Измельчители влажного зерна

В.Н.Перевозников,
В.А.Лазюк

Заготовка фуражного зерна кукурузы для КРС стала развиваться в Республике Беларусь под влиянием таких факторов как потепление климата и сокращение периода вегетации гибридов и сортов, стремление обеспечить окупаемость удобрений, развитие стратегии животноводства. Реализация ее непосредственно в производстве в какой-то мере идет наперекор традиционным представлениям, так как в Беларуси зерно кукурузы созревает с более высокой влажностью, а в составе комбайнового парка сельскохозяйственных предприятий ранее не имелось соответствующих отечественных моделей. И только путем дооснащения новых зерноуборочных комбайнов комплектом специального оборудования удалось выполнять эту работу.

Справочно. В опытах, проведенных в Минской области с 2002 по 2015 годы на связносупесчаной почве, влажность зерна кукурузы к началу уборки составила в среднем 37,9% с размахом от 31,4 до 46,8%

Однако дальнейшую работу усложняет и такая особенность вымолоченного кукурузного зерна, как относительно низкая влагоотдача. Расход топлива для сушки зерна превышает объем, расходуемый в целом на возделывание и уборку культуры. Бывает, что одного цикла сушки недостаточно, чтобы довести зерно до стандартной влажности (13-14%). Поэтому после первого цикла зерну дают отлежаться для равномерного распределения влажности по всей массе, и после повторной проверки принимается решение о досушивании зернофуража или закладке его на хранение.

Справочно. На сушку с начальной влажностью 25% расходуется от 29 до 36 кг/т дизельного топлива, а при влажности 38% - 46-60 кг/т, что при урожайности 70 ц/га составляет соответственно 200-250 и 350-400 кг/га.

Продолжительность сушки часто сдерживает процесс уборки кукурузы, поскольку во избежание самосогревания влажное зерно должно быть не позднее 4 ч подвержено обработке. В противном случае при повышении температуры до 30 °С наступает усиленное дыхание зерна без внешних изменений. Когда температура достигает 38 °С, начинается брожение, зерно поражается грибами. При дальнейшем повышении температуры оболочка зерна темнеет, появляется сильный запах затхлости и гнилости.

Но и интенсивный режим сушки оказывает негативное влияние на качество зерна кукурузы, так как при высоких температурах сушки снижаются качество и питательная ценность, происходит окисление жира и в результате теряется положительное его действие на продуктивность животных.

Справочно. Нагрев зерна кукурузы в подвижном слое на шахтных сушилках допускается до 50 °С, барабанных — до 55 °С, при сушке в неподвижном слое — до 35 °С.

Таким образом, состав рациона может больше влиять на экономическую эффективность производства молока и говядины, чем на их количественные показатели. Поэтому требуется развивать элементы технологии и образцы техники, чтобы сократить затратную сушку зерна кукурузы. И для этого практикуется консервирование влажного кукурузного зернофуража путем его измельчения и последующего силосования. Эта технология доступна при наличии определенного парка машин и опыта. Она позволяет не только заготовить качественный зернофураж из кукурузы, но и на 15-18% снизить себестоимость кормовой единицы.

Основными элементами технологии силосования кукурузного зернофуража являются: уборка кукурузы зерноуборочным комбайном, оснащенным специальным комплектом оборудования; измельчение зерна с внесением консервантов; создание анаэробных условий путём трамбовки и укрытием плёнкой, или закладка его в полимерный рукав.

Уборка кукурузы на зерно

Оптимальный срок уборки кукурузы на зерно наступает примерно через две недели после достижения физиологической спелости, которая определяется наличием «черной точки» у основания зародыша зерновки. По мере созревания кукурузного зерна количество крахмала в его составе увеличивается в полтора раза.

Для уборки кукурузы на зерно рядового посева с размером междурядий 700 мм рекомендуется применять зерноуборочные комбайны, оснащенные комплектами специального оборудования (рисунок 1). Самоходный зерноуборочный комбайн КЗС-10К «ПАЛЕССЕ GS10» оснащается комплектом оборудования для уборки зерна кукурузы КОК-6-1 (в трех исполнениях), КЗС-1218 «ПАЛЕССЕ GS12» - КОК-6-2 (в двух исполнениях) и КЗС-812 «ПАЛЕССЕ GS812» - КОК-6-3 (в трех исполнениях).

