Nghiên cứu thiết kế chế tạo dây chuyền tự động xử lý lông vũ phế thải để sản xuất đạm hấp thu

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT ĐÃ SỬ DỤNG

Đề án được xây dựng trên cơ sở áp dụng các thành tựu khoa học công nghệ về tự động hoá và công nghệ sinh học vào xử lý phế thải thành sản phẩm có giá trị cung cấp cho sản xuaỏt noõng nghieọp. • Sử dụng những kết quả nghiên cứu bước đầu và quy trình xử lý ở hiệu suất 70% đã tiến hành trong phòng thí nghiệm sinh học và sản xuất pilot.

TÍNH MỚI, TÍNH SÁNG TẠO VÀ NHỮNG NÉT ĐỘC ĐÁO CỦA ĐỀ TÀI

• Trên cơ sở hệ thống tự động đã được xây dựng, tiến hành lựa chọn chế độ xử lý tối ưu để hoàn thiện công nghệ xử lý đạt hiệu suất 100%. Liên kết với cơ sở đã cung cấp quy trình ban đầu và thuê khoán chuyên môn để tham gia hoàn thiện công nghệ trên cơ sở thiết bị tự động hoá.

Mô hình hoá quy trình công nghệ xử lý, xác định những vòng điều khiển tự động chuû yeáu

- Cô đặc (tách nước) dung dịch đạm bằng cách phun dung dịch này ngược chiều của hơi nóng ở nhiệt độ 100°C trong thời gian 3 giờ thu được sản phẩm cô lỏng, sau đó tiếp tục được cô đặc để tạo thành dung dịch sệt;. - Phối trộn dung dịch sệt với phụ gia cao lanh theo tỷ lệ 30-50% so với nguyên liệu ban đầu thu được bột ướt ; Chú ý tỷ lệ phụ gia tuỳ thuộc vào hàm lượng đạm sản phẩm cần có.

Xây dựng mô hình thiết bị tự động để xử lý lông vũ phế thải

Vì vậy dây chuyền cần được thiết kế theo chu trình kín, tự động, có thu khí thải và xử lý trong quá trình vận hành và có khả năng cọ rửa thường xuyên. Việc thiết kế máy xay nghiền lông vũ ở nhiệt độ bình thường cũng là một vấn đề cần được nghiên cứu thí nghiệm do đặc điểm lông vũ mềm, dai, rất khó băm cắt theo cách thông thường.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ DÂY CHUYỀN VÀ HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

• Thieỏt keỏ heọ thoỏng ủieàu khieồn 1. Xây dựng cấu hình điều khiển

Dung dịch sệt sau cô đặc được phối trộn với phụ gia cao lanh trong thiết bị trộn (theo tỷ lệ 30-50% so với nguyên liệu ban đầu) sẽ thu được bột ướt; Bột ướt được sấy khô xay thành bột mịn (bột đạm hấp thu). - Tổ chức điều khiển theo chức năng có ưu thế cho các chức năng hoạt động cục bộ, thích hợp với dây chuyền điều khiển theo mẻ và tiết kiệm năng lượng.

Điều khiển quá trình trung hoà

- Tách nước sơ bộ – công đoạn sấy cô : thực hiện tách 5 phần nước ra khỏi dịch đã xử lý, sử dụng nhiệt độ sấy đủ cao trong quá trình cho bay hơi. Do tính chất của dịch đạm ở dạng nhũ tương, có thể cháy khi xử lý ở nhiệt độ cao, công đoạn cô đặc sử dụng kiểu cô cách thuỷ.

KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG Thông số kỹ thuật của hệ thống

Chế độ điều khiển Tay hoặc tự động (PLC-2) - Điều khiển theo mức Điều khiển bồn xử lý chính MTK-1: MTK-3. - Đo và cảnh báo nhiệt độ quá giới hạn - Đo và cảnh báo áp suất quá giới hạn - Gia nhieọt theo chửụng trỡnh. - Điều khiển thời gian khuấy - Điều khiển nạp và xuất Bộ điều khiển bồn trung hoà Ouput Control -3.

Chế độ điều khiển - Tay hoặc tự động (PLC-4) - Điều khiển theo mức Điều khiển chu trình sấy – cô tháp OTK-4. Cảm biến mức cho phần chứa dịch cô 2 Phao điện tử Cảm biến mức cho phần nồi hơi 1 Phao điện tử Đồng hồ đo áp suất 1 5 kg/cm2, Chỉ kim. Các kết quả kiểm tra hệ thống về toàn bộ cho thấy những phần chính của dây chuyền đã đảm bảo kỹ thuật công nghệ để thực hiện đề tài.

