塊狀飼料加工是在玉米秸稈、稻草、麥秸、葵花稈、高粱稈等農(nóng)作物秸稈低值粗飼料中加轉(zhuǎn)化劑后再壓縮，利用秸稈壓塊機(jī)壓縮時(shí)產(chǎn)生的溫度和壓力使秸稈氨化、堿化、熟化，致使秸稈木質(zhì)素徹底變性，提高其營(yíng)養(yǎng)成份，成為反芻動(dòng)物的基礎(chǔ)食糧。經(jīng)加工處理后的農(nóng)作物秸稈為品質(zhì)一致的塊狀粗飼料，俗稱“牛餅干”，其粗蛋白含量為8%～12%，消化率為60%～65%，營(yíng)養(yǎng)成分相當(dāng)于草原產(chǎn)的中等羊草，且不含任何危害性物質(zhì)，具有無(wú)毒、無(wú)病原菌、水分低、不發(fā)生霉變、營(yíng)養(yǎng)成份高的特點(diǎn)。
1、塊狀飼料加工的目的及意義
    發(fā)展畜牧業(yè)是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要措施，而發(fā)展畜牧業(yè)的首要問題是要解決飼料問題。隨著牧場(chǎng)沙化程度的加劇，飼草越來(lái)越緊缺，秸稈成為圈養(yǎng)牲畜的最好飼料。然而，由于加工技術(shù)措施的限制，牧草和其他植物秸稈的損失浪費(fèi)十分嚴(yán)重，僅整草粗喂、牲畜踐踏及糞便污染造成的損失就達(dá)20%～30%．而真正采食到畜體并轉(zhuǎn)化成畜產(chǎn)品的利用率僅為40%～50%。
    塊狀秸稈飼料是繼農(nóng)作物秸稈青貯、氨化、堿化處理及微生物分化作用后又一種深加工方式，具有其他加工方式無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)鍘切、混合、高溫壓軋成塊后，秸稈的密度為0.6～1.0g/cm3．體積比秸稈體積減少6~8倍，便于貯存運(yùn)輸。經(jīng)過熟化工藝將塊狀飼料由生變熟并添加鈣等微量元素后，其營(yíng)養(yǎng)成分高、適口性好，有特別的焦香味，可明顯提高秸稈飼料的有效營(yíng)養(yǎng)成分，牲畜采食率達(dá)100%。有關(guān)部門對(duì)50余頭牛進(jìn)行了10個(gè)月的喂養(yǎng)試驗(yàn)，用塊狀飼料作為奶牛的飼料。試驗(yàn)結(jié)果表明，奶牛的產(chǎn)奶量提高16.4%，牛奶的脂肪量增加0.2%；肥牛的增肉率為15%，且生長(zhǎng)加快，出欄周期縮短。
    秸稈壓塊飼料具有8大優(yōu)點(diǎn)；1）高密度，便于貯運(yùn)；2）不易燃燒；3）滅菌滅蟲，可長(zhǎng)期保存；4）營(yíng)養(yǎng)水平有所提高，木質(zhì)素有所降解；5）飼料經(jīng)高溫壓縮由生變熟，具有焦香味，適口性提高，采食率100%；6)飼喂方便；7）純綠色產(chǎn)品，無(wú)任何人工添加劑；8）飼料原料來(lái)源廣，潛力大，主要有苜蓿草、玉米秸稈、豆秸、麥秸、稻草、花生秧和紅薯秧，幾乎包含所有農(nóng)作物秸稈。
    撫順市擁有豐富的秸稈資源，很多地區(qū)把秸稈作為燃料，這樣不僅浪費(fèi)寶貴的資源，而且會(huì)造成大氣污染、土壤礦化、火災(zāi)和交通事故等大量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題。而把玉米秸稈資源轉(zhuǎn)化為飼料，是變廢為寶，既可提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，增加農(nóng)民收入，減少焚燒秸稈帶來(lái)的環(huán)境污染．解決秸稈大面積應(yīng)用“三不便”（運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用問題，又可將玉米秸稈“過腹還田”，有利于畜牧業(yè)發(fā)展和培肥地力，促進(jìn)糧食穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，保持生態(tài)的良性循環(huán)。因此，研制開發(fā)秸稈壓塊飼料機(jī)械和發(fā)展壓塊飼料生產(chǎn)，不僅能給企業(yè)和農(nóng)民帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還具有良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。
2、塊狀飼料市場(chǎng)需求分析
    在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，隨著畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，飼料和飼草的需求量越來(lái)越大，對(duì)秸稈飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究也在不斷深入。人們對(duì)秸稈飼料產(chǎn)品的不斷認(rèn)識(shí)，秸稈飼料加工工藝的不斷創(chuàng)新，秸稈飼料加工中的新概念、新工藝、新設(shè)備的不斷應(yīng)用，促進(jìn)了塊狀飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
