состав для получения кормовой добавки и способ ее получения

Формула изобретения

1. Состав для получения кормовой добавки, включающий органические экскрементные отходы, углеродсодержащий влагопоглощающий материал и комплексную микроэлементную добавку, отличающийся тем, что в качестве комплексной микроэлементной добавки содержит физиологически приемлемые фосфонаты микроэлементов или их смесь с одной или более фосфоновыми кислотами при следующем весовом содержании компонентов смеси, мас.%:

Органические экскрементные отходы 55-65

Влагопоглощающий углеродсодержащий материал 20-25

Комплексная микроэлементная добавка 0,1-2,5

Вода Остальное

2. Состав для получения кормовой добавки по п.1, отличающийся тем, что содержит одну или более фосфоновые кислоты в количестве эквимолярном общему содержанию микроэлементов в составе.

3. Состав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что экскрементная составляющая, включающая экскременты птицы и/или крупного рогатого скота, оптимально, содержит 0,001-0,01 мас.% свежего экстремента.

4. Состав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что предпочтительно содержит оксиэтилиденбисфосфонаты марганца, железа, бора, меди, цинка, кобальта в количествах, доводящих содержание микроэлементов до нормы, требуемой для животных или птицы.

5. Состав по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве фосфоновой кислоты, предпочтительно, содержит оксиэтилиденбисфосфоновую кислоту.

