Животноводство 600 голов
Введение
Потребительский спрос-главный показатель, определяющий благополучие всей молочной цепочки: как первичного производства сырого молока, так и его промышленной переработки, более богатые страны потребляют намного больше молочных продуктов. Россия не является страной, экспортирующей молочные продукты, а сориентирована на внутреннего потребителя. При снижении внутреннего потребления в России сократились объемы промышленного производства молочной продукции по отношению к периоду 1990-х годов Но в 2005 г. в сравнении с 2004 г. наблюдалась стабилизация производства практически по всем товарным позициям. Устойчивый прирост есть по группе цельномолочных продуктов, масла животного, интенсивно развивается рынок сыров. Сильно сокращается производство сухих молочных продуктов, молочных консервов. Наметилась тенденция стабилизации в производстве мороженого.
При сложившемся потребительском сп
Россия производит 32 млн т молока и по данному показателю занимает 3-е место в мире после Индии (85 млн т) и США (78 млн т). Кстати, Белоруссия производит всего 5 млн т. однако уровень потребления там гораздо выше, чем у нас. и самообеспечение этой республики - 180 °/о. В Белоруссии всегда был высокий уровень развития молочной промышленности, сегодня ее внутренние стандарты гармонизированы с европейскими и до 30 % производимой продукции экспортируется. По показателям промышленного и сельскохозяйственного производства Белоруссия находится в числе самых интенсивно развивающихся государств на постсоветском пространстве. В расчете на одного человека там производится 570 кг молока.
Россия относится к странам со средним уровнем доходов, близким к высокому, но в расчете на одного человека производит молока меньше, чем соседние Польша и Литва. И есть одна страна в мире - Новая Зеландия, экономика которой изначально экспортно-ориентированная. Она производит 3700 кг молока на человека и более 90 % молочной продукции идет на внешние рынки.
Прогноз развития рынка молочной продукции, по данным ММФ, показывает, что страны ЕС будут увеличивать физический объем внутреннего потребления. Но поскольку рост производства молочной продукции стал сокращаться с темпом падения 1 % в год. то буквально через два года Европа выйдет из числа территорий, поставляющих продукцию на внешние рынки. Исключение составляют только три страны - Швейцария, Франция и Италия, у которых производство и переработка молока направлены в большей степени на экспорт сыров. Других молочных продуктов Европа экспортировать не будет. Более того, через 2-3 года она станет регионом, завозящим молочные продукты, потому что прирост производства сокращается, а рынок растет. Европа очень скоро начнет испытывать недостаток молочных продуктов, и эту нишу будет кто-то заполнять.
Понятно, что управление мировыми рынками находится в руках мировых компаний. Если крупный по российским меркам комбинат перерабатывает более 50 тыс. т молока в год. или 130 т в день (самый крупный в России Лианозовский комбинат - 1,5 тыс. т в день), то по мировым масштабам самое крупное молочное предприятие - это то, которое перерабатывает в сутки 10 тыс. т молока. Конкурировать с такими мощностями сложно. Даже крупнейший в России игрок - компания «Вимм-Билль-Данн» с товарооборотом 28 млрд руб. далеко не попадает в число мировых лидеров.
Таким образом, молочный рынок России еще не стал столь инвестиционно привлекательным, и в силу разных причин иностранные игроки не очень торопятся активизировать здесь свою деятельность. Но жизнь заставляет осваивать новые рынки, потому что мировые потребности диктуют необходимость организации новых производственных площадок. И если все эти гиганты на российский рынок придут, то наша страна станет экспортно-ориентированной. Рано или поздно это случится, и к таким изменениям надо готовиться.
1. Уточнение схемы генерального плана
Генеральный план животноводческой фермы – это изображение на плане местности объектов основного и вспомогательного назначения, увязанных с рельефом местности, направлением господствующих ветров, населённым пунктам и т. д. увязанных дорожной сетью, инженерными коммуникациями и т. д., для осуществления заданного производственного процесса.
Проектирование генерального плана начинается с выбора земельного участка, расположение которого увязывается с перспективным планом, санитарно-гигиеническими и противопожарными нормами.
