Насыщение потребительского рынка отечественным сырьём и продовольствием, обеспечение безопасности пищевых продуктов и качества сельскохозяйственной продукции требует разработки и применения надёжных, энергоэкономичных систем и устройств кондиционирования и вентиляции. Для развития средних и малых индивидуальных фермерских хозяйств немаловажное социальное значение приобретает качество товарной продукции при снижении энергозатрат на производство продуктов питания. Недооценка неразрывной связи двух понятий — «микроклимат» и «тепловой стресс» — быстро растущих кроссов птицы оборачивается огромными потерями. На примере птицеводческого хозяйства ООО «Росиникс» (город Бендеры) — отношение прироста к падежу птицы составляет от 2 до 8,55 % в год. Прирост поголовья птицы уменьшается от 438,47 до 425,20 центнеров в год (табл. 1).

В состоянии теплового стресса в плазме крови птицы наблюдается повышение уровня кортикостерона, лептина и глюкагона, а также снижение количества гормона щитовидной железы и инсулина.

Эти процессы неминуемо сказываются на метаболизме птицы и могут привести к целому ряду негативных последствий, проявляющихся снижением показателей: потребление корма на 4-5 % на каждый градус свыше 30 °C; среднесуточного привеса и конверсии корма; яичной продуктивности; качества скорлупы у промышленной и племенной несушки; массы яйца; качества бройлерной тушки — разрыв кожи при снятии пера, плохое обескровливание, жёсткое мясо, тёмная пигментация, биохимические изменения состава мяса — снижение содержания протеина, повышение процента жира в тушке [1].

Быстро растущие кроссы птицы нуждаются в значительных объёмах свежего, свободного от пыли и патогенной флоры воздуха, а также в оптимальной температуре и влажности [2, 3].

Температура и влажность воздуха в птицеводческом помещении должна обеспечивать в организме птицы равновесие между теплообразованием и теплоотдачей — находиться в диапазоне, обеспечивающем обмен веществ на постоянном уровне (табл. 2).

Системный подход в решении задач технологического процесса, обеспечивающего качество продукции . 12/2015. Фото 1

Такие условия выращивания птицы дадут возможность повысить качество и конкурентоспособность товарной продукции птицеводства. Для выполнения поставленных задач необходим системный и комплексный подход к организации технических средств, обеспечивающих создание и поддержание требуемых технологических параметров среды в сельскохозяйственных помещениях, снижения энергоёмкости оборудования [3]. Системный подход к изучению технологического процесса предусматривает упорядоченное исследование, выполнение целенаправленных экспериментов, аналитических и конструктивных разработок. Системный подход служит методологией анализа и синтеза сложных экономико-организационных и технических комплексов, рассматриваемых как система. При системном подходе к проблеме создания и поддержания требуемых технологических параметров среды необходимо проанализировать основные свойства технических систем с целью выявления характера изменения управляющих параметров, что в свою очередь является сложной задачей описания системы, имеющей схоластическую природу. Свойства технических систем — сложность, целостность, иерархичность, полуавтоматичность; система является сложной — изменение любой переменной приводит к изменениям нескольких переменных. Главным свойством системы является «эмерджентность», которая выражается в переходе количества в качество. Основные свойства технических систем подразумевают совокупность значительного числа разнообразных и взаимосвязанных элементов подсистем, имеющих высокую стоимость и выполняющих несколько функций. Между элементами подсистем существуют системообразующие связи, которые характеризуют упорядоченность и взаимодействие составляющих систему элементов и представляют её в виде целостного объекта.

При решении задач, связанных с обеспечением необходимого воздухообмена в птицеводческом помещении необходимо рассматривать здание как единую энергетическую систему, состоящую из нескольких аспектов, неразрывно связанных друг с другом.

Системный подход к изучению технологического процесса предусматривает упорядоченное исследование, выполнение целенаправленных экспериментов, аналитических и конструктивных разработок. Системный подход служит методологией анализа и синтеза сложных экономико-организационных и технических комплексов, рассматриваемых как система

Первый — технологические приёмы, помогающие минимизировать негативное воздействие высокой внешней температуры на птицу [4]:

  • снижение плотности посадки, расчёт которой для взрослой птицы (по формуле (1) определяется посадочным коэффициентом К в зависимости от возрастных технологий видов птицы (табл. 3):

    Системный подход в решении задач технологического процесса, обеспечивающего качество продукции . 12/2015. Фото 2

    где К — величина посадочного коэффициента птицы для напольной системы содержания, %; Т — продолжительность технологического цикла, недель; а — выбраковка птицы с учётом падежа, %; Пя — продолжительность продуктивного использования, недель;

  • ограничение используемой подстилки по глубине до 3-5 см;
  • избегать кормления в самый жаркий период суток;
  • для птицы начиная с четырёхдневного возраста применение светового режима, чередующего 1 ч света и 3 ч темноты;
  • периодическое орошение водой зон открытого бетонного пола по внутреннему периметру здания вдоль стен шириной по 1 м2 для создания дописточника испарительного охлаждения;
  • обеспечение свободного круглосуточного доступ птицы к системе поения, увеличение фронта поения на 20-25 %;

Системный подход в решении задач технологического процесса, обеспечивающего качество продукции . 12/2015. Фото 3

Второй аспект — кормовые факторы: добавление в корма антиоксидантов; увеличение содержания витаминов А, Е и витаминов группы В в кормах: хлорида калия (0,25-0,5 % выпойкой или 0,5-1,0 % в корм); витамина Е (до 250 мг/кг корма); аскорбиновой кислоты (100-200 г/т готового корма); применение инкапсулированных форм витаминов; недопущение контакта витаминов и микроэлементов вплоть до момента выработки кормов; добавление мультиферментных препаратов — амилазы, протеазы, ксиланазы к кормам в период снижения поедаемости; добавление в корм бикарбоната натрия 4-10 кг/т для восстановления в организме уровня щелочного буфера, утраченного при алкалозе в результате гиперпноэ птицы в жару; добавление цинка бацитрацина/кормовых антибиотиков.

