Спосіб виробництва комплексної цеолітової мінеральної кормової добавки

Реферат: Спосіб виробництва комплексної цеолітової мінеральної кормової добавки, при якій природну мінеральну породу Сторожинецького цеолітового родовища Чернівецької області та мінеральну породу базальтових туфів Берестовецького родовища Рівненської області змішують у співвідношенні 1:1, подрібнюють до фракції 3-5 см, сушать у сушильному барабані при 300350 °С протягом 30-45 хв., а висушену породу перемелюють у шарових млинах та піддають повітряній сепарації, одержуючи комплексну мінеральну кормову добавку з цеолітів і базальтових туфів у вигляді борошна з фракціями помелу 0,01-0,10 мм, придатну для використання у тваринництві. UA 88934 U (12) UA 88934 U UA 88934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема до галузі тваринництва і виробництва кормів, а саме до способів розроблення і технології виробництва комбінованої цеолітової мінеральної кормової добавки для відгодівлі худоби. В умовах західних областей України і передгір'я Карпат корми забезпечують потребу тварин у мінеральних елементах всього на 50-80 % і компенсувати їхній дефіцит можна лише завдяки мінеральним добавкам [1]. Важливою умовою інтенсифікації м'ясного скотарства в передгір'ї Карпат є впровадження інтенсивних технологій годівлі з використанням кормових мінеральних добавок цеолітової природи з різних регіональних родовищ України [2]. У зв'язку з цим необхідно розробити спосіб виробництва комплексної, комбінованої мінеральної цеолітової кормової добавки для м'ясного скотарства. Найбільш поширеними в природі цеолітами є клиноптилоліти і морденіт. В їх складі переважають окисли кремнію (70-72 %) і алюмінію (13-14 %). У значно меншій кількості містяться окисли кальцію, калію, натрію, магнію, фосфору, заліза, а також міді, цинку, марганцю та інших мікроелементів. Таких шкідливих мікроелементів, як свинець, олово, ртуть, кадмій, стронцій та інших, є тільки сліди. Найбільш цінними залежами цеолітів в Україні є Сокирницьке родовище в Хустському районі Закарпатської області, запаси якого складають 135 млн. тон. Цеолітова порода розділяється на три приблизно рівновеликі пластотехнологічні типи, які відрізняються фізико-механічними властивостями, вмістом клиноптилоліту і домішок. Верхній глинистий тип (марки Б) і нижній пісчаний тип (марки В) містять від 45 до 70 % клиноптилоліту (в середньому відповідно 61,1 і 63,4 %), але дуже відрізняються фізико-механічними властивостями внаслідок збагачення монтморилонітом шару Б, пісчинками кварцу і плагіоклазу шару В. Середній шар (марки А) містить від 71 до 90 % клиноптилоліту (в середньому 76,7 %) і представлений твердими псамлітоалевритовими туфами. В Україні найбільш розвідано і освоєно Сокирницьке родовище цеолітів Закарпатської області, а також Берестовецьке родовище цеолітовмісних базальтових туфів Рівненської області, хімічний склад яких між собою істотно відрізняється. При виробництві клиноптилолітової добавки особливу увагу необхідно приділяти крупності помелу. Введення великої кількості цеолітового борошна з крупністю помелу менше 0,5 мм не має негативного впливу на ріст тварин і затрати кормів, але може визвати підвищену запилюваність комбікормів, що знижує їх поїдання. Клиноптилолітова добавка, яка має крупність помелу більше 2 мм, погано змішується з основною масою комбікорму, що також негативно відображається на продуктивних якостях тварин, знижується ефективність використання добавки. Якість клиноптилолітової добавки гарантується поставщиками на основі аналізу проб цеолітових порід, відібраних з розвіданих скважин кар'єру, а також підготовлених до відправки партій цеолітів [3]. Виробництво цеолітового борошна з природних цеолітів на Затиснянському хімзаводі Закарпатської області включає ряд процесів. Цеолітову породу Сокирницького родовища подрібнюють до фракції 10-30 мм, завантажують у обпалювальний барабан і при