NO154332B - Fremgangsmaate for konservering av fuktig biomasse og bedring av dens fordoeyelighet. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for konservering av og bedring av fordøyeligheten av fuktig biomasse, f.eks. halm, høy, grøhnfSr, korn, helkorn (halm og korn sammen), kornskall-avf all, biprodukter fra potetindustrien og avskjær fra sukkerroer, som skal anvendes som kvegfår, ved at det tilsettes en ureafosfat/urea-blanding, fortrinnsvis i fast form, til nevnte biomasse. Andre mineraler eller additiver, som dyr trenger,

kan tilsettes i krystallene.

Anvendelse av ammoniakk er kjent fra tidligere som et materiale for behandling av halm-f6r. Kilden har vanligvis vært flytende ammoniakk under trykk, av og til 25% løsning av ammoniakk. Begge materialer har sine ulemper, inklusive toksisitet og transport i høytrykks-kar når det gjelder flytende ammoniakk.

Anvendelse av urea er kjent for konservering av f6r som er laget av kornprodukter. Små mengder av urea anvendes primært som stabilisatorer i konserveringsvæsker. US-patent 3.063.839 vedrører anvendelse av urea i gress og tørking av dette etterpå. Finsk patent 54225 vedrører en fremgangsmåte ved hvilken grønt-mel som inneholder ureafosforsyre lages ved å tilsette fosfor-surt ureafluid til friskt gress og tørke det ved høy temperatur.

Ved den forskning og i de tester som søkeren har gjort, har det vist seg at ved å tilsette urea i innhøstingsfasen av fuktig halm, høy eller gress, kan f6ret konserveres og dets f6rings-verdi forbedres vesentlig og til og med bedre resultater oppnås hvis det samtidig med urea anvendes ureafosfat. Formeringen av mikroorganismer forhindres ved å starte prosessen i en så tidlig fase av innhøstingen som mulig, noe som er av stor betydning for mengden og således for å forhindre den støv-lungesykdom som forekommer hos kvegpassere. Substansen kan tilsettes i doser inne i ballene eller inne i balle-sjiktene eller i løst materiale. Fremgangsmåten sparer energi fordi de ekstra håndteringer og snuinger blir unødvendige. Spesielt oppnås store besparelser i energi ved konservering av helkorn. Således innhøstes f6r-kornet i modningsfasen med korn og halm inn i siloen eller pakkes til baller. Konserveringsmidlet kan tilsettes i til-knytning til skjæring eller lasting. Treskingen av kornet og tørking og maling etter dette, noe som krever stor energi og investering, utelates. I tillegg til fibrene av halm blir også skallet fra kornet lettere fordøyelig, noe som er til hjelp ved benyttelse av kornets kim. Fremgangsmåten muliggjør industri-raffinering av det ovennevnte grove f6r for oppnåelse av feil-fritt råmateriale. Store mengder av såkalte bløtceller, løv og åringer utvikles i produksjonen av energi-skog, hvor konserveringen og forbedringen av for-verdien løses ved den fremgangsmåte som tidligere er beskrevet. Testene for å konservere bi-produktene fra industrien, f.eks. avskjær av sukkerroer og potetmasse, har Vært vellykkede. Ved å tilsette urea/ureafosfat-blandingen til biomasse, til den maksimale retentivitet, den tilsvarende mengde av nitrogen og fosfor som trenges Ved foringen, oppnås et kondensat som er nyttig råmateriale for forindustrien. Om nødvendig, kan andre mineraler, additiver og urea-enzymer tilsettes.

Anvendelsesperioden i industri som er forbundet med agri-kultur er generelt bare noen få måneder i løpet av et år. Under den korte sesong må, i tillegg til den regulære produksjon, store mengder av biomasse-biprodukt, som generelt må tørkes øyeblikkelig, håndteres.

Fordi kapasiteten til tørkerne må måles for å møte produk-sjonstoppene, utgjør investeringsomkostningene betydelige beløp. Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan den fuktige biomasse lagres på samme tid som dens forverdi forbedres. Man kan ordne det slik at tørkingen utføres med hensyn til ressursene på et mer fordelaktig tidspunkt.

