Современные методы оптимизации микроклимата в помещениях для крупного рогатого скота

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФБГОУ ВПО “ Казанская Государственная Академия Ветеринарной Медицины им Н.Э. Баумана”

Кафедра зоогигиены

Реферат

Современные методы оптимизации микроклимата в помещениях для КРС.

Выполнила: студентка 307гр.ФВМ

Мавлютова А.М.

Проверила: Кузнецова Е.Л.

Казань 2015

Содержание

Ведение

1. Нормативные параметры микроклимата

2. Способы оптимизации микроклимата

2.1 Основные пути улучшения микроклимата в животноводческих помещениях

2.2 Устройство для создания оптимального микроклимата

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Животноводство - одна из важнейших отраслей сельского хозяйства, удовлетворяющих потребности населения в продуктах питания, а также обеспечивающих сырьем различные отрасли промышленности.

Рост производства продуктов животноводства предполагается достигнуть главным образом за счет повышения продуктивности скота и птицы, роста поголовья, эффективного использования кормов, значительного улучшения условий содержания животных и их кормления, совершенствования племенной работы, механизации и автоматизации основных производственных процессов. Перевод животноводства на промышленную основу, создание крупных животноводческих комплексов характеризуется значительной концентрацией большого числа животных в помещении, требует блокировки зданий и увеличения их вместимости. Это предъявляет особо строгие требования к созданию оптимального микроклимата, который на современном этапе имеет первостепенное значение для сохранности и высокой продуктивности животных при меньших затратах корма на единицу продукции. Чистопородные и высокопродуктивные животные, составляющие основу животноводческих комплексов, нуждаются в более дифференцированном микроклимате, чем низкопродуктивные, у которых при ухудшении параметров микроклимата резкого снижения продуктивности может и не произойти.

На значительной части территории нашей страны длительность периода с отрицательными температурами составляет 45...70% времени года. Период со средними суточными температурами -10°С и ниже длится от 100 дней в центральной нечерноземной полосе и Западной Сибири до 170-180 дней в Восточной Сибири. Наряду с этим имеются зоны, где основные мероприятия направляются на борьбу с перегревом животных. При длительном содержании животных в помещениях без выгулов в условиях почти полной ограниченности движений (при гиподинамии) создание оптимального микроклимата приобретает первостепенное значение.

Вопросы оптимизации микроклимата для содержания животных и птицы постоянно совершенствуются. Так, Северо-Западный НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства (ГНУ «СЗНИИМЭСХ») Россельхозакадемии предлагает проект «Современная ферма» для крупного рогатого скота, где вопросы микроклимата будут решаться с помощью естественной вентиляции помещений с вытяжкой через светоаэрационный конек. Фирма «Биг Дачмен» в птицеводстве успешно решает вопросы создания оптимального микроклимата в птичниках с помощью компьютерных технологий, благодаря которым в птичниках регулируется температурный, влажностный режим, газовый состав и освещенность помещений.

1. Нормативные параметры микроклимата

Нормативные параметры температурно-влажностного режима для различных видов животных приведены в специальных документах, в разработке которых принимали участие ведущие научно-исследовательские учреждения по соответствующим профилям. Нормы параметров микроклимата для животных научно обоснованы и рекомендованы для широкого применения при проектировании новых животноводческих промышленных ферм и комплексов, реконструкции существующих помещений.

Нормативные параметры воздуха должны быть обеспечены в зоне размещения животных, то есть в пространстве высотой до 1,5 м над уровнем пола. В коровниках и в зданиях для молодняка с беспривязным содержанием, указанные в таблице 1 температуры должны поддерживаться в ночное время (во время отдыха животных) в наиболее холодный зимний период года. Отклонения от расчетных температур допускаются в пределах ±2°С.

Помещения для содержания животных должны быть оборудованы вентиляцией, обеспечивающей воздухообмен в зимний период для взрослого скота и молодняка не менее чем 17 м³/ч и для телят не менее 20 м³/ч на центнер живой массы. Весной и осенью вентиляция помещения в расчете на 1 ц живой массы должна быть не менее 18 м³/час. Параметры воздуха помещений для инвентаря и подстилки не нормируются.

