Возможность использования переработанной древесины в корм сельскохозяйственным животным была засвидетельствована более 20 лет назад П. П. Шорыгиным, который указывал, что для этого необходимо применять повышенные в 2—2,5 раза по сравнению с требуемыми для соломы дозы щелочи. Ф. Сааринен (1959) отмечал высокие коэффициенты переваримости обработанных щелочами древесных материалов. Уилсон и Пигдал (1964) сообщили, что при обработке тополевых опилок каустиком в дозе 7—10 кг на 1 ц сухого вещества достигнута переваримость органических веществ на 65—78%.
Тщательные исследования щелочной обработки одревесневшего сырья были проведены В. Д. Елпатьевским с сотрудниками в течение 1958—1966 гг. В результате оказалось, что при скармливании животным обработанных щелочами опилок и древесных хлопьев привесы и удои повышались.
Полученные из древесного сырья углеводистые концентраты (себестоимость кормовой единицы — 1—4 коп.) по энергетической ценности соответствуют отрубям, посредственным жмыхам, среднему овсу (себестоимость кормовой единицы равна 5—8 коп.), если не считать зеленой массы естественных, а также сеяных многолетних трав.
Обработка хвойных пород требует почти таких же доз щелочи, что и обработка мягколиственных пород. Смолистые примеси в них разрушаются под воздействием щелочи, а эфирные масла улетучиваются после высушивания обработанных опилок.
Как отмечают исследователи, механическая обработка древесины дает весьма низкие показатели питательной ценности, а при химической обработке кормовые продукты из древесного материала (кормовая патока, кормовые дрожжи, кормовая целлюлоза) оказываются дорогими и не могут конкурировать с обычными кормами растительного происхождения. Поэтому поиск новых способов обработки древесных материалов для получения кормов является весьма актуальной задачей.
Для выявления возможности использования древесных отходов в качестве корма были проведены лабораторные исследования. Древесные «мягкие отходы», обработанные 5%-ной щелочью (5% к сухому весу сырья), исследовали через 12 ч, а также через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 суток. Сразу после обработки масса имела сильную щелочность, которая медленно уменьшалась в течение 3 суток. На четвертые сутки произошел перелом: значительная часть щелочи прореагировала и мягкие древесные отходы приобрели довольно мягкое волокнистое строение. Наиболее выраженные изменения наблюдались на 10-е сутки. После хранения в течение 2—3 месяцев щелочи в обработанных мягких древесных отходах не осталось, они не плесневели и были рассыпчаты. Переваримость органического вещества in vitro натуральных и обработанных «мягких древесных отходов» определяли по методу А. Р. Жукова (I960).
При определении оптимальной концентрации щелочи эти отходы обрабатывали 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10%-ной щелочью на сухой вес, спустя 3 суток определяли растворимость органического вещества в хлорофенольном растворе, обладающем способностью растворять органическое вещество корма в такой степени, в какой оно переваривается крупным рогатым скотом.
Натуральные древесные мягкие отходы осины имеют переваримость 25%. При увеличении дозы щелочи на 1% растворимость повышалась на 2%, при обработке 10%-ной щелочью она составила 42%, но осталось сравнительно много щелочи (0,23—0,25% к сухому веществу). Оптимальная доза для разрушения структуры древесины 7—8% щелочи на сухой вес сырья. При такой дозе коэффициент растворимости, по А. Р. Жукову, равнялся 38—39%.
При использовании для расщепления древесины негашеной извести одновременно с едким натрием (50% едкого натрия и 50% негашеной извести) переваримость снижается на 0,5—0,7%.
При взаимодействии щелочи с древесиной наблюдается незначительное уменьшение содержания лигнина и некоторое увеличение содержания целлюлозы и золы, происходит частичное омыление жира и разрушение белковых веществ. По органолептическим пробам древесина теряет грубое волокнистое строение и при разжевывании имеет ощущение мягкой массы. При щелочной обработке древесины происходят такие же процессы, как и при расщеплении соломы, только для разрушения структуры древесины требуется щелочи в 2—2,5 раза больше, чем при обработке соломы.