температурі 300-350 °C витримують протягом 30-45 хвилин. Потім в шарових млинах перемелюють. Змелену цеолітову масу піддають повітряній сепарації, отримуючи цеолітове борошно фракції 0,025-0,074 мм. Цеолітове борошно фракції 0,025-0,074 мм значно краще за якістю вихідної цеолітової породи. Так, ємкість обміну катіонів цеолітового борошна дорівнює 1,7-1,9 мг-екв./г, 2 питома поверхня пор цеолітового борошна дорівнює 10 м /г, у той час як вихідна цеолітова порода має ємкість обміну катіонів 0,7-0,9 мг-екв./г, а питома поверхня пор вихідної цеолітової 2 породи дорівнює 4 м /г [4]. Відомо декілька способів виробництва комбінованих кормових добавок для тварин на основі цеолітів. Так, відомий спосіб виробництва БЦЗ - білково-цеолітовий збагачувач кормів. Виробництво БЦЗ полягає в тому, що у вакуум-горизонтальний котел завантажують 1,5-2,8 т подрібненої сировини тваринного походження. Потім сировину нагрівають протягом 30-40 хвилин до 130 °C, а при досягненні температури 130 °C, отриману масу стерилізують протягом 30-40 хв. і сушать протягом 2 годин. Після 2-годинної сушки у вакуум-горизонтальний котел завантажують 100150 кг цеолітового борошна фракції 0,01-0,10 мм і при перемішуванні при температурі 100 °C масу витримують протягом 30 хв., потім вивантажують готовий продукт БЦЗ [5]. Відомий також спосіб виробництва сипучого жирового кормового концентрату (СЖКК), до складу якого входить як наповнювач цеолітове борошно. СЖКК виробляється за двома варіантами шляхом механічного змішування у вакуум-горизонтальному котлі розплавленого жиру і наповнювача мінерального походження - цеоліту [5]. 1 UA 88934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За першим варіантом попередньо розігрітий до 40-70 °C вакуум-горизонтальний котел при перемішуванні завантажують 200-250 кг стерильного жиру тваринного походження. Потім до розплавленого жиру, який має температуру 40-70 °C, при перемішуванні додають 400-600 кг жироносія рослинного походження. За необхідності стерилізують, потім відключають обігрів і до суміші жиру і жироносія, що має температуру 20-40 °C, при змішуванні добавляють 40-150 кг цеолітового або алунітового борошна фракції 0,01-0,1 мм Затиснянського хімічного заводу асоціації "Агрохім". Одержану суміш жиру, жироносія рослинного походження і цеолітового борошна загальною масою 640-1000 кг за температури навколишнього середовища 20-30 С перемішують протягом 15-30 хв. до утворення однорідної сипучої маси, що являє собою сипучий жировий кормовий концентрат, який при зворотному ході мішалки вивантажують з вакуум-горизонтального котла, одержуючи 640-1000 кг СЖКК. За другим варіантом у попередньо розігрітий до температури 40-70 °C вакуумгоризонтальний котел за безперервного перемішування завантажують 200-250 кг жиру тваринного походження. Потім жир перемішують до однорідної розплавленої маси. Після утворення розплавленого жиру, відключають обігрів. Потім до розплавленого жиру при температурі 40-50 °C за відключеного обігріву і безперервного перемішування невеликими порціями добавляють 600-750 кг цеолітового або алунітового борошна фракції 0,01-0,10 мм. Одержану масу жиру і цеолітового або алунітового борошна загальною масою 800-1000 кг за температури навколишнього середовища 20-30 °C перемішують протягом 30-60 хв. до утворення однорідного сипучого жирового кормового концентрату, який при зворотному ході мішалки вивантажують з вакуум-горизонтального котла, одержуючи 800-1000 кг СЖКК. Цеолітове борошно використовується при виробництві сухої кормової добавки з лізином. Виробництво цієї добавки полягає в тому, що до 1 т рідкого кормового лізину при безперервному перемішуванні добавляють 1,5-3 т цеолітового борошна фракції 0,01-0,10 мм. Одержану суміш лізину і цеолітового борошна перемішують протягом 30-45 хв. до утворення однорідної сипкої суміші, яка містить 10-30 % чистого лізину [5]. Цеолітове борошно застосовують як наповнювач