CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỨC ĂN GIA SÚC 1.1.1. Khái niệm - Thức ăn gia súc được chế biến từ những sản phẩm thực vật, động vật, khoáng vật mà gia súc có thể ăn được nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho chúng. Những chất dinh dưỡng chứa trong thức ăn phải ở trạng thái mà gia súc có thể hấp thụ và lợi dụng được để phù hợp với đặc tính sinh lý và cấu tạo bộ máy tiêu hóa của chúng. - Thức ăn gia súc được chia làm 2 loại: Thức ăn hỗn hợp. Thức ăn đậm đặc. 1.1.2. Đặc tính và tầm quan trọng của thức ăn gia súc - Việt Nam với số dân khoảng 89 triệu người, trong đó 30% sống ở thành thị, 70% sống ở nông thôn và phần lớn gắn liền với chăn nuôi. Chăn nuôi hộ gia đình chiếm 70%. Chăn nuôi theo hình thức trang trại chiếm 30%. - Cùng với sự phát triển của nền nông nghiệp hàng hóa, người chăn nuôi hiện nay càng thấy rõ tầm quan trọng của giống, thức ăn có chất lượng cao, ý thức được vấn đề vệ sinh phòng dịch trong chăn nuôi, hình thành vùng chăn nuôi tập trung, mang tính hàng hóa. Với tiềm năng về thức ăn lớn nhưng hiện nay việc sử dụng thức ăn công nghiệp chỉ chiếm khoảng 38 – 42 % và ước đạt 6 – 7 triệu tấn/năm. - Do nhu cầu về thực phẩm nói chung tăng nhanh (năm 2010: thịt lợn 33,6 kg/người/ năm), chất lượng thực phẩm ngày càng được coi trọng như thịt ngon, nạc nhiều, thịt sạch, không tồn dư
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỨC ĂN GIA SÚC
1.1.1. Khái niệm
- Thức ăn gia súc được chế biến từ những sản phẩm thực vật, động vật, khoáng vật mà gia
súc có thể ăn được nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho chúng. Những chất dinh dưỡng
chứa trong thức ăn phải ở trạng thái mà gia súc có thể hấp thụ và lợi dụng được để phù
hợp với đặc tính sinh lý và cấu tạo bộ máy tiêu hóa của chúng.
- Thức ăn gia súc được chia làm 2 loại:
Thức ăn hỗn hợp.
Thức ăn đậm đặc.
1.1.2. Đặc tính và tầm quan trọng của thức ăn gia súc
- Việt Nam với số dân khoảng 89 triệu người, trong đó 30% sống ở thành thị, 70% sống ở
nông thôn và phần lớn gắn liền với chăn nuôi.
Chăn nuôi hộ gia đình chiếm 70%.
Chăn nuôi theo hình thức trang trại chiếm 30%.
- Cùng với sự phát triển của nền nông nghiệp hàng hóa, người chăn nuôi hiện nay càng
thấy rõ tầm quan trọng của giống, thức ăn có chất lượng cao, ý thức được vấn đề vệ sinh
phòng dịch trong chăn nuôi, hình thành vùng chăn nuôi tập trung, mang tính hàng hóa.
Với tiềm năng về thức ăn lớn nhưng hiện nay việc sử dụng thức ăn công nghiệp chỉ
chiếm khoảng 38 – 42 % và ước đạt 6 – 7 triệu tấn/năm.
- Do nhu cầu về thực phẩm nói chung tăng nhanh (năm 2010: thịt lợn 33,6 kg/người/ năm),
chất lượng thực phẩm ngày càng được coi trọng như thịt ngon, nạc nhiều, thịt sạch,
không tồn dư kháng sinh, kim loại nặng hoặc hoocmôn sinh trưởng… Muốn cung cấp
đầy đủ thịt cho bữa ăn của nhân dân thì phải đẩy mạnh chăn nuôi, đưa chăn nuôi lên
thành ngành sản xuất chính và độc lập theo phương thức sản xuất lớn. Song song với việc
đẩy mạnh chăn nuôi phải chú trọng phát triển công nghiệp sản xuất thức ăn gia súc. Do
đó, muốn có được những biện pháp kỹ thuật tốt nhất để khai thác và chế biến thức ăn gia
súc, tạo nên những khẩu phần thức ăn cân đối thì chũng ta phải xác định tương quan giữa
các yếu tố dinh dưỡng quan trọng trong thức ăn với diều kiện sinh lý của từng loại gia
súc.