Д. В. Елпатьевский и А. М. Ломакин (1966) при получении углеводистого корма из мягких древесных отходов хвойных пород для обеспечения более полного и быстрого взаимодействия щелочи с отходами использовали котел Лаабса. Процесс влияния щелочи на отходы в нем ускорился за счет повышения температуры при обработке, а эфирные масла удалялись с помощью высушивания при отсасывании испаряющейся влаги. Авторы установили, что для еловых мягких древесных отходов оптимальной концентрацией щелочи может быть 6 кг на 100 кг сухой массы, для сосновых отходов — 8—9 кг.
Котел Лаабса представляет собой металлическую цистерну емкостью 4,6 м3 с герметически закрывающимися погрузочным и разгрузочным люками. Стенки котла двойные, снаружи котел покрыт термоизолирующим материалом. Для нагрева котла в паровую рубашку (пространство между стенками) подается пар под давлением до 6 атм, благодаря чему температуру внутри котла можно поднять до 135° С. Внутри котла по горизонтальной оси установлена лопастная мешалка, приводимая в движение электромотором. Влажный воздух из котла отсасывается вакуум-насосом, при включении которого в котле происходит разрежение воздуха до 350—355 мм ртутного столба и снижение температуры до 85° С.
Мягкие древесные отходы загружаются в люк котла и заливаются раствором щелочи. Для полного пропитывания включается мешалка и отходы тщательно смешиваются с раствором. Затем в паровую рубашку подается пар под давлением 3 атм. Температура внутри котла поднимается до 135° С. Под действием щелочи лигнин частично окисляется и нарушается его связь с целлюлозой, целлюлоза набухает, становится легче, теряет прочность, расщепляется. Через 1 ч после начала обработки включается вакуум-насос, воздух отсасывается, масса высушивается. Мешалка остается включенной как во время термической обработки, так и во время высушивания. Обрабатываемый материал высыхает до влажности 10% примерно за 1 ч. Высушенную массу выгружают в вагонетки, охлаждают и складывают в мешки. Обработавшее таким способом мягкие древесные отходы хвойных пород теряют свою волокнистую структуру, становятся мягкими и хрупкими, что благоприятно влияет на повышение их перевариваемости животными. Весь процесс обработки отходов в котле Лаабса продолжается 2,5 ч, загрузка и смешивание с раствором — 20 мин, обработка и высушивание— 4 ч, разгрузка 10 мин.
По данным Д. В. Елпатьевского и А. М. Ломакина (1966), себестоимость 1 т обработанных таким образом мягких древесных отходов равна 25 р. 45 к. При этом стоимость химикатов составляет 32,7% себестоимости, а стоимость технологического процесса (без прочих и накладных расходов) 43%. Если питательность 1 т обработанных таким способом отходов принять за 640 кормовых единиц, то стоимость 1 кормовой единицы в таком корме будет 3,8 коп., тогда как в зерновых концентрированных кормах стоимость ее равна 6—8 коп. и лишь в очень немногих кормах (например, в траве) стоимость ее ниже 3 коп.
В колхозе «Память Ильича» Гатчинского района Ленинградской области в 1964—1965 гг. был поставлен научно-хозяйственный опыт по исследованию поедаемости химически обработанных мягких древесных отходов и определение их питательной ценности (Д. В. Елпатьевский и А. М. Ломакин, 1966). По принципу аналогов из 21 телки 8—10-месячного возраста были сформированы две группы. В первую, опытную, включили 11 телок средним живым весом к началу учетного периода 159 кг, а в контрольную — 10 телок, каждая живым весом 161 кг. Опыт состоял из двух периодов. Первый, предварительный, период продолжался 10 дней, второй — учетный — 30 дней. В предварительный период животные обеих групп получали общий рацион, который состоял (в сутки на голову) из 2 кг соломы тимофеечной (после обмолота семенников) и 4 кг соломы ячменной (яровой). В учетный период основной рацион, общий для обеих групп, состоял из сена тимофеечного (3 кг), соломы яровой (1 кг) и комбикорма (1 кг в сутки на голову). Телки опытной группы в учетный период в дополнение к основному рациону получали по 1 кг сухих, обработанных в котле Лаабса мягких древесных отходов.
