Влияние планировочных решений коровников на количество навозосодержащих стоков
Автор: Миронова Татьяна Юрьевна, Гордеев Владислав Владимирович, Гордеева Татьяна Ивановна, Миронов Вячеслав Николаевич
Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 4 (24), 2016 года.
Бесплатный доступ
В статье рассчитаны показатели выхода навозосодержащих стоков доильного зала для шести вариантов размещения дойного стада на примере фермы на 1200 дойных коров с беспривязно-боксовым содержанием. В зависимости от размера технологических групп, планировочных решений коровников количество образующихся стоков может меняться до 12,5%.
Навозосодержащие стоки, планировка коровников, беспривязное содержание
Короткий адрес: https://sciup.org/14998886
IDR: 14998886
Текст научной статьи Влияние планировочных решений коровников на количество навозосодержащих стоков
Для увеличения эффективности производства молока необходим переход к беспривязному способу содержания коров с доением их в автоматизированных доильных залах и внедрением автоматизированной системы управления [1], что влечет за собой увеличение количества навозосодержащих стоков. При доении в доильных залах нормы потребления воды на технологические нужды увеличиваются почти в полтора раза по сравнению с доением в стойлах [2]. Современная водоохранная политика направлена на уменьшение сброса сточных вод, в том числе и от сельскохозяйственных предприятий. Если на большинстве промышленных предприятий это возможно достигнуть путем создания замкнутых систем водообе-спечения с использованием оборотного и повторного водоснабжения, то особую проблему составляют сельскохозяйственные предприятия, сточные воды которых загрязнены навозом.
В сельхозпредприятиях с беспривязным способом содержания КРС наибольшая доля навозосодержащих сточных вод образуется в доильных залах и зависит от поголовья дойных коров, количества доений, площади доильного зала, которая исходит от типа доильной установки. Одним из способов сокращения количества образующихся навозосодержащих стоков доильных залов может быть оптимизация технологических и планировочных решений при проектировании как коровников [3], так и доильных залов.
Целью данной работы является определение влияния планировочных решений коровников и размера технологической группы коров на объем образующихся навозосодержащих стоков доильного зала.
Ранее в статье «Анализ планировочных решений коровников для нового строительства» [4] были рассмотрены несколько вариантов размещения дойного стада на примере фермы на 1200 дойных коров с беспривязно-боксовым содержанием:
-
1. Два шестирядных коровника по 600 гол. (8 секций по 150 гол.).
-
2. Три шестирядных коровника по 400 гол. (12 секций по 100 гол.).
-
3. Два шестирядных коровника по 600 гол. (16 секций по 75 гол.).
-
4. Три шестирядных коровника по 480 гол. (10 секций по 120 гол. – дойные + 2 секции – сухостой и нетели).
-
5. Три четырехрядных коровника по 400 гол. (12 секций по 100 гол.).
-
6. Два шестирядных коровника по 480 голов (8 групп по 120 голов) и четырехрядный коровник на 240 голов (4 группы по 60 голов).
Наиболее предпочтительным, по мнению авторов [4], был признан вариант размещения дойного стада в двух шестирядных коровниках на 600 гол. по 8 секций в каждом, т.е. вариант 3.
Проанализируем представленные варианты по выходу навозосодержащих стоков доильного зала в зависимости от используемого типа доильной установки. Для доения стада в 1200 голов наиболее подходят доильные установки типа «Параллель» или «Карусель», доильная установка типа «Ёлочка» из-за более низкой производительности для стада более 1000 голов не рассматривается. Для анализа выбираем доильную установку типа «Карусель» на 50 постов («Карусель-50»), т.к. на схемах в статье [4] представлена доильная установка данного типа и из условия разового доения всего поголовья за 5 часов.
Стоки доильных залов включают в себя воду на технологические нужды и экскременты животных:
-
Vст= Vтех + Vэкс, м3/сутки;
-
где Vтех – объем воды, используемой на технологические нужды, м3/сутки;
Vэкс ‒объем экскрементов, оставляемых в доильных залах коровами, м3/сутки.
На технологические нужды вода в доильном зале используется для подмывания вымени, мытья наружной части доильной установки, загрязненных навозом полов. Основное количество воды расходуется на регулярную уборку пола доильного зала, преддоильной площадки, скотопрогонов, санитарной зоны, а также на подмывание вымени у коров перед доением и по РД-АПК 1.10.01.02-10 [5] составляет 5 л/м2 и 2 л на голову соответственно.
Норма площади преддоильной площадки принимается 1,8‒2,0 м2 на голову и общая площадь ее определяется по количеству коров в группе [5]. Площади галерей обоснованы планировочными решениями коровников [4], а санитарной зоны и проходов – планировочными решениями доильного зала. Экскременты, оставляемые в доильных залах коровами, составляют 2‒3% от их среднесуточного выхода при влажности 88% [6].
В таблице представлены показатели выхода навозосодержащих стоков доильных залов для шести вариантов в зависимости от принятого планировочного решения и количества коров в группе для 2-х разового доения.