В таблице 1 приведены нормы параметров внутреннего воздуха для холодного и переходного периодов года (температура наружного воздуха ниже +10°С) при содержании животных на подстилке. В теплый период года (при температуре +10°С и выше) температура воздуха внутри помещений не должна быть более чем на 5°С выше расчетной наружной температуры для проектирования вентиляции.

Если животные содержатся без подстилки, то приведенные в таблице расчетные температуры должны быть повышены: для взрослого скота и молодняка при беспривязном содержании на 5°С; при привязном содержании на 3°, а для телят на 7 °С.

При технико-экономическом обосновании проектов в коровниках, зданиях для содержания молодняка и скота на откорме допускается повышать максимальную относительную влажность внутреннего воздуха до 85%, но только при условии, что четко соблюдаются все остальные нормируемые параметры и конденсат на стенах и потолке помещения не выпадает.

Расчетная скорость движения воздуха в коровниках для беспривязного и привязного содержания, зданиях для молодняка и скота на откорме в холодный период года нормируется в пределах 0,4 м/с, допустимая в теплый период 1,0 м/с.

В родильном отделении, телятнике, доильном отделении, манеже, пункте искусственного осеменения в холодный период скорость нормируется от 0,1 м/с до 0,3 м/с, допустимая в теплый период года 0,5 м/с.

Концентрация вредных газов в воздухе помещений для содержания животных не должна превышать: углекислого газа 0,25%, аммиака 0,02 мг/л, сероводорода 0,01 мг/л.

Уровень шума в помещениях не должен превышать 70 дБ, а в профилакториях для телят - 65 дБ.

Формирование микроклимата в животноводческих зданиях - сложный процесс, который прежде всего зависит от физиологического состояния животных, метеорологических, технических и технологических факторов. Последние два - это конструкция - объемно-планировочные решения, в особенности размеры, материалы и их теплофизические характеристики, способ содержания и количество животных; системы вентиляции и отопления, удаления навоза.

В настоящее время единого мнения о способах содержания телят в условиях технологии скотоводства коллективных предприятий нет. Поэтому используют разные способы содержания молодняка от рождения до 3-6-месячного возраста и эмпирически обосновывают их преимущества.

2. Способы оптимизации микроклимата

2.1 Основные пути улучшения микроклимата в животноводческих помещениях

Создать оптимальные зоогигиенические условия в животноводческих помещениях можно только при осуществлении комплекса мероприятий: рационализации объемно-планировочных решений зданий, улучшении теплоизоляции ограждающих конструкций, применении эффективных канализационных и вентиляционно-отопительных систем, систем кондиционирования и очистки воздуха, ионизации и т. д.

Объемно-планировочные и архитектурные решения зданий должны обеспечивать необходимые условия для эффективной работы вентиляционно-отопительных и других систем при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах. Для снижения удельной стоимости строительства и эксплуатационных затрат важное значение имеют блокировка сооружений и строительство зданий квадратной формы. Опыт ряда хозяйств в нашей стране и за рубежом свидетельствует о значительных преимуществах (с экономической точки зрения) блокировки зданий: снижается площадь застройки, уменьшаются затраты на коммуникации, стройматериалы и т. п. микроклимат животноводческий помещение

Невозможно создать микроклимат животноводческих помещений без эффективной теплозащиты ограждающих конструкций. Теплоизоляция позволяет уменьшить расходы на отопление, оперативно регулировать параметры микроклимата и избежать образования конденсата на стенах.

Теплозащитные свойства зданий определяют терморегуляторные функции животных. Хорошая теплозащита ограждающих конструкций животноводческих помещений в зимнее время позволяет рационально использовать тепло животных, а летом создает прохладу, защищая животных от воздействия высоких температур извне. Строительные материалы для животноводческих помещений должны быть не только малотеплопроводными, но и обладать достаточной воздухонепроницаемостью, микро-скопической пористостью и огнестойкостью, обеспечивать прочность сооружения; такие свойства, как гигроскопичность и влагоёмкость, не желательны.

