Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Анализ состояния отрасли птицеводства 8
1.2 Роль переработки отходов убоя птицы в хозяйствах 12
1.3 Обзор существующих технологий переработки отходов убоя птицы . 15
1.4 Классификация существующих методов переработки отходов убоя птицы 20
1.5 Зоотехнические требования к машинам и поточным линиям для приготовления сухих кормов 25
1.6 Краткий обзор научных исследований в области переработки отходов убоя 27
1.7 Цель и задачи исследования 30
2. Теоретические предпосылки к исследованию линии переработки отходов убоя птицы 32
2.1 Обоснование производительности цеха по переработке отходов убоя птицы и состава оборудования 32
2.1.1 Расчет количества горизонтальных вакуумных котлов (ГВК) для переработки отходов убоя раздельным способом 32
2.1.2 Расчет количества ГВК для переработки отходов убоя без разделения 34
2.1.3 Подбор вспомогательного оборудования для переработки отходов убоя птицы без разделения 35
2.2 Описание рабочего процесса охладителя мясокостной муки 36
2.3 Расчет энергоемкости процесса охлаждения мясокостной муки 45
3. Программа и методики экспериментальных исследований 49
3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований 49
3.2 Объект и предмет исследований, измерительные приборы, устройства и оборудование 50
3.3 Методика определения физико-механических свойств мясокостной муки 51
3.3.1 Методика определения насыпной плотности мясокостной муки 52
3.3.2 Методика определения аэродинамических характеристик муки 54
3.3.3 Методика определения теплоемкости мясокостной муки 56
3.3.4 Методика определения теплопроводности мясокостной муки ...57
3.4 Методика проведения исследований процесса охлаждения муки 62
3.4.1 Описание лабораторной установки 63
3.4.2 Методика проведения экспериментальных исследований процесса охлаждения муки 64
3.5 Методика производственных испытаний охладителя мясокостной муки 69
4. Результаты исследований 71
4.1 Результаты расчета состава оборудования цеха переработки отходов убоя 71
4.2 Результаты исследования физико-механических свойств мясокостной муки 75
4.2.1 Результаты исследования насыпной плотности муки 75
4.2.2 Результаты определения аэродинамических свойств мясокостной муки 76
4.2.3 Результаты определения теплоемкости мясокостной муки 78
4.2.4 Результаты исследования теплопроводности мясокостной муки 80
4.3 Результаты исследований процесса охлаждения мясокостной муки 82
4.3.1 Результаты теоретического исследования процесса охлаждения мясокостной муки 82
4.3.2 Результаты теоретического исследования энергоемкости охладителя мясокостной муки 86
4.3.3 Результаты исследования процесса охлаждения мясокостной муки на лабораторной установке 89
4.3.4 Результаты исследования энергоемкости процесса охлаждения мясокостной муки 96
5. Результаты внедрения и технико-экономические показатели 103
5.1 Производственные испытания опытного охладителя 103
5.2 Экономическая эффективность охладителя мясокостной муки 106
5.3 Экономическая эффективность цехов по переработке отходов убоя птицы 109
Общие выводы 117
Литература 119
Приложения 132
- Обзор существующих технологий переработки отходов убоя птицы
- Описание рабочего процесса охладителя мясокостной муки
- Методика определения теплопроводности мясокостной муки
- Результаты расчета состава оборудования цеха переработки отходов убоя
Введение к работе
За последние 10 лет в птицеводстве Российской Федерации реализуются значительные инвестиционные проекты. Наряду с реконструкцией основного производства многие птицефабрики строят подсобные предприятия для убоя и переработки птицы.
Производительность убойных линий, которые выпускались в России до 2004 года, была не выше 6 тыс. голов в час по убою птицы. На сегодняшний день этой производительности явно недостаточно. Например, в г. Брянске запущен комплекс производительностью 10 тыс. голов в час по убою, в районном центре Ракитное Белгородской области введен в эксплуатацию комплекс производительностью 28 тыс. голов в час по убою. Аналогичные проекты реализуются в Ставропольском и Алтайском краях, в странах ближнего зарубежья.
