块状饲料加工是在玉米秸秆、稻草、麦秸、葵花秆、高粱秆等农作物秸秆低值粗饲料中加转化剂后再压缩,利用
秸秆压块机压缩时产生的温度和压力使秸秆氨化、碱化、熟化,致使秸秆木质素彻底变性,提高其营养成份,成为反刍动物的基础食粮。经加工处理后的农作物秸秆为品质一致的块状粗饲料,俗称“牛饼干”,其粗蛋白含量为8%~12%,消化率为60%~65%,营养成分相当于草原产的中等羊草,且不含任何危害性物质,具有无毒、无病原菌、水分低、不发生霉变、营养成份高的特点。
1、块状饲料加工的目的及意义
发展畜牧业是农村经济发展的重要措施,而发展畜牧业的首要问题是要解决饲料问题。随着牧场沙化程度的加剧,饲草越来越紧缺,秸秆成为圈养牲畜的最好饲料。然而,由于加工技术措施的限制,牧草和其他植物秸秆的损失浪费十分严重,仅整草粗喂、牲畜践踏及粪便污染造成的损失就达20%~30%.而真正采食到畜体并转化成畜产品的利用率仅为40%~50%。
块状秸秆饲料是继农作物秸秆青贮、氨化、碱化处理及微生物分化作用后又一种深加工方式,具有其他加工方式无法比拟的优点。经铡切、混合、高温压轧成块后,秸秆的密度为0.6~1.0g/cm3.体积比秸秆体积减少6~8倍,便于贮存运输。经过熟化工艺将块状饲料由生变熟并添加钙等微量元素后,其营养成分高、适口性好,有特别的焦香味,可明显提高秸秆饲料的有效营养成分,牲畜采食率达100%。有关部门对50余头牛进行了10个月的喂养试验,用块状饲料作为奶牛的饲料。试验结果表明,奶牛的产奶量提高16.4%,牛奶的脂肪量增加0.2%;肥牛的增肉率为15%,且生长加快,出栏周期缩短。
秸秆压块饲料具有8大优点;1)高密度,便于贮运;2)不易燃烧;3)灭菌灭虫,可长期保存;4)营养水平有所提高,木质素有所降解;5)饲料经高温压缩由生变熟,具有焦香味,适口性提高,采食率100%;6)饲喂方便;7)纯绿色产品,无任何人工添加剂;8)饲料原料来源广,潜力大,主要有苜蓿草、玉米秸秆、豆秸、麦秸、稻草、花生秧和红薯秧,几乎包含所有农作物秸秆。
抚顺市拥有丰富的秸秆资源,很多地区把秸秆作为燃料,这样不仅浪费宝贵的资源,而且会造成大气污染、土壤矿化、火灾和交通事故等大量的社会经济和生态问题。而把玉米秸秆资源转化为饲料,是变废为宝,既可提高农业产值,增加农民收入,减少焚烧秸秆带来的环境污染.解决秸秆大面积应用“三不便”(运输、储存、使用问题,又可将玉米秸秆“过腹还田”,有利于畜牧业发展和培肥地力,促进粮食稳产、高产,保持生态的良性循环。因此,研制开发秸秆压块饲料机械和发展压块饲料生产,不仅能给企业和农民带来可观的经济效益,还具有良好的生态效益和社会效益。
2、块状饲料市场需求分析
在农业产业结构调整中,随着畜牧业和养殖业的快速发展,饲料和饲草的需求量越来越大,对秸秆饲料营养价值的研究也在不断深入。人们对秸秆饲料产品的不断认识,秸秆饲料加工工艺的不断创新,秸秆饲料加工中的新概念、新工艺、新设备的不断应用,促进了块状饲料产业的发展。
块状饲料成本约180~190元,抚顺地区的零售价格为400~450元,t.广州地区的零售价格为1100元/t,出口日本的价格为250美元/t。玉米秸秆加工成块状饲料出售后,可增加纯收入100~150元/t.经济效益十分明显。
块状饲料在国际市场十分畅销,日本、韩国和东南亚都需要大量的草块饲料。国内需求潜力也很大,在我国北方牧区如内蒙古锡林郭勒盟,每年冬春季因缺少草料有近半数的羊群死亡。如用储运方便(可长期存放)且价格便宜的块状饲料做冬储饲料,可大大减少羊群的死亡率。目前,国家大力倡导发展圈养畜牧业,致使饲料用量在扩大,全国范围内的大城市养殖场(如奶牛养殖场、肉牛养殖场)成为草块饲料的大市场。
目前,国外的饲草压块设备较先进,但价格较高,一般需300万元/套,且以苜蓿饲草加工为主。国内也有企业和科研单位研究此类设备,但技术成熟、生产稳定的还不多,其主要原凶是设备用电量大、成本高。因此,研究设计适合我国同情的秸秆、牧草压块机具,为直接加工者获取效益,为经营单位和养殖用户创造效益,具有重大的意义。