За последние годы при строительстве животноводческих зданий широко используют различные виды железобетонных конструкций. Эксплуатация таких помещений показала, что поддерживать в них необходимый микроклимат очень сложно, влажность воздуха здесь превышает предельно допустимые зоогигиенические нормативы, а внутренняя поверхность ограждения покрывается обильным конденсатом. Поэтому, чтобы улучшить теплоизоляцию, следует применить более совершенные строительные материалы -- легкие бетоны и многослойные панели для стен, пенопласт и минеральные изделия для покрытия и т. п. Шлакобетон и железобетон в ограждающих конструкциях нужно использовать ограниченно и сочетать с утепляющими и воздухонепроницаемыми материалами. Перспективно в качестве теплоизоляционных материалов применять пластмассы: они обладают низкой теплопроводностью, отличаются прочностью, водонепроницаемостью, устойчивы к химическим, физическим и бактериологическим воздействиям, огнестойки; срок их службы довольно высок.

При строительстве животноводческих помещений выбор строительных материалов определяется в первую очередь назначением конструкции, местными условиями и климатическими особенностями данного района.

Например, в районах с устойчивыми температурами минус 25...30°С необходимо использовать строительные материалы с коэффициентом термического сопротивления (До) в пределах 8,37... 10,47 кДж/(м²
- ч- °С). Однако сейчас в большинстве типовых -животноводческих помещений параметры термического сопротивления теплопередаче стен закладываются на уровне 3,35...4,61, а покрытий -- на уровне 5,44...5,86 кДж/(м * ч- °С), в то время как в практике строительства зарубежных стран (США, Швеция, Норвегия, Польша, ФРГ, Англия) термическое сопротивление проектируется в два раза больше (для стен 5,86... 10,47, для покрытий 8,37... 10,47 кДж/(м²- ч- °С), хотя средняя зимняя расчетная температура в этих странах значительно выше.

Улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций требует дополнительных затрат, поэтому должно быть экономически обосновано.

Особое внимание следует уделять утеплению полов. Потеря тепла через пол составляет 30...40% всех теплопотерь помещения, поэтому необходимо, чтобы показатель теплоусвоения не превышал 41,86...50,24 кДж/(м²* ч- °С); если он будет выше верхней границы, то много физиологического тепла животных затрачивается на прогрев пола, а это может привести к переохлаждению организма. Поэтому при содержании животных без подстилки требования к качеству полов, особенно в отношении их достаточной теплоизоляции, повышаются. Полы нужно делать из материалов, обладающих хорошей теплоизоляцией, малой теплопроводностью и влагоемкостью, устойчивых к механическим и химическим воздействиям, пластичных и легко поддающихся дезинфекции.

Микроклимат в животноводческих помещениях во многом зависит от нормального функционирования системы канализации, а также от того, как регулярно убирается навоз. Без правильно оборудованной и безотказно работающей канализации в зданиях и на территории ферм невозможно создать оптимальный микроклимат.

На животноводческих фермах в настоящее время определилось два основных направления технологического процесса уборки и транспортировки навоза. Первое рассчитано на применение для транспортирования навоза механических средств: скребковых транспортеров, скреперных установок, подвесных дорог и др. Эти средства механизации широко распространены в хозяйствах. Вторым направлением является использование гидравлических систем. Данное направление довольно интересно и перспективно, так как позволяет упростить процессы уборки и транспортирования навоза, а также сократить затраты труда по сравнению с механическими способами.

Проблему создания микроклимата в промышленном животноводстве невозможно решить без эффективных систем вентиляции.