Большинство линий убоя птицы поставляются в Россию без цехов по переработке отходов убоя, что создает для птицефабрик большую проблему, связанную с утилизацией отходов.
При качественной переработке отходов убоя птицы хозяйства не только решают проблему утилизации отходов, но и обеспечивают поголовье белковыми кормовыми добавками на 60...70 %, экономя значительные средства на закупке протеиновых добавок.
Таким образом, переработка отходов убоя является актуальной темой для научных исследований на сегодняшний день.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова».
Цель исследования. Повышение эффективности работы технологической линии обработки отходов убоя птицы путем обоснования состава оборудования и совершенствования конструктивно-режимных параметров охладителя мясокостной муки.
Объект исследования. Мясокостная мука, как продукт переработки отходов убоя птицы и ценная белковая кормовая добавка.
Предмет исследования. Экспериментальные и аналитические зависимости, характеризующие влияние параметров на процесс охлаждения мясокостной муки.
Теоретической и методической основой диссертационного исследования послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по исследуемой проблеме. В процессе решения отдельных задач применялись аналитический, графический и расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.
Информационную базу исследования составляют материалы научных конференций, научно-техническая литература, а также публикации зарубежных и отечественных изданий.
Научную новизну исследования и технические преимущества по сравнению с аналогичными отечественными и зарубежными достижениями представляют:
- методика расчета передачи тепла от мясокостной муки окружающему воздуху;
математические зависимости, описывающие процесс охлаждения мясокостной муки;
математическая модель функционирования ленточного охладителя мясокостной муки.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Практическую ценность представляют:
типоразмерный ряд оборудования для переработки отходов убоя птицы;
значение коэффициентов теплопроводности и теплопередачи мясокостной муки, скорость витания частиц муки;
конструктивно-технологическая схема охладителя мясокостной муки (патент №74271).
Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют в стадии разработки оборудования для переработки отходов убоя птицы обосновывать его конструктивные и технологические параметры.
Реализация результатов исследований. Полученные данные о физико-механических свойствах мясокостной муки, методика расчета цехов оборудования для переработки отходов убоя птицы, а также конструкция охладителя мясокостной муки используются при реконструкции и разработке новых цехов компанией ООО «Центр Теплоинжиниринг».
Разработанный каскадный ленточный охладитель мясокостной муки используется в ОАО «Куриное Царство» г. Брянск, ОАО «Птицефабрика Пермская», результаты внедрения подтверждаются соответствующими актами.
Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие научные положения:
- технологическая схема производства белково-ферментированного
корма;
типоразмерный ряд оборудования для переработки отходов убоя птицы;
технологическая и конструктивная схема ленточного охладителя мясокостной муки;
математическая модель функционирования и оптимальные конструктивно-технологические параметры каскадного ленточного охладителя мясокостной муки;
результаты исследований и оценка эффективности охладителя мясокостной муки.
Публикации. По результатам работы опубликовано 11 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК и 2 патента на полезные модели.
Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и общих выводов, списка используемой литературы. Работа содержит 131 с, 54 рис., 29 табл., 133 источника, 7 прил.
Обзор существующих технологий переработки отходов убоя птицы
Птицеводство России развивается весьма динамично. Так, в 1975 году из общего производства мяса птицы 690 тыс. т. бройлеры составляли 66,7 тыс. т, или менее 10 %; в 1990 году была произведена 1 801 тыс. т мяса птицы, в том числе мяса бройлеров 807 тыс. т, или 44,8 %. За 18 лет бройлерное птицеводство России увеличило объемы производства мяса в 12 раз. Но за годы проводимых «реформ» производство мяса птицы во всех категориях хозяйств снизилось до 630 тыс. т (1997 год), в том числе в сельскохозяйственных предприятиях до 373 тыс. т. С 1998 года начался подъём отечественного птицеводства, и за десять последующих лет прирост мяса птицы во всех категориях хозяйств составил 323 тыс. т, в том числе в сельхозпредприятиях 305 тыс.т.
