Способ получения консерванта для силосования зеленых кормов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к получению органических консервантов с микроэлементами, используемых при силосовании кормов и обеспечении питания животных микроэлементами - цинком и медью. Сущность способа отходы целлюлозно-бумажного производства лигносульфонаты используют в виде 28 30%-ного водного раствора. Обрабатывают их путем пропускания через цинк- или медьсодержащий катионит с содержанием цинка или меди в количестве 120 130 кг на 1 т безводного катионита со скоростью 2,8-3,0 м³/м²ч до получения консерванта, содержащего 0,3 0,5 мас. цинка или меди, причем цинк- или медьсодержащий катионит и водный раствор лигносульфонатов выдерживают в соотношении, равном 0,9 24,0 1,1 40,0. 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к получению органических консервантов с микроэлементами, используемых при силосовании кормов и обеспечении питания животных микроэлементами цинком и медью.

Известен способ получения консерванта для силосования зеленых кормов путем контактирования карбамида и формальдегида в присутствии метанола с получением карбамидоформальдегидного соединения с последующей обработкой смеси уксусной кислотой и введением солей микроэлементов [1] Недостатком этого способа являются сложность приготовления консерванта, высокая стоимость исходных компонентов, повышенная коррозийная способность консерванта.

Наиболее близким является способ получения консерванта для силосования зеленых кормов на основе отходов целлюлозно-бумажного производства технических лигносульфонатов [2] Они представляют собой вязкую густую жидкость темно-коричневого цвета и содержат в своем составе дубильные вещества, органические кислоты, соединение серы, фурфурол и другие, оказывающие ингибирующее действие на ферменты силосуемой зеленой массы растений. Полученный консервант обладает невысокой эффективностью.

Целью изобретения является увеличение эффективности консерванта за счет повышения сохранности питательных веществ в корме и увеличение срока его хранения.

Поставленная цель достигается тем, что отходы целлюлозно-бумажного производства лигносульфонаты используют в виде 28-30%-ного водного раствора с последующей обработкой его путем пропускания через цинк и/или медьсодержащий катионит с содержанием цинка или меди 120-130 кг на 1 т безводного катионита со скоростью 2,8-3,0 м³/ч˙м² до получения консерванта, содержащего 0,3-0,5 мас. цинка и/или меди, причем цинк и/или медьсодержащий катионит и водный раствор лигносульфонатов выдерживают в соотношении, равном 0,9-24,0:1,1-40,0.

П р и м е р 1. Процесс получения цинксодержащего консерванта проводят в установке для ионообменной очистки цинксодержащих отходов типографских цинкографий-натрий-катионитовом фильтре ФИП-1,0-0,6, заполненном 1 т цинковой соли катионита КУ-2, полученной в результате очистки указанных стоков и содержащей 130 кг катионов цинка. Через катионит пропускают со скоростью 3,0 м³/м² ч 24,0± ±0,5 м³ 28-30%-ного водного раствора лигносульфонатов в течение 10 ч при массовом соотношении цинковая соль катионита: водный раствор лигносульфонатов, равном 0,9-23,5:1,1-24,5. Получаемый в результате продукт цинксодержащий консервант представляет собой 23,5-24,5 м³ 28-30%-ного водного раствора лигносульфоната цинка, содержащего 0,48-0,50 мас. цинка.

П р и м е р 2. Процесс получения медьсодержащего органического консерванта зеленых кормов проводят в установке для ионообменной очистки натрий-катионитовом фильтре ФИП-1,0-0,6, заполненном 1 т медной соли катионита КУ-2, полученной в результате очистки указанных стоков и содержащей 125 кг катионов меди. Через катионит пропускают со скоростью 29 м³/м² ˙ч 25,5-30,5 м³ 28-30%-ного водного раствора лигносульфонатов в течение 13 ч при массовом соотношении медная соль катионита: водный раствор лигносульфонатов, равном 1:30. Получаемый в результате продукт медьсодержащий консервант представляет собой 25,5-30,5 м³ 28-30%-ного водного раствора лигносульфоната, содержащего 0,38-0,40 мас. меди.

П р и м е р 3. Процесс получения цинксодержащего консерванта кормов проводят в установке для ионообменной очистки цинксодержащих отходов фибры-натрий-катионитовом фильтре ФИП-1,0-0,6, заполненном 1 т цинковой соли катионита КУ-2, полученной в результате очистки указанных стоков и содержащей 120 кг катионов цинка. Через катионит пропускают со скоростью 2,8 м³/м² ˙ч 35,5-40,5 м³ 28-30%-ный водный раствор лигносульфонатов в течение 17 ч при соотношении цинковая соль катионита водный раствор лигносульфоната, равном 0,9-35,5 1,1-40,0. Полученный в результате продукт цинксодержащий консервант представляет собой 35,5-40,5 м³ 28-30%-ного водного раствора лигносульфоната цинка, содержащего 0,30-0,32 мас. цинка.

