MAIER GREGOR (DE)
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RU2656962C1 | 2018-06-07 | |||
RU2316227C1 | 2008-02-10 | |||
RU2261621C2 | 2005-10-10 | |||
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EP3015434A1 | 2016-05-04 |
ANONYMOUS: "IMPRASYN, der Wiederkäuer", 21 June 2012 (2012-06-21), pages 1 - 9, XP055592031, Retrieved from the Internet
GARUTI MIRCO ET AL: "Monitoring of full-scale hydrodynamic cavitation pretreatment in agricultural biogas plant", BIORESOURCE TECHNOLOGY, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 247, 19 September 2017 (2017-09-19), pages 599 - 609, XP085298914, ISSN: 0960-8524, DOI: 10.1016/J.BIORTECH.2017.09.100
Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Futtermitteln mit einem Mischbehälter (MB) mit einer Futtermittelzuführung (FZ) und einer Flüssigkeitszuleitung (FL), einem Kavitationsbehälter (KB) mit einer Vorrichtung (RV) zur Erzeugung von Kavitation im Kavitationsbehälter (KB), einer an den Kavitationsbehälter (KB) angeschlossenen Vakuumpumpe (VP), einer Zuleitung (ZL) für das Futtermittel- Flüssigkeitsgemisch zwischen dem Mischbehälter (MB) mit dem Kavitationsbehälter (KB) und mit einem Auslass FA für das aufbereitete Futtermittel. 2. Verfahren zur Aufbereitung von Futtermitteln wobei in einem Mischbehälter (MB) Futtermittel mit einer Flüssigkeit gemischt und das Gemisch in einem Kavitationsbehälter (KB) unter Erzeugung von Kavitation aufbereitet wird, wobei im Kavitationsbehälter (KB) ein Unterdrück erzeugt wird. 3. Verwendung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kavitation zur Aufbereitung von Futtermitteln, mit einem Kavitationsbehälter (KB), mit einer Vorrichtung (RV) zur Erzeugung von Kavitation im Kavitationsbehälter (KB), einer an den Kavitationsbehälter (KB) angeschlossenen Vakuumpumpe (VP), einer Zuleitung (ZL) für ein Futtermittel- Flüssigkeitsgemisch zwischen dem Mischbehälter (MB) mit dem Kavitationsbehälter (KB) und mit einem Auslass FA für das aufbereitete Futtermittel. |
In der Regel wird unter dem Begriff „Futtermittel“ die Nahrung für landwirtschaftliche Nutztiere verstanden. Nahrung für im Haus gehaltene Kleintiere wird auch als Heimtierfütter bezeichnet. Dieses soll ebenso wie das Nutztierfütter bedarfsgerecht sein.
In der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff Futtermittel als Sammelbegriff für alle Formen von Tiemahrung verwendet. Der Begriff umfasst die Emährungsmittel für alle von Menschen gehaltenen Tiere, wie landwirtschaftliche Nutztiere, Sport- oder Heimtiere.
Futtermittel sind heute spezifisch auf die jeweilige Tierart und den Verwendungszweck zugeschnitten (vgl. Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Futtermittel). Die
Zusammensetzung des jeweiligen Futtermittels ist entscheidend für die Deckung des Nährstoffbedarfs und damit für die Gesundheit und Leistung der Tiere.
Etwa 40-60% der Produktionskosten in der Tierhaltung entfallen auf die Fütterung. Der Tieremährung kommt damit eine entscheidende Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit dieses Produktionszweiges vor allem bei Nutztieren zu.
Strukturreiche Nahrung wie Gras, Heu, Luzerne, Silomais, Kräuter, etc. sind teilweise schwer verdaulich, so dass wichtige Nährstoffe bei der Verdauung nicht aufgenommen werden können. Beispielsweise gilt Luzerne als "die Königin der Futterpflanzen" und liefert unter guten Entwicklungsbedingungen ein protein-, lysin- und vitaminreiches Futter bei hohem Rohfasergehalt.