Ved hjelp av urea-enzymene omdannes urea til ammoniakk og karbondioksyd. Begge materialer forbedrer konserveringen, da de begrenser cellenes ånding og funksjonen hos visse mikroorganismer. Ammoniakk reagerer med fibermasse og forbedrer dens for-døyelighet. Som gassformig materiale brer ammoniakk og karbondioksyd seg jevnt til det materiale som skal behandles. Urea-enzym er alltid til stede i en biomasse som et resultat av mikrobefunksjon. En del av urea reagerer med komponentdelene i cellen når langsomt-virkende, meget nyttige nitrogenkombina-sjoner for dyr utvikles.

Omgivelsestemperaturen, fuktigheten og surhetsgraden har en vesentlig effekt på dekomponeringshastigheten til urea. Ved gunstige betingelser inntreffer dekomponeringen meget hurtig. For konservering av halmen er begynnelsen av reaksjonene hurtig nok i fuktig masse av betydning. Det faktum at dekomponeringen fortsetter i lang tid, er fordelaktig. Den generelle regel for kjemiske reaksjoner er gyldig også for dekomponering av urea.

Ti graders (C°) stigning i temperaturen fordobler reaksjons-hastigheten. Derfor akselererer oppvarmning av f6rmassen fri-gjøringen av ammoniakk og karbondioksyd.

Ureafosfat er surt av natur og spaltes under fuktige betingelser hovedsakelig til urea og fosforsyre. Det har også muggvekst-hindrende innflytelse. På grunn av dets surhet binder det ammoniakk til fSrmassen og fremkaller reaksjoner mellom de fibrøse materialer i fåret og urea, hvorved fårets fordøyelighet forbedres.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at det anvendes en blanding bestående av 10-30% ureafosfat og 90-70% urea i en mengde av 3-20% regnet på tørrsto.f f innholdet i massen og at massen etter tilsetningen konserveres i et minimalt tidsrom, avhengig av omgivelsestemperaturen og massens fuktighet og surhetsgrad, hvorved nitrogenet og fosforet i urea/ureafosfat reagerer med den organiske masse og derved danner nitrogenforbindelser som er egnet for å bli fordøyet av kveget.

I det følgende er det beskrevet praktiske resultater av tilpasninger av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel 1

BEHANDLING AV HALM MED UREA

I balle-fasen ble urea tilsatt til fuktig halm i en mengde av 5% regnet på vekten av halmen. Halmens tørrstoffinnhold var 72%. 5% tilsetning av urea tilsvarer 3% tilsetning av ammoniakk-nitrogen (NH4). Konserveringsevnen og fåranalysen tilsvarte de resultater som ble oppnådd med flytende ammoniakk.

Eksempel 2

BEHANDLING AV HALM MED UREAFOSFAT/AMMONIAKK

Ved studium av effektiviteten av ureafosfat som bindemiddel for ammoniakken til halm-massen ble bygg i baller, ca. 1000 kg, stablet til en avlang haug. Haugen-, ble delt opp i tre' områder. Den ene ende ble behandlet med 4% ureafosfat og den annen ende med 8% ureafosfat som ble strødd ut mellom sjiktene i ballen.

Til midt-arealet ble det ikke tilsatt noe ureafosfat... Haugen ble dekket med plast og ble behandlet på normal måte med ammoniakk (40 kg/halm-ton). Således bredte samme mengde av ammoniakk seg til områder som var behandlet med ureafosfat og til det ubehandlede en tredjedel. For sammenligningsformål ble det laget en ekvivalent haug. Prøver ble analysert 3 måneder etter behandlingen. I f or-analysen, tabell 1, fremgår det a-t mengden av råfibre i prøve som var behandlet med ureafosfat, er vesentlig mindre enn i de prøver som bare ble behandlet med ammoniakk. Dette kan ansees som et kriterium på modning av halmen eller på dekomponering av fiberma.terialene som ikke er lett fordøyelige. Fylleverdiene for foret viser tydelig samme tendens.

I nitrogenverdier av ffiret, f.eks. i proteinstyrke, blir nitrogenbindeeffekten til ureafosfat fremtredende. Behandlingen med ureafosfat har øket proteinstyrken med 2,5 ganger sammenlignet med de prøver som bare ble behandlet med ammoniakk. Ved lufting av prøvene til ca. 90% av vekten av tørrsto-f f innholdet var det ønskelig å finne den del a-v ammoniakk som fordamper fritt fra foret. I lys av resultatene synes dette å være ganske lite, også i tilfeller hvor nitrogeninnholdet i f6ret, på grunn av ureafosfatet, er ganske høyt.

