0,00
Abb. 9: Beispiel für Schwankungen der O
2-Konzentrationen im Verlauf der CO
2-Betäubung an fünf verschiedenen Messpunkten in der Betäubungsgrube (29.09.99, Messintervall 5 sec., Messzeitraum 10 min.).
Die hier dargestellten Bewegungen der Betäubungsgondel laufen regelmäßig und kontinuierlich über den gesamten Schlachttag ab. An den Messpunkten 2,925 m und 2,80 m vom Grubenboden zeigt sich eine deutlich stabilere CO2-Atmosphäre. Die Konzentrationsschwankungen durch den Arbeitsbetrieb der Betäubungsgondel fallen hier deutlich geringer aus.
Befunderhebung 51
4.2. Messung der CO
2/O
2–Konzentrationen über die Tiefe der Betäubungsgrube bei 80 Vol. % CO
20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0,30 m 0,80 m 1,30 m 1,80 m 2,30 m 2,80 m 3,30 m 3,80 m
Höhe vom Boden der Betäubungsgrube
Vol. % C O 2
26.04.1999 19.05.1999 26.05.1999
Abb. 10: Mittelwerte der CO
2-Konzentrationen bei 80 Vol. % CO
2an 8 Messpositionen in der Betäubungsgrube an drei verschiedenen Messtagen.
In den Abbildungen 10 und 11 sind die CO2/O2-Konzentrationen in der Betäubungsgrube, bei einer Einstellung der Betäubungskonzentration in der Anlage auf 80 Vol. % CO2 (B80), an drei verschiedenen Messtagen, dargestellt.
Die hier dargestellten CO2/O2-Konzentrationen wurden aus dem Durchschnitt von jeweils 100 Datensätzen je Messpunkt ermittelt. Für die Darstellung des Konzentrationsgradienten eines Messtages standen somit für alle 8 Messpunkte insgesamt 800 Datensätze zur Verfügung. Ein Datensatz besteht jeweils aus dem CO2 -Wert und dem korrelierenden O2-Wert.
0 5 10 15 20 25
0,30 m 0,80 m 1,30 m 1,80 m 2,30 m 2,80 m 3,30 m 3,80 m
Höhe vom Boden der Betäubungsgrube
Vol. % O 2
26.04.1999 19.05.1999 26.05.1999
Abb. 11: Mittelwerte der O
2-Konzentrationen bei 80 Vol. % CO
2an 8
Messpositionen in der Betäubungsgrube an drei verschiedenen
Messtagen.
Befunderhebung 53
Die dargestellte Konzentrationszunahme des CO2 verläuft ganz ähnlich wie bei der Betäubungskonzentration von 90 Vol. % CO2 (s. Abbildung 4 und 5). Innerhalb des ersten Meters vom Grubenrand steigt die CO2-Konzentration von unter 1% auf über 60
% an. Allerdings sind an den einzelnen Messtagen wieder deutliche Unterschiede zu sehen, die besonders die Messpositionen 3,3 und 2,8 m betreffen.
Unterhalb von 2,80 m bleibt die durchschnittliche CO2-Konzentration weitgehend stabil und steigt auf etwa 79 Vol. % (2,3 m) an. Im Bereich 1,8 m bis Grubenboden werden durchschnittliche CO2-Konzentrationen von etwa 85 Vol. % ermittelt.
Ähnliche Verhältnisse -nur umgekehrt- werden beim O2 beobachtet (Abbildung 11).
Um den Bereich des sprunghaften CO2 –Konzentrationsanstieges bzw. O2-Abfalls besser darstellen zu können, wurden wie schon bei der Betäubungskonzentration von 90 Vol. % CO2 zusätzliche Zwischenmessungen vorgenommen. Hierzu wurde in dem Höhenbereich von 3,30 m – 2,80 m vom Grubenboden der Abstand zwischen den einzelnen Messpunkten von 50 cm auf 12,5 cm reduziert. Die Ergebnisse sind in den Abbildungen 12 und 13 dargestellt.
62,6 61,62 57,36 36,55
3,4
68,22 58,56
43,53 21,73
19,07
0 10 20 30 40 50 60 70 80
2,80 m 2,925 m 3,05 m 3,175 m 3,30 m
Höhe vom Boden der Betäubungsgrube
Vol. % CO 2 19.05.1999 26.05.1999
Abb. 12: Mittelwerte der CO
2-Konzentrationen im Bereich des ersten
Meters vom oberen Grubenrand (3,3 bis 2,8 m) an zwei Messtagen
bei 80 Vol. % CO
2.