1 – битер отбойный; 2 - шнек горизонтальный; 3 - шнек загрузной зерновой; 4 - элеватор зерновой; 5 - устройство домолачивающее; 6 - элеватор колосовой; 7 - соломотряс; 8 - шнек выгрузной; 9 – заслонка; 10 - дефлектор; 11- измельчитель; 12 - стан верхний решетный; 13 - стан нижний решетный; 14 - шнек колосовой; 15 - шнек зерновой; 16 - вентилятор; 17 - доска стрясная; 18 - барабан молотильный; 19 - подбарабанье; 20 - барабан-ускоритель; 21 - транспортер наклонной камеры; 22 – стебель кукурузы; 23 – жатка: 24 - русла; 25 - цепи подающие; 26 - вальцы початкоотделяющие; 27 - пластины отрывочные; 28 - початок кукурузный; 29 - шнек
Рисунок 1 – Схема технологического процесса зерноуборочного комбайна КЗС-812 «ПАЛЕССЕ GS812» с комплектом КОК-6-3

Измельчение кукурузного зернофуража

Зерно от уборочного комбайна с влажностью до 36% транспортируется к месту измельчения и выгружается насыпью на рабочей площадке с твердым покрытием в специальных складских помещениях или траншее. Не рекомендуется начинать уборку зерна с большей влажностью, так как в процессе его измельчения образуется тестообразная масса, которая спрессовывается в кожухе шнекового выгрузного конвейера, что может привести к резкому снижению производительность или даже полной остановке технологического процесса.

Основной технологический процесс работы измельчителей влажного зерна кукурузы состоит в следующем (рисунок 2). Измельчитель загружается с помощью конвейера 1 или ковшового погрузчика. После наполнения приемного бункера 2 включают измельчающий молотковый барабан 3 и открывают шибер 4. Поступающее зерно под воздействием вращающихся молотков барабана 3 измельчается и через сита 5 поступает в выгрузной конвейер 6, который подает его в насыпь или в полимерный рукав. При устойчивом режиме работы измельчителя положением шибера 4 регулируют подачу зерна в зависимости от его влажности и требуемой производительности. Получаемую измельченную массу используют по назначению или закладывают на хранение.

Для измельчения зерна злаковых культур ОАО «Управляющая компания холдинга «Бобруйскагромаш» предлагает модельный ряд из пяти унифицированных измельчителей, адаптированных к различным производственным условиям и отличающихся производительностью, типом привода и способом разгрузки (таблица 1).

Измельчитель зерна ИВЗ-10Э предназначен для измельчения зерна злаковых культур с влажностью до 35 %. Измельченная масса может силосоваться в траншейных хранилищах с внесением консерванта, трамбовки и последующей герметизации. Машина (рисунок 3) состоит из рамы 1, барабана молоткового 2 с бункером приемным 3 и электродвигателем 4, оборудования для внесения консерванта 5, пульта управления 6 и конвейера шнекового выгрузного 7. Устройство для внесения консерванта состоит из пульта управления дозированной подачей , насоса, расходомера, емкости и шлангов. Рама со стороны выгрузного конвейера оснащена колесами опорными 8, а в передней части регулируемыми упорами 9 для упрощения перемещения измельчителя по рабочей площадке. По углам рамы установлены петли строповочные для обеспечения погрузки и разгрузки измельчителя.

1 – конвейер загрузочный; 2 – бункер приемный; 3 – барабан молотковый; 4 – шибер; 5 – сито; 6 - конвейер выгрузной
Рисунок 2 – Схема технологического процесса измельчителя зерна (на примере ИВЗ-10Э)

1 – рама несущая 2 – барабан молотковый; 3 – бункер приемный; 4 – электродвигатель; 5 – оборудование для внесения консерванта; 6 – пульт управления; 7 - конвейер шнековый выгрузной; 8 – колеса опорные; 9 – опоры регулируемые
Рисунок 3 - Измельчитель зерна ИВЗ-10Э

