KR20140072175A

KR20140072175A - 가축용 염 및 미네랄 사료 블록 또는 펠렛의 포뮬레이션에서 식용유 가공으로부터의 폐표백토의 용도

Info

Publication number: KR20140072175A
Application number: KR1020147011878A
Authority: KR
Inventors: 노먼 제이. 스몰우드
Original assignee: 노먼 제이. 스몰우드
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-06-12
Also published as: CA2851074C; HUE030440T2; CO7020929A2; US20140356483A1; PT2763550T; US10624367B2; KR101734983B1; AU2012318917A1; US10548338B2; EP2763550A4; SI2763550T1; US20180049450A1; EP2763550B1; PL2763550T3; HRP20161229T1; BR112014008247A2; CA2851074A1; MX2014003967A; CN103974626A; DK2763550T3

Abstract

식용유 가공으로부터의 폐표백토는 사료 보충물들의 건강 및 영양상 가치를 향상시키기 위해 가축용 염 및 미네랄 리크 블록들 및 펠렛들의 포뮬레이션에서 사용될 수 있다. 폐표백토에 고유한 발화 위험으로 인하여, 매립이 이루어지고, 지배적인 처리 방법으로 이어지고 있다. 공정 필터들로부터 배출 시에 폐표백토에 염 또는 염수를 첨가함으로써, 흡습 성질이 기술된 바와 같이 조작 및 경제적 사용을 위해 물질을 안전하게 유지시킬 것이다.

Description

가축용 염 및 미네랄 사료 블록 또는 펠렛의 포뮬레이션에서 식용유 가공으로부터의 폐표백토의 용도{USE OF SPENT BLEACHING EARTH FROM EDIBLE OIL PROCESSING IN THE FORMULATION OF SALT AND MINERAL FEED BLOCKS OR PELLETS FOR LIVESTOCK}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 35 U.S.C. § 119에 따라 2011년 10월 4일에 출원된 가출원 일련번호 제61/543,073호를 우선권으로 주장하며, 이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 가축 영양을 위한 리크 블록(lick block)들 및 펠렛들을 포함하는, 동물 사료 조성물들을 제조하는 특정 적용과 함께 염 첨가에 의한 식용유 가공으로부터의 폐표백토의 안전한 조작, 처리 및 경제적 사용에 관한 것이다.

폐표백토( Spent Bleaching Earth )

폐표백토는 전 세계적으로 식물성 오일 산업에서 정제 공정의 일부에서 발생되는 고체 폐기 물질이다. 매년 미국에서만 식물성 식용유 가공을 위하여 최소 1억 1천 2백만 파운드의 표백토(클레이)가 사용되고 있다. 통상적인 식물성 오일 정제 공정은 미정제 식물성 오일을 산 및/또는 가성 소다로 사전처리한 후에 표백 및 탈취를 수행하는 것을 포함한다. 표백은 불순물들을 흡착시키는 공정이다. 표백을 위해 사용된 가장 일반적인 흡착제는 표백토 또는 클레이이다. 식용유 정제에서, 표백 공정은 일반적으로 최종 생성물의 품질 및 안정성을 결정하는데 매우 중요한 것으로 고려된다. 표백이 본래 오일로부터 착색 물질(coloring substance)들의 제거를 위해 의도되는 것이지만, 현재 이러한 공정이 전 범위의 불순물들을 제거하는 것을 담당하는 것으로 인식되고 있다. 탈색 이외에, 이러한 표백 공정의 가장 중요한 목적은 철, 구리, 칼슘, 마그네슘, 니켈, 및 인과 같은 미량 원소들의 제거인데, 이러한 미량 원소들 중 일부는 오일의 산화를 촉진시키고 이러한 것들이 제거되지 않는 경우에 오일의 저장 안정성을 제한하는 것으로 알려져 있다.

표백 공정 이후에 탈취(deodorization)가 이어지는데, 이는 주로 풍미들 및 냄새들을 야기시키는 소량의 성분들의 제거를 위해 의도되는 것이다. 이후에, 처리된 오일은 여과에 의해 표백토로부터 분리된다. 오일 손실을 최소화하기 위하여, 오일 스트림으로부터의 표백토의 제거로부터 형성된 필터 케이크는 일반적으로 스팀으로 블로잉된다. 중량 기준으로, 식용유 가공으로부터의 폐표백토의 오일 보유량은 약 30 내지 50%의 혼입된 식용유 범위이다. 이에 따라, 약 50 내지 70%의 클레이가 존재한다. 식용유는 가축을 위한 큰 영양적 가치를 갖는다. 30% 보유 수준에서, 매년 약 3천3백6십만 파운드의 식용유가 폐 클레이로 잃게 된다. 클레이 성분이 불활성이면서, 이는 섭취에 대해 해롭지 않다. 이는 클레이가 콩 단백식(soybean protein meal)에 동물 사료용 유동제(flow agent)로서 첨가된다는 사실에 의해 반영된다.

폐 표백 클레이의 처리는 물질의 자연 연소로 인해 문제점을 나타내었고 이러한 문제점이 계속되고 있다. 큰 표면적의 클레이 입자들 상에 오일의 박막을 갖는 경우에, 공기 노출은 빠른 산화, 및 오일을 점화시키기 위한 충분한 열의 발생을 야기시킨다. 이러한 위험을 방지하기 위하여, 가장 일반적인 처리 방법은 폐표백토를 매립 부지 또는 농지에 매립하고, 빠른 산화를 방지하기 위해 이를 즉시 흙으로 덮는 것이다. 고체 폐기물 처리 부지들 및 농지 적용 둘 모두를 위하여, 폐표백토는 수용 시에, 공기와의 접촉을 배제시키고 자연 연소를 방지하기 위해 흙으로 즉시 덮혀지거나 흙과 적절하게 혼합되어야 한다.

