CC BY
6
Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи к публикации The authors have read and approved the final version of the manuscript for publication
Статья поступила в редакцию: 14.03.2024 Received: 14.03.2024
Одобрена после рецензирования: 01.04.2024 Approved after reviewing: 01.04.2024
Принята к публикации: 09.04.2024 Accepted for publication: 09.04.2024
Научная статья УДК 631.22
ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ РАСХОДА ВОДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОКА
НА ФЕРМАХ КРС
Татьяна Юрьевна Мироноваш, Сергей Владимирович Ковалёв2, Виктор Евгеньевич Хазанов3, Татьяна Ивановна Гордеева4
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
1 mironova-tat@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6959-049X
2 kovalyov.sv@yandex.ru, https://orcid.org/ 0009-0009-1310-4283
3 cow-sznii@yandex.ru, https://orcid.org/ 0000-0003-2370-0643
4 cow-sznii@yandex.ru
Аннотация. В связи с повышенным вниманием во всем мире к сохранению водных ресурсов важно знать количество используемой воды в сельскохозяйственном секторе, в том числе и на фермах КРС, для определения путей её экономного использования. Цель исследований - повышение эффективности водопользования за счет сокращения расхода и вторичного использования водных ресурсов на животноводческих предприятиях при производстве молока. На основе нормативных данных и методов ведения хозяйства, характерных для Северо-Западного федерального округа, определено водопользование молочной фермы беспривязного содержания. Общий расход воды для фермы на 1000 коров со шлейфом и среднесуточной продуктивностью 28 кг/гол составляет 189,97 м3/сут. 64 % этой воды используется на поение животных и приготовление кормов, 23,6 % - на охлаждение молока и в настоящее время находит повторное использование в системе поения животных. Вода, использованная на технологические нужды, образует стоки, и составляет 22,82 м3/сут. Из этой воды 30,2 % (6,89 м3) приходится на уборку доильного зала, 26,2 % (5,98 м3) - на промывку доильно-молочного оборудования, 19,3 % (4,4 м3) - на мытье поилок. Стоки, за исключением от промывки доильно-молочного оборудования, поступают в систему навозоудаления. На ферме образуется около 83,6 т экскрементов животных, которые
вместе с частью подстилки (2,3 т) смешиваются со сточной водой (18,2 т) и составляют общий выход навоза 104,1 т влажностью 88,4 %. Снижение расхода воды на технологические операции (без учёта охлаждения молока) возможно за счёт использования для очистки вымени одноразовых салфеток вместо щетки-душа до 21 %; использования специальных технических средств, таких как мойка высокого давления и скруббер для очистки вымени, до 34%; вторичного использования очищенных сточных вод, а не артезианской воды, для смыва загрязненных навозом площадей до 33,2 %.
Ключевые слова: расход воды, водосбережение, молочная ферма, технологический процесс, техническое решение
Для цитирования: Миронова Т.Ю., Ковалёв С В., Хазанов В.Е., Гордеева Т.И. Пути сокращения расхода воды при производстве молока на фермах КРС // АгроЭкоИнженерия. 2024. № 1 (118) С. 135-149 https://doi.org/
Research article
Universal Decimal Code 631.22
WAYS TO REDUCE WATER CONSUMPTION IN MILK PRODUCTION ON CATTLE
FARMS
Tatiana Yu. Mironova1H, Sergey V. Kovalev2, Viktor E. Khazanov3, Tatyana I. Gordeeva4
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
1 mironova-tat@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6959-049X
2 kovalyov.sv@yandex.ru, https://orcid.org/ 0009-0009-1310-4283
3 cow-sznii@yandex.ru, https://orcid.org/ 0000-0003-2370-0643
4 cow-sznii@yandex.ru
Abstract. The greater attention worldwide to water saving makes it important to know how much water the agricultural sector, including cattle farms, consumes to ensure its cost-effective use. The study aimed to improve the water use efficiency by its lower consumption and recycling on dairy farms. The study estimated the amount of water used on a dairy farm with loose cow housing by the normative data and farming methods typical for the North-West Federal District of the Russian Federation.
The total water consumption on the farm for 1000 cows with young animals and an average daily milk productivity of 28 kg/head was 189.97 m3/day. 64 % of this water was used for animal watering and fodder preparation; 23.6 % - for milk cooling and is currently being reused in the animal watering system. The water used for technological needs formed wastewater and amounted to 22.82 m3/day. Of this water, 30.2 % (6.89 m3) were used for cleaning the milking parlor, 26.2 % (5.98 m3) - for washing of milking and milk storing equipment; 19.3 % (4.4 m3) - for washing of drinkers. Wastewater, except for washing of milking and milk storing equipment, entered the manure removal system. The farm produced about 83.6 tons of animal excreta, which together with a part of bedding (2.3 tons) were mixed with wastewater (18.2 tons) and made up a total manure yield of 104.1 tons with 88.4 % moisture content. Reduction of water consumption for
technological operations (without taking into account the milk cooling) is possible due to the use of disposable wipes for udder cleaning instead of a shower-brush - up to 21%; use of special equipment, such as high-pressure washer and scrubber for udder cleaning - up to 34%; secondary use of treated wastewater instead of artesian water for washing off areas contaminated with manure - up to 33.2%.
