Процесс производства травяной муки и травяных гранул

Как известно, основной рацион многих видов сельскохозяйственных животных составляет трава. Но свежая трава доступна с весны по осень. Летом ее заготавливают впрок и высушивают в сено, которое потом идет на прокорм стойловых животных. Однако это весьма трудоемко и долго. Для хранения достаточного запаса сена на зимний период требуется немало места. И, наконец, в сухом сене (тем более, при долгом хранении) запас питательных веществ значительно ниже, нежели в свежей траве. Современные технологии позволили создать новые способы заготовки травы, которые помогают сохранить в ней больше полезных компонентов. К таковым относится производство витаминной травяной муки и травяных гранул.

Корм нового поколения

Что же представляет собой травяная мука? Это белковый корм, предназначенный для сельскохозяйственных животных и птиц и получаемый из искусственно высушенной травы, убранной на ранних фазах вегетации (на первом этапе появления бутонов), высушенной при высокой температуре и измельченной до порошкообразного состояния. Травяная мука используется как замена сена и как качественная витаминная подкормка с повышенным содержанием каротина в сочетании с грубыми или концентрированными кормами. Использование специализированного оборудования для производства травяной муки позволяет избежать значительных потерь исходного сырья, которые наблюдаются при естественной сушке травы (обламывание побегов, цветков и листьев). Также такой способ производства исключает неблагоприятного влияние влаги и протекание различных биохимических и микробиологических процессов. Из травяной муки делают гранулы. Гранулы хорошо поддаются хранению, в отличие от сена, которое при обычном способе заготовки может слежаться, заплесневеть или сгнить. Специалисты утверждают, что при сушке травы искусственным образом содержание кормовых единиц увеличивается минимум в 1,5 раза, протеина – в 1,6, углеводов – в 3,5, а каротина – в 7-8 раз. К тому же травяная мука и гранулы легче перевариваются, нежели сено, позволяет получить хорошие привесы и надои. На Западе этот вид корма получил широкое применение в комбикормовой промышленности, в первую очередь, на производстве комбикормов для птицы, свиней и молодняка крупного рогатого скота.

Производство травяной муки и гранул из свежескошенных трав – это перспективный бизнес, ведь урожай сочных кормов в несколько раз превышает урожай зерна. Однако необходимость строго соблюдать технологические требования и дорогостоящая техника делают его весьма затратным. Это производство предполагает непрерывный процесс, осуществляемый за счет комплексной механизации всех этапов приготовления травяной муки. Эти этапы включают в себя скашивание зеленой массы, погрузка и последующее транспортирование сырья, сушка, помол, закладка на хранение. Рассмотрим их более подробно.

В качестве сырья для производства муки используются сеяные однолетние и многолетние травы, луговые травы с большим содержанием бобовых и т. д., вика с овсом, люцерна, клевер, козлятник, крапива, люпин. От вида собранных трав зависят и питательные показатели корма. Последние подтверждаются ветеринарным сертификатом и/или заключением химической лаборатории. Как и в случае со свежими кормами, различают три основных вида сырья: разнотравье, бобовые (клевер или люцерна, реже – козлятник), зернобобовые смеси (вико-овсяная смесь или т. п.).

Высота скашиваемых бобовых должна составлять около 50 сантиметров. Оптимальные сроки уборки клевера и люцерны для производства травяной муки – конец фазы стеблевания. Продолжительность этой фазы составляет примерно 21 день. То есть за вегетационный период при скашивании бобовых можно собрать 3-4 полных укоса качественной зеленой массы. Луговые травы начинают скашивать во время фазы выхода в трубку (в этот период высота растений составляет около 30 см). Качество готовой продукции во многом зависит от качества сырья для резки или травяной муки. Травы одного укоса специалисты советуют использовать в течение не более 12 дней. Научно установлено, что больше всего каротина в растениях содержится в утренние часы с 6 до 10 утра. Затем его уровень начинает снижаться, и к 20 часам его количество может уменьшиться в 4-6 раз по сравнению с начальным. Таким образом, для сохранения максимального количества каротина в сырье кормовые культуры лучше всего косить и перерабатывать в ранние утренние часы, но, конечно, далеко не всегда это требование может соблюдаться.

Для увеличения производительности сушилок нужно как можно лучше измельчать травы. Максимально допустимый размер частиц на первом этапе заготовки сырья не должен превышать 110 мм. Не менее 80 % от общего его объема должны составлять частицы размером до 30 мм. Поверьте, время, потраченное на заточку и регулировку ножей косилки-измельчителя, окупится в дальнейшем экономией на топливе (одна из самых больших статей расходов) и значительным улучшением качества продукции.

