Aktuelles

25.05.03

Vorstellung der Ergebnisse der Projektarbeiten SS 2003

Die Studierenden des Abschlusssemesters stellten vor zahlreichen, geladenen Gästen aus Wissenschaft, Industrie und Handwerk die Ergebnisse ihrer Studienarbeiten vor. Die Themen der Arbeiten behandelten neben der Planung einer Weizenmühle mit Getreideannahme, Reinigung und Vermahlung, sowie der Planung des zugehörigen Fertiggutsilos auch erstmalig Themen zur Reisverarbeitung. Bei diesen Themen ging es um die Problematik der Reisvermahlung und der Reisentkeimung. Eine weitere Arbeit befasste sich mit der Granulierung von Mischfutterpellets.

Die Themen wurden in diesem Jahr von Firma Bühler GmbH, Braunschweig, sowie von Firma Amandus Kahl, Reinbek, gestellt und betreut. Für die Bearbeitung stellten die Firmen jeweils ihr Technikum zur Verfügung und unterstützten die Arbeiten durch fachkundige Beratung. Für die gute Zusammenarbeit bedanken sich die Studierenden und die Schulleitung.

Im Folgenden werden die Zusammenfassungen der Arbeiten wiedergegeben:

Reisentkeimung mit möglichst vollständiger Entkeimung bei geringstem Maschinenaufwand und kleinen Batch-Größen.

C. Ebsen, G. Gümrük, R. Hagen

In unseren Versuchen arbeiteten wir mit einem Durchsatz von 1 t/h. Durch diesen geringen Durchsatz ist es möglich kleine Batches mit gutem Ergebnis zu verarbeiten. Außerdem wurden fast alle Versuche mit zwei Arbeitsschritten in der Passage gefahren. Dadurch kann die Entkeimung mit sehr geringem Maschinenaufwand betrieben werden. Für die Versuche wurden die auf dem Markt handelsüblichen Maschinen eingesetzt, wodurch eine Maschinenneuentwicklung nicht in Erwägung gezogen werden muss.

Bei den besten Endprodukten erzielten wir:

• Eine Entkeimung von über 90 %
• Einen Bruchanteil von unter 10 %
• Eine Helligkeit von 40 Kett
• Geschädigter Körneranteil (Cracks) unter 10 %
• Eine kritische Temperaturerhöhung des Produktes von über 20 ⁰C wurde nicht überschritten.

Empfehlung:

• Die Anlage sollte, trotz erreichtem, minimalem Durchsatz von 1 t/h, mit einem Durchsatz von ca. 1,5 bis 2 t/h gefahren werden, um die Maschinen besser auf das Produkt einstellen zu können.
• Durch eine Produktbearbeitung in 3 Arbeitsschritten (1Schleifprozess, 2 Polierprozesse) kann eine flexiblere und schonendere Verarbeitung des Produkts erzielt werden.
• Auf Grund der gefahrenen Versuchsmengen von bis zu 100 kg ist es empfehlenswert in der Verarbeitung Chargengrößen von über 300 kg einzusetzen.

Besonders in Japan wird wegen der hohen Standardanforderungen auf Sortenreinheit geachtet und viel Wert gelegt. Um eine Kontamination verschiedener Reissorten zu vermeiden, sollten die Maschinen nach Gebrauch leer gefahren und gereinigt werden. Die erzielten Versuchsergebnisse wurden auf einer Technikumsanlage mit geringen Reismengen erzielt. Aus diesem Grund sollten die Ergebnisse mit einer Praxisanlage bestätigt werden.

Reisbruchvermahlung auf eine mittlere Korngröße von unter 100 μm nach hydrothermischer Behandlung

R. Urban, M. Bolkenius, J. Sting

Die Versuche zur Festlegung der Walzenparameter machen deutlich, dass Walzen mit sehr großen spezifischen Riffelzahlen (14 Riffel/cm) am Besten dazu geeignet sind, um den Reis möglichst schnell auf unter 100 μm zu vermahlen. Glattwalzen eignen sich nicht so sehr, da bei diesen überwiegend eine Druckzerkleinerung vorliegt, was bei unseren Versuchen zu starker Plättchenbildung führte.

Unklar ist uns aber, wie lang die Riffelstandzeiten sein werden, da Reis recht abrassiv ist. In den ersten Passagen sollte deshalb über den Einsatz einer gröberen Riffelung nachgedacht werden. Eine Verbesserung bringt hier das Netzen und Trocknen des Reises, denn die Bruchlast eines Reiskorns wird durch die hydrothermische Behandlung von 15 kg auf 7 kg herabgesetzt (ermittelt mit dem Pellethärtetester nach Kahl).