Key words: water consumption, water saving, dairy farm, technological process, technical solution
For citation: Mironova T.Yu., Kovalev S.V., Khazanov V.E., Gordeeva T.I. Ways to reduce water consumption in milk production on cattle farms. AgroEcoEngineering. 2024;1(118): 135-149. (In Russ.) https://doi.org/
Введение. Вода является жизненно важным ресурсом, поэтому ее эффективное использование обеспечивает повышение экологической устойчивости, в том числе и в сельскохозяйственном секторе. В молочном животноводстве вода используется для поения животных, приготовления кормов, мойки и дезинфекции производственных помещений, доильного оборудования, а также для охлаждения молока и животных. Применяемое оборудование и методы управления молочной фермой оказывают значительное влияние на количество используемой воды, и как следствие, образующихся сточных вод. Избыточный расход воды на ферме приводит к увеличению объёмов навоза и навозохранилищ, а также транспортных расходов при внесении навоза на поля.
В связи с повышенным вниманием к сохранению водных ресурсов в сельскохозяйственном секторе важно понимать модели использования воды на животноводческих фермах. Согласно исследованиям, проведенным в Канаде на молочной ферме с поголовьем 419 дойных голов, 68% воды, используемой на ферме, расходуется на потребление животным, 15 % - на предварительное охлаждение молока, 14% - на уборку и эксплуатацию помещений и 3% - санитарную дезинфекцию и хозяйственные нужды [1]. По данным других исследований [2] для питьевых целей на комплексах по производству молока затрачивается до 82% от общего количества расходуемой воды на ферме. В разных климатических условиях представленные процентные соотношения будут отличаться, так как расход воды на отдельные технологические операции характеризуется сезонностью [3, 4] и от температуры окружающей среды зависит количество воды, потребляемое животными [5, 6, 7, 8] и расход воды на некоторые технологические операции, например, использование водоиспарительного охлаждения (тумана) для снижения теплового стресса у животных [9].
Цель исследований - повышение эффективности водопользования за счет сокращения расхода и вторичного использования водных ресурсов на животноводческих предприятиях при производстве молока.
Материалы и методы. На основе нормативных данных и методов ведения хозяйства, характерных для Северо-Западного федерального округа, проанализируем водопользование молочной фермы беспривязного содержания на 1000 коров со шлейфом и среднесуточной продуктивностью 28 кг/гол. Поголовье дойного стада составляет 800 голов, из которых 400 и 200 голов размещены в отдельных зданиях, а еще 200 голов - в здании смешанного содержания с сухостойными коровами. Размер технологической группы - 100 коров. Для поения животных используется 77 групповых поилок объёмом 200 л. Основные исходные данные и нормативные значения, принятые при расчётах, представлены в таблице 1.
Количество поилок для каждой половозрастной группы принято из расчёта фронта
поения животных до 12 мес. - 0,05 м/гол., старше 12 мес. - 0,1 м/гол. Норматив расхода воды
20
для поения животных принят в соответствии с нормами технологического проектирования20. По данным от действующих сельхозпредприятий по производству молока в рацион для коров входит вода, которая добавляется в кормовую смесь из расчёта 5 л/гол. В среднем в таком же количестве вода используется для разведения заменителей цельного молока при кормлении телят [10]. Телята возрастом до 3 мес. размещаются в клетках с габаритными размерами (Д*Ш*В) - 1,3*0,8*1,2 м. Санитарная обработка клеток профилактория осуществляется ежесуточно, а клеток для телят - раз в месяц. В соответствии с РД-АПК 1.10.01.01-1821, количество воды, расходуемое на мытьё 1 м2 площади: сплошного пола - 2 л, стен - 1 л. Регулярную обработку копыт проводят три раза в неделю, используются две ванны: с чистой водой - для промывки копыт животных перед основной обработкой и с раствором - для их обработки, содержимое ванны объемом 200 л, меняют после прохода через неё 200 коров [11].
Таблица 1. Исходные данные и показатели расхода воды, принятые при расчётах Table 1. Initial data and water consumption indicators adopted for calculations
Технологические процессы Количество единиц Периодичность Показатель расхода воды на единицу
Поение: Дойные коровы 800 гол. ежесуточно 92,8 л/гол.
