ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология вовлечения органических отходов птицеводства в производство кормов природного качества.

Рекомендуемая область пременения

Технология вовлечения органических отходов птицеводства в производство кормов природного качества может быть использована:
– в птицеводстве на бройлерных и яйцепроизводящих комплексах;
– в птицеводстве на гусиных, утиных и индюшиных комплексах и фермах.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение проекта – разработка технологии и оборудования для вовлечения органических отходов птицеводства (помета) в производство кормов природного качества.

Известно, что в настоящее время в сельском хозяйстве вблизи от птицеводческих комплексов в специальных резервуарах и отстойниках накапливаются миллионы тонн помета, которые создают вокруг себя зону биохимической, бактериологической и эпизоотической опасности для людей, животных и птицы. Сточные и фильтрационные воды от них, проникая в почву, претерпевают различные химические превращения и наносят непоправимый вред естественным природным биотическим сообществам. Воды малых рек, воздушные потоки, а также дикие и одичавшие животные и птицы, разносят экологически опасный субстрат отстойников на многие километры, и даже десятки километров, в округе. Так создается угроза существования всего эволюционно сложившегося биогеоценоза региона, т.е. в конечном счете, угроза экологическому благополучию и качеству жизни населения. Ведь попадая в организм человека, дважды и трижды прореагировшие в природной среде химические вещества помета, наравне с минеральными удобрениями и пестицидами, вызывают в организме человека системные заболевания иммунной системы, а с ними – сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные, раковые, эндокринные, органические поражения головного мозга и позвоночника и многие, многие другие заболевания.

Кроме того, на территориях формирования подземных пресных и минеральных вод фильтрационные стоки вносят в их состав микробный и органический фон, делая эти воды опасными для употребления человеку. Для Ставропольского края это чревато потерей потребительских и лечебных свойств минеральных вод уже в ближайшее десятилетие.

Наблюдая резко возрастающий уровень заболеваний населения за последние годы, государство предпринимает беспрецедентные меры по лечению перечисленных выше заболеваний населения.

Новый системный взгляд на требование Президента по повышению качества жизни всего населения России через призму защиты окружающей природной среды, помимо мероприятий по национальным проектам социальной защиты населения, требует:

– создания новых высокоэффективных технологий утилизации отходов жизнедеятельности человека, позволяющих утилизировать отходы в день их появления и исключающих загрязнение окружающей природной среды;

– чтобы технологии были основаны на природных процессах самовосстановления биоценозов с максимальным сокращением процесса за счет создания комфортных условий развития субъектов биоценоза, участвующих в утилизации;

– чтобы технологии были энергосберегающими, не вносящими экологически вредных искусственных продуктов в окружающую природную среду и которые обеспечивали бы получение дополнительной прибыли, соизмеримой с прибылью от основной хозяйственной деятельности.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Жизнь по принципу – мы разрушаем окружающую среду, а потомки пусть восстанавливают – для людей уже не подходит. Квоты, отпущенные Природой на загрязнение и разрушение окружающей среды, уже превышены человеком более чем в 10 раз. Необходимы кардинальные меры по сохранению Природы для последующих поколений, а также сохранения генофонда человека – носителя развития жизни на Земле.

В каком же состоянии находятся работы в новой России по исключению разрушающего антропогенного воздействия на окружающую природную среду, в частности, в птицеводстве?

1. Даже при строительстве новых птицеводческих комплексов не предусматривается инновационных технологий утилизации отходов. В проектах закладываются строительство таких же резервуаров и отстойников для помета, какие проектировались в IXX веке, когда о проблемах уничтожения окружающей природной среды за счет антропогенной деятельности не задумывались. Более того, сейчас владельцы крупных птицекомплексов для повышения эффективности основного производства обращение с отходами выводят за рамки профильной деятельности предприятия.

И все это делается с практическим игнорированием «Ветеринарно-санитарных правил подготовки к использованию в качестве органических удобрений навоза, помета и стоков при инфекционных и инвазионных болезнях животных и птицы», утвержденных департаментом ветеринарии Министерства сельского хозяйства еще 04.08.97 г №13-7-2/1027.

2. Во всем мире, только не в России, широко используется утилизация отходов птицеводства с помощью термофильных метанпродуцирующих бактерий в метантенках. При этом получают топливную газовую метановую смесь (до 70-80% метана) и обеззараженный биошлам, пригодный для переработки вермикультурой и почвенными бактериями. Получаемый от вермикультуры продукт – вермикомпост, а после дополнительной обработки последнего, биогумус – является природным органическим удобрением. Ведь гумус изначально сформировали растения и на гумусе эволюционно формировались физиологические и генетические свойства растений, а также всех последовательных звеньев природной пищевой цепи, в том числе, генетический аппарат птицы.

3. Огромные затраты на приобретение импортных технологий и все возрастающие требования по защите окружающей природной среды со стороны Минприроды РФ подвигают крупных производителей птичьего мяса и яиц на поиск технологий, исключающих их участие и ответственность за утилизацию отходов производственной деятельности. Одну из таких технологий для выхода из создавшегося положения предлагает Ростовский-на-Дону строительный институт. В соответствии с этой технологией помет обрабатывается химическими препаратами и магнитным полем для обеззараживания, затем сушится с добавкой ЭМ-препарата и фасуется в мешки. Недостатки этой технологии следующие. Во-первых, жизнь микроорганизмов, как и любая жизнь вообще, для нормального развития требует комфортных условий для развития. Применение химических препаратов и сушка обработанного помета, а затем внесение его в почву в зонах неустойчивого земледелия (засушливых) не дает желаемого эффекта, т.к. почвенные микроорганизмы при этом гибнут или сильно угнетаются. К тому же, эта технология является модификацией технологии утилизации органических отходов, предложенной в плановом порядке в СССР в конце 70-х годов, но она не нашла применения у сельхозтоваропроизводителей тоже в силу практически тех же недостатков:

– результаты применения этих удобрений из года в год неоднозначны;

– внесение легко поглощающего влагу продукта в почву составляет определенные сложности и трудоемко;

– такие удобрения не являются удобрениями природного качества. При внесении таких удобрений в почву, находящиеся в них концентрированные нитраты и нитриты в благоприятный климатический период вызывают аномально интенсивный рост вегетативной массы растения. Казалось бы, это то, что требуется земледельцу. Однако, из физиологии и иммунологии растений известно, что в процессе эволюции растения выработали систему противодействий враждебной окружающей среде. Первым из этих противодействий, которое реализует генетический аппарат растения, является как раз аномально быстрый рост клеток (повышение урожайности?) – новообразование, – которое связано с рядом фундаментальных изменений в биохимических процессах растений. А новообразования непредсказуемо будут отражаться на здоровье человека. Кроме того, нитриты обладают свойствами накапливаться в организме животных и человека. То есть эффекты от применения такого удобрения практически те же, что и от применения минеральных удобрений и пестицидов.

При употреблении растительных и животных продуктов, выращенных на таких удобрениях, у человека – конечном звене природной пищевой цепи – происходит разрегулирование и, в конечном счете, разрушение иммунной системы. Последствия этого все мы испытали на себе и своих близких – массовое развитие заболеваний за последние десятилетия.

5. Крупные птицеводческие компании в настоящее время в погоне за высокой прибылью в сильной степени специализированы. У них, как правило, единый завод комбикормов на все птицефабрики, действующие в регионе. Корма готовятся на основе компонентов, выращенных по интенсивным технологиям. Для стимулирования роста птицы в корм добавляются искусственные, не свойственные природному питанию птиц, добавки и антибиотики. Но как отмечалось выше – этот рост характерен аномальным развитием клеток – новообразованиями, а для людей при употреблении такого мяса – перспективой появления у них злокачественных образований. Но время таких продуктов проходит, люди стали начинать жить в гармонии с Природой, а значит питаться продуктами природного происхождения.

3. Применяемые сегодня в птицеводстве корма, как бы они точно не были сбалансированы, являются кормами искусственного происхождения в такой степени, что они влияют на биохимический состав, вкусовые и органолептические качества получаемого мяса. Это ощущают на себе все люди, употребляющие мясо птицы частного подворья из отдаленных сел и мясо современных бройлерных комплексов, например, курятину с брендом «Благояр». И это понятно, главная задача крупного бизнеса – получение максимальной прибыли, а качество продукции заменяет убедительная реклама.

В заключение раздела следует подчеркнуть, что все технологии по обращению с органическими отходами в основном направлены на получение полукондиционных органических удобрений или на захоронение отходов.

