8.3. Энергосберегающие технологии в животноводстве 8.3.1. Энергообеспеченность животноводческой отрасли
Интенсификация сельского хозяйства, повышение эффективности всех его отраслей, увеличение производства и улучшение качества продукции обуславливают возрастающие потребности энергии.
В животноводстве потребляется 18-22% жидкого топлива и 19-20% электрической энергии от всех энергоресурсов, используемых на производственные цели в сельском хозяйстве. Энергоемкость производства продукции животноводства в России превосходит США и другие ведущие страны Запада в несколько раз.
Одна из основных причин состоит в том, что реализация генетического потенциала животных не превышает 60%. Животноводческая отрасль недостаточно обеспечена кормами, они не сбалансированы по белку и микроэлементам.
В структуре полных затрат энергии для различных видов животных и птицы на долю кормов приходится 58-92%. В денежном выражении доля затрат на них также составляет более половины стоимости животноводческой продукции.
Системы содержания и кормления животных с организацией многолетних культурных пастбищ и загонной пастьбы животных ведет к снижению энергоемкости животноводческой продукции в 2-3 раза в сравнении со стойловым содержанием животных (рис.8.9).
Рисунок 8.9- Направления снижения энергоемкости животноводства.
Экономию ТЭР в животноводстве можно получить за счет снижения расхода топлива на отопление и вентиляцию путем улучшения теплоизоляционных характеристик животноводческих помещений, эффективной работы отопительно-вентиляционных систем в оптимальных режимах, внедрения прогрессивных технических средств и средств вентиляции, перехода к эффективным системам естественной вентиляции.
Существенную экономию электроэнергии, материально-технических и трудовых затрат можно достигнуть за счет перевода животных на глубокую подстилку с бульдозерной уборкой навоза.
8.3.2. Энергосбережение в кормопроизводстве
Важнейшими направлениями энергосбережения в кормопроизводстве являются:
снижение затрат энергии на реализацию процессов производства и использования кормов;
сохранение питательных веществ корма;
эффективное использование обменной энергии корма для производства продукции животноводства.
При заготовке кормов экономию топлива до 10-20% и снижения затрат потерь питательных веществ и энергозатрат можно получить за счет:
- полной загрузки тракторных агрегатов и использование косилок с соответствующей шириной захвата в зависимости от урожайности и объема прицепов;
- скашивания в утренние часы;
- сокращения времени нахождения скошенной травы в поле;
- активного ворошения один-два раза в день, а при прессовой заготовке в тюки - внесением химических консервантов.
При заготовке силоса и сенажа повышение качества корма и снижения затрат топлива на 10-15% обеспечивается за счет:
- точного соблюдения процесса резки;
- кратчайших сроков загрузки хранилищ;
- уплотнения и герметизации массы.
Основным критерием энергетической эффективности процессов производства и приготовления кормов является их энергозатратность, которая определяется коэффициентом:
 , (8.1)
где Езатр – удельные затраты совокупной энергии на производство кормов, Дж,кг; ЕК – энергосодержание корма; к.ед/кг.
Наименьшей энергозатратностью обладает зеленая масса злаковых и бобовых трав (табл. 8.1).
Эффективность использования зеленой массы зависит от применяемых технологий.
Таблица 8.1 – Энергозатратность производства различных видов кормов
Вид корма
|
Энергозатратность
|
|
По обменной питательности, МДж/к.ед.
|
По обменной энергии (для дойного стада), Дж/Дж
|
Зеленый корм
|
16,6
|
0,295..0,324
|
Силос кукурузный
|
34,4
|
0,52
|
Корнеплоды
|
92,0
|
0,67
|
Сенаж
|
21,5
|
0,75
|
Сено
|
14,2
|
0,85
|
Зерно фуражное
|
6,2
|
0,92
|
Комбикорм
|
14,4
|
1,1
|
Травяная мука
|
80…90
|
2,14
|
При выборе между стравливанием пастбищ и организацией зеленого конвейера с доставкой зеленой массы на ферму необходимо учитывать энергетические затраты на уборку и транспортировку, которые не должны превышать потери обменной энергии корма животных на пастбище, связанные с перегоном, а также воздействием стрессовых факторов.
8.3.3. Энергоресурсосберегающие технологии заготовки кормов.
Снижение затрат топлива при скашивании травостоя можно добиться за счет правильной регулировки режущего аппарата косилок и полевых измельчителей, своевременной заточки ножей, установки оптимальной ширины захвата, скорости движения рабочего агрегата. Ускорение процесса сушки и сохранение питательных веществ обеспечивается установкой на косилках плющильных аппаратов, что ускоряет процесс провяливания в 2-3 раза.
Перспективной и наиболее эффективной энергосберегающей технологией заготовки грубых кормов является прессование сена с внесением химических консервантов. Энергозатраты составляют 2,5-3 кг на 1ц.к.ед. Прогрессивными являются технологии заготовки сена в измельченном виде, которые при полевой сушке позволяют снизить затраты энергии в 1,2-1,5 раза.
Сенажирование является одним из наиболее энергоэффективных и удобных способов заготовки кормов. Преимущество данного метода обеспечивается сочетанием невысоких затрат (до 15 л на 1 т корма) с высокой сохранностью питательных веществ.
Прогрессивной технологией значительно сокращающей потери кормов при заготовке их в рассыпном виде является подбор из валков самонагружающимися прицепами-подборщиками.
Примером энергосберегающего подхода являются технологии послеуборочной обработки фуражного зерна путем химического консервирования зерна пропионовой кислотой или другими соединениями.
Для данного процесса применяют плющильные агрегаты с приводом от ВОМ трактора, которые обеспечивают плющение зерна, внесение консервантов и упаковку в специальные полимерные рукава.