при виробництві мінеральних преміксів, мінерально-амонійних препаратів, а також як 3-5 % добавку від загальної маси кормів [5]. Розроблено спосіб одержання кормової суміші, яка включає змішування комбікорму з цеолітом, яка відрізняється тим, що з метою підвищення засвоєння корму, цеоліт попередньо подрібнюють до фракції 0,5-2,5 мм, збагачують лізином і/або метіоніном у співвідношенні 1:1-1,1 за температури 40-50 °C, а потім сушать за температури 100-110 °C протягом 1,5-2,0 годин, а змішування комбікорму з цеолітом, збагаченим лізином і/або метіоніном, здійснюють у співвідношенні 18-20:1. На цей спосіб одержано патент на винахід [6]. Відома низка способів розроблення цеолітовмісних кормових добавок, розроблених в Російській Федерації, зокрема: - спосіб одержання кормової суміші, яка включає змішування рослинного корму з добавкою органо-мінерального продукту, що містить, мас. %: амінокислотний компонент - 18,5-35,3, органічний компонент - 10,3-48,4 і цеоліт - 16,3-59,7 за наступного співвідношення компонентів, мас. %: органо-мінеральний продукт - 0,7-30, останнє - рослинний корм [7]; - спосіб одержання кормової добавки для тварин, що включає змішування цеоліту і сірковмісного компоненту, який відрізняється тим, що використовують цеоліти, які містять мінерали клиноптилоліт, кремнезем і кальцит, при цьому цеоліт має наступний хімічний склад, мас. %: діоксид кремнію - 69-81, оксид алюмінію - 4-8, оксид калію - 1,5-2,5, оксид натрію - 0,61,5, оксид титану - 9-10, вода - 9-10, а як сірковмісний компонент - сірку елементарну гранульовану - відходи установок сіркоочистки нафтопродуктів і додатково смаковий елемент молоко сухе знежирене, яке змішують і подрібнюють до розміру частинок не більше 0,25 мм і беруть у співвідношенні, мас. %: цеоліт - 87-89, сірка елементарна гранульована - відходи установок сіркоочистки нафтопереробки - 10-11, молоко сухе знежирене - 1-2 [8]; - кормова мінеральна добавка і спосіб її одержання, який включає подрібнення природного цеоліту в аспірованій установці, сепарацію повітряного потоку у пневмокласифікаторі з виділенням фракції цеоліту і наступним змішуванням фракціонованого природного цеоліту з іншими фракціями, при цьому перед подрібненням природний цеоліт промивають водою, подрібнюють до розміру 30-70 мм, після чого здійснюють його термічну обробку при температурі 800-850 °C протягом 1,5-5,5 годин, подрібнюють термічно оброблений природний цеоліт до отримання фракції 0,3-2,0 мм, а сепарацію повітряного потоку ведуть з виділенням тонко дисперсного цеоліту фракції 0,005-0,2 мм [9]; 2 UA 88934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - спосіб виробництва кормової добавки на основі цеоліту і лінія для його здійснення, яка включає ділянку одержання сухого порошку метіотінату міді, ділянку підготовки передсуміші із цеоліту і ділянку приготування готової кормової добавки [10]. Ці способи розглядали як аналоги нашої корисної моделі. Недоліком аналогів є те, що вони мають у більшості випадків цеолітове борошно з одного родовища та однакового хімічного складу, доповнених різними добавками органо-мінеральної природи, що затруднює їх виробництво. В Україні виробництво цеолітового борошна освоєно на Затиснянському хімзаводі Хустського району Закарпатської області і полягає в тому, що природну мінеральну породу Сокирницького цеолітового родовища подрібнюють до фракції 3-5 см, сушать у сушильному барабані при 300-350 °C протягом 30-45 хв., подрібнену і висушену породу перемелюють у шарових млинах та піддають повітряній сепарації (класифікації), отримуючи цеолітове борошно фракції 0,01-0,10 мм, яке придатне для використання у тваринництві [5]. Цей спосіб ми приймаємо за прототип нашої корисної моделі. Недоліком прототипу - способу виробництва цеолітового борошна є те, що воно виробляється з цеолітовмісних природних родовищ одного Сокирницького родовища і має недостатньо збалансований хімічний