Auch Hafer enthält besonders viel verdauliche Energie bei einem gleichzeitig hohen
Rohfasergehalt. Durch die Spelzen der Körner und die enthaltenen Schleimstoffe regt Hafer zum Kauen an, was die Verdauung zusätzlich begünstigt. Wertvolle ungesättigte Fettsäuren und eine sehr gute Eiweißzusammensetzung machen den Hafer zum wichtigsten
Futtergetreide in der Pferdehaltung.
Gerste besitzt wie Hafer ein ausgesprochen günstiges Energie-/Eiweißverhältnis mit essentiellen Fettsäuren, ist jedoch weit weniger gut verdaulich und muss daher vor der Fütterung geschrotet oder wärmebehandelt werden. Mais ist das energiereichste Getreide und besitzt einen hohen Stärkeanteil, der die
Verdaulichkeit beeinträchtigt. Er muss herkömmlich ebenfalls vor dem Verfüttern
wärmebehandelt (hydrothermisch aufgeschlossen) werden.
Trockenschnitzel / Rübenschnitzel werden aus der Zuckerrübe gewonnen. Sie enthalten wertvolle Ballaststoffe und besitzen einen hohen Calciumanteil. Rübenschnitzel werden in pelletierter Form gelagert und vor dem Füttern in Wasser eingeweicht. So können sie gut verdaut werden.
In der Fiteratur wird zur Senkung der Viskosität im Verdauungsbrei die enzymatische Spaltung der löslichen Nicht-Stärke-Polysacchariden (NSP) in kleinere Einheiten vorgeschlagen. Enzyme, die die Zellwandstrukturen aufschließen, ermöglichen die Freilegung der eingeschlossenen Nährstoffe.
Enzyme üben einen positiven Effekt auf die tierische Leistung aus. Neben der besseren Verfügbarkeit der Nährstoffe bewirken Enzyme eine kürzere Verweilzeit des Vedauungs- breies im Dünndarm.
Durch Einsatz von Enzymmischungen kann eine gleichbleibende Futterqualität erzeugt werden, da die NSP-Gehalte sowohl zwischen den Getreidearten als auch innerhalb einer Getreideart stark schwanken. Rohstoffe mit hohen NSP-Gehalten können durch Zusatz von Enzymen im größeren Mengen dem Mischfütter ohne Leistungseinbußen zugegeben werden.
Die oben nicht abschließend beschriebenen Futtermittel sowie die ebenfalls nicht
abschließend beschriebenen Methoden zu deren Aufbereitung, insbesondere zur Gewinnung bzw. Freisetzung der in den Rohfasem enthaltenen energiereichen Bestandteile, sind aufwändig und nicht immer optimal.
Es wird daher nach einer anderen Methode zum Aufschluss von Futtermitteln gesucht.
Aus der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 118 344 ist es bekannt, Biomasse zur Gewinnung von Ammoniaksulfat mittels Kavitation aufzuschließen. Der Kavitations-Effekt sowie entsprechende Vorrichtungen sind beispielsweise aus der europäischen
Patentanmeldung EP3015434A1 und den darin angeführten Dokumenten bekannt: Ein Teil der Zellen der Biomasse wird durch Kavitation aufgeschlossen und dabei fließfähiger. Dieses fließfähigere Material ist danach z.B. in den Fermentern oder Nachgärem einer Biogasanlage von den Mikroorganismen besser umsetzbar, so dass die Biogasausbeute gesteigert werden kann.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch die Behandlung von Futtermitteln mittels Kavitation die enthaltenen Nährstoffe besser aufgeschlossen werden, z. Bsp. dadurch, dass die Zellhaut der einzelnen Zellen einer Faser verletzt werden und die Fasern dadurch besser verdaubar, bzw. überhaupt erst verdaubar werden.