Befunderhebung 55
7,63 7,62
8,59
12,9
20,24
6,47 8,46
11,69
16,26 16,85
0 5 10 15 20 25
2,80 m 2,925 m 3,05 m 3,175 m 3,30 m
Höhe vom Boden der Betäubungsgrube
Vol. % O 2 19.05.1999 26.05.1999
Abb. 13: Mittelwerte der O
2-Konzentrationen im Bereich des ersten
Meters vom oberen Grubenrand (3,3 bis 2,8 m) an zwei Messtagen bei 80 Vol. % CO
2.
Es wird ersichtlich, dass bei einer Betäubungskonzentration von 80 Vol. % CO2, ebenfalls im Höhenniveau zwischen 3,30 m und 2,80 m, ein deutlich ausgeprägter CO2/O2-Konzentrationsgradient vorliegt. Die CO2-Konzentration steigt hier innerhalb eines halben Meters auf Werte über 60 Vol. % CO2 an, die O2-Konzentration fällt auf 6-7 % ab. Unter Beachtung der Geschwindigkeit der Gondelbewegung von 0,16 m/sec.
überwinden die zu betäubenden Schweine diesen Konzentrationsgradienten innerhalb von ca. 4 Sekunden. Die CO2/O2-Konzentrationen verändern sich gleichmäßig rasch und wiederholbar.
Im Vergleich zu den Abbildungen 6 und 7 wird jedoch deutlich, dass die durchschnittlichen CO2-Konzentrationen bei einer Betäubungskonzentration von 90 Vol. % CO2 bis zu etwa 20 Vol. % CO2 über den Konzentrationen bei einer Betäubungskonzentration von 80 Vol. % CO2 in diesem Bereich liegen.
Bei einer an der Betäubungsanlage eingestellten Sollkonzentration der Betäubung von 90 Vol. % CO2 (B 90) wird eine durchschnittlich gemessene CO2-Konzentration von 80 Vol. % CO2 bereits bei einem Höhenniveau von 2,925 m vom Grubenboden erreicht (siehe Abbildung 14 rote Linie a). Bei einer Sollkonzentration in der Betäubungsanlage von 80 Vol. % CO2 (B80) verschiebt sich das Erreichen der durchschnittlichen CO2-Konzentration von 80 Vol. % CO2 hingegen um 0,625 m auf ein Höhenniveau von 2,30 m vom Grubenboden ( blaue Linie b in Abbildung 14). Bei einer Geschwindigkeit der Gondel in der Abwärtsbewegung von 0,16 m/sec., lässt sich somit rechnerisch ermitteln, dass die zu betäubenden Schweine bei der B80-Einstellung die durchschnittliche Betäubungskonzentration von über 80 Vol. % CO2
erst ca. 3,9 Sekunden später erreichen als bei der B90-Einstellung (Tabelle 5). Bei der Aufwärtsbewegung der Betäubungsgondel, verlassen die Schweine bei der B80-Einstellung den Bereich der durchschnittlichen Betäubungskonzentration von 80 Vol.
% CO2 bereits schon wieder 0,625 m früher. Bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit der Betäubungsgondel in der Aufwärtsbewegung von 0,14 m/sec. entspricht dies einer rechnerischen Zeitdifferenz von ca. 4,4 Sekunden gegenüber der B90-Einstellung (Tabelle 6). Unter Berücksichtigung des gesamten Betäubungszyklus lässt sich somit feststellen, dass die zu betäubenden Schweine bei einer B90 durchschnittlich 8,4 Sekunden länger in einer Atmosphäre von durchschnittlich über 80 Vol. % CO2
verbleiben (Abbildung 14).
Befunderhebung 57
Tab. 5: Darstellung der unterschiedlichen Verweilzeiten der Tiere in der 80 Vol. % CO2-Atmosphäre während der Abwärtsbewegung der
Betäubungsgondel bei Sollkonzentrationen der Betäubungsanlage von 90 bzw. 80 Vol. % CO2.