Таким образом, до настоящего времени основной технической проблемой, существенно сдерживающей широкое развитие технологий утилизации помета, является проблема дальнейшего использования продуктов переработки.

Биогумусные технологии во всем мире интенсивно развиваются, вытесняя все другие биотехнологии. Биогумус имеет повышенный спрос во всем мире.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагаемая технология решает следующие задачи:

1. Задачу значительного повышения эффективности птицеводства и качества мясной и яичной продукции:

– за счет выработки гидропонной зелени с комплексом незаменимых протеинов, ферментов, жиров и витаминов для рациона кормления кур;

– за счет выработки биомассы природного качества для добавок в корм птице с высоким и наиболее полным содержанием протеинов, аминокислот и биологически активных веществ и микроэлементов;

– за счет выработки биогумуса для выращивания экологически чистой зерновой продукции для кормов;

– за счет выработки биогаза для собственной энергетики техпроцесса и энергетики птицефабрики;

– за счет получения оборотной воды в процессе выращивания зелени и выработки биогумуса.

2. Задачу защиты окружающей природной среды от загрязнения продуктами жизнедеятельности птицы за счет непрерывного кавитационного обеззараживания и экономически эффективного 100%-го использования помета в день образования.

Таким образом, предлагаемая технология решает главную задачу крупнотоварного птицеводства – задачу увеличения эффективности производства и качества продукции без затрат на дорогостоящие кормодобавки, как правило, полусинтетического происхождения. Это обеспечивается путем производства сбалансированной по питательным, биологически активным и иммуннопротекторным свойствам кормовой добавки – гидропонной зелени из ячменно-гороховой смеси зерна и биомассы красного компостного червя. Получаемая кормовая добавка обогащена природными сырыми и усвояемыми протеинами, аминокислотами растительного и животного происхождения, а также пробиотиками и пребиотиками, биологически активными веществами-иммунопротекторами, ферментами, витаминами, макроэлементами и микроэлементами. Такие характеристики добавки обеспечиваются за счет вовлечения в производство отходов птицеводства – помета, перерабатываемого в природном цикле, а также минеральной корректировкой в биологическом процессе производства кормовой добавки.

Обоснование необходимости и экономической целесообразности решения поставленных задач

В процессе эволюции пищеварительный аппарат птицы сформировался на потреблении разнообразных кормов растительного и животного происхождения, что соответствующим образом заложено в генетическом коде птицы, до настоящего времени еще далеко не прочитанном.

Например, без употребления птицей ферментов точек роста зеленых растений не происходит глубокого освоения корма и быстрого наращивания массы, поэтому циклы размножения и роста птиц сопряжены со временами года, когда наблюдается интенсивный рост травы.

Также особую роль в наращивании массы птицы и ее качества играют природные протеиновые корма и биологически активные вещества, содержащиеся в носителях этого корма – насекомых и червях.

Поэтому предлагаемая технология вовлечения помета в производство кормов природного качества кроме непрерывного выращивания молодой зелени предусматривает непрерывное производство биомассы красных компостных червей, Эти черви для птицы являются природным кормом и предназначены к использованию в качестве высокоэффективной биологически активной протеиновой кормовой добавки. Эффективность кормодобавки на основе биомассы красных компостных червей доказана во всем мире многочисленными опытами. Примером могут стать опыты, проведенные на птицепредприятии «Ставропольское», ныне птицефабрика «Ставропольская» объединения «Ставропольский бройлер» (акт по проведению испытаний на птицепредприятии «Ставропольское» от 22.12.93 г.). В соответствии с актом проверки при скармливании биодобавки из биомассы красных компостных червей в составе кормов курам-несушкам выход яиц увеличивается на 24,6%, содержание протеина в яйцах – на 6,6%. При кормлении бройлеров с биодобавкой общий их вес увеличивается на 37%, а падеж уменьшается на 10%. В целом при кормлении птицы с включением биодобавки с красным компостным червем в рацион кормления коэффициент использования кормов возрастает на 25%.

Для получения максимального эффекта при выращивании экологически чистой продукции птицеводства качества «био» необходимо использование, кроме зелени и протеиновых добавок из червя, также соответствующих зерновых компонентов корма и компонентов животного корма. А их можно вырастить только с применением биогумуса и препаратов из него.

Таким образом, для производителя птицеводческой продукции технология одновременно решает три основные эколого-экономические задачи:

– утилизация отходов жизнедеятельности птицы в день их поступления без вредного воздействия на окружающую природную среду;

– производства высокоэффективной кормой добавки для интенсивного выращивания птицы;

– повышения эффективности основного производства за счет ускорения прироста массы и качества продукции, а также снижения затрат на корма до 30%;

– освоения биогумусного органического земледелия без применения минеральных удобрений и пестицидов.

Предлагаемая технология обеспечивает:

– использование отходов в день образования;

– обеззараживание отходов от болезнетворных микроорганизмов;

– использование земельной площади во много раз меньшей, чем при известных технологиях;

– отсутствие контакта помета с окружающей природной средой;

– оздоровление и ускорение роста птицы при кормлении комбикормами с кормовой добавкой по предлагаемой технологии;

– 30% экономию традиционно используемых кормов;

– значительное снижение издержек на птицеводство;

– получение продукции природного качества с новыми потребительскими свойствами.

Краткое описание технологии

Блок-схема комплекса вовлечения помета в производство кормов природного качества представлена ниже.

Комплекс должен размещаться в двух производственных зданиях:

1. Кирпичное здание, содержащее:

– оборудование подготовки помета к обработке в составе площадки для разгрузки периодически подвозимого помета и накопительного резервуара для обеспечения непрерывного процесса работы комплекса;

– насосного оборудования для перекачки жидкого или разбавленного водой помета;

– устройства разбавления, измельчения, эмульгирования и обеззараживания помета;

– метантенков с оборудованием для получения биогаза, его очистки, сжатия в балластном резервуаре, а также получения биошлама для вермикультивирования;

– оборудования для получения оборотной воды;

– газовой электростанции;

– теплового пункта;

– вентиляционной системы;

– отделения вермикультивирования с помещением кондиционной доводки биогумуса и складом;

– установки ферментации части эмульгированной обеззараженной пульпы для получения питательного раствора гидропонной установки выращивания зеленого корма.

2. Здания тепличного модуля, содержащего:

– гидропонные установки для выращивания зеленой массы и выдачи ее в кормушки курам ежедневно в часы кормления с выращиванием в цикле 8 дней;

– заготовительно-складское помещение для подготовки заполнения поддонов горохо-ячменной смесью и проращивания зерна в течение 2 дней. На складе должен храниться 4-6-дневный резервный запас зерна ячменя и гороха.

Производственные модули обеспечат защиту оборудования и работников, а также технологические процессы от климатических воздействий (атмосферных осадков, колебаний температуры и ветра). В модулях в случае необходимости может быть обеспечена возможность поддержания необходимого температурного и влажностного режима.

Подготовка помета к обработке обеспечивается разгрузкой помета автотранспортом птицефабрики в закрытый накопительный резервуар емкостью 150 м³ (D8?3 м). Резервуар должен иметь подвод оборотной воды для разбавления помета и электрическую мешалку, которая периодически используется для предотвращения оседания помета на дно. Из резервуара насосом непрерывно отбирается разбавленный помет для измельчения и эмульгирования поступающей пульпы из помета. Эмульгирование помета производится в кавитационном эмульгаторе. Получаемые частицы помета не превышают величин 0,5-10 мкм. Процесс эмульгирования сопровождается гибелью всех микроорганизмов, находящихся в помете, за счет высоких давлений и температур в кавитационных пузырьках. Погибают также семена сорных растений.

Эмульгированная пульпа направляется по двум потокам:

– в качестве питательного раствора для выращивания гидропонного зеленого корма, причем питательный раствор должен быть разбавлен до необходимой концентрации, определяемой процессами выращивания зеленого корма;

– в метантенки для переработки основной части пульпы в биогаз (75-80% метана), который должен быть использован для энергетики комплекса и энергетики птицефабрики, а также для получения биошлама (продукт, оставшийся после ферментации пульпы) для дальнейшего вермикультивирования.

Метантенк обеспечивает в динамике предварительное разложение клетчатки с помощью дрожжевых грибов с последующим ферментированием пульпы термофильными метанпродуцирующими бактериями с выделением промышленных объемов биогаза. При этом внутри метантенка устанавливается температура 55-58°С. Для запуска интенсивного микробиологического процесса необходим предварительный подогрев массы и последующая корректировка оптимального режима. Для сохранения чистоты микробиологического процесса в метантенке периодически корректируются культуры грибов и термофильных метанпродуцирующих бактерий, получаемых от специализированного поставщика и под его контролем. Процесс работы метантенка непрерывный, т.е. в него постоянно подается новая пульпа и производится сброс отработанного биошлама.