Eksempel 3

BEHANDLING AV HELKORN MED U REAFOS FAT/UREAB LAN DIN G. SAMMENLIGNET MED AMMONIAKKBEHANDLING

For denne test ble luftet bygg med dets hurtige legdevekst innhøstet med en vinde-hakkelsmaskin, og en del av det ble behandlet med ammoniakk og en del med ureafosfat/u-rea-blanding. Tørrstoffinnholdet i den innhøstede avling var ca. 30%. Det ble utført konservering på normal måte i en horisontal silo ved pa-k-king med traktor. Ammoniakk-for ble lagret i den bortre ende av siloen og ble dekket med plast. 40 kg flytende ammoniakk ble brukt for hvert ton tørrstoffinnhold av foret. Fordi foret var vått, ble det laget hull med liten avstand. I haugen som hadde et overflateareal på 5 x 6 meter, ble det laget 30 pustehull ovenfra, og hvert hull ble laget omhyggelig ved å bevege hull-pipen vertikalt.

Ureafosfat/urea-for ble fremstilt i front-enden av siloen. Blandingen ble suget i losseseksjonen i elevatoren i en selv-lossende trailer, hvorved den ble blandet med matemassen.

Foret ble pakket med traktor, selv om det forble løsere enn det tidligere nevnte. Haugen ble dekket med plast på samme måte som ved ammoniakkbehandlingen. Bestanddelene i blandingen var 13% ureafosfat og 87% urea. Totalmengden av ureafosfat/urea-blanding var 8,4% fra det tørre materiale i foret.

Tabell 2 viser at de største differanser er i nitrogen-verdiene. Også fylleverdien synes å være bedre når det gjelder ureafosfat/urea-blanding. In vitro-fordøyelighet er 67,4% for ammoniakkfor og 71,9% for blandingsfor.

Da for-haugene ble åpnet etter 5,5 måneder for forings-tester, viste det seg at ammoniakk-stakken var oppvarmet og ødelagt, men ureafosfat/urea-stakken var godt bevart. Det er synlig at ammoniakk ikke kan bres tilstrekkelig, men mesteparten av ammoniakken vil holde seg rundt pustehullet. Dette fant man også under denne test, selv om arbeidet ble gjort så omhyggelig som mulig og mengden av hull var ett hull pr. m 2.

Eksempel 4

BEHANDLING AV FUKTIG HØY MED UREAFOSFAT/UREA-BLANDING

Gress som inneholdt masse rottrevler ble konservert ved behandling med ureafosfat/urea-blanding under dannelse av baller. De ubehandlede ballestabler ble varme, men ble avkjølt da ballene ble stablet igjen og en blanding som besto av 20% ureafosfat og 80% urea ble tilsatt mellom lagene. Blandingen som ble anvendt, var 5% regnet på tørr vekt av foret.

I en annen test ble en halmstakk på 15 000 kg, som var blitt varm, stablet opp igjen slik at 20% ureafosfat og 80% urea ble tilsatt mellom lagene i ballene. Den totale mengde av blanding var 2,5% regnet på halmvekten. Temperaturen gikk ned, og halmen holdt seg godt. Ikke i noen av tilfellene ble det brukt plast eller noe annet slags dekke.. Ballestakkene var i en låve.

Eksempel 5

BEHANDLING AV GRØNN-FOR MED UREAFOSFAT/UREA-BLANDING

Grensene for fremgangsmåten ble testet ved" å pakke. i. baller umiddelbart etter at grønn høy vekst var s.iå.tt,. og, lengden, var 30-40 cm. Behandlingen ble. utført under, pakking, i baller.. En liten ekstra andel av ureafosfat/urea-blanding ble tilsatt, mellom ballelagene. Foret ble' ikke muggent, og dyrene: spiste det med velbehag...