Новотельные коровы и первотелки 51 гол. ежесуточно 80 л/гол.
Сухостойные коровы 149 гол. ежесуточно 60 л/гол.
Отел 18 гол. ежесуточно 60 л/гол.
Нетели 53 гол. ежесуточно 45 л/гол.
Молодняк 18-23 мес. 269 гол. ежесуточно 33 л/гол.
Молодняк 15-18 мес. 158 гол. ежесуточно 27 л/гол.
Молодняк 12-15 мес. 164 гол. ежесуточно 23 л/гол.
Тёлки 6-12 мес. 326 гол. ежесуточно 18 л/гол.
Тёлки 3-6 мес. 164 гол. ежесуточно 12 л/гол.
Телята 0,1-3 мес. 167 гол. ежесуточно 6 л/гол.
Телята 0,1 мес. 3 гол. ежесуточно 6 л/гол.
20 Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. РД-АПК 1.10.01.01-18. М.: Росинформагротех, 2018. 166 с.
21 РД-АПК 1.10.15.02-17*. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. М.: Росинформагротех, 2021. 172 с.
138
Приготовление кормов для коров 1000 гол. ежесуточно 5 л/гол.
Приготовление ЗЦМ 170 гол. ежесуточно 5 л/гол.
Мытье поилок 77 шт. 2 раза в нед. 2,75 л/усл. гол.*
Мытье ведерок 170 шт. 4 раза в сут. 2 л/шт.
Санитарная дезинфекция клеток для телят: 167 шт. раз в месяц
в т.ч.: сплошного пола 173,6 м2 раз в месяц 2 л/м2
стен 841,7 м2 раз в месяц 1 л/м2
Санитарная дезинфекция клеток профилактория: 3 шт. ежесуточно
в т.ч.: сплошного пола 3,1 м2 ежесуточно 2 л/м2
стен 15,1 м2 ежесуточно 1 л/м2
Подмывание вымени 800 гол. 3 раза в сут. 2 л/гол.
Уборка доильного зала 459,3 м2 3 раза в сут. 5 л/м2
Промывка доильного оборудования пост. 3 раза в сут. 30 л/пост.*
Промывка молочных танков 22,4 т ежесуточно 45,6 л/т молока*
Обработка копыт 800 гол. 3 раза в нед. 0,86 л/гол./сут. *
Охлаждение молока в проточном охладителе 22,4 т ежесуточно 2 л/кг молока
* - значения, полученные в результате расчёта для рассматриваемого технико-технологического решения
Доение коров осуществляется три раза в сутки в доильном зале типа «Карусель» на 40 мест. Площадь пола преддоильной площадки, доильного зала, подлежащая уборке после каждого доения, составляет 459,3 м2 Площадь доильного зала рассчитана по методике, основанной на сложении постоянных и переменных площадей, зависящих от количества скотомест на доильной установке [12]. Размер преддоильной площадки рассчитан на одну технологическую группу исходя из нормы площади 2,0 м2 на голову. При расчётах, в соответствии с РД-АПК 1.10.01.01-1822, принято количество воды для уборки пола в доильном зале - 5 л/м2, на подмывание вымени у коров перед доением - 2 л/гол. Согласно рекомендованным настройкам параметров процесса промывки оборудования расход воды составляет 1,2 м3, т.е. 3,6 м3/сут., молочных танков-охладителей для хранения суточного
22 Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. РД-АПК 1.10.01.01-18. М.: Росинформагротех, 2018. 166 с.
139
надоя - 1,02 м3/сут. Для мгновенного проточного охлаждения молока используются пластинчатые теплообменники с расходом воды 2 л/ кг молока.
Среднесуточное количество навоза и его влажность рассчитывали с учётом количества косметической подстилки из условия 1 кг/гол. в сутки и норм выхода и характеристик экскрементов для каждой половозрастной группы животных23. Для расчёта влажности навоза использовали методику, представленную в исследовании [13].
Для анализа способов снижения расхода воды и вторичного использования водных ресурсов, а также эффективности от их применения, применен метод поисковых исследований, предусматривающий анализ существующих исследований по данной тематике и разработку предложений для ведения дальнейших разработок в сельскохозяйственной сфере.
Результаты. Согласно расчётам по нормативным данным общий расход воды для фермы на 1000 коров со шлейфом составляет 189,97 м3/сут. (табл. 2), 64 % этой воды приходится на поение животных и приготовление кормов.