Общие потери массы при скашивании травы и ее погрузке в транспорт должны быть не более 2 %. Для заготовки травяной массы с одновременным ее измельчением потребуется специальная техника: самоходные кормоуборочные комбайны («Дон-680», «Марал-125», КСК-100А и т. д.), полунавесные кормоуборочные комбайны («Полесье-3000»), кормоуборочные комплексы или прицепные кормоуборочные комбайны с тракторами тяговых классов 1,4; 2 и 3. При этом комбайн настраивается на мелкую резку.

Очень важно наладить процесс транспортировки измельченной массы на место дальнейшей переработки сырья. При этом нельзя допускать ее потерю или загрязнения: период между скашиванием свежей трав и ее сушкой (включая период хранения на площадке у сушильного агрегата) не должен превышать двух-трех часов. Дело в том, что в рыхлой куче измельченная трава быстро самосогревается, вследствие чего теряет свои самые ценные качества. Для того чтобы этого избежать, необходимо синхронизировать работу транспорта и сушилки. В качестве транспорта используются тракторные прицепы и автомобили-самосвалы с дополнительными сетчатыми бортами. Борта позволят минимизировать потери, сохраняя траву при загрузке, перевозке и выгрузке.

Итак, менее чем через три часа после скашивания травы должны попасть на сушку, после чего травяная масса будет помолота в муку. Измельченную массу подают к сушильному агрегату на лоток питателя, с которого она по конвейеру и наклонному транспортеру поступает в сушильный барабан. Сушка осуществляется при температуре нагрева сырья не более 70 °С. Относительная влажность готовой травяной муки должна составлять 8-12 %, а травяной резки – 10-15 %. Нарушение этих требований (например, пересушивание сырья до 5-6 %) может привести к потерям массы каротина и протеина, а также к увеличению опасности возгорания. А недосушивание массы может перегрузить электродвигатель дробилки и вызвать частое забивание решет. Потери каротина в процессе сушки по требованиям не должны быть больше 5 %, а потери сухого вещества – не более 2 %.

Для сушки могут применяться высокотемпературные сушильные агрегаты (они отличаются производительностью – от 0,5 до 1,5 тонн сухого продукта в час) или же низкотемпературные сушилки, где воздух подогревается до 100-130 °С с помощью теплогенераторов, а масса обрабатывается электромагнитным полем сверхвысокой частоты, что позволяет значительно ускорить процесс и улучшить качество продукции. На выходе из барабана из высушенной массы выделяют тяжелые частицы и посторонние включения.

С использованием одной и той же линии из полученного сырья можно производить травяную муку, травяные гранулы и травяную резку. Технология производства травяной резки, в целом, такая же. Разница лишь в том, что сухая масса из циклона попадает не в дробилку (как для производства муки), а в специальный бункер или на тракторный прицеп, где она выдерживается по правилам пожарной безопасности в течение минимум двадцати часов, а затем направляется на склад с уровнем влажности 17-19 %. Травяная резка занимает довольно большой объем, поэтому на следующем этапе производства ее целесообразнее брикетировать. Для этого понадобится дополнительное оборудование – пресс-брикетировщики, которые утрамбовывают резку при влажности 13 % в брикеты. По завершении работы необходимо проконтролировать, чтобы в каналах пресса не оставалась масса влажностью выше 12 %.

Если производство резки на этом этапе и заканчивается, то в случае с изготовлением травяной муки и гранул это далеко не конец. Один из важнейших критериев качества травяной муки – это процент содержания в ней каротина. Так как при переработке травяной массы этот процент неизбежно снижается, для сокращения потерь в искусственно выращенные корма вносятся антиоксиданты сантохин или дилудин в дозе 0,02 % от массы обрабатываемых кормов. Это позволяет снизить потери каротина в 2-2,5 раза. Антиоксиданты необходимо растворить в наполнителе, в роли которого выступают жиры или вода (в случае с солянокислой солью сантохина).

На следующем этапе после помола осуществляется гранулирование травяной муки. Эта процедура имеет ряд преимуществ. Гранулы более удобны в применении (для раздачи животным). Такая форма может сократить потребность в складских помещениях в 3-3,5 раза (особенно по сравнению с травяной резкой), позволяет уменьшить потери при транспортировке и хранении, а также более удобна для механизированной загрузки и выгрузки со склада.

Гранулирование осуществляется с помощью специального оборудования – отдельных грануляторов с кольцевыми матрицами или линии гранулирования. В бункере гранулятора происходит образование гранул заданного диаметра. По ГОСТ 18691 – 88 диаметр гранул должен составлять 3,0 - 25,0 мм (наиболее распространены травяные гранулы диаметром 8 мм), длина – не более двух диаметров, плотность – 600 - 1300 кг/м3, а крошимость – не более 12 %, Массовая доля сухого вещества в травяной муке должна быть в пределах 88 - 91 % (влажность – 12 - 9 %), гранулированной – 85 - 90 % (влажность – 15 - 10 %). Уровень влажности имеет очень большое значение, так как от этого зависит качество готовой продукции.