При концентратном типе кормления и высокой продуктивности животных предъявляются повышенные требования к воздушной среде. Хорошее кормление способствует усилению обмена веществ, в связи с этим для окисления и усвоения корма необходимо, чтобы в организм животных с чистым воздухом поступало достаточное количество кислорода. Чем интенсивнее обмен веществ, тем больше животные потребляют кислорода из воздуха и тем больше выделяют углекислого газа при дыхании, одновременно в помещение поступает значительное количество тепла и водяных паров. Поэтому при длительном содержании жи-вотных в закрытых помещениях роль воздухообмена возрастает. Воздухообмен не только позволяет создать в животноводческих помещениях оптимальный температурно-влажностный режим и поддерживать газовый состав воздуха в соответствии с зоогигиеническими нормативами, но и способствует удалению пыли, микроорганизмов. Именно поэтому вентиляция является одним из наиболее эффективных средств, при помощи которых можно изменить в нужном нам направлении влияние воздушной среды на физиологическое состояние и продуктивность животных.

Одно из основных требований, предъявляемых к системам вентиляции, -- обеспечение наиболее совершенного с физиологической и экономической точки зрения воздухообмена. При недостаточном воздухообмене создается неудовлетворительный микроклимат, что в конечном итоге приводит к повышению затрат кормов на единицу продукции, снижению продуктивности животных, преждевременной их выбраковке и большим экономическим потерям.

Установлено, что если в помещении нет потребного воздухообмена, то молочная продуктивность коров снижается на 15...20%, а расход кормов на каждые 100 кг привеса увеличивается на 25%. В то же время излишне большой воздухообмен ведет к нерациональным затратам электроэнергии и расходу тепла на обогрев вентиляционного воз-духа в зимний период.

В последнее время на животноводческих фермах широко используют децентрализованные вентиляционно-отопительные системы с сосредоточенной подачей воздуха и принципиальной схемой воздухообмена «сверху вверх» на базе приточно-вытяжных агрегатов типа ИВУ.

Наряду с созданием необходимого воздухообмена в помещениях, поддерживанием оптимального температурно-влажностного режима большое внимание следует уделять очистке воздуха. В промышленном животноводстве особую проблему представляют так называемые «болезни индустриализации», возникновение и распространение которых связано с концентрацией на относительно небольших площадях огромного поголовья животных и интенсивной его эксплуатацией. Поэтому задача снижения плотности микробного фона (концентрации микроорганизмов в окружающей среде), а также предупреждения попадания в помещение болезнетворной микрофлоры выступает на первый план.

Перспективно применение систем вентиляции в сочетании с электрическими ионизационными установками, позволяющими насыщать приточный воздух легкими отри-цательными ионами и поддерживать в животноводческих помещениях электрозарядность воздуха на уровне с атмосферным. Это обусловлено тем, что на фермах воздух насыщается водяными парами, пылью и микроорганизмами, в нем снижается количество легких отрицательных ионов, а содержание тяжелых увеличивается. Установлено, что отрицательно заряженные легкие ионы воздуха в противоположность положительно ионизированным благоприятно влияют на организм животных и имеют гигиеническое и лечебное значение. Ионизация является одним из факторов, улучшающих санитарно-гигиеническое состояние воздушной среды животноводческих помещений, так как во многом способствует осаждению пыли и микроорганизмов.

Наряду с указанными факторами для создания оптимального микроклимата в животноводческих необходимо использовать специализированное вентиляционно-отопительное оборудование с автоматическими системами управления.

2.2 Устройство для создания оптимального микроклимата на фермах

Микроклимат только уступает фактору кормления. Микроклимат па фермах под-держивают работники животноводства. Приходя в животноводческое помещение, работники ощущают жару и включают вентилятор, но уходя с работы, в целях пожарной безопасности выключают его, хотя животные стоят в загазованном помещении. Исследованиями доказано, что продуктивность скота на 20--30 % зависит от состояния микроклимата в помещениях. При пониженной температуре воздуха животные увеличивают теплоотдачу, вследствие чего усиленно потребляют корм. Если же температура опускается ниже критической, то организм не успевает вырабатывать теплоту и переохлаждается, и как результат этого -- простудные заболевания. При повышении температуры воздуха выше нормальной животные теряют аппетит, у них нарушается терморегуляция и другие физиологические функции, снижается продуктивность. Отсюда необходимость в обеспечении нормального микроклимата в животноводческих помещениях.

