Производство индивидуальных кормовых смесей. Оптимальный смеситель кормов для скота.

Смесь двух однокомпонентных кормов уже считается комбикормом. Однако современные комбикорма на самом деле представляют собой очень сложные соединения, которые состоят из нескольких однокомпонентных кормов и специально подобранных добавок, и тем самым индивидуально покрывают конкретные текущие потребности различных животных в питательных веществах. На сегодняшний день типичный комбикорм включает в себя в среднем от восьми до двенадцати однокомпонентных кормов и до 15 добавок. Наиболее важными в количественном отношении однокомпонентными кормами являются различные виды зерна, такие как пшеница, ячмень и кукуруза, за ними рапсовый и соевый шрот. Кормовые добавки — это минералы, витамины, аминокислоты, микроэлементы и ферменты.

Согласно текущим данным Немецкого крестьянского союза, в Германии на долю кормовых смесей приходится около 14 процентов кормов для сельскохозяйственных животных. 54 процента составляют основные корма и 32 процента — однокомпонентные корма. По данным Немецкой ассоциации производителей кормов для животных, в 2020 году в комбикормовой отрасли промышленности было произведено 24,1 млн тонн комбикормов, 9,8 млн тонн кормов для свиней, 6,9 млн тонн кормов для крупного рогатого скота и 6,4 млн тонн кормов для птицы.

В комбикормовой промышленности Германии преобладают малые и средние предприятия. В конце 2020 года отрасль насчитывала 287 производителей комбикормов, оборот которых составил 6,8 млрд евро. Основное внимание уделяется северу Германии. На юге страны спрос на комбикорма ниже ввиду меньшего поголовья скота.

Новый тренд – создание индивидуальных кормовых смесей

Несмотря на то, что в отрасли преобладают средние предприятия, рецептуры комбикормов постоянно совершенствуются с учетом данных научных разработок. При этом дифференциация проводится не только по видам, но и по назначению, стадии развития и производительности животных. Помимо этого важно учитывать различия пищеварительных систем и механизмов метаболизма, а также различия, касающиеся потребности в питательных веществах. В конце концов, корм должен нравиться животным на вкус и попадать из автоцистерны на силосный склад для однодневного использования, а затем к каждому отдельному животному без расслоения смеси. Поэтому нередко один производитель предлагает несколько сотен различных рецептур и составов комбикормов.

В отрасли разведения крупного рогатого скота существуют смеси, специально разработанные для телят, молодняка, молочных коров, откормочных быков и сухостойных коров (находящихся в фазе между двумя отелами). Например, к кормам для откормочных быков предъявляются следующие требования: высокий ежедневный прирост массы, высокая доля мышечного мяса, малое накопление жира, здоровый желудок крупного рогатого скота и малое количество потерь, вызванных заболеваниями. Однако основной корм обычно содержит слишком мало белка для быстрого наращивания мышечной массы. Кроме того, основной корм характеризуется низким содержанием минералов, витаминов и микроэлементов. Комбикорм для откормочных быков, разработанный в соответствии с этими потребностями, компенсирует эти недостатки.

Современные фермеры сначала проводят анализ основных кормов собственного производства. При этом вычисляется точное содержание в них питательных веществ (углеводов, жиров и белков), минералов (кальция, натрия, магния и т. д.) и микроэлементов (цинка, меди, йода и т. д.). Затем на основании характеристик основного корма подбирается точный состав комбикорма с учетом специфики конкретного фермерского хозяйства.

Несмотря на то, что анализ основных кормов изначально связан с затратами, в большинстве случаев они быстро окупаются, поскольку кормление с учетом специфики фермерского хозяйства делает работу животноводческой фермы экономически более выгодной. Поскольку все минералы и микроэлементы, включенные в состав комбикорма без необходимости, представляют собой источники затрат.

Гибкое, адаптированное производство кормов также обеспечивает адаптацию к экстремальным погодным условиям. Например, в летний период молочные коровы могут испытывать тепловые удары. Самочувствие животных ухудшается уже при температуре наружного воздуха 24 °C, они меньше едят и в конечном итоге дают меньше молока. Во время летней жары в корм для коров полезно добавлять карбонат натрия.

