МАЛОЗАТРАТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА НА РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ФЕРМАХ

Материалы ХVI Международного симпозиума 
по машинному доению сельскохозяйственных животных 
(Минск – Гомель, 27–29 июня 2012 г.) 
УДК 631.22.01

МАЛОЗАТРАТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
МОЛОКА НА РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ФЕРМАХ

В.И. Передня, д.т.н., проф., Ю.А. Башко, ст.н.с.,
Э.П. Сорокин, к.т.н.

Республиканское унитарное предприятие
«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»
г. Минск, Республика Беларусь
В.Н. Тимошенко, д.с-х.н., проф.

Республиканское унитарное предприятие
«НПЦ НАН Беларуси по животноводству»
г. Жодино, Республика Беларусь

Введение

При совершенствовании молочного скотоводства в условиях дефицита средств важнейшую роль играют реконструкция и модернизация молочных ферм, особенно если последние отличаются большим разнообразием в размерах. Использование имеющейся инфраструктуры ферм позволяет сократить первоначальные капиталовложения по сравнению с новым строительством более чем в 2 раза [1].

В зависимости от выбранного типа реконструкции на практике осуществляют 4 направления модернизации ферм:

• сохранение существующей технологии с заменой изношенного оборудования новым с улучшенными потребительскими качествами;
• замена старого оборудования с частичной перепланировкой коровника;
• переход на новую технологию содержания коров с полной перепланировкой коровника;
• переход на новую технологию с расширением фермы путем достройки новых помещений, доильного зала и т.д.

Наибольший эффект от модернизации достигается только при использовании двух последних направлений, на которых целесообразно остановиться.

 Основная часть

Целью реконструкции молочно-товарных ферм является увеличение продуктивности животных, повышение качества получаемой продукции, а также снижение стоимости единицы продукции и улучшение экологии вокруг фермы.

В настоящее время в основном применяется две технологии содержания животных – привязная и беспривязная.

При выборе способа содержания коров на реконструируемых фермах следует учитывать и размеры здания. При ширине коровника 18–21 м следует планировать либо привязное содержание с использованием молокопроводов для доения коров и транспортеров для уборки навоза, либо беспривязное безбоксовое содержание скота на обильной подстилке. Применение беспривязного боксового содержания животных в таких коровниках приведет к снижению постановочных мест с размещением животных в 2 или 3 ряда.

Сохранения количества скотомест с переходом на беспривязное содержание в коровниках шириной 21 м можно добиться размещением животных в 4 ряда: 3 из них – в боксах и 1 – в комбибоксах. При этом обеспечиваются комфортные условия содержания коров благодаря наличию индивидуальных мест отдыха при достаточно широком кормовом столе. Однако при таком способе возникает проблема разной вместимости секций и разных способов содержания скота в них. Размещение 4 рядов боксов осуществляют в зданиях шириной более 21 м или делают одностороннюю или двухстороннюю пристройку.

Ограждающие конструкции коровников при реконструкции ферм в последнее время во многих случаях возводят из металлоконструкций по европейским стандартам. Высота их составляет 13 м, на крыше устроены светоаэрационные коньки, в боксовых стенах – проемы большой высоты, закрываемые шторами. В результате в таких коровниках в зимнее время из-за больших теплопотерь происходит замерзание труб водоснабжения автоматических поилок, навоза.

По целесообразности применения еврокоровников в Центральной зоне России были проведены исследования [2].

В исследуемых еврокоровниках температура воздуха опускалась до –11 ºС, в то время как в отечественных – только до 0 ºС. Полученные данные позволили усовершенствовать конструкции еврокоровников.

Улучшить температурно-влажностный режим еврокоровников при эксплуатации в условиях республики можно за счет уменьшения высоты боксовых аэрационных проемов до 1,5 м и общей высоты продольных стен при ширине помещения 18–21 м до 3,0 против 4,0 м.