Таблица. Показатели выхода навозосодержащих стоков доильного зала для 6 вариантов планировочных решений фермы на 1200 дойных коров
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Размер технологической группы, гол. |
150 |
100 |
75 |
120 |
100 |
120 |
Площадь пола, требующая уборки, м2, в том числе: |
1120 |
1131 |
969 |
1167 |
1131 |
1167 |
- доильного зала |
343 |
|||||
- преддоильной площадки |
270 |
180 |
135 |
216 |
180 |
216 |
- санитарной зоны и скотопрогона |
291 |
284 |
275 |
284 |
284 |
284 |
- галерей между коровниками (скотопрогон) |
216 |
324 |
216 |
324 |
324 |
324 |
Объем воды на мытье полов, м3/сут. |
11,20 |
11,31 |
9,69 |
11,67 |
11,31 |
11,67 |
Объем экскрементов, м3/сут. |
1,34 |
|||||
Объем воды на подмывание вымени, м3/сут. |
4,80 |
|||||
Общий объем стоков V ст , м3/сут. |
17,34 |
17,45 |
15,83 |
17,81 |
17,45 |
17,81 |
Из таблицы видно, что наибольшее влияние на общий объем стоков оказывает площадь пола, требующая уборки, поэтому при разработке планировочных решений, с точки зрения уменьшения количества навозосодержащих стоков, нужно стремиться к ее минимальным размерам. Наибольшая доля площади приходится на площадку доильного зала, но она зависит от размера доильной установки и является одинаковой для всех вариантов. Основное отличие по выходу стоков между вариантами получается при учете скотопрогонов в галереях между коровниками и преддоильной площадки. Площадь преддоильной площадки зависит от размера технологической группы. То есть, в данном случае, выход навозосодержащих стоков зависит от планировочного решения коровников. Наименьшая площадь пола, требующая уборки, ‒ в варианте 3, имеющем минимальное количество голов в группе по сравнению с остальными вариантами, соответственно здесь получается наименьший объем стоков – 15,83 м3, т.е. является наиболее предпочтительным с точки зрения уменьшения количества навозосодержащих стоков. Этот вариант размещения дойного стада в двух шестирядных коровниках по 600 гол. (16 секций по 75 голов) является наиболее предпочтительным и с точки зрения обеспечения оптимального ритма комплектации и размера секций [4].
Сравнивая представленные варианты между собой по объему образующихся стоков, нужно отметить, что варианты 2 и 5, а также 4 и 6 имеют одинаковые размеры технологических групп и, как следствие, одинаковые площади пола, требующие уборки, и поэтому и выход стоков в них одинаковый. На рисунке представлена зависимость выхода навозосодержащих стоков от размера технологической группы в рассматриваемых вариантах.

Размер группы, гол
Рисунок. Выход навозосодержащих стоков от размера технологической группы
При увеличении группы на 25 голов объем стоков увеличивается на 10,2%, а при увеличении на 45 голов – на 12,5%. При этом в варианте 1, где технологическая группа максимальна (150 голов), объем стоков ниже на 2,6% по сравнению с размером группы в 120 голов за счет меньшего количества коровников. Прямой зависимости объема навозосодержащих стоков от размера технологической группы нет, и на выход стоков оказывает влияние количество коровников, т.к. при строительстве дополнительного коровника добавляется галерея со скотопрогоном, которая имеет значительную, требующую уборки площадь. Так в вариантах с оди- наковым количеством коровников при увеличении размера технологической группы выход стоков увеличивается.
Как было отмечено выше, наименьшее количество навозосодержащих стоков образуется в минимальной группе из рассматриваемых в 75 голов. Здесь за счет небольшого размера группы получается наименьший размер преддоильной площадки, к тому же минимальное количество коровников дает преимущество в отсутствии дополнительных галерей, что позволяет сократить общую площадь пола, требующую уборки.
В других вариантах в зависимости от размера технологических групп, планировочных решений коровников объем образующихся навозосодержащих стоков увеличивается до 12,5%, что ежегодно составляет около 723 м3.
Минимальные удельные затраты и снижение отходов производства должны быть положены в основу при принятии планировочных решений, что обеспечит эффективность всего производства.
Список литературы Влияние планировочных решений коровников на количество навозосодержащих стоков
- Гордеев, В.В. Тенденции развития технологий и технических средств производства молока/В.В. Гордеев, В.Е. Хазанов, А.К. Мороз//Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. -2013. -№ 3(11) -С. 21-26.
- Влияние способов доения коров на количество и состав сточных вод/Т.И. Гордеева, Е.Е. Хазанов, В.В. Гордеев, В.А. Бильков//Экология и сельскохозяйственная техника. Т.3. Экологические аспекты производства продукции животноводства и электротехнологий: материалы 5-й международной научно-практической конференции. -СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2007. -С. 125-129.
- Гордеев, В.В. Интенсивные технологии в животноводстве и обеспечение экологических требований/В.В. Гордеев, Т.И. Гордеева//Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. -2013. -№ 4(12). -С. 159-163.
- Гордеев, В.В. Анализ планировочных решений коровников для нового строительства/В.В. Гордеев, В.Е. Хазанов, А.В. Яковлева//Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. -2015. -№ 87. -С. 186-195.
- РД-АПК 1.10.01.02-10. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. -М., 2011.
- РД-АПК 1.10.15.02-08. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. -М., 2008.