Точно выверенный состав комбикорма может даже способствовать защите окружающей среды. Обязательным условием получения высоких урожаев является регулярное удобрение сельскохозяйственных земель. Навозная жижа, в сущности, представляет собой хорошее удобрение, если он вносится правильно и умеренно. Однако правило «чем больше, тем лучше» действует не всегда. В некоторых случаях содержащиеся в нем фосфаты и азот загрязняют нашу питьевую воду. Молочным коровам требуется питание, содержащее достаточное количество фосфора. Дефицит фосфора приводит к снижению потребления корма, надоев молока и плодовитости. При избытке фосфора молочные коровы выделяют повышенное количество фосфатов. Поэтому разумно сбалансированный компонентный состав кормов также определяет качество навозная жижа, используемого в качестве удобрения, и помогает защитить как сельскохозяйственные угодья, так и грунтовые воды. Например, производитель кормов Agravis предлагает инструмент для расчета рациона «Phokus», который позволяет целенаправленно снизить содержание фосфора в кормах.

Требования к смесителям для кормов

При смешивании кормов решающее значение имеет равномерное распределение отдельных компонентов в смеси. Так как каждое отдельное животное получает лишь минимальную часть партии. В идеальном случае эта малая часть должна иметь одинаковый состав для каждого отдельного животного на ферме. То же самое относится к каждому отдельному рациону кормления, даже если некоторые микроэлементы были добавлены в него в крайне малых количествах. Смесители кормов должны равномерно распределять очень малые массовые доли компонентов в размолотом зерне. В кормовой отрасли требование к количественному соотношению компонентов определено как 1:10 000 – 1:100 000. В данном случае речь идет о требовании, и ни в коем случае не о критерии качества смешивания.

Корма — это массовый продукт, и производители кормов выпускают их с очень низким уровнем удельной прибыли. Еще одно требование в этом отношении состоит в том, чтобы время пребывания смесей в смесителе — даже на заводе — было минимальным. Нередко продолжительность цикла смешивания одной партии составляет всего четыре-шесть минут. В течение этого времени происходит загрузка смесителя всеми компонентами, присутствующими в рецептуре, смешивание, выгрузка и закрывание устройства выгрузки. Такой короткий цикл смешивания, характерный для смесителя объемом 12 м³, требует особых характеристик смесительной машины.

Слаженное взаимодействие таких факторов, как разработка рецептуры, поставка компонентов, взвешивание компонентов, гомогенизирующая способность смесителя и емкость последующих агрегатов требует чрезвычайно высокого уровня ноу-хау предприятия, эксплуатирующего оборудование для смешивания. В конечном итоге, энергетический баланс также должен быть правильным. Каждый агрегат, предназначенный для внутризаводской логистики сыпучих материалов и подготовки продукта, расходует электрическую энергию, подвергается износу и увеличивает стоимость комбикорма.

Выбор подходящего смесителя

Прецизионные смесители — будь то смесители с горизонтальным или вертикальным вращением смесительных элементов — отвечают критериям качества смешивания без каких-либо замечаний. Тем не менее они различаются по следующим критериям:

• времени смешивания;
• гибкости уровня заполнения;
• степени удаления остатков;
• возможности очистки / обеспечению доступа;
• время опорожнения и
• потребляемой мощности привода.  

Для того чтобы выбрать подходящую систему смешивания, необходимо сравнить требования к пространству, занимаемому смесителями, с учетом пространственных условий места установки. Наши смесители могут быть адаптированы к индивидуальным требованиям: от низкой конструкции в виде плоского смесителя до узкой конструкции, если пространство, предназначенное для установки оборудования, невелико. Кроме того, мы можем изготовить сосуды любой желаемой формы. Размер конструкции с шагом в 100 литров. В противном случае применяются критерии, приведенные в разделе "Требования к смесителю". Типичные размеры партий в комбикормовой промышленности Для комбикормовой промышленности размеры партий составляют от двух до шести тонн (примерно 4 - 12 м³), а для минеральных смесей - от одной до трех тонн (примерно 1 - 3 м³).

Специальное дозирование и гомогенное распределение жидкостей

Кормовые смеси также содержат различные жидкие добавки, такие как жир, вода, аминокислоты, меласса или витамины — ровно в том количестве, которое необходимо сельскохозяйственным животным. Помимо этого, существует необходимость в ограничении содержания пыли и улучшении вкуса.

Как правило, в порошкообразные корма добавляют лишь небольшое количество жидкости. Если необходимо использовать жидкие добавки, то важным критерием выбора является как можно более равномерное смачивание всех частиц смесителем.