    塊狀飼料成本約180～190元，撫順地區(qū)的零售價(jià)格為400～450元，t．廣州地區(qū)的零售價(jià)格為1100元／t，出口日本的價(jià)格為250美元／t。玉米秸稈加工成塊狀飼料出售后，可增加純收入100～150元／t．經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
    塊狀飼料在國(guó)際市場(chǎng)十分暢銷，日本、韓國(guó)和東南亞都需要大量的草塊飼料。國(guó)內(nèi)需求潛力也很大，在我國(guó)北方牧區(qū)如內(nèi)蒙古錫林郭勒盟，每年冬春季因缺少草料有近半數(shù)的羊群死亡。如用儲(chǔ)運(yùn)方便（可長(zhǎng)期存放）且價(jià)格便宜的塊狀飼料做冬儲(chǔ)飼料，可大大減少羊群的死亡率。目前，國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展圈養(yǎng)畜牧業(yè)，致使飼料用量在擴(kuò)大，全國(guó)范圍內(nèi)的大城市養(yǎng)殖場(chǎng)（如奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)、肉牛養(yǎng)殖場(chǎng)）成為草塊飼料的大市場(chǎng)。
    目前，國(guó)外的飼草壓塊設(shè)備較先進(jìn)，但價(jià)格較高，一般需300萬(wàn)元／套，且以苜蓿飼草加工為主。國(guó)內(nèi)也有企業(yè)和科研單位研究此類設(shè)備，但技術(shù)成熟、生產(chǎn)穩(wěn)定的還不多，其主要原兇是設(shè)備用電量大、成本高。因此，研究設(shè)計(jì)適合我國(guó)同情的秸稈、牧草壓塊機(jī)具，為直接加工者獲取效益，為經(jīng)營(yíng)單位和養(yǎng)殖用戶創(chuàng)造效益，具有重大的意義。
    我國(guó)北方地區(qū)每年生產(chǎn)近2億t玉米、大豆、水稻等農(nóng)作物秸稈，如果將50qo的秸稈加工成塊狀飼料，可產(chǎn)出市場(chǎng)價(jià)值500億元的產(chǎn)品，同時(shí)將極大地推動(dòng)遼寧乃至我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展。
3、撫順地區(qū)開展塊狀秸稈飼料加I的可行性分析
3.1  塊狀飼料需求量及經(jīng)濟(jì)效益分析
    目前，撫順市的奶牛存欄量為7 000頭左右，肉牛存欄量為70000頭左右，絨山羊存欄量為30萬(wàn)只左右。以每頭奶牛需飼料9 kg/d計(jì)算，飼料年需要量為3.3 t；以每只羊需要飼料5 kg/d計(jì)算，飼料年需要量為1.8 t。據(jù)此推算，全市奶牛和肉牛的飼料年需求量多達(dá)80萬(wàn)t．絨山羊的飼料年需求量為54萬(wàn)t，二者合計(jì)達(dá)134萬(wàn)t。由于撫順地處渾河上游，省市兩級(jí)政府為了保護(hù)遼寧中部城市的生活工業(yè)用水，在撫順市實(shí)施了林業(yè)禁牧政策，號(hào)召養(yǎng)殖戶罔養(yǎng)，因此飼料需求量大增，飼料牧草的供求矛盾不斷加大。而撫順地區(qū)幾乎沒有青貯飼料，相關(guān)生產(chǎn)加T機(jī)械的研究更是一片空白，嚴(yán)重影響和制約了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。缺乏塊狀秸稈飼料加工企業(yè)，已成為畜牧業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。
    撫順市玉米種植面積近6.67萬(wàn)hm2，玉米秸稈年產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)t．是飼草的最大消費(fèi)轉(zhuǎn)移戶，可為畜牧業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，撫順市已將畜牧業(yè)作為全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。作為畜牧業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的玉米種植業(yè)，應(yīng)該調(diào)整思路和發(fā)展方向，主動(dòng)為畜牧業(yè)服務(wù)。玉米是牲畜的主要飼料糧，而玉米秸稈同樣是重要的優(yōu)質(zhì)飼料糧，其功能和價(jià)值與飼料糧相當(dāng)，5 kg壓塊飼料相當(dāng)于1 kg飼料糧。
