摘要:秸秆袋装微贮饲料是一种营养价值高、采食和吸收率高、便于贮存和中长距离运输的饲料,是秸秆产业化的一项新技术。研究了商品化秸秆袋装微贮饲料加工机械,并提出了相应的饲料生产工艺。
关键词:秸秆饲料;微贮;揉搓机;压捆机
1秸秆饲料应用概述
发展草食类畜牧业是目前许多国家畜牧业的发展方向。目前,我国对秸秆的利用主要采用两种方式:
(1)挖坑青贮,以及小规模的氨化处理;(2)将秸秆切碎和粉碎,直接饲喂牲畜。秸秆经过切碎和粉碎后,虽然在一定程度上破坏了秸秆的组织结构,但秸秆内部组织分子结构并没有变化,所以对牲畜的消化吸收率没有明显提高;粉碎能增加牲畜对秸秆的采食量,但是由于采食粉末饲料后,缩短了饲料在牲畜瘤胃内的停留时间,从而会引起纤维物质消化率降低,同时还会引起反刍减少,导致瘤胃PH 值下降。
秸秆青贮是近几年广泛推广的饲料加工技术,它是在揉碎的秸秆饲料中加入微生物菌种,经厌氧发酵而成的新型饲草。通过微生物的分解,使秸秆中纤维素类物质部分分解,纤维素长链断裂并转化为乳酸和挥发性脂肪酸,增加了秸秆饲草的柔软度,使粗硬的秸秆变得柔软,并产生浓郁的醇香。它含有丰富的菌体蛋白、矿物质和纤维素等营养物质,是牛羊理想的优质饲料。然而普通青贮采用窖贮或塔贮等传统贮存方法,密封的饲料一经打开,如果不能在短时间内用完,饲料就会发霉变质,造成浪费,甚至引起牲畜食物中毒。针对存在的问题,我们开发了袋装微贮工艺及相应的秸秆袋装微贮饲料加工机械。
2秸秆袋装微贮饲料加工工艺
袋装微贮饲料技术是将玉米秸秆经过挤丝揉搓、压缩打包后,进行发酵、窖贮。这种密度高、营养全面的饲料既可以长时间保存,又可以开包后短时间用完,还便于长途运输,从而使秸秆饲料能够成为商品进入流通领域。这是秸秆产业化的一项新技术。
秸秆袋装微贮饲料加工主要有以下步骤:挤丝揉搓-添加菌种-打捆包扎-套袋密封。
其基本原理是秸秆经过挤丝揉搓机的加工,加入活性菌,用打捆机打捆,并进行密封包装,草的水分要求55%~60%,在合适强度、密度、温度等特定环境下发酵。密封后,形成了无氧环境,并产生二氧化碳、氢气和部分酵类有机酸。厌氧条件形成后,乳酸菌、芽孢杆菌、双岐杆菌等微生物开始繁殖,并产生乳酸和蛋白,袋内PH 值下降到4.0~4.2 时,微生物活动减弱,甚至完全停止,并开始死亡。袋内饲草处于厌氧和酸性环境中,得以长期保存。玉米秸秆袋装微贮饲料后可以使饲料的粗蛋白含量达到6%~8%,高于青玉米秆3%~5%。这种打捆微贮草每袋70Kg~80Kg,由内外两层塑料袋包装。
3 秸秆袋装微贮饲料加工机械
我们开发的机械设备主要有有YJR4型秸秆挤丝揉搓机和YDI0 卧式电动液压打捆机。
3.1 YJR4型秸秆挤丝揉搓机
3.1.1 结构特点及工作原理
该机主要由机架1、喂料槽2、挤丝机构3( 主要包括切丝辊、送料辊) 、揉搓粉碎机构4( 由锤片、锤片轴、揉搓板等组成) 和动力机构5(电机、皮带轮)等5 部分组成,整机结构见图1 所示。
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1-机架;2-喂料槽;3-挤丝结构 ;4-揉搓粉碎机构;5-动力机构
图1 挤丝揉搓机结构图
作业时,原料由喂料槽导入挤丝机构,送料辊接触到秸秆后将其卷入自动进料,并与切丝辊共同作用,对秸秆进行压扁、切丝,再由送料辊送往揉搓粉碎机构,通过有机组合排列并高速旋转的锤片强力击打、撕裂、粉碎,又在锤片与工作室内壁上的搓板之间受揉搓而成柔软的丝状物,然后借助高速抛掷作用,经出料口输出。
该机区别于普通揉丝机,其特点是增加了对秸秆进行纵向划丝的挤丝机构。整机结构简单、操作方便、安全耐用、节省电能。加工的秸秆饲料成丝状,水分损失少,牲畜适口性好。主要用于皇竹草、高粱和玉米等秸秆类饲草的切碎和揉丝,适用于养殖个体户和养殖场使用。
3.1.2 主要技术参数
外形尺寸( 长× 宽× 高) 作业状态:2850mm×800×900;运输状态:1500×800×900;
锤片旋转直径540mm;
锤片数目5 组30 片;
锤片轴转速2900r/min;
配套动力132M4-7.5KW或11KW 电动机;
生产效率4000Kg/h(含水率70%左右的青玉米秸秆),2000Kg/h(含水率20%左右的干玉米秸秆);
整机质量340Kg(不含电动机) 。
3.2 YDI0型卧式电动液压打捆机
3.2.1 结构特点
饲草压捆机按照不同的工作需要可以有不同的类型。捡拾压捆机,可以把收割的饲草直接打成圆捆或方捆。一般说来这种压捆机的压捆密度为中密度(150Kg/m3~250Kg/m3),这样的草捆可直接用来储存或短距离运输。但在饲草商品化加工过程中,往往还需要将中密度草捆继续压缩成高密度(300Kg/m3~500Kg/m3)的草捆,因此还需要高密度的压捆机。这类压捆机多为液压式压捆结构,在饲草、饲料加工厂中使用。
我们参考国内现有的液压打捆机,开发了YDI0卧式电动液压打捆机。秸秆饲料经过压捆后平均密度增大约10 倍,可以降低运输成本约70% 。经过该压捆机压捆后的秸秆饲料属于高密度草捆,可以满足中长距离运输的要求。打捆机由机架、油缸总成、齿轮泵和手动控制阀4部分组成。采用卧式结构,与立式结构相比,具有重心低、移动方便、安全性能好,打捆速度快等特点。工作时一次填料、压缩成形。
3.2.2 主要技术参数
工作压力980KN;
电机功率7.5KW;
外形尺寸( 长× 宽× 高) 2800mm×950mm×930mm;
压捆尺寸(长× 宽× 高 )720mm×500mm×400mm。
4 应用
YJR4型秸秆挤丝揉搓机融合了铡切和揉丝等机型的优点,可把秸秆加工成具有一定长度的丝状段,既可直接用于喂饲牲畜,又可以将其青贮或微贮。生产袋装微贮饲料时,需要将YJR4型秸秆挤丝揉搓机与YDI0型卧式电动液压打捆机配套使用,同时,还需要按照微贮饲料的要求,调整秸秆的含水率和添加菌种。套袋密封是制作袋装微贮饲料的另一个关键程序,要保证塑料包装袋无破损,并扎紧塑料袋口,以保持良好的密封厌氧环境。
秸秆饲料压捆机是为适应饲草商品化生产需求而开发的,它不仅解决了秸秆饲料松散、体积大,储运困难等难题,也为用户的后续加工(氨化、青贮和微贮等) 处理提供了方便。必将为秸秆物料的商品化、解决农牧区圈养饲料、促进生态建设产生重大影响。
参考文献(略)