Таблица 1 - Техническая характеристика измельчителей зерна

Наименование показателя или характеристики	Значение показателя
Марка измельчителя	ИВЗ-10Э	ИВЗ-10Д		ИУВЗ-10М		ИВЗ-20Д		ИУВЗ-20М
Привод рабочих органов	электродвигатель	дизельный двигатель Д-243		ВОМ  трактора		дизельный двигатель Д-245		ВОМ трактора
Эксплуатационная производительность (при влажности зерна 25%), т/ч	7 - 10	7 - 10		7 - 10		15 - 20		15-20
Установленная мощность привода, всего, кВт,	40	60		трактор класса 1,4		90		трактор класса 2
Удельный расход топлива, кг/т	-	1,4 – 2,5		1,4 – 2,5		1,1 – 1,5		1,1 – 1,5
Способ разгрузки	в насыпь	в насыпь		в полимерный рукав диаметром 1,5 м		в насыпь		в полимерный рукав диаметром 1,5м
Габаритные размеры в рабочем положении, м:
- длина	4,3	5,3		3,5		5,7		3,8
- ширина	1,5	1,7		2,6		2,6		2,6
- высота	3,5	3,2		2,7		2,7		2,7
Масса, кг	1300	2000		1500		2200		1900
Объем приемного бункера, м3	0,3	0,3		2,0		0,3		2,0
Высота загрузки зерна, м	2,7	2,7		2,7		2,7		2,7
Высота выгрузки зерна, м	2,5	2,6		-		2,3		-
Средний размер измельченных частиц, мм:
- зерновой смеси	1,5-1,8
- кукурузы	1,7-2,0
Количество молотков, шт.	128		128		128		-		-
Диаметр ячеек сменных сит, мм	5/9/12/15
Магнитный сепаратор	опция
Оборудование для внесения консерванта	опция

 

Измельчитель зерна ИВЗ-10Д имеет в качестве привода дизельный двигатель Д-243 (рисунок 4), тем самым обеспечивая автономную работу машины в не зависимости от других источников энергии, что позволяет использовать его на минимальном удалении от мест заготовки зерна или его хранения.

Рисунок 4 - Измельчитель зерна ИВЗ-10Д

Измельчитель - упаковщик влажного зерна ИУВЗ-10М (рисунок 5) предназначен для измельчения фуражного зерна и закладки его на хранение в полимерный рукав. Упаковщик агрегатируется с трактором в полуприцепном варианте и привод осуществляется ВОМ. Выгрузка измельченного продукта может осуществляться посредством шнекового конвейера через раструб как в траншею, так и в полимерный рукав. Полимерный рукав одевается на выходной раструб упаковщик, а конец завязывается при помощи шнура. При работе измельченное зерно плотно спрессовывается и под давлением агрегат откатывается вперед, а заполненный полимерный рукав укладывается на площадку хранения. Рабочий объем рукава составляет примерно 97,0 м³. Плотность упаковки измельченного зерна кукурузы с влажностью 38% достигает 1000 кг/м³. По заполнению рукава его второй конец завязывается и прижимается грузом.

Рисунок 5 - Измельчитель упаковщик зерна ИУВЗ-10М

Габариты агрегата и полимерного рукава позволяют закладывать и хранить корм в непосредственной близости к местам скармливания, т.е. на прифермской территории.

Рисунок 6 - Измельчитель зерна ИВЗ-20Д

Рисунок 7 - Измельчитель-упаковщик зерна ИУВЗ-20М

Хранение влажного консервированного зерна

При закладке на хранение особое внимание следует уделить герметизации измельченного продукта, так как она оказывает большое влияние на сохранность питательных веществ, качество корма и его продуктивное действие при скармливании животным. Поэтому важным элементом технологии консервирования влажного измельченного зерна кукурузы является выбор хранилищ и подготовка их к закладке. В качестве хранилищ могут использоваться траншеи и полиэтиленовые рукава.

Перед закладкой измельченного зерна проводятся необходимые работы по герметизации стен траншеи, очистке и ее дезинфекции. Основным условием закладки измельченного зерна на хранение является обязательная тщательная уплотнение (0,85-0,90 т/м³), быстрая закладка и полная герметизация, исключающая попадание воздуха.

Трамбовка должна вестись непрерывно для равномерного уплотнения, чтобы исключить образование рыхлого состояния и, как следствие этого, очагов плесневения и гниения. Разравнивать измельченный продукт перед трамбовкой следует слоем толщиной не более 30 см. Максимальный срок заполнения – 3-4 суток.

