一種工業化秸稈裂解再生優質纖維生物飼料加工方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種工業化秸桿裂解再生優質纖維生物飼料加工方法，屬于飼料加工 方法技術領域。
【背景技術】
[0002] 我國是農業大國，年產農作物秸桿6億多噸，每到秋冬之交，玉米秸桿焚燒污染空 氣往往造成大量霧霾。如何開發利用秸桿問題，是當代農業發展的重大課題之一。對此，國 家近幾年來組織產、學、研等有關部門及力量進行多年有益的探索，采用物理、化學、微生物 等手段進行處理，使秸桿利用率有所提高，但總的來說，沒有從根本上改變局面，仍舊存在 著各式各樣的問題，比如有的成本高，經濟上不劃算，有的難度大，技術上不易掌握，有的不 方便，甚至不夠科學，不夠生態，只能就地小打小鬧，不適合全局性的工廠化大規模生產與 作業，不能把秸桿轉變為可以流通的飼料產品和商品。
[0003] 從動物飼用角度，現有的秸桿飼料存在秸桿木質化嚴重，污染嚴重，質量差異大， 通常堅硬戮嘴，影響或嚴重影響動物的采食，如蠟熟期后的干玉米秸桿，牛羊只能采食干 葉，莖幾乎不能采食；有些有異味或不香，動物不喜食；粗蛋白含量常常較低，通常只有5% 左右；不易被動物消化，營養品質及消化利用率很低。
[0004] 為解決秸桿飼料利用問題，國內外已有了一些方法：
[0005] 1、揉搓加工技術：把玉米秸桿、小麥秸桿、水稻秸桿等用揉搓機進行揉搓，使之松 軟，特別是解決玉米秸桿戮嘴吃不動的問題，能夠在一定程度上改善玉米秸桿、小麥秸桿、 水稻秸桿的柔軟程度。但此種方法功能單一，也不能解決秸桿飼料的食用中更深層次的問 題。
[0006] 2、粉碎加工技術：把玉米秸桿、小麥秸桿、水稻秸桿等用粉碎機進行粉碎，使之松 軟，能解決秸桿堅硬問題，但粉碎太細會影響動物消化機制，也不能解決秸桿飼料的食用中 更深層次的問題。
[0007] 3、蒸煮加工技術：把玉米秸桿、小麥秸桿、水稻秸桿等進行蒸煮，能在一定程度上 軟化原料，并在一定程度上使部分高分子物質水解，提高營養水平。但有的方法所需時間 長，且這些方法使原料適合動物需要的軟化程度常常不夠，不能很好地解決影響動物消化 的木質素因素，有的方法因處理溫度高而時間又偏長導致原料中原有粗蛋白等營養破壞嚴 重，有的有二次廢水污染問題。
[0008] 4、黃貯技術："黃貯"是相對青貯而言。秸桿飼料的青貯和黃貯都是利用微生物發 酵的原理進行貯存的，因此統稱為"微貯"。黃貯是利用干（黃）秸桿做原料，經機械揉搓 粉碎后，加適量水和生物菌劑，入池壓實或壓捆裝袋貯存的一種技術。黃貯加入的高效復 合菌劑，在適宜的厭氧環境下，將大量的纖維素、半纖維素，甚至一些木質素分解，并轉化為 糖類。糖類經有機酸發酵轉化為乳酸、乙酸和丙酸，并抑制丁酸菌和霉菌等有害菌的繁殖， 最后達到與青貯類似的貯存效果。但黃貯受秸桿質量、黃貯菌劑種類、加工工藝、霉菌毒素 污染和貯存空間等許多條件限制，再加上秸桿木質化程度高，木質素的致密結構并沒有被 打開，很難形成纖維素和半纖維素，產品穩定性和質量差異較大，商品化率受到一定程度限 制。

【發明內容】

[0009] 本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，即主要解決工廠化大規模生 產與作業問題，解決秸桿木質素纖維高水平裂解并在此技術基礎上進一步生物降解及秸桿 飼料采食和利用效率問題，進而提供一種工業化生產秸桿裂解再生優質纖維生物飼料加工 方法。
