Линия по производству гуминосодержащего препарата

Журнал: «Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт», №2, 2017 18:02:00г.

631.363.5:636.084.42

Production line of humic drug

The use of substances of humic nature as a biologically active feed additives to feed in poultry and livestock has been considered in the article. The improved production line of the humiccontaining drug has been off ered. The results of comparative evaluation of methods of increasing the concentration of humic suspensions have been listed. It has been established that seed germination of the control group treated with the drug after separation decreased by 6 %, which in turn indicates a decline in effi ciency of the fi nished drug due to the impact of dynamic loads in the rotor of the separator. At the same time the seed germination of the control group treated with the drug after evaporation increased by 7 %, i.e. the dehydration of humic acid in the environment of a vacuum has a benefi cial eff ect on the characteristics of the drug, and method of concentration of humic gel in the vacuumevaporator set is the most appropriate.

A. Fominykh., Kurgan State Agricultural Academy named after T. S. Maltsev

D. Ovchinnikov., Kurgan State Agricultural Academy named after T. S. Maltsev

Keywords:production line of humic drug, feed additive, humic acid, increasing the concentration, vacuum-evaporation plant

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Гуматы — это группа естественных высокомолекулярных веществ, которые, благодаря особенностям строения и физико-химическим свойствам, характеризуются высокой физиологической активностью. Гуминовые кислоты и созданные на их основе препараты используются во многих областях: в технике, в медицине, косметологии и биотехнологии, нефтегазовой отрасли и экологии.

В последние годы достигнуты убедительные результаты в  использовании веществ гумусовой природы в  качестве биологически активных добавок к  кормам в  птицеводстве и животноводстве [4]. Гуминовые вещества оказывают существенное воздействие на основные звенья обмена веществ, что  обеспечивает прирост массы животных и  птицы, повышает сопротивляемость организма к  неблагоприятным условиям среды. Кроме того, за счет нормализации обмена веществ происходит лучшее усвоение кормов, что, в свою очередь, вызывает перераспределение уровня макрои микроэлементов в крови и печени животных, а также позволяет использовать менее ценные малоконцентрированные корма [2].

Наиболее эффективным способом применения различных гуминовых препаратов в животноводстве и птицеводстве является добавка их к комбикормам, в питьевую воду, премиксам или полисолям. Эффективно применение гуминовых препаратов и в составе минеральных подкормок [3].

Кормовые добавки на  основе гуминовых препаратов сертифицированы и применяются в разных странах. Опыты, проведенные в Свердловской области, по кормовой добавке с применением гумата натрия показали, что при кормлении бройлеров с 10-20-суточного возраста из  расчета 250 мг на 1 кг корма масса одной птицы увеличивается на 5-10 %, а сохранность — на 3-5 %. В Иркутской области испытания применения гуматов на бройлерах с первых суток их появления на свет показали, что средняя масса бройлера за 40 сут. увеличился на 10 %, а потери птиц снизились на 47 % [7].

При внесении гуматов в корм поросят за 60 сут. использования обеспечивался дополнительной прирост живой массы не менее чем на 2,5 кг.

Их  использование предупреждает и  излечивает желудочно-кишечные заболевания, укрепляет иммунитет, уменьшая падеж скота на 20-30 %. Использование кормовой добавки снижает стресс крупного рогатого скота, вызванный крупнопромышленным содержанием животных, укрепляет волосяной покров, увеличивает подвижность, аппетит, таким образом способствуя более быстрому и здоровому росту животных [5].

В НПЦ «Эврика» Государственного аграрного университета Северного Зауралья создан высокоффективный регулятор-адаптоген Росток. Росток — единственный препарат в России, который готовится из чистой гуминовой кислоты [1]. Для получения гуминового препарата Росток применяется запатентованная технология, включающая операции: измельчение торфа, извлечение гуминовой кислоты, очистку, отмывку и  созревание, отстаивание, центрифугирование, непосредственное приготовление препарата [8].