Sollkonzentration
Betäubungsanlage Höhenniveau auf dem eine Konzentration von durch-schnittlich 80 Vol. % CO2
erreicht wird
Zeitdauer bis zum Ereichen des Höhenniveaus aus der
Nullpunktstellung* **
90 Vol. % CO2 (B90) 2,925 m 5,47 sec.
80 Vol. % CO2 (B80) 2,300 m 9,38 sec.
Differenz
0,625 m 3,91 sec.*Die Nullpunktstellung der Betäubungsgondel, in der die Zuführung der Schweine erfolgt, liegt auf einem Höhenniveau von 3,80 m.
**Geschwindigkeit der Gondelbewegung: abwärts: 0,16 m/sec.
Tab. 6: Darstellung der unterschiedlichen Verweilzeiten der Tiere in der 80 Vol. % CO2-Atmosphäre während der Aufwärtsbewegung der Betäubungsgondel bei Sollkonzentrationen der Betäubungsanlage von 90 bzw. 80 Vol. % CO2.
Sollkonzentration Betäubungsanlage
Höhenniveau auf dem eine Konzentration von durch-schnittlich über 80 Vol. % CO2 wieder verlassen wird
Zeitdauer bis zum Ereichen des Höhenniveaus aus der
Endpunktstellung * **
90 Vol. % CO2 (B90) 2,925 m 18,75 sec.
80 Vol. % CO2 (B80) 2,300 m 14,29 sec.
Differenz
0,625 m 4,46 sec.*Die Endpunktstellung der Betäubungsgondel, am tiefsten Punkt der Betäubungsgrube, liegt auf einem Höheniveau von 0,30 m.
**Geschwindigkeit der Gondelbewegung: aufwärts: 0,14 m/sec.
Abb. 14: Vergleichende Darstellung der unterschiedlichen Höhenniveaus mit einer durchschnittlichen Konzentration von über 80 Vol. % CO2, sowie der berechneten Zeitintervalle bis zum Erreichen der Niveaus bei einer B80 und B90.
2,00 m
1,00 m 3,00 m 4,00 m
Höhenniveau
Sollkonzentration 80 Vol. % CO2 (B80) Höhenniveau auf dem eine durchschn.
Konz. von 80 Vol. % CO2 erreicht wird Sollkonzentration 90 Vol. % CO2 (B90) Höhenniveau auf dem eine durchschn.
Konz. von 80 Vol. % CO2 erreicht wird
Nullpunktstellung (Zuführung der Schweine)
9,38 sec.
Gesamtzeitdifferenz : ca.8,4 sec.
errechnete Zeitdauer für die vorgegebene Wegstrecke
Sollkonzentration 90 Vol. % CO2
Höhenniveau auf dem eine durchschn.
Konz. von 90 Vol. % CO2 erreicht wird
Befunderhebung 59
Bei einer an der Betäubungsanlage eingestellten Sollkonzentration von 90 Vol. % CO2
(B90) werden 90 Vol. CO2 bereits auf einem Höhenniveau von 2,60 m erreicht ( blaue Linie c Abbildung 14). Dies entspricht einer Fahrtzeit der Betäubungsgondel aus der Nullpunktstellung von 7,5 Sekunden. Bei einer Sollkonzentration von 80 Vol. % CO2
(B80) hingegen werden 80 Vol. % durchschnittlich erst auf einem Höhenniveau von 2,30 m vom Grubenboden erreicht ( blaue Linie b Abbildung 14).
4.3. Messung der CO
2/O
2–Konzentrationen während des Betäubungsvorganges bei einer an der Betäubungsanlage eingestellten Sollkonzentration von 90 Vol. % CO
2(B90)
In den Abbildungen 15 – 19 sind die Verläufe der auf die Schweine einwirkenden Konzentrationen von Kohlendioxid und Sauerstoff während eines bzw. mehrerer vollständiger Betäubungszyklen dargestellt. Die Gasmessungen erfolgen dabei in Augenhöhe der Tiere über einen an der Betäubungsgondel mitgeführten Ansaugstutzen (siehe 3.5.). Aus den Abbildungen 15 und 16 wird ersichtlich, dass der zeitliche Verlauf der CO2/O2-Konzentrationen an allen sechs Schlachttagen sehr ähnlich ist. Allenfalls im Bereich der CO2-Anflutung am Beginn des Betäubungsvorganges lassen sich geringe Abweichungen im Kurvenverlauf erkennen.
0,00
29.03.1999 Vol.% CO2 19.04.1999 Vol.% CO2 20.04.1999 Vol.% CO2 07.07.1999 Vol.% CO2 09.08.1999 Vol.% CO2 11.08.1999 Vol.%CO2
29.03.99
Abb. 15: