Способ и устройство трёхстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного сырья и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок Российский патент 2018 года по МПК A23K40/00 A23K10/30 A23K10/37 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к приготовлению кормовых добавок из собственного малоценного трудноизмельчаемого растительного сырья и пищевых отходов для использования в качестве высокопитательных кормовых добавок сельскохозяйственным животным в фермерских хозяйствах.

Известен способ для переработки растительных и пищевых продуктов животным с использованием специальных микробиологических добавок, который предусматривает в качестве источника ферментных препаратов, ввод в подготовленное сырье путем засева в смесь культур микроорганизмов, составленную из дрожжей - бактерий и грибов, вырабатывающих ферменты, которые обладают амилолетическими и целюлозалитическими свойствами. В результате получается влажная кормовая добавка - /углеводо-белковый концентрат (УБК)/, а затем она сушится и может быть использована при производстве требуемого корма. Длительность всего процесса биоферментации составляет не менее 14 часов.

Оборудование линии изготавливается / фирма ЗАО Биокомплес - http://biokomplekc/work/waste/2012; проспект firmy «Биокомплекс» M.VDNH, 2015g. WWW.Biokomleks.ru./.

Известно устройство для осуществления способа, включающее измельчитель-дезинтегратор, смеситель - горизонтальная емкость на пустотелой оси. Ось вращения емкости для смешивания состоит из двух консольных полуосей, соединенных нагревателем, выполненным в виде плоского пустотелого элемента, жестко закрепленного на полуосях, соединенных с нагревателем выхода источника давления и входом рециркуляционного воздухопровода, а контур емкости снабжен щеточной окантовкой, для его очистки.

Недостатком известных способа и устройства является необходимость введения дополнительных, дорогостоящих ферментных добавок (препаратов) в виде спор грибов и использование одностадийного измельчения и смешивания, что существенно усложняет технологию, удорожает производство и снижает однородность смешивания. В результате получается большая продолжительность и высокая энергоемкость выполнения всего процесса, низкое качество получаемого продукта, а производство ведет к ограничению использования такого вида добавок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ одностадийного измельчения и двухстадийного смешивания, включающий загрузку, двухстадийное измельчение, смешивание сырья, ферментацию и выгрузку. Процесс всего производства кормового белка осуществляется с использованием универсальной закваски Лескова на основе ферментации зерновых и растительных отходов, включая отруби, шелуху, лузгу или послеспиртовую барду, твердую дробину и другие продукты переработки зерна, а технологическое оборудование включает: накопительные бункеры, транспортер, дезинтегратор, насос для подачи горячей воды, первичный смеситель-ферментатор /установка УБК-2/, а далее горизонтальный двухвальный лопастной смеситель. Кроме того, при необходимости возможна дополнительная комплектация сушилкой с выгрузным шнеком, накопительной емкостью и фасовочным блоком для мешкотары.

Известно устройство для его осуществления, содержащее накопительный бункер, транспортер, измельчитель, биореактор и двухвальный горизонтальный смеситель. При этом измельчение осуществляют в молотковой дробилке с решетом и декой, а затем двухстадийное смешивание - первоночально в установке УБК-2, а затем в горизонтальном смесителе, при окончательном процессе ферментации продукта /проспект фирмы ООО НПА Агро Корм Инвест /http//www.zakvaska.ru/joom/ihdex.php?id=20&itemid=428&optin, 1999 г, оборудование выпускает НТЦ «Агроферммашпроект» (прототип).

Недостатком известных способа и устройства является отсутствие технических средств по приемке, загрузке и измельчению малоценного трудноизмельчаемого растительного сырья и отходов, а использование процесса биоферментации на первой стадии смешивания в горизонтальном лопастном смесителе не обеспечивает получение продукта заданного качества. При этом в зоне работы лопаток смесителя постоянно создается ударный импульс на каждую живую клетку микроорганизмов, а это приводит к ускоренному их отмиранию и способствует созданию до 50% заведомо очаговых зон, что ухудшает качество получаемого продукта. Продолжительность всего процесса биоферментации составляет от 8 до 14 часов. Кроме того, все оборудование имеет завышенную металлоемкость, энергоемкость и низкую надежность оборудования.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности, снижение времени биоферментации, металлоемкости, энергоемкости и эксплуатационных затрат на весь процесс при осуществлении одновременного ускоренного трехстадийного измельчения и смешивания малоценного растительного сырья и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе приготовления высокопитательных кормовых добавок, включающем загрузку, двухстадийное измельчение, смешивание сырья, ферментацию и выгрузку, согласно изобретению, рулоны из растительного сырья взвешивают при загрузке, режут на сегменты поперек волокон длиной не менее 240 мм и толщиной 90-150-220 мм, которые подают вертикальным транспортером на одновременное двухстадийное измельчение в турбо-инерционный измельчитель с расщеплением стеблей вдоль волокон сначала до величины, не превышающей 50 мм, а затем до 5 мм, измельченные фракции пневмопроводом подают через циклон-распледелитель на третью стадию измельчения до 0,05 мм в роторно-пульсационный аппарат с одновременной подачей в него воды, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья, для увлажнения его до 45-50% и получения однородного продукта, при работе аппарата по замкнутому циклу вода нагревается до 50°С и далее полученный продукт направляют в активный инокулятор на первую стадию смешивания в течение часа с продуктами зернопереработки, измельченными корнеклубнеплодами и пищевыми отходами, взятыми по 5% каждого из них, которые необходимы по рациону кормления для заданного вида животных, и одной третью требуемого биокатализатора, затем в двухвальный корытообразный смеситель добавляют 40% всех продуктов переработки и вводят вторую треть биокатализатора и воду для увлажнения до 55-60% для проведения второй стадии смешивания в течение 2 часов и третью стадию смешивания с добавленными 45% всех продуктов переработки и оставшейся третьей частью биокатализатора проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе смесителя-биореактора в течение 2-4 часов, с одновременным охлаждением ее до 30°С, при этом управление всем процессом осуществляют с использованием микропроцессора, работающего по заданной программе откорма требуемого вида животных, ведут постоянный автоматический контроль суточного привеса животных по тэреру, непрерывно регистрируют на видеокамеру в течение всего заданного цикла откорма от его начала до убоя.

Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для приготовления высокопитательных кормовых добавок, содержащее накопительный бункер, транспортер, измельчитель, биореактор и двухвальный горизонтальный смеситель, согласно изобретению, снабжено роторно-пульсационным аппаратом с подачей воды и шнековым питателем с большим диаметром на входе и меньшим на его выходе, измельчителем пищевых отходов с цилиндрическим корпусом, на вертикальной полуоси которого установлены ярусно два горизонтальных ножа, у которых рабочие плоскости выполнены в виде удлиненных прямоугольников с выгнутыми по сегменту поверхностями, толщиной не менее 4 мм с заточенными ребрами под углом не менее 45°, турбо-инерционным измельчителем с ножами сменного блендера, выполненными из горизонтальных прямоугольных пластин с удлиненными концами в виде треугольников толщиной не менее 3 мм, отогнутыми от горизонтали не более, чем на 30°, при этом в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя размещено не менее четырех Ш-образных прямоугольных бил и не менее четырех П-образных прямоугольных бил, инокулятор выполнен активным с регулированием частоты вращения его мешалки, биореактор выполнен в виде горизонтально-цилиндрического смесителя-биореактора, внутри его корпуса установлена пружина, выполненная в виде спиралеобразной прямоугольной ленты с заточенным верхним ребром очистки внутренней его поверхности, а на плоскости ленты на каждом ее шаге закреплено не менее четырех горизонтальных ковшей, выполненных в виде перевернутых трапеций, для активизации процесса смешивания и увеличения однородности смешивания до 98%.

В результате использования предложенных способа и устройства трехстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного сырья и пищевых отходов, для приготовления высокопитательных кормовых добавок обеспечивается возрастание в 2-3 раза скорости роста микроорганизмов в процессе гидролиза, а это позволяет сократить продолжительность всего процесса биоферментации, уменьшить количество оборудования, повысить его надежность, снизить металлоемкость и энергоемкость всей технологии.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема технологического процесса для приготовления высокопитательных кормовых добавок; на фиг. 2 - вид корпуса турбо-инерционного измельчителя по А-А со снятым бункером, а по Б-Б показан разрез его корпуса.

Способ и устройство трехстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного корма и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок заключается в том, что при загрузке проводят взвешивание рулонов, резку на сегменты поперек волокон, трехстадийное измельчение, трехстадийное смешивание сырья, добавку растительного корма, пищевых отходов и биокатализатора, ферментацию и выгрузку.

Устройство для трехстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного корма и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок выполнено в виде технологической линии, включающей резчик рулонов 1, который обеспечивает загрузку рулонированного корма на свое днище вилообразным устройством с гидравлическим приводом и контролем его веса, ножи гильотинного типа для отрезания поперек волокон сегментов от рулона, ленточный вертикальный транспортер 2, имеющий резиновую ленту с закрепленными на ней металлическими секторными битерами 3, и электродвигатель 4 для его привода. В линии также имеется бункер 5, который изготовлен в виде вертикального цилиндра, корпус турбо-инерционного измельчителя 6 выполнен в виде улиткообразного инерционного насоса с приводом от электродвигателя 7.

Для первой стадии измельчения отрезанных сегментов в корпусе турбо-инерционного измельчителя 6 установлено не менее двух ножей 8 сменного блендера, которые изготовлены из горизонтальных прямоугольных пластин толщиной не менее 3 мм с удлиненными закаленными концами, которые выполнены в виде треугольников с заточенными ребрами, при этом концы отогнуты от горизонтали не более, чем на 30°. Ножи 8 по центру имеют продолговатые отверстия для установки их сверху на металлическую круглую полуось 9 с лысками и цилиндрической проточкой и затем ножи 8 закрепляются болтом на верхнем концевике полуоси 9 через плоскую и пружинную шайбы, а нижний конец полуоси 9 имеет резьбу и ввертывается в торец вала приводного электродвигателя 7.

Для второй стадии измельчения в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя 6 установлен сплошной горизонтальный диск 10, который закрепляется на съемной полой ступице и через редуктор соединен с электродвигателем 7 для его привода. На поверхности диска 10 закреплены, не менее, чем четыре прямоугольные Ш-образные била 11, а не менее, чем четыре прямоугольные П-образные била 12 закреплены на внутренней поверхности крышки 13 корпуса турбо-инерционного измельчителя 6, которая выполнена с входным отверстием 14. Затем по технологическому процессу корпус турбо-измельчителя 6 соединяется пневмопроводом 15 с вихревым разгрузителем 16, который имеет центробежную вихрераспределительную турбину 17 и укомплектован выгрузным барабанным питателем 18. Далее на раме установлен электродвигателем 19 для привода роторно-пульсационного аппарата 20, который укомплектован загрузочным бункером 21 и имеется система подачи воды в аппарат. Кроме того, роторно-пульсационный аппарат 20 имеет шнековый питатель 22 с большим диаметром на входе и меньшим на его выходе и электродвигатель 23 для привода питателя. Барабанный питатель 18 обеспечивает плавную подачу измельченной листостебельной массы в бункер 21, из которого она подается питателем 22 в роторно-пульсационный аппарат 20.

Для третьей стадии измельчения полученного сырья, в водной среде, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья, для получения однородного продукта после двухстадийного измельчения используется роторно-пульсационный аппарат 20. Управление работой электродвигателей 19 и 23 осуществляет частотный регулятор, а использование трубопроводов с регулируемыми запорными вентилями., создает единую транспортную магистральную систему для получения жидкого продукта при работе роторно-пульсационного аппарата 20 одновременно с активным инокулятором 24 и в составе общей технологии.

Первую стадию смешивания в течение часа полученного до этого в роторно-пульсационном аппарате 20 продукта, с требуемым по рецепту для заданного вида животных с одной третью частью биокатализатора, осуществляют в активном инокуляторе 24, который имеет мешалку 25 с электродвигателем 26, барботер для подачи воздуха и компрессор при аэрации, а также рубашку для нагревания и охлаждения, при этом в инокулятор 24 также на первую стадию смешивания подается до 15% продуктов зернопереработки, измельченных корнеклубнеплодов и пищевых отходов, взятых по 5% каждого из них, требуемых по рациону кормления для заданного вида животных. Приготовленный продукт подается через две загрузочные горловины 27 в двухвальный корытообразный смеситель 28.

Вторая стадия смешивания в течение 1 до 2 часов осуществляется в смесителе 28 лопатками 29, куда подается ранее полученный продукт из активного инокулятора 24 и добавляется до 40% всех взятых продуктов переработки, а также вводится вторая треть биокатализатора с добавлением воды для увлажнения продукта до 55-60%. Вращение горизонтальных валов смесителя 28 осуществляется от электродвигателей 30 и 31, а для выгрузки полученной смеси продукта используется центральное выгрузное окно 32, выполненное в виде бомболюка с открывающими створками, которое имеет два регулируемых электродвигателя 33, Кроме того, для выдачи необходимой по технологическому процессу и заданной по норме кормления порции продукта в инокулятор 24 из смесителя 28 используется насос 34.

По технологии при выполнении второй и третьей стадий измельчения растительного корма одновременно осуществляют измельчение пищевых корнеклубнеплодов и пищевых отходов. Для этого используется измельчитель 35 с электродвигателем 36. Корпус измельчителя 35 выполнен в виде вертикального цилиндра с приваренными торцевыми фланцами, имеет бункер 37 с загрузочной горловиной 38, которая изготовлена в виде цилиндрического патрубка под 90° с торцевыми фланцами. Корпус измельчителя имеет выгрузную горловину 39. Измельчитель 35 внутри своего корпуса имеет вертикальную полуось 40, изготовленную из круглого металла, нижний конец которой проточен и имеет лыски для установки нижнего ножа 41 и резьбу для навинчивания гайки, а верхний конец полуоси также проточен и имеет лыски для установки верхнего ножа 42, кроме того на верхнем конце полуоси также нарезана резьба, которая ввинчивается в торец приводного вала электродвигателя 36 измельчителя 35. При этом ножи - нижний 41 и верхний 42 - изготовлены из плоской стали в виде прямоугольников с заточенными ребрами, но у нижнего ножа 41 прямоугольники выполнены выгнутыми по окружности сегмента. Толщина ножей не менее 4 мм, и они обеспечивают измельчение отходов до пастообразного состояния, а затем через выгрузную горловину 39 измельченные через загрузочные горловины 27 поступают в горизонтальный корытообразный смеситель 28, а заданная по рецепту порция сыпучих отходов зернопереработки из бункера 43 шнеком 44 с электродвигателем 45 подается в активный инокулятор 24 с мешалкой 25.

Кроме того, при выполнении второй стадии смешивания сыпучие компоненты отходов зернопереработки из бункера 43 шнеком 44 с электродвигателем 45 также подаются в активный инокулятор 24.

Третью стадию смешивания продукта, полученного в смесителе 28 с добавленными 45% всех продуктов переработки, и оставшуюся третью часть биокатализатора уже проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе 46 смесителя-биореактора 47 в течение 2-4 часов, с одновременным охлаждением смеси до 30°С. По торцам корпуса 46 смесителя-биореактора 47 установлены кольцевые камеры 48, соответственно, при подаче воздуха для подогрева и охлаждения смешиваемого продукта. Внутри корпуса 46 смесителя-биореактора 47 вращается в противоположную сторону пружина 49, которая выполнена в виде спиралеобразной прямоугольной ленты, при этом ее верхнее ребро используется для очистки внутренней поверхности корпуса 46, а на обратной плоскости спирали по ходу ее вращения на каждом шаге закреплено не менее, чем по четыре горизонтальных ковша 50, которые выполнены в виде перевернутых трапеций и служат для активизации ускорения послойного конвективного перемешивания. Биореактор 47 имеет загрузочную 51 и выгрузную - 52 горловины. Для привода корпуса 46 смесителя-биореактора 47 и привода пластинчатой пружины 49, соответственно, имеются электродвигатели 53 и 54. Высокопитательная кормовая добавка выгружается в кормораздатчик 55.

Управлением всем процессом осуществляют с использованием микропроцессора, работающего по заданной программе откорма требуемого вида животных, ведут постоянный автоматический контроль суточного привеса животных по тэреру с непрерывной регистрацией на видеокамере в течение всего заданного цикла откорма от его начала до убоя.

Способ осуществляется следующим образом.

В начале резчик рулонов 1 обеспечивает автоматическую загрузку рулонированного стебельчатого корма с контролем веса рулона. Рулоны из растительного сырья взвешивают при загрузке, режут на сегменты поперек волокон длиной не менее 240 мм и толщиной 90-150-220 мм и далее сегменты вертикальным транспортером 2 с секторными битерами 3 и электродвигателем 4 для его привода подают на одновременное двухстадийное измельчение в бункер 5 турбо-инерционного измельчителя 6 с электродвигателем 7.