В период опыта проводили ежедневный учет потребления кормов, наблюдения за состоянием здоровья и ежедекадные взвешивания животных. По этим показателям определяли результаты опытов.
Мягкие древесные отходы после обработки скармливали животным вместе с комбикормом. Клинических признаков заболевания животных за время опыта не было обнаружено. За 30 дней в опытной группе было скормлено 330 кг мягких древесных отходов. Результаты опыта в среднем таковы: для опытной группы валовый привес составил 178 кг, а среднесуточный — 539 г, разница по сравнению с контролем составила 191 г, или 54,8%; средний живой вес одной головы на конец опыта составил 167,8 кг, для контрольной группы валовый привес — 104,5 кг, среднесуточный — 348 г, а средний живой вес одной головы составил 166,7 кг.
Содержание кормовых единиц в суточном рационе для опытной группы 2,5, для контрольной — 2,56; 1 кг сухих, обработанных щелочью мягких древесных отходов содержал 0,64 кормовой единицы (Д. В. Елпатьевский, 1966).
Древесные хлопья — это ветви мягколиственных пород толщиной до 1,5 см, раздробленные до размеров отдельных частиц, не превышающих 3 мм. Содержание кормовых единиц в них такое же, как в ржаной соломе. Калорийность сухого вещества близка к калорийности концентратов и составляет 4200—4500 ккал. При обработке древесных хлопьев раствором щелочей происходит разрушение волокнистой структуры целлюлозы, превращение ее в аморфную форму, по питательности равную крахмалу. При этом нерастворимый лигнин переходит в более растворимый, лучше усваивается, поэтому содержание кормовых единиц в сухом веществе возрастает.
Г. П. Тихомиров (1971) в колхозе «Память Ильича» Гатчинского района проводил опыт по определению переваримости химически обработанных древесных хлопьев. Опыт протекал в период с 18 января по 26 февраля 1965 г. Для опыта были отобраны три телочки живым весом 146, 141 и 147 кг. С ними проводили два опыта: первый — по определению переваримости основного рациона, второй — по определению переваримости химически обработанных древесных хлопьев. Каждый опыт состоял из двух периодов: подготовительного и учетного. Продолжительность подготовительного периода 12 дней, учетного — 8 дней в каждом опыте. Для раздачи корма, сбора кала и мочи в учетный период было установлено круглосуточное дежурство.
Все телки получали по 4 кг посевного, смешанного сена каждая, по 1 кг комбикорма и химически обработанные древесные хлопья: телки первого опыта по 0,5 кг, телки второго опыта по 3 кг. В начале и в конце подготовительного и учетного периодов каждого опыта животных взвешивали. Кал собирали, взвешивали и брали среднюю пробу на анализ согласно общепринятым методикам, кроме того, ежедневно взвешивали остатки корма. По разности между съеденными в корме и выделенными с калом питательными веществами определяли количество переваренных питательных веществ, а по ним определяли коэффициент переваримости питательных веществ основного рациона в первом опыте и химически обработанных древесных хлопьев во втором. По данным Г. П. Тихомирова (1971), переваримость питательных веществ основного рациона в первом опыте в среднем такова (%): сухое вещество 58,37; органическое вещество 59,25; сырой протеин 65,3; сырой жир 56; сырая клетчатка 58,27 и БЭФ 59,1; во втором опыте переваримость химически обработанных древесных хлопьев в среднем: сухое вещество 71,8; органическое вещество 73,99; сырой протеин 57,59; сырой жир 54,18; сырая клетчатка 72,29 и БЭФ 76,86. Опыт показал, что химическая обработка древесных хлопьев в несколько раз увеличивает переваримость питательных веществ и делает ее близкой к переваримости концентратов. Питательность 100 кг сухого вещества химически обработанных древесных хлопьев равна 86 кормовым единицам. На основании проведенных опытов Г. П. Тихомиров (1971) делает вывод о том, что химическая обработка, повышая переваримость и питательность древесных хлопьев, превращает их в высокопитательный углеводный концентрат.