Наиболее динамично мясное птицеводство России развивалось в 2003-2004 годах. Этому, несомненно, способствовало принятие ряда законодательно-нормативных актов, прежде всего постановления правительства Российской Федерации от 23 января 2003 года № 48 «О мерах по защите российского птицеводства» [97]. За период введения квот на импорт мясной продукции увеличение отечественного производства мяса птицы составило 249,5 тыс. т, ежегодный прирост во всех категориях хозяйств 12,7%, в сельхозпредприятиях 18%. Большую организационно-правовую работу в этот период провел Российский птицеводческий союз, объединивший наиболее крупных производителей мяса птицы. В результате ресурсы рынка мяса птицы в 2004 году составили 2316,9 тыс. т, в том числе 52% за счет отечественного производства и 48% импорта. Была превышена норма квоты (1050 тыс. т), установленная постановлением правительства России от 29 ноября 2003 года № 724 «Об особенностях применения специальной защитной меры в отношении мяса домашней птицы» [98].
Прирост отечественного производства мяса птицы в 2004 году достиг 158,7 тыс. т, что позволило всего за год увеличить потребление мяса птицы на душу населения на 1,1 кг. Причем 70 % мяса бройлеров поставляют птицефабрики с годовым объемом производства более 10 тыс. тонн, в том числе 35 % - с оборотом свыше 20 тыс. т. [104]
Лидеры по производству мяса птицы - Ленинградская, Белгородская, Московская, Свердловская, Липецкая области, Краснодарский, Ставропольский края, Республика Татарстан.
В последние годы в рационе питания подавляющей части населения немалую долю занимает мясо птицы, преимущественно кур. В связи с ростом спроса увеличивается и российское производство птицы.
К 1990 году отечественное птицеводство не уступало мировому уровню в технологии производства, оснащении оборудованием и по другим параметрам. В 90-х годах в связи с переходом к рыночным отношениям и структурной перестройкой экономики сельское хозяйство охватил кризис. Многие предприятия сельского хозяйства были объявлены банкротами. Это в основном было связано с тем, что прекратилась поддержка сельских товаропроизводителей со стороны государства (как это было при плановой экономике), продукция оказалась неконкурентоспособной, поскольку из-за рубежа на российский рынок хлынул поток дешевых импортных продуктов, в частности продукция птицеводства. Снижение платежеспособности предприятий привело к тому, что предприятия прекратили покупку нового оборудования. Использование изношенной и устаревшей техники снижает качество продукции, растут издержки (по сравнению с прогрессивными энерго- и ресурсосберегающими технологиями).
В России сейчас действуют около 400 предприятий, специализирующихся на производстве бройлеров, но только в 75 из них объем производства устойчиво растет. По итогам 2005 года объемы потребления мяса птицы увеличились на 18 %. Причем рост производства составил 17 %, а импорта - 18 %, то есть эти два показателя сравнимы. При этом за последние три года объемы производства выросли более чем на 50 %, и, основываясь на планах крупных отечественных производителей, можно говорить, что в ближайшем будущем темпы роста будут сопоставимы - это около 15 % в год. Тем самым, к 2009 году объемы производства мяса птицы по отношению к уровню 2002 года выросли в два раза.
На рынок мяса птицы с начала 2006 года негативно влияют несколько факторов [104]. Один из факторов связан со спецификой самого товара: ведь качество этого мяса значительно зависит от методов выращивания, вскармливания и здоровья птицы. Периодически обостряются вопросы возникновения у птиц инфекционных заболеваний, использования птицефабриками пищевых добавок, их влияние на качество мяса, а также последствия употребления такого мяса для здоровья потребителей.
Основными тенденциями в развитии мирового птицеводства станут: освоение ресурсосберегающих технологий, глубокая переработка мяса птицы, значительное расширение ассортимента конечной продукции,и повышение ее качества.
Происходит передел рынка, рост капитализации крупных игроков за счет поглощения более мелких фирм.