Первая стадия измельчения осуществляется ножами сменного блендера 8, который установлен в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя 6 и закреплен на вертикальной полуоси 9, ввернутой в торец вала электродвигателя 7, при этом происходит активное расщепление стеблей вдоль волокон и измельчение длиной до 50 мм.

Вторая стадия измельчения до 5 мм обеспечивается за счет установленного также в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя 6 сплошного горизонтального диска 10, который закрепляется на съемной полой ступице и через редуктор соединен с электродвигателем 7 для его привода. На диске 10 установлено не менее четырех прямоугольных Ш-образных бил 11 и не менее четырех прямоугольных П-образных бил 12, которые закреплены на внутренней поверхности крышки 13 корпуса турбо-инерционного измельчителя 6, которая выполнена с входным отверстием 14.

Первая и вторая стадии измельчения проводятся одновременно.

Для выполнения дальнейшего технологического процесса корпус турбо-инерционного измельчителя 6 соединен пневмопроводом 15 с вихревым циклоном - разгрузителем 16, имеющим центробежную вихрераспределительную турбину 17, выгрузной барабанный питателеь 18.

При этом измельченные фракции пневмопроводом 15 подают через циклон-распледелитель 16 на третью стадию измельчения до 0,05 мм в роторно-пульсационный аппарат 20 с одновременной подачей в него воды, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья, для увлажнения его до 45-50% и получения однородного продукта, при работе аппарата по замкнутому циклу вода нагревается до 50°С. Также в составе оборудования на раме установлен электродвигатель 19 для привода роторно-пульсационного аппарата 20, который укомплектован загрузочным бункером 21. Кроме того, роторно-пульсационный аппарат 20 имеет шнековый питатель 22 с большим диаметром на входе и меньшим на его выходе и электродвигатель 23 для привода питателя 22. Барабанный питатель 18 обеспечивает плавную подачу измельченной листостебельной массы в бункер 21, из которого она подается питателем 22 в роторно-пульсационный аппарат 20.

Управление работой электродвигателей 19 и 23 осуществляют частотные регуляторы, а трубопроводы с регулируемыми запорными вентилями обеспечивают замкнутую систему, что позволяет при работе роторно-пульсационного аппарата 20 в замкнутом режиме обеспечить нагрев обрабатываемого продукта до 50°, и при этом создается единая транспортная магистральная система в составе общей технологии в водной среде, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья для получения однородного продукта.

Затем по технологии осуществляется трехстадийное смешивание. Первую стадию смешивания производят в активном инокуляторе 24 в течение часа с продуктами зернопереработки, измельченными корнеклубнеплодами и пищевыми отходами, взятыми по 5% каждого из них, которые необходимы по рациону кормления для заданного вида животных, и одной третью требуемого биокатализатора. Одновременно в активный инокулятор 24 подается вода, подогретая до 40°-60° для увлажнения продукта до 55-60%. Инокулятор 24, который имеет мешалку 25 с электродвигателем 26, барботер для подачи воздуха и компрессор при аэрации, а также рубашку для нагревания и охлаждения. Приготовленный продукт подается через две загрузочные горловины 27 в двухвальный корытообразный смеситель 28.

Затем для проведения второй стадии смешивания в течение от 1 до 2 часов в двухвальный корытообразный смеситель 28 с лопатками 29 подают ранее полученный продукт из активного инокулятора 24 и добавляют до 40% всех взятых продуктов переработки, а также вводят вторую треть биокатализатора с добавлением воды для увлажнения продукта до 55 - 60%. Вращение горизонтальных валов смесителя 28 осуществляется от электродвигателей 30 и 31, а для выгрузки полученной смеси продукта используется центральное выгрузное окно 32, выполненное в виде бомболюка с открывающими створками, которое имеет два регулируемых электродвигателя 33. Кроме того, для выдачи необходимой по технологическому процессу и заданной по норме кормления порции продукта в инокулятор 24 из смесителя 28 используется насос 34.

