幅に軽減することができ、酪農の効率的な経営に資する。また、ＴＭＲセンターにおける業務効率の向上を図ることができる。

本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態における概略構成を平面的に示した概念図である。同じく、本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態における概略構成を示す概念図であり、図１をＩＩ−ＩＩ方向から視た正面図である。同じく、本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態における概略構成を示す概念図であり、図１をIII-III方向から視た側面図である。本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態のうち、ＴＭＲセンターと酪農家間におけるデータのやり取りを示す概念図である。同じく、本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態のうち、飼料配合手段の概略構成を示す概念図で、特に配合コンベアを飼料配合手段として使用した場合を表した図である。同じく、本発明のＴＭＲの製造システムの一実施形態のうち、飼料配合手段の概略構成を示す概念図で、特に飼料配合ホッパを飼料配合手段として利用した場合を表した図である。

以下、本発明に係るＴＭＲ（混合飼料）の製造システムの好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係るＴＭＲの製造システムにおける概略構成を平面的に示した概念図、図２は図１をＩＩ−ＩＩ方向から視た正面図、図３は図１をIII-III方向から視た側面図である。

これらの図に示されるように、本実施形態におけるＴＭＲ製造システム１０は、粗飼料受入ホッパ１２、粗飼料計量手段としてコンベア式計量機１３、飼料配合手段として配合コンベア１４、特殊飼料等貯蔵部として５つの飼料タンク１６Ａ〜１６Ｅ、特殊飼料等供給手段としてフローセンサ１８Ａ〜１８Ｅ並びに添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅ、攪拌手段及び受入手段としてスクリュー式攪拌機２０及び受入ホッパ２１、圧縮脱気装置並びにラッピングマシンを有する圧縮脱気・密封手段（マルチコンバクター）２２を具備して構成されている。このうち、飼料タンク１６Ａ〜１６Ｄは通常、建屋１の外側に設置されているが、配合コンベア１４等の主要な機器類は建屋１内部に配置されている。

図１に示されるように、粗飼料受入ホッパ１２には、バンカーサイロなどで発酵処理されたグラスサイレージやコーンサーレージ等がショベルローダ２４によって投入され、ホッパ１２内にて発酵粗飼料を攪拌した後、コンベア式計量機１３により計量して所望量の発酵粗飼料を配合コンベア１４の上流側端部へ送り出すようになっている。コンベア式計量機１３はベルトの速度を変えることによって、発酵粗飼料の搬送量をリアルタイムに変えることが可能である。

配合コンベア１４に送り出される発酵粗飼料は、配合コンベア１４で添加される濃厚飼料、特殊飼料や農産副産物の重量を合わせて、最終的に製造されるＴＭＲ（混合飼料）所定の重量となるように計量されて供給される。つまり、配合コンベア１４に送り出される発酵粗飼料は、飼料設計に基づき、コンベア式計量機１３によって正確に計量された重量であり、例えば１トンのＴＭＲを製造する場合で、濃厚飼料１００ｋｇ、特殊飼料１００ｋｇとした飼料設計では８００ｋｇの発酵粗飼料が、配合コンベア１４に送り出されることになる。コンベア式計量機１３、配合コンベア１４、後述する桟付傾斜コンベア２６は、直線状の製造ライン上に配置され、飼料の受け渡しをスムーズに行うことができるようになっている。

また、建屋１の外側には特殊飼料等貯蔵部として、５基の飼料タンク１６Ａ〜１６Ｅが設置され、各飼料タンク１６Ａ〜１６Ｅにトウモロコシなどの濃厚飼料、サプリメントなどの特殊飼料、農産副産物などが収容されている。各飼料タンク１６Ａ〜１６Ｅと配合コンベア１４との間にはフローセンサ（流動式自動配合計量装置）１８Ａ〜１８Ｅが添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅとともに設けられ、飼料タンク１６Ａ〜１６Ｅ内の特殊飼料等を計量しながら、所望量を添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅによって配合コンベア１４へ添加することができるようになっている。フローセンサ（流動式自動配合計量装置）１８Ａ〜１８Ｅ，添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅは、配合コンベア１４上の粗飼料に対し、正確且つリアルタイムに所望量の特殊飼料等を添加することが可能であり、酪農家個別の飼料設計の相違に容易且つ迅速に対応することができる。

配合コンベア１４の下流側端部には、スクリュー式攪拌機２０及び受入ホッパ２１に飼料を搬送する桟付傾斜コンベア２６が設けられ、この桟付傾斜コンベア２６に配合コンベア１４から、濃厚飼料や特殊飼料等が添加された粗飼料が受け渡された後、攪拌機２０に投入するようになっている。攪拌機２０に投入された発酵粗飼料等は、スクリュー式攪拌機２０によって攪拌されながら受入ホッパ２１に移送され、受入ホッパ２１に投入される時点で均一な混合状態となる。

