Кормовая база

Требуемое качество гранул и брикетов определяется их плотностью, прочностью и крошимостью, которые зависят от влажности материала, гранулометрического или фракционного состава, температуры и давления прессования.

Исходная смесь  кормов для  уплотнения должна быть однородной не менее чем на 90 %. Количество непрессованной массы не должно превышать 6%, допустимый нагрев в процессе прессования не более 90 ^оС для гранул и 70 ^оС  для брикетов. Коэффициент перетирания резки в муку при брикетировании не должен превышать 20 %; потери каротина в процессе прессования – 5 %; потери продукта по массе – 1%.

Гранулометрический  состав корма при гранулировании или фракционный состав при брикетировании обусловлены назначением корма. Остальные факторы - влажность и температура - сообщаются корму при подготовке его к прессованию. Эту операцию называют кондиционированием материала.

Так, для нормального  протекания процесса гранулирования травяной муки или комбикормовых смесей оптимальное значение влажности составляет 15 - 16%, температуры 60...70°С. При этом достигаются наименьшие значения коэффициентов внешнего трения, покоя и движения, которые снижаются при увеличении давления. В данном случае под действием внешних сил при указанных влажности и температуре увеличивается пластическая деформация частиц, а выжимаемая влага играет роль смазки. Под действием пара при кондиционировании комбикормовая смесь увлажняется с 12 - 14 до 15 - 17 %, частицы измельчённого зерна приобретают определённую вязкость и пластичность, в процессе прессования масса нагревается до 75...90 °С, происходит частичная декстринизация крахмала зерна. Процесс гранулирования будет более эффективным при мелком измельчении, так как при этом коэффициенты трения меньше, чем  при крупном.

Наиболее благоприятные  условия для гранулирования комбикормов создаются при обработке их паром давлением 0,25 - 0,4 МПа (расход 0,4 - 0,5 кг на 1 кг корма). Допустима обработка паром с давлением 0,07 МПа, однако при этом производительность гранулятора и качество гранул снижаются.

Внутриклеточная влага при влажности массы свыше 16 % делает частицы упругими, и они хуже спрессовываются. Поэтому экспозиция увлажнения перед прессованием должна быть меньше времени проникновения влаги в материал, т. е. набухания частиц. Поверхностная влага способствует лучшему сближению частиц и их уплотнению, особенно при кондиционировании паром или при наличии устройств активного перераспределения увлажнителя.

Производительность  пресс-грануляторов зависит от степени  размола компонентов. Так, при уплотнении комбикорма со средним размолом (остаток на ситах: 3 мм – 5 - 10 %, 5 мм – нет) производительность на 10 - 15 % выше, чем при уплотнении комбикорма крупного размола.

Несколько иная основа получения брикетов из стебельных материалов, так как действие сил  молекулярного притяжения при крупном измельчении проявляется незначительно. Кормовая масса удерживается в брикете в основном за счёт сил механического сцепления как следствие переплетения частиц. При брикетировании стебельной массы с длиной частиц менее диаметра камеры (l < d) брикеты менее прочны, чем в случае l > d. Прочность брикетов зависит от продолжительности релаксации напряжении в зоне нагрузок. У бобовых, например, период релаксации меньше (23 с), чем у злаковых (27 с), что объясняет причину лучшего брикетирования бобовых трав. При нагреве брикетируемой массы до 70...80°C период релаксации уменьшается почти вдвое.

Для нормального  уплотнения кормов в гранулы или  брикеты необходимо равномерное  сжатие массы в фильерах и пресс-камерах (рис.5), что обусловливает определённую связь между показателем крошимости и их размерами. Этим объясняется трудность получения прочных гранул диаметром более 20 мм. Крошимость гранул и брикетов возрастает также по мере их охлаждения и зависит от способа кондиционирования.

Рис.5. Схема технологического процесса оборудования ОПК-2:

1 и 8 – шнековый и ленточный транспортёры; 2 – дозатор; 3 – накопительный бункер; 4 – вентилятор сортировки; 5 и 11-  циклоны сортировки и резки; 6 – смеситель; 7 – пресс; 9 – нория; 10 – транспортёр резки; 12 – вентилятор резки; 13 и 16 –сортировальные отборщики; 14 – охладительно-сортировальная колонка, 15 – вентилятор для охлаждения гранул и брикетов

При гранулировании травяная мука или комбикорм подаются шнековыми транспорёрами 1в накопительный бункер 3, откуда забираются дозатором 2 и направляются в смеситель 6, куда поступают вода или пар для кондиционирования. Травяная мука или соломенная резка забираются с помощью циклона 11 и вентилятора 12, подаются на транспортёр 10, а оттуда непосредственно в смеситель на кондиционирование. После кондиционирования отдельные виды корма или их смеси, приготовленные по заданной рецептуре, направляются в пресс 7 для получения гранул или брикетов. Обычно резка или кормосмеси с резкой брикетируются, а мука и комбикорм – гранулируются, для чего в прессе меняются прессующие узлы.