Существенным недостатком данной технологической схемы является энерго- и трудоемкость операции центрифугирования и предшествующая ей операция отстаивания. Применяемые медицинские осадительные центрифуги периодического действия ОС-6МЦ имеют низкую производительность и  требуют ручной выгрузки осадка.

Кроме того, поскольку содержание сухого остатка в суспензии очень мало и находится в пределах 0,6-1,5 %, перед загрузкой в центрифуги она проходит стадию осаждения в течение 5-6 сут., тем самым увеличивая время производственного цикла и снижая производительность линии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на  кафедре механизации технологических процессов Курганской ГСХА им. Т. С. Мальцева, они были направлены на решение задачи по повышению концентрации гуминового геля на заключительной стадии технологического процесса.

Для повышения концентрации гуминового геля с  учетом его физикомеханических свойств была изучена возможность применения способа разделения жидких неоднородных смесей в  поле центробежных сил на сепараторах и способ выпаривания с частичным испарением растворителя при кипении в вакууме. Полученные после выпаривания и сепарирования образцы были направлены в НПЦ «Эврика» для  анализа влияния способа повышения концентрации препарата на его качественные показатели.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результатом НИР кафедры механизации технологических процессов является новая технология производства гуминосодержащего препарата (рис.) [6]. Линия содержит последовательно соединенные между собой измельчитель 1, термоизолированную емкость 2 с щелочью для извлечения гуминовой кислоты, центрифугу 3, емкость для промывки гуминовой суспензии 4, емкость для созревания суспензии 5, вакуум-выпарную установку 6, емкость для приготовления препарата 7. Вакуум-выпарная установка 6 имеет нагревательную камеру 8, герметичный приемник 13 для загрузки исходного раствора, датчик уровня 10, вакуумметр 11, трубку для отвода пара 12. Нагрев суспензии осуществляется за счет водяной рубашки 9 нагревательной камеры. В верхней части камеры расположен вентиль 15, обеспечивающий подачу горячей воды в водяную рубашку. В нижней части нагревательной камеры расположен вентиль 16, обеспечивающий отвод охлажденной воды и вентиль 14, обеспечивающий слив препарата в емкость 7.

Технологический процесс осуществляется следующим образом. Торф в сухом виде поступает на измельчитель 1, где он измельчается до гранулообразного состояния, размером частиц 1-2 мм. Затем измельченное сырье загружается в  термоизолированную емкость 2 с щелочью (раствором углекислого натрия) для извлечения гуминовой кислоты. В течение 2 ч торф взаимодействует с раствором, после чего массу перегружают в центрифугу 3, где суспензию очищают от сырьевого шлама. Очищенную суспензию помещают в промывочную емкость 4, где ее промывают от содержания химических реагентов при помощи воды. После промывки гуминовую суспензию сливают в емкость 5, разбавляют водой, добавляют необходимые вещества и оставляют на 10 сут. для созревания. Далее продукт через герметичный приемник 13 помещают в нагревательную камеру вакуум-выпарной установки 6, где при температуре до 60 °С происходит удаление излишней влаги.

После этапа концентрации гуминовую суспензию помещают в емкость 7 для приготовления препарата, в которой она разбавляется дистиллированной водой до требуемой концентрации и тщательно перемешивается.

Результаты исследований влияния способа повышения концентрации препарата на всхожесть и силу прорастания семян приведены в таблице.

Из  таблицы видно, что  всхожесть семян контрольной группы, обработанных препаратом после сепарирования, уменьшилась на 6 %, что в свою очередь свидетельствует о снижении эффективности готового препарата вследствие воздействия динамических нагрузок в роторе сепаратора. В то же время всхожесть семян контрольной группы, обработанных препаратом по- сле выпаривания, возросла на 7 %, т. е. обезвоживание гуминовой кислоты в среде вакуума благотворно сказывается на характеристиках препарата, а  способ концентрации гуминового геля в вакуум-выпарной установке является наиболее приемлемым.

ВЫВОД

Использование предлагаемой технологии позволит уменьшить затраты ручного труда и повысить производительность линии за счет усовершенствованной технологии концентрации гуминового геля.