Семейная молочная ферма на 100 фуражных коров со шлейфом
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА СОДЕРЖАНИЕ: 1. Семейная молочная ферма на 100 фуражных коров со шлейфом: идея создания проекта. 2. Планировочная концепция, генеральный план. 3. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения. 4. Технологические решения 5. Инженерное обеспечение.
1. Семейная молочная ферма на 100 фуражных коров со шлейфом: идея создания проекта. Оценка экономической эффективности создания семейной фермы молочного направления на основе высокоэффективного производства молока с минимальными затратами капитальных вложений. Предлагается обеспечить ферму современными технологиями и оборудованием, а также обеспечить комплексное решение вопросов организации производства молока на основе: √ внедрения прогрессивных технологий и средств механизации; √ создания стада высокопродуктивного скота и решения вопросов продуктивного долголетия стада в целом и каждого животного в отдельности; √ строительства современного моноблочного помещения фермы с беспривязно-боксовым содержанием коров и молодняка; √ строительства вспомогательных сооружений; √ внедрения прогрессивных решений по утилизации навоза с целью получения высококачественного органического удобрения.
Намечаемые к производству продукты Основная продукция - молоко, побочная - мясо и молодняк, дополнительная - органические удобрения (биогумус).
Рынок сбыта Молоко перерабатывается на находящемся с совместной собственности группы семейных фермеров молочном заводе. Мясо реализуется на продуктовых рынках, либо на мясоперерабатывающие предприятия области. Органические удобрения в виде компостов используются для удобрения зерновых и кормовых угодий, возможна организация фасовки садового компоста с его дальнейшей реализацией в торговую сеть под собственным брэндом.
Конкурентоспособность продукции Основные конкурентные преимущества молока - высшее качество и относительно низкая себестоимость, которые достигаются за счет использования современного доильного оборудования и глубокого охлаждения молока, новой технологии кормления кормосмесями (единый корм) с помощью раздатчиков- смесителей.
Объем производства и реализации Намечается добиться продуктивности дойных коров 8 000,0 – 9 000,0 кг молока в год и объема производства молока 650,0 – 750,0 т в год.
Анализ рынка, маркетинг и сбыт продукции Основная продукция создаваемого комплекса – молоко, дополнительная - мясо, побочная - органические удобрения в виде навозного компоста. По мере заполнения фермы племенным маточным поголовьем важным резервом увеличения доходов будет реализация племенных телок, а также нетелей. Рынок продукции в нашей стране далеко не насыщен, но он ограничен недостаточной покупательной способностью значительной части населения. Сельские товаопроизводители страны не обеспечивает население молоком и мясом. А поставки молочной и мясной продукции из других стран значительны. В таких условиях спрос на животноводческую продукцию в можно считать неограниченным.
Характеристика объектов внедрения новых технологий и техники По результатам исследований и опыту работы специалистов ООО НТЦ «Ферммаш» по созданию и реконструкции молочно-товарных ферм планируется создание высокотехнологичной семейной фермы с внедрением следующих прогрессивных технических и технологических решений:
1. Беспривязно-боксовое содержание коров во вновь построенных коровниках, телятниках и т.п. 2. Доение коров на автоматизированной доильной установке типа «Елочка». 3. Селекционная работа, основанная на последних достижениях зарубежных и Российских учёных-селекционеров. 4. Кормление полнорационными кормосмесями с использованием раздатчиков-смесителей. 5. Переработка всего объема получаемого навоза в органические удобрения методом экспресс-компостирования с помощью современной техники в специализированном отделении, внесения его на поля или, как вариант, организация фасовки садового компоста с его дальнейшей реализацией в торговую сеть под собственным брендом. 6. Прогрессивная система обеспечения микроклимата с элементами автоматизированного контроля.
2. Планировочная концепция, генеральный план. Общая часть Исходными данными для разработки генерального плана являются следующие материалы: - ситуационный план; - топографический план; - инженерно-геологические изыскания на площадке. Раздел “Генеральный план и транспорт” в составе проекта разработывается в соответствии с требованиями следующих нормативных документов: - СНиП II-97-76* “Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий” - СНиП 2.05.07-85* “Промышленный транспорт”, раздел 5. Автомобильный транспорт - СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».