При прессовании муки температура в гранулах значительно повышается, и их необходимо быстро охладить до температуры окружающей среды. Медленное охлаждение приводит к существенным потерям каротина. Остывание не должно занимать более 15 минут, тогда потери каротина будут незначительными и укладываться в норму до 5 %. По этим причинам после гранулятора продукт подается на транспортер охлаждения, где охлаждаются встречным потоком воздуха от вентилятора, а по нему – на стол рассева, где россыпь отделяется от формованных гранул. Россыпь и бракованные гранулы при помощи шнекового транспортера возвращаются в гранулятор, а гранулы, соответствующие требованиям ГОСТа, направляются на весы. Готовые травяные гранулы насыпаются в бумажные трехслойные крафт-мешки вместимостью от 30 до 50 кг или мешки Биг-Беги по 1000 кг. Гранулы в мешках по 30-50 кг, как правило, реализуются в розницу или мелким оптом, а упаковки Биг-Беги – средним оптом. При крупном опте травные гранулы обычно навалом загружаются в грузовой транспорт. Во время упаковки температура продукта должна быть равна температуре окружающей среды (допускается превышение до 8 °С). Заполненные мешки зашиваются мелкозашивочными машинами и укладываются на поддоны высотой до двух метров. Для перемещения поддонов, отправки мешков на склад, выгрузок и погрузок вам понадобятся универсальные погрузчики.

К помещению, где хранятся мешки с травяной мукой, предъявляется ряд требований. Оно должно быть затемненным, так как на свету каротин разрушается. Строгих требований к отоплению нет, но нужна хорошая вентиляция. Оптимальная температура воздуха для хранения гранул составляет 2-4 °С, а относительная влажность воздуха – 65-75 %. Всем этим требованиям соответствуют зернохранилища. Однако при отсутствии таковым можно обойтись и складом для хранения сырья или рассыпных и гранулированных кормов. Проходы между штабелями на складе должны составлять около одного метра, а минимальное расстояние между стенками хранилища и рядами – 0,7 метров. Для удобства работы на складе ширина проходов между штабелями должна быть от 1,25 метра. Травяные гранулы можно хранить и насыпью на специально оборудованных складах или в среде инертных газов с содержанием кислорода не более 1-1,5 в особых хранилищах. Последние состоят из двадцати герметично закрывающихся силосов, в каждый из которых можно загрузить по 50 тонн гранул, генераторов газовых средств и системы транспортеров.

Обратите внимание: схема производства травяной муки может несколько отличаться от приведенной выше. Производители стараются находить новые решения для снижения себестоимости готовой продукции. Ведь травяную муку нельзя назвать дешевым кормом. К примеру, для удешевления производства травяную массу перед сушкой зачастую предварительно провяливают. Провяливание измельченной травы проводят на валках, чтобы уменьшить потери каротина под воздействием солнечных лучей и опять же снизить опасность загрязнения и порчи корма. Продолжительность этого этапа зависит от погодных условий. Она может составлять 4-36 часов до влажности не меньше 65-70 %.

Этот дополнительный этап позволяет сократить расходы на процесс сушки: повысить производительность агрегата на 50-60 % и уменьшить затраты топлива на единицу продукции на 40-50 %! Однако он имеет и определенные недостатки. Так, на производстве травяной муки с провяливанием потребуется больше уборочных машин (соответственно, им нужно и дополнительное топливо). Сам процесс уборки зеленой массы становится более длительным, сложным и, следовательно, более дорогостоящим. При этом в процессе сбора и провяливания ухудшается и качество сырья из-за потерь листьев и соцветий. Кроме того, большую роль играют погодные условия, что представляет собой определенный риск (отчасти прогнозируемый). Наконец, даже в том случае, когда этот этап обработки проходит на валках, а не в прокосах в его процессе содержание каротина в траве снижается на 2-4 %. Ухудшается и его переваримость (в первую очередь, протеина), возрастает опасность последующего возгорания провяленной травы в барабане сушилки.

Существуют и другие способы оптимизации процесса производства. Например, для бесперебойной работы сушильных машин в течение всего сезона некоторые производители создают сырьевой конвейер. Продолжительность сезона зависит от региона. В лесной зоне и на севере лесостепной зоны он составляет 90-120 дней, а в южных регионах – 120-150 дней.