1.1.3. Phân loại thức ăn
Thức ăn chăn nuôi được chia làm 8 loại:
- Thức ăn thô xanh bao gồm:
Sản phẩm trông trọt: rơm lúa, cây ngô, dây lạc…
Mía và các sản phẩm của mía: bả mía, rỉ đường…
Cây cỏ: cây keo đậu, cỏ voi, bột lá sắn…
Rau, bèo.
- Thức ăn tinh bột – giàu năng lượng bao gồm sắn củ, ngô, khoai lang củ, cám gạo, mỡ
động vật…
- Thức ăn bổ sung protein nguồn gốc thực vật bao gồm đậu tương, dầu lạc khô, dầu vừng
khô, dầu dừa khô,…
- Thức ăn bổ sung protein nguồn gốc động vật bao gồm bột cá, bột tôm, bột thịt xương, bột
máu…
- Thức ăn bổ sung protein công nghiệp bao gồm axit amin công nghiệp và ure.
- Thức ăn bổ sung khoáng bao gồm:
Nguồn bổ sung Photpho.
Nguồn bổ sung Canxi.
Nguồn bổ sung Natri và Clo.
Nguồn bổ sung nguyên tố vi lượng.
- Thức ăn bổ sung vitamin gồm các premix vitamin.
- Các chất phụ gia gồm các chất khoáng khuẩn, chất chống oxy hóa, hương liệu, sắc tố,
enzym tiêu hóa…
Thức ăn hỗn hợp gồm 3 loại:
- Thức ăn tinh hỗn hợp: là hỗn hợp gồm thức ăn tinh và khoáng bổ sung. Trong thành phần
thức ăn tinh loại này có thể trộn thêm chế phẩm vitamin, nguyên tố vi lượng, chất kháng
sinh và chất khác.
- Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh: là thức ăn hỗn hợp thức ăn tinh, thức ăn thô cùng với muối
khoáng hoặc các chất khác có tác dụng nâng cao năng suất gia súc. Thức ăn hỗn hợp
hoàn chỉnh cung cấp đầy đủ dinh dưỡng mà gia súc cần thiết và các chất xelulo cần thiết
cho bộ máy tiêu hóa hoạt động bình thường.
- Thức ăn bổ sung protit, khoáng, vitamin: là hỗn hợp các loại thức ăn tinh giàu protein,
các loại vitamin, muối khoáng, nguyên tố vi lượng, chất kháng sinh…
1.2. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC
1.2.1. Một số quy trình kỹ thuật chế biến thức ăn
- Với các loại củ quả phải được rửa sạch đất bụi, thái lát phơi sấy, nghiền nhỏ và phối trộn.
- Các loại thức ăn thô như rau, cỏ rơm, các loại đậu, lá cây được băm nghiền nhỏ phối trộn
làm thức ăn hỗn hợp. Ngoài ra, có thể chế biến bằng phương pháp ngâm vôi, kiềm hóa
bằng xút… để làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng.
- Thức ăn dạng hạt thường được phân loại, tách các tạp chất phi dinh dưỡng, làm thô,
nghiền nhỏ, phối trộn, một số hạt cần được xay xát, nghiền nấu và phối trộn.
1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất thức ăn hỗn hợp
Đặc điểm công nghệ
- Dây chuyền công nghệ lựa chọn xếp theo chiều đứng nhằm lợi dụng tính tự chảy của
nguyên liệu.
