CC BY
60
УДК 631.2-52
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПТИЦЕВОДСТВА
НА 2013-2020 ГОДЫ
Н.М. Морозов, В.А. Гусев, А.В. Дубровин, Ю.С. Голдин, И.П. Салеева, А.А. Тарабрин
В статье представлены рекомендуемые в систему машин на период 2013-2020 годы технические средства для комплексной механизации и автоматизации производства яиц и мяса птицы.
Ключевые слова: комплекты оборудования, система машин и технологии выращивания птицы, производство яиц и мяса птицы.
Птицеводство является одной из важных отраслей в решении проблемы обеспечения продовольственной безопасности страны. Она одной из первых возродилась после кризиса в 1990-1997 годах и восстановила утраченные позиции, вышла на первое место в стране по удельному весу мяса птицы в общем объеме его производства - более 40,0 % в 2012 г. против 25,8% в 2005 году.
В 2010 г. отечественное производство мяса птицы возросло до 2,9 млн т в убойной массе, яиц - до 41,0 млрд шт. или до 20,3 кг мяса и 286,9 шт. яиц на душу населения. Увеличение производства продукции получено в основном за счет повышения продуктивности птицы: - яйценоскость кур-несушек повысилась с 236 до 306 яиц, среднесуточный прирост живой массы бройлеров - с 21,9 до 48 граммов по сравнению с 1990 годом. За этот же период (1990-2010 гг.) существенно снизился расход корма на производство 10 яиц (с 1,91 кг до 1,32 кг) и на 1 кг прироста живой массы бройлеров - с 3,44 кг до 1,85 кг.
Несмотря на достигнутые успехи, Россия ещё отстает от развитых стран мира, где потребление яиц и мяса птицы составляет 290-350 яиц и 38-68 кг на душу населения. В программе развития птицеводства запланировано увеличение производства мяса птицы к 2020 года до 4,5 млн т, яиц до 50 млрд шт.
Одним из условий увеличения производства продукции птицеводства, повышения эффективности и качества является дальнейшее повышение технического оснащения, совершенствование технологий содержания птицы на основе применения новой ресурсосберегающей техники и инновационной системы машин. В разработанной перспективной системе машин для механизации и автоматизации процессов при производстве продукции птицеводства на период до
2020 года учтены прогрессивные тенденции в технологиях содержания и кормления птицы, новые принципы в формировании комплектов машин, передовой отечественный и мировой опыт развития птицеводства по пути интенсификации, ресурсосбережения, улучшения использования биологического потенциала кроссов птицы.
Известно, что для содержания промышленного стада кур -несушек в настоящее время используются отечественные комплекты оборудования КП-12ЛМ и КП-112 ЛМ (ОАО «Пятигорсксельмаш», КВИ-4 (ОАО ВИАСМ), КБК-А (ОАО «ГОЗСА» г. Голицино), КОН-Б-М (ООО «Фаэтон» г. Голицино), БН-Ш (ЗАО «Липецкптицесервис») и разработанныезарубежными фирмами: Big Dutcman (Германия), Heliman (Германия), Spect (Германия), TEXHO (Украина), VALLI (Италия), TECNO IMPANTI (Италия), FACCO (Италия), Zucami (Испания) и др.
