2.1 Зоотехнические требования к операциям по приготовлению концентрированных кормов.

1. Очистка от земли, камней, семян сорных растений и соломистых примесей на зерноочистительных машинах и от металлических примесей на магнитных сепараторах.

Содержание минеральных примесей (песок) в комбикормах допускаются не более: 0,3% для телят молочного периода, поросят отъёмышей, цыплят; 0,5% для молодняка крупнорогатого и свиней; 0,7% для коров и овец.

Содержание металломагнитных примесей размеров до 2 мм с неострыми краями допускаются не более 30 мг на 1 кг корма.

Комбикорм содержащий металломагнитные примеси в количестве превышающем допустимую норму, не пригоден к скармливанию, т.к. может вызвать тяжёлые заболевания животных.

Использование процесса очистки вызвано ещё и следующими причинами:

- комбикорма хорошего качества можно получить из сырья нужных кондиций, очищенного от минеральных, органических и металлических примесей;

- плохо очищенное сырьё нарушает работу машин и оборудования: пыль, посторонние примеси, частицы задерживают истечение зерна из бункеров, а металлические предметы, попавшие в машины, выводят молотки и сита дробилок, ковши норий и витки шнеков из рабочего состояния.

Правильный выбор способа очистки исходных компонентов комбикормов позволяет повысить эффективность работы оборудования.

Для разделения смеси по геометрическим и аэродинамическим свойствам используем водушнорешётную машину.

Для отделения ферромагнитных примесей выбираем магнитные решётки, которые обладают большей степенью защиты, нежели колонки. При очень сильном потоке зерна и другого продукта, проходящего через решётку, металлические частицы не сносятся потоком, а благодаря сильному магнитному полю удерживаются в нижней (теневой) части магнитных стержней.

Для определения ферромагнитной примеси берут 1 кг зерна, рассыпают его на ровной поверхности (лучше на стекло) в несколько приёмов слоем не более 0,5 см. Подковообразным магнитом грузоподъёмностью не менее 12 кг проводят продольные и поперечные бороздки в зерне таким образом, чтобы ножки магнита проходили в толще зерна и не касались стекла. Затем процедуру эту повторяют. Собранные ферромагнитные примеси взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002. В одной тонне корма допускается до 50 г улавливаемых магнитом примесей.

Измельчение. Целью измельчения является достижение наиболее равномерного гранулометрического состава продукта. Гранулометрическая характеристика компонентов после измельчения влияет как на последующие процессы дозирования и смешивания, так и на эффективность усвоения корма организмом животного. Зоотехническое требование к подготовленному зерновому корму предусматривает три степени помола, которые характеризуются средним размером частиц: от 0,2 до 1 мм – мелкий помол; от 1 до 1,8 мм – средний и от 1,8 до 2,6 – крупный. Для коров рекомендуют крупный помол.

В зависимости от востребованной производительности, необходимой структуры частиц, а также современных тенденций развития отрасли на разных рынках в кормопроизводстве находят применение различные технологические решения систем измельчения.

Вальцовый станок используется для измельчения , если необходим равномерный гранулометрический состав. Широко применяется при производстве структурированного корма - продукта с точно заданными параметрами гранулометрии. Преимущества станка - низкие энергозатраты, отсутствие нагрева продукта и возможность достижения узкого спектра размера частиц.

Горизонтальная молотковая дробилка считается универсальным решением, применяется для измельчения сухих компонентов любого типа, особенно для тонкого измельчения при производстве кормов для домашних животных и рыб. Преимущества дробилки - универсальность, высокая производительность, простота конструкции. К недостаткам можно отнести высокое удельное энергопотребление, потребность в аспирации, широкий диапазон размера частиц, переизмельчение.

Вертикальная молотковая дробилка открыла новые горизонты для процесса измельчения.

Одна из особенностей её применения - отсутствие аспирации. Преимущества по сравнению с горизонтальной дробилкой - небольшое переизмельчение и усушка продукта, меньше удельное энергопотребление, малая установочная площадь, простота сервисного обслуживания, низкий уровень нагрузки.

В настоящее время существуют две основные концепции построения технологического процесса измельчения в комбикормовом производстве:

раздельное измельчение, при котором отдельные компоненты подвергаются размолу перед дозированием;

смешанное измельчение, при котором все компоненты, подлежащие измельчению, предварительно дозируются. Мелкие частицы смеси (например, мелкая фракция шротов и отрубей) могут быть отделены в просеивателе пред измельчением и направлены на смешивание, чтобы излишне не нагружать дробилку и не подвергать продукт переизмельчению.