- Dây chuyền công nghệ là tổ hợp của nhiều dây chuyền khác nhau, bao gồm:
Dây chuyền tiếp nhận và xử lý nguyên liệu thô.
Dây chuyền tiếp nhận và xử lý nguyên liệu mịn.
Dây chuyền định lượng và phối trộn.
Dây chuyền tạo viên và xử lý viên.
Dây chuyền cân và đóng bao thành phẩm.
Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ
- Dây chuyền tiếp nhận và xử lý nguyên liệu:
Tách kim loại và làm sạch tạp chất
Mục đích: Tách kim loại nhằm loại bỏ các mẫu kim loại lẫn trong nguyên liệu.
Sàng tạp chất nhằm tách các tạp chất như: rơm rạ, sạn, các tạp chất có hình dạng
sợi… để thu được nguyên liệu có cùng tính chất, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình tiếp theo.
Thiết bị: Dùng máy tách từ, máy sàng có lắp quạt gió.
Nghiền nguyên liệu:
Mục đích: Đối với nguyên liệu thô, kích thước lớn nên cần phá vỡ nguyên liệu,
làm cho nguyên liệu đạt kích thước theo yêu cầu, tăng khả năng trộn đều giữa các
cấu tử, làm cho chất dinh dưỡng phân bố đồng đều nhằm tăng hệ số tiêu háo cho
thức ăn. Nguyên liệu được nghiền mịn sẽ thuận lợi cho quá trình ép viên, làm cho
viên thức ăn có bề mặt nhẵn bóng, các cấu tử thành phần dễ liên kết với nhau.
Thiết bị: Dùng máy nghiền búa, máy nghiền kẹp hàm, máy nghiền nón, máy
nghiền bi, máy nghiền kiểu khí nén…
Quá trình nghiền đóng vai trò quan trọng trong công đoạn sản xuất vì nó ảnh
hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm và khả năng hấp thụ sản phẩm của vật nuôi.
- Dây chuyền định lượng và phối trộn:
Định lượng: Nhằm mục đích xác định mức độ, liều lượng các thành phần thức ăn, cho
từng loại hỗn hợp thức ăn theo tỷ lệ quy định đối với từng loại vật nuôi. Đặc biệt đối
với những thành phần thức ăn bổ sung chiếm tỷ lệ nhỏ (nhất là những nguyên tố vi
lượng) đòi hỏi độ chính xác cao, độ định mức phải thấp nếu quá mức quy định có thể
tác hại đến cơ thể vật nuôi.
Phối trộn: Nhằm khuấy trộn các thành phần thức ăn đã được định mức thành một hỗn
hợp đồng đều, đảm bảo cho vật nuôi ăn đủ tỷ lệ các thành phần đó trong hỗn hợp.
Thức ăn tổng hợp được trộn đều, bổ sung chất lượng, mùi vị cho nhau giữa các thành
phần tạo điều kiện cho súc vật ăn nhiều và đủ, tăng hệ số tiêu hóa nhờ đó tăng được
sản lượng chăn nuôi, giảm mức tiêu thụ thức ăn cho mỗi kg thịt tăng trọng.
Thiết bị: Dùng máy trộn nằm ngang, máy trộn đứng… có bộ phận trộn quay, thùng
chứa cố định; máy trộn làm việc gián đoạn, trộn theo mẻ.
- Dây chuyền tạo viên và xử lý viên:
Mục đích: Là làm chặt các hỗn hợp tăng khối lượng riêng và khối lượng thể tích, làm
giảm khả năng hút ẩm và oxy hóa trong không khí, giữ chất lượng dinh dưỡng. Nhờ
đó hỗn hợp thức ăn bảo quản được lâu, vận chuyển dễ dàng hơn, giảm được chi phí
vận chuyển và bảo quản.
