Ориентир на модернизацию: опыт переоборудования животноводческого комплекса «Племзавода "Родина"»
Текст: М. М. Войтюк, д-р экон. наук, директор; А. В. Горячева, инженер; В. А. Войтюк, инженер-исследователь, Московский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (НПЦ «Гипронисельхоз»)
Сегодня в регионах нашей страны накоплен положительный опыт реализации перспективных проектов модернизации, строительства и реконструкции животноводческих комплексов. Его использование будет способствовать созданию благоприятной технологической среды в этом секторе АПК, инновационному развитию отрасли и как следствие — выполнению ключевых задач не только частного предприятия, но и государства в целом.
В ходе реализации Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы сохранилась положительная динамика становления отрасли. Так, за последние три года средний темп прироста составил порядка четырех процентов. При этом, по данным Росстата, в 2016 году производство скота и птицы на убой в живой массе на предприятиях всех категорий достигло 13,9 млн т при плановом годовом значении 13,2 млн т, однако объемы выпуска молока равнялись лишь 30,7 млн т, хотя было предусмотрено 34,3 млн т. Не удалось достичь установленных показателей по поголовью крупного рогатого скота специализированных мясных пород в сельскохозяйственных организациях и крестьянско-фермерских хозяйствах — 2,6133 млн особей при плане 2,72 млн коров. Данные факты свидетельствуют о необходимости дальнейшего эффективного развития животноводческой отрасли.
ВЕТХОЕ НАСЛЕДИЕ
Одной из причин невыполнения целевых показателей является продолжающееся устаревание технологических процессов в производственных сооружениях, построенных в 1950–1960-х годах, причем оставшиеся с советской эпохи животноводческие комплексы сейчас малопригодны для перевооружения. Проблема заключается не только в возрасте помещений, но и в применявшихся при их возведении принципах содержания скота, которые уже потеряли актуальность.
Известно, что в аграрной отрасли имеются старые здания и помещения более чем на 17 тыс. скотомест, которые заполнены на 60%, а излишки площади составляют примерно девять тысяч мест. Построенные в середине ХХ века животноводческие комплексы различаются по ширине колонн, имеют стоечно-балочные конструкции с кирпичными, деревянными или железобетонными сборными стенами, продольный шаг которых составляет около шести метров. Высота от пола до балок чердачного перекрытия колеблется от 2,2 до 2,4 м, въезды в коровники выполнены шириной и высотой в 2,7 м. Ввиду долговечности конструктивного исполнения животноводческие здания перечисленных типов сегодня находятся в пригодном для эксплуатации состоянии, однако стойловое оборудование и машины для механизации производственных процессов морально устарели и не отвечают современным требованиям, а детали в большинстве случаев физически изношены. Уровень комплексной механизации в этих помещениях составляет 55–60%, так как полностью автоматизированы только доение коров и поение скота, араздача кормов и уборка навоза — на 64 и 88% соответственно. Низкий уровень замены ручного труда при распределении рационов объясняется тем, что данный технологический процесс, в отличие от доения и удаления навоза, больше зависит от планировочных решений животноводческих сооружений. Таким образом, пригодные для дальнейшей эксплуатации, но устаревшие по технологическим параметрам здания для содержания сельскохозяйственных животных необходимо реконструировать и модернизировать, что будет способствовать лучшему использованию капитальных вложений, эффективному обновлению основных средств и развитию отрасли. Инвестиции в восстановление устаревших животноводческих комплексов окупаются быстрее, чем в строительство новых, а в расчете на единицу дополнительной продукции они оказываются ниже на 10–25%.
ЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
Для получения выгоды и определенных результатов при технологической модернизации следует подходить к ней разумно, то есть с исследования имеющегося регионального опыта реконструкции животноводческих объектов. Через инновационно обоснованный проект материализуются передовые достижения аграрной отрасли, внедряются в производство эффективные решения и оптимальные технологические схемы. Например, здания для крупного рогатого скота разрабатываются с учетом создания максимально комфортной среды содержания стада с применением различных вариантов конструктивных элементов и схем. Так, использование сэндвич-панелей позволяет снизить стоимость строительства на 30% по сравнению с устройством каменных стен. Такой материал идеально подходит для возведения животноводческих комплексов, поскольку прост в монтаже. Профилированный лист с войлочным покрытием незаменим при строительстве неутепленных крыш. Подобные профили удерживают на войлоке конденсат, скапливающийся на потолках коровников в холодное время года, ведь влага при попадании на шерсть животных вызывает у них стресс, тем самым уменьшая надои молока.