Кроме того, большинство предприятий-лидеров отрасли уменьшили доли целых тушек в общем объеме производства мяса бройлеров, что сопровождалось увеличением полуфабрикатов (разрубов).
Также можно отметить общую тенденцию повышения внимания к экологической чистоте продуктов питания.
В настоящее время в общем балансе потребления животных белков населением России на мясо птицы приходится 40 %, что подтверждает особую роль птицеводства в продовольственной безопасности страны. Общеизвестно, что российские предприятия производят свежую и охлажденную птицеводческую продукцию, которая по своему вкусу и качеству значительно, в пищевом отношении, превышает мороженную импортную.
Такие темпы наращивания птицеводческой продукции обусловлены инновационными процессами в отрасли и масштабным освоением конкурентоспособных научно-технических разработок (высокопродуктивные кроссы, ресурсосберегающие технологии производства и переработки продукции, новые принципы нормирования питательных веществ, рацион кормления, системы биологической защиты птицы). В 2004 году среднесуточный прирост бройлеров достиг 41 г., что превысило этот показатель 1990 года в 2 раза. Реализация программ отечественных племзаводов и европейских селекционных компаний обеспечило в ближайшее время получение среднесуточных приростов на уровне 50...55 г. при затратах корма 1,7...1,8 кг, что позволит уменьшить сроки выращивания бройлеров на убой [29].
В настоящее время основу птичьего мяса в России составляют бройлеры и яичные куры. Удельный вес мяса индеек, гусей, уток, цесарок, перепелов менее 1 %. В перспективе доля мяса этих видов птицы будет увеличена до 10... 15 %, что имеет большое значение для расширения ассортимента продуктов питания. Уже сегодня в Орловской, Ростовской, Тульской областях, Ставропольском крае начали функционировать крупные современные комплексы по производству мяса индеек. Создание в России репродукторов по разведению уток и гусей позволит значительно расширить обеспечение личных и фермерских хозяйств населения суточным молодняком. В эту интегрированную систему должны войти репродукторы, инкубаторные станции и личные подсобные хозяйства. Разведение водоплавающей птицы набирает темпы в республиках Башкортостан, Чувашия, Новосибирской, Оренбургской, Нижегородской, Саратовской областях.
Описание рабочего процесса охладителя мясокостной муки
В птицеводческой отрасли четко прослеживается тенденция к получению экологически чистых и безопасных продуктов питания, при этом объемы производства мяса птицы ежегодно возрастают. В связи с этим, проблема переработки отходов убоя птицы становится все более актуальной.
Методика расчета цехов для животноводства изложена в работах В.И. Земскова [50], СВ. Рыжова, А.И. Завражного [49] и многих других. В исследованиях Б.И. Вагина [30], Н.А. Барсова [15,16,17] и некоторых других рассмотрены вопросы оптимизации цехов и оборудования для звероводства. Проблема утилизации отходов звероводства и птицеводства занимались Г.И. Малинов [80], В.Ю.Карпин [82].
Большой вклад в разработку технологий приготовления кормов и методов оптимизации состава и структуры кормоцехов внесли В.Р. Алешкин [3], А.А. Артюшин [10], Г.И. Малинов [80,81], С.В Мельникова [128], М.Л. Фай-вишевский [119] и другие ученые.
Большое количество исследований в области утилизации отходов убоя зверей и птицы провели ученые кафедры механизации животноводческих ферм Санкт-Петербургского ордена Трудового Красного Знамени Государственного аграрного университета, и кафедры механизации сельскохозяйственного производства Петрозаводского ГАУ. Основные положения научных разработок изложены в работах ученых Б.И. Вагина, Н.А Барсова, М.А.Трутнева, Ш.Н. Нуртаева, СМ. Демидова, В.И. Свиридова [15,44,90,105], Г.И. Малинова [80,81] , Н.В. Карпова, ВТ. Козлова [14] и др.