Sử dụng thiết bị là máy ép viên: Nguyên liệu sau khi đảo trộn sẽ gia ẩm bằng hơi
nóng để tạo một độ ẩm thích hợp, sau đó nguyên liệu được đưa vào bộ phận tạo hạt,
hạt ra khỏi khoang ép có độ ẩm khảng 17 – 18% và nhiệt độ khoảng 60 – 80oC. Sau
đó, hạt được đưa đi làm nguội ở thiết bị làm nguội, hạt sau khi ra khỏi thiết bị làm
nguội có nhiệt độ bằng hoặc kém hơn nhiệt độ không khí khoảng 20oC và độ ẩm
không quá 14%, tiếp theo hạt được đưa qua máy bẻ viên để cắt thành những viên có
kích thước theo yêu cầu, thường thì có đường kính 3, 5, 8, 10, 12, 17, 19 mm.
Sản phẩm sau khi bẻ viên xong được đưa qua sàng phân loại, các hạt có kích thước
đạt yêu cầu sẽ được đi đóng bao; còn các bột mịn, hạt bể vụn được đưa về máy ép
viên lại nhằm giảm hao hụt cho quá trình sản xuất.
- Dây chuyền cân và đóng bao sản phẩm: Sản phẩm được đóng bao 25 kg/bao nhờ cân và
đóng bao tự động.
1.2.3. Nguồn ô nhiễm từ quá trình chế biến thức ăn gia súc
Bụi:
- Bụi phát sinh chủ yếu ở các công đoạn nghiền, vận chuyển, vô bao, đóng gói… Thành
phần bụi là thức ăn dạng bột, theo một số tài liệu cho thấy một mẫu bụi thu từ quá trình
vận chuyển thức ăn khô dạng bột bằng khí nén có db = 5 µm chiếm 0.6% khối lượng, db <
10 µm chiếm 1.4% khối lượng và db > 10 µm chiếm hầu hết thành phần bụi; tuy nhiên,
nồng độ bụi thải ra môi trường còn tùy thuộc vào hiện trạng công nghệ được trang bị.
- Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa phổi gây nên những
bệnh hô hấp: viêm phổi, khí thủng phổi, ung thư phổi… Đối với thực vật, bụi lắng trên lá
làm giảm khả năng quang hợp của cây, làm giảm sức sống và cản trở khả năng thụ phấn
của cây.
Mùi:
- Mùi của nguyên liệu: Mùi phát sinh từ nguyên liệu chưa chế biến nhưng lưu trữ không
tốt. Quá trình phát sinh mùi diễn ra rất nhanh do các enzym và các vi khuẩn nếu bảo quản
và lưu trữ không tốt rất dễ bị phân hủy sinh ra NH3, H2S,… gây nên mùi hôi. Ở nhiệt độ
6oC sẽ hình thành amin kép bay hơi cũng gây nên mùi hôi, độ hư hỏng của nguyên liệu
phụ thuộc vào điều kiện lưu trữ, thời gian lưu và nhiệt độ lưu.
- Mùi phát sinh trong quá trình chế biến:
Trong quá trình chế biến sẽ có mùi phát sinh ở hầu hết các công đoạn, tuy nhiên
nguồn phát sinh mùi lớn nhất là từ hệ thống hấp, sấy khô. Ở các hệ thống này có sử
dụng một lượng khí lớn để tách ẩm trong nguyên liệu. Dòng khí ra khỏi máy sấy có
nhiệt độ khoảng 95oC sẽ mang theo hơi nước và những chất gây mùi đặc trưng. Bằng
phương pháp sắc ký khí và quang phổ hấp thu, người ta đã phát hiện ra trong dòng
khí thải từ các máy sấy gồm: H2S, NH3, N(CH3)3, CS2,... Tuy nhiên, mùi này phụ
thuộc rất lớn vào độ tươi của nguyên liệu đưa vào sấy.
Một số tài liệu cho thấy nồng độ khí trong dây chuyền chế biến có thể rất cao, ví dụ
như H2S: 2,000 ppm, NH3: 1,000 ppm và các thông số về ngưỡng giới hạn H2S, NH3
lần lượt là 50 ppm, 10 ppm; ngưỡng nhận biết là H2S: 0.00021 ppm, NH3: 21.4 ppm.