склад. Задача нашої корисної моделі- розробити спосіб виробництва комбінованої комплексної цеолітової мінеральної кормової добавки для відгодівлі худоби з використанням нових, відкритих в Україні, родовищ цеолітовмісних мінералів. Ця задача вирішується змішуванням цеолітів відкритого нового, але ще недостатньо освоєного і вивченого Сторожинецького родовища Чернівецької області та цеолітовмісних базальтових туфів Берестовецького родовища Рівненської області у співвідношенні 1:1. Дані щодо вивчення хімічного складу цеолітів Сторожинецького родовища і можливість їх використання в годівлі сільськогосподарських тварин недостатні. У зв'язку з цим нами вивчено повний хімічний склад цеолітів Сторожинецького родовища, встановлено відсутність у них важких токсичних металів, шкідливих для здоров'я тварин, доведена можливість їх використання для підвищення продуктивності тварин, розроблені оптимальні способи подрібнення і помелу цеолітів для виробництва кормових добавок. Більш вивченими для використання в годівлі тварин є цеолітовмісні базальтові туфи Берестовецького родовища Рівненської області. Так, застосування борошна цеолітовмісних базальтових туфів Берестовецького родовища в годівлі лактуючих корів у західній біогеохімічній зоні в зимово-стійловий період на силосносінажних раціонах у 2 рази знизило клінічний прояв остеодистрофії, нормалізувало кальційфосфорне відношення, знизило концентрацію кетонових тіл у крові та підвищило молочну продуктивність на 14 %. Морфологічні показники крові піддослідних корів при цьому дещо покращились, але були на нижньому рівні фізіологічної норми, що говорить про те, що згодовування борошна цеолітовмісних туфів Берестовецького родовища не забезпечує повну нормалізацію обмінних процесів в їх організмі [11]. Встановлено, що використання кормової добавки з базальтових туфів Берестовецького родовища Рівненської області в подрібненому стані в суміші з концентрованими кормами молодняку великої рогатої худоби по 100 г на голову в день сприяло підвищенню середньодобових приростів до 923 г, що більше від контролю на 14,8 %, а затрати кормів на 1 кг приросту становили 7,6 к. од., що менше на 12,6 від контролю [12]. На основі борошна цеолітовмісних базальтових туфів Берестовецького родовища розроблені комплексні мінеральні препарати для профілактики йодної недостатності у молодняку великої рогатої худоби [13], аліментарної анемії у свиней [14], аліментарної анемії у великої рогатої худоби і овець [15], селенової недостатності у тварин [16]. Отже, в основу розробленого способу виробництва комплексної мінеральної цеолітової кормової добавки поставлено завдання на основі різних цеолітів та їх комбінацій розробити нову кормову мінеральну добавку для відгодівлі молодняку худоби на дефіцитних за макро- і мікроелементами в раціонах, завдяки чому поповнюється дефіцит макро- і мікроелементів в раціонах з посиленням його продуктивного використання в організмі молодняку жуйних з виведенням важких металів і отруйних речовин. Таким чином, як корисну модель нами розроблено спосіб виробництва комплексної цеолітової мінеральної кормової добавки, який відрізняється тим, що природну мінеральну породу Сторожинецького цеолітового родовища Чернівецької області та мінеральну породу базальтових туфів Берестовецького родовища Рівненської області змішують у співвідношенні 1:1, подрібнюють до фракції 3-5 см, сушать у сушильному барабані при 300-350 °C протягом 3045 хв, а висушену породу перемелюють у шарових млинах та піддають повітряній сепарації, 3 UA 88934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 одержуючи комплексну мінеральну кормову добавку з цеолітів і базальтових туфів у вигляді борошна з фракціями помелу 0,01-0,10 мм, придатну для використання у тваринництві. Джерела інформації: 1. Застосування мікроелементів при виробництві яловичини в зоні Західних областей України / Полфій Ф.Ю., Котляров Б.Д., Тичка Л.