規?；i場液態料飼喂系統的研究與設計

龐建建，曹 翔，高繼偉，付艷芳，彭英霞，崔 鐸

（1.北京京鵬環宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094；2.河北省畜牧總站，河北 石家莊 050035）

飼喂設備對推動養豬產業的進步、生產力的發展具有積極作用[1]。隨著規模化養豬場的發展，人工喂料模式逐漸被淘汰，智能化飼喂模式得到普及。液態料飼喂技術主要應用于規?；B豬場，與傳統干料飼喂相比，具有許多優點[2]。隨著科技的進步，液態料飼喂已經發展為電腦程序控制，可以根據各階段豬群營養需求配料，成為發展的主要趨勢。

1 液態飼料在豬場生產中的優勢

1.1 促進營養物質的吸收，提高飼料轉化率

液態飼料由于長時間被水浸泡，飼料中可溶性營養成分大部分溶解在水中，且飼料顆粒吸水后表面積顯著增大，可提高飼料的適口性，利于豬只采食和消化吸收，能夠提高飼料轉化率，降低料肉比[3]。

1.2 改善豬舍環境，減少飼料浪費

液態料的輸送在完全密閉的管道內，可明顯減少豬舍內粉塵含量。研究表明，豬采食后料槽損失的飼料量與干/濕料槽間有顯著差異，液態料可以減少飼料浪費，從而提高利潤[4]。

1.3 提高母豬生產性能和仔豬成活率

母豬在哺乳期營養損失過大會影響其斷奶后的快速返情，且會降低后一胎仔豬的生產力或存活率，液態飼料吸收率高，可提高母豬泌乳效果，從而提高斷奶仔豬的成活率[5]。

1.4 飼料來源廣泛

液態料的來源比較廣泛，可使用低成本的農副產品和食品工業的副產品，如乳清、糖漿、酒糟、湯圓廢料、面包廢料等。這些飼料原料對于企業是廢料，被用作飼料原料可大幅降低養殖成本[6]。

2 液態料飼喂系統的組成

液態料飼喂系統主要由以下幾部分組成（圖1）。一是飼料混合部分，包括攪拌罐、水罐、高壓離心泵、管道泵、清洗組件、消毒組件、管道及支撐部分等；二是飼喂管道部分，包括電磁閥、PVC管、氣管、控制線等；三是固定材料，包括管道支架、緊固件、墻面支架、吊頂支架等；四是電腦控制部分，包括電腦、軟件等；五是配電部分，包括控制柜、濾波變頻器、電機監控等。

圖1 液態料飼喂系統組成圖

3 液態料飼喂系統的工作原理

電腦系統根據飼喂時所對應的豬群數量、飼喂配方、干物質與水比例、飼喂曲線、日飼喂次數，計算出本次飼喂的用水量和干料量，然后將清水罐中的水注入攪拌罐；根據預先設定的飼喂配方將儲料塔中的飼料原料加入攪拌罐中；攪拌均勻后，液態料由飼料泵泵出，輸送到最后一個下料口的閥門位置，同時管道內的水被壓回清水罐；下料口閥門依次打開，液態料落到食槽中。攪拌罐中稱重感應器感知罐體的重量變化，下料閥門通過開閉時間控制下料量；當攪拌罐內液態料輸送完成后飼料泵暫停，清水罐開始向攪拌罐補充定量清水；飼料泵繼續工作，用清水將管道內液態料推送到空食槽，整個飼喂過程如圖2至圖7所示。

圖2 初始狀態

圖3 水料混合

圖4 循環

圖5 下料分配

圖6 清洗管道

圖7 最終狀態

4 液態料飼喂系統的設計要點

液態料飼喂系統具有很多優點，也有諸多缺點。如液態料輸送完成后，管道常留有殘渣，易滋生細菌，造成豬只生??；液態料各組分比重不同，容易分層，導致豬只營養不均衡；液態料飼喂會顯著增加豬舍濕度，還會增加養殖廢水量等。但最主要的缺點是管道以及攪拌罐難以清洗，容易積存飼料，致使細菌滋長，危害豬只健康。因此，液態料飼喂系統設計重點應圍繞攪拌罐攪拌和管道沖洗技術、管路沖洗水回收利用技術以及液態料飼喂系統消毒技術。

4.1 攪拌罐的設計

攪拌罐是液態料飼喂系統的重要組成部分，目前常用的攪拌罐多為圓形和方形。圓形攪拌罐的攪拌器在中央，攪拌時易形成漩渦，影響攪拌效果。方形攪拌罐的4個直角位容易殘留飼料，滋生細菌，影響豬只健康。本設計攪拌罐采用八角鉆石形設計，既可滿足罐體在自動清洗的過程中無死角，又可避免攪拌過程中產生漩渦。罐體采用不銹鋼材質，內表面拋光處理，利于清潔；采用平半蓋結構，在豎直方向和水平方向均有加固裝置，底部耳座式支撐。為方便罐體運輸和安裝，罐體設計為分片螺栓連接并加密封膠防漏，如圖8所示。