При реконструкции ферм надо учитывать, что в стоимости молочной продукции определяющим фактором являются корма, которые составляют 55–70 % от общих затрат. Уменьшение расхода кормов на единицу продукции за счет их рационального использования ведет к снижению себестоимости молочного сырья. Для этого необходимо балансировать рацион кормления по питательности. Чтобы животные получали в сбалансированном рационе достаточное количество питательных веществ, соответствовавших их потребности, на ферме необходимо формировать однородные группы животных. В типовых помещениях при привязном содержании можно создавать группы по 25 голов, а при беспривязном – 25–50 голов.

С целью балансирования рационов корма стали выдавать в виде кормосмеси. В последние годы для этой цели широко используют мобильные смесители-раздатчики кормов, которые выпускаются различных модификаций с вместимостью кузова от 10 до 20 м³.

По заключениям машиноиспытательных станций равномерность раздачи мобильных смесителей-раздатчиков не превышает 80 %. Кроме того, надо иметь в виду, что в смеситель-раздатчик загружают от 4 до 6 т кормосмеси в зависимости от вместимости кузова. При норме выдачи одному животному в пределах около 25 кг на одну раздачу кормосмеси хватит на 100–200 голов, а то и больше. При этом необходимо отметить, что раздача в составе кормосмеси концентратов и свеклы без учета продуктивности коров приводит к тому, что некоторые животные получают их больше нормы. Из-за избыточного количества поступающих в организм нитратов, которые в рубце коровы расщепляются до аммиака, происходит подавление рубцовой микрофлоры. Кроме того, в рубце образуется много молочной кислоты, которая не ферментируется до протеиновой кислоты и в большом количестве всасывается в кровь, нарушая кислотно-щелочное равновесие и сахаропротеиновое отношение в организме [3].

С целью ликвидации указанных недостатков, упрощения процесса подготовки к скармливанию кормов, а главное – создания условий для повышения точности дозирования высокоэнергетических кормов в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработан новый способ приготовления и раздачи кормов крупному рогатому скоту [3] и на его основе – смеситель-раздатчик кормов.

Расчет сравнительной экономической эффективности использования доильных установок для доения коров в молокопровод 2АДСН и для доения коров в доильных залах УДА-12, УДА-16 типа «Елочка», УДП-24 типа «Параллель» на фермах на 200 и 400 голов показал, что приведенные затраты на доение зависят в основном от стоимости оборудования.

Самая дешевая доильная установка – это молокопровод. Стоимость доильных машин, установленных в доильном зале, намного превышает стоимость молокопровода. Так, самая простая установка для доильных залов УДА-12 типа «Елочка» в 6,5 раз дороже молокопровода, а установка типа «Параллель» УДП-24 в 2 раза дороже установки «Елочка» на то же количество доильных мест.

Поэтому при реконструкции ферм при прочих равных условиях выбора способа содержания следует выбирать доильную установку с молокопроводом, а при доении в доильных залах – установку типа «Елочка». При этом высокое качество молока, получаемого на установках с доением в зале, легче обеспечить, однако и на последних молокопроводах типа АДСН это сделать нетрудно, поскольку они имеют более короткую длину молокопроводов, выполненных из нержавеющих труб, меньше стыков и ряд других усовершенствований.

Эффективность технологического процесса удаления навоза при реконструкции молочно-товарных ферм предполагает значительное повышение уровня механизации и автоматизации процессов удаления из помещений и транспортирования навоза, снижение в первую очередь затрат труда и энергии на их осуществление, при получении с минимальными затратами высококачественного органического удобрения и уменьшении вредного воздействия навоза на окружающую среду.

Поэтому при проведении реконструкции молочно-товарных ферм с целью снижения затрат труда на производство и себестоимости молочного сырья следует рекомендовать беспривязное боксовое содержание.

Выбор технологии удаления из помещений и транспортирования навоза зависит главным образом от условий содержания животных, которыми определяются изменения физико-механических свойств навоза.

При содержании животных без применения подстилки на ковриках, матах, щелевых полах получают полужидкий навоз с относительной влажностью от 89 до 92 %. При содержании животных с ограниченным количеством подстилки (до 1 кг соломы на голову в сутки) в боксах, комбибоксах, стойлах получают полужидкий навоз с относительной влажностью от 82 до 88 %.