По технологии при выполнении второй и третьей стадий измельчения растительного корма одновременно осуществляют измельчение пищевых корнеклубнеплодов и пищевых отходов. Для этого используется измельчитель 35 с электродвигателем 36. Корпус измельчителя 35 выполнен в виде вертикального цилиндра с приваренными торцевыми фланцами, имеет бункер 37 с загрузочной горловиной 38, которая изготовлена в виде цилиндрического патрубка под 90°с торцевыми фланцами. Корпус измельчителя имеет выгрузную горловину 39. Измельчитель 35 внутри своего корпуса имеет вертикальную полуось 40, изготовленную из круглого металла, нижний конец которой проточен и имеет лыски для установки нижнего ножа 41 и резьбу для навинчивания гайки, а верхний конец полуоси также проточен и имеет лыски для установки верхнего ножа 42, кроме того, на верхнем конце полуоси также нарезана резьба, которая ввинчивается в торец приводного вала электродвигателя 36 измельчителя 35. При этом нижний 41 и верхний 42 ножи изготовлены из плоской стали в виде прямоугольников с заточенными ребрами, но у нижнего ножа 41 прямоугольники выполнены выгнутыми по окружности сегмента. Толщина ножей не менее 4 мм. Ножи обеспечивают измельчение отходов до пастообразного состояния. Через выгрузную горловину 39 измельченные продукты поступают в загрузочные горловины 27 горизонтального корытообразного смесителя 28, а заданная по рецепту порция сыпучих отходов зернопереработки из бункера 43 шнеком 44 с электродвигателем 45 подается в активный инокулятор 24 с мешалкой 25.

Третью стадию смешивания продукта, полученного в смесителе 28 с добавленными 45% всех продуктов переработки, и оставшейся третьей части биокатализатора уже проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе 46 смесителя-биореактора 47 в течение 2-4 часов, с одновременным охлаждением смеси до 30°С. По торцам корпуса 46 смесителя-биореактора 47 установлены кольцевые камеры 48 подачи воздуха одна для подогрева, вторая - для охлаждения смешиваемого продукта. Внутри корпуса 46 смесителя-биореактора 47 установлена пружина 49, которая вращается в противоположную сторону. Пружина 49 выполнена в виде спиралеобразной прямоугольной ленты, при этом ее верхнее ребро используется для очистки внутренней поверхности корпуса 46, а на обратной плоскости спирали по ходу ее вращения на каждом шаге закреплено не менее, чем по четыре горизонтальных ковша 50, которые выполнены в виде перевернутых трапеций и служат для активизации ускорения послойного конвективного перемешивания. Биореактор 47 имеет загрузочную 51 и выгрузную 52 горловины. Для привода корпуса 46 смесителя-биореактора 47 и привода пластинчатой пружины 49 имеются электродвигатели 53 и 54. Высокопитательная кормовая добавка выгружается в кормораздатчик 55 для раздачи животным.

Управление всем процессом осуществляют с использованием микропроцессора, работающего по заданной программе откорма требуемого вида животных, ведут постоянный автоматический контроль суточного привеса животных по тэреру с непрерывной регистрацией на видеокамере в течение всего заданного цикла откорма от его начала до убоя.

Пример способа измельчения и смешивания для приготовления высокопитательных кормовых добавок.

Для приготовления высокопитательных кормовых добавок осуществляют трехстадийное измельчение и смешивание малоценного растительного корма и пищевых отходов.

На резчике 1 рулонированного листостебельного корма при загрузке рулоны взвешивают, затем ножами гильятинного типа режут на сегменты поперек волокон длиной не менее 240 мм и толщиной 90-150-220 мм и вертикальным ленточным транспортером 2 с металлическими секторными битерами 3 подают их в цилиндрический бункер 5 турбо-инерционного измельчителя 6. Далее осуществляют одновременное двухстадийное измельчение брикетов в турбо-инерционном измельчителе 6.

На первой стадии измельчают сегменты до 50 мм с расщеплением стеблей вдоль волоков ножами блендера 8.

На второй стадии измельчают фракции, полученные на первой стадии, в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя 6 до 5 мм.

На третьей стадии осуществляют измельчение фракции, полученной от второй стадии, в роторно-пульсационном аппарате 20 в водной среде уже до 0,05 мм, при этом создана единая транспортная магистральная система в составе общей технологии в водной среде, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья для получения однородного продукта,

В это же время осуществляют измельчение пищевых отходов и корнеклубнеплодов в двухрядном ножевом измельчителе 42 до пастообразного состояния, полученную массу подают в активный инокулятор 24 или через выгрузную горловину 39 - в горизонтальный корытообразный смеситель 28.