6. Способ получения кормовой добавки смешением органических отходов с углеродсодержащим влагопоглощающим материалом и комплексной микроэлементной добавкой, загрузкой образовавшейся смеси в форментер, перемешиванием и продувкой ее кислородсодержащим газом при температуре 40-80С, последующим охлаждением и выгрузкой конечного продукта, отличающийся тем, что перемешивание исходной смеси в ферментере проводят со скоростью 800-1200 об/мин, а в качестве комплексной микроэлементной добавки, составляющей 0,1-2,5 мас.% от общего веса исходного состава, используют фосфонаты нормируемых микроэлементов или их смесь с одной или более фосфоновыми кислотами.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что после охлаждения и выгрузки из ферментера к образовавшейся кормовой субстанции, предпочтительно, добавляют комплексную витаминную смесь в количестве, составляющем 2-5 мас.% от общего веса сухого конечного продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству кормовых добавок для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известно, что в животноводстве и птицеводстве широко применяются различные многокомпонентные кормовые добавки. Основными компонентами этих добавок являются витамины, микроэлементы, продукты белкового распада, аминокислоты и различные наполнители /РСТ, заявка 94/24885, А 23 К 1/00, 1994, РФ, патент 2034502, А 23 К 1/16, 1995/. Количественный и качественный состав вводимых кормовых добавок зависит от вида птицы или животных, от их возраста, от направления продуктивности /Рекомендации по нормированию кормления сельскохозяйственной птицы. М., Колос, 1976/. Однако основным общим недостатком известных кормовых добавок является их низкая усвояемость животными и птицей, в частности необходимых организму микроэлементов из-за использования в составе исходных композиций микроэлементов в виде плохо усваиваемых неорганических солей, чаще всего сульфатов, например, сульфатов железа, марганца, цинка, меди /РФ, патент 2034502, А 23 К 1/16, 1995/. Для лучшей усвояемости микроэлементов в известном патенте /РФ, патент 2162287, А 23 К 1/16, 2001/ в кормовую добавку вводятся микроэлементы в форме цитратов, в частности цитратов железа, цинка, кобальта, марганца, меди в количестве, составляющем 0,75-0,95% от общего веса сухой кормовой добавки, содержащей также комплекс витаминов /А, Д, Е, витамины группы В/ и аминокислоты, в частности лизин и метионин, и белковые компоненты, в виде соевого шрота, рыбной муки и т.п. Существенной проблемой при производстве кормовой добавки является не только плохая усвояемость микроэлементных соединений, но и высокая стоимость производства этих добавок. Одно из направлений в производстве кормовых добавок заключается в использовании в качестве одного из компонентов исходного сырья для кормовых добавок природных органических отходов, в частности экскрементов животных и птицы, содержащих в своем составе микроэлементы, а также белковые соединения, перерабатываемые в процессе дальнейшей ферментации в природные аминокислоты. Переработка таких органических отходов не только экономически выгодна, но и позволяет решить экологическую проблему уменьшения загрязнения окружающей среды отходами животноводства и птицеводства. Известен ряд способов получения кормовых добавок из этих отходов с добавлением других необходимых компонентов. Например, известен способ получения корма для птиц и животных из птичьего помета, включающий его термическую переработку при 130-150^oС в присутствии фосфорной кислоты при рН 6,2-6,5 /СССР, А.С. 478829, С 05 F 3/00, 1975/. Однако данный метод экологически не приемлем из-за использования фосфорной кислоты, и, кроме того, он не эффективен из-за применения высокотемпературного процесса, приводящего к гибели содержащихся в помете полезных микроорганизмов. В другом известном, более экологически приемлемом способе получения кормовой добавки органические отходы смешивают с влагопоглощающим материалом и эту смесь обрабатывают СВЧ-лучами, после чего облученное сырье загружают в реактор и обрабатывают кислородсодержащим газом при 60-70^oС с последующей досушкой после выгрузки до влажности 20-25% /РФ, патент 2071458, С 05 F 9/00, 1997/. Основным недостатком данного метода является сложность его аппапатурного оформления и низкая питательная ценность получаемых кормовых добавок из-за уничтожения в процессе такого технологического процесса полезных мезофильных бактерий. Наиболее близким по технической сущности новому способу является известный способ биоконсервации органических отходов в кормовую добавку, включающий смешение исходной смеси, состоящей из органических отходов, торфа и комплексной микроэлементной добавки, загрузку ее в реактор, периодическую продувку кислородсодержащим газом в продольном и поперечном направлении в двa этапа: при 37-39^oС в течение 70-72 ч и при 75-85^oС в течение 46-48 ч и охлаждение целевого продукта до 18-28^oС и измельчением до гранулометрического состава от 0,1 до 20 мм. В качестве прототипа новому составу кормовой добавки выбран состав кормовой добавки, описанный в этом же выше цитированном известном изобретении, содержащий в качестве комплексной микроэлементной добавки водный раствор смеси, содержащей следующие компоненты, мас.%: железо сернокислое 3,40-4,60, марганец сернокислый 1,30-1,40, кобальт сернокислый 0,24-0,31, цинк сернокислый 2,70-3,40, медь сернокислая 0,70-0,90, калий йодистый 0,12-0,15, аммоний ванадиевокислый 0,05-0,15, калий двухромовокислый 0,13-0,16, аммоний молибденовокислый 0,05-0,15, магний сернокислый 5,00-7,00, галлий азотнокислый 0,04-0,06, натрий мышьяковистокислый 0,005-0,009, натрий селенистокислый 0,005-0,01, индий азотнокислый 0,03-0,04, калий бромистый 0,50-0,60, рубидий азотнокислый 0,05-0,09, натрий теллуровокислый 0,007-0,009, висмут азотнокислый 0,012-0,013, никель азотнокислый 0,015-0,023, цезий азотнокислый 0,031-0,047, олово хлористое 0,068-0,1000, борную кислоту 0,78-1,18 и остальное воду. Данная микроэлементная добавка смешивается в известном способе со смесью, содержащей 50-60 мас.% торфа и 40-50 мас. % навоза. Кормовая добавка по данному способу, полученная через 5 суток после биоконсервации, содержит 11,060-11,057% протеина, 2,020-2,170% жира, 7,060-7,062% золы и микроэлементы, мг/кг: 119-120 марганца, 2069-2096 железа, 0,040-0,042 кобальта, 4,919-4,920 меди, 36,600-36,609 цинка, 0,115-0,117 селена, 9,900 брома, 5,710-5,714 рубидия, 2,000-2,012 молибдена, 0,200 кадмия, 0,059 сурьмы, 0,155-0,156 иода (RU 2151133 С1, 20.06.2000).

Основной недостаток данного способа заключается в использовании плохо усвояемой сернокислотной формы микроэлементных компонентов, что приводит к нежелательной передозировке данных компонентов, вызывающей токсикозы у животных и птицы, особенно у молодняка. Для исключения этого недостатка и для повышения продуктивности и сохранности поголовья животных и птицы, снижения затрат корма и для улучшения экологических показателей в животноводстве и птицеводстве разработан новый состав для получения кормовой добавки и способ ее получения.

