2 De installatie. 2.1 Inleiding Om op het bedrijf het voeder zelf te maken heeft men in feite dezelfde zaken nodig als in een voederfabriek en dit zijn volgende zaken: • een plaats om de grondstoffen te ontvangen en op te slaan, • een molen om de ongemalen producten te malen, • een menger om de verschillende grondstoffen te mengen, • een weeginstallatie om de juiste hoeveelheid grondstoffen af te wegen, • transportsystemen om de grondstoffen of het voeder te transporteren. De grootte en de capaciteit van de installatie moeten natuurlijk aangepast zijn aan de noden van het bedrijf. Hoe ver men gaat in de automatisering van deze installatie moet bedrijf per bedrijf bekeken worden. Het zal afhangen van de tijd die de landbouwer wil spenderen aan het maken van het voeder. Men kan de installatie volledig automatiseren, zodanig dat er weinig of geen werk aan is, maar deze kost ook z’n prijs bij de aanschaf van de installatie. Voor de opbouw van de installatie zijn er enorm veel mogelijkheden. In grote lijnen kan je de installaties indelen in twee groepen: • een installatie waar continu kan mee doorgewerkt worden, • een installatie die stap per stap werkt. De installaties die stap voor stap werken, zijn de installaties die het meest geautomatiseerd zijn. Wanneer er een voeder moet gemaakt worden dicteert een computer wat er moet gebeuren. Deze computer kent alle samenstellingen van de verschillende voeders. De eerste grondstof van een voeder wordt naar de molen getransporteerd, gemalen en doorgestuurd naar de menger. Als dit gebeurd is voor de eerste grondstof, komt de tweede, daarna de derde. Dit gaat zo door tot alle grondstoffen in de menger zijn. Nu worden de producten nog toegevoegd die niet moeten worden gemalen (vb. de kern) en alles wordt goed gemengd. Als het goed gemengd is wordt het voeder getransporteerd naar een silo. Een installatie waar continu kan mee doorgewerkt worden, is er meestal nog wat handenarbeid. Hierbij wordt er door de landbouwer van elke grondstof de nodige hoeveelheid in een wachtsilo gedaan, daarna gemalen en dan gemengd. Om continu te kunnen werken zijn er voor de molen twee wachtsilo’s en ook nog één tussen de molen en de menger. Als er dan volop gewerkt word is de landbouwer eigenlijk bezig met drie dingen in één keer. Terwijl hij een hoeveelheid aan het klaarsteken is in de eerste wachtsilo, dan is de molen de grondstoffen aan het malen uit de tweede wachtsilo. In die tijd is ook de menger bezig met een hoeveelheid voeder te mengen.
2.2 De grondstoffen ontvangst. De grondstoffen ontvangst bestaat meestal uit een stortput, waar de grondstoffen worden in gekipt. Dit is gewoon een trechtervormige put die in de grond wordt gemaakt. Bij het maken van die put moet men er wel voor zorgen dat deze waterdicht is, zodat er bij een hoge grondwaterstand geen water in de put komt. Onderaan de stortput ligt dan een vijzel, een spiraal of een transportband om de grondstoffen te transporteren. Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Als de grondstoffen in de stortput zijn moeten ze nog omhoog om in de silo’s gebracht te worden. Het omhoog transporteren kan gebeuren met een vijzel die tot bovenaan de silo’s loopt, maar dit wordt minder gebruikt. Het meest wordt er gewerkt met een elevator. Een elevator kan je eigenlijk vergelijken met een stoeltjeslift, waarbij de stoeltjes vervangen zijn door bakjes. Met dit systeem worden de grondstoffen loodrecht omhoog getransporteerd. De elevator kan vlak bij de stortput worden geplaatst. Ieder passerend bakje schept dan rechtstreeks een hoeveelheid grondstoffen uit de stortput. Wanneer zo’n bakje boven komt wordt het omgedraaid zodat de grondstoffen eruit vallen. Daarna transporteert een vijzel, een spiraal of een transportband deze grondstoffen naar de juiste silo. Wanneer er op deze manier wordt gewerkt, moet ervoor gezorgd worden dat de ontvangstinstallatie een voldoende capaciteit heeft, zodat het geen eeuwigheid duurt alvorens een oplegger gelost is. Er kan ook op een andere manier gewerkt worden, zodat er geen ontvangst installatie nodig is. Hierbij werkt men op dezelfde manier als bij iemand de een commercieel voeder koopt. Het zijn dan gewoon silo’s waar twee buizen aan bevestigd zijn om de grondstoffen in de silo te blazen. Bij de aanschaf van de installatie is deze manier van werken wel goedkoper, maar er wordt een meerprijs gevraagd per kg grondstoffen om deze te blazen.