Для создания нужного микроклимата в помещениях промышленность выпускает специализированное оборудование. Оно работает при высокой влажности, наличии в воздухе агрессивных газов, в условиях большой запыленности воздуха. Поэтому оборудование для создания микроклимата, работающее в агрессивной среде, имеет малую надежность и часто выходит из строя, нередко создает пожарную опасность, требует технически грамотной эксплуатации и содержания хорошо подготовленных специалистов, что для некоторых хозяйств не под силу. Исходя из этого, предлагается установка для создания микроклимата в животно-водческих помещениях, использующая нетрадиционный вид энергии -- силу ветра. Установка работает следующим образом. Ее монтируют по коньку здания живот-новодческого помещения. Ветровое колесо вращается за счет энергии ветра и приводит во вращение через вал многолопастную турбину. Вращаясь, турбина даже при малых оборотах обеспечит вытяжку воздуха из помещения.

Установка проста в изготовлении, не имеет сложных узлов и деталей, удобна в обслуживании. Она может быть изготовлена в мастерских хозяйств, что позволит сэкономить средства на приобретение и монтаж дорого стоящего и сложного оборудования, электроэнергию и затраты на обслуживание.

Применение нетрадиционного вида энергии для создания микроклимата в жи-вотноводческих помещениях снижает затраты труда при эксплуатации данного обо-рудования, улучшает состояние микроклимата в помещениях, что имеет важное зна-чение не только для здоровья животных, но и для продления срока службы произ-водственных зданий и технологического оборудования, улучшает условия труда обслуживающего персонала, предотвращает пожарную опасность.

Заключение

На современных животноводческих фермах, комплексах в результате внедрения новой, промышленной технологии производства продукции значительно усложнилось взаимодействие организма животного и птицы с внешней окружающей средой. При большой концентрации животных с уплотненным их размещением на ферме решающая роль в повышении резистентности организма, увеличении продуктивности и воспроизводительных функций животных отводится созданию оптимального микроклимата. Содержание в помещении продуктов обмена веществ организмов животных, бактериальная обсемененность воздуха, отрицательно сказывающиеся на здоровье и физиологическом состоянии животных, находятся в прямой зависимости от поголовья стада. Воздействие различных факторов окружающей среды на организм животного проявляется в глубоких и серьезных изменениях физиологических процессов последнего: кровообращения, дыхания, терморегуляции, газообмена и обмена веществ, что, в свою очередь, оказывает влияние на резистентность организма и, естественно, на продуктивность Животных. Исследованиями установлено, что продуктивность молочных коров, например, на 70% определяется условиями окружающей среды и лишь на 30% -- генетическими признаками. Следовательно, изменением состава и свойств окружающей среды можно определенным образом влиять на организм животного, направленно трансформировать его, добиваясь появления желательных нам условных рефлексов, способствующих как сохранению здоровья, устойчивости к заболеваниям, так и проявлению высокой продуктивности.

Список использованной литературы

1. Кузнецов А.Ф., Найденский М.С. и др. Практикум по зоогигиене с основами проектирования животноводческих объектов // М.: «КолосС», 2007 - 512 с.

2. В.И. Митяев, В.Г. Сафронов, Л.П. Антошина, Е.Л. Кузнецова. Практикум по зоогигиене. - Саранск: издат-во Мордов. Ун-та,2010. - 228с.

3.Кочиш И.И., Калюжный Н.С., Волчкова Л.А., Нестеров В.В. Зоогигиена: Учебник/под ред. И.И.Кочиша.- СПб.: Издательство «Лань», 2008. - 264с.

4. http:// www.agroteh.spb.ru ( 15.11.14. 23:57 )

Размещено на Allbest.ru