受入ホッパ２１に投入された発酵粗飼料等は、隣接して設置されている圧縮脱気・密封手段（マルチコンバクター）２２によって、円柱状に圧縮され同時に脱気される。圧縮脱気を行う機器は、通常のロールベーラではなく、ローラチャンバ方式のマルチコンバクターが使用され、圧縮圧力が２３０（ｋｇ/ｍ^２）と高密度に圧縮している。これにより、混合飼料内部の残存酸素を低減することができるので、二次発酵やカビの発生を防止することが可能であり、長期保存や長距離輸送に耐えうるＴＭＲ製造が可能となっている。また、本実施形態のスクリュー式攪拌機２０及び受入ホッパ２１、並びに圧縮脱気・密封手段（マルチコンバクター）２２は、混合・圧縮・梱包を一括して行うシステムであり、これらの機器は高さが低いことから、建屋１の天井高は、図３に示されるようにＨ１で済むようになっている。つまり、高さのある従来のミキサーフィーダーではＨ２の天井高が必要だったのに対し、Ｈ１の天井高で済むことから建屋１の建設費と、付帯機械導入費を大幅に削減することが可能となっている。

円柱状に成形された混合飼料は、圧縮脱気・密封手段（マルチコンバクター）２２内のラッピングマシンにより、その外周にフィルムが巻き付けられて密封され、フロアスケール２８によって最終計量される。そして、自動ラベル印字貼付機３０により重量、成分表示、出荷管理票（バーコード）などが記載されたラベルが貼付され、建屋１内のＴＭＲ置場３２に一時保管される。ここまでの製造時間は、実証実験の結果、ＴＭＲ１箇あたり約９０秒であり、１時間あたりでは４０箇のＴＭＲを製造可能である。
一連のＴＭＲの製造作業は、ＴＭＲセンター内の管理用端末によって管理され、この管理用端末は各酪農家の指示用端末と通信回線を通じて接続されていることから、酪農家毎に異なる配合割合のＴＭＲの製造をリアルタイムで、発酵粗飼料の投入を除いてほぼ無人で行うことができる。

図４は本実施形態におけるＴＭＲセンターと酪農家間におけるデータのやり取りを示す概念図である。
図４に示されるように、各酪農家の指示用端末４０は、ＴＭＲセンターの管理用端末４２と、インターネット網を通じて相互に通信可能に接続されている。
指示用端末４０は、酪農家が現在貯蔵しているＴＭＲの残量が記憶されているとともに、補充の必要性や発注状況など、ＴＭＲに関する各種の情報を示すソフトウエアが搭載されている。

また、指示用端末４０にはＴＭＲの配合割合に基づく乳量や、搾乳牛との関連付けなどが統計的に示されることから、データ活用による酪農経営の効率化を図ることができるようになっている。例えば、入力されるデータとしては乳量の他、個々の牛に取り付けられている耳票のバーコード、耳票の代わりとなるＲＦＩＤ等のＩＣタグに記憶されているデータなど様々なものが考えられる。つまり、給餌データの綿密な管理が可能となり、ＴＭＲの配合割合並びに乳量の相関関係などを勘案した飼料設計を行うことを可能ならしめる。また、牛に適したＴＭＲとの関連付けを正確に行うことができることから、牛の給餌や搾乳などを、いわゆる酪農ヘルパー制度を利用して外注する場合など酪農家は安心して外部委託することができる。

一方、ＴＭＲセンターの管理用端末４２には、インターネット網を介して各酪農家が希望する濃厚飼料、特殊飼料等の配合割合のデータが指示用端末４０から送信され、管理用端末４２にデータが格納される。管理用端末４２は、酪農家からの指示データを受けて、コンベア式計量機（粗飼料計量手段）１３を制御し、必要量の粗飼料を配合コンベア１４へ投入する。
同様に、管理用端末４２は、飼料タンク（特殊飼料等貯蔵部）１６Ａ〜１６Ｅのフローセンサ１８Ａ〜１８Ｅから得られる計量データに基づき、添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅによる搬送速度を逐次制御し、配合コンベア１４内に酪農家が希望する配合割合となるように濃厚飼料、特殊飼料等を添加していく。

酪農家は希望するＴＭＲが一種類の場合は勿論、同時に多種類のＴＭＲについて指示用端末４０を用いて発注することも可能である。この点はＴＭＲセンターにて、粗飼料に対する濃厚飼料、特殊飼料等の配合量をリアルタイムに変えてワンバッチでの製造が可能なことから得られる長所である。ＴＭＲの製造に要する時間は、複数種類のＴＭＲの製造を行ったとしても一種類の場合と同じ時間で済むことから、ＴＭＲの多品種少量生産に臨機応変に対応することが可能である。また、酪農家にとっては濃厚飼料などを別に与えるといった作業を行う頻度を減らすことができ、給餌作業に要する労力の負担軽減を図ることができる。