Таблица 2. Расход воды на технологические процессы для фермы на 1000 коров со шлейфом Table 2. Water consumption for technological processes for a farm with 1000 cows
Технологические процессы Расход воды, м3/сут Структура расхода воды, %
Поение животных 116,5 61,33
Приготовление кормов для коров 5,00 2,63
Приготовление ЗЦМ 0,85 0,45
Мытье поилок 4,40 2,32
Мытье ведерок 1,36 0,72
Санитарная дезинфекция 0,06 0,03
Подмывание вымени 4,80 2,53
Уборка доильного зала 6,89 3,63
Промывка доильного оборудования 3,60 1,90
Промывка молочных танков 1,02 0,54
Обработка копыт 0,69 0,36
Охлаждение молока в проточном охладителе 44,80 23,58
Общий расход воды на ферме 189,97 100
23РД-АПК 1.10.15.02-17*. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. М.: Росинформагротех, 2021. 172 с.
140
в т. ч.: на технологические нужды, всего 22,82 12,01
в т. ч.: на технологические нужды в доильном зале 17,00 8,95
При этом важно, чтобы потребляемая животными вода была чистой и удовлетворяла предъявляемым требованиям, т.к. потребление воды несоответствующего качества отрицательно сказывается на продуктивности и здоровье животных: продуктивность коров снижается на 10,5%, выход телят - на 7%, увеличивается сервис-период на 161% [14].
На охлаждение молока приходится 23,6 % от общего расхода воды на ферме и в настоящее время находит повторное использование в системе поения животных, поэтому в дальнейших расчётах расхода воды на технологические нужды не учитывается.
Вода, использованная на технологические нужды, образует стоки и составляет 22,82 м3/сут. Из этого объёма наибольшая часть 30,2 % (6,89 м3) приходится на уборку доильного зала, 26,2 % (5,98 м3) - на промывку доильно-молочного оборудования, включая мытьё ведерок для выпойки телят, 19,3 % (4,4 м3) - на мытье поилок. Расход воды в доильном зале составляет 17 м3, и как показывают различные исследования [15, 16], расход воды на операции в доильном зале не является сезонным.
На практике же нередко расход воды на выполнение некоторых перечисленных операций никак не контролируется, и количество стоков оказывается значительно больше нормативных. Стоки от промывки доильного оборудования и молочных танков собираются отдельно и направляются в септик. Остальная вода, использованная на технологические нужды, впоследствии, как правило, в виде стоков поступает в систему навозоудаления. При этом, учитывая то, что жидкий навоз должен храниться не менее 6 месяцев, значительно увеличивается объем необходимых навозохранилищ и затраты по дальнейшему внесению на поля. При заданных условиях на ферме образуется около 83,6 т экскрементов животных, которые вместе с частью подстилки (2,3 т) смешиваются со сточной водой (18,2 т), составляют общий выход навоза 104,1 т влажностью 88,4 %.
Одним из способов сокращения расхода воды может быть вторичное использование образующихся на ферме стоков, которые можно разделить по типам основных загрязнений: навозосодержащие - после мытья загрязнённых навозом поверхностей, стоки от промывки и обеззараживания доильно-молочного оборудования и стоки после мытья поилок.
Повторно использовать целесообразнее очищенные стоки после мытья поилок и молочного оборудования (рис.), если направлять их в доильный зал для предварительного смыва навоза с загрязнённых площадей, в первую очередь преддоильной площадки и санитарной зоны.
цех перераб. навоза
вет. ^ обсл.
промыв .технол. оборуд.
-гиту
___J
обраб. копыт
уборка санит. зоны
___'J
повторное использование воды
очистка
Ï
уборка
1L
6,891
подмыв. вымени —ЧГТН
промыв. доильн. | оборуд.^
I,
I молочная
охлажд.
молока 44,8 Г1
промывка молочных танков-охла!
ад,_
4l,02 И
отстоиник -|12З8|
отстоиник
14,62 [■
о пл
помещение для содерж. -|
животных |
живо
туман
санитарная дезинфекция
0,06
мытьё пои ЛОК1
4,4
мытьё ведёрок
I:
поени
4116:
ш
приг.
кормо
I 5,85 |
прочее
мытьё техники ' 1 1 К душ
туалет
мытьё территории и1 11 111 уборка помещений
. 1
молоко и т.п
отстойник^
ливневые стоки
хоз.-быт. нужды
сан.-убойная
"II" площадка\
произ. нужды
очистка
септик
септик
|85,9 т
навоз W=87,9 %
5Ё54"
6,89
0,69
Рис. Схема использования воды в технологических операциях при производстве молока Fig. Scheme of water use in technological operations of milk production
В данном примере количество стоков после мытья поилок и молочного оборудования больше, чем требуется на уборку доильного зала. В этом случае сокращение расхода чистой воды на выполнение технологических операций (без учёта охлаждения молока) будет соответствовать расходу воды на уборку доильного зала и обработку копыт (7,58 т) и для фермы на 1000 коров со шлейфом по расчётным данным составит 33,2 %. Ввиду того, что избыток очищенной воды может быть направлен на прочие нужды (мытьё техники, территории, полив зеленых насаждений и т.п.) общий выход стоков сократится на количество стоков после мытья поилок (4,4 т) и молочного оборудования (4,62 т) и составит 39,5 %, при этом количество навозосодержащих стоков не изменится. По предварительным расчетам для фермы на 1000 коров со шлейфом, раздельный сбор стоков позволит сократить количество навоза, примерно, на 4,2 %, а его влажность до 87,9 %.