Можно также использовать новое оборудование, которое более экономично, нежели традиционные модели. К таковым относятся, например, теплогенераторы, работающие на дешевом топливе – соломе. Один киловатт тепла при использовании соломы в качестве топлива, обходится во много раз дешевле дизельного топлива, дров, газа и электроэнергии. По данным производителей такого оборудования, на сутки беспрерывной работы теплогенератора требуется 4-5 рулонов соломы или 500-800 кг березовых дров. За сутки можно высушить до 16 тонн сырья для производства травяной муки. Таким образом, за сезон вполне возможно произвести около 1600 тонн травяных гранул. Для обеспечения теплогенератора топливом на весь сезон достаточно отвести под солому 50-100 гектар.

При производстве травяной резки можно увеличить производительность оборудования на 20 % и сократить расход топлива на 10 %, если высушивать массу в два этапа: сначала высушивать ее лишь до влажности 25 %, а затем досушивать активным вентилированием. Правда, этот способ подходит лишь при влажности воздуха не выше 70 %.

Расходы и доходы

Итак, что нужно для того чтобы заняться производством травяной муки? Сделаем примерный расчет, исходя из того, что предприятие не будет заниматься самостоятельно заготовкой травы. Прежде всего, потребуются достаточно большие площади для размещения всего необходимого оборудования, хранения готовой продукции и запасов сырья. Высота потолков в производственном помещении должна быть минимум четыре метра. Общая площадь для размещения оборудования составляет 250 кв. метров. В отличие от складских помещений производственный цех должен быть отапливаемым (минимально допустимая температура в нем – +5 °С) и иметь водоснабжение. Список необходимого оборудования включает в себя: транспортер для подачи сырья в измельчитель, измельчитель материалов ИМД, циклон с рамой, сушильный комплекс, молотковая дробилка, блок гранулирования (пресс-гранулятор, бункер, пульт), колонна или блок охлаждения, блок фасовки (конвейер, весы, рама), пульты управления. Для обслуживания этого оборудования достаточно трех человек на смену. Стоимость производственной линии зависит от комплектации и производительности. Так, например, линия производительностью 0,5 тонн готового продукта в гранулах за час работы обойдется в 3,5 миллиона рублей, линия производительностью 1,5 т/ч будет стоить уже чуть больше 6 миллионов рублей, 3 т/ч – 9,3 миллионов рублей. Линия по производству готового продукта россыпью производительностью 0,5 т/ч будет стоить почти 2 миллионов рублей, 1,5 т/ч – 4 миллиона рублей, 3 т/ч – 4,8 миллиона рублей. Прибавьте к этому расходы на транспортировку, монтаж, пуско-наладочные работы и обучение персонала работе с оборудованием.

Если вы заботитесь о своей репутации, то ваша продукция должна проходить сертификацию на соответствие ГОСТ 18691-88 и сопровождаться сертификатом соответствия, ветеринарным свидетельством и протоколом испытаний. Это также сопряжено с дополнительными затратами.

Подсчитаем основные расходы на производство одной тонны травяной муки. К таковым относится электроэнергия, газ (дрова, сено и т. д.) для сушки, оборудование, сырье, заработная плата работников предприятия. Точная себестоимость травяной муки зависит, в том числе, и от вида топлива, на котором работает теплогенератор. Потребляемая электрическая мощность сушки составляет 154,25 кВт. Соответственно, расходы на электроэнергию на одну тонну готовой продукции достигнут 500 р. Количество потребляемого газа для сушки составляет 86 нм3/ч. Таким образом, расходы на газ для сушки одной тонны составят около 200 рублей. Для сушки потребуется около 80 кг дров (также из расчета на тонну), что обойдется в 150 р. Для изготовления одной тонны продукции потребуется три тонны травы. Такое количество сырья будет стоить от 2500 рублей. Фонд заработной платы составит минимум 30 тысяч рублей в месяц (в регионах работник такого производства получает 60 рублей в час) из расчета работы в одну смену (эта статья расходов составляет около 200 рублей на тонну продукции). Дополнительно нужно закладывать расходы на отчисления на амортизацию оборудования из расчета срока службы последнего на восемь лет (около 300 рублей на тонну продукции).

Примерная себестоимость одной тонны травяной муки составляет 4000 рублей. Ее оптовая стоимость – 14-15 тысяч рублей за тонну. Сроки окупаемости такого бизнеса – один сезон.

Если же предприятие также организовывает работы по производству кормов искусственной сушки, расходы будут намного больше. Для оптимизации процесса необходимо будет создать целые бригады, за каждой из которых будет закреплен свой посев. Также потребуется уборочная техника и квалифицированные механизаторы. Лишь в этом случае можно будет максимально увеличить производительность.

Сысоева Лилия

(c) www.openbusiness.ru - портал бизнес-планов и руководств по открытию малого бизнеса

Источник: http://www.openbusiness.ru/biz/business/svoy-biznes-proizvodstvo-travyanoy-muki-i-travyanykh-granul/