Эволюция сельхозмашиностроения
Информация о продукции российского и зарубежного сельхозмашиностроения
Технологии в свиноводстве.
Важный фактор промышленного производства свинины — специализация и стандартизация поголовья свиноматок. Их живая масса, сроки осеменения, стимуляция, синхронизация, уровень продуктивности, породная принадлежность должны быть однотипными. Равномерные опоросы позволяют облегчить переработку продукции и ликвидировать неравномерность загрузки перерабатывающей промышленности.
При поточной технологии производственные процессы разрабатываются с учетом ритма производства. Для хозяйств малой мощности наиболее целесообразен ритм в 7 дней. 7-дневный ритм производства кратен эстральному периоду свиноматок (21 день), в результате чего за этот период можно скомплектовать три полные технологические группы.
Большое распространение, в последние годы, получило отступление от 7-дневного ритма производства в сторону его уменьшения до 6-5 дней, с целью увеличения мощности свиноводческих предприятий.
Поточная технология рекомендуется к применению в свиноводческих хозяйствах с годовым объемом производства не менее 12 тыс. голов откормочного молодняка. В мелких хозяйствах применяется циклично-туровая система опоросов, которая позволяет уменьшить потребность поголовья в станкоместах по сравнению с туровой системой и в максимальной степени использовать биологические потребности свиней.
В настоящее время используются несколько систем содержания свиней в зависимости от количества фаз.
Трехфазная технология представляет собой традиционную систему, когда после подсосного периода поросят отнимают от свиноматок, переводят в группу доращивания, а затем в группу откорма. Принятая в большинстве специализированных свиноводческих хозяйств и крупных промышленных комплексах, данная технология выращивания предусматривает последовательное содержание поросят в трех типах помещений.

Трёхфазная технология (товарная ферма на 5400 товарных свиноматок).
офис, карантин, разведение, ожидание, опорос
Отделение разведения (1-я площадка).
Отделение доращивания (2-я площадка).
Отделение откорма (3-я площадка).
Двухфазная технология существует в двух вариациях. Классическая, широко применявшаяся в свиноводстве СССР, заключается в том, что после отъема поросята остаются в том же станке, той же группой, до передачи их на откорм. Благодаря тому, что гнездо поросят не расформировывается и не объединяется, фактор «нового сообщества» полностью исключается. Недостатком этой системы является потребность в большом количестве самого дорогостоящего оборудования - станков для подсосных свиноматок.
В последнее десятилетие двухфазная технология получила второе рождение в
виде технологии «Wean-to-Finish» в соответствии с которой поросята после отъема перемещаются непосредственно в здания откорма, где откармливаются до передачи на убой. Основное преимущество данной системы устранение стресса от перемещения и смешивания подсвинков.

Двухфазная технология «Wean-to-Finish» (ферма на 3000 товарных свиноматок).

Отделение откорма (2-я площадка). Отделение разведения (1-я площадка).


Противоположность двухфазной тех нологии - четырехфазная технология, при которой между стадиями доращивания и откорма, вводиться промежуточная стадия предоткорма. Преимуществом данной системы является более высокий уровень гигиены в секциях и более специализированные условия выращивания конкретных возрастных групп поросят.
Кормление.
Продолжает оставаться сложным вопрос о применении сухого или жидкого (влажного) кормления. Эта проблема многие годы изучается ведущими научными центрами свиноводства многих стран мира. Главным условием перехода на влажное (жидкое кормление) должно стать наличие в хозяйстве дешевых «мокрых» компонентов рациона (отходы переработки молока, измельченные отходы пищевых предприятий и рыбзаводов, пивная дробина, корнеклубнеплоды собственного производства и др.).
При этом следует тщательно просчитывать все капитальные вложения и энергозатраты, связанные с приготовлением жидких кормов. Нередко небольшой выигрыш в повышении использования питательных веществ корма (3-5 %) «съедается» дополнительными расходами энергии на приготовление, нормализацию микроклимата помещений, увеличением объемов производственных стоков, их дальнейшего разделения на фракции и использования.
Различают два вида кормления — сухое и жидкое.
Сухое кормление широко применяется в настоящее время при реконструкции и строительстве новых свиноводческих предприятий. К основным достоинствам автоматизированной раздачи сухого корма следует отнести экономичность и ресурсосбережение, простоту эксплуатации оборудования, значительное сокращение доли ручного труда, возможность работы в автоматическом режиме от встроенного программатора.
Современное оборудование для сухой кормораздачи через кормушки, совмещенные с поилками, позволяет сравнительно легко обслуживать поголовье свиней; снижаются потери корма и его загрязнение. Возможен любой режим дозирования.
Сухой тип кормления начинается с наружных бункерных хранилищ запаса комбикорма на 3-5 дневный срок, из которых кормопроводы с цепочно-шайбовыми транспортёрами в автоматическом режиме доставляют комбикорм непосредственно в кормушки животных, оборудованные ниппельными поилками.
Пневмоподача сухого корма. Такая система подачи корма позволяет повысить биобезопасность на свиноферме. Корм разгружается в бункера-накопители на границе фермы, а затем из бункеров-накопителей воздухом подаётся к производственным зданиям фермы. Кормовозы на ферму не заезжают, что снижает попадание на ферму инфекции.

Разводка трубопроводов пневматической системы.

Бункеры-накопители.


Жидкое кормление применяется в настоящее время при реконструкции и строительстве новых свинокомплексов. При этом кормят свиней подготовленными сбалансированными по питательности комбикормами, предварительно разбавленными водой (в соотношении по весу комбикорма и воды не более 1:3). Применяется также и кормление кашеобразными кормами.
Выбор вида кормления зависит от направления хозяйства, характера кормовой базы, источников поступления концентрированных кормов и других факторов.
На каждой свиноводческой ферме и комплексе предусматривают хранилища
(склады) кормов. Емкость складских помещений и хранилищ для кормов определяется поголовьем свиней, продолжительностью периода использования корма, составом рационов и объемной массой кормов.