Генеральный план Архитектурно-планировочная структура генерального плана предусматривает рациональные технологические, транспортные и инженерные связи с соблюдением требований нормативных документов. Расстояния между зданиями и сооружениями при горизонтальной планировке генерального плана приняты в соответствии с требованиями СНиП II-97-76* и исходя из возможности подъезда автотранспорта и сельхозмашин к зданиями и сооружениями. Для обеспечения требований промсанитарии на предприятии подъезды проектируются с твердым покрытием, устанавливаются урны для мусора. Для оптимальных условий работы предприятия принимаются проектные решения, отвечающие требованиям техники безопасности: - размеры площадок, радиусы проездов обеспечивают достаточный обзор водителям, безопасное движение и маневры автотранспорта; - проезды предусматриваются с бортовым камнем; - обеспечиваются необходимые расстояния от края проезжей части дорог до зданий
3. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения. Проектируемые здания. КОРОВНИК (№ 1 по генплану соответственно) Общие положения Характеристика здания: • Класс функциональной пожарной опасности – Ф 5.3 • Степень огнестойкости IV • Класс конструктивной пожарной опасности С1 • Категория помещений «Д» • Здание отапливаемое.
Архитектурно-планировочные решения Здание в плане прямоугольной формы, в осях «1-13» одноэтажное трехпролетное, в осях «13-15» двухэтажное трех/пятипролетное. За условную отм. 0,000 принята отметка уровня пола навозных и кормонавозных каналов. Основные показатели здания: размер здания в осях высота здания в коньке до низа несущих конструкций площадь застройки строительный объем
26,1 x 84,0 м - в осях «1-1 3» - 7,05 м - в осях «13-15» - 9,05 м 2372,14 м2 14846,4 м3
Двухэтажная часть здания, включая помещения первого этажа коровника, предназначена для размещения административно-бытовых и производственных помещений. Наружные стеновые ограждения выполнены из сэндвич-панелей поэлементной сборки с минераловатным утеплителем толщиной 150 мм. Кровля из сэндвич-панелей поэлементной сборки с минераловатным утеплителем толщиной 150 мм. В кровле между осями 2-12 устроен проем шириной 1500 мм для установки светоаэрационного фонаря.
Внутренние стены первого этажа в коровнике – из кирпича глиняного обыкновенного или пенобетонных блоков. Между осями 14-15 включительно стены возводятся до перекрытия между первым и вторым этажами, в остальных местах до отметки +3.000. Внутренние перегородки помещений второго этажа - из пенобетонных блоков и сборных каркасных конструкций типа «Кнауф» с применением гипсоволокнистых листов. Полы бытовых и производственных помещений первого этажа, кроме электрощитовой, отделываются керамической плиткой, в остальных помещениях, включая те, где находятся животные - бетонные. Полы помещений второго этажа отделываются керамической плиткой. Стены административно-бытовых помещений первого этажа кроме внутренних стен электрощитовой отделываются плиткой до уровня +2.000. Внутренние поверхности стен электрощитовой после оштукатуривания окрашиваются водостойкой краской. Стены помещений второго этажа оклеиваются стеклообоями и окрашиваются водостойкой краской. Проемы для вентиляционного оборудования – согласно разделу ОВ. Заполнение оконных и дверных проемов – согласно экспликации. Бетонирование приямка доильной установки осуществляется поэтапно. Установка ограждающих технологических конструкций осуществляется на готовый бетонный пол с креплением анкерами. Каналы навозоудаления требуется бетонировать вместе с полами. Все продольные каналы выполняются с возможностью сбора сточных вод в поперечные каналы. В коровнике устраиваются поперечные деформационные швы в полах с шагом 12 м.
В качестве конструктивных решений основного каркаса здания используются ферменные конструкции Genesis. Навозное отделение (№ 7 по генплану соответственно) Общие положения Характеристика здания: Класс функциональной пожарной опасности –Ф 5.3 Степень огнестойкости IV Класс конструктивной пожарной опасности С1 Категория помещений «Д» Здание отапливаемое.
