Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở thiết kế chế tạo máy nghiền rơm rạ trong dây chuyền chế biến thức ăn viên cho gia súc, năng suất 800 1000 KG h

Vì vậy nghiên cứu, có ñược công nghệ và dây chuyền thiết bị ñồng bộ chế biến thức ăn dạng viên cho ñại gia súc làm việc ổn ñịnh, ñảm bảo chất lượng, phù hợp với ñiều kiện và quy mô chăn

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

- -

CHU VĂN THUẬN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH LÀM CƠ SỞ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN RƠM RẠ TRONG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN THỨC ĂN VIÊN CHO ðẠI GIA SÚC,

NĂNG SUẤT 800 – 1000 KG/H

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2014

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

- -

CHU VĂN THUẬN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH LÀM CƠ SỞ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN RƠM RẠ TRONG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN THỨC ĂN VIÊN CHO ðẠI GIA SÚC,

NĂNG SUẤT 800 – 1000 KG/H

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

MÃ SỐ: 60520103

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN NĂNG NHƯỢNG

HÀ NỘI - 2014

Trang 3

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng và bảo vệ một học vị nào Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận này ñều ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ

rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2014 Tác giả luận văn:

Chu Văn Thuận

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp cao học khoá 21 chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí, Trường ñại học nông nghiệp Hà Nội, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo trong trường Nhân dịp này tôi xin ñược bầy tỏ lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong trường

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia ñình và Tiến sĩ Nguyễn Năng Nhượng, người ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu này

Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Thanh Hải cùng tập thể các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị bảo quản - Khoa Cơ ñiện - Trường ñại học nông nghiệp Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ñạo, các bạn ñồng nghiệp của Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Tư vấn ñầu tư - Viện Cơ ñiện nông nghiệp

và Công nghệ sau thu hoạch ñã tạo ñiều kiên cho tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện ñề tài

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2014 Tác giả luận văn:

Chu Văn Thuận

Trang 5

MỤC LỤC

Lời cam ñoan……… …….… ….…… i

Lời cảm ơn ……… ii

Mục lục ……… iii

Danh mục viết tắt ……… v

Danh mục bảng ……….… vi

Danh mục hình ……….…… ix

ðẶT VẤN ðỀ:……… 1

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU……… 3

1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG RƠM RẠ TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 3

1.1.1 Khái quát tình hình sử dụng rơm rạ trong nước 3

1.1.2 Khái quát tình hình sử dụng rơm rạ trên thế giới 6

1.2 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI ðẠI GIA SÚC VÀ CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHO ðẠI GIA SÚC Ở VIỆT NĂM VÀ THẾ GIỚI 6

1.2.1 Khái quát tình hình chăn nuôi và chế biến thức ăn chăn nuôi cho ñại gia súc ở Việt nam 6

1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn chăn nuôi và nhu cầu khác trên thế giới 18

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÁY NGHIỀN RƠM, RẠ TRONG CHĂN NUÔI ðẠI GIA SÚC 20

1.3.1 Các nguyên lý băm, nghiền rơm, rạ 20

1.3.2 Máy băm rơm, rạ 21

1.3.3 Máy nghiền rơm, rạ 27

CHƯƠNG II: MỤC TIÊU, ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………32

2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 32

2.2 ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: 32

Trang 6

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 34

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 35

2.5 THIẾT BỊ ðO LƯỜNG CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 39

CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, XÁC ðỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH CỦA MÁY NGHIỀN RƠM, RẠ……….41

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH NGHIỀN 41

3.2 TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH CHO MÁY NGHIỀN 42

3.3 LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 46

3.3.1 Băng tải cấp liệu 46

3.3.2 Lựa chọn quạt hút và tính toán cyclon 47

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM………50

4.1 THIẾT KẾ MÁY NGHIÊN CỨU 50

4.2 KHẢO NGHIỆM MÁY NGHIỀN 52

4.2.1 Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm 52

4.2.2 Kết quả thí nghiệm 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……….84

A KẾT LUẬN: 84

B KIẾN NGHỊ: 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 85

Trang 7

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Chữ viết tắt Nghĩa ñầy ñủ

CBTACN Chế biến thức ăn chăn nuôi

TACN Thức ăn chăn nuôi

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Sản lượng lúa và rơm rạ (tạm tính) phân theo ñịa phương 3

Bảng 1.2 Hệ số ma sát của rơm khô với rơm và thép 5

Bảng 1.3 Hệ số ma sát của rơm tươi với rơm và thép 5

Bảng 1.4 Thành phần hoá học của rơm theo % chất khô 5

Bảng 1.5 Số lượng gia súc lớn (ñại gia súc) qua các năm 7

Bảng 1.7 Số lượng trâu phân theo vùng* 8

Bảng 1.8 Giá trị dinh dưỡng của một số phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam 9

Bảng 2.1 Thiết vị ño lường chủ yếu sử dụng trong nghiên cứu 40

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của hệ thống nghiền rơm rạ nghiên cứu 49

Bảng 4.1 Lưu lượng gió trung bình ñi qua cửa máy nghiền: 53

Bảng 4.2 Lưu lượng gió trung bình ñi qua cửa máy nghiền: 54

Bảng 4.4a Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 4.134,2 m3/h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ8 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 55

Bảng 4.4b Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 3.516,5 m3/h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ8 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 56

Bảng 4.4c Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 2.993,7 m3/h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ8 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 56

Bảng 4.4d Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 2.043,4 m3/h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ8 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 57

Bảng 4.5 Phương trình biểu thị mối quan hệ giữa lượng cấp liệu và công suất tiêu thụ N và chi phí năng lượng riêng Ne 58

Trang 9

Trang 10

Bảng 4.10c Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 2.993,7 m3 /h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ16 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 73

Bảng 4.10d Ảnh hưởng của lưu lượng gió V = 2.043,4 m3 /h, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ16 ñến công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riêng 73

Bảng 4.12 Kết quả thí nghiệm nghiền thân cây ngô với sàng nghiền lỗ Φ12mm 80

Bảng 4.13 Kết quả thí nghiệm nghiền thân cây ngô với sàng nghiền lỗ Φ16mm 80

Trang 11

DANH MỤC BẢNG

Hình 1.1 Một số hình ảnh về ñốt rơm rạ gây ô nhiễm môi trường và

cản trở giao thông 4

Hình 1.2 Máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất nhỏ 16

Hình 1.3 Máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất trung bình 16

Hình 1.4 Mẫu máy băm rơm cỏ (ðề tài KC 07.10/06-10 ) 17

Hình 1.5 Máy băm cỏ (CT1, CT2, CT5) 17

Hình 1.6 Sơ ñồ dây chuyền chế biến thức ăn viên cho bò từ rơm rạ - Scotland 19

Hình 1.7 Các bộ phận băm, nghiền nguyên liệu thức ăn chăn nuôi dạng thô với các cách nạp liệu khác nhau 20

Hình 1.8 Máy băm rơm - cỏ khô dạng trống 22

Hình 1.9 Sơ ñồ nguyên lý máy dạng trống 23

Hình 1.10 Máy băm rơm - cỏ khô dạng ñĩa (Renn-Canada) 24

Hình 1.11 Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện tròn) 24

Hình 1.12 Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện vuông) 25

Hình 1.13 Máy băm rơm - cỏ khô dạng thùng quay kết hợp ñĩa lệch tâm 26

Hình 1.14 Máy băm rơm - cỏ khô dạng liên hoàn 27

Hình 1.15 Máy nghiền rơm rạ dạng kiện vuông – Anh 28

Hình 1.16 Máy nghiền rơm rạ tự hút nguyên liệu – Anh 28

Hình 1.17 Họ máy nghiền thức ăn chăn nuôi dạng thô model РГФ – Bungari 29

Hình 1.18 Họ máy nghiền thức ăn chăn nuôi dạng thô model ФY – Bungari 29

Hình 1.19 Máy nghiền Model SG-65*27 – Trung Quốc 30

Hình 2.1 Sơ ñồ nguyên lý, cấu tạo máy nghiền rơm nghiên cứu 33

Trang 12

Hình 2.2 Cửa máy nghiền Hình 2.3 Le gió 36

Hình 3.1 ðồ thị biểu thị quy luật ảnh hưởng của vận tốc ñầu búa ñến năng suất,công suất tiêu thụ và chi phí năng lượng riềng của máy nghiền 41