2.3 Grondstoffen silo’s. Het aantal silo’s dat men plaatst is afhankelijk van de hoeveelheid grondstoffen die worden gebruikt. In een voederfabriek kan men gebruik maken van een groot aantal grondstoffen en dus ook silo’s. Bij een zelfmenger kan dit niet. In de eerste plaats moet er niet zoveel voeder worden gemaakt, dus er zijn niet zoveel grondstoffen nodig. Hierdoor zijn de grondstoffen die maar kort kunnen bewaart worden al uitgesloten. Ook zal de kostprijs van de installatie veel te hoog zijn als men veel silo’s aankoopt. De silo’s moeten ook groot genoeg zijn, om van bepaalde grondstoffen vb. tarwe en droge maïs een grote hoeveelheid in 1 keer aan te kopen (wat de prijs per kg grondstof drukt). Dit wil dus zeggen dat er zeker enkele silo’s moeten bij zijn van minimum 30 ton, omdat dit ongeveer de hoeveelheid is die een oplegger kan meebrengen. Naast deze silo’s van 30 ton kunnen er nog kleinere aangeschaft worden, voor de grondstoffen die in mindere mate nodig zijn. Voorbeeld enkele van 20 ton en enkele van 10 ton Praktijkvoorbeeld: Op men stagebedrijf van vorig jaar gebruikte de landbouwer volgende grondstoffen: • tarwe, • gerst, • haver, • sojaschroot, • droge maïs, • bietenpulp, • kortmeel.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Hiervoor had hij het volgende aantal silo’s: • twee silo’s van 30 ton, • vier silo’s van 20 ton, • twee silo’s van 10 ton, • en 1 silo van 3 ton. Bij de aanschaf van de silo’s moet zeker gelet worden op de hoogte ervan. Want hoe hoger men kan gaan, hoe goedkoper iedere m³ opslag wordt. De meest courante hoogte van de silo is ongeveer 10 m. De hoogte van de silo’s is vooral van belang wanneer men gebruik maakt van metalen silo’s. Deze worden dan opgebouwd volgens het meccanoprincipe. Hierbij is het mogelijk om de lengte, de breedte en de hoogte van de silo’s zelf te bepalen. Wanneer men gebruik maakt van polyester silo is dit echter niet het geval, omdat er gewerkt wordt met standaard maten. Foto 1: Metalen grondstofsilo’s.
Foto 2: Polyester grondstofsilo’s.
2.4 Maalderij. In een installatie om voeder te maken is een molen onmisbaar. Het is het belangrijkste onderdeel van de installatie. De capaciteit van de molen bepaald het aantal kilogram voeder dat er per uur met die installatie kan worden gemaakt. Ook de fijnheid en de structuur (wat op z’n beurt de verteerbaarheid van het voeder bepaald) waarmee de grondstoffen gemalen worden, zijn door de molen bepaald. Er kan gekozen worden tussen 3 verschillende typen van molen: • een hamermolen, • een structuurmolen, • of een schijvenmolen. Voor de aandrijving van de molen zijn er twee keuzes. Er kan gewerkt worden met een dieselmotor of met een elektrische motor. De keuze van de aandrijving bepaald een deel van de opbouw van de installatie. Bij installaties waar stap voor stap gewerkt wordt, gebeurt de aandrijving altijd door een elektrische motor.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Bij installaties waar er continu kan worden doorgewerkt, gebeurt de aandrijving door een dieselmotor of door een elektrische motor. Als er wordt gewerkt met een dieselmotor, dan wordt één van de wachtsilo’s gebruikt als voormenger. Het mengen van de grondstoffen voor het malen is nodig omdat de dieselmotor een constante belasting zou hebben. Dit komt doordat niet alle grondstoffen even gemakkelijk malen, door ze te mengen is de belasting van de motor meer constant. Wanneer de aandrijving verloopt via een elektrische motor is er geen voormenger nodig en zijn er dus effectief twee wachtsilo’s. Een voormenger is niet nodig omdat de belasting van de motor wordt geregeld door een regelbare schuif. De schuif zit vlak voor de ingang van de molen. Ze wordt meer of minder geopend naargelang het ampèreverbruik van de motor. Gaat de belasting van de motor omhoog, dan gaat het ampèreverbruik ook omhoog. Deze verhoging doet de schuif een beetje sluiten, waardoor de aanvoer kleiner wordt en dus ook de belasting van de motor. Is de belasting van de motor kleiner geworden, dan gebeurt net het omgekeerde. De molen kan uitgerust worden met magneten, om eventuele ijzerdeeltjes uit de producten te verwijderen. Deze magneten worden dan geïnstalleerd voor de ingang van de molen. De molen kan ook voorzien worden van een separator. Dit wordt gedaan om de molen te beschermen tegen beschadigingen, hij wordt gemonteerd voor de ingang van de molen. De separator neemt alles op wat zwaarder is dan het graan, een speciaal klepsysteem zorgt er dan voor dat de separator automatisch wordt geleegd. 