Оборудование кормокухни для жидкого кормления

Технология жидкого кормления представлена более сложным набором оборудования и, что особенно следует учесть, потребует постоянных затрат на подогрев и смешивание жидкости с сухим кормом, промывку и периодическую дезинфекцию всей системы кормоприготовления и раздачи. Капитальные затраты на систему жидкого по сравнению с сухим кормлением различались в 12,5 раз.
Системы приготовления и раздачи кормов
На новых и прошедших реконструкцию свиноводческих предприятиях оборудование для кормления свиней представляет собой систему, которая объединяет бункеры для оперативного хранения комбикормов, системы приготовления (для жидкого кормления) и раздачи (для сухого кормления) и кормушки.
Бункеры-накопители для комбикорма предназначены для хранения оперативного запаса корма (5-7 дней). Необходимый объем бункера определяется суточным расходом и временем хранения корма.
Технология кормления свиней жидким кормом предполагает процесс его приготовления, заключающийся в точном дозировании и смешивании комбикорма с водой.
Для этого предназначены системы для приготовления и раздачи жидкого корма, которые обеспечивают кормление групп свиней с последующей промывкой труб.
Простейшее исполнение системы приготовления и раздачи жидкого корма включает резервуар для замешивания корма с мешалкой, подающего насоса, кольцевого трубопровода с управляемыми клапанами для подачи корма. Комплекты оборудования для раздачи жидкого корма поросятам-отъемышам базируются на стандартных системах, от которых они отличаются меньшим объемом смесительного бункера и диаметром трубопровода.

Поение свиней
Поение животных на свиноводческих предприятиях должно соответствовать определенным требованиям, которые предъявляются как к воде, условиям поения свиней, так и оборудованию для водоснабжения и поения.
Стандартная система поения состоит из поилок различных, узла водоподготовки с регулятором давления, механическим фильтром, медикатором и труб водопровода (ПВХ или металлических).
Для поения различных половозрастных групп свиней применяются ниппельные (сосковые), чашечные или вакуумные поилки.
Главное отличие чашечных поилок заключается в чаше, основная функция которой заключается в сохранении воды, которая при поении животных часто выливается на пол. Основное достоинство чашечных поилок состоит в экономии воды, а основной недостаток – в необходимости постоянного контроля гигиенического состояния чаши.
Поилки могут быть одно- и двухсторонними (спаренными) и иметь задний борт выше переднего. Внутренние поверхности поилок в поперечном сечении могут быть криволинейными (по форме круга, эллипса и др.). Для изготовления поилок применяют плотные, влагонепроницаемые и безвредные для животных материалы, легко поддающиеся чистке и дезинфекции, обеспечивающие гладкую фактуру поверхностей.
Ниппельные поилки просты в обращении, предотвращают загрязнение воды, различаются размером ниппеля (зависит от группы свиней) и диаметром подключения. Для поросят на доращивании применяются поилки с менее тугим ниппелем меньшего диаметра, чем поилки для поросят на откорме.
Расход воды в ниппельных поилках зависит от давления в водопроводной системе и может изменяться с помощью регулировочного элемента (винта штока, колпачка, наружного регулировочного винта и др.).
Для заполнения водой корытообразных кормушек предназначены вакуумные поилки. Поддержание стабильного уровня наполнения кормушек водой способствует облегчению и увеличению потребления воды поросятами – отъемышами на первоначальном этапе отъема, преимуществом чего является документально подтвержденное улучшение привесов.
Вакуумная поилка удерживает неизменный уровень воды при этом существенно улучшается санитарно-гигиенические условия и упрощается очистка, поскольку подвижные детали находятся не в воде, а снаружи, в корпусе поилки, на расстоянии 1,0 м над уровнем воды.
Принцип работы вакуумной поилки основан на использовании вакуума. Вода поступает в кормушку через подающую трубу, где находится шланг для выравнивания давления.
Если уровень воды в кормушке поднялся так высоко, что в подающую трубу уже не может поступать воздух, в корпусе вакуумной поилки создается вакуум за счет минующей шланг воды. Этот вакуум приводит к тому, что встроенная мембрана засасывается на седло клапана. За счет этого поступление воды прекращается. Когда количество воды сокращается, воздух может поступать, и в корпусе происходит выравнивание давления. Мембрана освобождается от седла клапана, так что подача воды через сопло возобновляется.
В настоящее время неотъемлемым элементом современных систем подачи воды является устройство для дозирования медикаментов и различных добавок через питьевую воду (медикатор).
Медикатор.
В некоторых медикаторах доза впрыскиваемого продукта пропорциональна объему воды, проходящей через медикатор, независимо от колебаний расхода или давления в сети. В других движущей силой является давление воды в сети.

Системы микроклимата

Из многих факторов окружающей среды, оказывающих влияние на рост, развитие и продуктивность свиней в закрытых помещениях, большое значение имеет микроклимат свинарников, складывающийся из целого ряда параметров таких как температура, влажность, движение, химический состав воздуха, содержание в нем пыли, микробов и вредных газов. Поддержание на должном уровне зоогигиенических условий приобретает особо значение в крупных свиноводческих предприятиях и фермах, где сосредоточено большое поголовье животных, и производство свинины ведется с использованием сложных поточных технологий, предъявляющих повышенные требования к биологическим особенностям и уровню продуктивности животных. Несоблюдение зоогигиенического режима в таких условиях приводит к ослаблению конституции, увеличению заболеваемости животных и снижению эффективности производства свинины.
Не будет, очевидно, преувеличением сказать, что из большого числа показателей микроклимата едва ли на самую большую сложность представляет поддержание заданных параметров температурного режима, что в значительной степени связано, во-первых, с особенностями терморегуляции у свиней и, во-вторых, с различными требованиями к температуре воздуха в помещениях и свиней разных половозрастных групп.
Температура воздуха в помещении является важнейшим фактором, определяющим физиологическое состояние животных. Отклонения температуры в ту или иную сторону от нормального значения отрицательно сказывается на продуктивности животных.
Поддержание необходимого микроклимата производственных помещений возможно при хорошей термоизоляции ограждений. Оптимальная температура определяется с учетом результата одновременного воздействия различных параметров среды.
Так, низкая температура внутреннего воздуха может не оказывать отрицательного влияния на продуктивность, если поверхность ограждений (стен, пола) теплая. Скорость движения воздуха в помещении связана с оптимальной температурой.
Очень важно соотношение между температурой воздуха в помещении и скоростью его движения. Воздух одной и той же температуры может производить ощущение холода с отрицательными последствиями, если он движется с большой скоростью (более 1 м/сек), и ощущение оптимальной температуры при скорости его движения 20-25 см/сек. Данный эффект используется для снижения «эффективной» температуры в свинарниках для содержания поросят на откорме при организации туннельной системы
вентиляции.
Влажность воздуха тоже влияет на величину оптимальной температуры. При температуре 20 0С и относительной влажности 75-80% функции организма протекают нормально. Важнейшими показателями хорошего состояния гигиенического режима для свиней служит сухость помещений. Относительная влажность воздуха должна находиться в пределах 60-80 %, а предельно допустимая - 85 %. Особенно вредное действие на организм оказывает высокая влажность при низкой температуре.
Обеспечение оптимальной температуры, невозможно без создания благоприятного соотношения между температурой и влажностью. Создание необходимых условий среды в помещениях с помощью соответствующих установок и оборудования экономически выгодно, так как в таких условиях и выращивание и откорм свиней более эффективны.