Обсуждение. Структура расхода воды, полученная в результате проведенных нами расчётов по нормативным данным близка к опубликованной в [1], при эксплуатации фермы поголовьем 533 коров, где 68% воды, используемой на ферме, приходится на питьё коров, 15 % - на охлаждение молока в пластинчатом охладителе, 14% - на уборку и эксплуатацию доильного зала, 2% - на санитарную дезинфекцию помещений для содержания животных, 1% - на охлаждение коров при тепловом стрессе.
Сократить расход воды на поение, приготовление кормов, промывку молочного оборудования не представляется возможным. Количество используемой воды для мытья доильного оборудования и молочных танков регламентировано и контролируется компьютером, поэтому потребности в воде постоянны в одной и той же системе. При проведении других технологических операций на количество используемой воды оказывает значительное влияние применяемое оборудование и методы управления молочной фермой. В некоторых операциях возможно сокращение (за счет используемых технических средств)
142
или исключение расхода воды - это, например, обработка копыт, подмывание вымени, охлаждение молока, при этом целесообразна оценка эффективности альтернативных технологий.
Например, согласно характеристикам, представленными компаниями-производителями24, при работе со скруббером расход воды составляет 0,2 л на одну корову. В сравнении с щеткой-душем, использование скрубберов для подмывания вымени коров перед доением позволяет снизить расход воды на эту операцию до 90% (на 5,4 л/гол.-в сутки при трехразовом доении), что приведет к сокращению использования чистой воды на технологические операции и образования стоков на 18,9 %. Применение одноразовых салфеток позволяет полностью исключить образование сточных вод при очистке вымени и сократить количество навозосодержащих стоков на 26,4 %. При этом остаются нерассмотренными экологические аспекты их утилизации.
Еще одним техническим средством, способствующим меньшему расходу воды, является мойка высокого давления, используемая при уборке доильного зала. Результаты исследований [15] показали, что в сравнении с применением шланга для уборки доильного зала дополнительное использование мойки высокого давления позволяет сократить расход воды примерно в 2 раза. Для рассматриваемой выше фермы на 1000 коров со шлейфом дополнительное использование мойки высокого давления приведет к сокращению расхода чистой воды на технологические операции и образования стоков на 15,1 %.
Технологические решения оказывают значительное влияние на выход стоков. Сокращению воды на уборку площади доильного зала может способствовать использование доильных роботов, которые занимают меньшие площади по сравнению с доильным залом, а, следовательно, требуют меньшее количество воды для их очистки. Исследования [15] показывают сокращение площади мытья в 2 раза, с 70 м2 до 35 м2, при использовании двух автоматических доильных установок по сравнению с доильной установкой «Елочка 2х7» для доения двух сопоставимых по количеству групп коров. Но исследования [3] показывают, что при расчете в литрах на голову в сутки автоматические доильные системы используют в 3,6 раза больше воды, чем доение в доильном зале.
Оптимизация технико-технологических решений на стадии проектирования является одним из способов сокращения расхода воды и выхода стоков от уборки помещений. Проведенные теоретические исследования показывают, что разница в количестве образующихся навозосодержащих стоков, в зависимости от вариантов размещения дойного стада может достигать 25% [17]. Разработаны оптимизационные математические модели для оптимизации технико-технологических и планировочных решений, использование которых позволяет уменьшить выход стоков до 44% [18].
Расчетный эффект от рассмотренных мероприятий по сокращению расхода воды на технологические операции для фермы на 1000 коров со шлейфом представлен в таблице 3.
24 Скрубберы Puli-Sistem. Система подготовки вымени к доению [Электронный ресурс] URL: https://www.livestockservice.kz/puli-sistem
Таблица 3. Сокращение расхода воды от технико-технологических решений для фермы
на 1000 коров со шлейфом Table 3: Reduction of water consumption from technical and technological solutions
for the farm with 1000 cows
Способ сокращения воды Годовой объем потребления воды на ферме, м3/год Сокращение использования чистой воды, % Сокращение количества сточных вод, %
всего на технологические нужды всего навозосодер жащих
Использование одноразовых салфеток для очистки вымени нет 3,3 21,0 21,0 26,4
Использование скрубберов 175,2 3,0 18,9 18,9 23,7
Использование мойки высокого давления 1257,4 2,4 15,1 15,1 18,9
Вторичное использование очищенных сточных вод для смыва загрязненных навозом площадей и обработки копыт 3292,3 5,2 33,2 39,5 нет сокращения
Использование представленных мероприятий по сокращению расхода воды от технико-технологических решений позволит сократить использование чистой воды в целом по ферме от 2,4 % до 5,2 %, а при их комбинации - до 10,9 %.