Биошлам обезвоживается до 70-75% с помощью струйных вакуумных насосов (после обезвоживания при сильном сжатии кулака с биошламом должно выделяться не более 1-3 капли воды).

Вода, получаемая при этом, чиста, т.к. последовательно проходит фазу вакуумного испарения и захвата паров воды струей воды. Увеличивающийся используемый в струйном вакуумном насосе объем воды выводится из насоса и в установившемся режиме работы комплекса обработки используется в качестве технологической оборотной воды. По желанию служб птицефабрики оборотная вода может быть ферментирована ЭМ-бактериями. Это сделать целесообразно, прежде всего, для создания контролируемого микробного фона в птицефабрике при санитарно-гигиенической обработке помещения и оборудования. Эффективные микроорганизмы в оптимальных условиях (а в птицефабрике такие условия обеспечиваются) успешно борются со всеми гнилостными и болезнетворными бактериями, уничтожают запахи разложения органики и создают в помещении запах, подобный запаху хлебного кваса.

Биогаз барботируется через слой воды, углекислый газ поглощается водой, а метан через осушительный фильтр закачивается в балластный резервуар.

Углекислый газ направляется в помещение выращивания гидропонной зелени для ускорения фотосинтеза и увеличения биомассы и качества продукта.

Метан используется в качестве топлива автотракторной техники и для выработки электроэнергии с применением газовых электростанций мощностью 315 кВт типа QSK19Gфирмы Cummins.

Благодаря биогазу потребности западноевропейского животноводства в топливе за последние 10 лет сократились более чем на треть, при этом биогазом отапливается не менее половины всех птицефабрик.

Выделяемое при работе электростанциями тепло (75% от теплотворной способности метана) через теплообменники может быть использовано для обогрева помещений комплекса и птицефабрики, а также их вентиляции.

Модуль вермихозяйства оборудован в изолированном помещении модуля. Он обеспечивает непрерывный интенсивный процесс переработки биошлама красными компостными червями в биогумус круглогодично.

При поступлении биошлама в модуль им заполняют вермиреактор, где он поедается красными компостными червями. Копролиты, которые выделяют черви, и является биогумусом – лучшим концентрированным органическим удобрением, отвечающим требованиям натурального питания растений. Безопасность биогумуса обеспечивается физиологическими бактерицидными свойствами красных компостных червей и их способностью переводить активные формы тяжелых металлов в неактивные, а также их симбиотическими особенностями в отношении эффективных микроорганизмов.

Донная часть вермиреакторов сетчатая, поэтому биогумус проваливается через сетку в специальный поддон. Для интенсификации процесса отделения биогумуса предусматриваются специальные приспособления. Из поддона биогумус отправляется на склад для кондиционной доводки и фасовки в мешки по 30 кг.

По мере расходования биошлама в вермиреакторе, его пополняют сверху из вновь поступившей партии.

Оптимальными температурами для вермикультивирования являются температуры 18-24°С, влажность биошлама – 75-80%, поэтому эти параметры необходимо поддерживать автоматически или вручную.

Красные компостные черви обладают рядом уникальных способностей:

– черви за сутки в благоприятных условиях съедают вес биошлама, эквивалентный двум собственным весам;

– скорость размножения и наращивания биомассы у червей очень высока, размножение происходит каждые 20 дней. В комфортных условиях по данным американских исследователей красный компостный червь обеспечивает 500-кратное по массе воспроизводство за год. При переработке червями 1 т биошлама в пересчете на сухое вещество получают 600 кг биогумуса, остальные 400 кг органического вещества трансформируются в 100 кг полноценного белка в виде биомассы червей. Для этого изымать их из субстрата следует через каждые два месяца культивирования на стадии завершения логарифмического роста популяции;

– черви обладают способностью переводить активные формы тяжелых металлов в неактивные;

– природа наделила червей уникальными защитными свойствами. Находясь в условиях патогенной микрофлоры и фауны, отмирающей и гниющей органики, красные компостные черви, как правило, не подвергаются болезням. Такой «жизненный потенциал» дождевых червей во многом обусловлен мощным комплексом их ферментов. Из тканей червей было выделено 4 вида ферментов: – протеолитический, альфа- и бета-амилазы, липолитический и др., а также 5 новых ферментов – эйзеназу, феллюлазу, фетилазу, фетипазу и вормазу. Эти ферменты легко расщепляют углеводы, белки, крахмал и липиды, а также ароматические соединения и нефтепродукты, например, керосин, бензин, фенол, крезол, креозот, полихлорированные бифенилы (ПХБ), ДДТ и пестициды;

– биомасса червей обладает уникальным составом. В теле червя содержится 67-72% белка, 7-19% жиров, 18-20% углеводов, 2-3% минеральных веществ, практически весь набор аминокислот, которого не имеют корма растительного и животного происхождения. В липидах дождевых червей определено 33% непредельных жирных кислот и 67% предельных жирных кислот. Сухое вещество из дождевых червей на 60-70% состоит из белка с большим, чем мясные и рыбные продукты, количеством важнейших аминокислот, таких как лизин и метионин;

– биомасса червей обладает уникальным составом биологически активных веществ, которые совместно с уникальным составом ферментов ускоряют усвоение корма и рост птицы;

– черви обладают бактерицидными свойствами в отношении всех заразных и гнилостных бактерий;

– биомасса червей обладает уникальными иммунопротекторными свойствами, поэтому нет необходимости проводить регулярную вакцинизацию птицы в процессе выращивания;

– черви являются симбионтами в отношении эффективных микроорганизмов;

Физиологическая потребность птицы (цыплят бройлеров) удовлетворяется полностью при потреблении ими в зависимости от возраста 1-5 г червей на 1 кг живого веса в сутки.

Рыбная мука, обычно применяемая в качестве корма, дороже и менее эффективна.

Биогумус направляется в поле для выращивания экологически чистых зерновых и бобовых для приготовления кормов, а биомасса червей в свежем виде направляется в кормоцех для приготовления свежего комбикорма. Сравнение урожайности агрокультур, ц/га, при применении различных видов удобрений приведена в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Биогумус обеспечивает ускоренный рост и более быстрое развитие растений, получение более ранних урожаев высокого качества.

Гидропонная установка для выращивания зеленой массы из зерна представляет собой стеллаж, на котором устанавливаются поддоны. Стеллажи могут быть одноярусные и многоярусные. Лучше всего стеллажи монтировать в тепличных сооружениях. Для крупных птицефабрик необходима механизация процессов транспортирования поддонов с проращенным зерном на стеллажи и обратно – с зеленой массой в пункт ее измельчения для раздачи птицам.

В тепличном сооружении стеллажи с поддонами днем достаточно хорошо освещаются естественным светом, что намного уменьшает расход электроэнергии на засветку и снизит себестоимость выращенного зеленого корма. Температура в помещении должна быть 25-27°С, влажность - 70-80%. В тепличное сооружение подается углекислый газ для активирования фотосинтеза.

Поддоны должны быть пластмассовыми, ориентировочный размер их 60?42?5 см с дном в виде решетки. Поддоны устанавливаются в желоба, по которым течет в заданном темпе питательный раствор. Для подготовки питательного раствора получаемую оборотную воду подвергают кавитационной обработке для разрушения кластерной структуры, а затем в специальном баке ферментируют эффективными микроорганизмами, что исключает вероятность возникновения гнилостных процессов при выращивании зеленой массы и ускоряет усвояемость питательных веществ раствора растущей зеленой массой и ее быстрое увеличение.

Зеленую массу лучше всего выращивать из смеси ячменя и гороха. С этой целью используют чистое зерно со всхожестью не ниже 90%. Гидропонный метод выращивания зеленой массы предусматривает предварительное проращивание зерна. Взвешенное сухое зерно помещают в поддоны и облучают ртутно-кварцевой бактерицидной лампой в течение 3-10 мин. (в зависимости от мощности лампы). Ультрафиолетовые лучи лампы уничтожают бактерии и зародыши грибов, находящиеся на поверхности зерна, и предупреждают гнилостные процессы. После облучения поддоны устанавливают в желоба и замачивают в воде: овес и ячмень - в течение 10-15 мин, горох, вику - 3-24 часа. По истечении срока замачивания поддоны накрывают стеклом, оставляя щель шириной 1-2 см, и ставят на проращивание. Зерно проращивают в течение 2 суток, поддерживая определенную влажность и температуру. Оптимальная температура проращивания - 21-23°С. В процессе проращивания рекомендуется не менее 2 раз в сутки осматривать лотки и регулировать степень увлажненности. Поддоны с проращенным зерном перемещают в помещение для выращивания зелени после того, когда основная масса зерна имеет проростки длиной 5-10 мм.