По производительности (вместимости), удельной энергоемкости, плотности посадки птицы и удельному фронту кормления отечественные клеточные батареи практически не отличаются от клеточных батарей, лучших зарубежных фирм - Big Dutchman. Полезная глубина перечисленных клеточных батарей находится в пределах 0,91 - 1,26 метра. Дальнейшее увеличение полезной глубины батарей, при расположении кормушек снаружи клеток, снижает фронт кормления ниже допустимых норм. Введение кормушек внутрь клеток позволяет увеличить полезную глубину батареи до 1,6 - 1,7 метра, вместимость существующих птичников в 1,7 - 2,0 раза без снижения фронта кормления ниже допустимой нормы. Например, вместимость птичника 18 х 96м с 4-х ярусными клеточными батареями КП-12ЛМ составляет 40320 - 47040 голов, а вместимость аналогичного птичника с 4-х ярусными новыми клеточными батареями с полезной глубиной батареи 1,65 м - 80592 гол. Такое количество кур-несушек возможно разместить только в 7-8-ми ярусных существующих клеточных батареях КП-12ЛМ. Отечественные ученые и специалисты доказали, что при увеличении количества ярусов клеточных батарей с 4 до 6, практически отпадает необходимость отапливать птичники, например, в Ленинградской, Ярославской областях. Система машин подготовлена с учетом теплотехнических и строительных характеристик зданий и сооружений.
В России основное количество птичников имеет ширину по осям 12 и 18 метров. Для птичников с колоннами - ширина батарей не должна превышать 1610 мм, а для птичников без колонн ширина батарей может быть увеличена до 2020 мм (с учетом ширины проходов между батареями и стенами птичника в соответствии с нормами технологического проектирования НТП - АПК 1.10.05. 001-01). В то же время при увеличении полезной ширины батареи до 1,2 - 1,7 метра возникает необходимость подачи воздуха непосредственно в клетки батареи.
Установка светодиодных светильников внутри клеток повышает равномерность освещения и сокращает стресс кур-несушек при обслуживании.
По желанию заказчика клеточные батареи должны быть оснащены: гнездами, насестами, устройством для снижения боя и насечки яиц, счетчиками яиц, расхода воды по каждому ярусу, индивидуальными или общими на каждый ярус каплеуловителями к ниппельным поилкам, а также системой отопления и вентиляции, одним или двумя бункерами для хранения запаса комбикормов с механизмами для взвешивания корма, системой водоподготовки, удаления помета из птичника, элеваторами или лифтовым транспортером для сбора яиц, пультами контроля и управления.
Система отопления и вентиляции должна в автоматическом режиме обеспечивать запрограммированные параметры температуры, освещения, газового состава воздуха и утилизацию тепла удаляемого воздуха в климатических районах России со средней температурой холодного периода года ниже минус 5-10°С (в зависимости от конструкции рекуператора и оборудования в птичнике).
В таблице 1 представлена техническая характеристика рекомендуемых системой машин конструкций клеточных батарей для содержания промышлен -ного стада кур-несушек с белой (и коричневой) окраской скорлупы яиц.
Внедрение в производство новых комплектов оборудования с клеточными батареями может обеспечить запланированное до 2020 года увеличение производства пищевых яиц в существующих птичниках.
В системе машин предусмотрен выпуск комплектов оборудования для производства перепелиных яиц. Для содержания родительского стада кур яичных и мясных кроссов используют отечественные комплекты КП-1Л, изготовленные заводом ЗАО «Пятигорсксельмаш», КВИ- 3РН (ВИАСМ, г. Санкт-Петербург), Big Dutcman (Германия), ТБР (ТЕХНА, Украина), Specht (Германия), Farmer Automatic (Германия), Veranda Info (Vencomatic, Голландия), КУТ-ЛУСАН (Турция), ZUCAMI (Испания) и др.
У зарубежных и отечественных клеточных батарей для родительского стада есть общий существенный недостаток - нет раздельного кормления кур и петухов. Системой машин предусмотрено изменение конструкции батареи путем установки системы кормления для петухов. Так как процесс разработки, изготовления, испытания различных вариантов новой клеточной батареи может продолжаться 2-4 года, необходимо модернизировать существующие клеточные батареи (рис.1) и одновременно разрабатывать новые. При модернизации существующих батарей около птичников необходимо размещать бункер для хранения запаса кормов, предназначенных для петухов. Бункеры должен быть снабжены весовыми датчиками и транспортерами для подачи комбикорма в емкости, установленные в каждой клеточной батарее.