Типовые системы вентиляции
Наиболее распространенными в мире являются принудительные, механические системы вентиляции. Системы естественной вентиляции характерны только для экстенсивных форм свиноводства в странах с теплым климатом. Однако, в связи с большими энергозатратами на круглогодичную механическую вентиляцию, целесообразным является внедрение комбинированного типа вентиляции, суть которого приведена ниже.
Вентиляция – это организованный воздухообмен, в процессе которого загрязненный воздух удаляется из помещения, а взамен его подается чистый.
Назначение вентиляции:
• Поддержание оптимального температурного и влажностного режима воздуха в помещениях;
•Подача расчетного количества свежего воздуха для животных;
• Удаление вредных газов (аммиака, сероводорода, диоксида углерода, аминов и др.), пыли и микроорганизмов;
• Равномерное распределение свежего воздуха по всему помещению при недопустимости сквозняков;
• Предотвращение возможного ущерба самочувствию и здоровью животных
при отказе сетевого питания или других сбоях оборудования;
• Повышение долговечности строительных конструкций и оборудования.
При нормальном воздухообмене предупреждается конденсация водяных паров на ограждающих конструкциях и оборудовании, создается определенный микроклимат.
При заниженном воздухообмене ухудшается микроклимат, накапливаются вредные продукты обмена, влага и теплота. Механические системы вентиляции делятся на 3 типа:
• Системы положительного давления (приточные);
• Системы отрицательного давления (вытяжные);
• Равновесные системы (приточно-вытяжные).
Различие данных систем заключается в способах подачи свежего и удаления загрязненного воздуха. В системах положительного давления свежий воздух нагнетается в производственные помещения благодаря работе вентиляторов, а удаляется через воздушные клапаны без применения механизации. Данная система была широко распространена на свинофермах в 70-х – 80-х годах ХХ века в СССР. Основной ее недостаток в том, что в случае, когда приток значительно превышает отток воздуха, степень бактериальной обсемененности воздушной среды не уменьшается, а, наоборот, увеличивается. В настоящее время при строительстве новых промышленных свиноводческих комплексов практически не используется. В системах отрицательного давления удаление загрязненного воздуха происходит за счет работы вытяжных вентиляторов большой мощности.

Внешний вид здания с вытяжными вентиляторами.

Приток свежего воздуха происходит через клапаны расположенные в потолке или стене, вследствие создаваемого вытяжными вентиляторами разряжения. Также существует разновидность данной системы с притоком свежего воздуха через пористый подвесной потолок.
Туннельные системы отрицательного давления, как правило, имеют два режима работы - летний и зимний, и делятся на:
• Туннельные односторонние;
• Туннельные двухсторонние;
• Туннельные с подвесным потолком и потолочными воздушными клапанами
(зимний режим);
• Туннельные поперечные;
• Туннельные поперечные, из общего технологического коридора.
Данная система вентиляции требовательна к герметичности здания, но является самой дешевой и простой в исполнении. Кроме того, с
использованием систем отрицательного давления появляется возможность установки систем охлаждения воздуха, что очень важно, особенно для южных регионов страны.
Туннельная поперечная система вентиляции из общего технологического коридора.

Летний тип туннельной системы вентиляции с охлаждением
Теплый воздух поступает в производственные помещения через увлажненные перфорированные бумажные «подушки».
Принципиальная схема охлаждающей системы через увлажненные перфорированные панели.
Соприкасаясь с поверхностью панелей, имеющих большую площадь, воздух увлажняется и охлаждается. Степень охлаждения воздуха зависит, прежде всего, от относительной влажности воздуха снаружи здания. Чем ниже влажность, тем эффективнее работа системы охлаждения. Схема движения воздуха и внешний вид системы изображен на рисунке ниже.

Схема движения воздуха в здании для откорма молодняка


При проектировании данной системы важно учесть длину здания, так как воздух, проходя по производственному помещению, нагревается. Температура воздуха на «выходе» из корпуса не должна превышать допустимые значения. Максимальная длина корпуса при ширине ≈ 18 м, при которой возможно устройство данного типа вентиляции (без превышения нормативов по скорости движения воздуха) составляет около 90 м. В случае если здания имеют большую ширину и длину данная система выглядит следующим образом (рисунок ниже).
Туннельная система вентиляции с вытяжкой с двух сторон
Приведенные варианты вентиляции подходят для всех корпусов, где нет боксового содержания технологических групп (молодняк на откорме, холостые, условно-супоросные и супоросные свиноматки), для вентиляции помещений разбитых на изолированные технологические секции используют туннельную поперечную систему.
Очень интересным вариантом реализации данной системы является ее совмещение с естественной вентиляций через открывающиеся стенные проемы.
Управляемая занавесь позволяет организовать естественную вентиляцию в прохладные часы суток летом.
В дневные часы, когда температура воздуха достигает максимума, а относительная влажность минимума (эффективность охлаждающей системы максимальна), занавесь находиться в закрытом положении, работают все вытяжные вентиляторы и охлаждающая система.

Внешний вид корпуса закрытыми занавесями

В вечернее и ночное время происходит снижение температуры и повышение
влажности (снижение эффективности охлаждения), но благодаря занавеси появляется возможность полностью отключить механическую систему вентиляции и перейти на естественную, тем самым значительно (до 50%) сократить расходы на электричество в летнее время.