Полученные  гранулы или брикеты ленточным  транспортёром 8 и норией 9 движутся в охладительно-сортировальную колонку 14 жалюзийного типа, где охлаждаются потоком воздуха, создаваемым вентилятором 15, и сортируются. Неспрессованный корм и крошка через сортировальные отборщики 13 и 16 потоком воздуха, создаваемым вентилятором 4, направляются в циклон 5, а оттуда на повторное гранулирование в бункер-накопитель или на брикетирование в смеситель. Отсортированные гранулы или брикеты идут на складирование или непосредственно на скармливание.

Приготавливать  гранулы можно и окатыванием  мучнистых кормов в шарики при влажности массы 30 - 35 %. Однако широкого распространения этот способ не получил, так как компоненты должны быть тонкого размола, а полученные гранулы нужно сушить для снижения их влажности до 12 - 14 %, что усложняет технологический процесс.

При уплотнении смесей из плохо прессуемых компонентов (овса, ячменя, кукурузы) для придания гранулам и брикетам необходимой прочности добавляют жир, связующие вещества (СВ), например бентониты, мягкий фосфат и каолин, до 24 кг/т. Применение различных СВ позволяет получить прочные брикеты меньшей плотности (500 - 600 кг/м3), что даёт возможность скармливать их животным непосредственно без дополнительной подготовки.

В  качестве связующих веществ можно применять  органические углеводсодержащие вещества: мелассу, солёный гидрол, крахмал и другие. Экспериментально установлено, что применение связующих веществ на 20 - 40 % уменьшает крошимость гранул и брикетов и, как правило, повышает их кормовую ценность.

При уплотнении в брикеты травяной резки или  кормовых смесей, включающих измельчённые грубые корма в виде резки, влажность исходного продукта должна быть 12 - 3 %, а при подаче в камеру пресса  увеличена до 15 - 17 % за счёт поверхностного увлажнения продукта водой, раствором СВ или паром; на выходе из пресса влажность брикетов должна быть 14 - 15 %, температура     60... 70 °С. При этом брикеты после снятия нагрузки увеличиваются в объёме за счёт упругих деформаций. Процесс этот продолжается в основном в пределах  15 мин.

Содержание  питательных веществ, в частности каротина, после трёх месяцев хранения в брикетированной травяной резке на 11 % выше, чем в гранулах, и на 18% больше, чем в рассыпной резке. При увеличении сроков хранения свыше 5 месяцев потери каротина в брикетах и рассыпной резке возрастают и превышают потери в гранулах.

Для получения  требуемой прочности полнорационных гранул и брикетов влажность исходных прессуемых компонентов (в том числе и соломы) должна  быть  не   выше  14 - 15 %.  При  увеличении   доли  соломы  более 35 - 40 % следует применять соответствующие технологические приёмы, например кондиционирование смеси паром или введение связующих веществ (мелассы, гидрола, карбамида) в допустимых дозах. Плотность брикетов из бобовых трав (люцерны) можно регулировать добавлением измельчённой соломы влажностью 14 - 15% в количестве до 10 - 20 %.  При влажности свыше 17% брикеты при хранении портятся.

2.5. Основные понятия и зоотехнические требования в дозировании кормов

При приготовлении  кормовых смесей одним из важнейших  технологических процессов является дозирование, к которому предъявляют особые требования.

Дозирование – это процесс отмеривания материала с заданной точностью, т.е. с погрешностью, не выходящей за установленные требования.

Неточное дозирование  компонентов снижает кормовую и  биологическую питательную ценность кормовых смесей, а избыток дорогостоящих  компонентов приводит к удорожанию продукции и нарушению баланса питательных веществ, а в некоторых случаях – к заболеванию животных. Особо строгую точность предусматривают при дозировании белково-витаминных  и минеральных добавок, так как несоответствие норм их выдачи может привести даже к гибели животных.