В ветках содержится до 90% одревесневших клеток, стенки которых состоят их трех слоев: а) внутреннего — из целлюлозы и пентозанов; б) вторичного — из целлюлозы и лигнина; в) наружного — из лигнина и пектиновых веществ. Для того, чтобы повысить переваримость древесных хлопьев, надо расщепить волокнистую структуру целлюлозы и перевести лигнин в растворимые формы. Этого можно достигнуть путем обработки древесных хлопьев раствором щелочи. Под действием щелочи волокнистые пучки целлюлозы мацерируются и целлюлоза переходит в аморфную форму; нарушается связь лигнина с целлюлозой, лигнин переходит в растворимые формы. Щелочь, вступая во взаимодействие с лигнином и целлюлозой, в значительной степени нейтрализуется, и pH обработанных хлопьев через 10 дней после обработки становится не больше 7,5.
Обработка щелочью повышает переваримость древесных хлопьев: 9% щелочи повышает переваримость до 37%, 11% — до 47% (Г. П. Тихомиров, 1966).
В колхозе «Память Ильича» Гатчинского производственного управления 30 января 1964 г. был поставлен опыт по определению питательности древесных хлопьев, обработанных щелочью (Г. П. Тихомиров, 1966). Древесные хлопья (600 кг) обрабатывали из расчета на 1 ц хлопьев 2,5 кг каустика и 2,5 кг извести, что в переводе на сухое вещество составило 10 кг щелочи на 1 ц. Через 8 дней после обработки древесные хлопья начали скармливать подопытным животным. Для опыта взяли две группы телок черно-пестрой породы в возрасте 14—16 месяцев. Первая группа — опытная, 8 голов, средний вес 1 головы 244 кг; вторая группа — контрольная, 10 голов, средний вес 1 головы 269 кг. Ежедневно учитывали по весу раздаваемый животным корм и его остатки. В рацион опытных и контрольных животных входили одни и те же корма, за исключением натуральных и химически обработанных древесных хлопьев. Опытная группа получала химически обработанные древесные хлопья, а контрольная — необработанные хлопья. Контрольная группа получала больше на 1 кг сена и на 40 г концентратов в сутки на голову. Проведенный в течение 2 недель опыт показал, что среднесуточный привес на одну голову составил у телок опытной группы 366 г, а у телок контрольной группы — 221 г.
В колхозе «Память Ильича» в период с 26 февраля по 10 апреля 1965 г. был проведен еще один интересный научно-производственный опыт (Г. П. Тихомиров, 1971) по скармливанию древесных хлопьев, обработанных 10%-ной щелочью. Во время опыта наблюдали за двумя группами животных. Первая — опытная группа — из 97 голов молодняка крупного рогатого скота, вторая — контрольная — из 21. Животные контрольной и опытной групп были одинакового возраста и получали равное количество кормов основного рациона. Опытные животные в дополнение к основному рациону получали по 3 кг химически обработанных древесных хлопьев в сутки на 1 голову.
Во время проведения опыта на одну голову в сутки приходилось следующее количество корма (кг): в опытной группе — сена 3,82, соломы пшеничной, озимой 0,57; комбикорма 0,92 и химически обработанных древесных хлопьев 2,8; в контрольной группе — сена 3,83; соломы пшеничной озимой 0,65; комбикорма 0,92, химически обработанных древесных хлопьев не давали.
Средний вес одной головы в начале опыта в опытной группе составил 153 кг, в контрольной — 147 кг, среднесуточный привес в опытной группе 403 г и в контрольной — 264 г. Средний вес 1 головы в конце опыта в опытной группе составил 183 кг, в контрольной — 166 кг.