     按照現(xiàn)在的市場(chǎng)情況和畜牧養(yǎng)殖情況，以奶牛為例，進(jìn)行效益分析。奶牛的產(chǎn)奶期為10個(gè)月，產(chǎn)奶量為15 kg/d，年產(chǎn)奶量約為4.5 t。按照綠都乳業(yè)的市場(chǎng)收購(gòu)價(jià)3元/kg計(jì)算，每頭奶牛的毛利潤(rùn)為1,35萬(wàn)元，a。壓塊飼料的成本為180元/t，每頭奶牛需飼料3.3 t/d．則奶牛的飼料成本為600元／a。如果扣除人工、防疫等費(fèi)用200元／a，則每頭奶牛純利潤(rùn)在1.2萬(wàn)元，a以上。
    據(jù)推算，將160萬(wàn)t玉米秸稈加工成飼料，可使全的奶牛、肉牛和絨山羊存欄量翻一番。如果發(fā)展7.7萬(wàn)頭奶牛，潛在的市場(chǎng)價(jià)值是7億元/a;如果發(fā)展30萬(wàn)只絨山羊，潛在的市場(chǎng)價(jià)值為1億元／a。同時(shí)，農(nóng)民養(yǎng)殖戶將增收6.76億元。
3.2技術(shù)可行性分析
  塊狀飼料加工的原理是采用不同角度的高速揉搓，將玉米秸稈縱向撕裂，使之成為飼草，同時(shí)破壞和去除其表面的角質(zhì)層和蠟質(zhì)層，在增加飼料的表面積、打開微生物分解秸稈屏障的同時(shí)，保留了食草類家畜所需要的長(zhǎng)纖維，從而提高了秸稈的消化率和利用率。狀飼料加工中的高擠壓可以將秸稈密度從0.2 g/cm3提高到0.6 ~CII13，使之便干運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
    研究的主要內(nèi)容為：秸稈、牧草物料特性及其加工工藝，提出各作業(yè)工藝過程的方法及適用的機(jī)具。項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃在充分調(diào)查了解和分析國(guó)內(nèi)秸稈壓塊機(jī)現(xiàn)狀，充分考慮滿足遼寧省及周邊地區(qū)現(xiàn)狀和牧區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況的基礎(chǔ)上，借鑒撫順市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心多年從事各種種植機(jī)械、收獲機(jī)械和加工機(jī)械研究的經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)技術(shù)與實(shí)用技術(shù)相結(jié)合的方法，研究出適合我國(guó)國(guó)情的秸稈壓塊機(jī)具，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展。
    塊狀飼料加工設(shè)備由揉切機(jī)、配料攪拌、喂入機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等組成。在研究過程中，通過學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外飼料加工先進(jìn)技術(shù)和分析塊狀飼料加工過程，提出了飼料加工機(jī)具設(shè)計(jì)方案，并對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)。通過不斷修改與試驗(yàn)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)的技術(shù)路線為：調(diào)研→加工工藝→機(jī)具設(shè)計(jì)→解決關(guān)鍵點(diǎn)→樣機(jī)制作→試驗(yàn)→修改設(shè)計(jì)→試驗(yàn)→機(jī)具定型。
    在秸稈含水量降到20%左右開始生產(chǎn)。用秸稈揉切機(jī)把秸稈粉碎成20～30 mm長(zhǎng)的草粉，調(diào)節(jié)草粉水分在15%～20%之間，加入營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化劑。充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅�送入壓塊機(jī)進(jìn)料口，進(jìn)行壓塊操作。操作時(shí)，進(jìn)料要均勻、適量。物料經(jīng)氨化，堿化、熟化處理后壓成塊狀飼料。
    預(yù)期主要技術(shù)指標(biāo)為：1）引進(jìn)揉切機(jī)具(動(dòng)力7.5～11 kW，草段長(zhǎng)20～30 mm)。2）設(shè)計(jì)壓塊機(jī)具（塊大小為長(zhǎng)32 mm，寬32 mm，高30~80 mm;壓塊密度為0.6～1.0 g/cm3;生產(chǎn)率500～700 kg/h)。3）選配適宜的攪拌機(jī)。4）選配附屬機(jī)具和適宜的喂入機(jī)。