매립지에서 폐표백토의 처리는 이상적이지 않고 문제점들을 나타낸다. 이러한 처리 방법은 값비싸고, 오일 성분으로부터 어떠한 경제적 잇점을 초래하지 않는다. 추가적으로, 매립지의 지속적인 사용과 관련한 환경적 문제가 존재한다. 마지막으로, 24시간 내에 폐표백토를 처리하는 것에 대한 필요성은 안전, 운송, 및 시기와 관련하여 문제가 된다. 결과적으로, 폐표백토에 대한 안전하고 경제적인 사용을 발견하기 위한 여러 시도들이 고려되었다. 50년이 넘는 동안에, 일부 액체 동물 사료들에 함유시키는 것을 포함하는 폐표백토의 경제적인 사용을 위한 여러 아이디어들이 조사되었다. 이러한 방법들은 조작 시에 자연 연소 위험으로 인하여 만족스럽지 않은 것으로 밝혀졌다. 또한, 이러한 방법들은 대용량으로 그리고 지속적인 기간 동안 폐표백토를 처리하지 못하였다.

다른 시도들로 산화를 조절하고 이에 의해 폐표백토의 발화에 의해 유동층 내의 온도를 조절함으로써 폐표백토를 재생시키기 위한 노력이 포함되었다[참조, 미국특허 제5,256,613호]. 그러나, 폐표백토의 재생은 대략 1000℃, 또는 약 1000℃를 초과하는 온도를 견딜 수 있는 정지 유동층들을 구매하고 이를 작동시키기 위한 인원을 훈련시키는 비용과 같은 다른 문제점들을 나타낸다. 다른 문제점으로는, 연소로부터 방출된 가스들이 중금속들 및 다른 오염물질들을 포함할 수 있기 때문에 재생이 환경적 오염을 반드시 방지하는 것은 아니다. 이에 따라, 대용량으로 폐표백토를 재생하기 위한 시도들은 장비 구매 및 오염물 조절로 인해 고비용을 나타낼 수 있다.

동물 사료 블록들/펠렛들

영양 및 건강을 개선시키기 위해 리크 블록들 및 펠렛들을 포함하는 동물들 및 특히 가축에 사료 보충물들을 공급하는 것이 일반적이다. 동물 성장 및 생식력이 소비를 위해 이용 가능한 사료 중의 영양소들의 수준에 의해 제한된다는 것이 널리 알려져 있다. 이러한 우려는 특히 초원에서 풀을 뜯는 동물들에서 발생한다. 이에 따라, 동물 성장, 건강, 및 생식력은 지질들 및 미네랄들과 같은 영양소들이 보강된 영양 보충물들을 동물들에 공급함으로써 개선될 수 있다. 사료 블록들 또는 펠렛들에 이러한 영양소들을 제공하기 위한 시도가 일반적이었다. 사료 블록들의 통상적인 타입들에는 염 블록들 또는 염 리크들, 미네랄 블록들, 단백질 블록들, 및 당밀 블록들이 있다.

지질들, 염들, 및 미네랄들이 사료 보충물들에 특히 바람직하다. 그러나, 지질들은 혼입시키기 어렵다. 지질들은 특히 온화한 온도에서, 액체 오일 및/또는 그리스를 삼출시키거나 스며 나오게 하는 소정 형태 또는 액체 형태로 존재하는 것이 흔하다. 이에 따라, 지질들은 변질되고 분해될 수 있다. 이는 지질들이 동물들에 공급되고 저장될 수 있는 방식을 크게 제한한다. 또한, 그레인들 또는 다른 건조 사료 생성물들과 혼합할 때, 지질들은 변질될 위험이 있을 뿐만 아니라 응집되거나 뭉쳐질 수 있고, 이에 의해 통상적인 공급 메카니즘들에서는 비균질하게 분산된다. 이는 패키징, 취급 및 배급 문제점들을 야기시킨다. 다수의 가축이 온난한 기후에서 살기 때문에, 이러한 문제점들은 가축 규정식들에 지질들의 혼입을 크게 제한하고, 사료 보충물들 중에서 지질의 포뮬레이션들, 대량 분배, 및 사용을 최소화한다. 이러한 문제점들로 인하여, 지질들이 블록 및 사토(spoil)로부터 지질들이 스며 나오는 경향이 있고 블록에 잔류하는 구성성분들의 영양가를 파괴하기 때문에 리크 블록들에 상당한 양의 지질들을 혼입시키기 위한 시도들이 성공적이지 못하였다. 지질들의 스며 나옴(sweating) 및 분해로부터 나타나는 추가 문제점으로는 흔히 블록들이 연화되고 부서질 정도가 된다는 것이다.

미국의 소 개체군은 약 9천6백7십만 마리의 동물들이다. 소 한두 당 평균 염의 섭취는 매년 약 20 파운드이다. 이에 따라, 미국에서 매년 소에 대한 평균 염 수요는 약 19억 파운드의 염이다. 또한, 적절한 수준의 미량 미네랄들을 공급하는 것은 면역 반응 및 항산화제 상태를 개선시킴으로써 소의 건강 상태에 유용한 것으로 나타났으며, 이에 의해 보다 양호한 동물 성과로 이어진다. 동물들의 개선된 건강을 위해 동물 사료에 혼입될 수 있는 미량 미네랄들이 요구되고 있다. 미국특허출원 제2011/0021461 A1호에는 미량 미네랄들을 포함하는 다양한 구성성분들의 조합물들 및 포뮬레이션들이 기재되어 있지만, 미네랄들이 동물 사료에 배합되고 혼합되는 요건에 의해 여전히 제한된다. 이에 따라, 사료 계산, 배합, 및 혼합과 관련된 노동, 시간 요건들, 및 비용들이 감소되지 않는다.

