RU2251364C1

RU2251364C1 - Method for thermal disinfecting of combined bulk feed

Info

Publication number: RU2251364C1
Application number: RU2004108192/15A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Клычев (RU); Е.М. Клычев
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-05-10

Abstract

FIELD: agriculture and feed production, in particular, preparing of bulk feeds in animal houses and feed producing enterprises.

SUBSTANCE: method involves heating, steaming, drying, cooling and homogenizing bulk feeds. Disinfecting procedure is carried out in two thermal processing steps: first step involving high temperature processing and second step involving low temperature processing. Each step is combined with process of mixing combined feed components in gas-mechanical fluidized bed. At first step, thermally stable components are initially subjected to heating to temperature of 85-110°C and to wetting with steam, followed by slight drying to initial moisture content with hot air, and at second step hot mass is cooled with air to ambient medium temperature. In the process of cooling, when temperature reaches 50°C, thermolabile biologically active components, such as vitamins and enzymes, are added, said components being thoroughly mixed with remaining part of combined feed, with cooling procedure being continued.

EFFECT: increased efficiency of process and reduced costs for effectuating thermal disinfecting of combined bulk feeds.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам приготовления рассыпных комбикормов в животноводческом хозяйстве и на межхозяйственных комбикормовых предприятиях.The invention relates to methods for the preparation of bulk feed in animal husbandry and on-farm feed enterprises.

Известен способ гидротермической стерилизации рассыпных комбикормов, включающий нагрев комбикорма в кратковременном кондиционере в течение 10-20 с, выдержку в гидротермическом стерилизаторе в течение 10 минут при температуре 83-86°С, сушку и охлаждение комбикорма на заключительном этапе в сушилке-охладителе (Проспект немецкой фирмы “Амандус Каль”).A known method of hydrothermal sterilization of loose feed, including heating the feed in a short-term conditioner for 10-20 s, holding it in a hydrothermal sterilizer for 10 minutes at a temperature of 83-86 ° C, drying and cooling the feed at the final stage in a dryer-cooler (German Prospect company “Amandus Kal”).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ тепловой гигиенической обработки комбикормов, представляющий из себя трехступенчатый периодический процесс, в котором на первой ступени партия рассыпного корма нагревается и пропаривается в гидротермическом смесителе, на второй ступени эта партия подсушивается и охлаждается до температуры окружающей среды в сушилке-охладителе, а на третьей завершающей стадии вся партия продукта гомогенизируется в смесителе (Проспект швейцарской фирмы “Бюлер”, 02.03.2004).The closest in technical essence to the present invention is a method of thermal hygienic processing of animal feed, which is a three-stage batch process in which at the first stage a batch of loose feed is heated and steamed in a hydrothermal mixer, at the second stage this batch is dried and cooled to ambient temperature in dryer-cooler, and in the third final stage, the entire batch of product is homogenized in a mixer (Prospect of the Swiss company “Buhler”, 02.0 3.2004).

Недостатком данного способа является пассивный гидродинамический режим движения материала в процессе тепловой обработки, приводящей к неравномерности нагрева и увлажнения, а следовательно, неоднородности структуры и качества корма, а также многоступенчатость процесса, требующая больших капиталовложений в оборудование, затрудняющих использование данного способа в условиях малотоннажного производства сельскохозяйственных комбикормовых предприятий.The disadvantage of this method is the passive hydrodynamic mode of movement of the material during the heat treatment, leading to uneven heating and moistening, and therefore, heterogeneity of the structure and quality of the feed, as well as a multi-stage process, requiring large investments in equipment that make it difficult to use this method in conditions of small-scale agricultural production feed mill enterprises.

Задачей изобретения является повышение эффективности и снижение капиталлоемкости процесса теплового обеззараживания рассыпных комбикормов.The objective of the invention is to increase the efficiency and reduce the capital intensity of the process of thermal disinfection of bulk feed.