Do đó, mùi khí thải là điều không thể tránh khỏi mặc dù có hệ thống xử lý mùi.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI
2.1.1. Phương pháp xử lý bụi khô
Buồng lắng bụi:
- Cấu tạo: là một không gian hình hộp, có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết
diện đường ống dẫn để hạt bụi có đủ thời gian rơi chạm xuống đáy dưới tác dụng của
trọng lực và bị giữ lại ở đó.
- Nguyên lý làm việc: Hạt bụi đi qua không gian rộng lớn và bị lắng đọng dưới tác dụng
của trọng lực.
- Áp dụng để lắng bụi có kích thước ≥ 70−75 μm.
Hình 2.1. Buồng lắng bụi
- Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản.
Không gây trở lực lớn.
Xử lý được khí thải có nhiệt độ cao.
- Nhược điểm:
Hiệu xuất xử lý thấp.
Chỉ xử lý được bụi có đường kính δ > 10 μm.
Khó vệ sinh.
Thiết bị lắng quán tính
- Nguyên lý: thay đổi hướng chuyển động dòng khí nột cách liên tục, lặp đi lặp lại bằng
nhiều loại vật cản có hình dáng khác nhau.
- Dòng khí đổi, do bụi có quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu và va dập vào
các vật cản → hạt bụi mất động năng và rơi xuống.
Hình 2.2. Thiết bị lắng quán tính
a - có vách ngăn, b - với chỗ quay khí nhẵn
c - có chóp mở rộng, d - nhập khí ngang hông
Hình 2.3. Thiết bị lá xách
1 - thân, 2 - mạng lưới
Cyclone
- Nguyên lý làm việc: dựa trên tác dụng của lực ly tâm. Trong vòng chuyển động xoáy ốc,
các hạt bụi chịu tác dụng bởi lực ly tâm → va chạm vào thân ống → mất động năng→ rơi
xuống dáy phễu.
- Thân của cyclone thường là hình trụ có đáy là chóp cụt.
- Ống khí vào được bố trí theo phương tiếp tuyến với cyclone.
Hình 2.4. Cyclone
- Ưu điểm:
Không có phần chuyển động.
Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 500℃).
Thu hồi bụi ở dạng khô.
Trở lực hầu như không đổi và không lớn lắm (250 – 1,500 N/m2).
Làm việc tốt ở áp suất cao.
Chế tạo đơn giản giá rẻ.
Hiệu quả không phụ thuộc vào sự thay đổi nồng độ.
- Nhược điểm:
Hiệu quả kém khi bụi có kích thước δ < 5 μm.
Không thể thu hồi bụi kết dính.
Thiết bị lọc bụi túi vải
- Nguyên lý làm việc: Quá trình giữ bụi trên lưới lọc diễn ra như sau: khi dòng khí mang
bụi đi qua lưới lọc, các hạt bụi tiếp cận với các sợi vật liệu lọc và tại đó xảy ra tác động
tương hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc là va đập quán tính và thu bắt tiếp xúc.
Hình 2.5. Thiết bị lọc túi vải
2.1.2. Phương pháp xử lý bụi ướt
- Nguyên lý:
Dòng khí bụi đi vào trong thiết bị và được rửa bằng chất lỏng. Các hạt bụi được tách
ra khỏi dòng khí nhờ vào sự va chạm với các giọt nước.
Chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị, còn dòng khí tiếp xúc với bề mặt này,
Các hạt bụi bị hút bởi màng này và tách ra khỏi dòng khí.
Dòng khí bụi được sục vào nước và bị chia ra thành các bọt khí. Các hạt bụi bị dính
ướt và loại ra khỏi khí.
- Ưu điểm:
Hiệu quả xử lý cao hơn.
Có thể thu hồi bụi có kích thước δ < 0,1 μm.
Có thể sử dụng ở nhiệt độ và độ ẩm cao.