Земельный
участок для строительства
Желательно, чтобы уровень залегания подземных вод находился на глубине 2…2,5 м. Прочность грунта должна отвечать требованиям возведения производственных и вспомогательных построек. Кроме того, при выборе участка для комплекса необходимо учитывать следующее:
- размещать производственные и вспомогательные постройки в соответствии с принятой технологией содержания и кормления животных;
- обеспечивать поточность производственного процесса с минимальным перемещением потоков корма, получаемой продукции, отходов, а также планировать минимальное передвижение скота;
- предусматривать возможность деления земельного участка комплекса на зоны: основную, кормоприготовительную, складскую, санитарно-техническую и административно- хозяйственную;
- располагать навозохранилища с подветренной стороны от производственных помещений, а продольную ось этих помещений - с севера на юг в центральных районах, с запада на восток в южных и северных районах (отклонение в расположении продольной оси производственных помещений к направлению господствующих в зимнее время ветров не должно превышать 30º);
- учитывать удобство размещения фермы относительно кормовой базы, возможность постройки дороги, наличие надежных источников водоснабжения и энергоснабжения;
- рассчитывать площадь земельного участка для фермы исходя из норм земельной площади (на одну корову - 200 м 2)
- размещать вспомогательные животноводческие помещения комплекса вблизи основных производственных помещений фермы.
Для выбранного участка
Далее на генеральном плане указываются помещения с учетом противопожарных и санитарных разрывов.
Затем
размещают вспомогательные
Окончательное заключение по выбранному участку дается комиссией после предоставления материалов с технико-экономическими показателями.
Ферма крупного рогатого скота обычно размещается вблизи населенных пунктов, рядом с полями кормовых севооборотов.
Грубые корма в целях пожарной безопасности хранят в скирдах и стогах на открытых площадках вне территории фермы с подветренной или под навесами на территории фермы на расстоянии 150 м. от помещений.
Для удешевления строительства и сокращения расходов целесообразно размещать в одном здании или блокировать кормоцех и склад концентрированных кормов.
Благоустроенное навозохранилище выстраивают на расстоянии не менее 50 м. от животноводческих помещений. Для неблагоустроенных хранилищ это расстояние доводится до 100 м. Жижесборники делают подземными вплотную или на расстоянии нескольких метров от животноводческих построек.
Дом животноводов следует размещать с учетом создания удобств для работников обслуживающих скот.
Водонапорную башню и насосную станцию строят на обособленной площадке.
Между животноводческими зданиями оставляют разрывы, обусловленные противопожарными и санитарно-гигиеническими нормами. Обычно их используют в качестве выгульных двориков. Но в ряде случаев выгульные дворики организуют отдельно от животноводческих построек и выносят в сторону расположение пастбищ и скотопрогонов. С санитарно-гигиенической точки зрения такое расположение выгульных двориков наиболее целесообразно.
Силосные сооружения нужно строить вблизи животноводческих помещений. Для строительства силосных башен пригоден участок, где грунтовые воды залегают на глубине 2-2,5 м. Для строительства полузаглубленных сооружений ( до 3 м ) грунтовые воды должны быть не менее 3,5 м. Для строительства заглубленных траншей уровень грунтовых вод должен быть еще глубже – не менее 4 м.
Обязательно предусматриваются подъездные пути. Удаление силосных помещений приводит к увеличению транспортных расходов. Поэтому заслуживает внимание строительство силосных башен в непосредственной связи с животноводческими постройками. В таких случаях можно обойтись исключительно транспортерами без мобильных средств.
Животноводческие помещения нужно стремиться располагать по рельефу местности ниже складских помещений, но выше навозохранилищ. Если по условиям местности это требование выполнить нельзя, то вокруг зданий нужно посадить лесонасаждения и вырыть водоотводящие каналы.
При планировке фермы нужно предусмотреть удобный выгон животных на пастбище.
Застройка площадки животноводческими помещениями может быть принята в одну или две “батареи”. Выбор принимается из условия наиболее благоприятного варианта по площади застройки, периметру участка, протяженности дорог для доставки корма и вывозки навоза. Блокирование помещений позволяет белее всего сократить площадь застройки, коммуникаций, строительных материалов и т. д.
Определение структуры стада.