클레이, 예를 들어 몬모릴로나이트는 종래에 미국특허번호 제3,687,680호에서와 같이 1% 정도로 낮은 동물 비율의 수준으로 가금류 사료에 혼입되었다. 몬모릴로나이트의 첨가에 수반되는 효과들로 닭들의 증가된 성장 속도 및 체중, 및 감소된 치사율이 포함된다. 애터펄자이트 클레이는 또한 미국특허번호 제4,735,809호에서와 같이 2 내지 6%의 수준으로 사료 블록들에 혼입되었다. 한 연구에서, 폐 표백 클레이, 상세하게는 벤토나이트는 가금류 사료 펠렛들에 혼입되었으며, 연구자들은 "최대 7.5% 폐 클레이가 해로운 효과없이 규정식에서 성공적으로 포함될 수 있다"는 것을 확인하였다[Blair, R. et al., Poultry Science, 1986 Vol. 65, pp. 2281-2291]. 이러한 연구에서는, "폐 표백 클레이가 0.5 내지 2% 클레이로 가금류 사료에 첨가될 수 있다"는 것으로 결론내었다[Id.]. 다른 연구에서는 "최대 4%의 폐 표백 클레이가 성장하는 마우스 또는 랫드들에 대해 유익하거나 해로운 효과들을 나타내지 않으면서 천연 구성성분들 규정식들에 포함될 수 있다"는 것으로 결론내었다[Keith, M. O. et al., Can. J. Anim. Sci., 1986 Vol. 66, pp. 191-199]. 폐표백토가 동물 사료 생성물들에 혼입될 수 있다는 발견에도 불구하고, 동물 사료 생성물들에 10% 초과와 같은 보다 높은 백분율로 폐표백토를 사용하기 위한 어떠한 시도도 성공하지 못하였다. 또한, 다른 사료 생성물들과는 상반되게, 리크 블록들에 폐표백토를 혼입시키기 위한 시도가 성공적이지 못하였다.

이에 따라, 본 발명의 목적은 폐표백토를 처리하는 안전한 방법을 제공하기 위한 것이다.

추가적으로, 본 발명의 목적은 폐표백토를 매립지에 퇴적시키지 않는 폐표백토를 처리하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 문제점들 및 우려들을 방지하는 폐표백토의 대규모 처리를 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐표백토를 다른 적용을 위해 유익하게 재사용할 수 있는 폐표백토를 처리하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 염 리크 블록들 및 펠렛들을 생성시키기 위해 폐표백토를 사용하는, 폐표백토를 처리하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 염 리크 블록들 또는 펠렛들에 폐표백토를 35% 정도로 높은 중량%로 혼입시키기 위한 것이다.

본 발명은 경제적으로 유익하고 통상적으로 폐표백토의 처리와 관련한 문제점들을 방지하는 폐표백토를 처리하는 신규한 방법을 제공한다. 본 발명은 안정한 생성물에서 경제적 사용을 위한 시간 보다 더욱 많은 시간을 제공하기 위해 24시간의 안전한 시간 이상 폐표백토의 자연 연소를 방지한다. 공정 필터들로부터 배출된 폐표백토에 과립화된 염 또는 염수 용액을 첨가함으로써, 자연 연소가 제거될 수 있다. 이러한 물질은 이후에 가축용 염 및 미네랄 리크 블록들 또는 펠렛들을 제조하는데 있어 영양 구성성분으로서 사용하기 위한 생산 설비에 고체 형태로 이송될 수 있다. 임의적으로, 다른 첨가제들이 또한 혼합물에 포함될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 폐표백토는 자연 연소를 방지하기 위해 이를 염 성분과 혼합하고 동물 리크 블록들 또는 펠렛들을 위한 혼합물을 형성시키기 위해 이를 결합제 조성물과 동시에 또는 순차적으로 혼합함으로써 안전하게 처리된다. 본 발명의 다른 양태에서, 폐표백토는 영양 보충물 포뮬레이션에 약 10 내지 35 중량%로 존재하며, 염 성분은 약 50 내지 85 중량%로 존재하며, 결합제 조성물은 약 5 내지 15%로 존재하며, 혼합물은 모울드에 부어질 수 있도록 최소량의 물을 함유한다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 영양 보충물 포뮬레이션은 식용 염의 보존성 속성들을 이용함으로써 동물 영양 및 건강 요구를 지지하기 위해 추가 구성성분들을 함유할 수 있다.

도 1은 식용유 폐표백토를 사용하기 위한 본 발명의 방법들 중 하나를 나타낸 플로우차트이다.
도 2는 식용유 폐표백토를 사용하기 위한 본 발명의 방법들 중 하나를 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 폐 표백 클레이(spent bleaching clay)에 함유된 식용유로 향상된 염 및 미네랄 리크 블록들을 제조하는 본 발명의 방법을 나타낸 플로우차트이다.

본 발명의 구체예들은 특별한 동물 리크 블록 및 펠렛 조성물들, 및 이를 사용하는 방법들로 제한되지 않는 것으로서, 이러한 구체예들은 당업자에 의해 변경될 수 있고 이해된다. 본원에 사용되는 모든 전문 용어(terminology)가 단지 특정의 구체예들을 기술하는 목적을 위한 것이고, 임의의 방식 또는 범위로 제한되는 것으로 의도되지 않는 것으로 추가로 이해된다. 예를 들어, 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수형은 그 내용이 달리 명확하게 명시하지 않는 한 복수의 지시 대상들(referents)을 포함할 수 있다. 또한, 모든 단위들, 접두사들, 및 기호들은 이들의 SI 허용 형태로 나타낼 수 있다. 본 명세서 내에 기술된 수치 범위들은 그 범위를 규정하는 숫자들을 포함하고, 규정된 범위 내의 각 정수를 포함한다.