Оконные блоки из поликарбоната с механическим приводом позволяют контролировать микроклимат в коровниках, а также увеличивать или уменьшать объем притока воздуха в помещение. Они удобны в использовании, долговечны благодаря жесткости и не покрываются льдом в зимнее время. Подвижные крепления переплетов к коробкам предусматривают открывание створок внутрь, что обеспечивает простоту применения и возможность очистки стекол. Монтаж световых коньков также является эффективным способом организации микроклимата в построенном сооружении. Их размеры рассчитываются в соответствии с объемом помещения и требованиям к вентиляции, поскольку система одновременно выступает элементом приточно-вытяжной конструкции. Наличие такого компонента на крыше обеспечивает поступление дневного света, а также нормальную аэрацию животноводческих комплексов. На таких производственных площадках для предотвращения травм копыт коров рационально использовать термополы, представляющие собой бетонные настилы из керамзитобетона с насечками. Они наносятся специальным оборудованием после заливки полов для создания шероховатой поверхности, которая позволяет избегать повреждений.
РАЗНОСТЬ СХЕМ
При проектировании животноводческих комплексов применяется несколько типов конструктивных систем. Для фермерских предприятий возводятся одно- или двупролетные здания шириной 6–12 м с неограниченной длиной с помощью местных строительных материалов для устройства стен и кровли. Для создания несущих конструкций подходят лесоматериалы и легкий металлический прокат, рассчитанные на 25–100 голов. При разработке проектов молочных комплексов промышленного типа используются современные системы — стоечно-балочная и каркасная с шагом колонн в 4,6 м. Коровники проектируются трех- или пятипролетные, в облегченном варианте. Фундаменты создаются мелкозаглубленными столбчатыми или свайными. Основные несущие элементы возводятся из металлических прокатных профилей, стены — из панелей типа сэндвич. Крыша делается скатной, неутепленной, легкой и на деревянной обрешетке, к которой для оседания конденсата подшивается войлок. После этого кровля оформляется металлопрофилем. Для освещения и проветривания проектируется световой конек. Ворота зданий предусматриваются на роликовом основании с возможностью скольжения вдоль фасадов сооружений.
Вторым направлением инновационного проектирования является реконструкция комплексов, построенных в середине прошлого века. При модернизации выполняется перепланировка таких сооружений в соответствии с актуальными требованиями технологий и автоматизации с применением современных решений. К примеру, при переоборудовании коровника, рассчитанного на 200 голов, рамная конструктивная система с пролетом 18 м заменяется на более широкий промежуток в 19 м. Полурамы перемещаются на один метр по центру для устройства светового конька-фонаря. Прочность и жесткость системы обеспечиваются за счет шарнирного соединения коньковой части с фундаментами крестовыми связями. Верхнее освещение обеспечивает распределение дневного света, а открывающиеся створки — вентиляцию помещений. Оконные проемы заполняются каменным материалом — кирпичом, причем ограниченное количество окон оставляется только в подсобных отделениях. При таком варианте уменьшаются теплопотери в зимнее время. Помимо этого, реконструируется крыша комплекса. Массивные железобетонные настилы и шифер заменяются на легкую обрешетку из пиломатериала с последующей укладкой профилированного листа. Применяются и новые типы полов из керамзитобетона с насечкой в стойлах животных. Торцовые стены выполняются из местного материала, например кирпича. Особая роль при модернизации отводится защите от увлажнения. Для этого используется модифицированная древесина, которая при обработке антисептиками, антипиренами и другими веществами приобретает новые физико-механические свойства, в частности стойкость к гниению, увлажнению и возгоранию.Рассмотренные примеры инновационных решений при проектировании, строительстве и реконструкции животноводческих зданий и сооружений не исчерпывают все возможности архитектурно-планировочных и конструктивных возможностей.