В клетках при этом необходимо установить мини-кормушки для петухов, на высоте практически недоступной для кур. Подача комбикормов в них будет осуществляться цепно-шайбовыми или спиральными кормораздатчиками. Внутри клеток целесообразно установливать светодиодные светильники и гнезда со специальными накладками, снижающими бой и насечку яиц.
Таблица 1. Техническая характеристика клеточных батарей для содержания промышленного стада кур-несушек
Показатель Существующие Предлагаемые
КП-12ЛМ г. Пятигорск Унивент Тюмень, Германия Балтика ТЕХНА Украина Типа КП-12ЛМ Унивент и др. Типа Балтика
Кл. батарея, мм - ширина - высота 1950 2695 1540 2550 1988 3066 До 1610 До 4100 До 2020 До 4100
Количество ярусов 4 (3 - 6) 4 (3 - 6) 4 4 (3 - 6) 4 (3 - 6)
Размеры клетки, мм длина глубина (ширина) высота (max) высота (min) 600 455 470 603 603 600 500 445 470 375 1830 1614 515 455 До 603 до 600 До 470 До 400 До 500 До 825 До 520 До 460
Площадь клетки, см. кв. 2730 3618 3015 29536 До 3618 До 4125
Кол-во птицы в клетке, гол 6 - 7 8 - 7 73 (48) 7 До 10
Удельная плотность посадки, см. кв./ гол 455 - 390 452 431 405 (615) 514 (600-675) 412, 5 (600-675)
Фронт кормл, см/гол 8,6 -10,0 7,5 8,6 11,2 (15,25) Не менее 8,3 (лин. К.) Не менее 8,3 (лин. К.)
Тип кормлраздатчика Бункерный Бункерный или цепной цепной Цепно-дисковый или цепной Цепно-дисковый или цепной
Подача воздуха в клетки Нет По желанию заказчика Нет По жел. заказчика Необходим
Гнезда в клетке Нет Нет Есть Нет По жел. заказчика
Насесты в клетках Нет Нет Есть Нет По жел. заказчика
Локальное освещение в клетке Нет Нет Нет Установить Установить
Устройство для снижения боя и насечки яиц Нет Нет Нет По жел. заказчика По жел. заказчика
Количество батарей, шт 6 6 6 (7) 6 6 (7) 6
Количество птицы в птичнике 18 х 96 м, при L бат. полезной = 84 м, гол. 40320 -47040 53376 - 46704 (54488) 80592 47 040 (54 880) 80 640
В новых комплектах оборудования с клеточными батареями для родительского и прародительского стада при совместном содержании кур и петухов следует увеличить полезную глубину батарей до 1,6м, увеличить фронт кормления для кур, оборудовать их системами раздачи кормов для петухов, осуществлять локальную подачу воздуха в каждую клетку, гнездами, насестами и светильниками. Эти усовершенствования позволят увеличить вместимость птичников на 30 - 40%, повысить сохранность птицы, увеличить выход инкубационных яиц. Бой и насечка яиц с толщиной скорлупы более 0,34 мм не будет превышать 3,5%.
В комплектах с клеточными батареями для выращивания ремонтного молодняка кур яичных кроссов предусмотрено использование конструкций, исключающих выход цыплят из клеток и сокращение применения 5-7 слоев бумаги для расстилки на подножную решетку в первый период выращивания. Этим требованиям в большей степени отвечают 3-х ярусные клеточные батареи типа «CARRE», выпускаемые ООО «Энергогазсервис» (г. Екатеринбург). В них бункерные кормушки расположены внутри клеток, исключен выход цыплят из клеток. Ширина батареи - 1360 мм, что позволяет применять её в птичниках различной ширины с колоннами и без колонн. Для увеличения равномерности освещения в клетках батарей и сокращения стрессов молодняка птицы в каждом ярусе батареи необходимо устанавливать светильники со светодиодными лампами.