Изменение химического состава исходной биомассы зерна при выращивании гидропонной зеленой массы представлено в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Химический состав и питательность гидропонной зелени из зерна ячменя представлена в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Содержание витаминов, усл. ед., в 1 кг зерна ячменя и в 6-дневном корме, выращенном гидропонным методом из этого количества зерна, представлено в табл. 9.4.

Таблица 9.4

Нормы закладки зерна каждой культуры на 1 м² поддона следующие: ячмень - 3-4 кг, горох – 3-4 кг. За 6-8 дней нарастает зеленой массы 45-60 кг/м².

После появления у большинства семян ростков покрытия снимают, и лотки ставят на выращивание. С этого момента растения должны получать свет и питание. Зеленую массу выращивают, используя дневной свет или пользуясь лампами дневного и белого цвета. Как показывают опыты, более интенсивное накопление питательных веществ и витаминов в растениях происходит при освещении их в течение 18 ч в сутки.

Использование предлагаемых режимов питания, обогрева, освещения и внутренней энергии прорастающего зерна позволяет получать полноценную зеленую массу птице в течение 6-8 дней.

Краткая характеристика эффективных микроорганизмов

В птицеводческих хозяйствах за последнее двадцатилетие во многих странах, в том числе и России, наблюдаются возрастающие количества случаев желудочно-кишечных заболеваний, в основном обусловленных широким распространением в окружающей среде условно патогенных микроорганизмов. Борьба с этими болезнями остается одной из основных и самых сложных проблем ветеринарной науки и практики. Трудности, сдерживающие достижения желаемого лечебно-профилактического эффекта при таких заболеваниях, связаны с многообразием их форм, полиэтиологичностью и необходимостью воздействия на разносторонние симптомы расстройств, а также учета природы стресс-факторов, оказывающих негативное воздействие на организм птицы в современных промышленных птицеводческих хозяйствах. Они осложняются также специфичностью лечения молодняка и повышением резистентности микроорганизмов к лекарствам.

Патологические микроорганизмы, которые в последнее время столь распространены, размножаясь в кишечнике, используют витамины и аминокислоты, затрудняя всасывание жирорастворимых витаминов, и обладают способностью непосредственно разрушать пищеварительные ферменты хозяина. Вследствие этого возникают такие проблемы, как недостаточное усвоение пищи, неинфекционный гепатит, панкреатит и другие заболевания. Применение лекарственных средств понижает качество производимой продукции.

Мировой опыт свидетельствует, что в профилактике и лечении желудочно-кишечных болезней птицы велико значение заместительной терапии, направленной на восстановление кишечного биоценоза путем регуляторного введения живых бактерий – представителей нормальной кишечной микрофлоры. Препараты, в состав которых они входят, известны под названием пробиотики. В состав пробиотика может входить один или несколько штаммов как одного вида бактерий, так и нескольких разных видов.

Разработанный ставропольскими учеными-микробиологами пробиотик «Зоостим» – многовидовая композиция, его сложный видовой состав наиболее полно соответствует естественному составу нормальной кишечной микрофлоры птицы. Его терапевтическое действие в одних случаях достигается за счет антагонистических свойств эффективных микроорганизмов, в других – за счет продуцирования ими ферментов, в-третьих – активацией защитной реакции организма. Но, как правило, одновременно действует несколько факторов. Ферменты микроорганизмов дополняют ферментные системы хозяина, что особенно важно в начальный период роста птицы, когда пищеварительная система еще незрелая. Лактобактерии, входящие в состав этого пробиотика, повышают активность желчи, что улучшает усвоение жиров и жирорастворимых витаминов А, Д и Е. Добавление этого пробиотика в корм курам улучшает их здоровье, а яйца кур содержат больше питательных веществ. С его помощью можно легко добиваться стабильной яйценоскости в зимний период. Птица отличается от других сельскохозяйственным животных строением пищеварительной системы, большой интенсивностью обменных процессов, что связано с высокой скоростью роста цыплят и продуктивностью взрослых кур. Для уменьшения отрицательного влияния патогенной микрофлоры, которая попадает в желудочно-кишечный тракт птицы с кормами, рекомендуется с первых дней жизни цыплят заселять его полезными бактериями. При выращивании цыплят применение названного пробиотика в качестве добавки к питьевой воде значительно повышает эффективность используемых кормов. При этом не наблюдаются клинические проявления диареи, расклёвов, авитаминоза, отсутствуют признаки каких-либо токсикозов, падежа птицы.

Микроорганизмы позволяют решать и санитарно-экологические проблемы в птицеводческом комплексе. Насыщенную микроорганизмами воду можно использовать для смыва нечистот, опрыскивания оборудования и помещений для содержания птицы, обработки резервуаров для сбора нечистот с целью обеззараживания поверхностей путем заселения микробами-антагонистами гнилостной, гноеродной и патогенной микрофлоры, для понижения концентрации в воздухе аммиака и других вредных, неприятных испарений.

Таким образом, комплексное применение эффективных микроорганизмов органично встраивается и сочетается с предлагаемой технологией. Применение эффективных микроорганизмов в составе предлагаемой технологии позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции, которая по вкусовым, питательным и лечебно-оздоровительным свойствам выше продукции, полученной при всех известных технологиях производства и переработки сельскохозяйственной продукции. А здоровому питанию альтернативы нет.

Краткое описание специализированных биологически активных препаратов для животноводства и птицеводства

Препараты созданы в лаборатории экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунобиотехнологии СГУ.

На стадии опытно-промышленных партий могут быть поставлены следующие биологически активные препараты:

1. Иммуномодулятор для различных видов птицы и животных «СТЭМБ». Содержит большое количество различных биологически активных веществ, том числе биогенных стимуляторов, повышает защитные реакции, регулирует иммунные процессы, активизирует обмен веществ, способствует увеличению массы, улучшает воспроизводительные качества, стимулирует гаметогенез у продуктивных птиц и животных, наибольший эффект оказывает при применении птице и животным, страдающим иммунодефицитными заболеваниями различной этиологии. Показал эффективность при лечении гангрены и некроза тканей.

2. Поликомпонентный препарат «Гексабад», оказывающий комплексное противомикробное, противовоспалительное, регенерирующее действие, стимулирует местный и общий иммунитет, повышает адаптивные способности организма птицы. Лечебная эффективность при использовании препарата достигает 96%.

3. Тканевой препарат на основе растительного сырья из каллизии душистой ? «Каллизин» («Дифарестин»). Этот препарат обладает выраженным гепатопротективным, антистрессорным, противовоспалительным, иммуностимулирующим и противоопухолевым действием.

4. Биологически активная добавка с высоким биостимулирующим эффектом «КОМБАД». Препарат приготавливается на основе эксклюзивно выращиваемого в условиях лаборатории по специальным технологиям растительного сырья с прогнозируемым количественным составом биологически активных веществ и эмбриональных тканей, обладающих высоким биологическим потенциалом, регулируемым при помощи различных биотехнологических приемов.

Все препараты изготовлены из экологически чистого сырья, дешевле аналогов, предлагаемых на рынке ветеринарных препаратов. Несмотря на ряд специфических отличий, общим для них свойством является выраженный иммуномодулирующий эффект.

Для современной иммунологии и практической ветеринарной медицины имеет большое значение создание иммуномодулирующих средств, которые открывают возможность лечения и профилактики целого ряда заболеваний и патологических состояний птицы и животных. В частности, установлена эффективность всех препаратов в различных сочетаниях и схемах лечения при желудочно-кишечных болезнях, воспалительных заболеваниях мочеполовой системы, раневых процессах, и др.

Применение препаратов возможно на основе прилагаемых к препарату инструкций, а также на основе индивидуально разработанных схем, применимых в условиях конкретной птицефабрики.

В рамках предлагаемых услуг предусматривается заключение хозяйственного договора на научное обследование и сопровождение ветеринарного обслуживания птицы обученным нами персоналом хозяйства.

