183147. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és benendezés többkomponensű áramló anyagok homogenitásának és összetételének automatikus meghatározására és szabályozására
1 183 L47 2 ideig történő végzésére, valamint az előírásoknak jobban megfelelő keveréktakarmány előállítására. Az eljárással és berendezéssel előállított keveréktakarmánnyal biztosítható az állatok minimális takarmányköltsége és maximális súlygyarapodása. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnyösen felhasználható az állatok takarmányozására szolgáló keveréktakarmányok homogenitásának ellenőrzésére és fő beltartalmi mutatóinak meghatározására, és ezen mutatók alapján a technológiai folyamat irányítására szolgáló mérési adatok képzésére. A találmány tárgya eljárás és berendezés többkomponensű, előnyösen szemcsés és por alakú anyagok homogenitásának és összetételének anyagáramban történő ' automatikus és folyamatos meghatározására, mely előnyösen felhasználható például az állatok takarmányozására szolgáló keveréktakarmányok homogenitásának ellenőrzésére és fő beltartalmi mutatóinak meghatározására és ezen mutatók alapján a technológiai folyamat irányítására szolgáló mérési adatok képzésére. Mint ismeretes, a többkomponensű szemcsés és por anyagok homogenitásának és összetételének automatikus meghatározása a gyártott terméknek az előre meghatározott összetételben történő előállítása sok nehézséggel járó bonyolult technológiai feladat. Ilyen feladat jelentkezik élelmiszerek, keveréktakarmányok, műtrágyák, cementek stb. termelése, előállítása során. A gyakorlatban jelentkező ezen feladatok közül választunk ki példaként egy technológiát és az általános megfontolásokat ezzel kapcsolatban végezzük. Az állati termékek önköltségében a takarmányok képviselik a legnagyobb részt. Különösen igaz ez az intenzív állattartás esetében, amikor az állat zárt helyen, minimális térben, gyakorlatilag mozgás nélkül él. Az állattartás célja - általában - a minél nagyobb állati termék termelése, amelyhez növelni kell az állomány forgási sebességét, az állatok termelőképességét, csökkenteni a fajlagos takarmányfelhasználást és növelni a takarmányhasznosulást. Ezen követelmények kielégítésében a teljes értékű keveréktakarmányok gyártásának a kívánt, optimálisnak tekinthető minőségi paraméterek betartásának meghatározó szerepe van. A teljes értékű keveréktakarmányok előre meghatározott receptúrák szerint, több tíz összetevőből készülnek úgy, hogy előzetesen az egyes kiinduló alapanyagokat megdarálják, amennyiben nem ilyen állapotban vannak. Az összekeverendő komponenseket súlyra összemérik és megfelelő, erre a célra készített keverőberendezéssel összekeverik. Az egyes összetevőkből van, amely 60—80 %kai részesedik — pl. kukoricadara -, egyesek viszont csak nyomnyi mennyiségben fordulnak elő, pl. vitaminok, gyógyszerek stb. A gyártási receptek olyanok, hogy az annak alapján készített keveréktakarmány az azt elfogyasztó állat táplálkozással kapcsolatos biológiai igényét elméletileg maradéktalanul kielégíti. Biztosított tehát a szükséges szárazanyag, a nyers- és emészthető fehérje-, az energia-, az ásványi anyag-, mikroelem-, vitamin-, gyógyszer- és egyéb hatóanyag-tartalom. Belátható, hogy az állatok gyors és hatékony fejlődését csak az esetben lehet elérni, ha az állomány által elfogyasztott keveréktakarmány és annak minden egyes része az összetevőket, az előírt, de csak az előírt menynyiségben tartalmazza. Ellenkező esetben kedvezőtlen következményekre lehet számítani. Hiányok fellépése esetén nem kielégítő súlygyarapodástól, feleslegek esetén romló hatékonyságtól, egyes kirívó esetekben toxikus mérgezéstől kell tartani. Tehát az elkészített keveréktakarmánynak homogénnek kell lennie, el kell érnie az 1:100 000 keveredést. Ez komoly követelmény, megvalósítása nehéz műszaki és technológiai feladat. Porszerű és szemcsés anyagok keverésekor az egyes anyagrészek elrendeződését a véletlen alakítja. Egy-egy keverés homogenitása, továbbá a keverésből vett minták összetétele jelentősen eltérhet az előző keverés és az abból vett minták összetételétől és homogenitásától. Keveréktakarmányoknál, mivel azok előállítása nem irányítható folyamat, a receptekben lefektetett előírásoknak csak korlátozott megközelítéséről beszélhetünk. A keveréktakarmányokat csak relatíve tekinthetjük homogéneknek. A homogenitást mennyiségi tényezők, úgymint: az alkotóelemek száma, a bemérés pontossága, az alkotók egymáshoz és teljes mennyiséghez viszonyított aránya és az alkotók fizikai jellemzői stb. befolyásolják. Az alkotók fizikai jellemzői alatt az egyes komponensek szemcséinek súly és méret szerinti megoszlását, térfogatsúlyát és alakját, a szemcsék közötti súrlódási tényezőt és annak változását, a komponensek keveredési, ill. szegregálódási hajlamát értjük. A homogenitást befolyásolja még az előkészítés és a kidolgozott technológia milyensége, az alkalmazott keverőberendezés technikai paraméterei. A homogenitásnak a keverési folyamat során jól követhető időfüggése is van. A keveredés megkezdésétől számítva a homogenitás egyre javul. Egy idő után a homogenitás eléri a maximumot, a továbbiakban ez romlik, mert szegregálódás lép fel. Gazdaságossági szempont alapján a keverést a szegregálódás megindulása előtt kell beszüntetni. Az optimális keverési időtartam az előzőekben felsorolt tényezők függvénye, tehát közel sem állandó, hanem változó érték. A gyakorlatban jelenleg a keverési időt állandónak tekintik. A késztermékben az egyes összetevőkre különböző homogenitási érték adódhat és ezek az értékek sem állandóak, jelentős eltéréseket lehet tapasztalni pl. a viszonylag nagy mennyiségben jelenlevő nyersfehérje esetében (a teljes értékű keveréktakarmányokban 12- 25 % közötti arányban van jelen, amelyet több komponens is hordoz) gyorsabban, rövidebb idő alatt elérhető egy már elfogadható inhomogenitás, mint a 0,3-1,5 ‘kőbán jelenlevő só (NaCl) esetében. A kis mennyiségű összetevők bevitele — a homogenitás javítása érdekében — előkeverékkel történik. Az előkeverék tartalmazza mindazon anyagokat, amelyek a tömegrész, pl. kukoricadara egy adott mennyiségéhez, pl. 100 kg-hoz hozzáadva és azzal elkeverve komplett, tejes értékű keveréktakarmányt eredményez. Az előkeverék tartalmazza — természetesen — a szükséges só (NaCl) mennyiségét is. A kész takarmányon belül a só eloszlása jól használható információt nyújt az átlagos homogenitás mértékére. Tehát a homogenitás ellenőrzésére a só (NaCl) mennyiségi meghatározása során kapott adatok is felhasználhatók, hasonlóan más, analitikai szempontból kedvező és viszonylag kis mennyiségben jelenlevő összetevőkhöz. A keveréktakarmányok egy másik, alapvető minőségi mutatója a nyersfchérje-tartalom, illetve annak pozitív vagy negatív irányban való eltérése az előírt értéktől. e, IC 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2