Способ получения консерванта сельскохозяйственных кормов

 

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве при получении консерванта сельскохозяйственных кормов, например силоса, на основе отходов химической промышленности. Побочный продукт синтеза хлороформа - водный раствор формиата натрия, обрабатывают гидроксидом натрия при 125 - 140^oC и остаточной концентрации гидроксида натрия 0,6 - 1,3 мас.%. Обработку проводят либо путем нагревания в закрытом аппарате при самоустанавливающемся давлении, либо в процессе упарки раствора при атмосферном давлении с последующей кристаллизацией и сушкой концентрата от упарки в токе воздуха. Предлагаемая обработка освобождает указанные отходы от биологически активных хлорорганических соединений. Получаемый консервант биологически безопасен, позволяет повысить качество кормов за счет снижения потерь корма при консервировании и улучшения питательных свойств корма благодаря более продуктивной ферментации. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству, и может быть использовано при получении консерванта сельскохозяйственных кормов.

В условиях северо-востока Европейской части России наиболее экономичным вариантом кормопроизводства является получение и скармливание объемистых кормов. Большую долю занимает силос. В процессе заготовки и хранения силоса по обычной технологии бывают большие (до 40%) потери питательных веществ и ухудшение качества, особенно при высокой влажности исходной массы. Неблагоприятные погодные условия ограничивают возможность приготовления высококачественного силоса.

Химическое консервирование зеленых трав - наиболее совершенный способ заготовки и хранения высококачественного силоса. Уменьшается гидролиз белков, углеводов, в 2-3 раза снижаются потери питательных веществ, на 15-20% увеличивается выход готового силоса. Весьма эффективными консервантами зеленой массы растений являются органические кислоты и соли органических кислот, а также смеси разнообразных индивидуальных веществ. Таковы смеси муравьиная кислота - карбамид - формиат аммония (авт. св. СССР N 1692516, опубл. 23.11.93), формиат кальция - β-пропиолактон (авт. св. N 1734647, 1992), формиат кальция - гексаметилентетрамин (пат. СССР N 712088, 1980), формиат кальция - бензойная кислота или ее натриевая соль - дисульфит натрия (пат. СССР N 668574, 1979), бензоат натрия - гексаметилентетрамин - формиат натрия - ацетат натрия - кобальт - марганец (авт. св. N 1662473, 1991), бензоат натрия - формиат натрия - ацетат натрия - формальдегид - кобальт - марганец (авт. св. N 688170, 1979), формиат натрия - гидролизат древесины (авт. св. N 1144680, 1985). Однако используемые индивидуальные компоненты и их смеси весьма дороги и не всегда доступны, поэтому появилась тенденция использования в качестве консерванта сельскохозяйственных кормов некоторых отходов химической индустрии. Так, для консервирования зеленой массы растений используют отработанный щелок сульфитцеллюлозного производства с добавкой кислотного компонента (пат. СССР N 1237065, 1986), маточный щелок производства пентаэритрита с добавками серной кислоты и формалина (авт. св. N 1268142, 1986), отходы пентаэритрита, обработанные 25%-ным водным раствором аммиака и упаренные до порошкообразного состояния (авт. св. N 1568964, 1990), отходы производства аминоуксусной кислоты (авт. св. N 1825614, 1993). Отходы химической промышленности доступны, дешевы. Однако использование отходов химической промышленности в качестве консерванта приводит к загрязнению кормов биологически активными примесями, присутствующими в отходах. Так, в известном способе консервирования зеленой массы растений по авт. св. СССР N 1230582, 1986, в качестве консервирующего средства используют побочный продукт синтеза хлороформа, который предварительно обрабатывают карбонатом аммония. Полученный консервант вносят в зеленую массу в дозе 0,5-2,5 мас.%. При этом в корма могут попадать хлорорганические соединения типа солей хлоруксусных кислот и дихлорацетальдегида. Карбонат аммония является чрезвычайно слабым гидролизующим агентом указанных соединений.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является известный способ получения консерванта сельскохозяйственных кормов, а именно зеленой массы растений, изложенный в авт. св. N 1414384, опубл. 07.08.88, кл. A 23 K 3/03. Используют побочный продукт синтеза хлороформа, который обрабатывают карбонатом аммония, затем продукт указанной обработки смешивают с формиатом натрия в отношении 1-2,5:1. За счет последней операции концентрация вредных веществ в консерванте снижается, улучшается качество получаемого силоса.