본 발명이 보다 용이하게 이해될 수 있도록, 먼저 특정 용어들이 정의된다. 달리 정의하지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명의 구체예들과 관련된 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것들과 유사하거나 변형되거나 균등한 여러 방법들 및 물질들은 과도한 실험 없이 본 발명의 구체예들의 실행에서 사용될 수 있으며, 이러한 바람직한 물질들 및 방법들이 본원에 기술되어 있다. 본 발명의 구체예들을 기술하고 청구하는데 있어서, 하기 전문 용어는 하기에 기술된 정의들에 따라 사용될 것이다.

본원에서 사용되는 용어 "약"은 예를 들어 현실 세계에서 농축물들 또는 사용 용액들을 제조하기 위해 사용되는 통상적인 측정 및 액체 취급 절차들을 통해, 이러한 절차들에서의 의도하지 않는 오차를 통해, 및 조성물들을 제조하거나 이러한 방법들을 수행하기 위해 사용되는 구성성분들의 제조, 공급원 또는 순도의 차이, 등을 통해 일어날 수 있는 수량의 차이를 지칭한다. 용어 "약"은 또한, 특정의 초기 혼합물로부터 형성된 조성에 대한 상이한 평형 상태들로 인해 차이가 나는 양들을 포함한다. 용어 "약"에 의해 수식되거나 수식되지 않든지 간에, 청구항들은 그러한 양들의 균등물들을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "중량 퍼센트," wt-%," "wt%," "중량으로의 퍼센트(percent by weight)," "중량%," 및 이들의 변형들은 그러한 물질의 중량을 조성물의 총 중량으로 나누고 100을 곱한 물질의 농도를 지칭한다. 본원에서 사용되는 "퍼센트," 및 "%" 등이 "중량%," "wt-%" 등과 동의어인 것으로 의도되게 이해된다.

구성성분들

폐표백토

본원에서 사용되는 용어들 "폐표백토," "폐 표백 클레이(spent bleaching clay)," "식용유 표백토," "식용유 표백 클레이," 및 이들의 변형들은 식물성 식용유, 즉 식료품들에서 주로 사용되는 오일들의 생산으로부터 형성된 폐표백토를 지칭한다. 바람직한 폐표백토의 예에는 애터펄자이트, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, Na-벤토나이트, Ca-벤토나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 및 이들의 조합들이 있다. 식용유 표백토의 통상적인 속성들은 표 1에 제시되어 있다.

염 성분

본원에서 사용되는 용어들 "염," "염 성분," "염 조성물," 및 이들의 변형들은 영양소 공급원들로서 역할을 할 수 있는 식용 염들을 지칭한다. 염들의 적합한 예들은 알칼리성 토금속 염들(예를 들어, 칼슘 클로라이드 및 마그네슘 클로라이드), 알칼리 토금속 염들(예를 들어, 소듐 클로라이드, 소듐 설페이트, 및 칼륨 클로라이드), 구리 염들, 코발트 염들, 크롬 염들, 셀레늄 염들, 망간 염들, 및 철 염들을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어들 "염수," "염수 용액," 및 이들의 변형들은 수중에 약 10 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게 약 10 중량% 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게 약 20 중량% 내지 30 중량%, 가장 바람직하게 약 24%로 용해되는 염을 지칭한다. 염수 중 불순물들의 양 및 특성은 약 100 내지 6,000 ppm에서 변할 수 있다. 일반적인 불순물들의 예들에는 알루미늄, 철, 마그네슘, 및 소듐 화합물들이 있다.

표 1

식용유 표백토의 통상적인 속성들

결합제

본원에서 사용되는 용어들 "결합제," "결합제 조성물," 및 이들의 임의의 변형들은 폐표백토와 염 또는 염수의 혼합물을 고형화시키기 위해 사용되는 물질을 기술한 것이다. 당업자는 상이한 동물 사료 보충물들을 위한, 즉 리크 블록들, 펠렛들, 등을 제조하기 위한 다양한 결합제들에 익숙할 것이다. 미네랄 성분을 포함한 결합제가 바람직하다. 미네랄 성분을 함유한 적합한 결합제들의 예들은 포틀랜드 시멘트, 특히 타입 I/II를 포함한다. 포틀랜드 시멘트는 통상적으로 콩 단백식 및 다른 영양상 구성성분들을 함유한 리크 블록들에서 결합제로서 사용된다. 포틀랜드 시멘트를 제조하는 방법 및 포틀랜드 시멘트의 구입처들은 당업자에 의해 널리 알려져 있다. 포틀랜드 시멘트는 상당한 양의 칼슘을 함유하는데, 이는 동물들에 영양상 잇점들을 제공하는 것이다. 타입 I/II 포틀랜드 시멘트의 광물학적 조성(mineralogical composition)은 표 2에 제시되어 있다. 물은, 폐표백토, 염 성분 및 결합제의 혼합물이 모울드들에 부어질 수 있도록, 필요한 경우에 결합제 조성물에 첨가될 수 있다.

표 2

임의적 구성성분들

동물 사료 보충물 혼합물은 또한 다른 임의적 구성성분들을 포함할 수 있다. 임의적으로, 다른 식용 지방들이 혼합물에 첨가될 수 있다. 임의적 식용 지방 공급원들은 지방산들(예를 들어, 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 리놀레산, 및 라우르산), 복합 지질들(예를 들어, 인지질들)을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 식용 지방들의 공급원들은 코코넛 오일, 옥수수 오일, 목화씨유, 어유, 올리브유, 팜유, 참기름(sesame oil), 대두유, 카놀라유, 해바라기씨유, 우지(tallow), 그리스들, 소지방(beef fat), 레스토랑 지방들(restaurant fats), 및 이들의 혼합물들을 포함할 수 있지만, 이로 한정되지 않는다.

