RU2038810C1

RU2038810C1 - Method of preparing preserving agent for green fodder storing ensilage

Info

Publication number: RU2038810C1
Application number: RU93033614A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Кучин; Евгений Алексеевич Крылов
Original assignee: Николай Николаевич Кучин; Евгений Алексеевич Крылов
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: waste of paper and pulp production lignosulfonates were used in the form of 28-30% aqueous solution. Solutions were treated by their passing through zinc- or copper-containing cation exchanger containing zinc or copper at concentration 120-130 kg/1 t anhydrous cation exchanger at the rate 2,8-3,0 m³/m² h up to preserving agent preparing. The latter contains 0.3-0.5 wt.-% zinc or copper, and zinc- or copper-containing cation exchanger and lignosulfonate aqueous solution taken at the ratio 0.9-24.0: 1.1-40.0. EFFECT: improved method of preserving agent preparing. 2 tbl

Description

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. The invention relates to agriculture, namely to the production of organic preservatives with trace elements used in the silage of feed and animal nutrition with trace elements zinc and copper.

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.A known method of producing a preservative for the silage of green feed by contacting urea and formaldehyde in the presence of methanol to obtain a urea-formaldehyde compound, followed by processing the mixture with acetic acid and the introduction of trace elements salts [1]
The disadvantage of this method is the complexity of the preparation of the preservative, the high cost of the starting components, the increased corrosivity of the preservative.

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. The closest is a method of producing a preservative for siloing green feed based on waste from pulp and paper production of technical lignosulfonates [2] They are a viscous, thick liquid of dark brown color and contain tannins, organic acids, sulfur compound, furfural and others, having an inhibitory effect on the enzymes of the silage green mass of plants. The resulting preservative has low efficiency.

Целью изобретения является увеличение эффективности консерванта за счет повышения сохранности питательных веществ в корме и увеличение срока его хранения. The aim of the invention is to increase the effectiveness of the preservative by increasing the safety of nutrients in the feed and increasing the shelf life.

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.This goal is achieved in that the waste of pulp and paper production of lignosulfonates is used in the form of a 28-30% aqueous solution, followed by processing it through zinc and / or copper-containing cation exchange resin with zinc or copper content of 120-130 kg per 1 ton of anhydrous cation exchange resin at a rate of 2.8-3.0 m ³ / hm ² to obtain a preservative containing 0.3-0.5 wt. zinc and / or copper, and zinc and / or copper-containing cation exchange resin and an aqueous solution of lignosulfonates are maintained in a ratio of 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.PRI me R 1. The process of obtaining zinc-containing preservative is carried out in the installation for ion-exchange purification of zinc-containing waste printing zincography-sodium-cation exchange filter FIP-1,0-0,6, filled with 1 ton of zinc salt of cation exchanger KU-2, resulting purification of these effluents and containing 130 kg of zinc cations. 24.0 ± 0.5 m ^{3 of a} 28-30% aqueous solution of lignosulfonates is passed through the cation exchanger at a speed of 3.0 m ³ / m ² h for 10 h at a weight ratio of the zinc salt of cation exchanger: an aqueous solution of lignosulfonates equal to 0 9-23.5: 1.1-24.5. The resulting product zinc-containing preservative is a 23.5-24.5 m ³ 28-30% aqueous solution of zinc lignosulfonate containing 0.48-0.50 wt. zinc.

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.PRI me R 2. The process of obtaining a copper-containing organic preservative of green feed is carried out in the installation for ion-exchange purification of sodium-cation exchange filter FIP-1.0-0.6, filled with 1 ton of copper salt of cation exchanger KU-2, obtained by purification of these effluent and containing 125 kg of copper cations. 25.5-30.5 m ^{3 of a} 28-30% aqueous solution of lignosulfonates is passed through a cation exchanger at a speed of 29 m ³ / m ² ˙ h for 13 hours at a mass ratio of copper salt of cation exchanger: an aqueous solution of lignosulfonates equal to 1:30 . The resulting copper-containing preservative product is 25.5-30.5 m ^{3 of a} 28-30% aqueous solution of lignosulfonate containing 0.38-0.40 wt. copper.

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.PRI me R 3. The process of obtaining zinc-containing feed preservative is carried out in the installation for ion-exchange treatment of zinc-containing waste fiber-sodium-cation exchange filter FIP-1.0-0.6, filled with 1 ton of zinc salt of cation exchanger KU-2, resulting purification of these effluents and containing 120 kg of zinc cations. A 28-30% aqueous solution of lignosulfonates is passed through a cation exchanger at a rate of 2.8 m ³ / m ² ˙h of 35.5-40.5 m ³ for 17 hours at a ratio of zinc salt of cation exchanger to an aqueous solution of lignosulfonate equal to 0.9 -35.5 1.1-40.0. The resulting product zinc-containing preservative is a 35.5-40.5 m ³ 28-30% aqueous solution of zinc lignosulfonate containing 0.30-0.32 wt. zinc.