Стены траншей должны быть выложены полиэтиленовой пленкой, выступающей за их края на 0,8-0,9 м. По мере заполнения траншеи вывешенная пленка прижимается к стенам измельченным продуктом. В связи с тем, что измельченное зерно в процессе хранения даст осадку, заполнять траншеи можно на 15-20 см выше уровня стенок. По окончанию закладки сверху траншея укрывается пленкой толщиной не менее 0,2 мм, края которой должны выходить за торцы на 1,5-2,0 м. Если сверху укладывается полог из нескольких полос пленки, то двусторонним скотчем качественно склеиваются края полога и пленки от стен. При отсутствии верхнего склеенного полога, пленка от стен должна иметь достаточную оставшуюся площадь, чтобы при заворачивании ее наверх, края с двух сторон ложились внахлест не менее чем на 1,5 м и была возможность склеить их скотчем по длине стыка. Пленка дополнительно укрывается сверху грузом. В торцах траншеи по пандусам и по возможности наверху у стен укладываются мешки с песком.

Одним из перспективных способов является заготовка влажного зерна в полимерные рукава. Рукава, в которые упаковывается зерно, изготовлены из эластичной упругой пленки и имеют диаметр 1,5 м, а длину – 60 метров (рисунок 8).

Для борьбы с развитием нежелательной микрофлоры и накоплением микотоксинов, а также для получения качественного продукта при консервировании влажного зерна и предотвращения развития вторичной ферментации необходимо использование консервирующих средств, обладающих фунгицидным действием с активной способностью к синтезу антимикробных метаболитов, т.е. сдерживающих и подавляющих развитие плесневых грибов, дрожжей и т.д.

Конечно, хороший корм можно получить и без использования консервантов, поскольку его качество в первую очередь зависит от качества исходного сырья и соблюдения технологии заготовки. Однако отказаться от применения консервантов – это значит примириться с потерями питательных веществ и восполнять эти потери увеличением доли более дорогих комбикормов в рационе.

Рисунок 8 - Упаковка измельченной кукурузы в полимерный рукав

Поэтому изыскание и внедрение экологически безвредных консервантов, которые гарантировали бы получение кормов высокого качества, были бы недорогими, базировались на доступном местном сырье, являются важными задачами кормопроизводства.

Преимущества заготовки зерна в рукав:

• сведение к минимуму потерь при хранении;
• не надо разравнивать, трамбовать массу, укрывать пленкой и класть груз;
• не имеет решающего значения влажность зерна;
• сразу после заполнения рукава корм герметично упакован;
• меньшая зависимость от погодных условий при закладке на хранение;
• рукава можно положить на любую ровную площадку в любом месте.

Скармливание влажного консервированного зерна

Консервированное зерно готово к скармливанию через 1,5-2 месяца после заготовки. Для скармливания скоту используется загрузчик-раздатчик, который обеспечивает самостоятельную загрузку влажного зерна из рукава или траншеи, транспортировку и нормированную выдачу животным.

Консервированное измельченное зерно имеет хорошие вкусовые качества, отлично поедается всеми видами животных и молодняком, при раздаче корма исключаются его потери от распыления.

При выемке корма из хранилища пленка открывается с одной стороны, груз снимается по ходу его выемки (рисунок 9). Полиэтиленовая пленка должна быть аккуратно поднята и сложена, чтобы обеспечивать беспрепятственный доступ техники, забирающей корм. Выемку корма проводят ежедневно вертикальными слоями по всему поперечному срезу, не нарушая монолитности утрамбованного корма. Наилучшими техническими средствами для выемки кормов являются кормораздатчики, оборудованные фрезами, и погрузчики, оснащенные ковшами с отрезными ножами.

После выемки необходимого количества корма срез укрывается пологом пленки с целью предотвращения попадания атмосферных осадков и воздействия солнечных лучей.

Хранение массы в полимерном рукаве осуществляется на том же месте, где произведена его набивка. Рукава на площадке желательно размещать с севера на юг и открывать рукава при скармливании корма с северной стороны, что снизит процессы вторичной ферментации.

Перед выгрузкой корма рукав разрезают с двух сторон вдоль рукава на длину выгружаемой порции корма на высоте около 0.5 м и скрученное полотнище поднимают вверх на рукав, закрепляя на время работы погрузчика. Забор зерна производится фрезами и погрузчикам оборудованными отрезным ножом. После ежедневной выгрузки торец оставшегося в рукаве корма закрывают полотнищем от рукава и прижимают грузом для предотвращения попадания в корм атмосферных осадков. Консервированное зерно забираются непосредственно перед кормлением.

До начала кормления следует определить качество и питательность корма. Пробу на анализ отбирают, в месте выемки корма по ГОСТ 27262-87 «Корма растительного происхождения. Методы отбора проб».