Для кормления молодняка птицы предусмотрено использование бункерных кормушек с регулируемой от 40 до 70 мм высотой бортика.
Для содержания селекционного стада кур предусмотрено использование 3-х ярусных клеточных батарей типа СБ-3, которые следует оснащать кормораздатчиками бункерного типа, ниппельными поилками и ленточными помето-уборщиками. В базовом комплекте оборудования предусмотрен бункер для хранения комбикормов, системы водоподготовки и удаления помета из птичника.
Системой машин предусмотрены модификации комплектов оборудования для селекционного стада птицы с раздельным, дозированным кормлением кур и петухов, с горизонтальным расположением подножной решетки в клетках для петухов. В клетках для петухов могут быть установлены насесты, локальная система освещения в батарее и общая в птичнике, системы отопления и вентиляции, пульт контроля и управления, резервный электрогенератор.
Для петухов мясных кроссов предусматривается применение клеток с периодически заменяемой подстилкой (опилками).
В настоящее время более 20% яиц производят в фермерских и личных хозяйствах населения. Для интенсификации производства яиц в этих хозяйствах необходимо осуществить выпуск клеточных батарей с длиной в 2 -3 раза меньшей базовой модели (10-30 метров). Такие батареи должны быть оснащены системами кормораздачи, поения и пометоудаления.
Кроме этого предусмотрен выпуск клеточных батарей длиной 5-10 метров без средств механизации, кормушек, поилок, гнезд, брудеров для напольного выращивания и содержания птицы, клеток-автоматов для содержания кур-несушек и бройлеров на дачах. Клетки-автоматы для содержания кур-несушек на дачных участках должны иметь повышенную площадь яйцесборного лотка, увеличенный объем кормушки и бака для воды, достаточных для кормления и поения птицы в течение 5-6 суток. Применение инновационной техники и высокоинтенсивных технологий предусмотренных системой машин позволит увеличить выход яиц с 1 м2 площади пола птичника с 7247 до 13476 яиц (на 85%) по сравнению с традиционной технологией. Научными исследованиями многократно доказано и широким производственным опытом подтверждено, что промышленное выращивание бройлеров в клеточных батареях значительно эффективнее по сравнению с напольным. При низких среднесуточных привесах живой массы бройлеров 22-26 г, большим препятствием применения клеточного выращивания бройлеров служило образование сухих, водянистых и гнойных наминов на их киле, снижающих качество получаемой продукции.
В настоящее время, у высокопродуктивных кроссов бройлеров, при среднесуточных привесах живой массы - 46 - 60 граммов, намины на киле не появляются. Системой машин предусмотрен широкий набор клеточных батарей для выращивания бройлеров. В наибольшей степени современным требованиям соответствуют клеточные батареи для выращивания бройлеров исключающие выход цыплят из клеток в первый период их выращивания, обеспечивающие механизированную выгрузку бройлеров из батарей и имеющие максимальную вместимость. В наибольшей мере этим требованиям отвечает клеточная батарея типа КП-35, выпускаемая ЗАО «Пятигорсксельмаш».
В системе машин также предусмотрены комплекты оборудования с клеточными батареями для выращивания на мясо и ремонтного молодняка индюшат, утят, гусят и перепелят.
В настоящее время примерно 70% бройлеров выращивают при применении напольного оборудования отечественного и импортного производства. Комплекты технических средств для напольного выращивания бройлеров включают оборудование для механизации кормления и поения, а также средства для освещения, отопления, вентиляции, увлажнения, взвешивания птицы и корма, дистанционного управления и контроля технологических параметров.
В системе машин предусмотрены комплекты оборудования для напольного выращивания бройлеров с усовершенствованными системами механизации выполнения технологических процессов при выращивании бройлеров; модификации комплектов для выращивания на мясо и ремонтного молодняка индюшат, утят и гусят.