Внутренний вид корпуса для откорма с открытыми боковыми занавесями.

Зимний тип туннельной вентиляции
В холодный период года попадание воздуха непосредственно в производственные помещения, где содержаться животные, крайне нежелательно для всех половозрастных групп. В системах туннельной вентиляции ряда компаний холодный воздух с улицы вначале попадает на чердак, где происходит его смешивание с более теплым чердачным воздухом, затем в зависимости от того, есть в здании технологический коридор или нет, воздух попадает через специальные потолочные клапаны в производственную зону или в технологический коридор и только потом в производственную зону.
Таким образом, происходит предварительное смешивание и обогрев поступающего воздуха вне производственных помещений. В этот период работают не все вытяжные вентиляторы, а только те, которые установлены специально для зимнего режима. Эти вентиляторы имеют несколько режимов работы и управляются электронной системой.
Переход с летнего типа вентиляции на зимний и обратно, как правило, организуется автоматически. Приведенные на рисунке воздушные клапаны перекрываются вручную, система охлаждения начинает работать в начале теплого сезона без увлажнения, просто пропуская воздух, а с повышением температуры включаются насосы и панели системы охлаждения увлажняются.

Система вентиляции из технологического коридора в холодный период года

Различные типы приточных воздушных клапанов


Помимо туннельной системы вентиляции основанной на эффекте разряжения существует еще одна разновидность системы отрицательного давления, широко применяемая рядом европейских компаний как при реконструкции существующих свиноводческих зданий, так и при строительстве новых.
Суть этой системы в том, что вытяжка воздуха осуществляется шахтными вентиляторами, расположенными на крыше, а приток свежего воздуха происходит через регулируемые приточные клапаны, установленные в стене. Механическое открытие приточных клапанов и вытяжных шахт осуществляется с помощью моторов, тяг, кабелей и других компонентов системы.
Распространенность системы объясняется относительной дешевизной и технической простотой системы.
Однако необходимо помнить, что при поступлении достаточного количества свежего воздуха в зону нахождения животных и при удалении загрязненного воздуха только из верхней зоны происходит ухудшение газового состава и увеличивается бактериальная загрязненность воздуха в зоне нахождения животных в несколько раз.

Пример системы вентиляции с использованием приточных клапанов

В связи с этим повышаются в 2-3 раза заболеваемость и отход животных, а также снижаются среднесуточные приросты массы откармливаемых свиней на 10-15 %. Поэтому для улучшения газового состава и уменьшения бактериальной загрязненности воздуха в свинарниках необходимо устраивать такую вентиляцию, которая бы обеспечивала удаление загрязненного воздуха из нижней зоны не менее чем 60% от общего воздухообмена.

Пример системы вентиляции с приточными клапанами

Устройства для механического открытия приточных клапанов

При использовании описываемой системы это возможно при правильной
настройке открытия приточных клапанов. В холодный период года воздух с улицы направляется к потолку и смешивается с теплым воздухом помещения перед тем как достигает зоны нахождения животных. При этом должна происходить вертикально-круговая рециркуляция воздуха, обеспечивающая смену воздуха в зоне нахождения животных. При неправильной работе системы этого не происходит: холодный и загрязненный аммиаком и другими газами воздух занимает пространство у пола на уровне дыхания животных, а теплый более чистый воздух находится под крышей здания, и именно его удаляет система вентиляции.

Неправильная настройка приточных клапанов


Приточно-вытяжные (равновесные) системы вентиляции предлагаются рядом европейских компаний. Они оптимально подходят для организации вентиляции на небольших фермах или при размещении в одном здании нескольких половозрастных групп. Суть этой систем в том, что и приток, и удаление воздуха происходит за счет работы соответствующих вентиляторов.
Равновесные системы различаются по расположению вытяжных вентиляторов, которые могут устанавливаться в потолке (крыше), стенах и каналах системы навозоудаления. Общий принцип приточно-вытяжной вентиляции изображен на рисунке.

Равновесная система вентиляции


В данном случае приточная вентиляция реализована с помощью осевых вентиляторов, установленных на крыше. Применение их в качестве приточных вентиляторов позволяет создать в верхней части помещения зону повышенного давления, что способствует тому, что теплый воздух не скапливается под крышей помещения, а находится в нижней зоне и равномерно перемешивается со свежим воздухом.

Пример приточного и вытяжного вентиляторов


Преимущество организованной таким образом приточной вентиляции в том, что расход тепла по сравнению с «вытяжкой из-под крыши» уменьшается в 2,8 раза. К тому же системы с «вытяжкой из-под крыши» зачастую очень плохо удаляют аммиак, который тяжелее воздуха и скапливается в зоне жизнедеятельности животных. Вентиляторы, расположенные на крыше, снабжены обратным клапаном, который перекрывает доступ холодного воздуха в отключенном состоянии.
Для удаления воздуха из помещения компания-производитель предлагает использовать оконные вентиляторы производительностью 8000 и 10000 м3/час соответственно. Вентиляторы монтируются на уровне 1- 1,5 м от уровня пола.
Такая схема размещения вентиляторов позволяет удалить значительную часть аммиака, загрязненного влажного воздуха, а так же обеспечить равномерность воздушных потоков по всему объему помещения. Регулирование параметров микроклимата осуществляется по температуре при помощи систем автоматического управления вентиляцией.
Схема вентиляции с притоком и вытяжкой воздуха через крышу, не смотря на ряд недостатков описанных выше, также довольно распространена.

Вентиляция с притоком и вытяжкой воздуха через крышу

Использование в шахтах вентиляторов низкого давления совместно с распределителями воздуха позволяет добиться невысокой скорости перемещения воздуха (предотвращаются сквозняки) по помещению и равномерного его распределения в соответствие с зооветеринарными нормами. Для того, чтобы устранить основной недостаток системы (удаление теплого воздуха из-под крыши), удлиняют вытяжную вентиляционную шахту до 1,5 – 2 м до уровня пола.