Для сбора и хранения полужидкого навоза требуются навозосборники, навозохранилища большого объема. По данным исследований [4] стоимость зависит от типа навозохранилища, конструкционных материалов, размеров. Наиболее низкую стоимость имеют полузаглубленные хранилища лагунного типа. Затем следуют железобетонные цилиндрические хранилища. При этом чем больше объем хранилища, тем ниже удельные издержки на его строительство.

Расчет приведенных удельных показателей работы различных систем навозоудаления, представленный в таблице 1, показывает, что механическая система требует в 3 раза меньших удельных капвложений, имеет в 2 раза ниже эксплуатационные затраты, но обладает в 2 раза большими трудозатратами в сравнении с гидравлической. Необходимо отметить, что гидравлическая система хорошо транспортирует навоз на значительные расстояния, но при этом удаляет только бесподстилочный навоз, требует использования воды, что ухудшает качество навоза. Механическая система удаления из помещений и механическое транспортирование в хранилище не меняют физикомеханических свойств навоза, поэтому наиболее приемлемым для удаления как бесподстилочного, так и подстилочного навоза, обладающего различными физико-механическими свойствами, является механический способ, позволяющий качественно, в соответствии с действующими нормами и требованиями, выполнять процесс удаления навоза.

К преимуществам данной системы можно отнести то, что она обладает широкими технологическими и эксплуатационными возможностями и может быть модернизирована при расширении молочно-товарной фермы (увеличении поголовья) в процессе ре-конструкции. Кроме того, применение механической системы позволяет качественно, в соответствии с современными требованиями удалять навоз и получать высококачественное органическое удобрение. Недостатком механической системы являются низкая производительность транспортирования навоза механическими средствами по поперечному каналу, большое расстояние транспортирования (более 150 м), что ведет к снижению эксплуатационной надежности процесса транспортирования.

Высокие качественные показатели работы механической и транспортирующую способность гидравлической систем объединила в себе комбинированная механическая система удаления из помещений и гидравлическое транспортирование навоза в хранилище.

Таблица 1 – Приведенные удельные показатели работы различных систем навозоудаления.

В соответствии с приведенными в таблице 1 расчетами эта система имеет наименьшие удельные показатели работы.

Комбинированная система навозоудаления для фермы на 400 голов в соответствии с рисунком 1 представляет собой два коровника 1 вместимостью по 200 голов каждый, соединенные с навозохранилищем 3 поперечным каналом 2.

Удаление навоза из помещений в поперечный канал 2 в данном случае осуществляется различными механическими устройствами 4 (установками скреперными, транспортерами - штанговым циклического действия или скребковым кругового действия), а транспортирование в навозохранилище производится по поперечному каналу 2 потоком навозной массы, образованным за счет подачи ее высокопроизводительным насосным оборудованием 5 по трубопроводу 6 в торец канала 2.

1 – коровник на 200 голов; 2 – поперечный канал; 3 – навозохранилище; 4 – установка скреперная либо транспортер штанговый циклического действия или транспортер скребковый кругового действия; 5 – оборудование насосное; 6 – трубопровод

Рисунок 1 – Комбинированная механическая система удаления из помещений и гидравлическое транспортирование навоза в хранилище для фермы на 400 голов

Опыт реконструкции молочно-товарных ферм республики подтвердил приоритет комбинированной системы удаления бесподстилочного навоза из помещений и его транспортирования. Эта система обеспечивает удаление навоза естественной влажности без использования воды, что с точки зрения экологической безопасности является приемлемым, кроме того, физико-механические характеристики навоза не изменяются в процессе удаления и транспортирования.

Однако низкая влажность навозной массы и ее высокая вязкость снижают производительность процесса транспортирования в навозохранилище. С целью повышения эффективности транспортирования при данном способе в навозохранилище может быть предусмотрено естественное разделение навозной массы на жидкую и твердую фракции с дальнейшим использованием жидкой фракции для транспортирования массы.

Но наряду с неоспоримыми преимуществами существует и ряд недостатков: во-первых, комбинированная система удаляет только бесподстилочный навоз; во-вторых, естественное разделение навозной массы на фракции растянуто во временном интервале, что снижает производительность транспортирования на первоначальном этапе работы системы, а затем, при накоплении жидкой фракции в процессе эксплуатации, возникает необходимость ее утилизации; в третьих, для получения качественного органического удобрения необходимы дополнительные затраты на переработку.

