Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng sản phẩm và tiêu thụ năng lượng của máy trộn thức ăn chăn nuôi kiểu nằm ngang

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thức ăn chăn ni chiếm phần lớn chi phí chăn nuôi (60 – 80%) Năm 2006, tỷ lệ sử dụng thức ăn công nghiệp ngành chăn nuôi Việt Nam 41,6%, thấp mức trung bình giới 48,2% đặc biệt thấp nước có ngành chăn ni phát triển Thụy Điển, Na Uy, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc với tỷ lệ sử dụng thức ăn công nghiệp 80% (Bộ NN & PTNT, 2007) Các doanh nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi vừa nhỏ chiếm 90% doanh nghiệp sản xuất thức ăn nay, đánh giá yếu doanh nghiệp quy mô lớn quản lý chất lượng cơng nghệ (Dự án 030/06VIE, 2010) Vì thế, để đạt kỳ vọng đó, nhân tố quan trọng phát triển công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, đặc biệt quy mô vừa nhỏ (2 – 5Tấn/h) với trang thiết bị đồng nhằm nâng cao chất lượng, giảm giá thành sản phẩm, có khâu cuối cùng-khâu trộn thức ăn quan trọng Trên giới có nhiều loại máy trộn thức ăn chăn nuôi nghiên cứu chế tạo, phần lớn tác giả tập trung nghiên cứu máy trộn cánh gạt, nằm ngang, làm việc gián đoạn liên tục, kiểu hai trục cánh trộn; việc nghiên cứu chưa tồn diện, chủ yếu mang tính chất thực nghiệm Việc xác định thơng số q trình trộn quy luật trộn gặp khó khăn nhiều yếu tố biến đổi ảnh hưởng đến động lực học máy trộn như: thơng số chế tạo, lý tính thành phần thức ăn, nguyên lý trộn số công nghệ khác Tại Việt Nam, máy trộn thức ăn chăn nuôi dây chuyền sản xuất nhập từ nước chế tạo theo kinh nghiệm với nhiều kiểu dáng, công suất khác nhau; Cho đến việc nghiên cứu lý thuyết tính tốn thực nghiệm cho máy trộn thức ăn chăn nuôi trục ngang kiểu cánh gạt (loại máy trộn sử dụng phổ biến sở chế biến thức ăn chăn nuôi quy mô vừa nhỏ) chưa nhà khoa học nước quan tâm nghiên cứu, thiết kế Đặc biệt tiêu độ đồng sản phẩm sau trộn, tiết kiệm chi phí lượng Các nghiên cứu cho thấy độ động sản phẩm thức ăn chăn ni sau trộn nhỏ 90 % độ tăng trọng vật nuôi giảm từ – 10 % [27],[28]; nhiên tăng độ đồng sản phẩm sau trộn mà không quan tâm đến chi phí lượng giá thành sản phẩm cao Trong giá thức ăn chăn nuôi công nghiệp Việt Nam cao khoảng 10-15% so với nước khác khu vực Thái Lan hay Trung Quốc (www.mard.gov.vn) Chi phí chăn nuôi cao nguyên nhân quan trọng dẫn tới khả cạnh tranh thấp ngành chăn nuôi Việt Nam (IAE, 2005) Vì lý trên, việc tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng số thông số đến chất lƣợng sản phẩm tiêu thụ lƣợng máy trộn thức ăn chăn nuôi kiểu nằm ngang” vấn đề cấp bách có ý nghĩa thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu, xác định số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau trộn tiêu thụ lượng riêng máy trộn, sở tìm thông số phù hợp nhằm tăng chất lượng sản phẩm sau trộn giảm tiêu thụ lượng riêng máy trộn 2.2 Mục tiêu cụ thể -Tính tốn chuẩn số đồng dạng nhằm thiết kế chế tạo mơ hình máy trộn thức ăn chăn ni trục ngang phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu chung; - Thực nghiệm xác định thông số ảnh hưởng đến độ đồng thức ăn chăn nuôi tiêu thụ lượng; - Xây dựng thông số phù hợp máy trộn mơ hình đáp ứng đồng thời hai tiêu: Độ đồng sản phẩm sau trộn >90 % giảm tiêu thụ lượng riêng; - Xác định dãy máy trộn thức ăn chăn nuôi với công suất khác sở máy trộn mơ hình; - Đánh giá thử nghiệm độ tin cậy máy thực Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Một số thơng số máy trộn bột khơ, kiểu nằm ngang: Góc nâng cánh trộn, đường kính cánh trộn, đường kính thùng trộn, bước vít, tốc độ vít trộn, thời gian trộn, khối lượng mẻ trộn, chi phí cơng suất ; -Tính chất vật liệu trộn 3.2.Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu máy trộn thức ăn chăn nuôi trục ngang, kiểu cánh gạt, làm việc gián đoạn với công suất cỡ vừa (2 Tấn/h) Việt Nam Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4.1 Ý nghĩa khoa học - Phát triển hướng ứng dụng lý thuyết mô hình đồng dạng cho máy trộn thức ăn chăn ni trục ngang trong: + Tính tốn thiết kế mơ hình thí nghiệm; + Xác định lực cản cánh máy trộn; + Xác định dãy máy trộn - Phát triển mơ hình tốn mơ tả quan hệ “vào – ra” máy trộn thức ăn chăn nuôi trục ngang dải công suất 2 Tấn/h 4.2 Ý nghĩa thực tiễn - Thiết kế máy trộn thức ăn chăn nuôi trục ngang dùng cho thực nghiệm, từ đề xuất dãy máy trộn công suất 25 Tấn/h cho quy mô sản xuất vừa theo hướng tăng độ đồng sau trộn tiết kiệm lượng Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra, lấy ý kiến chuyên gia, tập hợp thơng tin; - Phương pháp mơ hình, đồng dạng phép phân tích thứ nguyên; - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm CHƢƠNG TỔNGQUANVỀ TR NTH C NCH NNU I 1.1 Thực trạng ngành chăn nuôi giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình chăn ni giới 1.1.2 Tình hình chăn ni Việt Nam 1.1.3 Tình hình chế biến thức ăn chăn ni giới Việt Nam 1.1.3.1.Tình hình chế biến thức ăn chăn nuôi giới Hiện thức ăn gia cầm chiếm tỷ trọng cao nhất: 38%, tiếp thức ăn cho lợn: 32%; thức ăn cho bò sữa: 17%; cho bò thịt: 7%; thức ăn cho thuỷ sản đối tượng vật ni khác chiếm 6% Có khoảng 3.500 nhà máy thức ăn chăn nuôi công suất lớn giới đảm nhận sản xuất 80% sản lượng thức ăn chăn ni tồn cầu Thức ăn cơng nghiệp tiết kiệm 40 - 48% nguyên liệu so với thức ăn truyền thống Do nước đầu tư lớn loại hình chế biến 1.1.3.2 Chế biến thức ăn chăn nuôi Việt Nam Trong 10 năm trở lại đây, ngành chăn nuôi phát triển nhanh dẫn đến thúc đẩy ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp, nhiều doanh nghiệp nước đầu tư sản xuất thức ăn chăn nuôi với nhiều loại thiết bị, công nghệ đại công suất từ 30.000 – 200.000 tấn/năm Các dây chuyền có cơng suất từ 5.000 – 10.000 tấn/năm nhập khẩu, nước chế tạo Các doanh nghiệp lớn chiếm 65 % thị phần ngành sản xuất thức ăn chăn ni, có nhiều doanh nghiệp qui mô vừa nhỏ hoạt động lĩnh vực Sức ép đè nặng lên doanh nghiệp vừa nhỏ nước để trì khả cạnh tranh Nguyên nhân dẫn đến lực cạnh tranh thấp doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi vừa nhỏ thị trường thiết bị cũ công nghệ lạc hậu, chất lượng sản phẩm chưa cao Để đẩy mạnh tốc độ phát triển ngành chăn nuôi Việt Nam, cần phát triển quy mô sản xuất doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi vừa nhỏ theo hướng đầu tư thiết bị sản xuất đại với vốn đầu tư nhỏ, tiết kiệm chi phí lượng, đồng thời đảm bảo tỉ lệ dinh dưỡng thức ăn kg sản phẩm (độ đồng sản phẩm); hướng nghiên cứu mà đề tài quan tâm đến 1.2 Công nghệ thiết bị trộn dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi 1.2.1 Dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi 1.2.2 Thiết bị trộn dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi 1.2.2.1 Thiết bị trộn giới Trong chế biến thức ăn chăn ni trộn hỗn hợp khâu chế biến cuối có vai trò quan trọng chất lượng thức ăn chăn nuôi Các nghiên cứu gần ngành chăn nuôi cho thấy rằng: độ trộn hỗn hợp nhỏ 90% làm giảm mức tăng trọng gà lợn từ - 10% [27],[28] Công nghệ trộn chế biến thức ăn chăn nuôi thường chia làm công nghệ trộn thức ăn chăn nuôi phối hợp, công nghệ trộn bổ sung thêm liều lượng trộn trước công nghệ trộn thêm chất lỏng Hình thức trộn chia thành hai loại: trộn mẻ (gián đoạn) trộn liên tục Về nghiên cứu trình trộn thức ăn chăn ni, hầu hết tác giả giới thống đánh giá: hệ số biến thiên độ trộn đều  (CV) đảm bảo chất lượng trộn sau: - Thức ăn chăn nuôi hỗn hợp 10% (Hay độ trộn đều 90%); - Thức ăn đậm đặc 5% (Hay độ trộn đều 95%) Hãng Forberg, Nauy nghiên cứu thiết kế loại máy trộn ngang, cánh khuấy dạng xẻng (hay gọi tay trộn, trộn…) đảm bảo biến thiên độ trộn