Hình 3.2 Sơ ñồ làm việc của búa trong buồng nghiền 44

Hình 3.3 Kích thước cơ bản của xyclon 48

Hình 4.1 Bản vẽ lắp cụm buồng nghiền của máy nghiền rơm rạ 50

Hình 4.2 Bản vẽ lắp cụm Roto nghiền 50

Hình 4.3 Mẫu máy nghiền nghiên cứu 51

Hình 4.4 Hệ thống nghiền rơm rạ 52

Hình 4.5 Lưu lượng gió thông qua máy nghiền 54

Hình 4.6 ðồ thị ảnh hưởng của lưu lượng gió, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ 8 ñến chi phí năng lượng riêng 61

Hình 4.7 ðồ thị ảnh hưởng của lưu lượng gió, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ 10 ñến chi phí năng lượng riêng 66

Hình 4.8 ðồ thị ảnh hưởng của lưu lượng gió, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ12 ñến chi phí năng lượng riêng 71

Hình 4.9 ðồ thị ảnh hưởng của lưu lượng gió, lượng cấp liệu và ñường kính lỗ sàng Φ16 ñến chi phí năng lượng riêng 76

Hình 4.10 Quy trình công nghệ nghiền nhở rơm rạ 82

Trang 13

ðẶT VẤN ðỀ

Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có diện tích trồng lúa cả nước khoảng 7,4 triệu ha và diện tích trồng ngô khoảng 1,12 triệu ha, với sản lượng gần 43,7 triệu tấn thóc và 4,8 triệu tấn ngô và thải ra trên 48 triệu tần rơm, rạ và trên 11 tấn thân, lõi cây ngô Một lượng rất lớn thân cây lạc, khoai lang v.v cũng ñược thải ra Trước ñây, nông dân tận dụng hết nguồn phế thải này ñể làm nhà, dùng ñể ñun nấu,… nay những nhu cầu ấy không còn nhiều Do ñó, khi thu hoạch lúa vào mùa mưa lượng rơm rạ không ñược thu gom dẫn ñến ô nhiễm môi trường, làm tắc kênh mương và sông ngòi Khi thu hoạch vào mùa khô ña

số nông dân ñốt rơm rạ tại ñồng ruộng gây lãng phí nguồn nguyên liệu rất lớn

có thể sử dụng thức ăn chăn nuôi và tạo ra một lượng khói lớn không những gây nhiễm môi trường, ảnh hưởng ñến sức khỏe người dân, mà còn là nguyên nhân gây tai nạn giao thông do bị hạn chế tầm nhìn

Trên thế giới, nhất là ở các nước công nghiệp phát triển, các nước vùng ôn ñới, nơi có mùa ñông lạnh và kéo dài từ lâu ñã sử dụng rơm, rạ, thân cây ngô khô, lõi ngô v.v làm thức ăn cho chăn nuôi ñại gia súc có hiệu quả Họ ñã nghiên cứu chế tạo ra nhiều dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi ñồng bộ và các thiết bị ở các quy mô khác nhau, phục vụ cho nhiều ñối tượng Các máy và thiết bị làm việc ổn ñịnh, thức ăn TMR (Total Mix Ration) và dạng viên sản xuất ra có chất lượng cao, ñáp ứng ñược yêu cầu ña dạng của ngành chăn nuôi ñại gia súc Tuy nhiên các máy và thiết bị thường có giá thành rất cao, chưa phù hợp với khả năng tài chính của nhiều cơ sở ở Việt nam

Thực tế cho thấy, thức ăn thô và thức ăn xanh có vai trò quan trọng và quyết ñịnh ñến kết quả chăn nuôi và hiệu quả kinh tế trong vấn ñề phát triển chăn nuôi gia súc nhai lại Song số lượng và chất lượng thức ăn thô xanh hiện nay chưa ñáp ứng ñược nhu cầu phát triển chăn nuôi ñại gia súc ở nước ta trong những năm trước mắt cũng như lâu dài, nếu chúng ta không có biện pháp cải tiến, phát triển nguồn thức ăn thô xanh cung như sử dụng các phế phụ phẩm trong sản

Trang 14

xuất nông nghiệp và công nghệ chế biến thích hợp Trước yêu cầu phát triển nhanh ñàn trâu, bò, nhất là ñàn bò sữa, việc tận thu rơm rạ và các phế phụ phẩm khác trong sản xuất nông nghiệp làm thức ăn cho trâu, bò là cấp thiết Trước nhu cầu thực tế ñó, thời gian qua ñã có những công trình nghiên cứu và ñưa ra giải pháp chế biến và bảo quản rơm, rạ ñể nâng cao giá trị dinh dưỡng làm thức

ăn chăn nuôi ñại gia súc Những phương pháp ñó phần nào ñã nâng cao ñược hiệu quả sử dụng rơm rạ trong chăn nuôi Tuy nhiên các phương pháp xử lý mới mang tính sơ chế ban ñầu, không thuận tiện trong thực hiện, do vậy chưa ñược

sử dụng rộng rãi Vấn ñề cần quan tâm giải quyết là chế biến thức ăn quy mô tập trung, công nghiệp cho ñại gia súc Thực tế, do có nhiều ưu ñiểm, thức ăn chăn nuôi dạng viên ñang ngày một chiếm ưu thế, nhất là cho ñại gia súc Thức

ăn chăn nuôi dạng viên càng tiện dụng hơn ñối với chăn nuôi tập chung, nhất là quy mô công nghiệp Ở Việt Nam thức ăn viên cho chăn nuôi ñại gia súc hiện còn chiếm rất ít, có thể nói là hầu như chưa có Vì vậy nghiên cứu, có ñược công nghệ và dây chuyền thiết bị ñồng bộ chế biến thức ăn dạng viên cho ñại gia súc làm việc ổn ñịnh, ñảm bảo chất lượng, phù hợp với ñiều kiện và quy mô chăn nuôi trang trại ở Việt Nam ñang là ñòi hỏi cấp thiết của thực tiễn hiện tại cũng như tương lai

Trong chế biến thức ăn cho ñại gia súc dạng viên, nghiền nhỏ nguyên liệu rơm, rạ, là công ñoạn quan trọng và tiêu tốn nhiều năng lượng Nguyên liệu phải ñược nghiền ñến ñộ nhỏ cần thiết theo yêu cầu công nghệ Ngoài ra nguyên liệu nghiền nhỏ còn thuận lợi cho khâu phối trộn và ép tạo viên So với các nguyên liệu khác, phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô, lõi ngô, khoai lang v.v ) là những nguyên liệu khó nghiền nhỏ ðược sự ñồng ý của Khoa Cơ ðiên – Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội và sự hướng dẫn của TS Nguyễn Năng Nhượng và các thầy cô trong khoa cơ ñiện,

Tôi tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở

thiết kế, chế tạo máy nghiền rơm rạ trong dây chuyền chế biến thức ăn viên cho ñại gia súc, năng suất 800 ÷ 1000 kg/h”