Разработкой машин для измельчения мясо-рыбных отходов и производства мясокостной муки занимались ученые А.В.Горбатов, А.И. Пелеев, Н.А. Барсов и другие [14,38,93]. В работах Т.В.Чижиковой, A.M. Бражникова, И.Л. Попова, М.Л. Фай-вишевского, А.Д. Игнатьева, В.М. Нелюбина, Б.И. Вагина, Д.Т. Жайлаубаева, A.C. Гинзбурга, О.С. Рахыжанова и др. [30,31,47,48,52,59,109,120] проведены исследования физико-механических свойств рыбного и мясного сырья и особенно сложно перерабатываемого костного сырья. Исследованием структурно-механических свойств при измельчении кости занимался Б.В. Кулишев Г.Н. Костин, В.Ю.Карпин, М.Л. Файвишев-ский, М.И. Беляев, А.А. Простаков, П.Л. Пахомов, А.Н. Бычков [59,62,70, 120]. Исследованием структурно-механических свойств отходов убоя при их транспортировке занимались СП. Ботанин, В.А. Числов [27,28]. Интенсификацией режимов сушки и измельчения сырья при производстве мясокостной муки занимались ученые М.А. Котов, В.Н. Родин, А.И. Сницарь, С.Г. Либерман, М.Л. Файвишевский [58,68, 72,73,103,121]. Вопросами переработки отходов убоя мясокомбинатов занимались В.М. Ковбасенко, А.А. Кива, К.А. Иванов, В.П. Лысенко, В.И. Малофеев, Н.Ф. Николаенко, В.Л. Плитман, Д.А. Хазин [53,63,65,75,76,83,88,96,122]. Проблемами переработки кератинсодержащего сырья занимались К.В. Харламов, Л.В. Антипова, Е.В. Черникова [6,8,123,124]. Большую исследовательскую работу по разработке новых технологий утилизации отходов убоя птицы, в том числе и перопухового сырья, ведет лаборатория рационального использования малоценных продуктов переработки птицы Всероссийского научно-исследовательского института птицеперерабатывающей промышленности (ВНИИПП) под руководством В.Г. Волика. Ими были предложены ряд новых технологий по переработки пера и мягких отходов и получения ценных пищевых и кормовых добавок [34,35,36,94, 108]. Ученые Воронежского Государственного аграрного университета провели исследования химического состава перопухового сырья [6,8]. На основе полученных результатов в Воронежском ГАУ была разработана технология получения пищевой белковой добавки из кератинсодержащего сырья. Анализом химического состава отходов убоя птицы и готовой мясокостной муки в звероводстве занимались Ю.Т. Тихонов, B.C. Снытко, П.Т Клецкин [114]. В их работах приведен химический состав мясокостной муки, вырабатываемой на линии СЖК-100 и результаты опытов скармливания мясокостной муки зверям. Работа Г.С. Тарасова также посвящена вопросам использования рыбной и мясокостной муки в звероводстве [110]. Изучением усвояемости птицей белково-ферментного корма, полученного путем переработки пухоперьевого сырья методом низкотемпературного ферментного гидролиза отходов занималась Е.В.Черникова [124,125]. Кроме традиционных технологий по переработке отходов убоя в последнее время ведется много разработок в области переработки отходов на экструдерах и методом ферментной переработки [96,113,132]. Конструкторское бюро Эртильского машзавода, ОГЖБ НИИПЗК, ЦКТБ Центросоюза, ЗАО «Экорм» ведут работы по экструзионной обработке отходов убоя птицы [61]. Большое внимание проблеме утилизации отходов убоя птицы уделяется за рубежом. Компанией «ТЕ Атлон Корпорейшн» (США) [11] предложен способ получения БФК из кератинсодержащего сырья. За основу взят препарат N, N - диметилформамидом. Компнией «Инстра-Про» (США) предложена технология переработки отходов убоя методом сухого экструдирования [113]. Производством мясокостной муки из отработанного стада кур-несушек занимался голландский специалист Виве Ван дер Слуин [33]. Однако на сегодняшний день проведено недостаточно исследований по переработке отходов убоя птицы, в частности мало изучены физико-механические свойства и процесс охлаждения готовой мясокостной муки. От способов, технологических параметров охлаждения зависят качество получаемого продукта, энергозатраты на обслуживание используемого оборудования.