Новый состав для получения кормовой добавки представляет собой композицию, содержащую следующие основные компоненты, мас.%: экскременты животных и/или птицы - 55-65; влагопоглощающий углеродсодержащий материал - 25-45; микроэлементную фосфонатную добавку - 0,1-2,5 мас.%, включающую фосфонаты микроэлементов или их смесь с одной или более фосфоновыми кислотами. Предпочтительно, композиция содержит 0,001-0,01% свежего экскремента от веса экскрементной составляющей. В составе микроэлементной добавки композиция, предпочтительно, содержит смесь оксиэтилиденбисфосфонатов железа, меди, марганца, цинка, молибдена, кобальта, бора. В качестве фосфоновой кислоты композиция, предпочтительно, содержит оксиэтилиденбисфосфоновую кислоту. Физиологическая приемлемость данного комплексона подтверждена регистрацией в США его в качестве пищевой добавки для людей /1996, 125:219934/. Кроме того, известно, что фосфонатная группа, присутствующая в комплексоне и в комплексонатах микроэлементов, несет дополнительную лечебную и профилактическую функцию, предохраняя организм животных и птицы от нежелательного микробного воздействия, а также налаживает метаболизм их костной ткани, способствует кальцификации хрящей молодняка. В состав субстанции могут входить и другие физиологически приемлемые для животных фосфонатные соединения, например нитрилотриметилфосфоновая кислота и ее соли. Фосфонсодержащая кислота в состав исходной композиции входит в количестве, эквимолярном содержанию микроэлементов, что объясняется необходимостью связывания всех микроэлементов для их усвоения при кормлении. Количество микроэлементной добавки варьируется в исходном составе в интервале 0,1-2,5%, оптимально, 0,1-1,5% от общего веса смеси, что зависит от общей потребности животных и птицы в микроэлементах, от устойчивости конечного продукта при хранении и варьируется в зависимости от возраста, размера и вида животного или птицы. По такому же принципу подбирается количественный и качественный состав микроэлементной добавки для всех подкармливаемых животных и птицы, предпочтительно подбирается такая микроэлементная добавка, которая содержит оксиэтилиденбисфосфонаты магния, железа, цинка, кобальта, бора. Два других, широко применяемых компонента для получения кормовой добавки, а именно, экскременты животных и/или птицы и углеродсодержащий влагопоглощающий материал, например, торф, солома, опилки, используются в количествах, подобранных также экспериментально с учетом оптимального состава конечной кормовой добавки, необходимого соотношения в ней углерода и азота и ее оптимальной консистенции, пригодной для фасовки и хранения продукта. Экспериментально подтверждено, что, оптимально, кормить птицу кормовой добавкой, полученной из смеси, содержащей помет птицы, а сельскохозяйственных животных - кормовой добавкой, полученной из смеси, содержащей экскременты животных. Помет птицы, чаще всего куриный помет, и/или экскременты сельскохозяйственных животных, предпочтительно, коров, используются, в основном, в виде уже отстоявшихся органических отходов, но предпочтительно содержащих свежие экскременты, поскольку именно свежие экскременты содержат необходимые мезофильные и термофильные аэробные штаммы бактерий, которые спонтанно размножаются в присутствии комплексонатов, ферментируя экскременты уже при приготовлении исходной композиции, применяемой в дальнейшем на стадии ферментации. Свежие экскременты добавляются, предпочтительно, в количестве 0,001-0,01% от веса экскрементной составляющей. Способ получения кормовой добавки осуществляют смешением экскрементов животных и/или птицы с углеродсодержащим влагопоглощающим материалом и микроэлементной добавкой, взятой в количестве 0,1-2,5% от общего веса исходного состава и включающей фосфонаты микроэлементов, и/или их смесь с одной или более фосфоновыми кислотами, перемешиванием этой смеси со скоростью 800-1200 об/мин, последующим перенесением состава в ферментер и продуванием его кислородсодержащим газом при 40-80^oС, с последующим охлаждением и фасовкой конечного продукта. К конечному продукту - кормовой добавке после стадии ферментации, предпочтительно, добавляют комплексную витаминную добавку в оптимальном количестве 2-5% от общего веса кормовой добавки. Для предотвращения разложения витаминов добавление витаминной смеси проводится после стадии биоферментации. Новый способ отличается от известных ранее способов получения кормовой добавки составом исходного сырья, а также режимами осуществления процесса, в частности, скоростью перемешивания исходного состава в бункере-смесителе. Данная скорость обеспечивает получение однородной массы, что положительно влияет на эффективность дальнейшего процесса ферментации, а также на качество конечного продукта /отсутствие слеживаемости, лучшую сохранность/. Ниже изобретение иллюстрируется примером его осуществления.

В бункер-смеситель загружают смесь куриного помета и навоза КРС /крупного рогатого скота/, опилки и жидкую композицию, содержащую комплексонаты микроэлементов в рассчитанных количествах /куриного помета - 25 т, навоза - 40 т, опилок 35 т, микроэлементной добавки - 0,15 т/. После перемешивания состав загружается в ферментер, смесь насыщают кислородом. Температура в ферментере сначала устанавливается на уровне 40^oС, а затем повышается до 70-80^oС и поддерживается на этом уровне до получения конечного продукта. Готовую кормовую добавку выгружают транспортным погрузчиком и фасуют. В таблице приводятся данные о качестве получаемой кормовой добавки.