В этой связи стоит отметить, что при добавлении небольшого количества жидкого вещества слегка увеличивается пористость массы, сыпучая масса становится более рыхлой и свободно текучей, объем смеси несколько увеличивается, содержание пыли уменьшается, а текучесть немного улучшается. Однако быстрое и равномерное смачивание массы, обладающей широким гранулометрическим составом, представляет собой непростую задачу.

Прецизионные смесители с вертикально установленными валами

Внутри цилиндрического смесительного резервуара вращается спиралеобразный смесительный элемент, имеющий опору и привод только вверху по центру. Материал для смешивания подается сверху, а разгрузка смесителя происходит снизу путем открывания выпускной заслонки, расположенной в одной плоскости с дном смесительной камеры. При этом речь идет о выпускной заслонке без «мертвых зон», которая открывается и закрывается внутри штуцера электропневматическим способом. Все детали, контактирующие с продуктом, так же, как и смесительный элемент, тщательно сварены и отшлифованы. На рычагах смесительного элемента, имеющих форму лопастей, расположена спиральная лента, которая здесь имеет вогнутое исполнение.

На выбор смесительный элемент может быть полностью нагреваемым, в этом случае вал смесительного элемента, лопасти и спиральная лента смесительного элемента будут иметь двойную оболочку. Термальная жидкость поддерживает необходимую температуру всего смесительного элемента. В качестве термальной жидкости могут использоваться пар, вода или термальное масло. Смесительный элемент создает общий поток, охватывающий весь объем камеры без «мертвых зон». Иногда возникает необходимость в проведении деагломерации или особенно эффективном распределении жидких добавок в порошке. В этих случаях применяются измельчительные элементы или ножи с большим усилием сдвига, которые частично высвобождают высокую плотность мощности в порошке. На рисунке ниже показан принцип движения потока. Таким образом, двухвальные смесители могут успешно применяться практически для всех типов продуктов. При этом не имеет значения, являются ли они гранулированными, пылеобразными, волокнистыми, сухими, влажными, пастообразными, жидкими, с хорошей или плохой текучестью. Смесительный элемент сконструирован таким образом, что примерно после четырех-пяти оборотов он перемещает все содержимое камеры один раз. Этот принцип движения потока также называется котловым потоком. Как правило, после нескольких оборотов наблюдается однородное распределение всех компонентов во всей смесительной камере; при этом говорят об идеальном качестве смешивания, которое на практике уже невозможно повысить.

Двухвальный смеситель, показанный ниже, занимает здесь особое положение. Он состоит из двух одновальных смесителей, вдвинутых один в другой. Смесительные элементы перемещают содержимое противоположных зон смесительных камер на большие расстояния в направлении центра. Двухвальные смесители примерно вдвое сокращают время смешивания и потребление энергии и являются оборудованием премиум-класса.

Минеральные смеси

Особой формой кормовых добавок являются так называемые минеральные смеси. Их добавляют в небольших пропорциях в комбикорм для сельскохозяйственных животных. Рецептуры разрабатываются с учетом потребностей крупного рогатого скота, свиней, лошадей и птицы. Минеральные смеси представляют собой смеси извести и активных ингредиентов, которые могут содержать железо, витамин С, кальций, цинк, йод, медь, селен, хром, фтор, калий, натрий, магний или фосфор. Поскольку они выступают в качестве малообъемных активных ингредиентов в комбикорме, они должны быть особенно однородными и легко распределяться. Чтобы сделать их малопыльными, иногда их инкапсулируют или агломерируют. Цель производства минеральных смесей также состоит в получении продукта высочайшего качества смешивания без комков и пыли.

Независимо от того, какой смеситель используется — одновальный или двухвальный — в любом случае всегда достигается идеальное качество смешения. Данные конструкции смесителей отличаются только требуемым временем смешивания и соответствующими потреблением энергии.

В отношении минимизации затраты энергии двухвальному смесителю нет альтернативы (за исключением смесителя KoneSlid^®): Он

• обеспечивает идеальное качество смешивания за короткое время;
• имеет особенно мягкий расход смеси при минимальных потреблении энергии
• имеет низкую и очень компактную конструкцию;
• может справляться с различными уровнями заполнения
• обеспечивает удобный доступ и имеет гигиеническое исполнение.
• подходит для всех типов сухих, влажных и взвешенных смесей;
• обеспечивает очень хорошее удаление остатков;
• может иметь несколько выпускных штуцеров на выбор;
• оснащен валом смесительного элемента, который имеет опору и привод только вверху.