農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)飲料化講義(ppt 62頁).ppt

1、資源與環(huán)境學(xué)院 杜志勇 D,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)環(huán)境工程專業(yè)限選課,思考與討論,集約化畜禽養(yǎng)殖中固廢處理的最佳途徑,畜禽固廢處理最佳途徑資源化,肥料化（有機-無機復(fù)混肥） 飼料化（熱噴、膨化） 燃料化（沼氣、焚燒,秸稈飼料化技術(shù)的回顧,微生物貯存技術(shù)（微貯） 青貯法技術(shù)（青貯） 氨化法 熱噴法,秸稈飼料化氨化和熱噴技術(shù),青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 杜志勇 ,氨化法,秸稈氨化處理技術(shù)，就是在秸稈中加入一定比例的氨水、無水氨（液氨）、尿素等，在密閉條件下通過它們的作用，破壞木質(zhì)素與纖維素之間的聯(lián)系，促使木質(zhì)素與纖維素、半纖維素分離，使纖維素及半纖維素部分分解、細(xì)胞膨脹、結(jié)構(gòu)疏松，從而提高秸稈的消化

2、率、營養(yǎng)價值和適口性的加工處理方法,氨化作用與機理,堿化作用 氨化作用 中和作用,氨化作用與機理,堿化作用 堿化作用可使木質(zhì)素和纖維素之間的酯鍵斷裂，打破它們的鑲嵌結(jié)構(gòu)，溶解半纖維素和一部分木質(zhì)素及硅酸鹽，纖維素部分水解和膨脹，反芻家畜瘤胃液易于滲入，消化率提高,氨化作用與機理,氨化作用 氨吸附在秸稈上，增加了秸稈粗蛋白質(zhì)含量。氨隨秸稈進(jìn)入反芻家畜的瘤胃，微生物利用氨合成微生物蛋白質(zhì)。通過氨化處理秸稈，可減緩氨的釋放速度，促進(jìn)瘤胃微生物的活動，氨進(jìn)一步提高秸稈的營養(yǎng)價值和消化率,氨化作用與機理,中和作用 氨呈堿性，與秸稈中的有機酸化合，中和了秸稈中的潛在酸度，形成適宜瘤胃微生物活動的微堿性環(huán)境

3、，可中和微生物分解纖維素時產(chǎn)生的低級脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸），改善秸稈的適口性，提高家畜對秸稈的采食量和利用率,氨化秸稈的主要方法窖氨化法,窖(池)氨化法是我國目前推廣應(yīng)用最為普遍的一種秸稈氨化方法，其處理秸稈的操作規(guī)程,1)窖(池)氨化法的優(yōu)點,可以一池多用，既可用來氨化秸稈，也可用來青貯，而且還可多年使用； 便于管理，避免了老鼠啃壞薄膜； 可以節(jié)省塑料膜的用量，降低成本； 容易測定秸稈重量，便于確定氨源(如尿素)的用量,2)窖的設(shè)計,窖的大小根據(jù)飼養(yǎng)家畜的種類和數(shù)量而定。 經(jīng)過各地測算，每立方米的窖可裝切碎的風(fēng)干秸稈(麥秸、稻草、玉米秸)150千克左右。 一般說來，牛日采食秸稈的量為其體

4、重的23之間,氨化秸稈處理技術(shù)的實例,窖的大?。豪纾活^300千克的架子牛，日采食秸稈在7千克左右。根據(jù)這些參數(shù)，再考慮實際情況(每年氨化次數(shù)、養(yǎng)畜多少等)，然后設(shè)計出窖的大小。 窖的形式：多種多樣，可建在地上，也可建在地下，還可一半地上一半地下。建窖以長方形為好，如在窖的中間砌一隔墻，即成雙聯(lián)池則更好(圖左)。雙聯(lián)池的優(yōu)點是可輪換處理秸稈。若用此窖搞青貯，還可減輕取用青貯喂畜過程中二次發(fā)酵。建造一個4立方米的雙聯(lián)池約200元，一般農(nóng)民均可負(fù)擔(dān)。一個2立方米的池子(窖)可裝麥秸300千克，雙聯(lián)池可交替使用，氨化一池可供兩頭架子牛吃1個月。如制作青貯飼料，一池可貯1000千克。氨化窖的剖面結(jié)構(gòu)