М. А. Бубенчиков (1970) в 1962—1972 гг. под руководством Р. И. Томчука провел серию опытов по изучению и использованию мягких древесных отходов в животноводстве. На некоторых из них мы кратко остановимся.
С целью получения качественного и сравнительно дешевого углеводистого корма изучали влияние ряда факторов на изменение количественного содержания питательных веществ древесины в процессе химической обработки ее натриевой щелочью и разрабатывался режим щелочной обработки мягких древесных отходов.
В первой серии опытов изучали влияние размера частиц сырья. С этой целью брали опилки трех фракций: первая фракция имела размер частиц до 1 мм, вторая — от 1,1 до 3 и третья — от 3,1 до 5 мм. Взятые пробы обрабатывали раствором едкого натра 4%-ной концентрации при гидромодуле 1,75 и pH раствора 13—14. Пропитка длилась 24 ч при комнатной температуре 19—21° С и нормальном атмосферном давлении, затем шла промывка водой при температуре 18—20° С; смывался щелок темно-бурого цвета и снижалась щелочность до pH 7—8.
Результаты исследований показали, что размеры частиц в указанных пределах (до 5 мм) не оказывают существенного влияния на степень изменения групп питательных веществ в принятых условиях обработки.
Во второй серии опытов изучали влияние концентрации раствора щелочи на опилки таких же размеров частиц от 1,1 до 3 мм и от 3,1 до 5 мм. Растворы щелочи имели концентрацию 2,4, 5,6%.
Гидромодуль обработки во всех опытах этой серии был одинаковым и равнялся 1,75. Пропитка длилась 24 ч, а затем проводилась промывка водой до слабощелочной реакции (pH 7—8). Установлено, что с увеличением концентрации щелочи быстрее разлагаются эфирорастворимые и протеиновые вещества. Так, при пропитке проб с размерами частиц 1,1—3 мм 4%-ной щелочью содержание смол и жиров уменьшается в 6,5 раза по сравнению с необработанной древесиной, а при обработке проб с размерами частиц 3,1—5 мм — в 5,5 раза. С увеличением концентрации щелочи (более 4%) количественное содержание их изменяется в меньшей степени. Коэффициент относительного лигнифицирования клетчатки уменьшается на 5—10%.
В третьей серии опытов испытывали влияние продолжительности пропитки. Пробы пропитывали 4%-ным раствором едкого натрия при том же гидромодуле (1,75) в течение 6, 12, 24, 48, 72, 96, 120 ч, затем опилки промывали водой до pH 7—8.
Установлено, что наиболее интенсивно процесс разложения эфирорастворимых и азотистых веществ идет в первые 24 ч. Коэффициент относительного лигнифицирования клетчатки при увеличении времени пропитки свыше 24 ч не уменьшается, а увеличение продолжительности пропитки свыше 48 ч не приводит к заметным изменениям в составе твердого остатка.
В четвертой серии опытов выясняли влияние общего гидромодуля. Все пробы опилок обрабатывали в идентичных условиях 4%-ным раствором щелочи в течение 24 ч при различном гидромодуле: 1,75; 2,63; 3,51; 4,38; 5,26. Увеличение гидромодуля с 1,75 до 3,5 ускоряет разложение эфирорастворимых («сырой» жир) и протеиновых веществ, при этом уменьшается выход твердого остатка. Увеличение гидромодуля более 3,5 значительных изменений в составе древесины не вызывает.
Следующая серия опытов предусматривала изучение набухания опилок. За показатель, характеризующий отношение исследуемого материала к воде, нами была принята степень весового набухания, которая определялась отношением веса материала в набухшем состоянии к весу в абсолютно сухом состоянии после набухания, выраженном в процентах:
N = (Qн : Qс) ∙ 100%,
где N — весовое набухание, %; Qн — вес набухшего материала, г; Qс — вес абсолютно сухого материала после набухания, г.
Для проведения опытов был сконструирован и изготовлен специальный прибор. Для опытов брали фракции мягких отходов до и после обработки 4%-ной щелочью при гидромодуле 1,75.