Выводы. На расход воды на молочной ферме влияют технология содержания животных, система доения, управления, факторы окружающей среды и надой молока. Сократить расход воды на поение, приготовление кормов, промывку молочного оборудования не представляется возможным. В некоторых операциях возможно исключение расхода воды - это, например, обработка копыт, подмывание вымени, при этом целесообразна оценка эффективности альтернативных технологий. При проведении других технологических операций на количество используемой воды оказывает значительное влияние применяемое оборудование. Снижение расхода воды на технологические операции (без учёта охлаждения молока) возможно за счёт использования для очистки вымени одноразовых салфеток вместо щетки-душа до 21 %; использования специальных технических средств, таких как мойка высокого давления и скруббер для очистки вымени, до 34%; вторичного использования очищенных сточных вод, а не артезианской воды, для смыва загрязненных навозом площадей до 33,2 %. Необходима разработка технико-технологических решений по сбору, очистке и оборотному использованию сточных вод.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Le Riche E.L., VanderZaag A.C., Burtt S., Lapen D.R., Gordon R. Water use and conservation on a free-stall dairy farm // Water. 2017. Vol. 9, 977. https://doi.org/10.3390/w9120977
2. Drastig K., Prochnow A., Kraatz S., Klauss H., Plöchl M. Water footprint analysis for the assessment of milk production in Brandenburg (Germany) // Advances in Geosciences. 2010. Vol. 27. P. 65-70. https://doi.org/10.5194/adgeo-27-65-2010
3. Robinson A.D., Gordon R.J., Vanderzaag A.C., Rennie T.J., Osborne V.R. Usage and attitudes of water conservation on Ontario dairy farms // The Professional Animal Scientist. 2016. Vol. 32. P. 236-242. https://doi.org/10.15232/pas.2015-01468
4. Palhares J.C.P., Matarim D.L., de Sousa R.V., Martello L.S. Water performance indicators and benchmarks for dairy production systems // Water. 2024. Vol. 16(2), 330. https://doi.org/10.3390/w16020330
5. Golher DM., Patel B.H.M., Bhoite S.H., Syed M.I, Panchbhai G.J., Thirumurugan P. Factors influencing water intake in dairy cows: a review // International Journal of Biometeorology. 2016. Vol. 5. P. 617-625. https://doi.org/10.1007/s00484-020-02038-0
6. Singh A.K., Bhakat C., Singh P. A review on water intake in dairy cattle: associated factors, management practices, and corresponding effects // Tropical Animal Health and Production. 2022. Vol. 54, 154. https://doi.org/10.1007/s11250-022-03154-2.
7. López-Carlos M. A., Hernández-Briano P., Aguilera-Soto J.I., Carrillo-Muro, O., Medina-Flores C.A., Méndez-Llorente F., Aréchiga-Flores C.F. Effect of milking hygiene, herd size, water hardness and temperature-humidity index on milk quality of dairy farms // Revista Brasileira de Zootecnia. 2023. Vol. 52, e20210189. https://doi.org/10.37496/rbz5220210189
8. Вторый В.Ф., Вторый С.В., Ильин Р.М. Оценка влияния основных факторов на водопотребление дойных коров // АгроЭкоИнженерия. 2021. №2 (107). С.106-115. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46302062
9. Al-Bahouh M., Osborne V., Wrigh T., Dixon M., Gordon R. Blue and grey water footprints of dairy farms in Kuwait // Journal of Water Resource and Protection, 2020. Vol. 12. P. 618-635. https://doi.org/10.4236/jwarp.2020.127038
10. Симонов Г.А., Зотеев В.С., Хализова З.Н., Симонов А.Г., Зотеев С.В. Выращивание телят молочного периода на заменителе цельного молока // Эффективное животноводство. 2022. №5 (180). С. 16-20. https://doi.org/10.24412/cl-33489-2022-5-16-20
11. Тимошенко В. Музыка А., Москалёв А., Кирикович С. Ванны для копыт // Животноводство России. 2016. № 6. С. 37-38. URL: https://zzr.ru/zzr-2016-06-012
12. Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Собовая С.В. Методика расчета технологических площадей доильных залов с установкой типа «Карусель» // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2 (99). С. 277-286. https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10173
13. Gordeev V.V., Mironova T.Yu., Mironov V.N. Ammonia emission and moisture evaporation from cattle manure with different moisture and excrement content // Engineering for Rural Development. 2020. Vol. 19. P. 1018-1022. https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF238
14. Трофимов А. Ф., Брыло И. В. Влияние качества питьевой воды на продуктивность и здоровье КРС // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2009. №. 4. С. 92-96. URL: http://vesti.belal.by/vesti/pdf/20090416.pdf