Однако и этот способ не решает проблемы удаления из консерванта хлорорганических примесей.

Технической задачей настоящего изобретения является создание экологически безопасного консерванта из отходов производства хлороформа и повышение качества консервированных кормов за счет снижения содержания биологически активных хлорорганических соединений.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения консерванта сельскохозяйственных кормов с использованием побочного продукта синтеза хлороформа, обработанного химическим реагентом, в качестве побочного продукта синтеза хлороформа используют водный раствор, образованный при расщеплении технологического хлораля гидроксидом натрия и содержащий формиат натрия, в качестве химического реагента используют гидроксид натрия, а обработку ведут при температуре 125-140^oC и остаточной концентрации гидроксида натрия 0,6-1,3 мас.%.

Обработку можно проводить путем нагревания в закрытом аппарате при самоустанавливающемся давлении.

Обработку также можно проводить в процессе упарки раствора при атмосферном давлении с последующей кристаллизацией и сушкой концентрата от упарки в токе воздуха.

Примеры осуществления предлагаемого способа.

Пример 1. В лабораторный автоклав емкостью 1 л загружали 400 мл (482 г) водного раствора формиата натрия - побочного продукта синтеза хлороформа, образованного при расщеплении технического хлораля водным раствором гидроксида натрия и содержащего в качестве примесей натриевые соли хлоруксусных кислот - дихлорацетат натрия (5,28 г/л) и трихлорацетат натрия (9,28 г/л). В автоклав дополнительно вводили водный раствор гидроксида натрия для полного гидролиза солей хлоруксусных кислот и создания избыточной щелочности раствора. Автоклав герметизировали и разогревали до 125^oC, после чего охлаждали до комнатной температуры. В растворе после термической обработки найдено 187 мг/л дихлорацетата натрия, 11,2 мг/л трихлорацетата натрия, концентрация оставшегося гидроксида натрия 0,7 мас.%. Степень минерализации солей хлоруксусных кислот составляет: по дихлорацетату натрия по трихлорацетату натрия В процессе сушки обработанного в автоклаве раствора получено 193 г сухого порошкообразного консерванта, представляющего собой формиат натрия с примесями дихлорацетата натрия 0,039 мас.% и трихлорацетата натрия 0,002 мас.%.

При использовании полученного консерванта в количестве 0,5% от зеленой массы растений в законсервированных кормах содержание солей хлоруксусных кислот не превышает: по дихлорацетату натрия 0,0002%, по трихлорацетату натрия - 0,00001 мас.%.

Пример 2. Опыт проведен как описано в примере 1. Исходный раствор формиата натрия, взятый в количестве 300 мл (440 г), содержал 1,6 г/л дихлорацетата натрия и 6,1 г/л трихлорацетата натрия. Температура обработки 133^oC. Полученный раствор консерванта содержал 35 мг/л дихлорацетата натрия и 2,1 мг/л трихлорацетата натрия, а также 1,0% избыточного гидроксида натрия. Степень минерализации дихлорацетата натрия 97,8%, трихлорацетата натрия 99,97%.

При сушке раствора получено 176 г консерванта, содержащего формиат натрия с примесями, мас. %: дихлорацетат натрия 0,006; трихлорацетат натрия 0,0004.

При использовании полученного консерванта в количестве 1% от зеленой массы растений в законсервированных кормах содержание солей хлоруксусных кислот не превышает, мас.%: по дихлорацетату натрия 6·10^-5; по трихлорацетату натрия 4·10^-6.

Пример 3. Опыт проведен как в примере 1. Исходный раствор формиата натрия содержал 7,2 г/л дихлорацетата натрия и 10,4 г трихлорацетата натрия. Было взято 300 мл (390 г) исходного раствора. Температура обработки 140^oC. В обработанном растворе содержание дихлорацетата натрия 1,03 мг/л, трихлорацетата натрия 0,1 мг/л. Степень минерализации указанных примесей соответственно 99,98 и 99,99%. При сушке раствора получено 160 г консерванта, содержащего формиат натрия с примесями, мас.%: дихлорацетат натрия 1,9·10^-4, трихлорацетат натрия 1,9·10^-4. При использовании полученного консерванта в количестве 2,5% от зеленой массы растений в законсервированных кормах содержание ди- и трихлорацетата натрия не превышает 4,75·10^-6 мас.% каждого.