Равновесная система вентиляции с удлиненными вытяжными шахтами


Приток свежего воздуха осуществляется вентиляционными шахтами или
вентиляторами, расположенными на крыше и оборудованными воздухораспределителями. Вентиляционные шахты и вентиляторы имеют клапаны для регулирования объема поступающего воздуха.
Увеличенная по сравнению с приточными шахтами высота вытяжных шахт позволяет удалять отработанный воздух непосредственно из нижней части помещения, в которой он скапливается.
Системы отопления и охлаждения в свиноводстве

Для отопления свинокомплексов в основном используются газовые теплогенератры. Газовые теплогенераторы бывают нескольких типов.

Газовый теплогенератор-пушка

Газовый теплогенератор закрытого типа


В одних из них при работе видно открытое пламя (газовые пушки), в других -нет. Газовые пушки открытого типа используются в основном для отопления больших помещений, так как при их работе создаются мощные воздушные потоки, из-за которых в маленьких помещениях создаются сквозняки. Теплогенераторы закрытого типа производства некоторых компаний могут с успехом использоваться даже в маленьких помещениях для содержания поросят на доращивании.
Эти нагреватели усиленного исполнения обеспечивают бесперебойно работающий и экономно расходующий топливо источник тепла для свиноводческих помещений любого типа. Эти нагреватели, работающие под управлением термостатов с почти 100%-ой эффективностью, используют меньше энергии для производства большего числа калорий и создают самый низкий по отрасли выход углекислого газа.
Также бывают теплогенераторы, оснащенные устройством отвода продуктов сгорания.
Для локального обогрева в секторах подсосных свиноматок и поросят на доращивании, а иногда и в других секторах, также используют инфракрасные излучатели.
Горение топлива происходит внутри цилиндра, тепло, выделяемое в процессе горения, при помощи отражателя создает зону локального обогрева. К существенным недостаткам данного типа обогревателей следует отнести необходимость постоянной очистки (примерно 1 раз в 3 недели).
Обогреватели EHL для зданий WTF («Wean-to-Finish») применяются в дополнение к газовым теплогенераторам.
Обогреватели серии EHL являются надувными, в которых создаётся положительное давление, нагнетаемое к инжектору. Такая конструкция более надежна, чем вакуумные системы, так как нагнетание создаётся до зоны горения и высокая температура продуктов сгорания не оказывает вредного влияния на работу вентилятора.




В системах отопления второго типа сжигание топлива происходит вне отапливаемого помещения и в качестве переносчика тепла используется вода. Преимущество таких систем в предотвращении попадания продуктов сгорания топлива в производственную зону. Однако регулирование работы таких систем гораздо сложнее и не позволяет оперативно реагировать на изменение температуры в помещениях. Также системы водяного отопления требуют строительства или выделения отдельного помещения для установки отопительного оборудования и прокладки дополнительных коммуникаций тепловых сетей, что значительно увеличивает стоимость данной системы. В случае значительной протяженности труб при использовании удаленной центральной котельной, такая система является экономически неоправданной, что показала практика работы большинства отечественных свинокомплексов.
Современные системы водяного отопления с использованием компактных котельных установок, расположенных в отапливаемом здании, являются очень экономичными в эксплуатации и вполне конкурентоспособны в сравнении с газовыми теплогенераторами особенно при установке в зданиях для содержания подсосных свиноматок и поросят на доращивании.
Использование воды в качестве переносчика тепла полностью устраняет проблему сквозняков, возникающую при работе систем первого типа. В качестве источников тепла в помещениях используют различные виды труб: дельта-трубы, твин-трубы, трубы «бабочка», оребренные и гладкие трубы.
Дельта-трубы и твин-трубы изготавливаются из алюминия уровень их
теплоотдачи составляет 150-200 Вт на метр трубы. Дельта-трубы располагаются над станками животных в несколько рядов, образуя при этом замкнутый контур в каждой секции. Вода поступает по трубам вдоль всей длины здания и подводится к каждой секции.
Дельта-трубы.

Однако при подключении к системе центрального отопления, имеющейся на ферме, желательно применять теплообменник с целью создания обособленного контура водообращения, связанного с дельта-трубами с целью предотвращения коррозии.
Данная система отопления позволяет оперативно реагировать на изменения температуры так, как на 1 метр трубы приходиться всего 1,2 л воды. Твин-трубы имеют меньше горизонтальных поверхностей, что является определенным преимуществом – они меньше загрязняются пылью и требуют меньше времени на очистку. При проектировании системы отопления с использованием данного вида труб обязательно нужно учитывать их длину. При длине более 12 м, достигнуть желаемой теплоотдачи будет невозможно, так как тепло будет полностью теряться в пути.
При всех преимуществах алюминиевых труб они являются очень дорогим технологическим решением. Гораздо более дешевыми являются гладкие металлические трубы. Уровень теплоотдачи таких труб диаметром 2,5 дюйма составляет около 120 Вт/м. Оперативность при регулировании температуры в данной системе значительно ниже, чем в выше описанной, но этот фактор не является принципиальным.
Еще одним из вариантов отопления с использованием труб являются оребренные трубы.
Они оцинкованы изнутри и снаружи (внутренний диаметр 1 или 1,5 дюйма), внутрь трубы подается горячая вода. На железную трубы сверху в виде спирали приварены оцинкованные «ребра», которые и обеспечивают большую поверхность для максимальной теплоотдачи — 1 м2 на погонный м трубы. Между ребрами тепло возрастает и возникает поток теплого воздуха. Теплоотдача составляет до 600 Вт/м. Расстояние между ребрами выполняется с таким расчетом, чтобы частички пыли не создавали проблем за счет приклеивания и не загрязняли систему.
Еще одним типом отопления являются системы с подогревом пола.
Теплые полы используют, как правило, в качестве дополнительных источников тепла, особенно в начальной стадии доращивания, когда температура воздуха в зоне нахождения животных должна быть около 32 0С.

Важнейшей предпосылкой создания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях является поддержание требуемой температуры, в том числе и в жаркие летние дни. Для понижения температуры в свиноводческих помещениях предлагаются несколько вариантов оборудования.
Наиболее подходит для животноводческих помещений с несколькими секциями подходит следующая система: установка оснащена специальными форсунками из нержавеющей стали, через которые вода распыляется под высоким давлением в виде очень мелкого аэрозоля. Полученный таким образом туман распределяется по помещению и сразу же поглощается теплым воздухом.

