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日期20020621标题氨化处理
副类别粗饲料加工调制类别青粗饲料加工、贮存
资料来源中国饲料数据库中心
正文 氨化处理
(一)概况
Lehmann(1906)首次提出氨化处理粗饲料的方法,但当时没有引起重视。1956~1958年,挪威Homb测定了氨化秸秆的消化率,发现效果明显,但仍然低于Beckmann提出的碱化法效果。因此,没有得到应用。
1988年,挪威全国的氨化秸秆总量已达13万t,占秸秆产量的17.3%。Sundstol和Coxworth(1984)在欧洲各国又开发出了适合当地条件的各种氨处理方法。在气候温暖的工业化国家,用无水氨或氨水处理秸秆的堆垛法已很普及。秸秆经氨化后,有机物消化率可提高10%~20%,采食量也相应提高。此外,对含水率高的秸秆经氨化后还可防止霉变,杀灭杂草种子、寄生虫卵及病菌。
(二)液氨法
液氨又称无水氨,当其在空气中的浓度为15%~28%时,遇火即可引起爆炸,尽管这种现象极少见,但是如果在秸秆处理中粗心大意,就会引起严重的事故。在常压下,无水氨的沸点很低(-33.4C),以气体的形式存在不便使用,应高压密封保存。
用无水氨化处理秸秆在挪威、丹麦等欧洲国家很普及。此法是将秸秆堆用聚乙烯塑料薄膜包裹密封,然后将氨注射枪插入堆的中央,按每吨秸秆注入约30kg无水氨,液氨逐渐蒸发,氨气便弥漫到整个秸秆堆。在北欧处理时间一般为8周,如果秸秆的氨化处理在气温高时进行,2~3周即可。秸秆堆可用长方形或圆形草捆堆成,圆形捆也可装在适当大小的聚乙烯塑料袋中分别处理,也可以在密闭箱或密封房间里进行处理,如果房间隔热,那么反应热就能很好地保存下去,但失去了塑料膜覆盖的"温室"效果。在潮湿的气候下,氨还可防止高水分秸秆霉变。秸秆水分含量低于10%时,会降低处理的效果,经试验证明氨化处理秸秆的最适宜水分含量应在15%~20%为宜。氨化后的秸秆必须干燥,以便保存。
在低温条件下,氨与秸秆中的水分结合,使氨不易挥发,但当把氨化秸秆搬到温暖处时,则会释放出氨并引起环境污染。一般情况下,液氨用量约为秸秆(含水分15%~20%)重量的3%~3.5%,根据温度处理1~8周。
(三)氨水法
常用氨水的含氨量为25%~35%。注入量为秸秆重量的10%~12%,此时氨化得当的干草中含氮量约为1.7%~2.0%,相当于含粗蛋白质10%一12%。其优点是在操作过程中,不需加压或稍加压即可。如果秸秆非常干,加水对处理也很有好处。氨在水中的溶解度主要取决于温度。在常压下,lkg氨水在30℃时可含氨285g,而在20E;时含342g。氨水常常是放置在一金属椿内,使用时通过小管子注入秸秆堆中,使秸秆堆的氨量达到3.0%~3.5%为宜。为了确保氨在秸秆堆中均匀分布,可以在堆内分几个点注入,处理时间与无水氨法类似。由于氨水含氨量低,不便长途运输。因此,氨水法仅适合于在临近化工厂的地方使用。
(四)尿素法
尿素处理比无水氨或氨水处理容易操作,不仅适合于农户,也可以规模生产。尿素也易购买、贮藏。
尿素的理论含氮量为46.7%,分子式为CO(NH2)2,在适宜温度和脲酶的作用下可以分解成二氧化碳和氨,生成的氨可以氨化秸秆。
CO(NH2)2+H2O→2NH3↑+CO2
虽然加大尿素的用量可促进氨化效果,但在生产中的推荐用量是秸秆干物质重量的4%~5%,过多的、未分解的尿素会引起家畜尿素中毒。冀一伦(1994)报道,在气温5~1012时,每l00kg风干秸秆加尿素3kg,当气温在20~2712时,每100kg风干秸秆加尿素5.5kg,两者都需加水40~50kg。
尿素可以方便地在常温、常压下运输,氨化时不需要复杂的设备,而且处理过程中对人和畜健康无害。此外,用尿素溶液氨化秸秆,对密封条件的要求也不像液氨那样严格,只要能防止氨逸失的容器,可大可小,均可达到氨化的效果。为促使尿素加速分解,可以在氨化时喷洒一些富含脲酶的生大豆浸出液,增加氨化效果。尿素法虽简单易行,但从宏观国民经济考虑,将工业合成的尿素再使其分解成氨,似得不偿失。
(五)碳铵法
碳铵全称是碳酸氢铵(ammonium bicarbonate),无色晶体或白色块状,熔点85℃,易溶于水,含氨量约30%~32%,含氮量约15%~17%,分子式为NH4HCO3,在适宜的温度条件下,可以分解成氨、二氧化碳和水。
  NH4HCO3→NH3↑十CO2↑十+H2O
冀一伦(1994)报道,碳铵的用量因气温的高低而调整,在气温20~2712时,应为秸秆干物质重量的12%,当气温在5~10℃时,应为秸秆重量的6%。浙江农业大学和山西农业大学的试验表明,8%~12%用量也可达到氨化效果。
碳铵是化肥工业的主要产品之一,价格便宜,使用方便。碳铵是尿素分解成氨的中间产物,从理论上分析,碳铵处理完全能达到和尿素一样的氨化处理效果。碳铵分解受温度的影响,低温下的分解不完全,为此在寒冷的季节氨化效果不甚理想,需用氨化炉使温度达到90℃,促使碳铵完全分解,一般24h就可完成氨化。
负责人熊本海博士



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