ПРОЕКТ ПЕРЕОБОРУДОВАНИЯ
Для изучения возможностей модернизации устаревших предприятий специалистами Московского филиала ФГБНУ «Росинформагротех» был подробно исследован опыт переоборудования ООО «Племзавод “Родина”», расположенного в Ярославской области. Комплекс был построен в 1984 году и первоначально включал в себя два коровника по типовому проекту (ТП) 801-2-10 на 400 коров каждый с беспривязно-боксовым содержанием, удалением навоза скреперными установками и мобильной раздачей кормов. Размер коровника равнялся 27×114 м. Доение предусматривалось в доильно-молочном блоке величиной 21×54 м, выполненным по ТП 801-472. Здание было оборудовано четырьмя доильными установками «Елочка» и родильным отделением размером 27×72 м, рассчитанным на 144 места по ТП 801-483. Задачей первого этапа реконструкции стало восстановление беспривязно-боксовой технологии содержания коров с доением в специализированном зале с минимальными затратами на строительные работы. При привязной системе в коровнике размещалось четыре ряда стойл, на каждые два из которых был оборудован свой кормовой проезд со стационарными кормушками. Руководством было принято решение их сохранить и создать восемь технологических секций по 43 бокса в каждой. Длина и ширина боксов определялись массой и размерами коров. При весе 500–550 кг длина составляла 2–2,1 м, ширина — 1,1–1,15 м; при массе 550–650 кг — 2,1–2,3 и 1,15–1,2 м; а свыше 650 кг — 2,3–2,4 и 1,2–1,3 м соответственно. При устройстве пристенных боксов их длина увеличивалась как минимум на 0,3 м для обеспечения свободной зоны для головы животных. В 2001 году живая масса коров на племзаводе в среднем составляла 550–600 кг. Ширина боксов была предусмотрена равной 1,2 м, длина — 2,6 м, в сдвоенном ряду — 2,4 м.
На практике обычно используются два типа боксов — приподнятый и заглубленный. Первый вариант является наиболее распространенным в России, и он также был применен на предприятии в Ярославской области. Он представляет собой приподнятое над навозным проходом твердое ложе из бетона, на поверхность которого уложены резинокордные маты. Бокс делался с уклоном в три процента. Его задняя часть была на 0,2–0,25 м выше уровня навозного прохода, а длина бокового разделителя для удобства захода животных в зависимости от крупности — на 0,15–0,25 м меньше размера конструкции. Для уменьшения загрязненности стойловое оборудование было снабжено регулируемой грудной доской, устанавливаемой на расстоянии 1,7–1,8 м от конца бокса. При изготовлении разделителей для взрослого скота использовались трубы диаметром не менее 50 мм. Крайние боксы были отделены от поперечных скотопрогонов сплошной перегородкой высотой 1,4–1,5 м. Система навозоудаления включала дельта-скреперные установки и сборники навоза в конце двора, в которые отходы сбрасывались, а затем закачивались в емкости РЖТ-16 и вывозились к местам хранения.
ВОПРОСЫ КОРМЛЕНИЯ
При разработке технологического проекта особое внимание было уделено устройству навозных, кормонавозных проходов и кормового стола. Согласно рекомендациям, актуализированным НПЦ «Гипронисельхоз» по заказу МСХ РФ, минимальная ширина первых проемов для взрослого скота для одного ряда боксов должна составлять 1,5 м, между двумя рядами — два метра, для вторых — не менее 2,7 и 3 м соответственно. В результате четырехрядное размещение коров и наличие двух кормовых столов в первом коровнике шириной 27 м позволили значительно сократить размер проходов против минимальных требований, особенно в пристенных секциях — до 2,4 м. При реконструкции второго помещения была увеличена ширина кормонавозных коридоров в спаренном ряду до 3,2 м за счет уменьшения межбоксового пространства, а в однорядных секциях — до 2,7 м благодаря переустройству кормового стола. В каждом сооружении было оборудовано по 344 места.
При выборе соотношения помещений приема пищи и отдыха необходимо исходить из минимального фронта кормления — 0,65 м на голову, а для сухостойных коров — 0,7–0,75 м. Наименьшая ширина кормового стола с учетом разбрасывания корма составляет 1–1,25 м, и она должна обеспечить свободный проезд трактора с кормораздатчиком-смесителем размером в 2,3 м. Таким образом, оптимальная ширина стола должна составлять 4,8 м. Для удобства животных при кормлении он размещается выше кормонавозного прохода на 0,15–0,2 м. При проектировании параметров места кормления по возможности нужно исключать наезд кормораздатчика на разбросанный силос.