Форсунки.

Локальное охлаждение.

Применение данной системы позволяет понизить температуру на 3-5 градусов. Кроме этого, в любое время года подобная система может применяться для увлажнения воздуха в животноводческих помещениях и поддержания оптимальной влажности воздуха, замачивания помещений перед дезинфекционной обработкой в период профилактических перерывов.
В основу работы другой системы охлаждения положен эффект испарения с поверхности волоконных блоков, изготовленных из целлюлозы или пластмассы. В связи с этим система преимущественно находит свое применение в регионах с сухим и жарким летом. Чем выше атмосферная температура и ниже относительная влажность воздуха, тем выше достигаемый при этом охлаждающий эффект. Охлаждающие волоконные
блоки отличаются специальной поверхностью, имеющей большую площадь, что усиливает охлаждающий эффект.

Охлаждающие панели.



При стекании воды сверху вниз через волоконные блоки происходит испарение. В результате применения в помещении с животными вентиляции на основе разрежения, свежий воздух поступает в помещение с улицы, проходя через волокно, впитывая влагу и охлаждаясь. Излишки воды при этом стекают в сборный резервуар и подаются вновь в циркулирующий поток воды. При сочетании описанной выше системы с тоннельной вентиляцией достигается наибольший эффект охлаждения воздуха, прежде всего в больших помещениях.
Описанное выше технологическое решение хорошо иллюстрирует тезис о влиянии на микроклимат не только оборудования для создания микроклимата, но и технологических, а также строительных (конструктивных) решений.

В России большинство свиноводческих помещений как старых, так и новых, построено без использования подвесного потолка, создающего буферную зону (чердак). Это имеет непосредственное отношение как к принципу организации вентиляции, так и к следующему рассматриваемому нами фактору создания микроклимата – теплоизоляции.
Подвесной потолок в здании свинокомплекса выполняет две основные функции: 1) уменьшает внутренний «рабочий» объём здания; 2) изолирует крышу – основной источник тепла летом и теплопотерь - зимой.

Так, типовое здание размером 21 × 72 м при средней высоте 3,5 м имеет внутренний объём 5292 м3, а с подвесным потолком на уровне 2,4 м – 3629 м3. Таким образом, подвесной потолок более чем на 30% сокращает рабочий объём здания. Это позволяет существенно уменьшить количество и мощность вентиляционного, охладительного, и, что очень важно, отопительного оборудования.

Теплоизолирующая функция подвесного потолка летом проявляется в том, что при температуре наружного воздуха 32 0C, температура крыши может достигнуть 60 и более градусов. При этом температура воздуха на вентилируемом чердаке составит приблизительно 43 0C. Укладывая теплоизоляцию на подвесной потолок, мы изолируемся от температуры 43, а не ≥ 60 0C,
Зимой - ситуация обратна вышеописанной.

Охлаждающие панели.



При стекании воды сверху вниз через волоконные блоки происходит испарение. В результате применения в помещении с животными вентиляции на основе разрежения, свежий воздух поступает в помещение с улицы, проходя через волокно, впитывая влагу и охлаждаясь. Излишки воды при этом стекают в сборный резервуар и подаются вновь в циркулирующий поток воды. При сочетании описанной выше системы с тоннельной вентиляцией достигается наибольший эффект охлаждения воздуха, прежде всего в больших помещениях.
Описанное выше технологическое решение хорошо иллюстрирует тезис о влиянии на микроклимат не только оборудования для создания микроклимата, но и технологических, а также строительных (конструктивных) решений.

В России большинство свиноводческих помещений как старых, так и новых, построено без использования подвесного потолка, создающего буферную зону (чердак). Это имеет непосредственное отношение как к принципу организации вентиляции, так и к следующему рассматриваемому нами фактору создания микроклимата – теплоизоляции.
Подвесной потолок в здании свинокомплекса выполняет две основные функции: 1) уменьшает внутренний «рабочий» объём здания; 2) изолирует крышу – основной источник тепла летом и теплопотерь - зимой.

Так, типовое здание размером 21 × 72 м при средней высоте 3,5 м имеет внутренний объём 5292 м3, а с подвесным потолком на уровне 2,4 м – 3629 м3. Таким образом, подвесной потолок более чем на 30% сокращает рабочий объём здания. Это позволяет существенно уменьшить количество и мощность вентиляционного, охладительного, и, что очень важно, отопительного оборудования.

Теплоизолирующая функция подвесного потолка летом проявляется в том, что при температуре наружного воздуха 32 0C, температура крыши может достигнуть 60 и более градусов. При этом температура воздуха на вентилируемом чердаке составит приблизительно 43 0C. Укладывая теплоизоляцию на подвесной потолок, мы изолируемся от температуры 43, а не ≥ 60 0C,
Зимой - ситуация обратна вышеописанной.

Схема теплоизолирующей функции подвесного потолка

Помимо приведенных основных функций при использовании тоннельных систем вентиляции подвесной потолок является их частью и выполняет важную функцию «буферной» зоны. Холодный воздух с улицы вначале попадает на чердак, где происходит его смешивание с более теплым чердачным воздухом, затем воздух попадает через специальные потолочные клапаны в производственную зону. Таким образом, происходит предварительное смешивание и подогрев поступающего воздуха еще на чердаке.

Рассмотренные системы охлаждения недёшевы при установке, но эксплуатационные затраты на них минимальны. Учитывая отрицательное влияние высоких температур на все виды продуктивности свиней, начиная от привесов и заканчивая оплодотворяемостью, их установка экономически оправданна в тех регионах, где хотя бы в течение 2-3 недель температура воздуха превышает 30 0C.