Степень весового набухания исходных мягких отходов в воде и в щелочи определяли через 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48, 96 и 120 ч.
По результатам опытов выведены корреляционные зависимости (уравнения связи) между продолжительностью набухания и весовым набуханием отходов кедра корейского из исходной древесины и твердого остатка. Эта зависимость выражается следующим уравнением связи:
Y = axb + c,
где y — весовое набухание, %; x — время набухания, ч.
Для твердого остатка с размером частиц 1,1—3 мм a = 208, b = 0,0686, c = 194; для исходных отходов — соответственно a = 124, b = 0,1607, c = 185.
Установлено, что характер изменения весового набухания древесины в воде не связан с происходящими изменениями в древесине, не зависит от размеров частиц мягких отходов (до 5 мм) и обусловлен лишь диффузионным проникновением раствора жидкости в древесину. Мягкие отходы, предварительно обработанные щелочью (твердый остаток), значительно быстрее набухают в воде по сравнению с необработанными, но характер набухания аналогичен. Увеличение степени весового набухания обработанных мягких отходов по сравнению с набуханием необработанной древесины может быть объяснено образованием микрокапилляров (микротрещин) в процессе разрушения связей лигнино-углеводного комплекса и появлением в древесине остаточной линейной деформации — увеличения линейных размеров.
Зависимость весового набухания твердого остатка кедра корейского от концентрации щелочи определяется уравнением связи
Y = axb,
где y — весовое набухание, %; x — концентрация щелочи, %; a — 401,8 и b = 0,0581 для фракции с размерами частиц 1,1—3 мм.
Установлена зависимость весового набухания твердого остатка от величины гидромодуля.
С увеличением концентрации раствора щелочи и гидромодуля весовое набухание мягких отходов увеличивается в большей степени, чем уменьшение выхода твердого остатка.
В результате проведенных исследований были определены оптимальные условия режима обработки мягких древесных отходов кедра для разработки способа получения углеводистого кормового продукта.
М. А. Бубенчиков (1970) в Краснореченском совхозе (Хабаровский край) проводил опыты по скармливанию молодняку крупного рогатого скота в возрасте от 8 до 13 месяцев обработанных щелочью мягких отходов.
Целью опытов было определение отношения животных к скармливаемому продукту из древесины; определение размера разовой дачи нового продукта; наблюдение за физиологическим состоянием животных; влияние скармливаемого продукта на привес. Опыт проводили в течение 37 дней, он был разбит на три периода с целью проверки значения влажности скармливаемых «мягких» отходов.
Животные были разбиты на две группы по 9 телочек каждая. Первая группа — опытная, вторая — контрольная. Животные в обеих группах были подобраны по методу аналогов: средний возраст животных в опытной группе составил 10,9 месяца, в контрольной — 11 месяцев.
В первый период в опытной группе, кроме основного рациона, скармливали животным обработанные щелочью мягкие отходы влажностью 70—75%. Количество поедаемых мягких отходов в этот период в утренней даче кормов составляло 27—29% по сухому веществу.
Во втором периоде скармливали отходы с меньшей влажностью (32—34%), что повысило содержание сухого вещества в утренней даче кормов до 52—54%.
В третьем периоде изучали возможность скармливания мягких отходов с высоким содержанием сухого вещества, которые смачивали перед скармливанием до влажности 32—34%. После засыпки в кормушку за 1 ч до кормления отходы смачивали водой до влажности 60—65%. Количество мягких отходов составляло от 52—54 до 60—61% по сухому веществу утренней дачи корма.
Проведенные опыты подтвердили, что продукт холоднощелочной обработки мягких отходов кедра корейского, даваемый молодняку крупного рогатого скота в качестве корма углеводистого типа в количестве 50—60% кормов основного рациона, может частично заменить основной корм. Привес в опытной группе был почти в 1,6 раза больше, чем в контрольной за тот же период.
Нами совместно с М. А. Бубенчиковым был разработан способ получения углеводистого корма из мягких древесных отходов, древесных хлопьев, измельченной древесной массы, получаемой при рубках ухода за молодняками.