В договор могут включаться следующие работы:

? проведение диагностических мероприятий по выявлению причин, и характера иммунодефицитных состояний птицы, протекающих как самостоятельно, так и сопровождающих другие инфекционные и неинфекционные заболевания, проведение иммунологических и морфологических исследований;

? составление конкретных рекомендаций и схем профилактического лечения;

? подготовка зоотехнического и обслуживающего персонала приемам выполнения работ по выращиванию здорового поголовья птицы высокого качества с минимальными потерями;

? применение пробиотиков для оздоровления птицы, а также повышения эффективности использования кормов;

? разработка рецептуры новых премиксов и кормовых добавок с использованием биостимуляторов полученных в лаборатории.

В настоящее время разрабатывается серия уникальных новейших препаратов для различных видов животных и птицы на основе нетрадиционного сырья, в том числе из биомассы и слизи красного компостного червя, которые вскоре могут быть предложены потребителю.

Краткая характеристика состояния производства зерна

Почвенный покров сельхозугодий запущен до такой степени, что необходимо вложение значительных денежных средств на восстановление плодородия земель. Дальнейшее применение минеральных удобрений и пестицидов только усугубляет процесс деградации почв.

Мероприятия по восстановлению почв в настоящем проекте не рассматриваются, и предлагается лишь применять вместо минеральных удобрений биогумус, который одновременно повышает иммунный статус растений и их защищенность от воздействия болезней и вредителей.

Здесь следует понимать, что выросшее в России на деградированных почвах зерно злаковых не может быть качественным – оно малопригодно по ряду показателей для применения в пищевой промышленности и по большей части является так называемым фуражным. Но и фуражное зерно в силу стародавних привычек делать приписки сейчас классифицируется продовольственным – уже 4 класс стал продовольственным, тогда как всего 30-50 лет назад продовольственным зерно считалось 1 и 2 класса. Но и животным, чтобы они нормально развивались и давали нам продукцию требуемого качества, необходимо зерно также высокого качества, которое, к сожалению, уже перестали употреблять даже люди.

Минеральные корма для птицы

Минеральные вещества в кормлении птицы играют важную роль.

Для нормальной жизнедеятельности птице необходимы кальций, фосфор, натрий, калий, а также микроэлементы: хлор, сера, марганец, железо, медь, кобальт, цинк и др. Все эти элементы содержатся в растительных и животных кормах в недостаточном количестве, т.к. за последние десятилетия повсеместно деградированы агробиоценозы за счет бездумного применения минеральных удобрений и пестицидов и игнорирования законов природы в жизни растений и животных. Поэтому птице обязательно необходимо давать специальную минеральную подкормку. Особенно недостает в естественных кормах кальция, фосфора и натрия.

Лучшим источником кальциевого питания птицы могут служить такие минеральные добавки как мел, ракушка, старая гашеная известь и др. Мел скармливают птице в мелкодробленом виде. Свежегашеная, и тем более негашеная, известь может вызвать тяжелые ожоги пищеварительного тракта и падеж птицы.

Норма минеральных подкормок в рационах взрослой птицы составляет 5-7%, для молодняка – до 3% от сухого вещества кормов.

Корма, содержащие фосфор, довольно разнообразны. Если птица получает животные корма, то она редко испытывает недостаток в фосфоре. К тому же фосфор содержится в зерновых кормах, составляющих основу рациона. Вместе с кальцием и фосфором в рационе птицы обязательно должен содержаться витамин D, который способствует их лучшему усвоению. Недостаток витамина в кормах можно компенсировать облучением птицы солнечными лучами на выгуле, а также препаратами витамина.

К кормам, содержащим натрий, относится поваренная соль. Она же служит источником поступления в организм и другого важного элемента – хлора. Поваренная соль способствует повышению аппетита, лучшей поедаемости кормов.

В период линьки птица очень нуждается в кормах, содержащих органическую серу.

Иногда несушкам не хватает марганца, йода, железа, меди. В результате этого снижается яйценоскость, куры несут пятнистые (крапчатые) яйца, часто с тонкой скорлупой. При недостатке марганца у цыплят в возрасте 2-10 недель появляются симптомы перозиса. Чтобы этого избежать, птице полезно давать слабый раствор марганцовки (только не в металлической посуде), пшеничные отруби, овес, свежую зелень. Из свежей зелени птица получает также железо, медь, йод и другие микроэлементы, которые также содержатся в зернах бобовых и злаковых растений, в продуктах животного происхождения.

И еще о гравии, играющем в организме птицы роль мельничных жерновов, которые в мышечном желудке перетирают пищу, облегчая ее усвоение. Отсутствие или недостаток гравия в рационе приводят к неполному использованию питательных веществ корма, в результате чего непроизводительно расходуется до 20% съеденного корма. В зимний период или в тех случаях, когда куры не пользуются выгулом и не могут обеспечить себя гравием, им нужно давать крупный кварцевый песок или крошку гранита величиной с горошину.

Особую роль в высокопродуктивном птицеводстве играет неструктурированная вода для выпоя птицы. Такая вода увеличивает дополнительный прирост натуральных белков в биомассе птицы на 5-15%.

Таким образом, минеральные вещества и вода играют весьма существенную роль в питании птицы и обеспечение продуктивности.

Исследование влияния технологии вовлечения органических отходов птицеводства в производство кормов природного качества на экологическую обстановку

Экологичность технологии вовлечения органических отходов птицеводства в производство кормов природного качества обеспечивается следующими факторами эксплуатации:

– утилизацией органических отходов навоза (помета) в день их появления;

– отсутствием условий попадания помета в окружающую природную среду;

– получением для подкормки птицы экологически чистой гидропонной зелени и биологически активной биомассы красных компостных червей.

Формулировка правил техники безопасности при эксплуатации оборудования по производству зеленого корма протеиновых кормодобавок

При производстве и использовании зеленого корма и протеиновых кормодобавок должны соблюдаться нормы и правила:

– «Ветеринарно-санитарные правила подготовки к использованию в качестве органических удобрений навоза, помета и стоков при инфекционных и инвазионных болезнях животных и птиц»;

– Закон о ветеринарии РФ;

– Закон РФ о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения;

– Закон РФ. Специальный технический регламент «О требованиях к безопасности кормов и кормовых добавок.

Ниже приведены предварительные правила эксплуатации оборудования по производству гидропонной зелени и протеиновых кормодобавок, позволяющие избежать вредных последствий для людей, техники и природы:

1. Периодически в рамках санитарно-эпидемиологических мероприятий птицеводческого комплекса проводить контроль биомассы помета на входе в оборудование по производству гидропонного зеленого корма, на выходе ферментатора и контроль образцов зеленого корма.

2. Запрещается несанкционированный допуск посторонних людей в модуль по производству зеленого корма.

3. Запрещается несанкционированный допуск посторонних людей в модуль вермикультивирования.

4. Соблюдать правила эксплуатации электроустановок ПУЭ.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Только условия круглогодичного обеспечения птицефабрик отечественными дешевыми высококачественными кормами при вступлении России в ВТО обеспечат конкурентоспособность с иностранными поставщиками продовольствия в Россию. Ведь известно, что мировое высокоэффективное производство растительного сырья для кормов в основном сосредоточено территориально в зонах повышенного и устойчивого увлажнения с достаточной для фотосинтеза солнечной радиацией, и для России напрямую конкурировать с иностранными производителями птичьего мяса можно только за счет потребителя и стоимости труда на птицефабриках.

Предлагаемая технология производства кормов для птицеводства позволит решить одновременно следующие проблемы:

– использовать дешевое сырье зерновой основы корма, которое в большинстве регионов России дает высокие урожаи;

– обеспечить производство для птицы высококачественных добавок из зелени и биомассы червей с высокой биологической ценностью;

– регулировать биохимический состав кормов природными технологиями;

– обеспечить высокоэффективную утилизацию помета с вовлечением их в производство кормов природного качества;

– повысить технологическую культуру в птицеводстве и провести импортозамещение на инновационном уровне;

– поставить руководителей сельскохозяйственных производств перед необходимостью повышения качества производимого зерна;

– обеспечить производство экологически чистого сырья растениеводства для продовольствия качества «био», что обеспечит конкурентоспособность российского продовольствия на международных рынках.

В настоящее время в высокотехнологичных птицефабриках достигнут ежедневный прирост веса бройлеров до 70 г при расходе 1,95-1,98 кг корма на 1 кг веса. К сожалению, в среднем по РФ этот показатель ниже, поскольку имеется значительное количество хозяйств, где прирост составляет менее 30 г.

Уровень экономики российских птицеводческих хозяйств зависит от роста цен на потребляемые ресурсы. Во втором полугодии 2006 г. ожидается рост цен на эти ресурсы 20-25%, что неумолимо повлечет за собой увеличение цен птицеводческую продукцию. Это, прежде всего, связано с тем, что в 2006 году получены достаточно низкие урожаи зерновых в России и во всем мире.