15. KrauB M., Drastig K., Prochnow A., Rose-Meierhofer S., Kraatz S. Drinking and cleaning water use in a dairy cow barn // Water. 2016. Vol. 8(7), 302. https://doi.org/10.3390/w8070302
16. Gordeev V., Mironova T., Gordeeva T., Ilin R., Mironov V. Monitoring of water amount going to manure removal system from milking parlour // Engineering for Rural Development. 2021. Vol. 20. P. 725-730. https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF158
17. Гордеев В.В. Миронова Т.Ю., Хазанов В.Е., Гордеева Т.И. Оценка влияния технологических решений доильно-молочного блока на выход навозосодержащих стоков //
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 2 (95). С. 167-173. https://doi.org/ 10.24411/01315226-2018-10044
18. Gordeev V., Mironova T, Mironov V., Khazanov V. Models to minimize output of manure-bearing wastewater from milking parlours at conceptual designing stage of dairy farms // Engineering for Rural Development. 2019. Vol. 18. P. 413-419. https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N254
REFERENCES
1. Le Riche E.L., VanderZaag A.C., Burtt S., Lapen D.R., Gordon R. Water use and conservation on a free-stall dairy farm. Water. 2017; 9, 977. (In Eng.) https://doi.org/10.3390/w9120977
2. Drastig K., Prochnow A., Kraatz S., Klauss H., Plöchl M. Water footprint analysis for the assessment of milk production in Brandenburg (Germany). Advances in Geosciences. 2010; 27: 6570. (In Eng.) https://doi.org/10.5194/adgeo-27-65-2010
3. Robinson A.D., Gordon R.J., Vanderzaag A.C., Rennie T.J., Osborne V.R. Usage and attitudes of water conservation on Ontario dairy farms. The Professional Animal Scientist. 2016; 32: 236-242. (In Eng.) https://doi.org/10.15232/pas.2015-01468
4. Palhares J.C.P., Matarim D.L., de Sousa R.V., Martello L.S. Water performance indicators and benchmarks for dairy production systems. Water. 2024; 16(2), 330. (In Eng.) https://doi.org/10.3390/w16020330
5. Golher D.M., Patel B.H.M., Bhoite S.H. et al. Factors influencing water intake in dairy cows: a review. International Journal of Biometeorology. 2016; 5: 617-625. (In Eng.) https://doi.org/10.1007/s00484-020-02038-0
6. Singh A.K., Bhakat C., Singh P. A review on water intake in dairy cattle: associated factors, management practices, and corresponding effects. Tropical Animal Health and Production. 2022; 54, 154. (In Eng.) https://doi.org/10.1007/s11250-022-03154-2.
7. López-Carlos M. A., Hernández-Briano P., Aguilera-Soto J.I., Carrillo-Muro O., Medina-Flores C.A., Méndez-Llorente F., Aréchiga-Flores C.F. Effect of milking hygiene, herd size, water hardness and temperature-humidity index on milk quality of dairy farms. Revista Brasileira de Zootecnia. 2023; 52, e20210189. (In Eng.) https://doi.org/10.37496/rbz5220210189
8. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V., Ilyn R.M. Assessment of main factors effect on water consumption of milking cows. AgroEkoInzheneriya = AgroEcoEngineering. 2021; (107):106-115 (In Russ.) URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46302062
9. Al-Bahouh M., Osborne V., Wrigh T., Dixon M., Gordon R. Blue and grey water footprints of dairy farms in Kuwait. Journal of Water Resource and Protection, 2020; 12: 618-635. (In Eng.) https://doi.org/10.4236/jwarp.2020.127038
10. Simonov G.A., Zoteev V.S., Halizova Z.N., Simonov A.G., Zoteev S.V. Growing mother-bonded calves on a whole milk replacer. Effektivnoe zhivotnovodstvo = Efficient Animal Husbandry. 2022; 5 (180):16-20. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/cl-33489-2022-5-16-20
11. Timoshenko V., Muzyka A., Moskalyov A., Kirikovich S. Baths for hoofs. Zhivotnovodstvo Rossii = Animal Husbandry of Russia. 2016; 6: 37-38. (In Russ.) URL: https://zzr.ru/zzr-2016-06-012
12. Gordeev V.V., Khazanov V.E., Sobovaya S.V. Calculation method of technological area of milking parlours with Carousel installations. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva
mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva = Technologies, machines and equipment for mechanised crop and livestock production. 2019. 2(99):277-286 (In Russ.) https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10173
13. Gordeev V.V., Mironova T.Yu., Mironov V.N. Ammonia emission and moisture evaporation from cattle manure with different moisture and excrement content. Engineering for Rural Development. 2020; 19: 1018-1022. (In Eng.) https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF238.