2.4.1 De hamermolen. De hamermolen is de meest gebruikte molen. Het is een molen die bestaat uit een rotor en een aantal hamers die bevestigd zijn aan de rotor. De rotor wordt rechtstreeks aangedreven door de dieselmotor of de elektrische motor. Het huis, waarin de rotor met de hamers zit, is net iets groter dan de diameter van de rotor met de hamers in draaiende toestand. Het malen van de grondstoffen gebeurt doordat de grondstoffen worden kapot geslagen door de hamers van de rotor. Door de draaiende beweging van de rotor gebeurt er een opwarming en warmen de grondstoffen ook op. Bij sommige installaties is het niet voorzien om rechtstreeks in de menger nog iets toe te voegen, die eigenlijk niet meer moeten worden gemalen (zoals de kern). Als dit het geval is worden deze zaken bij de te malen producten gedaan. Door de opwarming in de molen kunnen er bestanddelen verbrand worden (vooral in de kern). Daarom moet in deze situatie een kleine overdosering van de producten gebeuren. De fijnheid waarmee gemalen wordt is afhankelijk van de zeef die in de molen zit. Omdat het voeder voor biggen en voor zeugen niet even fijn moet zijn is het dus noodzakelijk dat de zeef kan worden aangepast. Deze aanpassing kan op twee manieren gebeuren. Ofwel wordt de molen open gedaan en wordt de zeef verwisseld. Ofwel gebeurt de verandering van zeefdiameter automatisch. De aanvoer van de grondstoffen kan op twee manieren gebeuren. Bij de eerste manier staat de molen onder de wachtsilo’s en vallen de grondstoffen rechtstreeks in de molen. De gemalen producten worden dan naar de wachtsilo boven de menger geblazen. Boven deze wachtsilo staat dan een cycloon om het gemalen product van de transportlucht te scheiden. Deze manier van werken is meestal bij een installatie waar men continu kan doorwerken.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Foto 3: De hamermolen.
Foto 4: Detail van de hamermolen.
Een tweede manier van werken is dat de molen boven de menger staat. De grondstoffen worden dan aangezogen door een ingebouwde ventilator of worden met een spiraal getransporteerd van de grondstoffensilo naar de molen. De gemalen producten vallen dan rechtstreeks in de menger. Dit komt vooral voor op een installatie die sterk geautomatiseerd is. Het onderhoud van de hamermolen bestaat eruit de hamers te draaien of te vervangen. De hamers kunnen langs 4 zeiden gebruikt worden vooraleer ze moeten vervangen worden. Bij sommige molens die elektrisch worden aangedreven wordt de draairichting van de motor afgewisseld. Hierdoor is er slijtage van de hamers langs twee kanten tegelijk en wordt het onderhoud verminderd. 2.4.2 De structuurmolen. De structuurmolen is een ander type molen. Deze molen bestaat uit twee nauw gegroefde maalrollen. De maalrollen worden beide afzonderlijk aangedreven en hebben een verschillende draaisnelheden. Eén van de rollen is voorzien van een uitwijkbeveiliging voor het geval vreemde voorwerpen tussen de rollen komen. De andere rol is gemonteerd in schuifbare lagers, waardoor het mogelijk is de afstand tot de andere rol te regelen. Dit kan automatisch of handmatig gebeuren. De afstand tussen de twee rollen bepaald de structuur van de gemalen producten. De structuurmolen heeft een zeer gering energieverbruik, tot 70% minder dan de hamermolen. De verstelbare rollen in de molen vermalen alle grondstoffen optimaal, met uitzondering van zwaar oliehoudende zaden. De structuurmolen geeft een geringere warmte ontwikkeling dan de hamermolen, dit voorkomt opslagproblemen door hogere temperaturen, met condensatie als gevolg. Het onderhoud van deze molen bestaat eruit de rollen bij te slijpen of ze te vervangen.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Foto 5: De structuurmolen.