Допустимые отклонения по массе при дозировании кормов для крупного рогатого скота, свиней и овец составляют: грубого корма, силоса, зелёной массы  ±10%; корнеплодов, плодов бахчевых культур ±15 %; комбикорма и концентрированных кормов ±5 %; кормовых дрожжей  ±2,5 %; минеральных добавок ±5 %.

В практике кормоприготовления применяют массовое (весовое) и объёмное дозирование, каждое из которых может быть порционным (дискретным) или непрерывным.

Для дискретного объёмного дозирования характерно периодическое повторение цикла выпуска дозы материала, как правило, в порционный смеситель. В большинстве случаев дозаторы данного типа применяются при подготовке влажных кормовых смесей, хотя известны варианты их использования и для дозирования ингредиентов комбикормов. Дозаторы этого типа просты по устройству, но далеко не всегда отвечают указанным требованиям.

Порционное  массовое дозирование основано на отмеривании дозы определённой массы. Дозирование по массе проводят различными методами и на весах различной конструкции, исходя из мощности предприятия, особенностей технологического процесса и ассортимента вырабатываемой продукции. Дозаторы такого типа дают высокую точность дозирования, их устройство не сложно, но множество операций, связанных с загрузкой, взвешиванием, догрузкой, выгрузкой сводят на нет все преимущества данного оборудования. Массовое дозирование не всегда даёт при требуемой точности необходимую производительность, поэтому очень часто применяют комбинированные весы, на которых первоначально производят грубое взвешивание, а затем досыпку. К недостаткам весовых дозаторов следует отнести также удары механизмов в процессе работы, большую занимаемую площадь, сложность обслуживания. По этой причине весовое дозирование не нашло широкого применения в условиях кормоцехов хозяйств, хотя на больших современных комбикормовых заводах дозированию по массе отдают предпочтение.

При порционном дозировании порцию смеси составляют из компонентов, которые в необходимых  количествах подготавливают или  одновременно при помощи индивидуальных дозаторов, или в одном дозаторе поочерёдно каждый компонент. Подготовленные компоненты поступают в сборные бункера или непосредственно в смеситель, который перемешивает полученную порцию смеси в течение определённого времени.

Для массового непрерывного дозирования пока не разработано точного  и надёжного оборудования.

При использовании  дозирования по массе компонентов  комбикормов следует учитывать следующие обстоятельства. Влажность наружного воздуха колеблется от 60 до 90 %. Поскольку приготовление комбикормов в хозяйствах  производится  в неотапливаемых помещениях, то равновесная влажность  зерновых  компонентов, следуя изменению влажности воздуха, может принимать  значения от 12 до 20 %. Относительное изменение сухого вещества в кормах может при этом достигать 10 %. Поэтому, если мы будем дозировать ингредиенты по массе даже с нулевой погрешностью, то животному сухого вещества будет доставаться то больше, то меньше. Это сводит на нет основное преимущество дозирования по массе – малую погрешность.

Объёмное непрерывное дозирование менее требовательно к состоянию компонентов и при использовании соответствующего оборудования позволяет приготавливать кормовые смеси с заданным качеством. В связи с этим его широко применяют в кормоцехах.

При непрерывном дозировании все компоненты подают одновременно непрерывными потоками в соотношениях, соответствующих рецептам комбикорма или составу смеси в смеситель, где происходит также непрерывное перемешивание. Для этих целей используют дозатор, представленный на рис.6.

Рис.6. Автоматический многокомпонентный  дозатор серии ДК:

1 – циферблатный указатель; 2 – люк для питателя; 3 – питатель; 4 – рычажная система;           5 – ковш весов; 6 – конечный выключатель; 7 – брезентовые рукава; 8 – днище; 9 – пневматический цилиндр управления секторными заслонками днища; 10 – электропневматический клапан; 11 – станина

Каждый отдельный  компонент в соответствии с заданным рецептом подаётся на весы 5 винтовыми питателями 3, которые имеют индивидуальный привод от скоростных электродвигателей. Питатели переключают для последовательной подачи компонентов с бункеров автоматически, после получения порции заданной массы. При этом в конце подачи каждой порции винтовой конвейер переключается на сниженное число оборотов для более осторожной досыпки. Взвешенная порция также автоматически выгружается с ковша весов в смеситель либо в приёмный накопительный бункер. После этого начинается новый цикл взвешивания.

2.6. Зоотехнические требования при смешивании кормов

Завершающей операцией  приготовления кормовых смесей является смешивание компонентов в специальных устройствах – смесителях порционного (рис.7) или непрерывного действия.