Третий аспект — инженерно-технические решения обеспечения микроклимата в сельскохозяйственных помещениях. При анализе пассивных инженерных средств нашего региона с длительными периодами высоких температур можно выделить основные, предупреждающие негативное тепловое воздействие на птицу от накаляющейся в жару кровли и стен птицеводческого помещения: ориентация здания птицеводческого помещения по его длине, как правило, в восточно-западном направлении; максимальная высота крыши составляет не менее 4 м со скатом 200 мм, хорошо изолирована; крыша выступает над стенами на 1-1,5 м с целью затенения стен от солнечного освещения; стены с наружной стороны покрыты теплоотражающим, с внутренней стороны водонепроницаемым материалом; внутренняя поверхность крыши окрашена в белый цвет с целью снижения теплопоглощения.

Но основная роль в минимизации негативного воздействия высокой внешней температуры на птицу принадлежит активным инженерным средствам. Это наиболее эффективные и дорогостоящие меры недопущения теплового стресса у птицы. При наличии вытяжной механической вентиляции и возникающего разряжения за счёт сил теплового и ветрового давления стены помещения находятся в зоне устойчивой инфильтрации [3, 5, 6]. Эти условия позволяют максимально использовать эффекты поровой инфильтрации: тепловой эффект; эффект обдува влажного воздуха; вентиляционный эффект; фильтрование приточного воздуха от различных примесей; диффузионного переноса, снижающего загазованность в помещении; осушающий эффект, способствующий интенсивному отбору влаги, находящейся в порах материала стены помещения, инфильтрующимся воздухом [2].

В птицеводческих предприятиях нашей республики на территориях Дубоссарского, Ново-Аненского, Слободзейского районов и городов Бендеры, Рыбница получила распространение искусственная вентиляция отрицательного давления, обеспечивающая эффективный температурный контроль и равномерное распределение поступающего в помещение воздуха. Вентиляционноотопительная система включает в себя центробежный вентилятор, который подаёт свежий воздух на калориферы и далее в приточные воздуховоды. Такую систему выполняют из двух автономных установок равной производительности с целью обеспечения надёжности и плавного регулирования подачи воздуха. Используют её при посадке птицы зимой, в переходные периоды и летом без отопительной части. Вытяжная система состоит из осевых низконапорных вентиляторов, устанавливаемых в проёмах продольных стен птичника. Для соответствия производительности вытяжной и приточной на крыше установлены приточные шахты с регулируемыми заслонками. Совершенство компьютерного управления позволяет устанавливать режимы вентиляции, отвечающие требованиям конкретной ситуации. Можно выделить несколько зарубежных компаний, оборудование которых создаёт и поддерживает микроклимат в птицеводческих хозяйствах нашего региона: Big Dutchman (Германия), Skov A/S (Дания, представитель — ПКБ «Неофорс», Республика Беларусь), VDL Agrotech (Голландия). Работа климатического оборудования птицеводческого хозяйства «Анина» Ново-Аненского района основана на принципе испарительного метода охлаждения используемого для охлаждения птицы при высокой внешней температуре. В его основе лежит принцип поглощения теплоты испаряющейся жидкостью при адиабатическом охлаждении, при котором вода изменяет фазовое состояние путём свободного испарения. Увеличение абсолютного влагосодержания приводит к понижению температуры воздуха и ассимиляции избыточной теплоты без использования искусственного холода. За счёт испарительного метода охлаждения происходит фактическое снижение температуры воздуха на 4-6 °C. Испарительное охлаждение осуществляется кассетами рециркуляционного охлаждения.

Особенность обеспечения микроклимата помещений состоит в энергозатратности оборудования, обеспечивающее технологические параметры среды. Для уменьшения затрат энергии на подогрев приточного воздуха возможно применение рециркуляции воздуха, которое встречает возражение в ряде источников [2], так как это связано с риском переноса бактериальной флоры, вредных веществ и пыли. Рециркуляционный воздух необходимо очистить от микрофлоры и газообразных примесей.

Системный подход в решении задач технологического процесса, обеспечивающего качество продукции . 12/2015. Фото 4

Такая обработка воздуха не только положительно скажется на микроклимате в помещении, но и улучшит воздушный бассейн птицефабрики [2]. Известны несколько экологических способов обработки воздуха с целью улучшения санитарно-гигиенического состояния:

  • обработка воздуха озоном, уничтожающим микрофлору [7] (продуктами реакции являются соли неорганических кислот, углекислый газ и пары воды);
  • удаление углекислого газа преобразованием его хлорофиллом растений в углеродные соединения и кислород [8];
  • промывка воздуха помещений водными растворами солей и озонирование циркулирующего воздуха перед каждой промывкой, удаление избыточного озона при помощи катализатора [9] (воздух после озонирования подвергают промывке водой, которую можно использовать для подкормки растений, отметим также, что применения органических подкормок, полученных в результате озонирования воздуха, даст развитие подсобных хозяйств при агропромышленных комплексах, поскольку органические фермы становятся всё более популярными).