Раздельное измельчение являлось ранее традиционной концепцией и до настоящего момента широко распространено на предприятиях комбикормовой отрасли России. Однако в настоящее время существуют уже достаточно примеров комплексной модернизации комбикормовых заводов, при которой технологический процесс был переведён на смешанный вид измельчения. Проекты нового строительства комбикормовых предприятий во всём мире в подавляющем большинстве также предусматривают системы смешанного измельчения.

Концепции раздельного и смешанного измельчения имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества раздельного измельчения: возможность измельчения компонентов в ночную смену при использовании более выгодных тарифов на электроэнергию и достижения различных гранулометрических характеристик для отдельных сырьевых компонентов; узел измельчения достаточно независим от узла смешивания и может эксплуатироваться с оптимальной эффективностью.

Недостатки данной концепции: сложность измельчения сырьевых компонентов с высокой долей клетчатки; большие инвестиционные затраты; необходимость иметь достаточно большое количество бункеров; различия в гранулометрических характеристиках отдельных компонентов, что может вести к рассортированию корма после смесителя.

Смешанное измельчение по сравнению с раздельным имеет следующие преимущества: сложные компоненты легче измельчаются в составе смеси; можно влиять на конечный гранулометрический состав смеси и добиться её оптимизации с получением равномерной структуры корма; низкие инвестиционные затраты, так как нет необходимости в большом количестве бункеров. Однако смешанное измельчение накладывает и некоторые ограничения. Например, невозможно получить желаемые гранулометрические характеристики для отдельных компонентов, и процесс смешивания находится в прямой зависимости от производительности процесса измельчения.

В последнее время широкое распространение в комбикормовой промышленности находит концепция ступенчатого измельчения. При разработке данной технологии в первую очередь уделялось внимание снижению удельных энергозатрат на процесс измельчения, повышению гибкости процесса и упрощению эксплуатации оборудования. В системах раздельного измельчения используют либо вальцовые станки, либо молотковые дробилки, в системах смешенного измельчения- исключительно молотковые дробилки. Ступенчатое измельчение предусматривает использование комбинации двух типов данного измельчающего оборудования рисунок 1.

Рисунок -1. Технологическая схема ступенчатого измельчения.

Одно из важнейших преимуществ ступенчатого измельчения - возможность точного достижения заданной гранулометрической характеристики продукта. Новая технология позволяет проводить измельчение как в вальцовом станке, так и в молотковой дробилке. Кроме того, вальцовый станок первой ступени процесса может быть скомбинирован с молотковой дробилкой второй ступени для обеспечения двойного измельчения с промежуточным просеиванием. Подобная линия измельчения характеризуется высокой гибкостью работы и способна обеспечить достижение любого заданного гранулометрического состава продукта после размола и соответственно наибольшей эффективности при скармливании кормов.

Опыт эксплуатации систем ступенчатого измельчения показывает, что данная концепция особенно эффективна при выработке рассыпных кормов для кур- несушек, где нужна заданная равномерная структура корма. Эффективное применение системы ступенчатого измельчения на комбикормовых заводах большой производительности, где в результате комбинации вальцового станка и молотковой дробилки с предварительным и промежуточным просеиванием можно достичь поистине впечатляющего снижения удельного энергопотребления в процессе измельчения. Например, технологическая линия ступенчатого измельчения производительностью 50 т/ч может, в зависимости от комплектации, иметь установленную мощность, составляющую 40-60% от мощности линии с горизонтальными молотковыми дробилками, имеющими мощные двигатели привода и вентиляторы (таблица 2.9). Такая экономия обоснована тем, что на молотковую дробилку второй ступени процесса поступает лишь небольшая доля продукта, требующего измельчения, таким образом производительность и мощность двигателя дробилки могут быть значительно снижены, при этом вальцовый станок первой ступени измельчения оснащается достаточно небольшими приводными двигателями.

При выборе оптимальной в технологическом и экономическом плане системы измельчения необходимо тщательно взвешивать все важные факторы. В зависимости от требований, предъявляемых к конечной продукции, выбор в пользу той или иной системы измельчения, её комплектация и дальнейшая эксплуатация могут сыграть решающую роль в успехе работы комбикормового предприятия и потребителей, использующих его продукцию.

Дозирование. По структуре технологического процесса дозаторы делятся на три основные группы:

- дозаторы непрерывного действия, создающие непрерывный и равномерный поток продукта;

- дозаторы непрерывно-циклического действия, создающие непрерывный и равномерный поток продукта, прерываемый для совершения машиной действия с отмеренным продуктом. Совокупность времени работы и времени остановки дозатора составляет повторяющийся технологический цикл;

- дозаторы периодического действия, отмеряющие продукт дискретными дозами. Дозы могут отмеряться одна за другой с равным временным интервалом или выдаваться по команде других узлов машины.

К дозирующим устройствам предъявляются следующие требования:

- регулировка расхода продукта в заданных пределах;

- точность и устойчивость питания в пределах допустимых отклонений. Допустимые отклонения для весовых дозаторов находятся в пределах 0,1-1%, для объёмных, при дозировании комбикормов и концентрированных кормов, составляют 2,5-5%. При этом необходимо учитывать соответствие конструкции дозатора физикомеханическим свойствам продукта, подлежащего дозированию;

- простота устройства, малая металло- и энергоёмкость;

- быстрота настройки и регулировки в зависимости от вида сыпучего материала и норм выдачи.

Оценку погрешности дозирования производят по серии контрольных проб ( не менее 20), взятых подряд через определённый интервал при установившемся режиме работы дозатора. В качестве оценки погрешности дозирования применяют среднее квадратическое отклонение величины дозы от её заданного значения.

Смешивание – это механический процесс, в котором частицы перемешиваемых материалов, при воздействии на них рабочих органов смесителей, изменяют своё положение в пространстве относительно друг друга.

Цель процесса – получить однородную по составу смесь.

Особенно важно равномерно распределить в массе кормосмеси компоненты, вводимые в небольших количествах и имеющие высокую кормовую ценность или биологическую активность: БВМД, премиксы, витамины, микроэлементы, лекарственные препараты и др.

Степень однородности кормовых смесей, допускаемая зоотехническими требованиями:

- для крупнорогатого скота 84-88%;

- комбикорма собственного производства 90-95%.

Для оценки качества смешивания смесь условно считают двухкомпонентной. Для этого один компонент считают контрольным, остальные объединяют во второй – условный. К контрольному компоненту предявляют следующие требования: сравнительная простота определения его содержания в пробе, небольшое количество в смеси. При этом считают, что если контрольный компонент распределён равномерно, то и все остальные распределены удовлетворительно.

Для определения коэффициента вариации контролируемого или контрольного компонента отбирают от 15 до 20 проб массой 5 г через равные промежутки времени при выгрузке готовой смеси смесителем неприрывного действия или из всего объёма смеси в порционном смесителе.

Расчёт производят по формулам:

Х= (1)

– концентрация контрольного компонента в пробах;

Х – среднеарифметическая концентрация контрольного компонента;

n - число отобранных проб.

Так как процесс носит вероятностный характер. Поэтому вычисляется среднее квадратичное отклонение от заданной концентрации компонента в смеси.

-х /(n-1) . (2)

Неоднородность смеси определяется выражением:

( /х) * 100%. (3)

Однородность смеси С связана с неоднородностью соотношением:

С= 100 - . (4)

Как показывает практика добиться идеального смешивания невозможно, так как в процессе смешивания происходит одновременно и сепарация.

Хранение исходных компонентов и комбикормов. Принципы, определяющие технологию хранения различных компонентов, в основном одинаковы. Они заключаются в создании условий, снижающих скорость химических реакций в хранящихся продуктах и препятствующих развитию в них микроорганизмов и вредителей зерновых запасов. Режимы, способы и возможные сроки хранения зависят от природы продукта – его химического состава, биохимических особенностей и физико-механических свойств. Выбор способа хранения и необходимых для этого технических средств зависит также от количества хранимого продукта.

Режимы и способы хранения зерновых масс основаны на их свойствах (влажности, засорённости), а также от взаимодействия этих свойств с окружающей средой ( хранилищем, атмосферой). При выборе режима хранения учитывают такие условия, как:

- климатические условия местности;

- типы зернохранилищ и их вместимость;

- технические возможности хозяйства по доведению зерна до кондиционных свойств по влажности – 12-14% и засорённости;

- экономическая целесообразность применения того или иного режима хранения.