В результате использования предлагаемого изобретения обеспечивается высокая однородность тепловой обработки кормов, снижение капиталовложений в оборудование и осуществление малотоннажного производства рассыпных комбикормов с улучшенными показателями санитарного качества.As a result of using the present invention, a high uniformity of heat treatment of feeds, a reduction in investment in equipment and the implementation of small-tonnage production of loose feed with improved indicators of sanitary quality are ensured.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе теплового обеззараживания рассыпных комбикормов, включающем нагрев, пропаривание, сушку, охлаждение и гомогенизацию сыпучих кормов, обеззараживание проводят в две стадии тепловой обработки, причем первая стадия является высокотемпературной, а вторая низкотемпературной, каждую из стадий совмещают со смешиванием компонентов комбикорма в газомеханическом псевдоожиженном слое, в первой стадии термоустойчивые компоненты сначала подвергают нагреву до 83-110°С и увлажнению паром, а затем подсушивают до исходной влажности горячим воздухом, а во второй стадии - горячую массу охлаждают воздухом до температуры окружающей среды, причем в процессе охлаждения, в момент достижения температуры 50°С в нее добавляют термолабильные биологически активные компоненты, такие как витамины и ферменты, которые одновременно с продолжением охлаждения всей массы тщательно перемешивают с остальной частью комбикорма.The above technical result is achieved by the fact that in the method of thermal disinfection of bulk feed, including heating, steaming, drying, cooling and homogenizing bulk feed, disinfection is carried out in two stages of heat treatment, the first stage being high-temperature and the second low-temperature, each of which is combined with by mixing the components of the feed in the gas-mechanical fluidized bed, in the first stage, the heat-resistant components are first heated to 83-110 ° C and moistened steam, and then dried to the initial humidity with hot air, and in the second stage, the hot mass is cooled with air to ambient temperature, and during cooling, at the time of reaching 50 ° C, thermolabile biologically active components such as vitamins and enzymes are added to it which, while continuing to cool the entire mass, are thoroughly mixed with the rest of the feed.

Характерной особенностью тепловой обработки является проведение ее в активном гидродинамическом режиме взаимодействия теплоносителя и продукта, основанном на принципе газомеханического псевдоожижения и представляющего собой комбинированное воздействие на слой корма вращающейся механической мешалки и газового потока (пара и воздуха). При этом достигается активное перемешивание корма, высокая интенсивность тепло- и массообменных процессов, повышение турбулентности, непрерывное обновление контакта рабочего агента (пара, воздуха) с обрабатываемым продуктом, что в итоге гарантированно обеспечивает высокую однородность обработки по всему объему слоя продукта, исключает слипание и комкование частиц.A characteristic feature of heat treatment is its carrying out in an active hydrodynamic mode of interaction of the heat carrier and the product, based on the principle of gas-mechanical fluidization and representing a combined effect on the feed layer of a rotating mechanical stirrer and gas flow (steam and air). In this case, active mixing of the feed, high intensity of heat and mass transfer processes, increased turbulence, continuous updating of the contact of the working agent (steam, air) with the processed product are achieved, which ultimately ensures high uniformity of processing throughout the volume of the product layer, eliminates sticking and clumping particles.

Обеззараживающий эффект в основном определяется температурой нагрева комбикорма. Величина этой температуры, при которой достигается цель процесса - сокращение количества патогенной микрофлоры лежит, в пределах 83-110°С. При температуре нагрева корма ниже 83°С не достигается гарантированное уничтожение сальмонеллы и других энтеропатогенов, которые оказывают неблагоприятные воздействия на организм животного, вызывают заболевания и падеж и тем самым наносят животноводству большой экономический эффект.The disinfecting effect is mainly determined by the heating temperature of the feed. The value of this temperature, at which the goal of the process is achieved - the reduction in the number of pathogenic microflora lies in the range of 83-110 ° C. At a temperature of heating the feed below 83 ° C, the guaranteed destruction of salmonella and other enteropathogens, which have adverse effects on the animal’s body, cause diseases and mortality, and thereby cause great economic effect to livestock, is not achieved.