[0010] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0011] -、將機械收割的農作物秸桿捆、壓塊或造粒的秸桿原料送到加工場地；
[0012] 二、揉（粉）碎收儲后的農作物秸桿捆、壓塊或造粒的秸桿原料；
[0013] 三、通過柱塞螺旋將揉碎或粉碎的秸桿原料送入蒸煮缸，蒸煮缸內通入120~ 240°C、壓力為3~180kg/cm2的蒸汽進行蒸煮，揉碎或粉碎的猜桿原料在高溫高壓環境中 裂解；
[0014] 四、將蒸煮后的秸桿原料通過熱磨機將秸桿研磨成纖維狀；
[0015] 五、在猜桿原料中加入飼料發酵營養劑；
[0016] 六、將加入飼料發酵營養劑的秸桿裂解原料再次通過柱塞螺旋的擠壓并在高溫高 壓作用下排到裂解罐進行裂解再生，形成含水率為30~70%的纖維狀濕性飼料。
[0017] 七、再將含有飼料發酵營養劑、水份30~70%的秸桿纖維濕性飼料接入精選微生 物菌群再次進行酵解，生產出營養豐富的優質秸桿纖維生物飼料，然后再進行濕性直接包 裝或酵貯，作為秸桿優質纖維生物飼料直接用于動物養殖。
[0018] 將含水率為30~70%的纖維狀濕性飼料在干燥筒內進行干燥，形成含水率為5~ 20 %的優質纖維狀干飼料。
[0019] 所述加入的飼料發酵營養劑為農作物秸桿原料干物質重量的2~25%。
[0020] 所述加入的飼料發酵營養劑的氮源選自尿素、液氨、氨水、碳酸氫銨、氯化銨或磷 酸銨中的一種或多種混合物。
[0021] 所述飼料發酵營養劑為質量比由30~55%氮源、8~16%的食鹽、10~16%的 鈣、5~10%的磷和1~5%的微量元素組成，質量比之和為百分百。
[0022] 所述主要營養成分包括以下質量百分比的成分（干基）：粗蛋白6~18%、粗纖維 < 25%、粗灰分< 10%、中性洗滌纖維彡50%、生物有機酸5~15%。
[0023] 所述的濕性優質纖維生物飼料PH值彡5。
[0024] 所述的農作物秸桿原料占工業化連續生產的秸桿裂解再生優質纖維生物飼料 75%以上，秸桿原料選自玉米、水稻、小麥、大豆、高粱、棉花或甘蔗秸桿。
[0025] 將含水率為30~70 %的纖維狀濕性飼料接入精選微生物菌群再次進行酵解，則 形成優質纖維生物飼料，然后可進行濕性直接包裝或酵貯，作為秸桿優質纖維生物飼料直 接用于動物養殖。
[0026] 本發明實現了工廠化連續批量加工生產，每條生產線日處理能力為200~400噸 農作物秸桿，經過高溫高壓裂解再生并通過微生物菌群再次酵解的優質纖維生物飼料，質 地十分柔軟，特有芳香氣味，營養豐富，提高了秸桿粗飼料的利用率，不僅可使動物更加喜 食，而且還可以降低精飼料的消耗量，降低飼料成本，可使動物增重速度加快，提高動物產 量，增加效益。同時解決了秸桿飼料優質化問題。
[0027] 本發明借助一般木質素的塑化（熔化）點為140°C左右的特征，在120°C以上的高 溫蒸汽作用下，再經過研磨的作用，原來較均勻地存在于粗飼料纖維細胞間及細胞各層間 的木質素會發生熔化裂解，在裂解罐于常溫常壓下噴放時，已裂解的木質素在劇烈的噴放 排料摩擦力和噴放脹力的作用下，致密結構被打開，可導致重新分布，這大大有利于纖維、 半纖維的暴露，有的地方木質素重新分布而隆起，而有的地方則變薄，并暴露出來。已被高 壓蒸汽處理、軟化裂解的秸桿原料基本趨于纖維狀，因而原來粗飼料表皮的角質層和硅細 胞覆蓋基本消除，包圍纖維素、半纖維素的木質素阻礙大大消除