По оценкам Росптицесоюза себестоимость птицеводческой продукции в России к первому полугодию 2007 г. должна увеличиться на 15-20%, средняя себестоимость 1 кг мяса бройлеров достигнет уровня 55 руб., совокупная себестоимость 1 десятка яиц – 20 руб. Расчеты Росптицесоюза показывают, что 1 т комбикорма в 2007 году должна стоить 10-12 тыс. руб. Доля стоимости кормов при выращивании бройлера со средним весом 2,1 кг на высокорентабельных птицепредприятиях достигнет 75%.

Уровень рентабельности бройлерных птицефабрик в среднем по России составит 4,5-5%, яичных птицефабрик – 3,5-4,0%.

Розничные цены на продукты птицеводства в среднем выше оптовых на 19,8%, поэтому многие птицефабрики организуют собственную переработку и собственные фирменные магазины по продаже продукции. Такой подход уже позволил существенно изменить структуру денежной выручки – свыше 60% выручки птицепредприятия сейчас получают от продуктов переработки.

Однако дальнейшее повышение цен на сырье для корма чревато насыщением рынка и должно привести к экспансии дешевых «окорочков Буша». В табл. 10.1 приведены данные USAPEESпо объемам производства и стоимости произведенного в США мяса бройлера в убойном весе (1 фунт = 0,45 кг, 1$ = 26,8 руб.).

Таблица 10.1

Из табл. 10.1 видно, что средняя себестоимость 1 кг мяса бройлера в США в убойном весе составляет 26,59 руб. ($0,99/кг).

Чтобы повысить конкурентоспособность своей продукции, российские товаропроизводители неизбежно пойдут на дальнейшее расширение применения синтетических стимуляторов роста, в том числе антибиотиков, что повлечет ухудшение качества продукции. Недаром в настоящее время в прессе началась компания по защите питательной ценности американской курятины.

Таблица 10.2

Кукуруза и соя, являющиеся основными компонентами западных рецептов кормов, в России в силу климатических условий не дают обильных и дешевых урожаев, а пшеница и ячмень обладают низким протеино-углеводным числом. Да и себестоимость их выращивания на почвах, истощенных интенсивным растениеводством, высока.

Предлагаемая технология рекомендует использование дешевых малокомпонентных рационов на основе зерна и стеблей сахарного сорго, рыбной муки, а также природных добавок из гидропонной зелени и биомассы красных компостных червей, выращиваемых за счет вовлечения помета в цикл производства кормов.

Необходимый протеино-углеводный баланс рациона обеспечивается за счет использования не только зерна, но стебля сахарного сорго, который имеет сахаристость 18-25%.

Здесь следует отметить, что зерно сорго по сравнению с другими зерновыми культурами содержит большее количество антипитательных веществ, поэтому его, как впрочем, и остальные виды зерна, необходимо подвергать микронизации для трансформирования антипитательных веществ в питательные вещества.

Деструктуризированная вода необходима для гидратации растительных белков в процессе микронизации, т.к. обеспечивает увеличение усвояемой белковой массы на 5-15%.

Необходимый аминокислотный, ферментный, витаминный состав, а также комплекс биологически активных ростовых и иммуннопротекторных веществ, обеспечивается количеством гидропонной зелени и биомассы красных компостных червей.

Производство высокоэффективных добавок к корму в виде гидропонной зелени и биомассы червя с уникальным составом протеинов и других биологически активных веществ, а также выращивание полноценного зерна с большим содержанием крахмала и белков для кормов с применением биогумуса, особенно актуальна для деградированных почв в зонах неустойчивого земледелия, которые характерны для большинства регионов России.

Биохимический состав гидропонного зеленого корма из зерна ячменя представлен в табл. 10.3 и зеленого корма из зерна гороха – в табл. 10.4.

Таблица 10.3

Таблица 10.4

Как отмечалось выше, в теле червя содержится 67-72% белка, 7-19% жиров, 18-20% углеводов, 2-3% минеральных веществ, практически весь набор аминокислот, которого не имеют другие корма. В липидах дождевых червей определено 33% непредельных жирных кислот и 67% предельных жирных кислот Сухое вещество из дождевых червей на 60-70% состоит из белка с большим, чем мясные и рыбные продукты, количеством важнейших аминокислот, таких как лизин и метионин.

Количество зелени при свободном доступе к кормам в расчете на одну голову бройлера должно быть в пределах 15-25 г.

2-5 г измельченной биомассы червей достаточно, чтобы бройлеры развивались эффективнее цыплят, которым дают импортные добавки.

По предлагаемой технологии корм готовится непосредственно на птицефабрике в специальных малогабаритных модулях и подается курам во влажном виде. Это позволяет сократить издержки по сравнению с приготовлением корма на комбикормовых заводах, повысить эффективность корма за счет его свежести и природного качества.

В процессе формирования рационов для повышения качества мяса бройлера также целесообразно использовать технологию, предложенную Исааком Плавником (Израиль). Если в первые 5 дней ограничивать цыплят в еде, но в соответствии с точными расчетами, то сформируется небольшое количество жировых клеток и птица всю оставшуюся ей недолгую жизнь сможет потреблять корм без ограничений. Весь корм будет идти в мышцы, грудка цыплят будет до 20% больше, чем в самых смелых мечтах генетиков. Эта технология по выращиванию стройных цыплят, работающая во многих странах мира, только в США экономит 1,5 миллиарда долларов каждый год. Суть технологии заключается в том, что необходимо так накормить цыплят, чтобы в первые дни жизни их рост замедлялся, и все внутренние органы успели нормально сформироваться, зато потом цыплята начинают расти очень быстро и полностью реализовывают свой генетический потенциал.

Использование сорго в комбикормах для птицеводства

Теория и практика нормированного кормления бройлеров, устраивающая ранее специалистов, сегодня требуют пересмотра. Дело в том, что действующие рекомендации были разработаны в расчете на кукурузно-соевые комбикорма. Но основными зерновыми, производимыми в России, являются пшеница, ячмень, а потом уже кукуруза. Однако потребность в производимой в стране кукурузе и сое удовлетворяется не полностью и она дорога. Поэтому при балансировании рационов, особенно для бройлеров, ощущается дефицит обменной энергии, который в большинстве случаев восполняется импортными кукурузой и соей, часто не очень хорошего качества, или дорогими жирами.

С изменением экономической ситуации, т.е. с увеличением платежеспособного спроса на мясо птицы, в стране повсеместно стали использовать комбикорма из дешевых и в то же время труднопереваримых компонентов: ячменя, подсолнечниковых шрота и жмыха, отрубей, мясоперьевой муки и других. Их переваримость в среднем на 8-10% ниже из-за наличия 5,5-9,5% пентозанов, 15% клетчатки, до 0,2-10,7% бетаглюканов и кератина.

В табл. 10.5 представлены средние данные переваримости и использования птицей питательных веществ и энергии компонентов.

Таблица 10.5

Несмотря на самые низкие показатели усвояемости, одним из главных резервов высокоэнергетического зернового корма в России является сорго. Зерно сорго содержит (в % на сухое вещество) от 60 до 80% крахмала, от 7 до 16% белка, от 1,5 до 6,5% жира. С другой стороны, в балансе кормового зерна США сорго занимает второе место после кукурузы благодаря высокой урожайности, а также исключительной засухоустойчивости. В нашей стране эта высокоценная культура до сих пор не получила должного признания, хотя по своим кормовым качествам сорго приближается к кукурузе.

Для вывода сорго в число самых востребованных культур для птицеводства необходимо освоить новую технологию обработки зерна сорго – микронизацию. Таких технологий уже существует несколько. Кроме того, значительное увеличение урожайности сахарного сорго (на 20-40%) в условиях частых засух, характерных для всех регионов России, можно получить при его выращивании с применением биогумуса в количестве 0,1-1,5 т/га. От применения биогумуса повышается также качество зерна с увеличением количества протеинов и сахаристости стебля.

Химический анализ зерна нескольких наиболее распространенных отечественных сортов сорго, %, представлен в табл. 10.6.

Таблица 10.6

Уровень обменной энергии в зерне сорго составляет 290-295 ккал в 100 г.