Trang 15

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN đỀ NGHIÊN CỨU 1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG RƠM RẠ TRONG NƯỚC

VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1 Khái quát tình hình sử dụng rơm rạ trong nước

Ở nước ta có khối lượng rơm rạ rất lớn nhưng tỷ lệ sử dụng trong chăn nuôi trâu bò còn rất khiêm tốn Phần lớn chúng ựược sử dụng làm chất ựốt hoặc ựốt trực tiếp ngoài ruộng làm phân bón ruộng, một lượng nhỏ ựược sử dụng làm nấm rơm Rơm rạ có thể sử dụng như một nguồn thức ăn chắnh ựể nuôi trâu bò cày kéo, sinh sản Rơm rạ còn là nguồn xơ rất tốt ựể phối hợp với thức ăn nhuyễn, những thức ăn bổ sung ựắt tiền khác trong chăn nuôi bò sữa và vỗ béo

bò thịt Thông thường tỷ lệ rơm rạ chiếm khoảng 50 Ờ 55% và thóc chiếm 45 Ờ 50% khối lượng cây lúa khô Như vậy với sản lượng thóc hàng năm ựạt ựược, sơ

bộ có khối lượng rơm rạ (làm tròn số) hàng năm tạo ra tại các vùng sản xuất lúa thư sau (bảng 1.1):

Bảng 1.1 Sản lượng lúa và rơm rạ (tạm tắnh) phân theo ựịa phương

núi phắa Bắc 3,05 3,35 3,09 3,40 3,20 3,52 3,26 3,59 Bắc Trung Bộ và

Duyên hải miền

Trung

6,25 6,87 6,15 3,48 6,54 7,19 6,71 7,38

Tây Nguyên 0,99 1,09 1,04 1,14 1,08 1,19 1,13 1,24 đông Nam Bộ 1,32 1,45 1,32 1,45 1,36 1.49 1,39 1,53 đồng bằng sông

Cửu Long 20,48 22,53 21,59 23,74 23,27 25,60 24,29 26,72

Trang 16

Rơm rạ lồng phồng hơn và chất lượng thấp hơn thân cây ngô Nếu chỉ cho

ăn một mình rơm lúa thì gia súc chỉ ăn ñược một số lượng nhỏ Rơm lúa rất giàu Kali hòa tan nhưng thiếu Canxi (Ca) có khả năng hấp thu, vì thế gia súc ñược nuôi dưỡng bằng rơm lúa là chính thì cần phải bổ sung thêm nguồn Ca

dễ tiêu Rơm lúa còn có thành phần lignin thấp (6 - 7%) nhưng thành phần Silic cao (12 - 16%) so với các loại phế phẩm cây trồng khác (thường có khoảng 10 - 12% Silic) Thành phần Silic cao là nguyên nhân chính dẫn ñến

tỷ lệ tiêu hóa kém

Do vậy rơm rạ hiện sử dụng làm thức ăn chăn nuôi rất hạn chế, rơm rạ sử dụng làm giá thể trồng nấm, phân vi sinh v.v… hàng năm cũng chiếm một lượng không ñáng kể Do chưa có giải pháp sử dụng hiệu quả, do vậy hiện nay ở các vùng trồng lúa tập trung như ñồng bằng sông Hồng, ñồng bằng sông Cửu Long, rơm rạ sau khi thu hoạch chủ yếu ñược ñốt cháy trên ñồng, gây khói bụi và ô nhiễm môi trường, gây cản trở giao thông nếu ñốt gần ñường quốc lộ

Hình 1.1 Một số hình ảnh về ñốt rơm rạ gây ô nhiễm môi trường và cản trở

giao thông

Trang 17

* ðặc ñiểm cơ- lý- hóa tính của rơm [14]

- Hệ số ma sát tĩnh của rơm khô

Bảng 1.2 Hệ số ma sát của rơm khô với rơm và thép

TT Loại vật liệu Số lần ño Góc ma sát ϕ ( 0 ) Hệ số ma sát f

Qua bảng 1.5 ta thấy hệ số ma sát tĩnh của rơm khô tương ñối lớn Hệ số ma sát tự bản thân của rơm với nhau lớn hơn rất nhiều so với vật liệu thép (f = 1,8 - 1,83)

- Hệ số ma sát tĩnh của rơm tươi

Bảng 1.3 Hệ số ma sát của rơm tươi với rơm và thép

TT Loại vật liệu Số lần ño Góc ma sát ϕ ( 0 ) Hệ số ma sát

f

* Thành phần hóa học của rơm

Bảng 1.4 Thành phần hoá học của rơm theo % chất khô

Nguyên

liệu

VCK (%)

Protein thô (%

chất khô)

Lipit (%)

Xơ thô (%)

TND (%)

ME (Kcal/kg)

Rơm khô 86 3,9 ± 0,37 1,4±0,27 33,0±1,3 43,3±1,8 1598±66 Rơm tươi 33,58 3,98 0,46 34,09

Trang 18

+ Khối lượng riêng thấp ( rơm khô 48 - 50 kg/m3);

+ Kích thước ña dạng, lồng phồng, khó vận chuyển, bảo quản;

+ Dễ bị nấm mốc ñặc biệt là rơm tươi (rơm mới thu hoạch)

Với những ñặc tính trên rơm, rạ rất khó chế biến, nhất là khâu làm nhỏ rơm Việc cấp rơm, rạ vào các máy nghiền gặp nhiều khó khăn, nhất là những máy năng suất thấp

1.1.2 Khái quát tình hình sử dụng rơm rạ trên thế giới

- Rơm, rạ, thân cây ngô sau khi thu bắp, lõi ngô từ lâu ñã ñược các nước trên thế giới, nhất là các nước công nghiệp phát triển, các nước vùng ôn ñới có mùa ñông lạnh và kéo dài sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi ñại gia súc Ở Thái Lan, 75% rơm lúa rẫy và 82% rơm lúa nước dùng cho chăn nuôi trâu bò Bangladesh tỷ lệ này là 47%

- Trên thế giới, nhất là ở các nước công nghiệp phát triển, các nước vùng

ôn ñới, nơi có mùa ñông lạnh và kéo dài, vấn ñề nghiên cứu tận dụng phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô khô, lõi ngô v.v ) ñã ñược quan tâm nghiên cứu từ lâu và ñã ñạt ñược nhiều kết quả ñáng khích lệ Họ ñưa ra nhiều công nghệ, thiết bị ở các quy mô và mức ñộ khác nhau, từ dây chuyền thiết bị ñồng bộ ñến các thiết bị ñơn lẻ, từ quy mô chế biến tập trung ñến quy

mô nhỏ, phân tán ñể ñáp ứng nhu cầu ña dạng của sản xuất

1.2 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI ðẠI GIA SÚC VÀ CHÉ BIẾN THỨC ĂN CHO ðẠI GIA SÚC Ở VIỆT NĂM VÀ THẾ GIỚI 1.2.1 Khái quát tình hình chăn nuôi và chế biến thức ăn chăn nuôi cho ñại gia súc ở Việt nam