なお、前述した実施形態では、粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料等を投入して混合配合する飼料配合手段として配合コンベア１４を使用しているが、下記に示す攪拌装置を有する飼料配合ホッパを利用しても良い。
図５は飼料配合手段の概略構成を示す概念図であるが、このうち、図５Ａは配合コンベア１４を飼料配合手段として使用した場合を表し、図５Ｂは飼料配合ホッパ５０を飼料配合手段として利用した場合を表している。図５Ａに示されるように、飼料配合手段として配合コンベア１４を用いた場合は粗飼料を搬送しながら、フローセンサ（流動式自動配合計量装置）１８Ａ〜１８Ｅにより添加量を計測しながら，添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅによって濃厚飼料、特殊飼料等を添加していく。

一方、図５Ｂの飼料配合ホッパ５０は内部に攪拌装置５２を有しており、粗飼料に対して添加された濃厚飼料、特殊飼料等は攪拌装置５２によって攪拌・混合された後、圧縮脱気・密封手段２２へ搬送され、圧縮脱気並びに密封作業が行われる。
そして、飼料配合ホッパ５０が空になった時点で、次のＴＭＲ製造の工程へ移行し、粗飼料はコンベア式計量機（粗飼料計量手段）１３によって飼料配合ホッパ５０に投入されるとともに、飼料配合ホッパ５０内の粗飼料に対し濃厚飼料、特殊飼料等が添加されていく。この際、濃厚飼料、特殊飼料等の添加作業は、前述したフローセンサ（流動式自動配合計量装置）１８Ａ〜１８Ｅ，添加コンベア１９Ａ〜１９Ｅにより行うこともできるが、流量式自動計量配合装置を利用することも可能である。これによれば、添加量の精度の更なる向上を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態の混合飼料（ＴＭＲ）の製造システムでは、酪農家が望む配合割合にてＴＭＲを容易・且つ迅速に製造することが可能であり、同時にＴＭＲセンターにおける業務効率の向上に資するとともに、酪農家の給餌作業に要する負担を大幅に軽減することが可能である。

以上説明したように、本発明によれば、ＴＭＲセンターにおけるＴＭＲ（混合飼料）の製造効率向上に寄与するとともに、多種類のＴＭＲ製造に迅速に対応することが可能であり、酪農の効率経営に資する。

１建屋
１０ＴＭＲの製造システム
１２粗飼料受入ホッパ
１３コンベア式計量機
１４配合コンベア
１６Ａ〜１６Ｅ飼料タンク
１８Ａ〜１８Ｅフローセンサ
１９Ａ〜１９Ｅ添加コンベア
２０スクリュー式攪拌機
２１受入ホッパ
２２圧縮脱気密封手段
２４ショベルローダ
２６桟付傾斜コンベア
２８フロアスケール
３０自動ラベル印字貼付機
３２ＴＭＲ置場
４０指示用端末
４２管理用端末
５０飼料配合ホッパ
５２攪拌装置

Claims

グラスサイレージやコーンサーレージ等の発酵粗飼料に対し、濃厚飼料、特殊飼料等を配合してＴＭＲ（混合飼料）の製造をワンバッチで行う製造システムであって、
発酵粗飼料並びに濃厚飼料、特殊飼料等が投入される飼料配合手段と、
発酵粗飼料を計量して前記飼料配合手段へ所望量の発酵粗飼料を投入する粗飼料計量手段と、
濃厚飼料、特殊飼料等をそれぞれ貯蔵する複数の特殊飼料等貯蔵部と、
前記特殊飼料等貯蔵部に貯蔵されている濃厚飼料、特殊飼料等を前記飼料配合手段内の発酵粗飼料に、所定の配合割合となるようリアルタイムで計量しながら添加する特殊飼料等供給手段と、
前記飼料配合手段にて配合された発酵粗飼料、濃厚飼料、特殊飼料等を圧縮・脱気しながら成形するとともに、成形された混合飼料を密閉フィルムで覆う圧縮脱気・密封手段と、
前記圧縮脱気・密封手段により、圧縮脱気して成形されたＴＭＲ（混合飼料）の重量を計量するフロアスケールとを具備し、
前記飼料配合手段は製造ライン上を上流側から下流側へ移動する配合コンベア、若しくは攪拌装置を備えた飼料配合ホッパであり、
前記特殊飼料等供給手段による濃厚飼料、特殊飼料等の発酵粗飼料に対する配合量をリアルタイムに変えて、飼料設計の相違に対応したＴＭＲ（混合飼料）をワンバッチで製造するようにしたことを特徴とするＴＭＲ（混合飼料）の製造システム。
前記圧縮脱気・密封手段により、圧縮脱気する際の圧縮圧力を２３０（ｋｇ/ｍ ^２）として、ＴＭＲ（混合飼料）の二次発酵・カビの発生を防止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＴＭＲ（混合飼料）の製造システム。