我国北方地区每年生产近2亿t玉米、大豆、水稻等农作物秸秆,如果将50qo的秸秆加工成块状饲料,可产出市场价值500亿元的产品,同时将极大地推动辽宁乃至我国畜牧业的发展。
3、抚顺地区开展块状秸秆饲料加I的可行性分析
3.1 块状饲料需求量及经济效益分析
目前,抚顺市的奶牛存栏量为7 000头左右,肉牛存栏量为70000头左右,绒山羊存栏量为30万只左右。以每头奶牛需饲料9 kg/d计算,饲料年需要量为3.3 t;以每只羊需要饲料5 kg/d计算,饲料年需要量为1.8 t。据此推算,全市奶牛和肉牛的饲料年需求量多达80万t.绒山羊的饲料年需求量为54万t,二者合计达134万t。由于抚顺地处浑河上游,省市两级政府为了保护辽宁中部城市的生活工业用水,在抚顺市实施了林业禁牧政策,号召养殖户罔养,因此饲料需求量大增,饲料牧草的供求矛盾不断加大。而抚顺地区几乎没有青贮饲料,相关生产加T机械的研究更是一片空白,严重影响和制约了畜牧养殖业的发展。缺乏块状秸秆饲料加工企业,已成为畜牧业发展的“瓶颈”。
抚顺市玉米种植面积近6.67万hm2,玉米秸秆年产量达200万t.是饲草的最大消费转移户,可为畜牧业的发展提供坚实的物质基础。目前,抚顺市已将畜牧业作为全市经济发展的支柱产业和新的经济增长点。作为畜牧业基础产业的玉米种植业,应该调整思路和发展方向,主动为畜牧业服务。玉米是牲畜的主要饲料粮,而玉米秸秆同样是重要的优质饲料粮,其功能和价值与饲料粮相当,5 kg压块饲料相当于1 kg饲料粮。
按照现在的市场情况和畜牧养殖情况,以奶牛为例,进行效益分析。奶牛的产奶期为10个月,产奶量为15 kg/d,年产奶量约为4.5 t。按照绿都乳业的市场收购价3元/kg计算,每头奶牛的毛利润为1,35万元,a。压块饲料的成本为180元/t,每头奶牛需饲料3.3 t/d.则奶牛的饲料成本为600元/a。如果扣除人工、防疫等费用200元/a,则每头奶牛纯利润在1.2万元,a以上。
据推算,将160万t玉米秸秆加工成饲料,可使全的奶牛、肉牛和绒山羊存栏量翻一番。如果发展7.7万头奶牛,潜在的市场价值是7亿元/a;如果发展30万只绒山羊,潜在的市场价值为1亿元/a。同时,农民养殖户将增收6.76亿元。
3.2技术可行性分析
块状饲料加工的原理是采用不同角度的高速揉搓,将玉米秸秆纵向撕裂,使之成为饲草,同时破坏和去除其表面的角质层和蜡质层,在增加饲料的表面积、打开微生物分解秸秆屏障的同时,保留了食草类家畜所需要的长纤维,从而提高了秸秆的消化率和利用率。状饲料加工中的高挤压可以将秸秆密度从0.2 g/cm3提高到0.6 ~CII13,使之便干运输和储存。
研究的主要内容为:秸秆、牧草物料特性及其加工工艺,提出各作业工艺过程的方法及适用的机具。项目实施计划在充分调查了解和分析国内秸秆压块机现状,充分考虑满足辽宁省及周边地区现状和牧区经济状况的基础上,借鉴抚顺市农机技术推广中心多年从事各种种植机械、收获机械和加工机械研究的经验,采用先进技术与实用技术相结合的方法,研究出适合我国国情的秸秆压块机具,以提高劳动生产率,促进畜牧业的发展。
块状饲料加工设备由揉切机、配料搅拌、喂入机、
秸秆压块机等组成。在研究过程中,通过学习国内外饲料加工先进技术和分析块状饲料加工过程,提出了饲料加工机具设计方案,并对关键点进行攻关。通过不断修改与试验,直至达到设计要求。试验的技术路线为:调研→加工工艺→机具设计→解决关键点→样机制作→试验→修改设计→试验→机具定型。
在秸秆含水量降到20%左右开始生产。用秸秆揉切机把秸秆粉碎成20~30 mm长的草粉,调节草粉水分在15%~20%之间,加入营养转化剂。充分搅拌均匀后,送入压块机进料口,进行压块操作。操作时,进料要均匀、适量。物料经氨化,碱化、熟化处理后压成块状饲料。
预期主要技术指标为:1)引进揉切机具(动力7.5~11 kW,草段长20~30 mm)。2)设计压块机具(块大小为长32 mm,宽32 mm,高30~80 mm;压块密度为0.6~1.0 g/cm3;生产率500~700 kg/h)。3)选配适宜的搅拌机。4)选配附属机具和适宜的喂入机。