Архитектурно-планировочные решения Здание навозного отделения, пристроенное к коровнику в осях 1-4, прямоугольной формы в плане, двухпролетное. За условную отм. 0,000 принята отметка уровня пола навозных и кормонавозных каналов коровника. Основные показатели здания: размер здания в осях высота здания в коньке до низа несущих конструкций площадь застройки строительный объем
15,0 x 15,3 м от 2,73 до 4,57 м 215,48 м2 1056,78 м3
Здание предназначено для приготовления компостов с использованием технологии экспресс-компостирования. Полы помещения - бетонные. Перегородки открытых емкостей для приготовления компоста – бетонные с армированием согласно документации. Проемы для вентиляционного оборудования – согласно разделу ОВ. Заполнение дверных проемов – согласно экспликации.
Конструктивные решения Несущие конструкции – ферменные конструкции Genesis. Сопряжение колонн с фундаментами жесткое, сопряжение балок покрытия с колоннами шарнирное. Геометрическая неизменяемость конструкции в поперечном направлении обеспечивается за счет жесткого сопряжения колоннами с фундаментами, в продольном направлении - обеспечивается за счет распорок, прогонов, связей по колоннам. Основанием под колонны предусмотрены железобетонные столбчатые фундаменты, воспринимающие вертикальную и горизонтальную (распор) нагрузку. Газовая среда в помещении коровника и навозного отделения по отношению к металлическим и железобетонным конструкциям в помещении с нормальной влажностью является среднеагрессивной средой. Антикоррозионную защиту металлоконструкций необходимо выполнить грунт-эмалью «ЯрЛИ» ХВ-0278 У.
Здания и сооружения повторного применения. В состав семейной фермы входят вспомогательные здания и сооружения, возведение которых осуществляется по проектам повторного применения: Траншеи для хранения силоса (сенажа) вместимостью 2000т. Дезбарьер для животноводческих комплексов и ферм.
Сарай для сена соломы вместимостью 840 т.
Сарай для сельхозмашин
4. Технологические решения Общие сведения Проектная мощность проектируемой фермы 650-700 т молока в год. Ферма оснащена современным технологическим оборудованием. С учетом опыта эксплуатации ранее построенных в стране и за рубежом аналогичных объектов в проект внесены существенные технологические новшества, внедрены апробированные прогрессивные технические решения на уровне мировых достижений. Это, прежде всего, беспривязно-боксовое содержание коров, телят и молодняка; уборка навоза дельта-скреперами; кормление кормосмесями с помощью кормораздатчика-смесителя, доение коров – в доильном зале на доильной установке. Для поения животных используются групповые поилки, подвод воды к которым осуществляется с использованием циркуляционных насосов и подогрева ее проточными водонагревателями.
Кормление животных Кормление животных производится на кормовом столе полнорационными кормосмесями, приготавливаемыми и раздаваемыми раздатчиком-смесителем. В кормораздатчик загружаются все компоненты кормосмеси, затем с помощью шнеков и ножей измельчаются и тщательно перемешиваются. Преимущества новой системы кормления полнорационными кормосмесями заключается в том, что пищеварительный процесс у животных протекает без колебаний РН в рубце, корм лучше поедается и более эффективно используется. При этом исключается возможность выборочного поедания отдельных видов корма, и практически полностью устраняются его потери в остатках. Потребление большого количества сухого вещества способствует увеличению содержания в молоке белка и снижению заболеваемости животных. Максимальная продуктивность коров достигается путем оптимального подбора компонентов рациона, чтобы на всем протяжении пищеварительного тракта – от рубца до тонкого кишечника обеспечивалась равномерная доступность обменной энергии и белка. Поэтому на ферме предусматривается использовать сложные рационы, включающие шроты, комбикорма, патоку и добавки. В связи с планируемой заготовкой вегетативных кормов по сенажской технологии с содержанием сухого вещества 30-35%, подача сена в кормосмесь не планируется.