Aufgabe vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Futtermitteln mittels Kavitation zur Verfügung zu stellen, so dass die enthaltenen Nährstoffe durch den Verdauungstrakt der Tiere leichter aufgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von
Futtermitteln sowie durch die Verwendung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kavitation zur Aufbereitung von Futtermitteln gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst.
Es ist auch eine Kombination der eingangs beschriebenen Methoden, wie Wärmebehandlung und/oder Zugabe von Enzymen, etc, mit der Kavitationsmethode denkbar, um eine optimalen Aufschluss der Nährstoffe zu erreichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Figur beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Mischbehälter MB, einen Kavitationsbehälter KB, zwei am Kavitationsbehälter KB angebrachte Rüttelvorrichtungen RV, die durch Aktuatoren A angetrieben werden, eine Flüssigkeitszuleitung FF und eine Futtermittelzuführung FZ zum Mischbehälter MB. Von letzterem führt eine Zuleitung ZF über eine Pumpe Pl zum
Kavitationsbehälter KB. Zwischen dieser Zuleitung ZF kann alternativ noch eine
Zerkleinerungsvorrichtung ZK (gestrichelt gezeichnet) vorgesehen werden. Eine Vorrichtung zur Zerkleinerung des Futtermittels kann auch bereits vor der Einbringung in den
Mischbehälter MB vorgesehen werden. Auf eine zeichnerische Darstellung dazu wird der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
Am Kavitationsbehälter KB ist eine Vakuumpumpe VP angeschlossen. Ferner verfügt der Kavitationsbehälter KB über einen Auslass FA für das aufbereitete Futtermittel. Der Kavitationsbehälter KB steht elastisch bzw. schwingend gelagert auf einem Fundament FU oder einem Rahmen der Teil eines Rahmengehäuses sein kann, in dem die gesamte Vorrichtung untergebracht ist. Zur elastischen Lagerung sind zum Beispiel mechanische oder hydraulische Federn F oder Gummipuffer oder andere elastische Mittel vorgesehen, so dass im Zusammenspiel mit den Rüttelvorrichtungen RV die in den Behälter KB eingeleiteten Schwingungen die Kavitation optimal anregen.
Das Futtermittel wird über die Futtermittelzuführung FZ in den Mischbehälter MB verbracht. Das kann automatisch aus einem Silo mittels einer hier nicht dargestellten Fördereinrichtung geschehen oder der Behälter wird manuell befällt. Über die Flüssigkeitszuleitung FL wird eine vorbestimmte Menge Flüssigkeit zugegeben und gegebenenfalls mit dem über den Motor M angetriebenen Rührwerk RW vermischt. Das Rührwerk RW kann auch so ausgebildet sein, dass es das Futtermittel zerkleinert. Über die Zuleitung ZL und die Pumpe Pl wird dann das Futtermittel- Flüssigkeitsgemisch in den Kavitationsbehälter verbracht. Dieser wird über die Rüttelvorrichtungen RV in derartige Schwingungen versetzt, dass Kavitationsblasen entstehen, so dass das Futtermittel aufgeschlossen wird, indem zum Beispiel die Fasern des Futtermittels verletzt werden. Die Kavitation wird durch den mittels der Vakuumpumpe VP erzeugten Unterdrück ermöglicht / verstärkt.
Mittels der Pumpen P 1 und P2 kann das Futtermittelgemisch kontinuierlich durch den Kavitationsbehälter gepumpt werden, während es dem Kavitationsprozess unterzogen wird. Die Durchflussgeschwindigkeit kann mittels der Pumpen Pl und P2 gesteuert werden.
Das so aufbereitete bzw. aufgeschlossene Futter kann bei Bedarf und je nach zu fütternder Tierart ganz oder teilweise getrocknet werden. Als Flüssigkeit wird in der Regel Wasser verwendet, aber es können auch andere Flüssigkeiten zugesetzt werden. Beispielsweise kann für die Schweinefütterung Molke zugesetzt werden.