秸秆袋装微贮饲料加工机械的研究

　　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*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。

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。