Алгоритм проектирования водосберегающих технико-технологических решений на молочной ферме КРС

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.

1. Al-Bahouh M., Osborne V., Wright T., Dixon M., VanderZaagA., Gordon R. Blue water footprints of Ontario dairy farms. Water. 2021;13(16):2230. https://doi.org/10.3390/w13162230

2. Hodúr C., Nagypál V., Fazekas Á., Mikó E. Blue and gray water footprint of some Hungarian milking parlors. Water Practice and Technology. 2022;17(7):1378-1389. https://doi.org/10.2166/wpt.2022.073

3. Садковская О.Е. Технологии эко-урбанизма как ответ на последствия изменения климата // Урбанистика. 2018. № 2. С. 98-122. EDN: OSRDRF

4. Крашенинников А.В., Садковская О.Е. Градостроительная реконструкция малых и средних городов с учетом изменения климата // Sciences of Europe. 2017. № 18-2. С. 3-12. EDN: ZHMUSH

5. Гордеев В.В., Ковалев С.В., Хазанов В.Е., Гордеева Т.И. Разработка технического средства для мытья групповых поилок КРС // Техника и технологии в животноводстве. 2025. Т. 15, № 4. С. 102-110. EDN: GLERIV

6. Рогачев Д.А. Цифровизация системного водораспределения: оптимизация, автоматизация, искусственный интеллект // Мелиорация и водное хозяйство. 2025. № 2. С. 34-38. EDN: KNJOGJ

7. Osaki M.R., PalhatesJ.C.P. andAguiar F.G. Bioscience Journal. 2024;40: e40009. https://doi.org/10.14393/BJ-v40n0a2024-68845

8. Shine P., Murphy M.D., Upton J., Scully T. Machine-learning algorithms for predicting on-farm direct water and electricity consumption on pasture based dairy farms. Computers and Electronics in Agriculture. 2018;150:74-87. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.03.023

9. Valle F., Anklam K., Döpfer D. Artificial intelligence – assisted monitoring of water usage for cooling cows on a dairy farm. Animals. 2025;15(23):3470. https://doi.org/10.3390/ani15233470

10. Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Папушин Э.А. Энергетический анализ технологии сушки навоза и помета // АгроЭкоИнженерия. 2024. № 4. С. 101-112. EDN: SPZBEL

11. Слиган М.Е., Гордеев В.В. Сравнительная оценка систем навозоудаления на фермах КРС в условиях Северо-Запада России // АгроЭкоИнженерия. 2024. № 3. С. 168-183. EDN:AUFQUE

12. Брюханов А.Ю., Попов В.Д., Васильев Э.В., Папушин Э.А. Концепция управления экологической безопасностью агроэкосистем // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 4. С. 4-18. EDN: CMQXUA

13. Миронова Т.Ю., Ковалев С.В., Хазанов В.Е., Гордеева Т.И. Пути сокращения расхода воды при производстве молока на фермах КРС // АгроЭкоИнженерия. 2024. № 1. С. 135-149. EDN: XYSJKY

14. Гордеев В.В., Гордеева Т.И., Миронова Т.Ю., Ковалев С.В. Алгоритм расчета расхода воды на молочной ферме КРС с привязным и беспривязным содержанием при доении в доильных залах // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. Т. 25, № 6. С. 1179-1190. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.6.1179-1190

15. Миронова Т.Ю., Гордеев В.В., Валге А.М. Способ минимизации выхода навозосодержащих стоков из доильного зала // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. № 56. С. 178-184. https://doi.org/10.24411/2078-1318-2019-13178

16. Юхин Г.П., Мартынов В.М., Шахов В.А. и др. Производство молока на роботизированной молочной ферме // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5. С. 150-153. EDN: XDYMDI

17. Васильев Э.В. Обоснование рационального радиуса транспортировки органических удобрений // Молочнохозяйственный вестник. 2014. № 1. С. 49-55. EDN: SAYOYT