Ограждение кормового стола на племзаводе быловыполнено в варианте свободного доступа животных к корму с устройством регулируемого шейного бруса с высотой расположения примерно 1,1–1,2 м. Конструкция обеспечивает возможность регулировки высоты и вылета бруса до 0,2–0,25 м. Поскольку в комплексе внутренняя планировка дворов сделана из однорядных боксовых секций, поперечные проходы внутри них отсутствуют. При первоначальном размещении в секции 43 мест предполагалось, что бокс будет работать с нагрузкой 110%, поэтому с первого дня эксплуатации реконструированного коровника в секциях находилось по 48 голов. Общая длина кормового стола равнялась 52 м. В каждом его отделе были смонтированы по две поилки длиной 2,4 м. Таким образом, на 48 коров приходилось 47 м стола, или по 0,97 м на одну голову. В каждой секции первого коровника были установлены кормовые станции для индивидуального скармливания части концентрированных кормов. В целях улучшения вентиляции и освещения коровника вдоль кормовых столов размещался специальный фонарь. Блок для новотельных животных имел свободный выход на выгульные площадки. Всего на комплексе удалось восстановить 688 скотомест.
СХЕМА РАССТАНОВКИ
В связи с отсутствием данных по объективному сравнительному анализу доильного оборудования разных производителей руководители предприятия при выборе опирались на субъективную оценку, а также стоимость, условия оплаты и возможности технического сервиса. После ознакомления с работой аппаратов ведущих мировых компаний была выбрана установка фирмы Westfalia. Наряду с правильным подбором типа и пропускной способности большое значение для слаженной работы доильного зала имеют длина, ширина, конфигурация скотопрогонов, площадь и планировка накопителя. В типовых проектах молочных ферм и комплексов 1970–1980-х годов была наиболее распространена павильонная застройка, при которой, как правило, доильный зал находился между коровниками. На рассматриваемом комплексе его расположение оказалось именно таким, но с параллельным размещением оси доильных установок относительно отделений для скота. В этом случае достигается минимальная длина скотопрогонов для перемещения коров при доении, исключается пересечение потоков, обеспечивается возможность обслуживания сравнительно небольших технологических групп животных. Кроме того, в центральном скотопрогоне размещают сборный поперечный канал, в который собирается жидкий навоз с преддоильной площадки, проходов и доильной установки.
Следует отметить, что при обозначенной схеме расстановки аппаратов возникают трудности с планировкой и возведением преддоильной площадки необходимых размеров, хотя она является важнейшим элементом зала. На рассматриваемом комплексе они имеют ограниченную площадь. С учетом того, что в каждой секции коровника находятся 43 особи, данное помещение не должно занимать менее 65 кв. м. Поэтому функцию преддоильной зоны частично выполняла технологическая галерея. Обычно площадку устраивают с подъемом 3–4% в сторону доильного аппарата, однако это требование выполнить не удалось, и территория оказалась практически ровной с уклоном в 1–1,5% к канализационным трапам. В последующие годы по мере освоения методики было принято решение уменьшить поголовье коров в технологической группе до 36 особей, что позволило преодолеть несколько проблем. Прежде всего, в технологических секциях стало намного свободнее, кормовой фронт в расчете на одну голову увеличился до 1,3 м, а в блоках были дополнительно размещены поилки открытого типа. Кроме того, животные одной группы смогли размещаться на преддоильной площадке.
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКЦИИ
По исходной проектной технологии в доильном зале предприятия, размещенном в блоке площадью 21×54 м, предусматривались четыре установки типа «Елочка» размером 2×12. Однако на практике чаще применяется планировка доильных залов с использованием двух агрегатов. Первоначально на объекте находилось 700 коров, поэтому именно такая схема и была реализована. Она позволяет значительно сократить время смены партий коров по сравнению с применением одной установки с таким же количеством станков в сумме.
В основу разрабатываемой схемы реконструкции доильного зала был заложен принцип создания оптимальных условий для работы человека и машин, а также обеспечения нормальной организации и хода доения, исключения стрессовых ситуаций, отрицательно влияющих на процесс молоковыделения у коров. Для сокращения перегонов животных в этом же помещении помимо доильного оборудования было предусмотрено размещение постов для проведения зооветеринарных мероприятий — вакцинации, обрезки копыт, искусственного осеменения и так далее. Несмотря на то, что за каждым коровником была закреплена своя доильная установка, остальные узлы и элементы системы доения, то есть вакуумные аппараты, автоматы промывки, водонагреватели, охладители молока и другое, были расположены в одном зале, что значительно облегчало их обслуживание и экономило площадь. Диспетчерская с системой управления стадом размещается в отдельном помещении, в котором также находятся зоотехническая и ветеринарная службы и осуществляется контроль над всем технологическим процессом. Конечно, такой вариант нельзя назвать самым лучшим, однако он обеспечивает возможность обзора доильного зала, путей подачи и возвращения животных в коровник. На втором предприятии этого же племзавода схема размещения доильного помещения была реализована по аналогичной схеме, но с установкой одного оборудования типа «Елочка» 2×12 и расположением зоотехнической службы непосредственно в доильном зале.