8.3.4. Энергосберегающие приемы содержания КРС
Животноводческие строения должны удовлетворять нуждам животных, гарантировать им комфорт: обеспечивать хранение фуража, облегчить труд животновода.
Сопротивление теплопередаче RТ в животноводческих помещениях должна находится в пределах для стен: RТ 1,2-2,1 м2К/Вт; для потолочных перекрытий RТ >1,7-2,1 м2К/Вт.
Улучшить эксплуатационные свойства существующих построек можно путем их реконструкции с применением местных недорогих и доступных для хозяйств материалов, таких как древесина и отходы ее переработки.
Для экономии энергии на создание микроклимата перспективны технологии содержания дойных коров по холодному способу содержания; выращивание молодняка КРС раннего возраста в индивидуальных домиках, установленных на открытых площадках (клетки размером 200х140х120). При таком содержании происходит ранняя адаптация животного к холоду в отдельном возрастном периоде. Существуют нормы кормления молодняка КРС в зависимости от живой массы и температуры окружающей среды при содержании в помещениях общего типа. Необходимо выдержать специальные соотношения питательных веществ: сахаропротеиновые -1,4:1; крахмалопротеиновые – 1,9:1; сахарокрахмальные – 1:2,8.
Метод группового содержания крупного рогатого скота и телят по сравнению с традиционным содержанием и выращиванием в типовых помещениях способствует созданию более благоприятных зоогегиенических условий (снижается содержание аммиака в 1,4 раза, углекислого газа в 1,2 раза повышается естественная резестентность).
Использование биологического тепла животных в усовершенствованных системах вентиляции, которые содержат рекупиративные теплообменники позволяют обеспечить возврат 30..50% тепла отработанного воздуха для подогрева свежего воздуха.
Таблица 8.2 – Энергетические показатели различных технологий удаления навоза
Технология
|
Затраты труда, чел.-ч/т
|
Расход энергоносителей
|
|
|
Электро-энергия, кВт·ч
|
ГСМ, кг
|
1. Самотечно-сплавная система пе-риодического действия (содержание на решетчатых полах)
|
31,7
|
145
|
352
|
2. Механическая система с помощью скребкового транспортера (привязное содержание)
|
72
|
90
|
59
|
3. Механическая система с помощью бульдозера (беспривязное содержание на периодически сменяемой подстилке)
|
12
|
-
|
66
|
Уборка навоза из помещений и транспортирование его в навозохранилище – очень энергоемкие процессы (от 30 до 50% общих энергозатрат на фермах). В таблице 8.2 приведены энергетические показатели различных технологий уборки и удаления навоза из животноводческих помещений и его транспортирование на поле.
Наименьшими энергозатратами характеризуется механические системы навозоудаления при содержании животных на глубокой или периодически сменяемой подстилке.
Транспортирование жидкого навоза от прифермерских хранилищ по трубопроводам целесообразно используя фекальные.
Инфракрасное и ультрафиолетовое облучение способствует повышению продуктивности животных и птицы, уменьшению падежа молодняка, снижению расхода кормов и общих энергозатрат. Наибольший зоотехнический эффект при наименьших энергозатратах на облучение может быть достигнут при выполнении следующих требований:
применять для ИК-обогрева молодняка облучатели мощностью не более 500 Вт;
не рекомендуются облучатели мощностью 600 и 4000 Вт для помещений с температурой воздуха выше 5°С;
использовать рациональные схемы управления, автоматизированные установки с программным управлением, обеспечивающие дозированное УФ-облучение и ИК-обогрев молодняка.
регулировать тепловой режим обогрева с помощью автоматических регуляторов напряжения, а не изменением высоты подвеса облучателей;
для сокращения расхода электроэнергии не реже одного раза за технологический цикл очищать ИК- и УФ-лампы от пыли и грязи;
регулярно следить за рациональным размещением ламп по отношению к площадкам и самим животным, подвергаемым облучению.
8.3.5. Снижение энергоемкости процесса доения коров и первичной обработки молока
Для правильной организации и соблюдения технологии машинного доения перспективным является беспривязный способ содержания коров с доением в специальных доильных залах. Использование современных систем автомат контроля позволяет управлять не только процессом доения, но и кормления животных. Годовой удельный расход электроэнергии на 1 корову в год составляет около 3 м Вт·ч в год.
Использование доильных залов, оборудованных доильными установками типа «Елочка», «Тандем», «Полигон» имеет ряд преимуществ перед доением в молокопровод: резко повышается производительность труда дояра, улучшаются условия для подготовки и обработки сосков вымени в процессе доения, лучше промывка оборудования, меньше расход моющих средств, выше качество молока.
Значительными резервами экономии энергоресурсов кроме использования доильного оборудования может быть использование новых марок оборудования для первичной обработки молока, так называемые теплохолодильные установки.
Экономия энергии может быть достигнута также за счет рационального режима вентиляции молочного помещения, где смонтированы холодильные установки. Быстрое охлаждение до 4° способствует: повышению качества молока; увеличивает срок хранения молока; сокращение транспортных расходов.
Теплохолодильные установки обеспечивают теплой водой для поения животных, горячая вода идет на отопление бытовых помещений. Экономия от использования одной теплохолодильной установки оценивается в 24000 Вт электроэнергии или 2,5т дизельного топлива.
Комплексное решение проблемы охлаждения молока на основе модульных холодильных агрегатов позволяет обеспечить снижение потребления электроэнергии в целом по области в размере около 300 млн. кВт·ч, или более 100 тыс. т.у.т. в год, что положительным образом скажется на снижении энергоемкости выпускаемой продукции.
|