В результате проведенных исследований установлено, что по питательной ценности сахарное сорго превышает кукурузу. Выход кормовых единиц с одного гектара сорго по сравнению с кукурузой был выше на 54%, а по выходу переваримого протеина – на 33%. Содержание каротина соответственно было выше на 51%, фосфора – на 20% и кальция – на 39%. Травяная мука, заготовленная из растений сахарного сорго в фазе восковой спелости, в 100 кг содержится 66-71 кг кормовых единиц, т.е. столько же, сколько из люцерны и эспарцета. Следует подчеркнуть, что на синтез 25 г белка требуется 1000 ккал энергии, которую можно получить при минимальных объемах корма только из сахарного сорго.

Однако, несмотря на близкие значения основных питательных веществ, сорго, в отличие от кукурузы, содержит значительное количество антипитательных веществ: ингибиторов трипсина, цианогенных гликозидов, а также танинов, количество которых может достигать до 3,5% от массы зерна.

Они являются наиболее важным генетическим фактром, влияющим на питательную ценность сорго и уровень обменной энергии в нем. Разработанные в последнее время технологии микронизации зерна позволяют трансформировать антипитательные вещества в питательные и тем самым перевести сорго в один из перспективнейших растений для птицеводства.

Сок стеблей сахарного сорго, по своему составу превосходит сахара, полученные из сахарной свеклы и тростника, т.к. кроме сахарозы содержит еще фруктозу и глюкозу. Сироп, полученный из стеблей сорго, содержит: Ca, P, Mg, K, Na, Cu, Zn, Co, Mn, Fe, до 3% протеина, все незаменимые аминокислоты, витамины B1, B2, PP, E и C. Урожайность зеленой массы: 590 ц/га – в зоне недостаточного увлажнения и 286-300 ц/га – в засушливой зоне. В 1 кг зеленой массы содержится 6-8,2% переваримого протеина, 1,84-1,87% жира и 19,1-20,3% клетчатки. В 100 кг жома содержится 2,0-2,5% протеина, 63-65% БЭВ, 1 – 2% жира, 25-28% клетчатки, витамины B1, B2, PP, E, каротин, микро- и макроэлементы и все незаменимые аминокислоты.

Биохимический состав в 100 г семян сорго представлен в табл. 10.7.

Таблица 10.7

Для круглогодичного использования семена и стебли сахарного сорго должно измельчаться и подвергаться кавитационному эмульгированию с доведением влажности до требуемых кондиций корма. Для исключения развития микроорганизмов и его сохранения на весь период достаточно добавить в него 0,001% раствор наночастиц серебра, обладающими уникальными бактерицидными свойствами. Для удобства пользования сорговое сырье после обработки фасуется в мешки или кипы, герметизируется и хранится на складе с постоянной температурой.

Корм приготавливается перед скармливанием. Зеленая добавка может добавляться к корму отдельно или в качестве компонента корма.

Расчет параметров оборудования для реализации предлагаемой технологии

Рассмотрим процесс потребления корма, роста биомассы и образования помета по дням в процессе выращивания бройлеров на высокотехнологичной птицефабрике, который представлен в табл. 10.8.

Таблица 10.8

По данным, представленным в природоохранные органы, общее годовое количество помета, образующееся на одной из птицефабрик, составляет 20000 т/год.

Из анализа табл.10.8 делаем ориентировочные вычисления для дальнейших расчетов:

– количество циклов выращивания бройлеров в год при общей длительности цикла 52 дня (40 дней – выращивание, 12 дней – санитарно-гигиенические и профилактические работы) – 7;

– количество образованного помета на один цикл – 20000/7 = 2857 т;

– количество образованного помета в последний день выращивания бройлеров – 0,213 кг ? 666710 = 142 т;

– количество воды в помете, которое может быть использовано в качестве оборотной, за цикл – 633372 ? 0,6 ? (162,397 – 63,169)/36000 = 1047 т = 1000 м³;

– численность бройлеров в цикле – 2857 т/4,511 кг = 633372 голов;

– численность бройлеров в цикле с учетом падежа – 633372/0,95 = 666710 голов;

– количество корма для расчетного количества бройлеров в цикле – 4,284 кг ? 666710 = 2856,2 т;

– количество корма для расчетного количества бройлеров в последний день выращивания бройлеров – 0,203 кг ? 666710 = 135,342 т;

– средняя стоимость 1 кг корма при его составляющей в себестоимости бройлера k_c= 75% – 0,75 ? 55 руб./4,284 кг = 9,63 руб./кг, что ниже прогнозов в 10-12 руб./кг;

– затраты на корм для выращивания 1 бройлера – 9,63 руб./кг ? 4, 284 кг = 41,26 руб.;

– трудовые и другие затраты на выращивание 1 бройлера – 55,0 – 41,26 = 13,74 руб.;

– затраты на корм на выращивание бройлеров в цикле – 0,75 ? 55 руб. ? 666710 = 27,5 млн. руб.;

– затраты на корм на выращивание бройлеров за год – 27,5 ? 7 = 192,5 млн. руб.;

– объем реализации бройлеров с учетом 30% реализации в фирменных магазинах плюс 50% маржи при реализации через дилеров – 0,3 ? 1,198 ? 55 руб. ? 633372 голов + 0,7 ? (1 + 0,5 ? 0,198) ? 55 руб. ? 633372 голов = 39,32 млн. руб.;

– объем реализации бройлеров за год – 39,32 ? 7 = 275,24 млн. руб.;

– уровень рентабельности – 39,32/27,5 = 1,43.

В результате утилизации помета ежегодно можно будет получать:

– биогаза – 25 м³ ? 20000 т = 500000 м³;

– биогумуса – 0,5 ? 20000 т = 10000 т;

– биомассы красных компостных червей – 0,1 ? 20000 = 2000 т.

Состав малокомпонентного корма для бройлера, %/кг, и затраты на компоненты корма представлены в табл. 10.9.

Таблица 10.9

При составлении малокомпонентного рациона учитывалось, что потребление бройлером корма по предлагаемой технологии сократится ориентировочно на 25-30%, т.е. потребуется на период выращивания бройлера весом 2,1 кг – 0,77?4,284 кг = 3,3 кг корма по цене 5,03 руб., т.е. для выкармливания одного бройлера затраты на корм составят 5,03 руб. ? 3,3 кг = 16,6 руб.

Если допустить, что трудовые и другие затраты на выращивание бройлеров на птицефабрике не изменятся, – 13,74 руб., себестоимость 1 бройлера по предлагаемой технологии на выращивании – 16,6 + 13,74 = 30,34 руб. Вспомним, что средняя себестоимость 1 кг мяса бройлера в США в убойном весе составляет 26,59 руб. ($0,99/кг).

Фактически себестоимость выращивания бройлера по предлагаемой технологии будет меньше по следующим причинам:

– после проведения усовершенствований технологического цикла выращивания бройлеров;

– за счет компенсации затрат на выращивание бройлеров реализацией биогумуса.

Количество зелени в расчете на одну голову бройлера – 20 г. Тогда общее количество зеленого корма, которое необходимо производить ежедневно, – 0,02 кг ? 633372 = 12667 кг.

Таким образом:

– разница в себестоимости выращивания 1 бройлера с используемым в современных птицефабриках кормом и предлагаемым в настоящем инновационном проекте составит – 55,0 – 30,34 = 24,66 руб.

– разница в себестоимости выращивания годовой программы бройлеров составит – (55,0 руб. ? 633372 голов ? 7 циклов) – (30,34 руб. ? 633372 голов ? 7 циклов) = 109,333 млн. руб. в год.

Количество зерна ячменно-гороховой смеси, необходимое для суточного рациона зелени на птицефабрику – .

При цикле выращивания зелени 8 дней необходима эффективная площадь тепличного помещения (с 1 м² снимется 1 раз за 8 дней 50 кг зелени):

– количество выращиваемых бройлеров – 633372;

– суточный расход гидропонного зеленого корма на 1 бройлера – 20 г;

– суточный расход ячменно-гороховой смеси (50/50) – 1520 кг/сутки;

– размеры поддона для выращивания зеленого корма – 60?42?5 см;

– количество поддонов в расчете на 633372 бройлера – 1690 шт.;

– ширина гидропонной установки без учета проходов – 0,9 м;

– число ярусов стеллажей для установки поддонов – 6;

– высота гидропонной установки – 2,5 м;

– ширина прохода – 1,35 м;

– эффективная площадь тепличного сооружения – 338 м²;

– ширина тепличного сооружения – 8 м;

– эффективная высота строительных конструкций – 4,0 м;

– число тепличных модулей, установленных параллельно – 2;

– расчетная длина тепличного сооружения – 31,3 м;

– установленная мощность источников света – 33,8 кВт;

– установленная мощность другого оборудования, не более – 5 кВт;

Общая площадь тепличного сооружения – 500 м² стоимостью по ценам Агрисовгаза 1,0 млн. руб.