Затем осуществляют одновременное трехстадийное смешивание малоценного растительного корма для приготовления высокопитательных добавок различным видам животных.

На первой стадии осуществляют смешивание в активном инокуляторе 24 в течении часа продуктов зернопереработки, измельченных корнеклубнеплодов и пищевых отходов, взятых по 5% каждого из них, то есть всего 15%, которые необходимы по рациону кормления для заданного вида животных и одной трети порции биокатализатора требуемого по рецепту и продукта полученного в роторно-пульсационном аппарате 20. Туда же подается подогретая вода 40°-60° для увлажнения продукта до 55-60%.

На второй стадии смешивание осуществляют в двухвальном корытообразном смесителе 28.

Третью стадию смешивания продукта, полученного в смесителе 28, с добавками проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе 46 смесителя-биореактора 47 в течение 2-4 часов, с доведением влажности смеси полученного продукта до 55-60% с одновременным ее охлаждением до 25°С.

Затем полученную полнорационную добавку выгружают из смесителя-биореактора 47 в кормораздатчик 55 и далее раздают животным.

В результате осуществления данной технологии происходит возрастание в 2-3 раза скорости роста активной микробной среды в процессе гидролиза, а это позволяет сократить длительность всего процесса ферментации с 8-14 часов до 4-7 часов и в целом уменьшить количество оборудования, повысить его надежность, снизить металлоемкость и энергоемкость использования всей технологии.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и может быть применена в фермерских хозяйствах. Осуществляют загрузку, двухстадийное измельчение, смешивание сырья, ферментацию и выгрузку готовой высокопитательной кормовой добавки. Рулоны из растительного сырья взвешивают при загрузке, режут на сегменты поперек волокон длиной не менее 240 мм и толщиной 90-150-220 мм. Подают их вертикальным транспортером на одновременное двухстадийное измельчение в турбо-инерционный измельчитель с расщеплением стеблей вдоль волокон сначала до величины, не превышающей 50 мм, а затем до 5 мм. Измельченные фракции пневмопроводом подают через циклон-распледелитель на третью стадию измельчения до 0,05 мм в роторно-пульсационный аппарат с одновременной подачей в него воды, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья, для увлажнения его до 45-50% и получения однородного продукта. При работе аппарата по замкнутому циклу воду нагревают до 50°С. Полученный продукт направляют в активный инокулятор на первую стадию смешивания в течение часа с продуктами зернопереработки, измельченными корнеклубнеплодами и пищевыми отходами, взятыми по 5% каждого из них, которые необходимы по рациону кормления для заданного вида животных, с одной третью требуемого биокатализатора. Затем в двухвальный корытообразный смеситель добавляют 40% всех продуктов переработки и вводят вторую треть биокатализатора и воду для увлажнения до 55-60% для проведения второй стадии смешивания в течение 2 часов. Третью стадию смешивания с добавленными 45% всех продуктов переработки и оставшейся третьей частью биокатализатора проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе смесителя-биореактора в течение 2-4 часов с одновременным охлаждением ее до 30°С. Управление процессом осуществляют с использованием микропроцессора, работающего по заданной программе откорма требуемого вида животных. Ведут постоянный автоматический контроль суточного привеса животных по тэреру, непрерывно регистрируют на видеокамеру в течение всего заданного цикла откорма от его начала до убоя. Используемое в способе устройство содержит накопительный бункер, транспортер, измельчитель, биореактор и двухвальный горизонтальный смеситель. Оно снабжено роторно-пульсационным аппаратом с подачей воды и шнековым питателем, измельчителем пищевых отходов с цилиндрическим корпусом, на вертикальной полуоси которого установлены ярусно два горизонтальных ножа. Рабочие плоскости ножей выполнены в виде прямоугольников с выгнутыми по сегменту поверхностями толщиной не менее 4 мм с заточенными ребрами под углом не менее 45°. Турбо-инерционный измельчитель оснащен ножами сменного блендера, выполненными из горизонтальных прямоугольных пластин с удлиненными концами в виде треугольников толщиной не менее 3 мм, отогнутыми от горизонтали не более чем на 30°. В улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя размещено не менее четырех Ш-образных прямоугольных бил и не менее четырех П-образных прямоугольных бил. Инокулятор выполнен активным с регулированием частоты вращения его мешалки. Биореактор выполнен в виде горизонтально-цилиндрического смесителя-биореактора. Внутри его корпуса установлена пружина, выполненная в виде спиралеобразной прямоугольной ленты с заточенным верхним ребром очистки внутренней его поверхности. На плоскости ленты на каждом ее шаге закреплено не менее четырех горизонтальных ковшей, выполненных в виде перевернутых трапеций для активизации процесса смешивания и увеличения однородности смешивания до 98%. Обеспечивается сокращение длительности процесса получения высокопитательных кормовых добавок из малоценного растительного сырья и пищевых отходов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ трехстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного корма и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок, включающий загрузку, двухстадийное измельчение, смешивание сырья, ферментацию и выгрузку, отличающийся тем, что рулоны из растительного сырья взвешивают при загрузке, режут на сегменты поперек волокон длиной не менее 240 мм и толщиной 90-150-220 мм, которые подают вертикальным транспортером на одновременное двухстадийное измельчение в турбо-инерционный измельчитель с расщеплением стеблей вдоль волокон сначала до величины, не превышающей 50 мм, а затем до 5 мм, измельченные фракции пневмопроводом подают через циклон-распледелитель на третью стадию измельчения до 0,05 мм в роторно-пульсационный аппарат с одновременной подачей в него воды, взятой по объему, равному весу грубостебельчатого сырья, для увлажнения его до 45-50% и получения однородного продукта, при работе аппарата по замкнутому циклу воду нагревают до 50°С и далее полученный продукт направляют в активный инокулятор на первую стадию смешивания в течение часа с продуктами зернопереработки, измельченными корнеклубнеплодами и пищевыми отходами, взятыми по 5% каждого из них, которые необходимы по рациону кормления для заданного вида животных, с одной третью требуемого биокатализатора, затем в двухвальный корытообразный смеситель добавляют 40% всех продуктов переработки и вводят вторую треть биокатализатора и воду для увлажнения до 55-60% для проведения второй стадии смешивания в течение 2 часов, третью стадию смешивания с добавленными 45% всех продуктов переработки и оставшейся третьей частью биокатализатора проводят в горизонтально-цилиндрическом корпусе смесителя-биореактора в течение 2-4 часов, с одновременным охлаждением ее до 30°С, при этом управление всем процессом осуществляют с использованием микропроцессора, работающего по заданной программе откорма требуемого вида животных, ведут постоянный автоматический контроль суточного привеса животных по тэреру, непрерывно регистрируют на видеокамеру в течение всего заданного цикла откорма от его начала до убоя.