Микроэлементы в виде катионов меди и цинка входят в состав лигносульфоната (связаны с их ионогенными сульфоксильными группами). Это подтверждается результатами (табл. 1), полученными при ультрафильтрации разбавленного водой до концентрации 8-10 мас. исходного раствора лигносульфоната меди или цинка (28-30%).

При концентрации 8-10%-ного раствора до содержания лигносульфоната в нем (концентрате) 23-25 мас. происходит концентрирование и микроэлемента (меди или цинка), тогда как в фильтрате, содержащем после ультрафильтрации раствора 0,4-0,6 мас. лигносульфоната, концентрация меди или цинка составляет всего 0,005-0,008 мас. Это указывает на то, что микроэлемент связан с лигносульфонатом, т.е. лигносульфонат носитель микроэлемента. Таким образом, получаемый по предлагаемому способу продукт микроэлементсодержащий консервант не загрязнен по сравнению с консервантом, получаемом по способу-прототипу.

Концентрация лигносульфоната в растворе 28-30 мас. является оптимальной, так как, с одной стороны, для получения большей концентрации по лигносульфонату требуется выпаривать раствор, а это связано с энергозатратами и усложняет процесс, а, с другой стороны, затрудняется процесс ионного обмена (регенерации катионита лигносульфонатами с получением регенерата микроэлементсодержащего консерванта) из-за возрастания вязкости лигносульфонатов. При меньшей концентрации лигносульфоната при проведении процесса снижается содержание микроэлемента (меди или цинка) в продукте и уменьшается степень восстановления обменной емкости катионита.

Кроме того, при большей концентрации лигносульфонатов консервирование силоса не приводит к улучшению его качества, тогда как при меньшей концентрации качество силоса ухудшается (табл. 2).

Эффективность действия предлагаемых консервантов определяли в лабораторных опытах при силосовании зеленой массы клевера лугового и отавы тимофеевки луговой. Для этого зеленую массу каждой культуры закладывали с трехкратной повторностью в стеклянные сосуды емкостью 1 л, тщательно утрамбовывали, герметизировали с помощью полиэтиленовых крышек и парафина и хранили в таком виде в течение 6 месяцев при 5-15^оС. В качестве контроля закладывали силос без консерванта, финским консервантом "Фарми" и с техническими лигносульфонатами Балахнинского ЦБК (ТЛС) по прототипу. По истечении указанного срока хранения образцы готового силоса извлекались из емкостей и подвергались лабораторному анализу.

Как показывают данные табл. 2, предлагаемые консерванты при заготовке силоса из клевера лугового обеспечивают лучшую сохранность в сухом веществе сырых протеина и жира, безазотистых экстрактивных веществ, в т.ч. сахара в сравнении с силосованием без консервантов и с известными консервантами.

В силосах из тимофеевки луговой по основным контролируемым показателям варианты с консервантом, полученным по предлагаемому способу, превосходили силос без консервантов.

По содержанию и соотношению органических кислот, концентрации водородных ионов (рН) практически все силосы отвечали требованиям ГОСТа 23638-90 "Силос из зеленых растений" для 1 и 2 классов.

Наиболее полное сохранение качества силоса с использованием консервантов, полученных по предлагаемому способу, обеспечивают композиции ТЛС с микроэлементами при их концентрации 0,3-0,5 мас.

Сохранность основных питательных веществ в силосах, обработанных консервантами, полученными по предлагаемому способу, значительно выше, чем в контроле (силос без консервантов), а по ряду показателей и в других вариантах опыта.

Из табл. 2 также видно, что при содержании микроэлементов в консерванте, полученном по предлагаемому способу, больше или меньше 0,30-0,50 мас. качество законсервированного им силоса ухудшается. Это также указывает на то, что такое содержание микроэлементов в консервантах, полученных по предлагаемому способу, является оптимальным.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСЕРВАНТА ДЛЯ СИЛОСОВАНИЯ ЗЕЛЕНЫХ КОРМОВ на основе целлюлозно-бумажного производства лигносульфонатов, отличающийся тем, что лигносульфонаты используют в виде 28 30%-ного водного раствора с последующей обработкой их путем пропускания через цинк- или медьсодержащий катионит с содержанием цинка или меди 120 130 кг на 1 т тезводного катионита со скоростью 2,8 3,0 м³/м² · ч до получения консерванта, содержащего 0,3 0,5 мас. цинка или меди, причем цинк- или медьсодержащий катионит и водный раствор лигносульфонатов выдерживают в соотношении 0,9 - 24,0 1,1 40,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4