임의적으로, 목화씨 가루(cottonseed meal), 대두가루(soy bean meal), 밀런(mill run), 푸린(lupin)들, 당밀(molasses), 던더(dunder), 다른 당밀 부산물(건조됨); 곡물들(grains), 시리얼들(cereals), 콩류(legumes), 짚(straw), 건초(hay), 콩 조각들(soy flakes), 건조된 알팔파(dried alfalfa), 콩가루(soy meal), 밀 분쇄물(wheat middlings), 옥수수; 보릿가루(barley meal), 혈분(blood meal), 건조된 버터밀크(dried buttermilk), 아마인 가루(linseed meal), 육골분(meat and bone meal), 땅콩 가루(peanut meal), 쌀 가루(rice meal), 및 해바라기 가루(sunflower meal)를 포함하지만 이로 한정되지 않는 다른 사료들이 혼합물에 첨가될 수 있다.

임의적으로, 식이 질소가 혼합물에 포함될 수 있다. 임의적 식이 질소 공급원들은 암모니아, 암모늄 폴리포스페이트, 동물 단백질 생성물들, 지방 종자 가루들(oilseed meals), 합성 아미노산들, 및 우레아를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.

임의적으로, 다양한 비타민들이 혼합물에 첨가될 수 있다. 이러한 비타민들의 예들은 비타민 A, E, K 및 B 그룹 비타민들을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.

임의적으로, 다양한 미량 미네랄들 및 원소들이 혼합물에 첨가될 수 있다. 이러한 미량 미네랄들 및 원소들의 예들은 코발트 설페이트, 구리 설페이트, 페로우스 설페이트(ferrous sulfate), 페로우스 옥사이드(ferrous oxide), 요오딘들, 망간 설페이트, 칼륨 요오데이트, 셀레늄 및 이의 화합물들, 황, 아연 옥사이드, 및 아연 설페이트, 등을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.

임의적으로, 다양한 약물들, 약제들, 살충제들, 효소들, 항균제들, 및 생균제들, 등이 혼합물에 첨가될 수 있다.

임의적으로, 혼합물이 모울드에 부어질 수 있도록, 필요한 경우에, 물이 혼합물에 첨가될 수 있다.

첨가되는 임의적 구성성분들에 따라, 조성물을 안정화시키고 혼합물, 특히 지방 구성성분(들)의 분리를 방지하기 위해 임의적 유화제들을 포함시키는 것이 유익할 수 있다. 유화제들의 바람직한 예에는 콜로이드성 클레이 겔화제들, 예를 들어 애터펄자이트, 벤토나이트, 및 세피올라이트(sepiolite)가 있지만, 이로 한정되지 않는다. 당업자는 유화제들이 유익할 때 및 이러한 유화제들을 도입하는 방법을 포함하여, 유화제들의 사용에 익숙할 것이다.

본 발명의 방법들 및 바람직한 구체예들

혼합물의 제조

염 성분 및 약 30 내지 50 중량% 오일을 함유한 폐표백토의 혼합물이 제조된다. 폐표백토는 약 10 내지 35 중량%, 바람직하게 약 20 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게 약 35 중량%로 존재할 수 있다. 염 성분은 약 5 내지 85 중량%, 바람직하게 50 내지 85 중량%, 및 더욱 바람직하게 약 50 중량%로 존재한다. 폐표백토 및 염 성분의 혼합물은 이후에 결합제와 혼합된다. 결합제는 약 5 내지 15 중량%, 바람직하게 약 15 중량%로 존재할 수 있다. 바람직하게, 결합제는 미네랄 성분을 포함한다. 가장 바람직하게, 결합제는 타입 I/II 포틀랜드 시멘트이다. 구성성분들을 합하고 충분히 혼합하기 위해 임의의 적합한 믹서가 사용될 수 있다. 적합한 믹서들의 예들은 믹서 비트, 패들-믹서들, 등이 구비된 가변-속도 숍 드릴 모터(variable-speed shop drill motor)들을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 당업자는 다양한 믹서들에 익숙할 것이고, 이들의 특정 생산 필요성에 대해 적절한 믹서를 선택할 수 있다. 충분히 혼합한 직후에, 혼합물은 요망되는 크기 및 형상을 갖는 모울드로 이송된다. 혼합물은 경화될 때까지 굳어질 수 있어야 한다. 당업자는 혼합물이 경화시키기 위해 얼마나 오래 굳어져야 하는 지를 인식할 것이다.

영양 보충물들을 펠렛들 및 리크 블록들의 형태로 제공하기 위해 본 발명의 방법들, 생성물들, 및 조성물들이 이어질 수 있다. 당업자가 본원의 설명에 따라 그리고 당해 분야에 널리 공지된 펠렛화 기술을 이용하여 펠렛화된 영양 보충물들을 생산할 수 있다. 그러나, 리크 블록들이 바람직한데, 왜냐하면 이러한 것들이 자체 수요 기반(self-demand basis)으로 동물들에 자유-선택 공급을 제공하고 동물 사료에 과립형 물질들을 배급하고 혼합하는 것으로부터 초래되는 노동 및 비용들을 감소시키기 때문이다. 추가적으로, 리크 블록들은 내후성일 수 있는데, 이는 비바람이 들이치지 않는 공급 위치(sheltered feeding location)들을 제공할 필요성을 제거한다. 리크 블록들은 또한 쏟아질 위험 없이 하나의 위치에서 다른 위치로 용이하게 이송된다.