Методика определения теплопроводности мясокостной муки
Параметры Km и Рк не зависят от свойств испытуемого образца, являются «постоянными» измерителя. Значения Рк обычно дано для материала с X = 245Вт/(м-К) и не превышают 10.. .20 % теплового сопротивления образца.
Определение Кт и Рк проводится в градуировочных экспериментах с образцовой мерой из кварцевого стекла и образцом из меди, входящим в комплект поставки. Для определения теплопроводности испытуемого образца в эксперименте необходимо на различных уровнях температуры измерять перепады температуры на тепломере V-, и образце vn - в микровольтах, МкВ, пт и щ.
Для проведения экспериментальных исследований были подготовлены 10 образцов мясокостной муки различной высоты и разной плотности. Образцы формировались в специальной прессформе, помещались в измеритель ИТ-А--400 и затем проводились измерения, которые фиксировались в таблицу. После окончания опыта определялась высота образца, его масса и рассчитывалась плотность образца и его теплоемкость.
Изучение процесса охлаждения мясокостной муки предполагает исследование процесса охлаждения в три этапа. Первый этап — на основе аналитического описания процесса охлаждения муки и найденных значений теплоемкости и теплопроводности построение графических зависимостей процесса охлаждения, определение границ эксперимента и точек оптимума. На первом этапе решаются следующие задачи: - построение графических зависимостей процесса охлаждения муки на основе теоретических расчетов; - определение граничных значений параметров охлаждения: температуры и скорости охлаждающего воздуха, толщины слоя муки; - теоретическая оптимизация технологических режимов работы охладителя. Второй этап - проведение экспериментов на лабораторной установке и аналитическая обработка результатов на персональном компьютере с использованием статистических программ и средств для первичной обработки информации в виде случайных процессов. На втором этапе, в соответствии с поставленной целью, решаются следующие задачи: — апробация научной предпосылки процесса охлаждения мясокостной муки; — установление значимых параметров, влияющих на процесс охлаждения; - на основе аналитической обработки данных построение математической модели реального процесса охлаждения; — установление погрешности измерений процесса; — на основе математической модели процесса охлаждения мясокостной муки разработка проекта установки для охлаждения муки. Установка представляет собой трубу 1 прямоугольного сечения, в торце которой установлен вентилятор 3 с регулируемой частотой вращения. Внутри трубы установлена полка 2, на которую укладывается мясокостная мука слоем толщиной h. Скорость охлаждающего воздуха регистрируется цифровым анемометром 7, расположенным внутри трубы. Температура муки на трех уровнях — нижнем, среднем и верхнем — регистрируется термопарами 6, 8, 10, все данные записываются в память компьютера 9. Температура поверхности муки дополнительно измерялась инфракрасным бесконтактным термометром Raitek ST-80 (на схеме не показан), а температура охлаждающего воздуха - термометром 4, установленным внутри трубы. Лабораторные эксперименты проводились в зимнее время, поэтому холодильная установка не использовалась, а температура охлаждающего воздуха регулировалась смешиванием теплого воздуха помещения и холодного наружного воздуха.
На процесс охлаждения муки воздействуют несколько факторов, таких как, толщина слоя муки, температура воздуха на входе в охладитель, скорость подачи воздуха, продолжительность охлаждения. Для определения взаимосвязи между этими факторами необходимо провести многофакторный эксперимент.
Чтобы сократить число опытов и установить взаимосвязь между различными факторами, при исследовании процесса охлаждения мясокостной муки использована методика планирования многофакторного эксперимента [87,95].
Сущность методов планирования экстремальных экспериментов, нашедших широкое распространение на практике изложена в работах В.Р. Алешкина, А.В. Алешкина, Ю.П. Адлера, В.В. Налимова, Н.А. Черновой, В.Г. Трофимова, Э. Хартмана, Б.И. Вагина, Н.А. Барсова, М.А. Котова [46,58,87,95, 98,116] и многих других.