Пример 4. В круглодонную колбу емкостью 1 л с механической мешалкой загружали 600 мл (784,5 г) водного раствора формиата натрия, полученного в результате расщепления технического хлораля избытком водного раствора гидроксида натрия и отделения хлороформа. В качестве примеси в растворе формиата натрия присутствовали дихлорацетат натрия 0,25 мас.% и трихлорацетат натрия 0,25 мас. %, а также избыток гидроксида натрия. Загруженный раствор подвергали упарке до достижения температуры кипения концентрата 129^oC. Концентрат подвергали кристаллизации и осушке на воздухе. Получено 262,8 г кристаллического формиата натрия, содержащего в качестве примесей, мас.%: карбонат натрия 2,4; влага 1,2; дихлорацетат натрия 4·10^-5; трихлорацетат натрия 7·10^-5. Степень минерализации солей хлоруксусных кислот при упарке с избытком щелочи превышает 99,99%. Расчетная концентрация избыточного количества щелочного агента в расчете на гидроксид натрия в растворе после гидролиза солей хлоруксусных кислот в пересчете на исходное количество раствора составляет 262,8·2,4·2·40/106·784,5= 0,6%. При использовании полученного консерванта в количестве 1% от зеленой массы растений содержание ди- и трихлорацетата натрия в законсервированных кармах не превышает 7·10^-7 и 4·10^-7 мас.% соответственно.

Ниже приведены сравнительные данные по влиянию используемого консерванта на питательные свойства полученных кормов.

Пример 5. Проведено силосование зеленой массы рапса в лабораторных условиях (в сосудах) с использованием консерванта, полученного по предлагаемому способу, в сравнении с известным консервантом, описанным в авт. св. N 1414384. Определен выход сухого вещества и потери корма в пересчете на сухое вещество (в %%). Результаты опытов - в таблице 1.

Пример 6. Проведены опыты, аналогичные описанным в примере 5, по силосованию зеленой массы бобово-злаковой травосмеси. Результаты - в таблице 2.

Пример 7. Проведен химический анализ состава силоса из зеленой массы люцерны, приготовленного с использованием консерванта по предлагаемому способу и по прототипу (авт. св. N 1414384).

Результаты - в таблице 3. Консервант в обоих случаях был взят в количестве 1% от зеленой массы.

Из примеров 5-7 видно, что консервант по предлагаемому способу существенно эффективнее известного, так как позволяет снизить потери корма при консервировании, а также улучшить питательные свойства корма благодаря более продуктивной ферментации.

Формула изобретения

1. Способ получения консерванта сельскохозяйственных кормов с использованием побочного продукта синтеза хлороформа, обработанного химическим реагентом, отличающийся тем, что в качестве побочного продукта синтеза хлороформа используют водный раствор, образованный при расщеплении технического хлораля гидроксидом натрия и содержащий формиат натрия, в качестве химического реагента используют гидроксид натрия, а обработку ведут при 125 - 140^oC и остаточной концентрации гидроксида натрия 0,6 - 1,3 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку проводят путем нагревания в закрытом аппарате при самоустанавливающемся давлении.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку проводят в процессе упарки раствора при атмосферном давлении с последующей кристаллизацией и сушкой концентрата от упарки в токе воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:ОАО "Кирово-Чепецкий химический комбинат имени Б.П. Константинова"

(73) Патентообладатель:ООО "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината"

Договор № РД0007579 зарегистрирован 27.03.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2006        БИ: 13/2006

PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя

(73) Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью «ГалоПолимер Кирово-Чепецк» (RU)

Адрес для переписки:
613040, Россия, Кировская обл., г. Кирово-Чепецк, пер. Пожарный, 2, начальнику ГРиП В.М. Бахтину

Дата публикации: 20.06.2011

---