추가적으로, 폐 표백 클레이 중의 지질 함량은 가축에 대한 건강상 잇점들을 갖는다. 가축 생산업자들이 목초지를 폐표백토의 처리를 위한 식용유 가공업자들에게 임대한 경우에, 소가 유출된 임의의 소량들을 즉시 핥는다는 것이 관찰되었다. 가축이 염 및 미네랄 리크 블록들 또는 펠렛들 중의 폐표백토에 끌리는 것이 아니고 이에 이러한 폐표백토의 혼입으로부터 영양학적 잇점을 가질 것이라는 것은 의심할 여지가 없다.

자연 연소 억제 시험

폐표백토의 연소와 관련된 위험이 제거된 것을 보장하기 위해 자연 연소 억제 시험을 수행하였다. 이러한 시험을 하기에 논의된 바와 같이 수행하였으며, 이러한 시험으로부터의 데이타는 표 3에 포함되어 있다. 약 30 중량% 오일을 함유한 폐표백토의 샘플 5 파운드를 표 3에 제시된 바와 같이 그리고 하기에 기술되는 절차들에 따라 염 성분과 혼합하였다.

표 3

5 파운드 샘플들 모두를 5일 동안 직사 일광에서 자갈 도로 위에 외부 배치시켰다. 오일 산화로부터 형성된 열을 보유하고 수분으로부터 샘플들을 보호하기 위하여, 샘플 백(sample bag)들을 각 시험 일의 마지막에 닫고 묶고, 각 아침에 다시 개방시켰다. 각 샘플의 온도를 비접촉 적외선 온도계를 이용하여 측정하였다. 샘플에 대한 온도 기록들은 표 4에 제공되어 있다.

표 4

연소 억제 시험에서, 5일 시험 기간에 걸쳐 어떠한 폐표백토 샘플들에서도 임의의 가시적인 발화를 나타내지 않았다. 기준 샘플은 관찰 2일째에 170℉의 최대 온도에 도달하였고, 황갈색(yellow-tan)에서 약간 잿빛-칼라의 스폿들을 갖는 갈색으로 색 변화를 나타내었다. 기록된 두번째로 높은 샘플 온도는 관찰의 2일째에 150℉이었다. 이러한 샘플은 5 중량%의 건조 염으로 처리된 것이다. 염이 흡습성인 경우에, 공기로부터 수분이 흡수되어 폐표백토 냉각을 유지시키는데 도움을 준다. 추가적으로, 염-포틀랜드 시멘트 결정 매트릭스 내에서의 폐표백토의 캡슐화는 공기 노출 및 혼입된 식용유의 자연 연소의 위험을 기본적으로 제거한다. 이에 따라, 폐표백토에 염 성분의 첨가는 폐표백토의 온도의 현저한 증가를 방지하고, 자연 연소의 문제를 제거한다.

폐표백토를 본원에 기술된 방법들에 따라 처리하였고, 동물 영양 보충물들을 제조하였다. 예시적인 4개의 실시예들이 하기에 논의된다. 이러한 실시예들은 본원에 기술된, 폐표백토를 처리하는 방법들, 동물 영양 보충물들을 제조하는 방법들, 또는 동물 영양 보충물의 조성물의 배타적인 구체예들로 여겨지지 않는다.

실시예 1

두 개의 동물 리크 블록 샘플들, 즉 1.573 리터의 직사각형 블록 및 4.732 리터의 벨형 블록을 제조하였다. 식용유 가공으로부터의 애터펄자이트와 벤토나이트 폐표백토의 블랜드를 획득하고 염, 포틀랜드 시멘트 타입 I/II 및 물과 합하였다. 합한 비율들은 10 중량% 폐표백토, 85 중량% 염, 5 중량% 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 1.573 리터 블록의 경우에 300 mL의 물, 및 4.732 리터의 블록의 경우에 900 mL의 물이었다. 믹서 비트가 장착된 가변-속도 숍 드릴 모터를 사용하여 구성성분들을 충분히 혼합하였다. 충분한 혼합 후에, 각 혼합물을 리크 블록 모울드로 옮겼다. 이러한 지점에서, 혼합물들은 콘크리트 또는 몰타르의 칼라 및 농도를 갖는다. 이러한 혼합물들을 모울드에서 밤새 굳혔다. 밤새 굳힌 후에, 이러한 혼합물들을 경화시켰으며, 백색 염 결정들이 이들의 외관의 가장 두드러진 특징이 된다. 4.732 리터의 블록을 10일 동안 경화시켰다. 1.573 리터의 블록을 1주일 동안 경화시켰다. 경화 기간 동안에, 이러한 블록들의 온도를 비-접촉 적외선 온도계로 모니터링하였다. 이러한 블록들은 경화 기간에 걸쳐 안정한 온도를 나타내었다. 경화 기간 후에, 이러한 리크 블록들은 오프-화이트(off-white)색을 지니고, 염 리크 블록의 통상적인 속성들을 지녔다. 이러한 블록들은 견고하고 구조적으로 안정하였다. 4.732 리터의 리크 블록을 소 무리에 의한 소비를 위해 소 생산업자에게 제공하였다. 이러한 블록을 옥외 서빙 디시(outdoor serving dish)에 놓고, 현장 인원에 의해 관찰되었다. 4.732 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다. 1.573 리터의 블록을 보다 긴 관찰을 위해 유지시켰다. 1.573 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다.