Чтобы рассчитать количество ското-мест в помещениях для различных групп скота, необходимо знать структуру стада. Согласно с ОНТП-1-89 выберем 90% коров, так как уровень товарного производства молока высокий. Умножая расчётные коэффициенты на количество коров, содержащихся на проектируемой ферме, определим поголовье нетелей, телят и молодняка.
Таблица 1. Структура молочного стада.
Группа животных |
Расчётный коэффициент |
Количество ското-мест, голов |
Коровы: всего в том числе дойные сухостойные новотельные и глубокостельные (в родильном отделении) |
1,0 |
680 |
0,75 |
450 | |
0,13 |
78 | |
0,12 |
72 | |
Нетели (за 2…3 месяца до отёла) |
0,12 |
72 |
Телята профилакторного периода (до 14…20 дневного возраста) |
0,06 |
36 |
ИТОГО: |
1,18 |
710 |
2.1 Расчет потребности в кормах.
Содержание энергии в суточном удое:
ЭУ=Э1у∙g=3.2∙16=52 МДж, (2,1)
где g-величина суточного удоя, кг
Требуемый показатель неравновесного состояния энергии:
р= Эу/М 0,75=52/500 0,75=0,5, (2,2)
где М-масса животных, кг(принимаем 500кг).
Находим требуемую величину КПД энергии корма:
=р∙е -( 0,27+ р )=0,5∙2,7 -( 0,27+ 0,5 ) =0,23. (2,3)
Необходимое количество энергии в суточном рационе одного животного:
Эк=к ∙ е 0,27+ р∙ М 0,75=1 ∙ 2,7 0,27+0,5∙ 500 0,75=227 МДж/гол.сут. (2,4)
где: k-коэффициент запаса.
Определяем необходимое количество органических в-в (ОВ) в суточном рационе одного животного:
ОВ=эк/20=227/20=11,35 кг ОВ/гол.сут. (2,5)
Определяем количество суточного натурального корма (сена, сенажа и др.)
Gi=ОВрац∙ βi/(1-В-3) (2,6)
Таблица 2.1-Примерное содержание влаги и золы.
Корм |
В |
З |
Сено |
0,15 |
0,1 |
Сенаж |
0,5 |
0,05 |
Силос |
0,7 |
0,03 |
Корне-клубне-плоды |
0,85 |
0,01 |
Конц. Корма |
0,1 |
0,01 |
МВД |
0,05 |
0,1 |
Таблица 2.2- Состав кормов в суточном рационе КРС.
Требуемое |
Наименование натуральных кормов |
В суточном рационе | ||||||
качество |
количество |
βi |
ОВi |
Gi |
Biнат | |||
|
Р, МДж/кг |
η |
Пр,г/кг ОВ |
ОВ,Кг/гол Сут. | |||||
|
0,5 |
0,23 |
11,35 |
Сено |
0,2 |
1,86 |
2,48 |
||
Сенаж |
0,22 |
2,046 |
4,546 |
|||||
Силос |
0,22 |
2,046 |
7,57 |
|||||
Корне-клубне плоды |
0,06 |
0,558 |
0,63 |
|||||
Конц. корма |
0,28 |
2,604 |
18,6 |
|||||
МВД |
0,02 |
0,186 |
0,22 |
|||||
Примем, что сено полностью и 50% концитратов будут скармливаться коровам без обработке в кормоцехе.
Таблица 2.3-Потребность молочного комплекса в кормах.
Корм |
Gi,кг/гол.сут |
Gi,кг/680гол.сут |
Gi,т/гол.год |
Gi,т/680гол.год |
Сено |
2,48 |
1488 |
0,89 |
534 |
Сенаж |
4,546 |
2727,6 |
1,63 |
978 |
Силос |
7,57 |
4542 |
2,725 |
1635 |
Корне-клубнеплоды |
0,63 |
378 |
0,2268 |
136,08 |
Конц.корма |
18,6 |
11160 |
6,696 |
4017,6 |
МВД |
0,22 |
132 |
0,079 |
47,4 |
2.2 Определение потребности в воде.
Суточная потребность кормоцеха в воде.
Qсут= qiв+Qm+Qбыт,кг (2,7)
Qi-кол. Переработка корма кг.
qiв-норма расхода воды
Qi=600*5.35=3210 кг (2,8)
qiв=0,5л.