Выращивание ремонтного молодняка один из основных процессов производства мяса бройлеров. От качества молодняка зависят качество инкубационных яиц, выращивания бройлеров, количество и качество получаемой
продукции. Комплекты оборудования для выращивания ремонтного молодняка кур мясных кроссов не имеют существенных отличий от комплектов для выращивания бройлеров за исключением конструкций кормораздатчиков.
Кормораздатчик для ремонтного молодняка кур мясных пород должен обеспечивать одновременную, дозированную для каждой группы птицы, выдачу дозы корма в пределах 30-100 г/гол. В наибольшей степени отвечают этим требованиям кормораздатчики конструкции фирмы Big Dutchman (Германия).
В системе машин предусмотрены комплекты оборудования для напольного выращивания ремонтного молодняка кур и модификации для выращивания кур на комбинированных полах и в клеточных батареях.
В настоящее время примерно 90% родительского стада кур мясных кроссов содержатся с использованием напольного оборудования. Отечественные комплекты напольного оборудования для кур типа ОКН изготавливает ОАО «Вертязин» Тверской области совместно с фирмой «КРАССтех» Московской области и типа ОНЧР - ЗАО «Востокптицемаш» Челябинской области. Зарубежные комплекты оборудования для напольного содержания родительского стада бройлеров изготавливаются фирмами: Big Dutchman (Германия), Roxell (Бельгия), VALCO (Италия), TEXHA (Украина), CHORETIE (Голландия). В комплектах оборудования для содержания родительского стада пре -дусмотрены гнезда, насесты, ленточные перфорированные транспортеры для сбора яиц из гнезд. Средства механизации кормления должны обеспечивать взвешивание общей дозы корма, одновременное и раздельное для кур и петухов. Фронт кормления должен быть не менее 7,18 см/гол при применении круглых бункерных кормушек и не менее 15 см/гол - линейных желобковых кормушек.
Системой машин предусмотрены комплекты как для напольного содержания родительского стада кур мясных кроссов, модификации комплектов для содержания индеек, уток, гусей, селекционных стад птицы, так и комплекты оборудования с клеточными батареями. Особое место в системе машин отведено комплектам оборудования для сбора, транспортировки, обработки и упаковки яиц. В настоящее время на отдельных птицеводческих предприятиях производят более 2 млн яиц в сутки. Для обработки такого количества яиц Системой машин предусмотрены высокопроизводительные комплекты, обеспечивающие выпуск яиц в цельном виде, а также широкий ассортимент жидких, сухих яичных продуктов и других ингредиентов - лецитина, лизоцима, яичного коллагена и других.
Комплекты машин для обработки яиц представлены в системе машин модельными рядами производительностью до 18, 50, 100 тыс. яиц/час. Комплекты машин для обработки яиц обеспечивают выполнение следующих операций: прием яиц в ячейках или с транспортеров из птичников, очистку от пыли и пера, учет количества яиц, перегрузку яиц из накопителя на конвейер, овоскопирование, ориентирование яиц на транспортере, выборку загрязненных
яиц, боя, открытого тека, насечки и с кровяными включениями, сортировку яиц по массе, их мойку, дезинфекцию, сушку, маркировку и упаковку.
В системе машин также предусмотрены линии для производства жидких и сухих яичных продуктов, выполняющие разбивку яиц, безразборную мойку, смешивание белка с желтком. В системе машин также предусмотрены линии для производства яичного кормового порошка, лизоцима с применением ионообменных смол и др. устройствами.
Кроме комплектов машин для обработки яиц в системе машин отдельными позициями предусмотрены ленточные и лифтовые транспортеры для выгрузки яиц из птичников и комплекты ленточных транспортеров для транспортировки яиц из птичников в яйцесклады. Для инкубации яиц в системе машин предусмотрены инкубаторы отечественных и зарубежных фирм. Например, фирма «Питерсайм» предлагает инкубаторы с одноступенчатой закладкой яиц большого диапазона вместимости с автоматическим регулированием параметров - автоматическое взвешивание яиц в контрольных лотках в ходе инкубации, корректировка режима инкубации в зависимости от потери массы яиц и температуры скорлупы, регулирование концентрации углекислого газа на различных этапах инкубации и др., автоматический компьютерный мониторинг, позволяющий дистанционно и централизованно контролировать ход инкубации, управлять им, накапливать и выдавать информацию по каждому шкафу, хранить продолжительное время и обрабатывать результаты.