Foto 6: De maalrollen.
2.4.3 De schijvenmolen. De schijvenmolen is een totaal nieuw type molen. De vermaling van de grondstoffen gebeurt bij deze molen tussen twee geharde schijven. De schijven zijn handmatig of automatisch instelbaar, daardoor kan men verschillende structuren vermalen met de molen. Foto 7: De schijvenmolen.
Foto 8: Detail schijvenmolen.
2.5 Menger. Ook bij de mengers zijn er verschillende types. Er zijn verticale, horizontale en diagonaal mengers. Tegenwoordig wordt de verticale menger niet meer gebruikt, omdat veel sneller kan gewerkt worden met de horizontaal en diagonaal menger. Hieronder zal ik de horizontaal- en diagonaalmenger bespreken. De besproken producten zijn van de firma Skiold.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
2.5.1 De horizontaal menger. De horizontaal menger mengt met grote nauwkeurigheid bijna elk meel of granulaat product. Tijdens het mengen is het mogelijk om vloeibare producten zoals vet, melasse of olie toe te voegen. Het mengprincipe van de grote tegenover elkaar geplaatste vijzels beschermen de componenten. De mengvijzel is in stabiele lagers gemonteerd. De vijzel draait met een snelheid van 12 omwentelingen per minuut en wordt met een kettingoverbrenging aangedreven. Deze constructie waarborgt een geluidsarme en trillingsvrije werking, zodat de menger ook geschikt is voor de montage op weegstaven bij een computergestuurde installatie. De mengers worden standaard met een bodemuitloop uitgevoerd en kunnen tevens uitgevoerd worden met een elektrische schuif of uitloopvijzel. Daarnaast kan de menger als volgt uitgerust worden: • voorraadtank voor ruwproducten boven de menger, • extra uitloopschuif, • buis voor vet- olie of melasse dosering, • cilinder voor 100% leegloop. Foto 9: De horizontaal menger.
2.5.2 De diagonaalmenger. De diagonaalmenger mengt bijna elk meel of granulaat product met grote nauwkeurigheid. Het is daarom mogelijk om tijdens het mengen vloeibare producten zoals vet, melasse of olie toe te voegen. Het mengprincipe van de grote onder 45° geplaatste vijzel beschermt de componenten. Bij de Uni-mix 1000 is de 250 mm mengvijzel in twee stabiele lagers gemonteerd. De vijzel roteert met slechts 45 omwentelingen per minuut en wordt met een tandwielkast aangedreven. Deze constructie waarborgt een geluidsarme en trillingsvrije werking, zodat de menger zeer geschikt is voor montage op weegstaven bij een computergestuurde installatie. De skiold Uni-mixmenger is in twee uitvoeringen leverbaar. Namelijk: • 500 kg uitvoering • 1000 kg uitvoering. Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Dit is afhankelijk van het voederverbruik. De kleinste uitvoering heeft een kleinere mengvijzel (150 mm), die met een kettingoverbrenging wordt aangedreven. In beide uitvoeringen kan men een hamermolen onder het deksel laten inbouwen. De mengers worden standaard met een handmatige bodemuitloop uitgevoerd. Hij kan eventueel ook met een elektrische schuif of uitloopvijzel worden gemonteerd. Daarnaast is er een ventilatiesysteem om condensvorming te voorkomen te leveren. Foto 10: De diagonaal menger.