Мягкие древесные отходы, хлопья, измельченная древесная масса от рубок ухода могут состоять не только из лиственных, но и из хвойных пород. Поэтому в процессе обработки необходимо предусмотреть удаление смолистых веществ, которые раньше других компонентов начинают реагировать со щелочью, превращаясь в натриевые соли, растворимые в воде.
Способ холодно-щелочной обработки древесных отходов включает:
а) пропитку отходов с размерами частиц до 5 мм 4%-ным раствором щелочи при температуре 18—20° С и гидромодуле 2,5—3 в течение 15—20 мин с последующей выдержкой в течение 48—72 ч для более полного взаимодействия раствора щелочи с опилками; расход щелочи (каустической соды) должен составлять 7—9 кг в пересчете на обработку 100 кг абсолютно сухих отходов или на 250—270 кг отходов с влажностью 60—65%;
б) промывку обработанных отходов водой с целью удаления натриевых солей смоляных и жирных кислот и снижения pH до 7—8; расход воды на промывку должен составить 200—250% сухого веса взятых для обработки мягких отходов, или 90—100 л воды на 100 кг исходных отходов при влажности 60—65%;
в) сушку готового продукта до влажности 12—15%.
Обработка отходов в производственных условиях может быть организована как по непрерывному потоку (предлагаемая схема), так и по упрощенному, периодическому процессу. Непрерывный процесс необходимо предусматривать при строительстве специальных цехов древесного корма.
Предлагаемая нами технологическая схема предусматривает производство кормового продукта из мягких древесных отходов, древесных хлопьев и измельченной древесной массы, заготовляемой при рубках ухода за молодняками по непрерывному процессу на территории деревообрабатывающего предприятия, леспромхоза или лесхоза.
Цех производства древесного корма должен размещаться в непосредственной близости от сырья, т. е. обычно на промплощадках предприятий, дающих это сырье, и должен включать следующие участки: подготовительный, пропиточный, сушильный, склад готовой продукции.
На подготовительный участок сырье подается из лесопильного цеха пневматическим или другим видом транспорта. Здесь производится просеивание его на ситах с делением на две фракции: первая — с размерами частиц до 5 мм и вторая — крупные частицы, более 5 мм, которые должны идти на повторное дробление. Здесь же отделяются инородные предметы и примеси.
На пропиточном участке проводится подготовка раствора щелочи, пропитка сырья, которое выдерживается затем в течение 72 ч, и промывка полученного в результате обработки продукта.
Сырье поступает в бункер со шнековым транспортером, которым оно подается в сортировочное устройство. Отсюда материал с частицами до 5 мм при помощи горизонтального транспортера шнекового типа продвигается к смесителю и загружается в него через воронку. Более крупные частицы и возможные кусковые отходы из сортировочного устройства поступают на молотковую дробилку, откуда, измельченные, подаются вновь в загрузочную воронку сортировочного устройства.
Пропитку сырья раствором щелочи нужно проводить в течение 15—20 мин в горизонтальном одновальном смесителе шнекового типа. На горизонтальном валу смесителя установлены поочередно перемешивающие (прямые) и транспортирующие изогнутые по винтовой линии лопатки. Продвигаясь вдоль оси вала, частицы хорошо перемешиваются с раствором щелочи, излишек которого стекает в низ смесителя. В передней части смесителя пропитанные частицы поступают на вертикальный шнековый транспортер и из него на горизонтальный шнековый транспортер, который выгружает пропитанное щелочью сырье в ящики-контейнеры, где оно уплотняется и выдерживается в течение 72 ч. С этой целью наполненные контейнеры отвозят автопогрузчиком в отделение выдержки и устанавливаются в штабеля.
Из отделения выдержки ящики-контейнеры подаются автопогрузчиком на стол промывочной ванны, куда высыпается обработанный продукт. Промывочная ванна емкостью не менее 2,5 м3, по ее дну проходит шнековый транспортер такого же типа, как у смесителя. Он выносит промытый продукт из ванны на наклонный шнековый транспортер, с которого излишки воды стекают в ванну, а продукт поступает в сушильное отделение. Опорожненные контейнеры тельфером подаются вновь под загрузку.