Ít nguy cơ cháy nổ.
Cũng với bụi có thể xử lý hơi và khí.
- Nhược điểm:
Phải xử lý nước thải thu hồi cặn.
Bảo vệ chống ăn mòn thiết bị và đường ống bằng vật liệu chống ăn mòn khi khí có
- Phương trình Bernoulli cho mặt cắt 0-0 và mặt cắt 1-1 ta được:
- Chọn mặt cắt 0-0 là mặt cắt chuẩn,ta có:
P2 = 0 ; P3 = ΔPu = 2624.73 N/m2 ;
V2 = V3 = 20 m/s ; Z2 =0
∑ hf : tổng tổn áp lực trên đường đi từ mặt cắt 0-0 đến mặt cắt 1-1
Trong đó: h0, h1 là tổn thất dọc đường ống và ở co, van
- Tổn thất dọc đường ống:
Chế độ chảy rối
- Theo sổ tay quá trình thiết bị công nghệ và hóa chất tập 1, trang 378
h2=
l×λ×vl2
2×α×Dl×g
- Chọn ống có l = 10 (m) và ξ=0 . 2 (theo bảng II.15, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1, trang 381).
- Do chế độ chảy rối nên α = 1.- Do Regh < Re < Ren (theo bảng II.14, sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hóa chất tập 1,
trang 379).
nên
- Trở lực cục bộ đường ống:
Toàn bộ đường ống có 2 co 900 , một van một chiều và lưu lượng kế. Theo sổ tay quá trình thiết bị công nghệ và hóa chất tập 1, trang 382.
ε v :hệ số tổn thất tại van một chiều, ε v=1.3
ε c :hệ số tổn thất tại các co 900,ε c=1 .13
ε k : tổn thất tại lưu lượng kế, ε k=0 .15
ε h : tổn thất ra khỏi ống hút, ε h=1
Cột áp của quạt:
Áp suất : P = ρk×g×H = 1.031×9.81×367 = 3708.48 Pa
Chọn quạt:
Hãng sản xuất : TOMECO
Đường kính cánh: 650 mm
Loại : quạt ly tâm cao áp
Mã sản phẩm CF.8-09
Cỡ số 680-900
Kiểu: Nối trực tiếp, dây đai, nối trục thẳng
Công suất : 7.5-75 kw
Lưu lượng : 600-6000 m3/h
Áp suất : 10.000-21.500 Pa
3.2.2. Ống khói
- Lưu lượng khí ra: Qr = 2.02 (m3/s)- Đường kính ống khói: Chọn vận tốc tốc khí trong ống khói là v = 4 m/s
D=√ Qra
0 .785×v=√ 2 . 02
0 .785×40 . 8 m
- Chọn D = 0.8 m- Chiều cao ống khói:
Ta có ΔT =55−30=25o C Hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ khí thải và nhiệt độ khí
quyển Đây là nguồn nóng.
Chiều cao ống khói tối thiểu đảm bảo nồng độ trong khí quyển sát mặt đất bằng giới hạn cho
phép được xác định:
H=√ A×M ×F×m×nCcf −Cnen
×3√ NΔT×L
- Với: A = 200: hệ số phụ thuộc sự phân bố nhiệt độ theo chiều cao khí quyển, được chọn cho điều kiện khí tượng nguy hiểm, đối với phần lớn các địa phương ở Việt Nam
Ccf = 181 mg/m3: Tiêu chuẩn xả thải NH3
M = Gc = (293.86×28.99)/3600= 514(kg/s) : Tải lượng ô nhiễm
L = 7926 m3/h = 2.202 m3/s : Lưu lượng khí thải
N = 1: số nguồn thải
F = 1: Hệ số vô thứ nguyên tính đến vận tốc lắng chất ô nhiễm trong khí quyển.
Đối với chất ô nhiễm ở thể khí.
n, m: Các hệ số vô thứ nguyên tính đến điều kiện thoát khí thải từ cổ ống khói