2-5 г измельченной биомассы червей достаточно, чтобы цыплята бройлеров развивались более эффективно, чем цыплята, которым дают традиционные премиксы.

Общая биомасса червей, которая необходима ежесуточно – 0,005 кг ? 633372 = 3167 кг/сутки или за 1 год по птицекомплексу – 3,167 т ? 40 дней ? 7 циклов = 886,76 т. Таким образом, по биомассе червей имеется более чем двукратный запас.

– к тепличному сооружению необходимо пристроить металлический модуль 24?90?9 м (общая площадь 2100 м²) и стоимостью строительно-монтажных работ 6,3 млн. руб. с отдельными помещениями, в том числе:

– помещение для проращивания зерновой смеси площадью 150 м²;

– 2 бункера для промежуточного хранения недельного запаса зерна ячменя и гороха емкостью по 5 м³;

– средства малой механизации для транспортировки поддонов с проращенным зерном и зелено массой внутри тепличного комплекса;

– помещение для измельчения зеленого корма и его загрузки для транспортировки в птичники площадью 75 м²;

– помещение для приема, временного хранения помета и его предварительной обработки площадью 200 м²;

– помещения для метантанков, оборудования для получения оборотной воды и ее ферментации площадью 150 м²;

– помещение для вермикультивирования, отделения и подсушивания биогумуса, а также его упаковки и складирования, площадью 1250 м²;

– помещения для кормоцеха с производительностью 150-200 т/сутки и двукратным резервированием площадью 200 м²;

– помещения для трехдневного запаса зерна сорго с бункером 450 м³ площадью 75 м².

Перед подачей в метантенк помет подвергается кавитационному обеззараживанию и эмульгированию для ускорения ферментационных процессов.

В последний день выращивания бройлеров количество образованного помета составит 142 т. Поэтому для быстрой ферментации помета необходимо иметь два метантенка с рабочей емкостью по 150 м³.

Геометрические размеры метантенка:

– диаметр основания – 5 м;

– высота – 8 м.

Вакуумные осушители биошлама на основе водяного эжекторного вакуумного насоса доводят влажность биошлама до уровня 75%. Влажность биошлама легко регулируется и устанавливается согласно требованиям оптимизации технологического процесса.

Биошлам с влажностью 70-75% поступает в вермиреактор, где он поедается красными компостными червями. Копролиты, которые выделяют черви, и является биогумусом – лучшим концентрированным органическим удобрением, отвечающим требованиям натурального питания растений. Безопасность биогумуса обеспечивается симбиотическими в отношении эффективных микроорганизмов и бактерицидными свойствами красных компостных червей и их способностью переводить активные формы тяжелых металлов в неактивные.

Биореакторы представляют собой ящики со специальным сетчатым дном с геометрическими размерами 1,5?1,0?0,5 м, установленные в три яруса. Биогумус проваливается через сетчатое дно в специальный поддон. Из поддона биогумус отправляется на склад для кондиционной доводки и фасовки в мешки по 30 кг.

По мере расходования биошлама в вермиреакторе, его пополняют сверху из вновь поступившей партии.

Остальное нестандартное оборудование проектируется и изготавливается в процессе реализации проекта.

Отопление в зимнее время тепличного комплекса и помещения вермикультивирования будет осуществляться за счет ламп освещения и термофильной ферментации помета в метантенках. Излишки тепла в виде низкопотенциального рассеянного тепла с помощью тепловых насосов будет преобразовываться в горячую воду для технологических нужд для птицекомплекса.

Для электроснабжения применена газовая электростанция мощностью 315 кВт типа QSK19Gфирмы Cummins, работающая на биогазе. Электростанция вырабатывает электричество и тепло.

Для гарантийной работы комплекса необходимо подведение электрической и газовой сетей.

Финансовый план

Финансовый план является заключительной частью технико-экономического обоснования целесообразности внедрения предлагаемого инновационного проекта. Виды и объемы затрат, а также сроки окупаемости проекта представлены в табл. 10.10.

Таблица 10.10

План капитальных вложений на проектирование, строительство и запуск в серийное производство по проекту приведен в табл. 10.11.

Таблица 10.11

10.4. Фонд оплаты труда на разработку, монтаж и обслуживание по проекту представлены в табл. 10.12.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Высокая производительность. Технология вовлечения органических отходов птицеводства в производство кормов природного качества обладает высокими удельными характеристиками (м³/кг, м²/кг, кг/кг).

Энергосбережение. Ведение технологических процессов обеспечивается за счет собственной энергетики утилизации помета и солнечного излучения.

Экологическая безопасность. Технология обеспечивает утилизацию помета в день его поступления. Выбросы навоза или стоков в окружающую природную среду отсутствуют.

Энергопотребление. Внешнее энергоснабжение требуется только в качестве резервного.

Безлюдная технология. Использована механизация и автоматизация процесса утилизации помета при вовлечении его в процесс выращивания экологически чистых биологически активных добавок к корму в виде зелени и биомассы красных компостных червей. Процесс производства корма автоматизирован. Труд операторов используется только на операциях, обеспечивающих повышение надежности работы комплекса.

Внедрение технологии вовлечения отходов птицеводства в производство кормов природного качества будет способствовать развитию современных технологий производства птицеводческой продукции:

– регулированию технологических параметров производственной деятельности в сельском хозяйстве;

– внедрению высокоэффективных инновационных экологически безопасных технологий переработки органических отходов;

– энергосбережению в сельском хозяйстве.

Новые потребительские свойства продукции

– круглогодичное производство кормов для птицеводства, сбалансированных по питательности и энергоемкости;
– высокая эффективность технологического процесса;
– стоимость производимого корма, обеспечивающая выращивание птицепродукции, себестоимость которой соизмерима с себестоимостью птицепродукции, выращиваемой в США, но имеющая природное качество.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Предлагаемая инновационная технология может быть сертифицирована по международным стандартам качества ISO9000.
Качественные характеристики используемого для зеленого корма зерна должны обеспечивать всхожесть не менее 90% и обладать необходимой энергией роста.

Стадия и уровень разработки

Проект инновационный, необходим пилотный проект на одной из птицефабрик с целью доведения технологического процесса.
Проведенной авторами работой доказана возможность вовлечения помета в производство комбикормов природного качества. При этом решается одна из главнейших задач защиты окружающей среды в сельском хозяйстве – безотходная утилизация навоза (помета) без вредных выбросов в окружающую среду.
В процессе проведения научно-исследовательской работы получены следующие результаты:
– проверен весь цикл вовлечения помета в технологию выращивания гидропонного зеленого корма и производства биогумуса, начиная с обеззараживания помета;
– проработаны варианты конструкции стеллажей и поддонов для выращивания гидропонного зеленого корма, а также вермиреакторов для получения биогумуса и биомассы красных компостных червей;
– разработаны принципы построения электрической схемы для максимальной автоматизации всего технологического процесса;
– произведен выбор тепличных сооружений упрощенного типа и оснащения, обеспечивающего поглощение и накопление солнечного излучения и преобразования получаемого низкопотенциального тепла в горячую воду для технологических нужд птицеводческого комплекса, а также в летнее время – для горячего водоснабжения близлежащего жилищно-бытового комплекса.

Предлагаемые инвестиции

Прямые инвестиции: в 1 год – 21,4 млн. руб., во 2 год – 6,23 млн. руб.
Ожидаемый порядок окупаемости инвестиций по годам (нижняя строка – ожидаемая валовая прибыль), млн. руб., показан в табл. 17.1.
Таблица 17.1
1 год 2 год 3 год 4 год и последующие
21,40 6,23 –
– – 48,97 138,32

Рынки сбыта

Области продвижения продукции – все птицеводческие хозяйства России.
Объемы внедрения технологии принципиально не ограничены, т.к. она кардинально снижает затраты на приготовление высокоэффективных комбикормов с одновременной утилизацией органических отходов, которые составляют одну из главных составляющих антропогенной нагрузки на окружающую природную среду в сельском хозяйстве и обходятся предприятиям до 30% себестоимости продукции при их обезвреживании.
Предлагаемая технология и другие «ноу-хау» может быть использованы:
– при строительстве современных энергосберегающих высокоэффективных сооружений закрытого грунта (теплиц);
– при строительстве современных высокоэффективных сооружений аквакультуры для выращивания рыбы осетровых и прудовых пород, гигантской креветки, и т.п.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

17.11.2006