秸稈袋裝微貯飼料加工機(jī)械的研究

　　摘要：秸稈袋裝微貯飼料是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、采食和吸收率高、便于貯存和中長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)娘暳希墙斩挳a(chǎn)業(yè)化的一項(xiàng)新技術(shù)。研究了商品化秸稈袋裝微貯飼料加工機(jī)械，并提出了相應(yīng)的飼料生產(chǎn)工藝。
　　關(guān)鍵詞：秸稈飼料；微貯；揉搓機(jī)；壓捆機(jī)

　　１秸稈飼料應(yīng)用概述
　　發(fā)展草食類(lèi)畜牧業(yè)是目前許多國(guó)家畜牧業(yè)的發(fā)展方向。目前，我國(guó)對(duì)秸稈的利用主要采用兩種方式：
　　（1）挖坑青貯，以及小規(guī)模的氨化處理；（2）將秸稈切碎和粉碎，直接飼喂牲畜。秸稈經(jīng)過(guò)切碎和粉碎后，雖然在一定程度上破壞了秸稈的組織結(jié)構(gòu)，但秸稈內(nèi)部組織分子結(jié)構(gòu)并沒(méi)有變化，所以對(duì)牲畜的消化吸收率沒(méi)有明顯提高；粉碎能增加牲畜對(duì)秸稈的采食量，但是由于采食粉末飼料后，縮短了飼料在牲畜瘤胃內(nèi)的停留時(shí)間，從而會(huì)引起纖維物質(zhì)消化率降低，同時(shí)還會(huì)引起反芻減少，導(dǎo)致瘤胃PH 值下降。
　　秸稈青貯是近幾年廣泛推廣的飼料加工技術(shù)，它是在揉碎的秸稈飼料中加入微生物菌種，經(jīng)厭氧發(fā)酵而成的新型飼草。通過(guò)微生物的分解，使秸稈中纖維素類(lèi)物質(zhì)部分分解，纖維素長(zhǎng)鏈斷裂并轉(zhuǎn)化為乳酸和揮發(fā)性脂肪酸，增加了秸稈飼草的柔軟度，使粗硬的秸稈變得柔軟，并產(chǎn)生濃郁的醇香。它含有豐富的菌體蛋白、礦物質(zhì)和纖維素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是牛羊理想的飼料。然而普通青貯采用窖貯或塔貯等傳統(tǒng)貯存方法，密封的飼料一經(jīng)打開(kāi)，如果不能在短時(shí)間內(nèi)用完，飼料就會(huì)發(fā)霉變質(zhì)，造成浪費(fèi)，甚至引起牲畜食物中毒。針對(duì)存在的問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了袋裝微貯工藝及相應(yīng)的秸稈袋裝微貯飼料加工機(jī)械。

　　２秸稈袋裝微貯飼料加工工藝
　　袋裝微貯飼料技術(shù)是將玉米秸稈經(jīng)過(guò)擠絲揉搓、壓縮打包后，進(jìn)行發(fā)酵、窖貯。這種密度高、營(yíng)養(yǎng)全面的飼料既可以長(zhǎng)時(shí)間保存，又可以開(kāi)包后短時(shí)間用完，還便于長(zhǎng)途運(yùn)輸，從而使秸稈飼料能夠成為商品進(jìn)入流通領(lǐng)域。這是秸稈產(chǎn)業(yè)化的一項(xiàng)新技術(shù)。
　　秸稈袋裝微貯飼料加工主要有以下步驟：擠絲揉搓－添加菌種－打捆包扎－套袋密封。
　　其基本原理是秸稈經(jīng)過(guò)擠絲揉搓機(jī)的加工，加入活性菌，用打捆機(jī)打捆，并進(jìn)行密封包裝，草的水分要求55%～60%，在合適強(qiáng)度、密度、溫度等特定環(huán)境下發(fā)酵。密封后，形成了無(wú)氧環(huán)境，并產(chǎn)生二氧化碳、氫氣和部分酵類(lèi)有機(jī)酸。厭氧條件形成后，乳酸菌、芽孢桿菌、雙岐桿菌等微生物開(kāi)始繁殖，并產(chǎn)生乳酸和蛋白，袋內(nèi)PH 值下降到4.0～4.2 時(shí)，微生物活動(dòng)減弱，甚至*停止，并開(kāi)始死亡。袋內(nèi)飼草處于厭氧和酸性環(huán)境中，得以長(zhǎng)期保存。玉米秸稈袋裝微貯飼料后可以使飼料的粗蛋白含量達(dá)到6%～8%，高于青玉米稈3%～5%。這種打捆微貯草每袋70Kg～80Kg，由內(nèi)外兩層塑料袋包裝。

　　3 秸稈袋裝微貯飼料加工機(jī)械
　　我們開(kāi)發(fā)的機(jī)械設(shè)備主要有有YJR4型秸稈擠絲揉搓機(jī)和YDI0 臥式電動(dòng)液壓打捆機(jī)。
　　3.1　YJR4型秸稈擠絲揉搓機(jī)
　　3.1.1　 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
　　該機(jī)主要由機(jī)架1、喂料槽2、擠絲機(jī)構(gòu)3（ 主要包括切絲輥、送料輥） 、揉搓粉碎機(jī)構(gòu)4（ 由錘片、錘片軸、揉搓板等組成） 和動(dòng)力機(jī)構(gòu)5（電機(jī)、皮帶輪）等5 部分組成，整機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1 所示。