1.2.1.1 Khái quát tình hình chăn nuôi ñại gia súc ở Việt Nam

Hiện cả nước có khoảng 5,2 triệu con bò, trong ñó bò sữa khoảng 150.000 con và gần 2,63 triệu con trâu (bảng 1.5; 1.6 và 1.7) phân bố chủ yêu ở trung

du miền núi phía Bắc, duyên hải miền Trung và Tây Nguyên [21] Ngoài ra

Trang 19

còn một lượng ñáng kể dề, cừu và ngựa Tuy nhiên hiện ngành chăn nuôi ñại gia súc chủ yếu mang tính tận dụng thức ăn là chính, còn thức ăn chế biến công nghiệp hiện chiểm một tỉ lệ rất thấp trong khi hàng năm một lượng rất lớn phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô, khoai lang v.v ) phải

bỏ ñi, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường

Bảng 1.5 Số lượng gia súc lớn (ñại gia súc) qua các năm ðơn vị: x 1000 con

Trang 20

Bảng 1.7 Số lượng trâu phân theo vùng*

dê, cừu, ngựa v.v…

1.2.1.2 Tình hình chế biến thức ăn chăn nuôi cho ñại gia súc ở Việt Nam

Có một số yếu tố hạn chế việc sử dụng phụ phế phẩm làm thức ăn cho bò

ñó là: Sự thu gom khó khăn do việc thu hoạch thủ công rãi rác ở các hộ nông dân nhỏ; việc cung cấp hầu hết là theo mùa và không ổn ñịnh Nhiều yếu tố về hóa học và vật lý cũng hạn chế việc sử dụng phụ phế phẩm cho trâu bò Hầu hết các phụ phế phẩm thiếu một hoặc nhiều chất dinh dưỡng cần thiết

Mặt hạn chế khác của phụ phẩm nông nghiệp là một số loại có hàm lượng chất xơ rất cao, rơm lúa chứa 34% chất xơ, lá mía chứa 43% (tính theo chất khô), nên rất khó tiêu hóa Mặt khác một số loại phụ phẩm lại khó chế biến và

Trang 21

dự trữ khi thu hoạch ựồng loạt như cây lạc, dây lang, ngọn lá sắn, lá mắa đó cũng là một lý do làm cho người nông dân chỉ sử dụng ựược một phần các loại phụ phẩm này ở dạng tươi làm thức ăn cho ựại gia súc

Bảng 1.8 Giá trị dinh dưỡng của một số phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam

Tên phụ

phẩm

Chất khô (%)

% tắnh trong chất khô Năng lượng

Các số liệu ở bảng 1.8 cho thấy hàm lượng xơ của rơm lúa, cây ngô già và

lá mắa khá cao; nên rất cần ựược chế biến bằng các tác nhân hóa học hay sinh học ựể nâng cao tỷ lệ tiêu hóa chất xơ và các chất hữu cơ khác

a/ Tình hình nghiên cứu tận dụng phụ phế phẩm nông làm thức ăn cho ựại gia súc

để ựáp ứng ựòi hỏi của thực tiễn, gần ựây ở Việt Nam ựã có một số nghiên cứu xử lý và bổ sung chất dinh dưỡng nhằm nâng cao khả năng sử dụng rơm lúa làm thức ăn cho gia súc nhai lại

Từ những thập kỷ cuối của thế kỷ 20 và thập niên ựầu của thế kỷ 21, ựã có rất nhiều công trình nghiên cứu chế biến rơm làm thức ăn cho trâu bò [3;4;15;16;17] Một số thắ nghiệm ựã ựược tiến hành ựể ựánh giá ảnh hưởng của xử lý tới thành phần hoá học của rơm Nguyễn Trọng Tiến (1993) ựã theo

Trang 22

dõi sự thay ñổi thành phần hoá học của rơm lúa xử lý urê theo các mức 0, 2,

3, 4,và 5% ở các thời gian ủ 0, 10, 30, 60 và 90 ngày Nguyễn Xuân Bả (1997) ñã tiến hành một nghiên cứu tương tự với các mức urê xử lý là 0, 3, 4

và 5% và thời gian ủ là 0, 10, 20, 30 và 60 ngày Cả hai tác giả trên ñã cho thấy chất khô, xơ thô, protein thô của rơm ñã giảm khi thời gian xử lý tăng lên, xử lý urê làm tăng protein thô và làm giảm xơ thô của rơm Dựa trên kết quả của những nghiên cứu này, rơm xử lý 3% urê là thích hợp và thời gian ủ

ít nhất là 10 ngày nhưng không nên quá 30 ngày.[15]

Một số nghiên cứu trên bò mổ lỗ dò dạ cỏ ñã ñược tiến hành ñể xác ñịnh khả năng phân giải rơm trong dạ cỏ và sự phát triển của vi sinh vật do ảnh hưởng của việc xử lý urê ðặng Thái Hải và Nguyễn Trọng Tiến (1995) ñã kiểm tra mức tiêu hao chất khô, xơ thô và protein thô của rơm ủ ở các mức 3,

4 và 5% urê và ñộ ẩm 50% trong 21 ngày Các tác giả cho thấy tỷ lệ tiêu hoá chất khô, xơ thô và protein thô tăng lên nhờ xử lý urê, tuy nhiên tỷ lệ phân giải xơ thô và protein thô tăng lên không ñáng kể khi các mức xử lý urê tăng

từ 3-4 và 5 ñộng thái

Bùi Văn Chính và cộng sự, (1992) ñã thông báo những kết quả ñáng khích lệ

về tốc ñộ tăng trưởng và sự thu nhận thức ăn của bê lai hướng thịt ñược nuôi bằng rơm xử lý 2,5 urê, 0,5% vôi và 0,5% muối, bò thí nghiệm tăng trọng bình quân 450g/con/ngày Nguyễn Kim ðường và cộng sự, (1996) ñã tiến hành thí nghiệm nuôi dưỡng bò thịt và cho thấy rằng khối lượng sống tăng lên, lượng thu nhận rơm cũng tăng lên khi bê ñược nuôi bằng rơm xử lý 4% urê, bổ sung bánh hạt bông và rỉ mật ñường so với những bò ñược nuôi bằng rơm không xử lý trộn 4% urê và cũng ñược bổ sung như trên

ðối với chăn nuôi bò sữa, ðoàn ðức Vũ và cộng sự (1997) ñã nghiên cứu thay thế rơm trong khẩu phần của bò sữa bằng rơm xử lý 4% urê hoặc rơm xử

lý 4% urê cùng với tảng liếm ña chất dinh dưỡng Trong cả hai trường hợp, lượng rơm thu nhận và lượng sữa sản xuất ra tăng ñáng kể Kết quả lợi nhuận

Trang 23

ñược tăng lên, ñặc biệt là ñối với bò sản lượng sữa dưới 15 lít/ngày Việc kết hợp cho ăn rơm xử lý urê và bổ sung bánh ña chất dinh dưỡng ñã mang lại năng suất sữa và lợi nhuận cao hơn so với chỉ cho ăn rơm xử lý urê Vũ Duy Giảng và ctv, (1999) ñã nghiên cứu sử dụng 3- 4% urê ñể xử lý rơm và thân cây ngô làm thức ăn cho bò sữa kết quả cho thấy ñã làm tăng tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và xơ so với lô ăn rơm và thân cây ngô không xử lý (62,9 và 58,8

so với 58,1 và 50,5%) Bùi Quang Tuấn (2000) ñã nghiên cứu các mức protein khác nhau bổ sung cho bò sữa ăn khẩu phần cơ sở là rơm và thân cây ngô xử lý urê, kết quả cho thấy năng suất và chất lượng sữa không bị thay ñổi

so với những bò ăn khẩu phần cơ sở là cỏ xanh Nguyễn Thị Lương Hồng (1995) thay thế một phần cỏ xanh trong khẩu phần bò sữa bằng rơm xử lý urê cho kết quả khả quan