Các thông số xử lý lối vào

Nếu xử lý kiềm thích hợp có thể chuyển hoá thêm ~ 2% protein trong đó có 34% protein tủa. Điều này có nghĩa là chất lượng chuyển hoá và chất lượng protein tăng lên 12% so với kiềm yếu. Điều này không cần thiết vì toàn bộ protein trong lông vũ đã được chuyển hoá thành protein hấp thu.

Các thông số xử lý chính

• CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHỤC VỤ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã đạt được, để triển khai ứng dụng có hiệu quả, cần

Các sản phẩm đã được cung cấp cho một số cơ sở thử nghiệm để lấy kết quả ứng dụng. Dịch được cô đặc, phối trộn cao lanh, sấy khô, xay nghiền cho sản phẩm dạng bột màu hổ phách, có mùi đặc trưng của đạm từ keratin với hàm lượng đạm 50%. Đối với những cơ sở giết mổ gia cầm, tự cung cấp nguyên liệu, dây chuyền có thể đem lại hiệu quả lớn.

- Sản phẩm đạm hấp thu qua dây chuyền xử lý ở áp suất và nhiệt độ cao nên tiệt trùng, dễ bảo quản. • Thay đổi công nghệ: giảm lượng nước đi 17% và tăng thời gian ủ sau khi dừng đốt xử lý chính (không tốn năng lượng bổ sung song có tăng thời gian xử lý chính lên thêm 1 giờ), do đó sẽ giảm chi phí cô và nhân công ~ 15%. Trường hợp sử dụng sản phẩm trên chưa cô với tỷ lệ đạm trong dịch là 20% trong phối trộn hoặc cho gia súc ăn trực tiếp, sẽ giảm đáng kể giá thành sản phẩm.

THIEÁT Bề ẹIEÀU KHIEÅN COÂNG NGHEÄ

Qua tìm hiểu thị trường, cho thấy hiện nay nhu cầu đạm phục vụ chăn nuôi ngày càng tăng, đặc biệt ngoài gia súc gia cầm đang phát triển mạnh, ngành thuỷ sản cũng đang đặt ra vấn đề bức xúc về cung cấp đạm cho nuôi trồng thuỷ sản (cá, tôm,…). Vì vậy việc triển khai tiếp tục công trình này trong sản xuất là một việc rất có ý nghĩa thực tiễn.

THIEÁT KEÁ MOÂ HÌNH

• Thiết kế hệ thống thiết bị dây chuyền và hệ điều khiển tự động Sơ đồ cấu hình cho mô hình thiết kế được trình bày trên hình 5

Lông vũ phế thải có chứa hàm lượng protein tổng số rất cao (>80%), song tồn tại ở dạng keratine rất bền vững và không tan trong nước, vì vậy không thể sử dụng chúng trực tiếp cho bất cứ việc gì, kể cả làm phân bón, chúng tồn tại trong thực tế ở dạng tích tụ, nếu không được xử lý kịp thời sẽ gây ô nhiễm môi trường và ngày càng ảnh hưởng đến quá trình SX và đời soáng. Việc nghiên cứu và đưa ra mô hình thiết bị tự động sản xuất nhằm biến lông vũ phế thải thành nguồn đạm hấp thu cho phép tận dụng nguồn phế thải để tạo nguồn đạm cho chăn nuôi, làm sạch môi trường. Đề tài nghiên cứu được đặt ra nhằm cung cấp một giải pháp thiết thực là xây dựng hệ thống tự động xử lý lông vũ phế thải thành đạm hấp thu với các đặc tính nổi trội là hiệu suất 100% không có chất thải rắn, không làm ô nhiễm môi trường và giá thành sản phẩm thấp.

Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật đã sử dụng dựa trên cơ sở áp dụng các thành tựu khoa học công nghệ về tự động hoá và công nghệ sinh học vào xử lý phế thải thành sản phẩm có giá trị cung cấp cho sản xuất nông nghiệp. Việc xác định dư lượng nguyên liệu sau xử lý cho thấy vai trò xử lý sơ bộ có ảnh hưởng ~ 15% đến hiệu suất xử lý và xử lý chính có ảnh hưởng ~ 85% đến hiệu suất xử lý. Trên cơ sở hệ thống dây chuyền tự động hoá đã được thiết kế lắp đặt, đề tài đã tiến hành sản xuất thử nghiệm để lựa chọn và xác định chế độ công nghệ tối ưu cho xử lý lông vũ.