Раздатчик-смеситель при движении по коровнику раздает кормосмесь на одну сторону кормового стола, а на вторую сторону – при обратном ходе после разворота. Раздатчиксмеситель не расщепляет частицы корма, а только измельчает крупные стебли, вспушивает и создает гомогенную среду. Такая кормосмесь при длительном кормлении не портится, поэтому суточную норму можно выдавать 1 раз, а наличие в раздатчике-смесителе весовой электронной системы, эффективных смесительных шнеков, а также возможность вводить в малых дозах добавок позволяет готовить смесь для всех групп животных, включая высокопродуктивных дойных и сухостойных коров, телят всех возрастов. Порядок загрузки кормов в смеситель – согласно принятого рациона: концентраты – силос – добавки, смешивание 8-10 мин. Продолжительность всего цикла работы смесителя от загрузки кормовых компонентов до выгрузки смеси – около 30 минут. Годовая потребность в кормах (кг) Виды кормов Коровы (100) На 1 голову Всего Сено 920 92000 Сенаж 1380 138000 Силос 5290 529000 Комбикорм 2960 296000 Зеленая масса 6345 634500 ЗЦМ
Нетели (11) На 1 голову 110 2130 875 2880 48
Всего 1210 23430 9625 31680 528
Молодняк (88) На 1 голову Всего 38 3344 2200 193600 640 56320 1050 92400 48 4224
Всего кормов 96554 355030 529000 361945 758580 4752
Доение коров Доение коров, содержащихся в коровнике, предусматривается в доильном зале типа «Елочка» 2х4 стойла, оборудованном компьютерной программой и автоматической системой управления стадом. После выхода с доения коровы проходят через селекционные ворота, которые, получив сигнал компьютера, отделяют больных и находящихся в охоте коров в санитарную зону. В памяти машины хранятся все необходимые сведения о данной корове, в том числе дата рождения, стадия лактации, время отела и осеменения, удой за прошлый год и за прошлую неделю и т.п. Имеются устройства для обнаружения субклинической стадии мастита и для выявления охоты у коров. Эти сведения поступают в компьютер, который «записывает» их в свою «память» об этой корове и подает соответствующие команды на калитки селекционных ворот на выходе из доильного зала.
Если обнаружены признаки мастита, или установлено, что корова в охоте, или необходимо какое-то другое ветеринарное вмешательство, то корова отделяется в санитарную зону для обследования и принятия мер. Все это радикально облегчает работу зооветеринарной службы, позволяет при групповом беспривязном содержании животных обеспечить индивидуальный метод обслуживания. В доильном зале работает один оператор машинного доения, который проводит все технологические операции по подготовке животных к дойке, сам процесс доения и последоильную обработку молочных желез. Животные в доильный зал идут одной группой, ожидая дойку на преддоильной накопительной площадке. Доение в доильном зале позволяет механизировать и автоматизировать не только основные, но и вспомогательные операции, создает благоприятные условия для специализации, повышает культуру и производительность труда операторов. Этот способ наиболее полно отвечает требованиям промышленной технологии получения молока. Вручную выполняются операции по подготовке вымени к доению и одеванию доильных станков. Молоко от доильных аппаратов, оборудованных системой автоматического снятия после окончания молокоотдачи, поступает по молокопроводу из нержавеющей стали в молочный танк-охладитель, расположенный в комнате танков-охладителей коровника. Мойка молочного оборудования и молокопровода осуществляется согласно инструкции фирмы-изготовителя промывочного автомата – кислотными и щелочными средствами, которые в процессе обработки нейтрализуют друг друга. Промывка ведется в автоматическом режиме.
Мойка, дезинфекция и пропаривание острым паром автотранспорта, занятого на перевозке молока, производится непосредственно на молокозаводах. Спецодежда персонала фермы стирается централизованно.