 1– коровник на 200 голов; 2 – поперечный канал; 3 – сменный органический фильтр; 4 – установка скреперная, транспортер штанговый циклического действия или транспортер скребковый кругового действия; 5 – оборудование насосное; 6 – трубопровод; 7 – накопитель жидкой фракции

Рисунок 2 – Комбинированная механическая система удаления из помещений и гидравлическое транспортирование навоза в хранилище с разделением навозной массы на жидкую и твердую фракции посредством органического фильтра для фермы на 400 голов.

Наиболее оптимальной при реконструкции молочнотоварных ферм, обеспечивающей качественное удаление бесподстилочного навоза и получение высококачественного органического удобрения, по нашему мнению, является комбинированная механическая система удаления из помещений и гидравлическое транспортирование навоза в хранилище с разделением навозной массы на жидкую и твердую фракции посредством органического фильтра. Эта система навозоудаления для фермы на 400 голов в соответствии с рисунком 2 представляет собой два коровника 1 вместимостью по 200 голов каждый, соединенные с навозохранилищем 3 поперечным каналом 2.

Удаление навоза из помещений в поперечный канал 2 в данном случае осуществляется различными механическими устройствами 4 (установками скреперными, транспортерами – штанговым циклического действия или скребковым кругового действия), а транспортирование в навозохранилище производится по поперечному каналу 2 потоком жидкой фракции навоза, образованным за счет подачи ее высокопроизводительным насосным оборудованием 5 по трубопроводу 6 в торец канала 2.

При этом разделение навозной массы на жидкую и твердую фракции с дальнейшим использованием жидкой фракции для транспортирования массы производится посредством сменяемого органического фильтра 3. Для этого навозохранилище разделяется на три сообщающиеся между собой части, по объему соответствующие выходу твердой и жидкой фракций навоза. Две из них заполняются органическими материалами (отходы растениеводства и кормопроизводства, солома, торф и др.), а третья является накопителем жидкой фракции 7. В процессе удаления навозная масса из поперечного канала 2 поступает в навозохранилище на органический фильтр 3, где часть жидкой фракции поглощается органическим материалом, а оставшаяся жидкость собирается в накопителе 7 и используется для транспортирования массы. Таким образом, сменный органический фильтр позволяет регулировать выход жидкой фракции за счет изменения количества органического материала или его поглощающей способности и получать высококачественное органическое удобрение при минимальных затратах. Сокращение объемов навозохранилища за счет применения смен-ного органического фильтра ведет к снижению капиталовложений на его строительство и реконструкцию фермы в целом.

Выводы

При реконструкции молочно-товарных ферм следует придерживаться правила, что конкурентоспособной будет та продукция, которая имеет меньшую себестоимость и лучшее качество. Поэтому целесообразно внедрять малозатратные технологические процессы и оборудование для содержания, приготовления и раздачи кормов, доения, удаления и утилизации навоза, обеспечивающие повышение качества молочного сырья при снижении затрат материальных и энергетических ресурсов на единицу производимой продукции за счет рационального их использования.

 Литература

1. Опыт реконструкции и технологической модернизации молочных ферм. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. – 192 с.
2. Рекомендации по модернизации и техническому пере- вооружению молочных ферм / Е.Е. Хазанов [и др.]. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. – 128 с.
3. Способ приготовления и раздачи кормов крупному рогатому скоту: пат. 1836007 СССР, а 01 К 5/00 / В.И. Передня, В.Б. Иоффе, Ю.А. Башко, К.К. Сивакова, А.Ф. Трофимов; заявитель ЦНИМЭСХ. – № а 4937304; заявл. 20.05.91, опубл. 23.08.93. – 1992. – № 31.
4. J. Priekulis, V. Murikovs. Koszty budowy magazynow Gnojowicy // Problemy intensyfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska i standardow UE. – XIII Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. IBMER. – Warszawa. – 25– 26 wrzesnia 2007. – S. 467–472.