Die hydrothermische Behandlung von Reis bringt eine wesentliche Verbesserung des Mehlanfalls und eine Herabsetzung der Energieaufnahme bei der Vermahlung. Die Ursache liegt auch hier in der zerstörten Kornstruktur.

Probleme macht nicht das Zerkleinern von Reis, sondern das heraussieben des Mehls kleiner 100 μm. Mit Siebmaschinen ist uns das nicht gelungen, weshalb wir uns für den Einsatz eines Windsichters entschieden haben.

In zukünftigen Versuchen, sollten auch andere Walzendurchmesser verwendet werden. Unsere Versuche wurden nur auf Walzen mit 250 mm Durchmesser gefahren.

Ermittlung der optimalen Walzenparameter zur Granulation von Mischfutterpellets

St. Hoyer, W. Schlidt, R. Welz

Das Granulieren von Mischfutterpellets ist eine Gute Möglichkeit das Kornband des Mischfutters direkt an die Fütterungsanlage (Flüssigfutteranlage) oder an die Wachstumstufen und Bedürfnisse der Nutztiere (Alter, Größe) anzupassen. Dafür sollten die Granulate in einem möglichst engen Kornband liegen, weil hierdurch auch einer evtl. Entmischung entgegen gewirkt wird.

Wir unterteilten das Kornband in folgende drei Fraktionen:

• Die grobe Fraktion sollte nicht über 10 % (größer 2,8 mm Sieböffnungsweite) sein 
• Die mittlere, gute Fraktion nicht unter 70 % (zwischen 2,8 und 1,0 mm Sieböffnungsweite) betragen. 
• Die feine Fraktion nicht über 20 % (kleiner 1,0 mm Sieböffnungsweite) liegen 

Das Granulieren von Pellets geschieht mit Granulierstühlen, die nach dem Prinzip des Walzenstuhls arbeiten. Für das Granulieren sind folgende Voraussetzungen wichtig: 

• Der Granulierstuhl muss gleichmäßig über seine ganze Walzenbreite beschicktwerden, da sonst ein Schroten und kein Granulieren eintritt.
• Die Walzen eines Granulierstuhls sollten eine gewisse Voreilung (Differenzgeschwindigkeit) aufweisen.
• Die Spaltbreite zwischen den Walzen muss exakt ein- und nachstellbar sein, gleichmäßige Granulate und wenig Abrieb (Feingut) zu erhalten.

Wenn diese Voraussetzungen gegeben sind und die passenden Walzen mit entsprechenden Walzenparametern eingelegt sind, lassen sich Futterpellets relativ problemlos zu Granulaten zerkleinern.

Den dabei größten Einfluss auf das Kornband hat der Mahlspalt. Es ist deshalb notwendig den Mahlspalt an das zu granulierende Produkt anzupassen. Ausschlaggebend ist der Mahldruck, der im Mahlspalt entsteht; ist dieser zu klein bezogen auf den Pelletdurchmesser entsteht ein hoher Mahldruck und viel Feingut. Ist der Mahlspalt zu groß, ist der Mahldruck zu klein und es entstehen sehr grobe Partikel der Pellets.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen beeinflusst den Feingutanteil im Granulat stark. Mit zunehmender Umfangsgeschwindigkeit nimmt die Feingutmenge zu. Eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit von ca. 3 bis 4 m/s der langsamen Walze stellte sich als optimal heraus; größere Umfangsgeschwindigkeiten (größer als 5 m/s) führen zu einer starken mechanischen Beanspruchung der Pellets und somit zu erhöhtem Feingutanteil, ganz abgesehen vom zunehmenden Energieaufwand des Granulierstuhls. Die Voreilung hat nur einen untergeordneten Einfluss auf die Feingutbildung, allerdings sollte eine Voreilung von ca. 1:1,1 bis 1:1,2 schon eingehalten werden, um den Granuliereffekt aufrecht zu erhalten.

Unterschiedliche Riffelstellung der beiden Walzen ergab bei der Stellung „Axial/Axial“ (Schneide/Schneide) eine etwas stärkere Zerkleinerung mit höherem Feingutanteil als dies bei Stellung „Axial/Radial“ (Schneide/Radialriffelung) der Fall war.

Bei der Herstellung der Pellets ist es nicht notwendig handelsübliche Pelletfestigkeiten zu produzieren, weil die Pelletfestigkeit nur geringen Einfluss auf das Kornband des Granulats und den Feingutanteil hat. Da der Energiebedarf beim Pelletieren von Mischfutter mit abnehmendem Pelletdurchmesser ansteigt, ist zu empfehlen Pellets mit 4 bis 5 mm Durchmesser zu produzieren und diese dann zu granulieren.