ðối với trâu ở ñồng bằng sông Cửu Long, Nguyễn Văn Thu và cộng sự, (1994) cho thấy rằng bổ sung bánh dinh dưỡng urê- rỉ mật cho trâu ñịa phương nuôi bằng rơm rạ ñã cải thiện ñược tình trạng sức khoẻ và tăng năng suất cày kéo Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sung bánh ña chất dinh dưỡng ñối với bê nghé và trâu bò cày kéo, các tác giả này kết luận rằng bánh dinh dưỡng chứa urê- rỉ mật, cám, bột dừa, muối, bột xương và các nguyên tố vi lượng có khả năng giúp duy trì ñược sức khoẻ tốt và năng suất cày kéo cao ñối với trâu bò ở những vùng thường thiếu thức ăn và nước Ngoài ra, nhóm tác giả này còn cho biết, cho ăn rơm xử lý 4% urê hoặc có bổ sung thêm bánh urê-rỉ mật làm tăng hàm lượng protein thô của rơm, tăng thu nhận thức ăn, sức khoẻ, năng suất cày kéo và năng suất sữa của trâu bò so với cho ăn rơm không xử lý

Tuy nhiên nhưng việc sử dụng rơm làm thức ăn cho trâu bò vẫn gặp nhiều trở ngại, vấn ñề vướng nhất là chế biến, dự trữ, bảo quản và vận chuyển từ nơi sẵn có ñến nơi thiếu Những công trình nghiên cứu trước ñây thành công về công nghệ chế biến, nâng cao giá trị dinh dưỡng của rơm, nhưng không giải

Trang 24

quyết ñược vấn ñề vận chuyển và tích trữ Do vậy hướng nghiên cứu nhằm tạo ra một loại thức ăn mới từ rơm lúa bằng công nghệ nghiền nhỏ và ép viên trên cơ sở phối hợp với một số loại phụ phẩm khác ñể tạo nguồn thức ăn cho trâu bò là có ý nghĩa thực tiễn

b/ Một số phương pháp xử lý rơm, rạ làm thức ăn chăn nuôi cho ñại gia súc ñã và ñang ñược sử dụng ở Việt Nam

Theo GS Vũ Duy Giảng và cộng sự, dùng nhiều thức ăn tinh cho bò sữa không những không làm tăng sản lượng sữa mà còn gây rối loạn tiêu hoá và chuyển hoá, rút ngắn tuổi sản xuất, ñôi khi còn dẫn ñến chết Do vậy dùng một phần hợp lý thức ăn thô trong chăn nuôi ñại gia súc là cần thiết Thực tế thời gian qua, vì chưa có công nghệ và thiết bị chế biến phù hợp, do nhu cầu cấp thiết của chăn nuôi về thức ăn cho ñại gia súc, một số cơ sở chăn nuôi ñã

xử lý rơm rạ làm thức ăn cho trâu bò theo các phương pháp sau:

* Phương pháp mềm hoá rơm:

ðây là phương pháp mà bà con hay sử dụng nhất ñể cho trâu, bò ăn Rơm

có thể khô hoặc tươi tính ñủ lượng rơm mà trâu, bò có thể sử dụng hết trong ngày ñể riêng ra một chỗ hoặc cho luôn vào máng ăn rồi dùng nước muối 1% tưới lên rơm Cứ 1kg rơm thì dùng 1 lít nước

* Phương pháp kiềm hoá rơm: ðây là phương pháp làm cho rơm mềm, có mùi thơm dễ chịu

+ Công thức: 100 kg rơm khô + 6 kg vôi + 600 lít nước

+ Cách làm: Cho rơm vào bể hoặc chảo ñổ nước vôi 1% vào ñảo chộn ñều trong 3 ngày (mỗi ngày ñảo từ 2-3 lần)

+ Cách dùng: Lấy rơm lên giá ñể chảy hết nước vôi Dùng nước rửa sạch vôi, có thể cho bò ăn ngay hoặc phơi khô gác lên chuồng cho trâu bò ăn dần Cho ăn mỗi con ăn từ 7- 10 kg/con /ngày

* Phương pháp ủ urea:

Trang 25

Việc sử dụng rơm khô làm thức ăn cho bò có giá trị dinh dưỡng thấp (ắt protein, khoáng chất và gluxit dễ lên men), tỷ lệ tiêu hoá thấp do chất xơ trong rơm khó tiêu Vì vậy các nhà khoa học chăn nuôi ở nước ta dùng phương pháp

xử lý rơm bằng urê Từ những năm 1990 ựến nay ựã có nhiều công trình nghiên cứu theo hướng này của Viện Chăn nuôi, Viện Thú y, Trường đHNN1

Hà Nội, đH Nông Lâm Huế với các kết quả chắnh là:

+ Kết quả xử lý rơm với urê công thức 2,5 kg urê, 0,5 kg vôi, 100 lắt nước,

100 kg rơm khô ựể chăn nuôi bò thịt ựạt hiệu quả tăng trọng cao hơn ựối chứng 23,7%;

+ đã nghiên cứu ựánh giá các chỉ tiêu thức ăn của rơm xử lý urê (tỷ lệ 3 - 5% cho thấy hàm lượng xơ thô, NDF, ADF và lignin trong rơm giảm ựáng kể,

tỷ lệ tiêu hoá tăng 39,3% so với ựối chứng;

+ Kết quả xử lý rơm bằng urê tỷ lệ 4% ựã làm tăng hàm lượng Protein thô

và giảm hàm lượng NDF, hemicelluloza;

+ Ứng dụng phương pháp xử lý urê ở ựiều kiện nông hộ cho thấy xử lý urê làm tăng giá trị nuôi dưỡng và tốc ựộ sinh trưởng của bò

+ Cách làm: Có thể dùng hố ủ nửa chìm như phương pháp ủ chua, hoặc xây

bể nổi hoặc ủ trong bao ni lon dầy hoặc ủ thành cây rơm xung quanh có ni lông bao phủ kắn và dây buộc chặt

+ Cách dùng: Sau 7 ựến 10 ngày ủ, bắt ựầu lấy cho trâu, bò ăn Mỗi ngày cho ăn tối ựa từ 7 - 10 kg/con Tuy nhiên phải tập cho trâu bò ăn với lượng tăng dần

- Sử dụng rơm trực tiếp làm thức ăn thô:

Rơm khô ựược cho ăn trực tiếp hoặc băm nhỏ trộn với cỏ tươi băm nhỏ, cám tổng hợp, rỉ mật, men bia tạo thành thức ăn tổng hợp theo khẩu phần (hay còn gọi là thức ăn MTR) Với 1 con bò ựang vắt sữa, khẩu phần ăn trong khoảng 20 - 25kg/ngày trong ựó rơm - cỏ khô thường chiếm 10 - 15% đây là

Trang 26

một phưong pháp chăn nuôi tiên tiến ñã ñược các nước có nền chăn nuôi phát triển áp dụng rất hiệu quả

Với những phương pháp chế biến trên trên phần nào ñã nâng cao ñược hiệu quả sử dụng rơm rạ trong chăn nuôi ñại gia súc Tuy nhiên các phương pháp

xử lý trên tuy ñơn giản nhưng mới mang tính sơ chế ban ñầu, không thuận tiện trong thực hiện, do vậy chưa ñược sử dụng rộng rãi

c/ Thực trạng nghiên cứu, áp dụng công nghệ và thiết bị chế biến thức ăn

chăn nuôi từ phế phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam

Có thể nói còn ít các công trình nghiên cứu về tận dụng phụ phế phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô, khoai lang v.v) làm thức ăn cho ñại gia súc ñược công bố trên các tạp chí, các hội nghị khoa học chuyên ngành và ở các trung tâm thông tin, thư viện Tuy nhiên do nhu cấp thiết của sản xuất, ñã có một

số công trình nghiên cứu liên quan, có thể liệt kê một số công trình sau:

- Nghiên cứu sử dụng rơm và thân cây ngô già sau thu bắp làm thức ăn cho bò sữa Tác giả GS.TS.Vũ Duy Giảng, TS Tôn Thất Sơn, TS Bùi Quang Tuấn - ðại học Nông nghiệp Hà Nội

- Nghiên cứu sử dụng rơm lúa và nguồn thức ăn bổ sung sẵn có ở ñịa

phương ñể nuôi bò lấy thịt Phạm Kim Cương- Luận án tiến sĩ Nông Nghiệp

- Biến ñổi thành phần hoá học của rơm lúa khi xử lý bằng urea và vôi Tác

giả Cù Xuân Dần và Nguyễn Xuân Trạch - Kết quả nghiên cứu khoa học kỹ thuật khoa chăn nuôi-thú y (1996-1998)

- Một số yếu tố ảnh hưởng ñến thành phần hoá học của rơm sau khi xử lý bằng urê Tác giả Nguyễn Xuân Trạch và Trần Thị Uyên ðại học Nông nghiệp Hà Nội

- Chế biến, bảo quản rơm bằng phương pháp bánh/kiện ñể sử dụng nuôi bò thịt tại ñồng bằng sông Cửu Long Tác giả Phạm Hồ Hải, Nguyễn Thị Mùi, Lê Hà Châu - Viện Chăn nuôi

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền sản xuất thức ăn viên cho bò năng

Trang 27

suất 300 kg/giờ (máy ép dạng trục vắt), ựề tài nhánh thuộc ựề tài cấp Nhà nước:

"Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị chăn nuôi gia súc, gia cầm theo kiểu công nghiệp quy mô vừa và nhỏ" mã số KC.07.09 giai ựoạn 2001 Ờ

2005 Chủ trì: TS Hoàng Tam Ngọc - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch;

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ựóng bánh rơm, cỏ khô năng suất 10 kiện/mẻ Chủ trì ThS Nguyễn đức Long - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (2004);

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy trộn thức ăn TMR chuyên dụng phục vụ chăn nuôi bò năng suất 100 kg/mẻ Chủ trì ThS Nguyễn đức Long - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (2006);

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy băm rơm và cỏ khô năng suất 100 kg/h Chủ trì KS đặng Văn đông - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (2007);

- Nghiên cứu công nghệ và thiết bị thu gom, bảo quản và chế biến rơm rạ

sử dụng có hiệu quả đề tài cấp Nhà nước mã số KC.07.10/06-10 Chủ trì TS đậu Thế Nhu - Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (2007 - 2010);

Nhận thức ựược nhu cầu sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp: rơm rạ, thân cây ngô, lõi ngô, dây khoai lang v.v làm thức ăn cho chăn nuôi ựại gia súc ngày một tăng, nhiều ựơn vị như Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Viện nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy nông nghiệp, Viện chăn nuôi, đại học Nông nghiệp Hà nội, đại học Nông Lam Tp HCM v.v ựã quan tâm nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi từ phế phụ phẩm nông nghiệp

Tuy ựã ựạt ựược những kết quả ựáng ghi nhận, nhưng ựây chỉ là những kết quả nghiên cứu ban ựầu và chưa ựược nghiên cứu một các ựầy ựủ và bài bản,

Trang 28

vẫn chưa có nghiên cứu nào ñi sâu về vấn ñề nghiền nhỏ rơm rạ, nếu có thì chỉ dừng lại ở dạng băm cắt Các máy nghiền chủ yếu nghiền thức ăn cho gia súc gia cầm (lợn, gà, vịt) với nguyên liệu nghiền chủ yếu là ngô, khô ñậu, sắn lát, cám mỳ v.v , tức tính chất cơ lý khác hẳn rơm rạ, thân cây ngô, lõi ngô v.v Do vậy máy nghiền làm việc hiệu quả thấp:

- Năng suất máy thấp, chi phí năng lượng cao;

- Khó cấp liệu vào máy, nhất là những máy năng suất nhỏ;

- Tạo ra nhiều bụi, ảnh hưởng ñến ñiều kiện làm việc của công nhân

Hình 1.2 Máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất nhỏ

Hình 1.3 Máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất trung bình

Trang 29

Hình ( 1.2 và 1.3) là các máy nghiền thức ăn chăn nuôi gia súc Hoạt ñộng dựa trên nguyên lý búa quay tốc ñộ cao va ñập vào nguyên liệu trong buồng nghiền có một phần lắp tấm ñập, một phần lắp sàng hoặc lắp sàng hoàn toàn

ðề tài Kc 07.10/06-10 ñã thiết kế chế tạo máy băm rơm, rạ theo nguyên lý dạng trống:

Hình 1.4 là máy băm rơm - cỏ khô năng suất 100 kg/giờ ñặt tĩnh tại sử dụng ñộng cơ ñiện 3 pha ðây cũng là cơ sở bước ñầu ñể tiến hành nghiên cứu thiết kế, chế tạo những mẫu máy có năng suất cao hơn, hệ thống thiết bị chế biến thức ăn ñồng bộ phục vụ cho chăn nuôi bò với quy mô công nghiệp Làm việc dựa trên nguyên lý băm trống quay gắn dao cắt kết hợp với tấm kê Nhược ñiểm của máy này là sản phẩm rơm rạ sau khi băm không ñồng ñều, khó ñiều chỉnh ñược kích thước sản phẩm

Hình 1.4 Mẫu máy băm rơm cỏ (ðề tài KC 07.10/06-10 )

Hình 1.5 Máy băm cỏ (CT1, CT2, CT5)

Trang 30

Máy băm cỏ (CT1, CT2, CT5) do Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ

sau thu hoạch thiết kế chế tạo (hình 1.5) chủ yếu là thái cỏ voi cho bò, làm

thức ăn ủ chua năng suất 5 tấn/giờ và một số các máy thái cỏ cỡ nhỏ máy làm việc trên nguyên lý dạng ñĩa lắp từ 2 - 4 dao dạng thẳng có lắp bánh ñà hoặc lấy trọng lượng của ñĩa làm bánh ñà

Nhận xét:

- Ở Việt Nam hiện chưa có công nghệ và thiết bị phù hợp ñể chế biến thức

ăn, nhất là thức ăn dạng viên cho ñại gia súc từ phế phụ phẩm nông nghiệp, ñảm bảo chất lượng thức ăn sản xuất ra, chi phí sản xuất thấp và phù hợp với thực tế sản xuất ở Việt nam

- Các công nghệ xử lý rơm rạ làm thức ăn cho trâu, bò chủ yếu mới chỉ ñược

áp dụng ở quy mô nhỏ mang tính mô hình thí nghiệm là chính, chưa ñược áp dụng rộng rãi Nguyên nhân là tính tiện dụng của công nghệ chưa cao

- Về máy móc, thiết bị chế biến thức ăn cho trâu, bò chủ yếu mới là các máy băm và các máy nghiền thức ăn chăn nuôi dạng vừa và nhỏ, chưa có các máy nghiền rơm chuyên dụng ñể phục vụ cho chế biến thức ăn cho trâu, bò Vì vậy cần tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nghiền rơm ñể phục vụ cho chế biến thức ăn dạng viên cho ñại gia súc

1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn chăn nuôi và nhu cầu khác trên thế giới

Trên thế giới từ phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô khô, lõi ngô v.v ) người ta chế biến 2 dạng thức ăn cho ñại gia súc nói chung và cho trâu, bò nói riêng như sau:

+ Rơm, rạ, thân cây ngô khô băm, nghiền nhỏ ñến kích thước 2 – 5cm ñể làm thức ăn trực tiếp cho trâu, bò Ở dạng này có hai cách sử dụng:

- Băm, nghiền nhỏ ñến ñâu trộn với rỉ ñường và các phụ gia khác và cho trâu

bò ăn liền Với các này thường sử dụng 2 thiết bị chính là máy nghiền và máy trộn Thường các máy này là các máy di ñộng và máy trộn thường ñi liền với thiết bị rải thức ăn vào máng ăn, tức trộn ñến ñâu rải vào máng ăn ñến ñó

- Băm, nghiền nhỏ sau ñó ñưa vào bảo quản trong kho hoặc các bể chứa Khi

sử dụng bằng các máy trộn di ñộng kết hợp với thiết bị rải thức ăn vào máng

Trang 31

ăn ựến lấy thức ăn, trộn ựều với các phụ gia khác và rải vào các máng ăn cho trâu, bò

Phương pháp này ựã ựược sử dụng từ lâu và ở hầu hết các nước trên thế giới vì chi phắ máy móc thiết bị và chi phắ sản xuất không nhiều Tuy nhiên phương pháp này chỉ phù hợp với các cơ sở chăn nuôi lớn, nơi ựã làm chủ ựược nhu cầu dinh dưỡng và các công thức chế biến thức ăn cho ựại gia súc

+ Chế biến thức ăn viên hỗn hợp từ rơm, rạ, thân cây ngô theo quy trình công nghệ sau:

Nguyên liệu Xử lý nguyên liệu Nghiền nhỏ Phối trộn Ép tạo viên Làm mát viên Phân loại viên đóng bao

Hình 1.6 Sơ ựồ dây chuyền chế biến thức ăn viên cho bò từ rơm rạ -

Scotland

Theo quy trình công nghệ này rơm, rạ, thân cây ngô khô ựược băm, nghiền nhỏ ựến kắch thước 0,5 Ờ 3mm, sau ựó phối trộn với urea nước, rỉ ựường và các thành phần khác như bentonite, bột săn v.v ẦHỗn hợp sau khi trộn ựược

ép tạo viên Với quy trình này sẽ cho thức ăn tổng hợp dạng viên phù hợp cho từng loại vật nuôi ứng với từng thời kỳ sinh trưởng

Thường yêu cầu ựối với viên làm thức ăn cho trâu, bò chế biến từ rơm rạ

có yêu cầu như sau:

+ đường kắnh viên: 6; 8; 10; 12 mm

+ độ ẩm viên: 12 Ờ 14%

+ Khối lượng thể tắch: 0,4 Ờ 0,6 kg/dm3

Trang 32

Vì trâu, bò là ñộng vật nhai lại, do vậy yêu cầu ñối với chất lượng viên không cao như gia súc, gia cầm Tức không yêu cầu viên có ñộ cứng và ñộ bền viên cao

Do tính tiện ích trong quá trình sử dụng, hiên thức ăn dạng này ñang ngày một ứng dụng rộng, nhất là các cơ sở chăn nuôi vừa và nhỏ, chăn nuôi phân tán

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÁY NGHIỀN RƠM, RẠ TRONG CHĂN NUÔI ðẠI GIA SÚC

1.3.1 Các nguyên lý băm, nghiền rơm, rạ

Hình 1.7 Các bộ phận băm, nghiền nguyên liệu thức ăn chăn nuôi dạng thô

với các cách nạp liệu khác nhau Băm dạng ñĩa - A; Băm dạng trống - B; Nghiền búa kết hợp với quạt hút - C;

Tổ hợp băm nghiềncấp liệu theo phương thẳng ñứng D và theo phương nằm

ngang E

A

C

E d

B

Trang 33

Do tính chất cơ lý của nguyên liệu rơm, rạ, thân cây ngô, lõi ngô, khoai lang v.v ñể nâng cao năng suất, ở các máy nghiền truyền thống thường sử dụng bộ phận cấp liệu dạng băng tải kết hợp các trống cấp liệu (hình 1.7 B; C), trong một số trường hợp ñể lấy sản phẩm ra khỏi buồng nghiền thuận lợi hơn, người ta dùng quạt ñể ñẩy sản phẩm nghiền ra ngoài (hình 1.7.C) Những

bộ phận này tuy làm phức tạp thêm kết cấu của máy nghiền, tăng khối lượng máy và tăng cho phí năng lượng riêng, nhưng hiệu quả và tính ổn ñịnh của quá trình nghiền tăng lên Tổ hợp băm nghiền (hình 1.7 D, E) không cần phải có bộ phận cấp liệu chuyên dụng cũng như không cần quạt hút bởi chính

bộ phận nghiền ñồng thới thực hiện chức năng ñẩy sản phẩm nghiền ra ngoài

và nguyên liệu ñưa vào buồng nghiền bằng rơi tự do (dưới tác dụng của trọng lực - hình 1.7.D) hoặc bằng vít tải (hình 1.7 E) Tuy nhiên nguyên lý này chỉ phù hợp với một số loại nguyên liệu nhất ñịnh [2]

1.3.2 Máy băm rơm, rạ

So với các nguyên liệu khác, phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, thân cây ngô, lõi ngô, khoai lang v.v ) là những nguyên liệu khó nghiền nhỏ Do vậy trước khi nghiền nhỏ, nguyên liệu rơm, rạ cần phải ñược nghiền sơ bộ (băm

rơm, ra)

* Kiểu máy băm dạng trống

Máy sử dụng ñộng cơ: những máy băm dạng này thì trống băm ñược lắp các dao cong, dao thẳng Bộ phận làm việc chính (trống băm) có tốc ñộ từ 350 -

800 vòng/phút

Với những máy băm lắp dao thẳng gia công chế tạo ñơn giản, chi phí chế tạo thấp, chi phí năng lượng cao, gây xung ñộng lớn, ñể khắc phục một phần người ta thiết kế các tấm bắt dao nghiêng một góc

Với máy băm lắp dao cong thì chế tạo phức tạp, chi phí cao nhưng giảm ñược chi phí về năng lương khi băm dễ dàng hơn do ñảm bảo góc cắt trượt trên toàn bộ bề mặt lưỡi dao với lớp vật liệu

Trang 34

Hình 1.8 Máy băm rơm - cỏ khô dạng trống

Nhược ñiểm của loại này lớp vật liệu có ñộ chặt không ñồng ñều nên khi cắt

có hiện tượng rơm bị kéo vào dẫn ñến ñộ dài sản phẩm sau thái không ñều

ðể khắc phục người ta sử dụng các lô cuốn có nhiệm vụ cung cấp và ép rơm thành lớp nguyên liệu mỏng theo yâu cầu trước khi ñưa vào băm Những máy này có ưu ñiểm do rơm ñã ñược ép mỏng có ñộ chặt tương ñối ñồng ñều nên việc băm ñược dễ dàng, sản phẩm có ñộ dài tương ñối ñồng ñều nhưng chi phí năng lượng cao, bộ phận cấp liệu ñược chế tạo phức tạp gồm cụm lô nén và

ép rơm vào họng thái, băng tải xích ñưa tải rơm ñến cụm lô nén, ép

Với các máy năng suất lớn người ta lắp thêm cơ cấu cấp liệu tự ñộng có khả năng ñiều chỉnh lượng nguyên liệu cấp trong quá trình máy vận hành, cơ cấu ñiều chỉnh khe hở giữa dao và tấm kê bằng hệ thống thuỷ lực kết hợp cảm biến ñể luôn ñảm bảo cho khe hở trong quả trình làm việc Ngoài ra ñề tăng khả năng vung xa của sản phẩm theo yêu cầu cụ thể máy ñược thiết kế có bộ phận quạt thổi ñể vận chuyển sản phẩm