Перед началом работы с планом необходимо определиться, сколько и какие именно факторы мы собираемся варьировать во время проведения эксперимента. При выборе факторов необходимо соблюдать следующее условие: факторы должны быть количественными и контролируемыми (изменяться и поддерживаться на постоянном уровне по воле экспериментатора), а результаты опытов - воспроизводимыми. Погрешности экспериментов предполагаем небольшими, подчиняющимися закону нормального распределения.
Устанавливаем основной уровень факторов (0) — центр эксперимента и интервалы варьирования (J), которые должны быть достаточно большими, но не максимальными, так как выбор максимальных интервалов варьирования при составлении линейных планов не позволит перейти к планам второго порядка. Вычисляем верхний (+1) и нижний (-1) уровни варьирования факторов [106].
Результаты расчета состава оборудования цеха переработки отходов убоя
Годовой экономический эффект производства БФК (таблица 5.10) составляет 8 086 тыс. рублей. При стоимости цеха 43 463 тыс. рублей срок окупаемости составит 5,37 года. Рентабельность производства БФК составляет 58,5%.
1. При промышленном убое птицы и отсутствии постоянного потребителя пера (использование пера как сырья для легкой промышленности) наиболее целесообразной является технология переработки отходов убоя птицы методом ферментного гидролиза. Данная технология позволяет, используя основное оборудование — котлы-деструкторы КВ-4,6М — наиболее качественно и без разделения переработать все отходы убоя, включая перо, без применения высоких температур и давления, при этом из пера получается качественный, легко усваиваемый птицей белковый корм.
2. Для определения состава оборудования цехов переработки отходов убоя птицы разработана методика расчета и на ее основе программа для ЭВМ. По итогам расчета предложен типоразмерный ряд основного оборудования цехов переработки отходов убоя.
3. Теоретическими исследованиями получены аналитические зависимости процесса охлаждения мясокостной муки, позволяющие рассчитать параметры ленточного охладителя муки: минимальную длину ленты и скорость ленточного транспортера по выражениям (2.52) и (2.56) соответственно, температуру муки на выходе из охладителя по выражению (2.65). Энергоемкость процесса охлаждения муки может быть определена по выражению (2.72).
4. Определены физико-механические свойства мясокостной муки: насыпная плотность мясокостной муки рср =481,2 кг/м ; предельная скорость воздуха, при которой не происходит уноса частиц мясокостной муки Укр.мин 2,90м/с, скорость уноса всех частиц муки УкрЛіах 9,23м/с; среднее значение теплоемкости С- 0,49Дж/(г-К); теплопроводность муки функционально зависит от плотности и температуры и находится в пределах 0,469...0,536 Вт/(м-К).
5. Экспериментально определены оптимальные параметры охлади теля: скорость воздуха 2 м/с; температура воздуха 0 С; толщина слоя муки 0,025...0,03 м. При данных параметрах удельная мощность охладителя при производительности 1500 кг/ч составляет 13,7 кВт/(т/ч).
6. Разработанная конструкция ленточного охладителя представляет собой пятиступенчатый каскад ленточных транспортеров, на верхний транспортер которого тонким слоем подается горячая мясокостная мука. В процессе работы охладителя мука пересыпается с каскада на каскад. В нижний ярус охладителя подается охлажденный воздух, который двигается навстречу муке и охлаждает ее. Производительность 1,5 т/ч, скорость ленты 0,025м/с, скорость воздуха 1,7...2,2 м/с, установленная мощность 23,5 кВт.
7. Годовой экономический эффект от производства мясокостной муки при годовом объеме 2500 тонн составляет 8087 тыс. рублей. При стоимости цеха 43464 тыс. рублей срок окупаемости цеха 5,37 года. Годовой экономический эффект от использования охладителя составляет 1294 тыс. руб. Учитывая стоимость охладителя 1320 тыс. руб, срок окупаемости составляет 1,02 года.