Системы удаления навоза и подготовка свиного навоза к использованию
Проблема утилизации навоза свиноводческих комплексов связана с экологической безопасностью.
Проблема утилизации навоза свиноводческих комплексов связана с экологической безопасностью. На комплексе 108 тыс. голов откормочного молодняка в год годовой объем навозных стоков составляет более 120 тыс.м3. Существовавшие ранее системы удаления навозных стоков не соответствуют современным технологическим, зоогигиеническим и санитарным требованиям. Систему навозоудаления с использованием
транспортеров можно использовать только на мелких неспециализированных предприятиях, где принцип работы изолированными технологическими группами не выдерживается. Механические системы навозоудаления не позволяют проводить локальную дезинфекцию помещений.
Основными технологическими процессами, оказывающими негативное воздействие на окружающую среду при интенсивном разведении свиней, являются:
1. технологии переработки навоза в органическое удобрение.
2. технологии внесения готового органического удобрения.
В зависимости от системы содержания свиней и применяемой системы навозоудаления, навоз условно разделяют на:
- твердый (подстилочный);
- полужидкий (бесподстилочный);
- жидкий.
Если влажность навозной массы выше 97%, то такую массу называют навозными стоками.
Системы навозоудаления по принципу действия разделяются на механические, самотечные (самосплавные) и гидросмывные.
Для механического удаления навоза используются скребковые транспортеры. В настоящее время их применение ограничивается старыми свиноводческими фермами и комплексами.
Скребковые транспортеры предназначены для удаления навоза из поперечных и продольных каналов. Они укомплектованы приводной станцией с механизмом реверса и приводной звездочки, направляющими, поворотными и поддерживающими блоками, тележками (скребками), круглозвенной цепью 14х80 и пультом управления.
Гидросмывные системы навозоудаления, не смотря на ряд преимуществ перед остальными, требуют большого расхода воды и дополнительных затрат на рециркуляцию.
Практика эксплуатации самосплавных систем постоянного действия так же имеет ряд существенных недостатков – это, прежде всего, заиливание навозных каналов и ванн остатками твердой фракции, что вынуждает проводить их периодическую чистку.
При этом возникает необходимость подъема щелевых полов. При использовании шиберных заслонок в агрессивной среде часто наблюдается разгерметизация каналов.
Наиболее перспективной апробированной системой удаления навозных стоков является самотечная система периодического действия с использованием полностью или частично щелевых пластиковых или бетонных полов и транспортировки навозных стоков по полимерным трубам с «антиприлипающим» покрытием.
Эта система вписывается в технологические требования изолированного содержания каждой технологической группы, обеспечивает соблюдение принципа «все свободно - все занято», предусматривает минимальный расход воды, устраняет проблемы отложения твердой фракции навоза и обеспечивает снижение затрат по сравнению с другими системами удаления навозных стоков.
В нашей стране нормами технологического проектирования систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза предусмотрены следующие требования.
Система удаления, обработки, хранения, обеззараживания и утилизации навоза должна обеспечивать использование продуктов его переработки в качестве органических удобрений, минимальный расход воды, выполнение ветеринарно-санитарных, санитарно-гигиенических требований и охрану окружающей среды.
Эти основные условия должны быть положены в основу эксплуатации системы навозоудаления на любом свиноводческом предприятии.
Выбор системы навозоудаления должен предусматривать специализацию хозяйства, мощность, технологию, гидрогеологические условия, рельеф местности.
Навозоперерабатывающие участки следует располагать по отношению к животноводческому объекту и жилой застройке с подветренной стороны господствующих направлений ветров в теплое время года, а также ниже водозаборных сооружений и производственной территории. Обязательным условием систем навозоудаления должна стать ее автономность.
Системы навозоудаления свиноводческих предприятий должны разрабатываться на базе современных прогрессивных и эффективных технологий, технических решений технологического оборудования. Они должны обеспечить экономичность строительства и эксплуатации сооружений, подготовку и использование навоза, его фракций в качестве
органического удобрения сельскохозяйственных угодий и почвы непосредственно или путем производства комплексных органических или органо-минеральных удобрений, переработку навоза в высококачественные органические удобрения и для получения вторичных продуктов, безотходную переработку и максимальное использование навоза для внесения в почву, выполнение зооветеринарных и санитарно-гигиенических требований эксплуатации животноводческих предприятий при минимальных расходах воды, гарантированную охрану окружающей природной среды от загрязнения навозом и продуктами его переработки, высокий уровень механизации и автоматизации производственных процессов удаления и подготовки навоза к использованию.
Лагуна для сбора навозных стоков
Гидросмывная система может применяться при любом типе кормления, однако, она так же как и механические системы удаления навоза, является устаревшим решением.
Применяемая большинством российских компаний система навозоудаления включают в себя ванны для накопления, трубы для сплава навоза и закрывающие клапаны, а также комплекс насосных устройств, необходимых для закачки навоза в навозохранилище.
Навоз удаляется без гидросмыва. Через щелевой пол он протаптывается животными в ванну, откуда самотеком попадает в навозоприемник.
Система проста в установке и может быть применена в зданиях любой конфигурации.
Под каждым рядом станков или загонов располагаются накопительные ванны.

Устройство навозных ванн


Технология переработки свиного навоза в органическое удобрение методом длительного выдерживания
Данная технология широко применяется в настоящее время в подавляющем большинстве хозяйств России. Согласно РД-АПК 1.10.15.02-17 в целях совмещения процессов карантинирования и выдерживания навоза количество секций хранилищ должно быть не менее 2. Хранилища делают заглубленными или наземными траншейного типа;
Они должны иметь ограждения, подъезды и площадки для установки оборудования для забора жидкого навоза. Днища и откосы навозохранилищ должны иметь гидроизоляционное покрытие. Существуют различные типы хранилищ: круглые сборные бетонные хранилища; цилиндрические хранилища с металлическим каркасом и специальной пленкой; лагуны с пленочным покрытием только дна и стенок или дна, стенок и поверхности
навоза для уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; металлические круглые хранилища (из эмалированных стальных листов). Применяемые типы хранилищ представлены на рисунках ниже.

Лагуна с пленочным покрытием только дна

Лагуна с пленочным покрытием дна и поверхности навоза для уменьшения выбросов загрязняющих веществ.

Цилиндрические хранилища с металлическим каркасом и специальной пленкой.

Круглое сборное бетонное хранилище

Металлическое круглое хранилища (эмалированные стальные листы)

Гибкий резервуар для хранения жидкого навоза


Согласно технологии, жидкий свиной навоз из помещений содержания животных транспортируется в навозохранилище, в котором происходит обеззараживание методом длительного выдерживания (12 месяцев).
Полученное жидкое органическое удобрение вносится на поля.

Племенные фермы.