Расход воды на ежесменную мойку машины.
Qm=qм*nм*nсм=50*11*1=550л.
Расход воды на бытовые нужды.
Qбыт=q*N=60*2=120 л/су
Qсут=3210*0,5+550+120=2275 кг., (2,10)
Расход воды на одну корову в сутки-50л,на все стадо-50*600=30000л/сут
Общий суточный расход воды.
Qобщ.сут
=Qкор+Qкорм=30000+2275=
Годовой расход воды.
Qгод =Qсут*365=11780375кг/год (2,12)
Для определения выхода навоза на ферме КРС согласно
п. 9.1 НТП-СХ1-65 максимальное значение выхода навоза 55 кг на корову в сутки. Количество навоза от других половозрастных групп животных можно получить, умножая норму выхода навоза на одну корову на соответствующий коэффициент.
Таблица 2. Определение выхода навоза.
Группа животных |
Значение коэффициента |
Кол-во навоза, кг |
Коровы |
1 |
55 |
Нетели |
0,5 |
27,5 |
Телята |
0,125 |
6,875 |
Выход навоза от одной головы в год:
где Qнс – максимальный суточный выход навоза, кг; Кст – коэффициент, зависящий от длительности стойлового периода;
Кст=Дст+Кп(365-Дст),
где Дст – длительность стойлового периода, Дст=210 дней; Кп – коэффициент, показывающий выход навоза в стойлово-пастбищный период, Кп=0,5.
Кст=210+0,5(365-210)=287,5
Qнг коров=55*287,5=15812,5 кг;
Qнг нетелей=27,5*287,5=7906,25 кг;
Qнг телят=6,875*287,5=1976,56 кг.
Выход навоза на всё поголовье фермы:
QS=Пк*Qнг коров+Пн*Qнг нетелей+Пт*Qнг телят, кг,
где Пк – поголовье коров; Пн – поголовье нетелей; Пт – поголовье телят.
QS=600*15812,5+72*7906,25+36*
Площадь, отведённая под навозохранилище:
где rн – плотность навоза, rн=900 кг/м3; h – высота укладки навоза, h=2,5 м.
S= м2.
3.Обзор технических средств производственных процессов.
В существующей технологической линии уборки навоза используются скреперные установки для уборки навоза внутри коровников и мобильные, в виде тракторных тележек, для транспортирования его в навозохранилище. Последние обладают рядом существенных недостатков, т.к. они менее производительные, более трудоёмкие, более энергоёмкие, ухудшающие качество полученного органического удобрения и загрязняют территорию комплекса, поэтому в проекте предлагается на участке доставки в навозохранилище использовать трубопроводную систему в виде установки УПН-15. Внутри животноводческого помещения используем скреперную установку УС-250, поперечный собирающий винтовой транспортёр, подающий навоз в продувочный котёл пневматической установки УПН-15.
Боксы предусматривают только отдых животного, а кормление осуществляется в специальных кормушках, расположенных в центральной части коровника. Корма подаются ненормированно, в волю, в групповую кормушку мобильным кормораздатчиком КТУ-10. Водопоение осуществляется из групповых водопоилок на 50 коров.
Кормоцех включает следующее оборудование:
а). 2 БДК для хранения, дозирования и транспортировки в смеситель сенажа и силоса;
б). ТК-5Б, ИКМ-5, ТК-5Б для хранения, дозирования, транспортировки в мойку, мойки, измельчения и транспортировки в смеситель корнеплодов;
в). БСК-10,
ИЛС-5, БСК-10 для хранения, дозирования,
транспортировки в
г). МТД
для хранения, дозирования, транспортировки
в смеситель минеральных
д). ИСК-3 и ТС-40 для смешивания всех компонентов кормосмеси и погрузки её в кормораздатчик.
Обработка молока реализована по следующей схеме:
Из
приемного бака молоко насосом
подается в секцию рекуперации, где
происходит возврат теплоты от горячего
пастеризованного молока к холодному.