Навозоудаление Навозоудаление внутри коровника из навозных и кормонавозных проходов осуществляется механическими дельта-скреперами. Навоз дельта-скрепером доставляется в поперечный навозный канал, откуда шнековым транспортером направляется в промежуточную лагуну, расположенную в цехе приготовления биокомпостов. Фекальным насосом навоз подается в смеситель, в который также загружается органический сорбент (измельченная солома, торф, опилки). После перемешивания и доведения до 68-70% влажности компостная смесь транспортируется в биоферментеры, где в результате микробиологического преобразования культивируемая группа термофильных бактерий разогревает массу до 55…60 С. При этом за цикл 4…7 суток
прохождение массы в биоферментере погибают болезнетворная микрофлора, яйца гельминтов, теряется всхожесть семян сорняков. Готовое к использованию высокоэффективное сбалансированное по питательным веществам и микроэлементам экологически чистое комплексное органическое удобрение из биоферментеров загружается в транспортные средства с герметичными кузовами и вывозится для внесения на поля или для реализации. Бытовые и промышленные отходы вывозятся спецмашинами к местам переработки и хранения в соответствии с требованиями санэпидемстанции. Отходы с промывки помещений, в том числе помещения доильного зала, сливаются в общую систему навозоудаления. Средний годовой выход навоза с фермы Группа животных Кол-во Суточный с одной головы, кг Мочи Кала Коровы 100 20 35 Телята до 6 мес 22 2.5 5.0 Телята 6-12 мес 22 4 10 Молодняк 12-24 мес 44 7 20 Нетели 11 7 20 Все животные:
Суточный общий, кг Мочи Кала 2000 3500 55 110 88 220 308 880 77 220 2528 4930
Годовой общий, т
Всего, т
Мочи 730 20.1 32.1 112.4 28.1 922,7
2007,5 60.2 112.4 433.6 108.4 2722,1
Кала 1277,5 40.1 80.3 321.2 80.3 1799,4
Воспроизводство стада Выбраковку и выранжировку животных, за исключением вынужденной, рационально проводить по окончании лактации в момент передачи коров из производственного сектора в сектор воспроизводства, после чего цикл повторяется. Для систематического повышения продуктивности и ремонта стада рекомендуется вводить в него ежегодно 25-30% первотелок с удоем не ниже среднего по ферме. Ввод первотелок в сложившиеся технологические группы коров сопровождается нежелательными последствиями, связанными с угнетением неопытных животных более сильными и опытными коровами. В связи с этим для ремонта стада фермы необходимо комплектовать технологическую группу телок, выращенных и проверенных в условиях беспривязного содержания и в 7-ми месячной стельности формировать отдельной технологической группой.
Выбор технологии В отличие от промышленного предприятия в животноводстве основным средством производства, перерабатывающим исходное сырье (корм) в конечный продукт – молоко, являются живые организмы. В связи с этим промышленная технология производства молока включает в себя как составную часть технологию содержания животных, которая охватывает следующие основные элементы:
система содержания – круглогодовая стойловая; метод обслуживания – групповой; порядок обслуживания – в специализированных помещениях с перемещением животных в эти пункты самостоятельно; способ содержания – беспривязный с боксами для отдыха; метод содержания – на специализированных матах. На современном этапе наиболее полно требованиям промышленной технологии производства молока отвечают групповой метод обслуживания и соответствующий этому методу беспривязный способ содержания животных. При условии прочной кормовой базы, высокого уровня работы зооветспециалистов, организации производства и технологической дисциплины, элементы технологии обеспечивают наивысшую производительность труда.
