Гордеев Владислав Владимирович, канд. техн. наук, доцент, ведущий научный сотрудник
196634, г. Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш., 3
Vladislav V. Gordeev, CSc (Eng), Associate Professor, Lead Research Engineer
196634, St. Petersburg, Tyarlevo, Filtrovskoe Ave., 3
Миронова Татьяна Юрьевна, канд. техн. наук, научный сотрудник
Tatiana Yu. Mironova, CSc (Eng), Research Engeneer
196634, St. Petersburg, Tyarlevo, Filtrovskoe Ave., 3
Гордеева Татьяна Ивановна, канд. техн. наук, доцент, старший научный сотрудник
196634, г. Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш., 3
Tatiana I. Gordeeva, CSc (Eng), Associate Professor, Senior Research Engineer
196634, St. Petersburg, Tyarlevo, Filtrovskoe Ave., 3
Ковалёв Сергей Владимирович, младший научный сотрудник
196634, г. Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш., 3
Sergey V. Kovalev, Junior Research Engineer
196634, St. Petersburg, Tyarlevo, Filtrovskoe Ave., 3
Хазанов Виктор Евгеньевич, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник
196634, г. Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш., 3
Viktor E. Khazanov, CSc (Eng), Lead Research Engineer
196634, St. Petersburg, Tyarlevo, Filtrovskoe Ave., 3
Водосберегающие решения, направленные на снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду, не всегда применяются при проектировании ферм КРС. Разработка техникотехнологических решений (ТТР) является весьма трудозатратной. Исследования проведены с целью разработки алгоритма проектирования водосберегающих технико-технологических решений на молочной ферме КРС, облегчающего выбор эффективной технологии и оборудования. Алгоритм разработан на основе теоретического анализа водосберегающих решений, ранее разработанного алгоритма расчета расхода воды и образования стоков и результатов экспериментальных исследований водосберегающих технических средств. Разработанный алгоритм проектирования водосберегающих технико-технологических решений позволяет оценить эффект от применения устройств и технологий на фермах КРС поголовьем от 50 до 3000 дойных коров с одним доильным залом и наиболее распространенными типами оборудования. Апробация алгоритма проведена для молочной фермы беспривязного содержания на 1200 гол. дойного стада со шлейфом и среднесуточной продуктивностью 28 кг/гол. при доении на доильной установке типа «Карусель». В предлагаемом ТТР с наименьшим расходом воды предусмотрены мытье поилок и очистка образующихся стоков техническим средством мытья поилок, их дальнейшее использование при поении животных. Предусмотрено водосберегающее оборудование: скребок предварительной уборки, мойка высокого давления для уборки пола доильного зала, пенообразующая установка для обработки копыт, скруббер для очистки сосков вымени. Рассчитали, что внедрение водосберегающей технологии и оборудования приведет к снижению объема используемой воды на 7,0 тыс. м3/год (на 10%) и стоков почти на 7,0 тыс. м3/год (на 64%), к снижению количества выбросов СО2 на 12,3 т/год. При этом капитальные затраты снизятся на 14,8 млн руб., эксплуатационные – на 645 тыс. руб./год, а приведенные – более чем на 2,1 млн руб. Применение алгоритма снизит трудозатраты при проектировании молочных ферм КРС и подборе эффективной технологии и оборудования.
Water-saving solutions aimed at reducing anthropogenic pressure on the environment are often overlooked during the design of cattle farms, while the development of appropriate technical and technological solutions (TTS) remains a highly labor-intensive process. This study aimed to develop an algorithm for designing water-saving TTS for dairy cattle farms to facilitate the selection of efficient technologies and equipment. The algorithm was constructed based on a theoretical analysis of existing water-saving approaches, a previously established calculation model for water consumption and wastewater generation, and experimental data obtained from tests of water-saving technical means. The algorithm is designed to evaluate the performance of various technologies and equipment for cattle farms with herd sizes ranging from 50 to 3,000 dairy cows, operating with a single milking parlor and employing the most common types of equipment. The proposed algorithm was validated on a loose-housing dairy farm with a herd of 1,200 heads, including replacements, and an average daily milk yield of 28 kg per cow, milked using a “Carousel”-type milking installation. The lowest-water-consumption TTS variant included washing of drinking bowls, treatment of the resulting wastewater using a special device, and subsequent reuse of the treated water for animal watering. The algorithm also incorporates the use of the following water-saving equipment: a pre-cleaning scraper, a high-pressure washer for milking parlor floor cleaning, a foam-generating unit for hoof treatment, and a scrubber for cleaning teat cups. Calculations indicate that the implementation of the proposed water-saving technology and equipment would reduce total water consumption by 7.0 thousand m3/year (10%), decrease wastewater generation by nearly 7.0 thousand m3/year (64%), and lower CO2 emissions by 12.3 t/year. Furthermore, capital expenditures would decrease by 14 million rubles, operating costs by 645 thousand rubles/year, and overall reduced costs by more than 2.1 million rubles. The application of the developed algorithm is expected to significantly reduce labor inputs in the design of dairy cattle farms and in the selection of efficient technological solutions and equipment, thereby supporting more sustainable and economically viable farm operations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.