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%). Trace elements in the form of copper and zinc cations are part of the lignosulfonate (associated with their ionic sulfoxyl groups). This is confirmed by the results (table. 1) obtained by ultrafiltration diluted with water to a concentration of 8-10 wt. the initial solution of copper or zinc lignosulfonate (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. At a concentration of 8-10% solution to the content of lignosulfonate in it (concentrate) 23-25 wt. microelement (copper or zinc) is also concentrated, whereas in the filtrate containing 0.4-0.6 wt. lignosulfonate, the concentration of copper or zinc is only 0.005-0.008 wt. This indicates that the trace element is associated with lignosulfonate, i.e. trace element carrier lignosulfonate. Thus, the microelement-containing preservative product obtained by the proposed method is not contaminated in comparison with the preservative obtained by the prototype method.

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. The concentration of lignosulfonate in a solution of 28-30 wt. is optimal, since, on the one hand, to obtain a higher concentration of lignosulfonate, it is necessary to evaporate the solution, which is associated with energy consumption and complicates the process, and, on the other hand, the process of ion exchange (regeneration of cation exchange resin by lignosulfonates to obtain a microelement-containing preservative regenerate) from due to an increase in the viscosity of lignosulfonates. At a lower concentration of lignosulfonate during the process, the content of trace elements (copper or zinc) in the product decreases and the degree of recovery of the exchange capacity of cation exchange resin decreases.

Кроме того, при большей концентрации лигносульфонатов консервирование силоса не приводит к улучшению его качества, тогда как при меньшей концентрации качество силоса ухудшается (табл. 2). In addition, with a higher concentration of lignosulfonates, conservation of silage does not lead to an improvement in its quality, while at a lower concentration, the quality of the silo worsens (Table 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.The effectiveness of the proposed preservatives was determined in laboratory experiments with silage of the green mass of meadow clover and afternoon timothy meadow. To this end the green mass of each culture was laid with three replications in glass vessels 1 liter thoroughly rammed, sealed with plastic lids and paraffin and stored in this form for 6 months at 5-15 ° ^C. As a control, laid silage without preservative , the Finnish preservative "Farmi" and with technical lignosulfonates of the Balakhninsky Pulp and Paper Mill (TLS) according to the prototype. After the specified storage period, samples of the finished silo were removed from the containers and subjected to laboratory analysis.

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. As the data in table. 2, the proposed preservatives when harvesting silage from meadow clover provide better preservation in dry matter of raw protein and fat, nitrogen-free extractive substances, including sugar compared to silage without preservatives and with known preservatives.

В силосах из тимофеевки луговой по основным контролируемым показателям варианты с консервантом, полученным по предлагаемому способу, превосходили силос без консервантов. In the silos from timothy grass meadow according to the main controlled indicators, the options with a preservative obtained by the proposed method exceeded the silo without preservatives.

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. By the content and ratio of organic acids, the concentration of hydrogen ions (pH), almost all silos met the requirements of GOST 23638-90 "Silo from green plants" for classes 1 and 2.

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. The most complete preservation of the quality of the silo using preservatives obtained by the proposed method, provide the composition of the TLS with trace elements at a concentration of 0.3-0.5 wt.

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. The preservation of the main nutrients in silos treated with preservatives obtained by the proposed method is significantly higher than in control (silo without preservatives), and for a number of indicators in other variants of the experiment.

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. From the table. 2 also shows that when the content of trace elements in the preservative obtained by the proposed method, more or less 0.30-0.50 wt. the quality of the silage preserved by him is deteriorating. This also indicates that such a content of trace elements in preservatives obtained by the proposed method is optimal.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A CONSERVANT FOR SILING GREEN FEED based on pulp and paper production of lignosulfonates, characterized in that lignosulfonates are used in the form of a 28 30% aqueous solution, followed by processing them through zinc or copper-containing cation exchange resin containing 130 or 130 kg of zinc or 120 kg per 1 t of anhydrous cation exchange resin with a rate of 2.8 3.0 m ³ / m ² · h to obtain a preservative containing 0.3 to 0.5 wt. zinc or copper, moreover, zinc or copper-containing cation exchange resin and an aqueous solution of lignosulfonates are maintained in a ratio of 0.9 - 24.0 1.1 40.0.