Сушильный участок должен пропускать ежечасно не менее 3 т продукта, снижая его влажность с 72—75% (после промывки в воде) до 12—15%. Из сушилки готовая продукция поступает через дозирующее разгрузочное устройство к вентилятору и через циклон в бункер готовой продукции, из которого засыпается в бумажные мешки, поступающие затем на мешкозашивочную машину типа Е-33. Мешки с готовым продуктом по ленточному транспортеру поступают для хранения на склад, откуда отгружаются потребителям.
Подготовка раствора щелочи 4%-ной концентрации должна производиться из расчета расхода 100 л раствора на каждые 100 кг абсолютно сухого сырья, идущего в обработку. Для подготовки раствора щелочи в количестве 800 л в смену потребуется специальный бак-содорастворитель и баки для раствора необходимой концентрации.
Весь технологический процесс цеха обслуживают 10 человек в смену. При работе в три смены с выпуском 7500 т готовой продукции в год потребуется 30 рабочих.
Описанную технологическую схему можно использовать и при переработке на углеводистые корма лесосечных остатков.
Качество полученного описанным методом углеводистого корма из древесных отходов было проверено на животных в Краснореченском совхозе Хабаровского края. Проведенные опыты подтвердили возможность скармливания продукта из отходов кедра корейского после холодно-щелочной обработки молодняку крупного рогатого скота в количестве 50—60% кормов основного рациона. Привес в опытной группе был почти в 1,6 раза больше, чем за тот же период в контрольной, получавшей обычный рацион.
Как отмечалось выше, изготовление кормового продукта из древесных отходов может быть организовано либо на промышленных площадках лесных предприятий, где сосредоточивается большое количество отходов древесины, либо непосредственно на фермах в совхозах и колхозах, расположенных вблизи лесных предприятий.
Произведенные М. А. Бубенчиковым (1970) технико-экономические расчеты экономической эффективности использования мягких отходов кедра корейского для производства кормового продукта по разработанному способу доказывают целесообразность организации нового производства.
Внедрение этого способа дает прибыль в народном хозяйстве Дальнего Востока не менее 400 тыс. руб. в год без учета экономии в сельском хозяйстве от скармливания нового кормового продукта.
По данным Г. П. Тихомирова (1971), только в хозяйствах Ленинградской области в зимний период 1962/63 г. было скормлено скоту 60 тыс. т, а в 1963/64 г. — 99 тыс. т древесных хлопьев. В колхозе «Память Ильича» в зимний период 1963/64 г. крупному рогатому скоту было скормлено 750 г древесных хлопьев. Повышение питательности древесных хлопьев при обработке щелочью приводит к снижению себестоимости кормовой единицы. С учетом содержания кормовых единиц в 1 т обработанных и необработанных древесных хлопьев (440 и 126) подсчитано, что себестоимость 1 кормовой единицы необработанных хлопьев — 7,6 коп., хлопьев, обработанных раствором щелочи, — 3,7 коп. (Г. Н. Тихомиров, 1971). Такая себестоимость кормовой единицы химически обработанных древесных хлопьев получается при ручной заготовке древесной массы и при ручной ее обработке, но она может быть значительно ниже, если заготовку древесных хлопьев или древесной массы от рубок ухода механизировать, а обработку проводить по предлагаемой технологической схеме.
Создание новых углеводистых кормов из одревесневшего сырья будет способствовать укреплению кормовой базы животноводства. Однако прежде необходимо тщательно изучить и проверить их эффективность в опытах с сельскохозяйственными животными. Такие исследования могут внести некоторые изменения в технологию получения этих кормов.
Учитывая важность создания комбикорма для животных, птиц и рыб, где основную часть (до 90%) будут составлять компоненты, полученные из одревесневшей растительности, мы кратко остановимся на кормовых дрожжах, получаемых из отходов древесины и одревесневшей растительности.