Усвояемость цельного зерна у крупного рогатого скота хуже, а усвояемость измельченного зерна лучше, это объясняется тем, что животные плохо пережевывают зерно и целые зерна в непереваренном виде переходят из рубца в нижний желудочно-кишечный тракт. Крахмал измельченного зерна в отличие от крахмала сухого фуражного зерна медленно ферментируется в рубце, имея более высокий коэффициент переваримости. Необходимо учитывать максимальное поступление крахмала в тонкий кишечник, которое составляет 1,5 кг в сутки, потому что при большем количестве крахмал перестает усваиваться и проходит «транзитом».

Количество измельченного зерна в рационе животных, как правило, хозяйство выбирает самостоятельно, исходя из количества заготовленной кукурузы, энергетической и питательной ценности полученного корма, а также потребности животных в питательных веществах. Консервированное измельченное зерно вводят в рацион животным постепенно в течение одной, двух недель для привыкания и исключения нарушения процессов пищеварения.

При скармливании свиньям измельченного зерна по сравнению с цельным повышается переваримость всех питательных веществ - на 14-39 %, а среднесуточный прирост увеличивается на 140-170 г. Поэтому зерновые корма надо скармливать свиньям только в измельченном виде. Вопрос в том, до какой степени лучше измельчать зерно. По степени размельчения различают крупный (размер частиц от 1,8 до 3 мм), средний (1-1,8 мм) и мелкий помол (0,2-1 мм). Переваримость и усвоение питательных веществ из зерна увеличивается с уменьшением размера частиц корма. Цельное зерно кукурузы, например, переваривается свиньями на 74,4, при крупном помоле на 88,4, при среднем - на 93,8 и при мелком - на 94,9%.

Крупный рогатый скот и овцы лучше используют зерно, приготовленное в виде дробленой дерти с размером частиц от 1,5 до 4 мм (крупный помол). Для балансирования рациона с использованием измельченного зерна необходимо прибегать к включению БВМД (непосредственно в полнорационную кормосмесь или приготавливая комбикорм (75 % измельченного зерно + 25 % БВМД). Вместе с тем, в качестве БВМД можно использовать рецепт заводского изготовления или приготавливать непосредственно в хозяйстве на комбикормовой установке с использованием соответствующего премикса и других компонентов. При таком способе подготовки зерна объемы изготовления комбикормов значительно сокращаются. Продукция животноводства получается более прибыльной.

В рацион коров можно включать 5-7 кг зерна в сутки (без кукурузного силоса) и 3-5 кг в сутки (если количество кукурузного силоса в рационе достигает 12 кг). При составлении рационов нужно учитывать соотношение концентратов и объемистых кормов.

Крупному рогатому скоту при выращивании и откорме можно скармливать консервированное зерно с 2-месячного возраста.

Следует учитывать что консервированное зерно имеет более низкое содержание витамина Е в отличие от сушеного, что приводит к нарушению полового цикла у животных и к беломышечной болезни у молодняка. В связи с этим в рационы животных необходимо включать витамин Е в форме витаминных и минерально-витаминных смесей.

Зерно кукурузы крупному рогатому скоту лучше выдавать в смеси с объемистыми кормами посредством кормораздатчика-смесителя.

Оценка эффективности

Экономическая целесообразность внедрения ресурсосберегающей технологии заготовки измельченного влажного зерна с внесением консерванта обоснована рядом исследований. Технология консервирования влажного зерна по сравнению с методом его сушки имеет ряд существенных отличий. Особенно заметно преимущество данной технологии в регионах с умеренным влажным климатом, коротким вегетационным периодом и возможными заморозками.

Преимущества технологии консервирования измельченного зерна:

• Уборка начинается в стадии молочно-восковой спелости зерна при влажности 35-40%, когда питательная ценность зерновых наивысшая, поэтому с 1 га площади заготавливают на 10% больше питательных веществ;
• Урожай убирается на 2-3 недели раньше обычных сроков, что важно для регионов с неустойчивым климатом;
• Не требуется сушка зерна, следовательно, экономится значительное количество энергоресурсов: дизтоплива - до 60%, электроэнергии- до 70%;
• Погодные условия не оказывают решающего значения при заготовке корма;

Преимущества использования консервированного измельченного корма:

• Консервированное измельченное зерно готово для скармливания КРС.
• Экономия средств за счет снижения потребности в покупных комбикормах.
• Имеет высокую питательную ценность.