5、如圖右所示,1.泥土2.塑料薄膜3.秸稈4.窖壁,3)操作方法,先將秸稈切至2厘米左右。一般的原則是，粗硬的秸稈(如玉米秸)切得短些，較柔軟的秸稈可稍長些。每100千克秸稈(干物質(zhì))用5千克尿素(或10千克碳銨)、40-50千克水。把尿素(碳銨)溶于水中攪拌，待完全融化后分?jǐn)?shù)次均勻地灑在秸稈上，入窖前后噴灑均可。如果在入窖前將秸稈攤開噴灑則更為均勻。邊裝窖邊踩實，待裝滿踩實后用塑料薄膜覆蓋密封，再用細(xì)土等壓好即可(圖2)。尿素氨化所需要時間大體與液氨氨化相同或稍長一些,尿素（碳銨）氨化秸稈流程圖,尿素（碳銨）氨化秸稈流程圖,技術(shù)關(guān)鍵,用尿素作氨源，要考慮尿素分解為氨的速度。它與環(huán)境溫度、秸稈內(nèi)

6、生脲酶多少有關(guān)。 溫度越高，尿素分解為氨的速度越快，宜在溫暖的地區(qū)或季節(jié)采用。 一般認(rèn)為，要是尿素分解快，在氨化過程中最好加些脲酶豐富的東西，如豆餅粉等,氨化秸稈的主要方法堆垛氨化法,堆垛氨化法是將秸稈堆成垛、用塑料薄膜密封進(jìn)行秸稈氨化處理的方法，亦稱堆剁法、垛貯法。季節(jié)和天氣的選擇、原料和材料的準(zhǔn)備等與窖氨化法基本相同。不同的是不需要水泥窖或土窖，可在平地上進(jìn)行,1)操作步驟,在干燥平整的地上把0.10.2毫米厚的無毒聚乙烯塑料薄膜鋪開，再把秸稈分層整齊堆放。用尿素或碳銨作為氨源處理秸稈，一般是邊堆垛邊施放氨源，可以將氨源溶解于水中澆灑，也可采用邊撒尿素或碳銨，邊澆水。若用氨水處理，可一次垛

7、到頂后再澆潑；用液氨氨化，是在堆垛、密封后用專門設(shè)備將氨氣注入,1)操作步驟,垛的大小可視情而定。大垛適合于液氨氨化，可節(jié)省塑料薄膜，容易機械化管理，但水不易噴灑均勻，且容易漏氣：規(guī)格一般在長寬高為4.6米4.6米2米。為了便于通氨，可在垛中間埋放一根多孔的塑料管或膠管。小垛適合于尿素或碳銨氨化，規(guī)格一般在長寬高為2米2米1.5米。草垛也可以做成圓錐體型。無論那種規(guī)格，垛頂應(yīng)作成屋脊型，以利于排掉雨水。垛下鋪和上蓋的塑料薄膜在每邊留出1米，以便把兩面的塑料膜折疊好，用泥土壓緊、封住，不使漏氣,1)操作步驟,如果采用液氨氨化，堆垛完成后注液氨。將硬塑料管與液氨管或氨瓶接通，按秸稈干重的3通入氨氣

8、即可。目前我國采用的通氨方式主要有兩種：一種是用氨槽車從化肥廠灌氨后直接開到現(xiàn)場氨化，另一種是將氨槽車中的氨分裝入氨瓶后，再向秸稈中施氨,2)堆垛氨化注意事項,塑料薄膜選用所用的塑料薄膜要求無毒、抗老化和氣密性能好，通常用聚乙烯薄膜，膜的厚度和顏色視情而定。如氨化粗硬的秸稈如玉米秸，應(yīng)選擇厚一點的薄膜(厚度0.12毫米)，若氨化麥秸則可選用薄一點的塑料膜。膜的寬度主要取決于垛的大小和市場供應(yīng)情況。膜的顏色，一般以抗老化的黑色膜為好，便于吸收陽光和熱量，有利于縮短氨化處理時間,2)堆垛氨化注意事項,液氨的安全操作液氨為有毒易爆材料，操作時應(yīng)注意安全。操作人員應(yīng)配備防毒面具、風(fēng)鏡、防護(hù)靴、雨衣、雨