5. Инженерное обеспечение Водоснабжение, канализация, пожаротушение Водоснабжение фермы осуществляется от существующей сети водоснабжения, либо от проектируемого водозабора. На площадке фермы принята единая система хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопровода. Расчетные расходы воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды равны соответственно 1,2 и 18,5 м3/сут, общий расход – 19,7 м3/сут. Расход воды на наружное пожаротушение на сельскохозяйственных предприятиях на один пожар должен приниматься для здания, требующего наибольшего расхода воды (СНиП 2.04.02-84, таблицы 7 и 8). Для данного проекта пожарный расход равен 20 л/с и требуется для здания коровника объемом равным 13925 м3 , степени огнестойкости здания – IV и категории помещения по пожарной опасности – Д. Вводы хозяйственно-питьевого водопровода в здания коровника предусматриваются от проектируемой наружной сети. Качество воды должно соответствовать гигиеническим требованиям СанПиН 2.1.4.107401 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Схемы разводки водопроводных и канализационных сетей разработаны в соответствии с
СНиП 2.04.01-85, СНиП 2.10.03-84, НТП 1-99. 3. Внутренние сети водопровода В1 выполняются из напорных полипропиленовых труб (полипропилен марки PP-R 80) по ГОСТ 52134-2003. Внутренние сети водопровода Т3 выполняются из напорных полипропиленовых труб (полипропилен марки PP-R 80) по ГОСТ 52134-2003. Допускается сеть Т3 выполнять из стальных оцинкованных обыкновенных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75. Применение труб из полипропилена обусловлено рядом преимуществ этого материала: отсутствием коррозии, отсутствием заиления, низкими потерями давления по длине, гигиеническая и экологическая безвредность материала, химическая стойкость, низкая масса, легкий и быстрый монтаж, большой срок службы. Производственные стоки отводятся сетями производственной канализации К3-1 и К3-2 в существующую систему навозоудаления. Стоки от мытья и дезинфекции помещения поступают в каналы навозоудаления. Подготовка горячей воды осуществляется электрическими водонагревателями.
Отопление и вентиляция Проект отопления и вентиляции разработывается в соответствии со СНиП 2.04.05.-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 2.10.03.-84 «Животноводческие, птицеводческие и звероводческие здания и помещения» и НТП 1-99 «Нормы технологического проектирования зданий крупного рогатого скота». Вентиляция приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением воздуха. Данная система вентиляции является приточно-вытяжной с регулируемыми заслонками. Заслонки входящего и выходящего воздуха могут регулироваться и автоматизироваться согласно следующим альтернативам:
1. Вручную,устройством ручного управления, типа кривошипного управления или переносного цепного колеса. 2. Вручную,с электрическим мотором и кнопочным выключателем. 3. Автоматически,при помощи регулирующей системы. 4. Сочетанием альтернатив 1-3.
Оборудование для регулирования обеспечено внутрикомнатным датчиком температуры, наружной погодой станцией, определяющей и сообщающей в станцию регулирования направления ветра (функция подветренной стороны), скорость ветра и осадки. Станция регулирования регулирует угол положения заслонок входящего и выходящего воздуха с помощью электрических моторов ,в зависимости от текущего состояния погоды. Допустимые минимальные и максимальные углы открытия заслонок устанавливаются безступенчато на станции регулирования . Возможность управления уровнем относительной влажности воздуха является дополнительной опцией.
В пространство коровника воздух попадает сквозь поворотные окна. Далее, попадая в помещение, холодный воздух вытесняет более теплый воздух, находящийся в помещении коровника, в верхнюю зону пространства коровника где, этот более теплый воздух, смешиваясь с воздухом, выброшенным из бытовых и вспомогательных помещений, удаляется через открытые клапана конькового светоаэрационного фонаря. Система отопления – электрическая. Отопление бытовых и вспомогательных помещений осуществляется посредством электрических обогревателей (конвекторов) различной мощности. Отопление пространства помещения содержания животных, доильного зала «Елочка», помещения для телят до 3-х месяцев, денников осуществляется инфракрасными обогревателями.
Электроснабжение Проектом предусмотрено питание воздушными кабельными линиями. Необходимые расчетные мощности для электроснабжения потребителей фермы взяты из рабочих проектов внутреннего электрооборудования. Питание осуществляется от трансформаторной подстанции. По степени обеспечения надежности электроснабжения потребители коровника относятся ко II-й и III-й категориям надёжности. Для распределения электроэнергии предусматривается установка шкафов ВРУ индивидуальной комплектации в электрощитовых. Освещенность помещений принята в соответствии со СНиП 23-05-95 и ОСН-АПК 2.10.24.100-04. Проектом предусматривается следующие виды электрического освещения: - рабочее; - дежурное; - аварийное эвакуационное; - аварийное безопасности; - наружное.