ТЕХНОЛОГИЯ СОДЕРЖАНИЯ
У коров сухостойный период обычно длится от 45 до 60 дней. Его продолжительность зависит от возраста, упитанности и текущей молочной продуктивности. Одной из наиболее рациональных технологий содержания животных в это время является беспривязное размещение в секциях с боксами для отдыха или без них на глубокой подстилке, что обеспечивает стаду условия, близкие к естественным. Однако данная методика невозможна без большого запаса подстилочного материала. На ООО «Племзавод “Родина”» применяется технология содержания сухостойных коров по сезонам года. Так, в период с 10–15 октября стельные животные и нетели находятся в стационарных помещениях в секциях. В разные годы с 1 по 10 апреля их размещают на открытой площадке с твердым бетонным покрытием, кормовым столом, навесами-трехстенниками для укрытия в непогоду и курганами из соломы и навоза для отдыха. Территория обеспечена водопроводом и рассчитана на 400 голов.
Как правило, сухостойный период состоит из двух частей. Первая — ранний сухостой продолжительностью до 40 суток от запуска до 21 дня перед отелом. Данный этап животные проводят в групповых секциях или на площадке. Вторая часть — поздний сухостой за 21 день до отела, в рамках которого коровы находятся в специально оборудованных секциях в родильном отделении. Там же протекают еще две фазы физиологического периода — отел и новотельность. Каждая из них предъявляет особые требования к технологиям содержания стада, поэтому на предприятии в предродовых секциях для глубокостельных коров были созданы максимально комфортные условия, позволяющие свести к минимуму внешнее воздействие. В блоках размером 6×6 м содержатся по 5–6 животных на глубокой сменяемой подстилке из соломы. Помещения оборудованы автопоилками, по фронтальной линии расположен кормовой стол. Ограждения групповых блоков выполнены из труб и универсальных крепежных элементов. Для отела предусмотрена специальная секция, в которой корова телится и находится с теленком несколько часов.
РЕКОМЕНДОВАННЫЙ ОПЫТ
Реконструкция зданий и сооружений, а также модернизации технологических процессов в ООО «Племзавод “Родина”» были завершены несколько лет назад, поэтому уже сейчас можно определить их эффективность. В 2016 году объект по всем планируемым параметрам вышел на проектную мощность, а по валовому надою и объемам молока на фуражную корову — значительно превысил планируемые показатели. Ранее учеными Ярославского НИИЖК — филиала ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» совместно со специалистами хозяйства был разработан и защищен в департаменте АПК Ярославской области и региональном отделении Сбербанка России бизнес-план, согласно которому общий объем капиталовложений на строительно-монтажные работы, приобретение технологического оборудования и скота составил 38 млн руб. Возврат инвестиционного кредита предполагалось начать со второго квартала 2016 года ежеквартально в средний месяц. Объем собственных средств составлял 16 млн руб. В апреле 2016 года была открыта кредитная линия на 22 млн руб. сроком на восемь лет под 13,6% годовых с компенсацией выплат по процентной ставке за счет местного бюджета в соответствии с графиком выполнения реконструкции животноводческого комплекса. По окончании переустройства было запланировано открытие кредитной линии на семь миллионов рублей на пять лет под 14% годовых с компенсацией платежей за счет бюджетных средств на покупку скота.
Таким образом, опыт технологической модернизации животноводческих зданий и сооружений в ООО «Племзавод “Родина”» показал, что после проведения всех необходимых работ производство сельскохозяйственной продукции в комплексе увеличилось в 1,5–2 раза, а ее себестоимость снизилась на 28–44%. Затраты труда на товарную единицу сократились на 20–30%. Рассмотренная практика реконструкции комплекса в Ярославской области может быть рекомендована для внедрения при совершенствовании, строительстве и обновлении животноводческих помещений регионального АПК в других округах страны для предприятий всех организационных форм собственности.