9、褲、橡膠手套、濕毛巾，現(xiàn)場應(yīng)備有大量清水、食醋。盛氨瓶禁止碰撞和敲擊，防止陽光曝曬,生物飼料的制作方法復(fù)合預(yù)混技術(shù),生物復(fù)合預(yù)混合飼料（生物飼料轉(zhuǎn)化劑）的特點是： (1)將酶制劑、有益活菌群、激活劑和保護(hù)劑營養(yǎng)因子經(jīng)先進(jìn)工藝加工，能快速把秸稈等轉(zhuǎn)化為生物飼料，屬國內(nèi)外首創(chuàng)。 (2)處理時間短，春、夏、秋三季13天，冬季37天,生物飼料的制作方法,3)不受季節(jié)限制，一年四季都可使用。 (4)營養(yǎng)齊全，適口性好，易消化吸收。 (5)減少糞便臭味，改善畜禽衛(wèi)生條件，治理環(huán)境污染。 (6)提高免疫功能，增強抗病能力,與常規(guī)的預(yù)混合飼料相比,常規(guī)的預(yù)混合飼料往往會影響畜禽肉,進(jìn)而降低有關(guān)指標(biāo),秸稈轉(zhuǎn)化為

10、生物飼料的工藝方法,1.秸稈的選擇. 不同動物的生物飼料可選擇不同種類的秸稈。 食草性動物（如牛、羊、馬、驢等）可利用玉米秸、稻秸、麥秸等低營養(yǎng)、高纖維和木質(zhì)素的秸稈； 單胃動物、禽類和魚類（如豬、兔、鴨、鵝、魚等）可選擇營養(yǎng)相對較高、粗纖維和木質(zhì)素相對較低的材料,如花生秧、花生殼、稻糠、麥糠等為原料進(jìn)行制作。不論哪種秸稈都應(yīng)先去掉根部和泥土，除去霉?fàn)€變質(zhì)部分，盡量保持秸稈的新鮮和清香,秸稈轉(zhuǎn)化為生物飼料的工藝方法,秸稈的保存方法： 秋收時，將秸稈晾干、分類并壘成垛，頂部用塑料布或其他防雨設(shè)施蓋好，以防漏、淋雨雪，可長期保存,2.牛羊生物飼料的制作方法,1）牛生物飼料 用鍘草機將秸稈切成35c

11、m的短段，或用揉搓機揉搓成細(xì)絲狀，稱取75kg放到干凈的水泥地面上。取0.5kg轉(zhuǎn)化劑加到75kg清水中（冬季最好用30清水）充分溶解。將轉(zhuǎn)化劑水溶液噴灑在已備好的經(jīng)鍘切或揉搓過的秸稈中，攪勻后裝入塑料袋或其他容器中，邊裝邊壓實，最后將口扎緊或用塑料布密封放置陰涼處，厭氧發(fā)酵13天（冬季37天）后，就制成了營養(yǎng)豐富、易消化吸收的秸稈生物飼料，飼料呈黃色，具有濃郁的酒香和蘋果酸香味。切忌在太陽光下面暴曬，因為太陽光的紫外線具有殺菌作用，影響有益菌和酶的作用,2.牛羊生物飼料的制作方法,2）羊生物飼料 將秸稈粉碎成46mm的粗粉狀或用揉搓機制成蓬松小塊，按照上述的牛生物飼料的制作方法處理即可,3.