А. та ін. // Методичні рекомендації. - Львів, 1984. - 31 с. 2. Яхтельський Е.Г., Пшеничний Е.А. Цеоліти - цінна кормова мінеральна добавка. НТІ та пропоганди Укрінформагропрому. - К., 1990. 2 с. 3. Использование цеолитов в кормленими сельскохозяйственных животных и птицы / Н.И. Самсон. - К.: Облполиграфиздат, 1988. 6 с. 4. Методические рекомендации. Использование цеолитовой и алунитовой муки Затиссянского химического завода в кормлении сельскохозяйственных животных / Г.Т. Клиценко, В.М. Пясковский, А.Д. Биба [и др.] / Житомир: ООП ЖИТЦНТИ, 1989. - 27 с. 5. Биба А.Д. Цеолитовая мука Затиссянского химзавода для животноводства и кормопроизводства / А.Д. Биба, В.В. Гончарук, Ф.В. Пирус [и др.] / Сквира, 1990. - 13 с. 6. Патент № 4874723/15. Способ получения кормовой смеси, включающей цеолиты / В.Д. Дугидзе, Н.Ф. Квашали, З.Г. Лицваушадзе, Н.Г. Сихарулидзе, Н.Ш. Цхакая // Изобретение. 1993. - № 11. 7. Патент на изобретение № 2038799, Россия. Способ получения кормовой смеси / А.М. Зубец, В.М. Зохнюк, Л.В. Кроленко, Т.В. Кроленко; 1995 р. 8. Патент на изобретение № 2293472, Россия. Способ получения кормовой добавки для животных / И.Ф. Горлов, И.М. Осадченко, Д.А. Скачков, Е.Б. Радзиевский; 2006 р. 9. Патент на изобретение № 2374895, Россия. Кормовая минеральная добавка и способ ее получения / Р.В. Залилов, М.Б. Ребезов, Е.Г. Асташкина; 2008 р. 10. Патент на изобретение № 2484640, Россия. Способ производства кормовой добавки на основе цеолита и линия для его осуществления / А.А. Шевцов, Е.С. Шевцова, Е.А. Острикова, А.В. Дранников, А.К. Руш, Н.В. Шатунова; 2012 р. 11. Долецький С.П. Ефективність застосування борошна цеолітовмісних туфів для профілактики порушень мінерального обміну в корів у західній біогеохімічній зоні України / Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин. - Львів, 2012. - Вип. 13. - С. 66-68. 12. Деклараційний патент на винахід № 75020, Україна. Використання базальтових туфів Берестовецького родовища для підвищення продуктивності великої рогатої худоби / В.М. Полювий, А.І. Угріна, Л.О. Опольська, Ю.С. Фурманець; 15.02.2006, Бюл. № 2, 2006 р. 13. Патент на винахід № 39472, Україна. Комплексний мінеральний препарат для профілактики йодної недостатності у молодняка великої рогатої худоби / В.Л. Романюк, О.Б. Грицик, М.С. Мандигра; Інститут епізоотології НААН. - 15.06.2001, Бюл. № 5, 2001 р. 14. Деклараційний патент на винахід № 47125, Україна. Комплексний мінеральний препарат для профілактики аліментарної анемії у свиней / В.Л. Романюк, О.Б. Грицик, М.С. Мандигра; Інститут епізоотології НААН. - 17.06.2002, Бюл. № 6, 2002 р. 15. Деклараційний патент на винахід № 47126, Україна. Комплексний мінеральний препарат для профілактики аліментарної анемії у молодняка великої рогатої худоби і овець / В.Л. Романюк, О.Б. Грицик, М.С. Мандигра; Інститут епізоотології НААН. - 17.06.2002, Бюл. № 6, 2002 р. 16. Деклараційний патент на винахід № 54269, Україна. Комплексний мінеральний препарат для профілактики селенової недостатності (білом'язової хвороби) у тварин "Цеосел-В" / В.Л. Романюк, О.Б. Грицик; Інститут епізоотології НААН. - 17.02.2003. Бюл. № 2, 2013 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Спосіб виробництва комплексної цеолітової мінеральної кормової добавки, який відрізняється тим, що природну мінеральну породу Сторожинецького цеолітового родовища Чернівецької області та мінеральну породу базальтових туфів Берестовецького родовища Рівненської області змішують у співвідношенні 1:1, подрібнюють до фракції 3-5 см, сушать у сушильному барабані при 300-350 °С протягом 30-45 хв., а висушену породу перемелюють у шарових млинах та піддають повітряній сепарації, одержуючи комплексну мінеральну кормову добавку з цеолітів і базальтових туфів у вигляді борошна з фракціями помелу 0,01-0,10 мм, придатну для використання у тваринництві. 4 UA 88934 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5