При температуре нагрева корма выше 110°С питательные качества корма ухудшаются. Под воздействием слишком высокой температуры повреждаются важнейшие для животного питательные вещества, прежде всего протеин и эссенциальные аминокислоты, что отрицательно действует на усвояемость протеинов или аминокслот, теряется значительная часть лизина.When the feed is heated above 110 ° C, the nutritional quality of the feed is reduced. Under the influence of too high a temperature, essential nutrients for the animal are damaged, primarily protein and essential amino acids, which negatively affects the digestibility of proteins or amino acids, a significant part of lysine is lost.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором показана схема установки теплового обеззараживания рассыпных комбикормов.The essence of the proposed method is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the installation of thermal disinfection of bulk feed.

Установка содержит смеситель-стерилизатор 1, смеситель-охладитель 2, которые работают на принципе газомеханического псевдоожижения. В смесителе 1 и 2 установлены вращающиеся с определенной скоростью лопасти 3 и 18 и газораспределительные системы для ввода пара и горячего воздуха 4 в смесителе-стерилизаторе 1 и для ввода холодного воздуха 5 в смесителе-охладителе 2. Система парораспределения содержит паровой котел 6, клапан 7, а система воздухораспределения содержит фильтр 8 для очистки воздуха, вентиляторы 9, 10 и паровой калорифер 11. Смеситель-стерилизатор 1 имеет систему электрообогрева стенок рабочей камеры 12, которая обеспечивает дополнительный нагрев и нужную величину температуры продукта, а также сухость контактной поверхности стерилизатора.The installation comprises a mixer-sterilizer 1, a mixer-cooler 2, which operate on the principle of gas-mechanical fluidization. In the mixer 1 and 2, rotary blades 3 and 18 and gas distribution systems for introducing steam and hot air 4 in the mixer-sterilizer 1 and for introducing cold air 5 in the mixer-cooler 2 are installed. The steam distribution system contains a steam boiler 6, valve 7 and the air distribution system contains a filter 8 for air purification, fans 9, 10 and a steam heater 11. The mixer-sterilizer 1 has an electric heating system for the walls of the working chamber 12, which provides additional heating and the desired value of t product temperature, as well as dry contact surface of the sterilizer.

Смеситель-охладитель 2 снабжен системами ввода сухих 13 и жидких 14 термолабильных кормовых добавок. В смесителе-стерилизаторе 1 и смесителе-охладителе 2 установлены загрузочные и выгрузные задвижки 15 и 16 для управления потоками обрабатываемого продукта. Вся установка оснащена аспирационной системой 17.The mixer-cooler 2 is equipped with dry 13 and liquid 14 heat-labile feed additives input systems. In the mixer-sterilizer 1 and mixer-cooler 2, loading and unloading valves 15 and 16 are installed to control the flows of the processed product. The entire installation is equipped with an aspiration system 17.

Работает установка теплового обеззараживания рассыпных комбикормов следующим образом.The installation of thermal disinfection of loose feed as follows.

Процесс обеззараживания разделен на две стадии тепловой обработки корма - высокотемпературную и низкотемпературную, сдвинутые во времени и пространстве. Исходную порцию отдозированных термоустойчивых компонентов загружают в предварительно прогретый смеситель-стерилизатор 1, где под действием вращающихся лопастей 3 слой продукта переходит в псевдоожиженное состояние. Включается подача пара в слой. Благодаря активному перемешиванию в псевдоожиженном слое теплота и влага подводятся непосредственно к каждой частице продукта.The disinfection process is divided into two stages of heat treatment of the feed - high temperature and low temperature, shifted in time and space. The initial portion of the metered heat-resistant components is loaded into a preheated mixer-sterilizer 1, where, under the action of rotating blades 3, the product layer goes into a fluidized state. Turns on the steam supply to the layer. Due to the active mixing in the fluidized bed, heat and moisture are supplied directly to each particle of the product.