2. Устройство для трехстадийного измельчения, смешивания малоценного растительного корма и пищевых отходов для приготовления высокопитательных кормовых добавок, содержащее накопительный бункер, транспортер, измельчитель, биореактор и двухвальный горизонтальный смеситель, отличающееся тем, что оно снабжено роторно-пульсационным аппаратом с подачей воды и шнековым питателем с большим диаметром на входе и меньшим на его выходе, измельчителем пищевых отходов с цилиндрическим корпусом, на вертикальной полуоси которого установлены ярусно два горизонтальных ножа, у которых рабочие плоскости выполнены в виде удлиненных прямоугольников с выгнутыми по сегменту поверхностями, толщиной не менее 4 мм с заточенными ребрами под углом не менее 45°, турбо-инерционным измельчителем с ножами сменного блендера, выполненными из горизонтальных прямоугольных пластин с удлиненными концами в виде треугольников толщиной не менее 3 мм, отогнутыми от горизонтали не более чем на 30°, при этом в улиткообразном корпусе турбо-инерционного измельчителя размещено не менее четырех Ш-образных прямоугольных бил и не менее четырех П-образных прямоугольных бил, инокулятор выполнен активным с регулированием частоты вращения его мешалки, биореактор выполнен в виде горизонтально-цилиндрического смесителя-биореактора, внутри его корпуса установлена пружина, выполненная в виде спиралеобразной прямоугольной ленты с заточенным верхним ребром очистки внутренней его поверхности, а на плоскости ленты на каждом ее шаге закреплено не менее четырех горизонтальных ковшей, выполненных в виде перевернутых трапеций для активизации процесса смешивания и увеличения однородности смешивания до 98%.