12、豬、鴨生物飼料的制作方法,最好取用花生秧、豆秧、稻糠、玉米秸、花生殼等為原料，粉碎成3040目的細(xì)粉末狀，制作方法與牛羊生物飼料制作方法相同,4.兔、魚生物飼料的作用方法,以造粒為主，無造粒條件的，兔生物飼料粉狀也可以,香蕉皮可做肉雞飼料添加劑,菲律賓一家養(yǎng)雞場通過試驗證實，香蕉皮可用做肉雞飼料的添加劑。該養(yǎng)雞場將香蕉皮切碎，在陽光下曬干，再碾成粉末，分別以5%、10%、15%、20%的比例添加到肉雞飼料中，進(jìn)行飼喂試驗。結(jié)果表明，香蕉皮用做飼料添加劑，能提高飼料的轉(zhuǎn)化率，加快肉雞的生長，降低養(yǎng)雞成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，其中以在飼料中加入10%的香蕉皮粉效果最好,海南部分農(nóng)民用低價滯銷香蕉喂豬,熱

13、噴飼料的開發(fā)利用,熱噴飼料是指把動物不能直接食用的非常規(guī)飼料資源，經(jīng)過熱蒸與噴放處理，轉(zhuǎn)化為動物能夠食用的飼料。 開發(fā)熱噴飼料，不與農(nóng)業(yè)爭土地，不與工業(yè)爭資金，可變廢為寶，對進(jìn)一步開發(fā)和利用飼料資源具有重要意義,怎樣制作熱噴飼料？有什么好處,制作熱噴飼料的過程：將初步破碎或不經(jīng)破碎的粗飼料裝入壓力罐內(nèi)，用1471至1961千帕的壓力，持續(xù)1至30分鐘，然后突然減至常壓噴放，即可得熱噴飼料。 好處：經(jīng)該處理，可提高牛對粗飼料的采食量和有機物質(zhì)消化率,飼料加工技術(shù)熱噴技術(shù),熱噴是將物料（秸稈、餅粕和雞糞等） 裝入飼料熱噴機內(nèi)，向機內(nèi)通入熱飽和蒸氣，經(jīng)過一定時間使物料受高壓熱力的處理， 然后對物料突

14、然降壓，迫使物料從機內(nèi)噴爆于大氣中， 從而改變其結(jié)構(gòu)和某些化學(xué)成分，并經(jīng)消毒、除臭，使物料變?yōu)楦袃r值的飼料的一個壓力和熱力加工過程,工作原理,物料在熱噴處理時，利用蒸氣的熱效應(yīng)，在高溫下使木質(zhì)素熔化，纖維素分子斷裂、降解，同時因高壓力突然卸壓，產(chǎn)生內(nèi)摩擦力噴爆，使纖維素細(xì)胞撕裂，細(xì)胞壁疏松，從而改變了粗纖維的整體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鏈分子結(jié)構(gòu)。 因為在熱噴處理時，物料在高壓罐內(nèi)要經(jīng)受11 5分鐘、壓力0.391.18兆帕、溫度145190、含水量25%40%的狀態(tài)，使物料纖維細(xì)胞間木質(zhì)素溶解，纖維結(jié)晶度降低。 當(dāng)突然噴爆時，木質(zhì)素就會熔化，同時發(fā)生若干高分子物質(zhì)的分解反應(yīng)，再通過噴爆的機械效應(yīng)，應(yīng)力集

15、中于熔化木質(zhì)素的脆弱結(jié)構(gòu)區(qū)，導(dǎo)致壁間疏松、細(xì)胞游離，物質(zhì)顆粒便會驟然變小，而總面積增大，從而達(dá)到質(zhì)地柔軟和味道芳香的效果，提高了家畜對秸稈飼料的采食量和消化率,熱噴裝置的構(gòu)造及工藝流程,原料經(jīng)鍘草機切碎，裝入儲料罐內(nèi)，經(jīng)進(jìn)料漏斗，被分批裝入安裝在地下的壓力罐內(nèi)。 將其密封后通入0.51.0兆帕的低中壓蒸氣（蒸氣由鍋爐提供并由進(jìn)氣閥控制），維持一段時間（130分鐘不等）后，控制排料閥進(jìn)行減壓噴放，秸稈經(jīng)排料管進(jìn)入泄力罐。 噴放出的秸稈可直接飼喂或壓制成型。該設(shè)備熱噴秸稈時的生產(chǎn)率為每小時300400千克，耗煤量每小時50千克，熱噴1噸玉米秸成本約為20元,熱噴工藝條件,主要包括三個要素，即處理的