圖8 八角鉆石形攪拌罐

4.2 攪拌器的設計

攪拌電機安裝在罐體的中心位置，攪拌過程中設備運轉平穩，噪聲及晃動小，在進行飼料攪拌時，上下8個部分16個轉角配合攪拌系統在罐體內形成多個螺旋渦流，飼料的均勻性能得到最大限度地保證。肥豬出欄時低于100 kg的豬只所占總頭數的比例，可測試攪拌均勻程度。若此比例較大，且不同圈舍豬只的差異較大，說明攪拌罐攪拌不均勻。豬只的腹瀉情況可直接反映殘留飼料霉變情況。某養豬場對方形罐體、圓形罐體以及改進后的八角形罐體分別進行了上述指標測試（表1），可以看出改進后的八角形罐體整體性能表現最好。

表1 罐體形狀對飼料攪拌均勻度的影響

攪拌器是攪拌罐的核心裝置，通常由電機直接驅動或通過減速裝備傳動，使水和飼料充分混合。主要有3種攪拌方法，機械攪拌、壓縮空氣攪拌和飼料泵循環攪拌。本設計中的攪拌形式為機械攪拌。機械攪拌器有多種形式，如螺旋式、折葉式、槳葉式、扇葉式等。

現有攪拌器應用底部單層攪拌槳葉結構，槳葉采用六根不銹鋼圓管切口設計。該設計攪拌器攪拌飼料混合不均勻，且分層嚴重。飼料原料由混合罐體頂部輸送到攪拌罐時，飼料漂浮在水面上，無法與水完全混合，大部分原料落到底部時才進一步混合，攪拌后的液態料分層情況比較嚴重。飼喂時，飼喂前端的豬只采食到的液態料濃度較高，而后端的豬只采食到的液態料濃度較低，造成豬只營養不均衡，大小不一，出欄進度不一樣。針對現有問題，攪拌器設計為多層攪拌槳葉式結構（圖9）。

圖9 帶多層攪拌槳葉的攪拌器

攪拌軸和葉片均為不銹鋼材質，槳葉軸由電動機帶動運行，安裝在攪拌罐中間。

4.3 清潔及消毒裝置的設計

為保證罐體的清潔和液體飼料的安全，設計開發了基于多重消毒理念的罐體自動清洗消毒裝置，提出了8級清潔以及消毒觀念。一是旋轉噴嘴可以提供飼喂泵口的預清潔。二是清水或熱水噴射的方式可以通過攪拌裝置對罐體內部的機械裝置進行清潔；三是酸霧可以去除罐體內部的油脂以及進行防菌處理；四是臭氧“清潔雷雨”可以針對耐酸菌消毒以及預防罐體內部形成生物膜；五是氣霧清潔可以對飼喂閥門以及輸送管道進行清潔；六是加強氣霧系統可以在每次飼喂完成后徹底清潔部件連接處和閥門；七是酸/堿清潔系統可在飼喂將要結束時進行清潔；八是用氯化二氧雜環己烷清潔及每日消毒系統，可保持整個系統的清潔衛生。

4.3.1 自動清洗裝置的設計 罐體自動清洗裝置分為兩部分，即罐體側壁清洗裝置和頂部清洗裝置。水泵將清水泵送到安裝在罐體頂部的清洗裝置，清洗裝置的扇葉在水壓的作用下高速旋轉將水流分散沖擊到四周罐壁上，從而將罐壁上殘余液料沖洗干凈。每次飼喂的最后一步是清洗攪拌罐和管道。每個攪拌罐配置4個清洗口，用清水進行清洗。頂部清洗也通過水泵將清水泵送到安裝在攪拌器上的清洗噴頭，噴頭在水壓作用下形成高壓水柱，噴射在攪拌罐內部，在清洗過程中攪拌器持續旋轉，對攪拌罐進行全方位清洗（圖10）。

圖10 罐體自動清洗裝置

4.3.2 消毒裝置的設計 酸霧發生器消毒和臭氧發生器消毒能有效抑制攪拌罐內液態飼料霉菌、大腸桿菌等有害微生物的滋生和調節液態料的pH值。酸霧發生器消毒是將一定比例配比的食用酸通過酸霧泵送至攪拌罐內部，生成的酸霧對攪拌罐進行霧化消毒（圖11）。臭氧發生器消毒是通過臭氧發生器將生成的臭氧通過對應線路輸送至攪拌罐，對攪拌罐內部進行消毒（圖12）。

圖11 酸霧發生器

圖12 臭氧發生器

4.3.3 沖洗水回收管路設計 液態料飼喂系統在飼喂至末端幾個閥門時，攪拌罐中的飼料將會被消耗完，攪拌罐內無飼料，飼料存儲在飼喂管路中，此時攪拌罐內添加一定量的清水，清水會在飼喂完成后對攪拌罐和管路進行循環清洗。

5 結語

經改進設計后的液態料飼喂系統在全國多個豬場進行了安裝和應用，取得了良好的效果。液態料飼喂系統應用計算機控制和操作，頁面簡單清晰、易于操作、飼喂曲線簡便直觀；豬場可按照豬只情況及時調整飼料配方，下料準確，實現精準飼喂，避免飼料浪費；液態料飼喂仔豬可將飼料加熱到理想溫度，防止涼水飼喂刺激仔豬腸胃；攪拌罐采用鉆石形狀，且飼喂時循環打料，避免飼喂過程中出現飼料分層；采用多級清洗消毒，保證飼料安全衛生。隨著養豬生產工藝的發展，養豬生產更加追求豬只飼喂效率、飼料轉化效率和飼喂清潔健康程度，因此液態料飼喂系統前景較廣闊。