В системе машин предусмотрены комплекты оборудования для инкубаторов, которые должны обеспечивать: требуемую производительность (вмести -мость), первичную дезинфекцию яичных упаковок, сортировку и дезинфекцию яиц, создание оптимального микроклимата в помещении для хранения яиц, инкубацию яиц в инкубационных и выводных залах, автоматическое взвешивание контрольных лотков в ходе инкубации для корректировки режима влажности, выбраковку неоплодотворенных и испортившихся яиц при перегрузке их из инкубационных в выводные инкубаторы, обработку и сортировку цыплят, мойку и дезинфекцию тары, автоматический счет и подачу цыплят в ящики для доставки их в птичники, переработку отходов инкубации, отопление и вентиляцию помещений. Для современных высокопродуктивных кроссов птицы требуются комбикорма повышенного качества, включающие до 36 ингредиентов. Чтобы исключить риски практически все крупные птицеводческие хозяйства имеют собственные комбикормовые заводы или комбикормовые цеха.
Системой машин предусмотрены высокопроизводительные комплекты оборудования (для производства комбикормов и премиксов). В связи с увеличением мощностей птицеводческих хозяйств, возросшей потребностью глубокой переработке мяса птицы в системе машин предусмотрены комплекты оборудования для убоя птицы, обработки и производства полуфабрикатов и готовых продуктов из мяса птицы производительностью до 9 тыс. голов бройлеров в час.
В системе машин, кроме комплектов оборудования для компостирования помета предусмотрены комплекты оборудования для сушки помета, получения биогаза, использования подстилочного помета в качестве топлива с целью производства тепловой энергии и минерального удобрения (золы). При производстве яиц и мяса птицы требуются специализированные средства транспорта. В систему машин для этой цели включены автокормовозы с загрузкой бункеров комбикормом шнековыми транспортерами и пневмо-транспортерами автофургоны для транспортировки яиц, суточных цыплят, взрослой птицы, средства транспортировки и внесения помета в почву. Кроме основных комплектов для выполнения технологических операций при производстве яиц и мяса птицы, в систему машин включены вспомогательные средства - комплекты селекционных колец, комплекты оборудования для автоматического взвешивания птицы, комплекты оборудования для охраны объектов и др.
Изложенные направления развития техники и технологий для производства продукции птицеводства позволят сократить удельные затраты комбикормов, рабочего времени, энергии, снизить металлоемкость и улучшить использование производственной площади птичников. Реализация изложенных инновационных направлений позволит увеличить производство мяса птицы на 55% и яиц на 22% в существующих птичниках.
Морозов Николай Михайлович, академик Россельхозакадемии
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Тел. 8-495-867-43-33 E-mail: [email protected]
Гусев Валентин Александрович, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства
Тел. 8-496-551-67-48
E-mail : [email protected]
Дубровин Александр Владимирович, доктор технических наук, профессор ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии Тел. 8-915-233-83-10 E-mail: [email protected]
Голдин Юрий Сергеевич, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник
Салеева Ирина Павловна, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник
Тарабрин Александр Андреевич, аспирант
ГНУ ВНИТИП Россельхозакадемии
Тел. 8-496-551-21-38
E-mail: [email protected]
This article presents featured on machines for the period 2013-2020 years technical equipment for complex mechanization and automation of production of eggs and poultry meat.
Keywords: complete sets of equipment, machines and technologies for production of poultry, eggs and poultry meat.