2.6 Verdeelsystemen. Met verdeelsystemen bedoel ik de transportsystemen waarmee de grondstoffen of de afgewerkte producten getransporteerd worden naar hun juiste plaats. Foto 11: Transportsystemen.
2.6.1 Verdeelsystemen voor de grondstoffen. Bij de levering van de grondstoffen kan er gekozen worden om ze te blazen of gewoon uit te kippen. Om de grondstoffen te laten blazen is er niet veel nodig. Hiervoor moet er enkel voor gezorgd worden dat de grondstoffensilo’s uitgerust zijn om de grondstoffen erin te kunnen blazen. Indien men de grondstoffen laat kippen moet ze naar boven kunnen gebracht Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
worden. Dit kan gebeuren met een vijzel of met een elevator. Omdat de grondstoffensilo’s meestal een grote hoogte hebben wordt een vijzel weinig gebruikt om de grondstoffen naar boven te krijgen. Het meest gebruikt is dus de elevator. Een elevator is, zoals al eerder vermeld, te verglijken met een stoeltjeslift die loodrecht omhoog loopt. De stoeltjes zijn hierbij vervangen door bakjes. De elevator zit meestal vlak bij de stortput, zodat de bakjes dan een hoeveelheid grondstoffen uit de stortput kunnen scheppen. Als zo’n bakje boven komt wordt het omgedraaid, waardoor de grondstoffen eruit vallen. Het transport van boven aan de elevator tot aan de grondstoffensilo kan om drie manieren gebeuren. Het kan gebeuren door een transportband, een vijzel of een spiraal. Er moet dan nog transport gebeuren van de grondstoffensilo tot aan een wachtsilo of tot aan de molen gebeuren. Dit transport is afhankelijk van de automatisering van de installatie. Als er weinig geautomatiseerd is gebeurd het transport meestal met een karretje, die dan ook dienst doet als weegkarretje. Het aftappen van de silo gebeurt ofwel door een vijzel ofwel door een spiraal. Is de installatie sterk geautomatiseerd, dan gebeurt het aftappen van de silo en het transport naar de wachtsilo of de molen door een vijzel of een spiraal. Foto 12: Verdeelsystemen.
2.6.2 Verdeelsystemen voor de afgewerkte producten. Hiermee bedoel ik het transportsysteem voor het volledig voeder van de menger tot aan de eindsilo. Bij een volledig geautomatiseerde installatie gebeurt dit transport door een spiraal die naar alle silo’s op de boerderij loopt. Aan ieder silo zit dan een klep die automatisch wordt geopend of gesloten. Bij andere installaties gebeurt het transport door een blaaswagen. Het voeder wordt dan vanuit de menger in de blaaswagen gedaan. Met deze blaaswagen rijdt men dan tot bij de eindsilo en blaast men het voeder erin.
2.7 Weegsystemen. Een weegsysteem is nodig om de juiste hoeveelheid grondstoffen te kunnen afwegen. Hoe het weegsysteem wordt uitgevoerd is ook weer afhankelijk van de automatisering van de installatie. Bij een niet geautomatiseerde installatie kan het wegen gebeuren door een karretje waarmee men een hoeveelheid kan afwegen. Het afwegen kan ook gebeuren door een kantelbakje. Een kantelbakje is een weegsysteem dat bestaat uit twee bakjes.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Er loopt een bepaalde ingestelde hoeveelheid in het ene bakje. Is die hoeveelheid bereikt dan kantelt het bakje zodat de grondstof eruit valt en tevens loopt de grondstof verder in het tweede bakje. Is in het tweede bakje de ingesteld hoeveelheid bereikt, dan kantelt het bakje opnieuw, wordt de grondstof gelost en het eerste bakje opnieuw gevuld. Dit kantelsysteem loopt op een rail en kan men verplaatsen van de ene naar de andere grondstoffen silo. Bij een geautomatiseerde installatie maakt men gebruik van elektronische weegpunten of van rekstroken. Foto 13: Weegkarretje.
Foto 14: Weegbunker.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Figuur 2: Schematische voorstelling van een niet geautomatiseerde installatie.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
Figuur 3: Schematische voorstelling van een geautomatiseerde installatie.
Eindwerk: Zelfmengen op het varkensbedrijf.
Christophe Decaigny