14. Trophimov A. F., Brylo I. V. The influence of drinking water quality on cattle productivity and health. Izvestiya Natsional'noi akademii nauk Belarusi. Seriya agrarnykh nauk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series. 2009; 4: 92-96. (In Russ.) URL: http://vesti.belal.by/vesti/pdf/20090416.pdf
15. KrauB M., Drastig K., Prochnow A., Rose-Meierhofer S., Kraatz S. Drinking and cleaning water use in a dairy cow barn. Water. 2016; 8(7), 302. (In Eng.) https://doi.org/10.3390/w8070302
16. Gordeev V., Mironova T., Gordeeva T., Ilin R., Mironov V. Monitoring of water amount going to manure removal system from milking parlour. Engineering for Rural Development. 2021; 20: 725-730. (In Eng.) https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF158.
17. Gordeev V., Mironova T., Khazanov V.E., Gordeeva T. Influence assessment of technological solutions for milking and milk handling block on manure-bearing wastewater amount. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva = Technologies, machines and equipment for mechanised crop and livestock production. 2018; 2 (95): 167-173. (In Russ.). https://doi.org/ 10.24411/0131-5226-2018-10044
18. Gordeev V., Mironova T., Mironov V., Khazanov V. Models to minimize output of manure-bearing wastewater from milking parlours at conceptual designing stage of dairy farms. Engineering for Rural Development. 2019; 18: 413-419. (In Eng.) https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N254
Об авторах About the authors
Татьяна Юрьевна Миронова канд. техн. наук, научный сотрудник Отдела агроэкологии в животноводстве, Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (196634, Россия, г. Санкт-Петербург, п. Тярлево, Фильтровское ш., д. 3) mironova-tat@mail.ru, 8(812)466 28 78 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6959-049Х Tatiana Yu. Mironova, Cand. Sc. (Engineering), research associate, Department of Agroecology in Livestock Production, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM; 3, Filtrovskoje Shosse, Tiarlevo, Saint Petersburg, 196634, Russia mironova-tat@mail.ru, 8(812)466 28 78 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6959-049X
Сергей Владимирович Ковалев младший научный сотрудник отдела агроэкологии в животноводстве, Институт агроинженерных и экологических проблем Sergey V. Kovalev, junior researcher, Department of Agroecology in Livestock Production, Institute for Engineering and Environmental Problems in
сельскохозяйственного производства -филиал ФНАЦ ВИМ, Фильтровское шоссе, д. 3, п. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634, Россия. kovalyov.sv@yandex.ru, ORCID: 0009-0009-1310-4283 Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM; 3, Filtrovskoje Shosse, Tiarlevo, Saint Petersburg, 196634, Russia. kovalyov.sv@yandex.ru, ORCID: 0009-00091310-4283
Виктор Евгеньевич Хазанов канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела агроэкологии в животноводстве, Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиал ФНАЦ ВИМ, Фильтровское шоссе, д. 3, п. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634, Россия. cow-sznii@yandex.ru; ORCID: 0000-0003-2370-0643 Viktor E. Khazanov, PhD (Eng), Lead Research Engineer cow-sznii@yandex.ru; Department of Agroecology in Livestock Production, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM; 3, Filtrovskoje Shosse, Tiarlevo, Saint Petersburg, 196634, Russia. ORCID: 0000-0003-2370-0643
Татьяна Ивановна Гордеева канд. техн. наук, доцент, старший научный сотрудник отдела агроэкологии в животноводстве Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 196634, Россия, г. Санкт-Петербург, п. Тярлево, Фильтровское ш., д. 3, cow-sznii@yandex.ru Tatyana I. Gordeeva, Cand Sc. (Engineering), Assistant Professor, senior researcher, Department of Agroecology in Livestock Production, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM; 3, Filtrovskoje Shosse, Tiarlevo, Saint Petersburg, 196634, Russia. cow-sznii@yandex.ru
Заявленный вклад авторов Все авторы статьи принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и поиске литературы Authors'contribution All authors of this paper have directly participated in the study planning and execution, and literature survey
Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов Conflict of interests The authors declare no conflict of interest
Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант All authors have read and approved the final version of the paper submitted
Статья поступила в редакцию: 19.03.2024 Received: 19.03.2024
Одобрена после рецензирования: 01.04.2024 Approved after reviewing: 01.04.2024
Принята к публикации: 09.04.2024 Accepted for publication: 09.04.2024