Секция рекуперации позволяет
Из секции рекуперации молоко поступает с целью очистки в сепаратор-молокоочиститель. Центробежный сепаратор-молокоочиститель наиболее удобен в технологической линии обработке молока, объясняется это тем, что сепаратор не нуждается в высокопроизводительных насосах и сменных фильтрах, в которых из молока механических примесей. Промышленностью выпускаются сепараторы-молокоочистители таких марок, как ОМ-1А, ОМА-3М, СПМФ-2000 и др.
От сепаратора очищенное молоко поступает в секцию пастеризации нуждаются молочные фильтры. Центробежную очистку применяют для удаления
Пастеризаторы
имеют ряд преимуществ: компактные
размеры, простую конструкцию, обеспечиваются
хорошие санитарно-
Из пастеризатора молоко поступает в секцию рекуперации, где отдает свое тепло холодному молоку, которое идет на очистку. Рекуператоры используются с целью повышения эффективности работы пастеризаторов и охладителей.
Из рекуператора молоко поступает к пластинчатым охладителям, где в начале охлаждается водопроводной водой, а затем ледяной водой. Пластинчатые теплообменники в отношении компактности, производительности и интенсивности теплопередачи не имеют себе равных. Промышленностью выпускаются пластинчатые охладители таких марок, как АДМ-13.000, ОТ-1А, ООТ-МУ4 и др., отличающиеся по производительности.
Из
охладителей охлажденное молоко
поступает в резервуар-термос, где
молоко хранится, до отправки на молочный
завод. Выпускаются резервуары-
Для выработки рассола, необходимого для секции охлаждения ледяной водой, используются холодильные машины таких марок, как МКТ-20-1-0, МКТ-20-0, УВ-30, ТХУ14, ТХУ23.
Технологическая линия доения коров, также предполагает наличие молочных электронасосов, типа НМУ-6, Г2-ОПА, Г2-ОПБ.
4.Технологический расчет
Расчет производительности линии доения:
Производительность линии доения рассчитывается по формуле:
=365 m Qг α ε ή/(12 Д tд 300), кг/ч,
где m – поголовье коров, (m=600гол.);
Qг – годовой удой, (Qг =3500 кг/год);
α – коэффициент учитывающий возможное увеличение количество молока по сравнению со среднемесячным удоем за год, α=1,2…1,3;
ε – доля максимального разового удоя в суточном надое молока (ε=0,6 при двукратной дойке и ε=0,4 при трехкратной дойке);
ή – доля дойных коров в стаде, ή=0,80…0,85;
Д – число дней в календарном месяце;
tд – продолжительность доения (tд =1,5 ч)
=365 600 3500 1,2 0,6 0,8/(12 30 2 300)=2044 кг/ч.
В соответствии с полученной =2044 кг/ч оборудование молочной следует подбирать с производительностью =3000 л/ч.
Производительности =3000 л/ч соответствуют следующие аппараты:
- молочный насос: НМУ-6;
- сепаратор-молокоочиститель: ОМА-3М;
- охладители пластинчатые: ООТ-МУ4;
Выбранные тепловые аппараты проверяются по тепловым характеристикам применительно к конкретным условиям фермы.
4.1 Расчет вместимости молокоприемного резервуара:
Определяем графоаналитическим методом по графику из методички. Исходя из построенного графика рабочая поверхность бака определяется по формуле:
Vраб=1,25*Vрасч
Vраб=1,25*1400=1750
По таблице выбираем молокоприемный резервуар марки-И-1 ОБМ-2000.
4.2Тепловые расчеты.
Свежевыдоенное молоко подается в секцию рекуперации.
Разность температур для рекуператора определяется по формуле:
Δ tрек =(1 - Е)( t3 + t1),
где Е – коэффициент рекуперации (Е=0,8…0,85);
t1 – начальная температура молока (t1 =37˚С);
t3 – Температура пастеризации (t3 =72…76˚С или 90…94˚С)
Δ tрек = (1 – 0,8)(90 - 37)
Δ tрек=10,6˚
В рекуператоре холодное молоко подогревается до температуры:
t2 =t3 - Δ tрек
t2 =90 – 10,6
t2= 79,4˚
Горячее пастеризованное молоко в свою очередь охлаждается до температуры:
t4 = t2 + Δ tрек
t4 =37 + 10,6
t4= 47,6˚
Площадь
рабочей поверхности