16、壓力、保溫時間和噴放壓力。 因此，其熱噴的效果在于選擇適當(dāng)?shù)纳鲜?項指標(biāo)及其配合應(yīng)用。 經(jīng)探索，中壓區(qū)（1.573.33兆帕）、短時間（15分鐘）處理各類秸稈（葵花盤除外），其消化率均有較大的提高。 但是，生產(chǎn)中出于對設(shè)備安全、價格和管理等因素的考慮，多采用低壓力（小于1.57兆帕）和長時間（310分鐘）的處理工藝，其消化率提高的幅度小于中壓區(qū)（約相當(dāng)于中壓區(qū)效果的60%80%），但適合于我國目前的實際情況,熱噴飼料的類型,熱噴粗飼料 熱噴餅粕飼料 熱噴糞便飼料 熱噴動物副產(chǎn)物飼料 熱噴氮化飼料,熱噴粗飼料,我國有著豐富的粗飼料資源，如秸稈、秕殼等。這些物質(zhì)堅硬,粗而有異味，動物不愿采食。但經(jīng)

17、過熱噴技術(shù)加工，就可以將基料縱向溶解，撕裂為絮狀，并消除表皮角質(zhì)層或硅細(xì)胞對消化的障礙，從而提高適口性與利用率。 一般，可使粗飼料有機物的消化率提高30%以上,熱噴餅粕飼料,棉籽餅、菜籽餅的蛋白質(zhì)中賴氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸的數(shù)量較多，但因有毒、味道辛辣，動物不愿采食，大部分直接用于農(nóng)田作肥料，造成蛋白質(zhì)資源的浪費。 采用熱噴技術(shù)加工，即經(jīng)過熱蒸與噴放技術(shù)處理，去毒率達(dá)82%93%。去掉餅粕中的辛辣物質(zhì),改善了適口性。 熱噴后的餅粕可直接飼喂畜、禽、魚類,熱噴糞便飼料,畜禽糞便中的粗蛋白含量均高于玉米，其他營養(yǎng)成分也不低于玉米。通過科學(xué)、合理的加工處理，替代部分秸稈是完全可行的。畜禽糞便一般都

18、含有豐富的粗蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)及氨基酸。 熱噴糞便飼料是將各種畜禽糞便，經(jīng)過熱噴技術(shù)加工，殺死糞便中的病原微生物，粉碎糞便中的羽毛，蛋殼，提高了有機物的消化率，除去了臭味。 熱噴糞便飼料產(chǎn)品呈棕黃色粒狀，有玉米、魚粉香。 經(jīng)試驗，2 kg熱噴雞糞可代替1 kg混合精飼料,各種畜禽糞便的營養(yǎng)成分,物料氨基酸比較分析,雞糞氨基酸含量均高于玉米。尤其精氨酸含量，那是相當(dāng)?shù)母?，高?雞糞中必需氨基酸含量也高于高粱等谷實類飼料。 除此之外，雞糞還富含微量元素、B族維生素以及能促進(jìn)動物生長的未知營養(yǎng)因子,12.15,熱噴動物副產(chǎn)物飼料,動物副產(chǎn)物，如動物角蛋白(羽毛、蹄殼、角)、屠宰下腳料、死畜、孵化副產(chǎn)物、

19、皮革工業(yè)下腳料等分布很廣，數(shù)量很大，而且含有豐富的氨基酸和蛋白質(zhì)，是很好的蛋白飼料來源。 經(jīng)過熱噴技術(shù)加工成動物性蛋白飼料，可代替魚粉使用。經(jīng)試用，用熱噴混合血粉代替60%的魚粉喂養(yǎng)蛋雞，各項產(chǎn)收指標(biāo)均達(dá)到魚粉喂養(yǎng)水平，并能降低飼料成本,熱噴氮化飼料,熱噴氮化飼料是將谷物飼料、粗飼料與尿素混合，再經(jīng)低壓蒸汽處理而制取的產(chǎn)品。 經(jīng)氮化加工后的秸稈，粗蛋白含量增加11.5倍，相當(dāng)于中等質(zhì)量牧草。 用熱噴氮化飼料喂雞，每千克增重可節(jié)省飼料0.260.42 kg，節(jié)省飼料費0.21元。喂奶牛，每頭日產(chǎn)奶凈增2.57 kg,熱噴飼料投資少、能耗低、操作簡單。 重視開發(fā)利用熱噴飼料，不僅擴大了飼料來源，提