실시예 2

또한, 두 개의 동물 리크 블록 샘플들, 즉 1.573 리터의 직사각형 블록 및 4.732 리터의 벨형 블록을 제조하였다. 식용유 가공으로부터의 애터펄자이트 및 벤토나이트 폐표백토의 블랜드를 획득하고, 염, 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 물과 합하였다. 합한 비율들은 15 중량% 폐표백토, 75 중량% 염, 10 중량% 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 1.573 리터의 블록의 경우 300 mL의 물 및 4.732 리터의 블록의 경우 900 mL의 물이다. 믹서 비트가 장착된 가변-속도 숍 드릴 모터를 사용하여 구성성분들을 충분히 혼합하였다. 충분한 혼합 후에, 각 혼합물을 리크 블록 모울드로 옮겼다. 이러한 지점에서, 혼합물들은 콘크리트 또는 몰타르의 칼라 및 농도를 갖는다. 이러한 혼합물들을 모울드에서 밤새 굳혔다. 밤새 굳힌 후에, 이러한 혼합물들을 경화시켰으며, 백색 염 결정들이 이들의 외관의 가장 두드러진 특징이 된다. 4.732 리터의 블록을 10일 동안 경화시켰다. 1.573 리터의 블록을 1주일 동안 경화시켰다. 경화 기간 동안에, 이러한 블록들의 온도를 비-접촉 적외선 온도계로 모니터링하였다. 이러한 블록들은 경화 기간에 걸쳐 안정한 온도를 나타내었다. 경화 기간 후에, 이러한 리크 블록들은 오프-화이트색을 지니고, 염 리크 블록의 통상적인 속성들을 지녔다. 이러한 블록들은 견고하고 구조적으로 안정하였다. 4.732 리터의 리크 블록을 소 무리에 의한 소비를 위해 소 생산업자에게 제공하였다. 이러한 블록을 옥외 서빙 디시에 놓고, 현장 인원에 의해 관찰되었다. 4.732 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다. 1.573 리터의 블록을 보다 긴 관찰을 위해 유지시켰다. 1.573 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다.

실시예 3

또한, 두 개의 동물 리크 블록 샘플들, 즉 1.573 리터의 직사각형 블록 및 4.732 리터의 벨형 블록을 제조하였다. 식용융 가공으로부터의 애터펄자이트 및 벤토나이트 폐표백토의 블랜드를 획득하고, 염, 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 물과 합하였다. 합한 비율들은 20 중량% 폐표백토, 65 중량% 염, 15 중량% 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 1.573 리터의 블록의 경우 300 mL의 물 및 4.732 리터의 블록의 경우 900 mL의 물이다. 믹서 비트가 장착된 가변-속도 숍 드릴 모터를 사용하여 구성성분들을 충분히 혼합하였다. 충분한 혼합 후에, 각 혼합물을 리크 블록 모울드로 옮겼다. 이러한 지점에서, 혼합물들은 콘크리트 또는 몰타르의 칼라 및 농도를 갖는다. 이러한 혼합물들을 모울드에서 밤새 굳혔다. 밤새 굳힌 후에, 이러한 혼합물들을 경화시켰으며, 백색 염 결정들이 이들의 외관의 가장 두드러진 특징이 된다. 4.732 리터의 블록을 10일 동안 경화시켰다. 1.573 리터의 블록을 1주일 동안 경화시켰다. 경화 기간 동안에, 이러한 블록들의 온도를 비-접촉 적외선 온도계로 모니터링하였다. 이러한 블록들은 경화 기간에 걸쳐 안정한 온도를 나타내었다. 경화 기간 후에, 이러한 리크 블록들은 오프-화이트색을 지니고, 염 리크 블록의 통상적인 속성들을 지녔다. 이러한 블록들은 견고하고 구조적으로 안정하였다. 4.732 리터의 리크 블록을 소 무리에 의한 소비를 위해 소 생산업자에게 제공하였다. 이러한 블록을 옥외 서빙 디시에 놓고, 현장 인원에 의해 관찰되었다. 4.732 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다. 1.573 리터의 블록을 보다 긴 관찰을 위해 유지시켰다. 1.573 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다.

실시예 4

또한, 두 개의 동물 리크 블록 샘플들, 즉 1.573 리터의 직사각형 블록 및 4.732 리터의 벨형 블록을 제조하였다. 식용유 가공으로부터의 애터펄자이트 및 벤토나이트 폐표백토의 블랜드를 획득하고, 염, 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 물과 합하였다. 합한 비율들은 35 중량% 폐표백토, 50 중량% 염, 15 중량% 포틀랜드 시멘트 타입 I/II, 및 1.573 리터의 블록의 경우 350 mL의 물 및 4.732 리터의 블록의 경우 1050 mL의 물이다. 믹서 비트가 장착된 가변-속도 숍 드릴 모터를 사용하여 구성성분들을 충분히 혼합하였다. 충분한 혼합 후에, 각 혼합물을 리크 블록 모울드로 옮겼다. 이러한 지점에서, 혼합물들은 콘크리트 또는 몰타르의 칼라 및 농도를 갖는다. 이러한 혼합물들을 모울드에서 밤새 굳혔다. 밤새 굳힌 후에, 이러한 혼합물들을 경화시켰으며, 백색 염 결정들이 이들의 외관의 가장 두드러진 특징이 된다. 4.732 리터의 블록을 10일 동안 경화시켰다. 1.573 리터의 블록을 1주일 동안 경화시켰다. 경화 기간 동안에, 이러한 블록들의 온도를 비-접촉 적외선 온도계로 모니터링하였다. 이러한 블록들은 경화 기간에 걸쳐 안정한 온도를 나타내었다. 경화 기간 후에, 이러한 리크 블록들은 오프-화이트색을 지니고, 염 리크 블록의 통상적인 속성들을 지녔다. 이러한 블록들은 견고하고 구조적으로 안정하였다. 4.732 리터의 리크 블록을 소 무리에 의한 소비를 위해 소 생산업자에게 제공하였다. 이러한 블록을 옥외 서빙 디시에 놓고, 현장 인원에 의해 관찰되었다. 4.732 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다. 1.573 리터의 블록을 보다 긴 관찰을 위해 유지시켰다. 1.573 리터의 리크 블록은 비정상적이거나 유해한 특징들을 나타내지 않았다.