1－機(jī)架；2－喂料槽；3－擠絲結(jié)構(gòu) ；4－揉搓粉碎機(jī)構(gòu)；5－動(dòng)力機(jī)構(gòu)

圖１　 擠絲揉搓機(jī)結(jié)構(gòu)圖

　　作業(yè)時(shí)，原料由喂料槽導(dǎo)入擠絲機(jī)構(gòu)，送料輥接觸到秸稈后將其卷入自動(dòng)進(jìn)料，并與切絲輥共同作用，對(duì)秸稈進(jìn)行壓扁、切絲，再由送料輥送往揉搓粉碎機(jī)構(gòu)，通過(guò)有機(jī)組合排列并高速旋轉(zhuǎn)的錘片強(qiáng)力擊打、撕裂、粉碎，又在錘片與工作室內(nèi)壁上的搓板之間受揉搓而成柔軟的絲狀物，然后借助高速拋擲作用，經(jīng)出料口輸出。
　　該機(jī)區(qū)別于普通揉絲機(jī)，其特點(diǎn)是增加了對(duì)秸稈進(jìn)行縱向劃絲的擠絲機(jī)構(gòu)。整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全耐用、節(jié)省電能。加工的秸稈飼料成絲狀，水分損失少，牲畜適口性好。主要用于皇竹草、高粱和玉米等秸稈類(lèi)飼草的切碎和揉絲，適用于養(yǎng)殖個(gè)體戶(hù)和養(yǎng)殖場(chǎng)使用。
　　3.1.2　主要技術(shù)參數(shù)
　　外形尺寸（ 長(zhǎng)× 寬× 高） 作業(yè)狀態(tài)：2850mm×800×900；運(yùn)輸狀態(tài)：1500×800×900；
　　錘片旋轉(zhuǎn)直徑540mm；
　　錘片數(shù)目5 組30 片；
　　錘片軸轉(zhuǎn)速2900r/min；
　　配套動(dòng)力132M4-7.5KW或11KW 電動(dòng)機(jī)；
　　生產(chǎn)效率4000Kg/h(含水率70%左右的青玉米秸稈)，2000Kg/h(含水率20%左右的干玉米秸稈)；
　　整機(jī)質(zhì)量340Kg（不含電動(dòng)機(jī)） 。
　　3.2　 YDI0型臥式電動(dòng)液壓打捆機(jī)
　　3.2.1　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　飼草壓捆機(jī)按照不同的工作需要可以有不同的類(lèi)型。撿拾壓捆機(jī)，可以把收割的飼草直接打成圓捆或方捆。一般說(shuō)來(lái)這種壓捆機(jī)的壓捆密度為中密度（150Kg/m3～250Kg/m3），這樣的草捆可直接用來(lái)儲(chǔ)存或短距離運(yùn)輸。但在飼草商品化加工過(guò)程中，往往還需要將中密度草捆繼續(xù)壓縮成高密度（300Kg/m3～500Kg/m3）的草捆，因此還需要高密度的壓捆機(jī)。這類(lèi)壓捆機(jī)多為液壓式壓捆結(jié)構(gòu)，在飼草、飼料加工廠中使用。
　　我們參考國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的液壓打捆機(jī)，開(kāi)發(fā)了YDI0臥式電動(dòng)液壓打捆機(jī)。秸稈飼料經(jīng)過(guò)壓捆后平均密度增大約10 倍，可以降低運(yùn)輸成本約70% 。經(jīng)過(guò)該壓捆機(jī)壓捆后的秸稈飼料屬于高密度草捆，可以滿(mǎn)足中長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)囊蟆４蚶C(jī)由機(jī)架、油缸總成、齒輪泵和手動(dòng)控制閥4部分組成。采用臥式結(jié)構(gòu)，與立式結(jié)構(gòu)相比，具有重心低、移動(dòng)方便、安全性能好，打捆速度快等特點(diǎn)。工作時(shí)一次填料、壓縮成形。
　　3.2.2　主要技術(shù)參數(shù)
　　工作壓力980KN；
　　電機(jī)功率7.5KW；
　　外形尺寸（ 長(zhǎng)× 寬× 高） 2800mm×950mm×930mm；
　　壓捆尺寸（長(zhǎng)× 寬× 高 ）720mm×500mm×400mm。

　　4　 應(yīng)用
　　YJR4型秸稈擠絲揉搓機(jī)融合了鍘切和揉絲等機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)，可把秸稈加工成具有一定長(zhǎng)度的絲狀段，既可直接用于喂飼牲畜，又可以將其青貯或微貯。生產(chǎn)袋裝微貯飼料時(shí)，需要將YJR4型秸稈擠絲揉搓機(jī)與YDI0型臥式電動(dòng)液壓打捆機(jī)配套使用，同時(shí)，還需要按照微貯飼料的要求，調(diào)整秸稈的含水率和添加菌種。套袋密封是制作袋裝微貯飼料的另一個(gè)關(guān)鍵程序，要保證塑料包裝袋無(wú)破損，并扎緊塑料袋口，以保持良好的密封厭氧環(huán)境。
　　秸稈飼料壓捆機(jī)是為適應(yīng)飼草商品化生產(chǎn)需求而開(kāi)發(fā)的，它不僅解決了秸稈飼料松散、體積大，儲(chǔ)運(yùn)困難等難題，也為用戶(hù)的后續(xù)加工（氨化、青貯和微貯等） 處理提供了方便。必將為秸稈物料的商品化、解決農(nóng)牧區(qū)圈養(yǎng)飼料、促進(jìn)生態(tài)建設(shè)產(chǎn)生重大影響。