20、高了常規(guī)飼料的利用價值，而且能提高飼料工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在我國替代糧食飼料的開發(fā)利用方面具有廣闊的前景,擠壓膨化飼料加工技術(shù),擠壓膨化技術(shù)，早期主要用于食品加工行業(yè)。 20世紀(jì)50年代，在美國開始應(yīng)用于飼料工業(yè)，主要用于加工寵物食品和對飼料原料進(jìn)行預(yù)處理。 到了20世紀(jì)80年代，它已成為國外發(fā)展最快的飼料加工新技術(shù)，并已開始應(yīng)用于飼料工業(yè)的各個領(lǐng)域。 自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)的膨化技術(shù)也有了很大的發(fā)展。 目前，在擠壓膨化飼料加工中，一些新技術(shù)及與之相配的擠壓膨化機械研究有了進(jìn)一步的發(fā)展，但是關(guān)于這方面的報道卻很少,擠壓膨化加工工藝技術(shù),膨化工藝是一種集混合、揉合、剪切、加熱、冷卻等

21、多種作業(yè)于一體的加工過程，其工藝過程比較復(fù)雜，影響產(chǎn)品質(zhì)量的工藝參數(shù)多，控制技術(shù)要求高。 主要從密度控制、自動控制和節(jié)能降耗等方面具體分析,膨化密度的控制系統(tǒng)膨化腔,膨化飼料機,產(chǎn)品說明：設(shè)備用途 用于膨化大豆、玉米、魚粉、乳豬料、魚蝦料、寵物料、棉籽粕、肉骨粉等。 加工能力：膨化大豆0.4-4t/h，膨化玉米0.2-2t/h，膨化乳豬料0.5-5t/h 主要特點 ： 整條生產(chǎn)線配置合理，通用性強。 主機選用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)膨化機，質(zhì)量穩(wěn)定，效率高。 專用的冷卻器結(jié)構(gòu)獨特，冷卻效果非常突出,YDPH 135G干法膨化機,產(chǎn)品說明：YDPH系列干法膨化機適用于大豆、玉米、豆粕、米糠、乳豬料、配合料等畜禽

22、水產(chǎn)飼料膨化加工。 主要特點 采用了不銹鋼大容量喂料倉，使物料加水后得到充分均化。 全程喂料進(jìn)料工段采用了同步變頻調(diào)速控制，從而確保了喂料平穩(wěn)，均勻。 膨化工段采用了防堵防結(jié)拱自動裝置，有效預(yù)防了因進(jìn)料不穩(wěn)定所造成的膨化工段堵塞。 主軸軸承總程采用了自動冷卻裝置，從而提高了主軸承使用壽命，并有效降低了故障率。 易損部件采用了特殊耐磨合金制造，降低了能耗，提高了生產(chǎn)率。 電器原件及全體軸承均采用進(jìn)口原裝。 YDPH 135G干法膨化機主要技術(shù)參數(shù) 型號：YDPH 135G 功率：1.1+75 千瓦 大豆產(chǎn)量：800-1200 公斤/小時 玉米產(chǎn)量：400-800公斤/小時 外形尺寸：180020502100毫米,YDPH 200G干法膨化機,型號：200G產(chǎn)品說明：YDPH系列干法膨化機適用于大豆、玉米、豆粕、米糠、乳豬料、配合料等畜禽水產(chǎn)飼料膨化加工。 主要特點 采用了不銹鋼大容量喂料倉，使物料加水后得到充分均化。 全程喂料進(jìn)料工段采用了同步變頻調(diào)速控制，從而確保了喂料平穩(wěn)，均勻