С помощью пара и системы электроподогрева 12 происходит увлажнение и быстрый подогрев продукта до температуры 83-110°С, при которых уничтожаются бактерии. После необходимой выдержки подача пара в смеситель-стерилизатор 1 прекращается и переключением клапана 7 его направляют в паровой калорифер 11 для нагрева воздуха от вентилятора 9. Включением вентилятора 9 подогретый воздух нагнетается в слой увлажненного продукта. С этого момента начинается сушка продукта. В процессе сушки необходимая температура продукта и воздуха в соответствии с кинетикой сушки устанавливается с помощью системы электроподогрева 12.Using steam and an electric heating system 12, the product is moistened and quickly heated to a temperature of 83-110 ° C, at which bacteria are destroyed. After the necessary exposure, the steam supply to the mixer-sterilizer 1 is stopped and by switching the valve 7 it is sent to the steam heater 11 to heat the air from the fan 9. By turning on the fan 9, the heated air is pumped into the moistened product layer. From this moment, drying of the product begins. In the drying process, the required temperature of the product and air in accordance with the kinetics of drying is set using the electric heating system 12.

Момент достижения продуктом исходной влажности обозначает окончание первой стадии обработки. Открывается выгрузная задвижка 15, и порция продукта из смесителя-стерилизатора 1 перегружается в смеситель-охладитель 2.The moment the product reaches its initial moisture level marks the end of the first processing stage. The discharge valve 15 opens, and a portion of the product from the mixer-sterilizer 1 is reloaded into the mixer-cooler 2.

После опорожнения смесителя-стерилизатора 1 в него загружается очередная новая порция продукта, и цикл первой стадии обработки повторяется.After emptying the mixer-sterilizer 1, another new portion of the product is loaded into it, and the cycle of the first processing stage is repeated.

В то же время в смесителе-охладителе 2 проходит вторая стадия обработки предыдущей порции продукта. Включением вентилятора 10 наружный воздух подается в смеситель-охладитель 2. Благодаря продувке воздуха через псевдоожиженный слой продукта последний начинает быстро охлаждаться. После того, как температура продукта снизится до 50°С, в смеситель-охладитель 2 через системы ввода сухих 13 и жидких 14 компонентов дозированно подают термолабильные кормовые добавки. Одновременно с продолжением охлаждения всей массы кормовые добавки тщательно перемешиваются с остальной частью комбикорма. После охлаждения всей порции и достижения необходимой однородности смеси перемешиваемых компонентов готовый продукт открытием задвижки 16 выгружается из смесителя-охладителя 2. Вторая стадия обработки и весь процесс обеззараживания на этом заканчиваются. Дальше цикл теплового обеззараживания рассыпных комбикормов повторяется необходимое число раз в вышеуказанной последовательности.At the same time, in the mixer-cooler 2 passes the second stage of processing the previous portion of the product. By turning on the fan 10, the external air is supplied to the mixer-cooler 2. Due to the purging of air through the fluidized bed of the product, the latter begins to cool rapidly. After the product temperature drops to 50 ° C, heat-labile feed additives are metered into the mixer-cooler 2 through input systems of dry 13 and liquid 14 components. Simultaneously with the continued cooling of the entire mass, feed additives are thoroughly mixed with the rest of the feed. After cooling the entire portion and achieving the necessary uniformity of the mixture of the mixed components, the finished product is unloaded by opening the valve 16 from the mixer-cooler 2. The second processing stage and the entire disinfection process end there. Then the cycle of thermal disinfection of bulk feed is repeated the required number of times in the above sequence.

Claims

The method of thermal disinfection of bulk feed, including heating, steaming, drying, cooling and homogenizing bulk feed, characterized in that the disinfection is carried out in two stages of heat treatment, the first stage being high temperature and the second low temperature, each of the stages combined with mixing the components of the feed into gas-mechanical fluidized bed, in the first stage, the heat-resistant components are first heated to 83-110 ° C and moistened with steam, and then dried to the original cold air, and in the second stage, the hot mass is cooled by air to ambient temperature, and during cooling, at the moment of reaching 50 ° C, thermolabile biologically active components are added to it, such as vitamins and enzymes, which simultaneously with continued cooling of the whole mass mix thoroughly with the rest of the feed.