Eksempel 6

BEHANDLING AV FUKTIG KORN. MED UREAFOSFAT/UREA-BLANDING:

Ved konservering, av fuktig korn ble det anvendt en blanding av 20% ureafosfat og. 80% urea. Doseringen var 5% blanding regnet på tørrstof f innholdet i foret. T ett tilfelle va-r: behandlingen nødvendig for å- fjerne muggsopp som allerede; hadde utviklet seg. Spesielt mykningen av skall-delen av kornet og forbedring av fordøyelighet ble observert. 1 praksis er dette av stor betydning.,- da det er slik at skallet dekker den for-døyelige del av kornet,, når en del av kornet går gjennom for— døyelseskanalen uten å bli. brutt i stykker. Videre består skall-delen i havre for eksempel av nesten 1/4- av kornets vekt.

Mykningen av skallet av havre som kommer som avfall fra kornmølleindustrien, er- forsøkt i praktisk skala- for: f ©ring av kjøttkveg, med gode resultater.

Eksempel 7

BEHANDLING AV BIPRODUKTER FRA MATVAREINDUSTRIEN MED. UREAFOSFAT/ UREA-BLANDING

Potetmasse- og avskjær fra sukkerroer, hvis tørrs.toff— innhold var 20%, ble behandlet for konserveringsformål og. fremstilling av nitrogenpakningen. De mengder som ble brukt i sistnevnte tilfelle var 10—30% regnet på den våte vekt av celle-massen. De ubehandlede prøver ble hurtig ødelagt, mens de behandlede holdt seg godt.

Eksempel. 8

BEHANDLING. MED HALM MED UREAFOSFAT./UREA-BLANDING.

Tabellene: 3 og 4 viser effekten av ammoniakkbehandling og tilsvarende- ureafosfat/urea-behandling på forverdien til halmen. Resultatene viser at med', fremgangsmåten i henhold, til oppfinnelsen oppnås det klart bedre resultater hva fyllings- og nitro-genverdiene angar.

Eksempel 9,

RESULTAT AV FORINGS.TESTER MED. FOR FREMSTILT MED" UREAFOSFAT/- UREA-BLANDING

For; som var f rems til.tr. i. overensstemmelse med oppfinnelsen, ble gitt: håde: til. kjøtt- o.g; melkeproduserende.- kveg-. Av resul-tatener kan. man trekke; de- konklus joner- at: det: ikke er noe behov for å gi. spesielt: pro tein for,, men: dyrene- kan benytte nitrogen-kombinasjonene ved fremgangsmåten, for dannelse, av proteinet på en helt. annen måte- enn for: eksempel, i. vanlig, urea—foring.. En betydelig: del. av energibehovet, hos- dyr blir fylt: med? foret fremstilt: i. henhold: tii. opp.fxnne.l.s.en... Helsen til. kveget har vært. god",, veksten, tit dyrene; og- produksjonen og kvaliteten på melk har vært: normal. For døye Isen. har vært: bedre-, enn normalt på grunn, av fosfor- som ble; mottatt fra- foret...

Som vist: ovenfor,, løser anvendelsen, av ureafosf at/urea

for. konservering.' av cellemasse: og forbedring, av f 6'r.ings.verdi, mange, problemer.. Det: gir; bedre resultanter- enn behandling med urea og er lettere: a. utføre enn behandling: med; ur.e.a-/f b.s-f.or.syre. Tilsetning, av ureafosf at/urea-blanding i: fast: form til den fuktige biomasse: er trygg;, fordelaktig- og- effektiv..

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for konservering og bedring av fordøyeligheten av fuktig biomasse, f.eks. halm, høy, grønnfor, korn, helkorn (halm og korn sammen), kornskallavfall, biprodukter fra potetindustrien og avskjær fra sukkerroer, som skal anvendes som kvegf6r, ved at det tilsettes en ureafosfat/urea-blanding, fortrinnsvis i fast form, til nevnte biomasse, karakterisert ved at det anvendes en blanding bestående av 10-30% ureafosfat og 90-70% urea i en mengde av 3-20% regnet på tørrstoffinnholdet i massen og at massen etter tilsetningen konserveres i et minimalt tidsrom, avhengig av omgivelsestemperaturen og massens fuktighet og surhetsgrad, hvorved nitrogenet og fosforet i urea/ureafosfat reagerer med den organiske masse og derved danner nitrogenforbindelser som er egnet for å bli fordøyet av kveget.