Claims

식용유 가공으로부터 얻어진 폐표백토(spent bleaching earth)를 염 성분, 결합제 조성물, 및 물과 합하고 혼합하는 것을 포함하는, 폐표백토를 처리하는 방법으로서,
폐표백토의 양이 약 10 내지 35 중량%이며,
염 성분의 양이 약 50 내지 85 중량%이며,
결합제 조성물의 양이 약 5 내지 15 중량%인 폐표백토를 처리하는 방법.
제 1항에 있어서, 폐표백토가 애터펄자이트(attapulgite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 벤토나이트(bentonite), Na-벤토나이트, Ca-벤토나이트, 바이델라이트(beidellite), 논트로나이트(nontronite), 사포나이트(saponite), 헥토라이트(hectorite), 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
제 1항에 있어서, 염 성분이 알칼리 금속염(alkali metal salt)인 방법.
제 3항에 있어서, 알칼리 금속염이 소듐 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 칼륨 클로라이드, 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
제 1항에 있어서, 염 성분이 알칼리성 금속염(alkaline metal salt)인 방법.
제 1항에 있어서, 염 성분이 약 24 중량% 염을 포함하는 염수인 방법.
제 6항에 있어서, 염수 염(brine salt)이 알칼리 금속염인 방법.
제 6항에 있어서, 염수 염이 알칼리성 금속염인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 미네랄 성분을 포함하는 방법.
제 9항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 타입 I/II 포틀랜드 시멘트인 방법.
제 1항에 있어서, 혼합물이 대기 온도들에서 자연 연소성이 아닌 방법.
식용유 가공으로부터 폐표백토를 획득하는 단계;
폐표백토를 염 성분, 결합제 조성물 및 물과 합하여 혼합물을 형성시키는 단계;
혼합물을 혼합하는 단계;
혼합물을 리크 블록 모울드(lick block mold)로 이동시키는 단계; 및
혼합물을 경화시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된, 폐표백토를 함유한 염 리크 블록(salt lick block)의 조성물.
제 12항에 있어서, 폐표백토의 양이 약 10 내지 35 중량%인 조성물.
제 13항에 있어서, 폐표백토가 벤토나이트인 조성물.
제 13항에 있어서, 폐표백토가 애터펄자이트인 조성물.
제 12항에 있어서, 염 성분의 양이 약 50 내지 85 중량%인 조성물.
제 16항에 있어서, 염 성분이 알칼리 금속염인 조성물.
제 17항에 있어서, 알칼리 금속염이 소듐 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 칼륨 클로라이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
제 16항에 있어서, 염 성분이 알칼리성 금속염인 조성물.
제 16항에 있어서, 염 성분이 약 24 중량% 염을 포함하는 염수인 조성물.
제 20항에 있어서, 염수 염이 알칼리 금속염인 조성물.
제 20항에 있어서, 염수 염이 알칼리성 금속염인 조성물.
제 12항에 있어서, 결합제 조성물의 양이 약 5 내지 15 중량%인 조성물.
제 23항에 있어서, 결합제 조성물이 포틀랜드 시멘트인 조성물.
제 24항에 있어서, 포틀랜드 시멘트가 타입 I/II인 조성물.
제 12항에 있어서, 조성물이 정상 대기 온도(normal atmospheric temperature)들에서 자연 연소성이 아닌 조성물.
식용유 가공으로부터의 폐표백토를 염 성분, 결합제 조성물, 및 물과 합하고 혼합하는 것을 포함하는, 동물 사료 보충물을 제조하는 방법으로서,
폐표백토의 양이 약 10 내지 35 중량%이며,
염 또는 염수의 양이 약 50 내지 85 중량%이며,
결합제 조성물의 양이 약 5 내지 15 중량%이며,
혼합물이 고체 리크 블록(solid lick block)으로 성형되거나 펠렛화되는, 동물 사료 보충물을 제조하는 방법.
제 27항에 있어서, 폐표백토가 애터펄자이트, 몬모릴로나이트, Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 벤토나이트, Na-벤토나이트, Ca-벤토나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
제 27항에 있어서, 염 성분이 알칼리 금속염인 방법.
제 29항에 있어서, 알칼리 금속염이 소듐 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 칼륨 클로라이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
제 27항에 있어서, 염 성분이 알칼리성 금속염인 방법.
제 27항에 있어서, 염 성분이 약 24 중량% 염을 포함하는 염수인 방법.
제 32항에 있어서, 염수 염이 알칼리 금속염인 방법.
제 32항에 있어서, 염수 염이 알칼리성 금속염인 방법.
제 27항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 미네랄 성분을 포함하는 방법.
제 27항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 포틀랜드 시멘트인 방법.
제 36항에 있어서, 상기 포틀랜드 시멘트가 타입 I/II인 방법.
제 27항에 있어서, 상기 결합제 조성물이 식용 지방 공급원들, 다른 사료들, 식이 질소, 비타민들, 미량 미네랄들, 미량 원소들, 약물들, 약제들, 살충제들, 효소들, 항균제들, 생균제들, 유화제들, 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 추가 구성성분들을 함유하는 방법.
제 27항에 있어서, 상기 동물 사료 보충물이 정상 대기 온도들 하에서 자연 연소성이 아닌 방법.
제 27항에 있어서, 상기 동물 사료 보충물이 리크 블록인 방법.
제 27항에 있어서, 상기 동물 사료 보충물이 펠렛화된 방법.