Пример плана племенной свинофермы на 1600 товарных свиноматок

В данной ферме в дополнение к стандартным отделениям предусмотрены помещения для тестирования и содержания свиней после тестирования, здание карантина, а так же большой хрячник на 48 чистопородных хряков.
Кроме того, в зависимости от задач, которые должна выполнять ферма, могут быть предусмотрены и другие помещения, которых нет в товарных фермах. В частности, элевер для контрольного откорма свиней.
Основная задача контрольного выращивания молодняка - оценка откормочных и мясных качеств ремонтных хрячков и свинок. По результатам оценки производится отбор лучших животных для комплектования основного стада.
Оценка производится по скороспелости животных, среднему суточному приросту, затратам корма и толщине шпика, измеренному прижизненно. На основании этих данных производится оценка каждого животного по селекционным индексам. Контроль потребления корма осуществляется автоматически при помощи электронной кормораздаточной станции. Кормораздаточная станция изготовлена из металла, имеет пневматический привод и считывающее устройство, которое позволяет идентифицировать каждое животное. Регулирование состава и объема корма производится автоматически при помощи компьютера с заданной программой кормления. Устройство при необходимости позволяет вводить в корма медикаменты.

Электронные станции кормления в элевере


Перспективы развития технологий в свиноводстве.


Согласно прогнозам, к 2030 году ожидается увеличение производства свинины на 13% до 127 млн. тонн, что выше базового уровня, сниженного АЧС в 2018-2020гг. Вспышки АЧС в странах Азии продолжат влиять на многие страны в начале прогнозируемого периода, наибольшему влиянию подвергнутся Китай, Филиппины и Вьетнам. Ожидается, что из-за вспышек АЧС мировое производство свинины сохранится ниже пиковых значений до 2023 года, затем планируется стабильное увеличение производства на весь оставшийся прогнозируемый период. Согласно прогнозам, производство свинины в Китае и Вьетнаме начнет увеличиваться и достигнет уровня 2017 года к 2023 году. Большая часть увеличения производства в регионах, затронутых АЧС произойдет за счет перехода производства от личных подсобных хозяйств до коммерческих производственных предприятий. Прогнозируется небольшое снижение производства свинины в Европейском Союзе на фоне экологических и общественных вопросов, ограничивающих его расширение. Россия – четвертый крупнейший производитель свинины – почти удвоила производство за последние 10 лет в ответ на запреты импорта и благодаря внутренней политики по реструктуризации и стимулированию производства. К 2030 году ожидается дальнейшее увеличение производства на 10%.
В течение следующих 10 лет прогнозируется увеличение мирового потребления свинины до 127 млн. тонн, это составит 33% от общего увеличения потребления мяса. С точки зрения потребления на душу населения, ожидается незначительное увеличение потребления в прогнозируемый период, при этом потребление снизится в большинстве развитых стран. В Европейском Союзе, например, ожидается снижение, так как изменения в составе населения влияют на вкусовые предпочтения в пользу мяса птицы, которое не только дешевле, но и считается более здоровым продуктом питания. В развивающихся странах, где потребление свинины на душу населения составляет половину от потребления в развитых странах, прогнозируется незначительный рост. Темпы роста сохранятся в большинстве стран Латинской Америки, где потребление свинины на душу населения резко увеличилось на фоне относительно благоприятных цен, которые сделали свинину одним из самых популярных мясных продуктов наряду с мясом птицы, что отвечает растущим потребностям среднего класса. Согласно прогнозам, в нескольких азиатских странах с традиционным потреблением свинины также увеличат ее потребление после ослабления воздействия АЧС.
Следовательно, производители свиней, вероятно, будут стремиться к максимальному выходу по весу на единицу животного и увеличению плотности поголовья. «Умное сельское хозяйство» возникло из-за необходимости часто и более подробно информировать фермеров о здоровье, благосостоянии и производительности. Что уже есть в наличии и чего можно ожидать?
"Смарт фермерство" - это применение передовых методов животноводства для мониторинга, моделирования и управления поголовьем животных. Его цель - повысить способность фермера поддерживать контакт с отдельными животными по мере увеличения их количества. Используя методы интеллектуального управления, фермеры могут лучше контролировать потребности отдельных животных и соответствующим образом корректировать свои методы взаимодействия, тем самым предотвращая проблемы со здоровьем, благополучием и уходом, а также улучшая здоровье стада.
Роботы и «умные» автоматы на современной свиноферме уже не инновации, а обычные участники производственного процесса.
Направление — на внедрение технологий больших данных и искусственный интеллект.

Некоторые технологии интерактивного контроля за производственным процессом:

Система контроля Integra Feed Link.

Система Integra Feed Link поставляет точные данные в реальном времени о наличии и потреблении корма. На каждом дисплее есть датчик воды, что позволяет отслеживать ее потребление с использованием программного обеспечения Feed Link. Коллектор данных сети собирает данные о потреблении воды за текущие 24 часа, обеспечивая сведения о здоровье.
Данные доступны на ПК, соединенном с сервером или через модем. Факс-модем сервера можно запрограммировать для отправки отчетов о наличии корма, потреблении воды и снижении уровня корма домой, в офис, на комбикормовый завод или любое другое место.
Сервер сети Integra Feed Link соединяет до 50 дисплеев бункеров, обеспечивая доступ к данным наличия корма и потребления воды для всей площадки из одного места.
Система видеонаблюдения
С помощью видеокамер наблюдения можно контролировать безопасность, производство, периметр и исследовательские проекты на комплексе.
Обзор показывает, что не в порядке на ферме. Когда появляется новый сигнал тревоги или какие-то другие неполадки, то в месте его расположения появляется видеоуказатель.
Примечание: В данной статье использованы материалы из открытых источников, разработки ООО «Южная Аграрная Компания», материалы Информационно-технического справочника, подготовленного профессором кафедры частной зоотехнии и кормления с.-х. животных Донского ГАУ Свинаревым И.Ю., статьи профессоров Михайлова Н. В. и Свинарева И. Ю., ОЭСР/ФАО (2021), “Сельскохозяйственный прогноз ОЭСР-ФАО”, Сельскохозяйственная статистика ОЭСР.

Юрий Головий

Made on
Tilda