Trang 35

Hình 1.9 Sơ ñồ nguyên lý máy dạng trống

Ưu ñiểm chính của loại này là chi phí năng lượng thấp, chế tạo các máy năng suất lớn với kết cấu nhỏ gọn, bộ phận truyền và dẫn ñộng không quá phức tạp Tuy nhiên ñể gia công các dao băm ñòi hỏi công nghệ và chi phí cao, khả năng vung xa kém ñối với các máy năng suất nhỏ

* Kiểu máy băm rơm theo nguyên lý dạng ñĩa:

Sử dụng ñĩa trên ñó bố trí từ 2 ñến 4 dao dạng cong hình lưỡi liềm hoặc dao thẳng ñược lắp ñối xứng nhau hay dao cách dao một góc ñều nhau thuận lợi cho khả năng thay ñổi số dao làm việc (cách lắp ñối xứng) và với các máy băm dạng ñĩa thì ñĩa dao vừa có tác dụng là tấm liên kết bắt dao vừa làm bánh

ñà (máy năng suất nhỏ)

ðối với các máy này ñể cấp liệu cho máy người ta sử dụng các lô cuốn có nhiệm vụ cung cấp rơm vào bộ phận thái Nhược ñiểm của loại này lớp vật liệu

có ñộ chặt không ñồng ñều nên khi thái có hiện tượng rơm bị kéo vào dẫn ñến

ñộ dài sản phẩm sau thái không ñều,

Với những máy băm lắp dao thẳng gia công chế tạo ñơn giản, chi phí thấp, chi phí năng lượng cao, gây xung ñộng lớn, ñể khắc phục một phần có thể lắp dao nghiêng Với máy băm lắp dao cong thì chế tạo phức tạp, chi phí cao nhưng giảm ñược chi phí về năng lương khi thái dễ dàng hơn

Trang 36

Một số máy có thêm bộ phận ép rơm thành miếng mỏng trước khi ñưa vào băm Những máy này có ưu ñiểm do rơm ñã ñược ép mỏng có ñộ chặt tương ñối ñồng ñều nên việc thái (cắt) ñược dễ dàng Nhưng chi phí năng lượng cho

bộ phận ép lớn, máy có cấu tạo phức tạp, giá thành cao

Hình 1.10 Máy băm rơm - cỏ khô dạng ñĩa (Renn-Canada)

* Kiểu máy băm dạng lô :

Hình 1.11 Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện tròn)

Trang 37

Máy sử dụng bộ phận làm việc chính là lô trụ trên ñó ñược lắp nhiều ñĩa dao (trên ñĩa lắp từ 4 - 8 dao), nguyên liệu dạng cuộn tròn (kiện tròn) và ñóng bánh (kiện vuông) ñược nạp vào thùng chứa ñược quay tròn nhờ cơ cấu bánh răng Khi thùng chứa quay làm khối rơm quay theo nhờ trọng lượng của khối rơm ñè lên lô dao lắp phía dưới qua nguồn ñộng lực (ñộng cơ) với máy năng suất nhỏ hoặc máy kéo (máy năng suất lớn) làm lô gắn các dao quay với tốc

ñộ 540 – 700 vòng/phút rơm ñược cắt nhỏ

Hình 1.12 Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện vuông)

Sản phẩm băm thái sau khi qua lô băm ñưa ra ngoài nhờ quạt thổi và ống thoát sản phẩm

Thường với những trang trại với quy mô nhỏ người ta sử dụng chủ yếu những loại máy băm dạng kiện vuông có kích thước kiện nhỏ năng suất thấp

và khả năng di ñộng cao máy ñược lắp trên xe chứa rơm, nguồn ñộng lực sử dụng ñộng cơ xăng cỡ nhỏ

Với các loại máy này chế tạo ñòi hỏi công nghệ cao, ñể thay ñổi ñộ dài sản phẩm người ta ñiều chỉnh khe hở giữa các ñĩa dao hay lắp thêm dao trên một ñĩa

Trang 38

Nhược ñiểm: Chế tạo phức tạp công nghệ cao, giá thành máy cao, thích hợp

ñể băm rơm dạng kiện không phù hợp băm rơm rối và chưa ñược ép ðể truyền ñộng cho các bộ phận làm việc phức tạp

* Kiểu máy băm thùng quay kết hợp với ñĩa cắt lệch tâm

Bộ phận làm việc chính của máy là thùng chuyển ñộng quay nhờ chuyền ñộng bánh răng trên thân thùng hàn các thanh hình răng cưa có tác dụng giữ cho khối nguyên liệu quay cùng thùng ðĩa lắp dao ñược ñặt lệch tâm thùng trên ñĩa ñỡ nguyên liệu, trên ñĩa các dao nghiêng so với mặt ñĩa một góc có xu hướng vừa cắt nhỏ lớp nguyên liệu và hướng sản phẩm băm ra phía quạt hút Khi máy làm việc thùng với quay tốc ñộ 50 - 100 vòng/phút làm khối rơm quay theo nhờ trọng lượng khối rơm và ñĩa cắt lắp lệnh quay (350 – 700 vòng/phút) rơm ñược cắt nhỏ theo quạt hút ñưa sản phẩm ra ngoài

Hình 1.13 Máy băm rơm - cỏ khô dạng thùng quay kết hợp ñĩa lệch tâm

Các máy dạng này chỉ phù hợp cho việc cắt rơm kiện dạng tròn ñã ñược cuộn ép có ñộ chặt cao, khi dùng cắt rơm rối chưa ep phải có thêm cơ cấu nén

ép rơm dẫn tới kết cấu máy phức tạp chi phí chế tạo cao

* Liên hợp máy băm rơm, rạ

Các liên hợp máy thu hoạch rơm - cỏ khô sử dụng nguyên lý băm cắt dạng trống, dao cong có bộ phận cuốn và nén ép ñưa vào bộ phận băm Rơm - cỏ khô sau khi băm nhỏ ñược ñưa vào các xe chứa Vì tính chất liên hoàn và làm

Trang 39

việc với tốc ñộ cao nên các bộ phận làm việc ñược gia công có ñộ chính xác rất cao

Ưu ñiểm: phù hợp với các nước có nền nông nghiệp phát triển và cơ giới hoá cao sử dụng cho những nông trại có quy mô lớn, tính ñồng bộ cao

Nhược ñiểm: Máy có cấu tạo phức tạp, cồng kềnh , chế tạo phức tạp giá thành rất cao

Hình 1.14 Máy băm rơm - cỏ khô dạng liên hoàn

1.3.3 Máy nghiền rơm, rạ

Việc nghiền nhỏ rơm rạ cũng ñược thực hiện trên các máy nghiền chuyên dụng với nhiều quy mô và kích cỡ khác nhau Trên thế giới máy nghiền rất ña dạng về chủng loại cũng như về năng suất tuy nhiên về nguyên lý hiện nay chủ yếu ở hai dạng máy nghiền trục và máy nghiền búa Máy nghiền trục thường ñược dùng với yêu cầu về ñộ mịn của sản phẩm rất cao Phổ biến hiện nay trong sản xuất ñược sử dụng loại máy nghiền búa

Trang 40

Hình 1.15 Máy nghiền rơm rạ dạng kiện vuông – Anh

Hình 1.16 Máy nghiền rơm rạ tự hút nguyên liệu – Anh

Mẫu máy nghiền này chủ yếu dùng ñể nghiền thô rơm rạ cấp trực tiếp cho trâu, bò khi cho ăn, do vậy ñể nghiền nhỏ phục vụ cho ép tạo viên nguyên lý này cần phải cải tiến, hoàn thiện

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	5,22 MB