автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии и технических средств производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту

На правах рукописи

Давыдова Светлана Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ ИЗ ТРОСТНИКА ЮЖНОГО НА КОРМ КРУПНОМУ РОГАТОМУ СКОТУ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 МАР г013

Волгоград - 2013

005051065

005051065

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: Ряднов Алексей Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ

Официальные оппоненты: Шапров Михаил Николаевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности», Заслуженный работник высшей школы РФ Русакова Галина Георгиевна доктор сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», профессор кафедры «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» Заслуженный изобретатель РФ

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Калмыцкий государственный университет»

Защита диссертации состоится 22 апреля 2013 года в 10 ч 15 мин. на заседании диссертационного совета Д220.008.02 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет» по адресу: 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, 26, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан «20» марта 2013 года

и размещен на официальных интернет-сайтах ВАК РФ и Волгоградского ГАУ.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета^й^у^З^^У " Ряднов Алексей Иванович

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время в Российской Федерации проводится реализация национального проекта «Развитие АПК», одно из направлений которого - «Ускоренное развитие животноводства». Вопрос кормления крупного рогатого скота (КРС) стоит остро в ряде регионов страны, в том числе и в Астраханской области. Отсутствие производства кормовых смесей напрямую влияет на стоимость мясной и молочной продукции. Однако баланс кормовой базы может быть обеспечен за счет местных возобновляемых ресурсов. В условиях Астраханской области перспективными источниками получения кормовой смеси являются дикорастущие растения, такие как тростник южный, рогоз и др. Их использование позволит сбалансировать и создать дешевые и полноценные рационы для КРС. Одним из таких видов продукции являются пеллеты, изготовленные на основе тростниковой сечки. Содержание углеводов в тростнике южном и в зерновых культурах примерно одинаково -до 12%, белков - до 47%, жиров - до 5%.

Существующая технология производства пеллет включает ряд технологических операций с высоким уровнем энергозатрат. Кроме того, наличие в исходном сырье составных частей метелок ведет к снижению технологических и питательных качеств пеллет. В существующих линиях производства пеллет отсутствуют машины для удаления или очеса метелок. В связи с этим в настоящее время актуально усовершенствовать технологию производства пеллет путем ввода менее энергоемких операций и устройств для очеса метелок тростника южного перед его измельчением.

Степень разработанности темы. До настоящего времени изучены вопросы использования тростника южного в народном хозяйстве с обоснованием технологий его переработки в стройматериалы, бумагу, биотопливо. В виде пеллет он используется лишь в качестве энергоносителя.

Основные способы использования тростника южного изложены в работах А. И. Абрамова, Г. А. Лосева, и. Кавк и др. Однако отсутствует научное обоснование применения пеллетированного тростника южного в качестве корма КРС, не изучен вопрос о влиянии наличия метелок тростника южного на качество пеллет.

Цель исследования - повышение эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту за счет введения новых технологических операций и устройств подготовки растений к измельчению.

Задачи исследования:

1. Изучить размерно-массовые свойства тростника южного и его химический состав.

2. Выбрать частные показатели и разработать комплексный критерий оценки эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

3. Усовершенствовать технологию производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

4. Разработать устройство очеса метелок тростника южного к измельчителю грубых кормов и оптимизировать его геометрические и кинематические параметры.

5. Исследовать прирост живой массы молодняка КРС при откорме его на мясо пеллетами, изготовленными по усовершенствованной технологии, и их крошимость.

6. Оценить эффективность применения рекомендуемой технологии по комплексному критерию эффективности.

7. Разработать рекомендации предприятиям по совершенствованию технологии изготовления пеллет из тростника южного на корм КРС.

Научная новизна работы:

- предложен комплексный критерий эффективности технологии производства пеллет, основанный на дифференцированной оценке выбранных частных показателей с учетом их значимости;

- обосновано введение в технологию производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту, выращиваемому на мясо, технологических операций по очесу метелок растений устройством с оптимизированными кинематическими и геометрическими параметрами и смешиванию тростниковой сечки с дополнительными ингредиентами.

Теоретическая и практическая значимость работы. Доказаны закономерности влияния кинематических и геометрических параметров устройства по очесу метелок тростника южного на качество подготовки исходного сырья для изготовления пеллет. Предложена методика расчета комплексного критерия эффективности применения предлагаемой технологии производства пеллет. Даны рекомендации по вводу в технологию изготовления пеллет технологической операции по очесу метелок перед измельчением растений и устройства для ее реализации.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе общеизвестных законов и методов теории эффективности и математического анализа, методов оптимизации, теории вероятностей, теории планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с действующими методическими требованиями и стандартами. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с применением компьютерных технологий.

Положения, выносимые на защиту:

- размерно-массовые характеристики и результаты химического анализа состава тростника южного (Phragmites аиятИз)',

- теоретические предпосылки оценки эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС по комплексному критерию;

- усовершенствованная технология производства пеллет из тростника южного для кормления КРС;

- схема, конструктивные особенности и результаты оптимизации геометрических и кинематических параметров устройства по очесу метелок тростника южного;

- результаты исследований прироста живой массы молодняка КРС при откорме его пеллетами, основой которых является тростник южный;

- результаты исследования крошимости пеллет из тростника южного;

- оценка эффективности рекомендуемой технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС по комплексному критерию;

- технико-экономические показатели предлагаемой технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается достаточным объемом и высокой степенью точности эмпирических данных, использованием известных зависимостей по оценке эффективности технических систем; применением современных методик обработки результатов экспериментов; использованием ГОСТ, общепринятых методик и рекомендаций.

Основные результаты диссертации обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и молодых ученых Астраханского государственного университета (2010-2013 г.), Волгоградского ГАУ (2010-2013 г.), а также на теоретическом семинаре

инженерных факультетов Волгоградского ГАУ (2013 г.) и опубликованы в 16 научных работах общим объемом 5,3 п.л. (2,2 п.л. приходится на долю автора), в том числе в 4-х работах - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, в одном патенте РФ на изобретение и 2-х патентах РФ на полезные модели.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы и представлена общая характеристика работы.

В первой главе «Состояние вопроса, цели и задачи исследования» рассмотрено состояние кормопроизводства в условиях Нижнего Поволжья, определено, что к перспективным направлениям развития кормопроизводства в Астраханской области относятся: переход на использование высокопродуктивных дикорастущих растений, в основном тростника южного, и внедрение прогрессивных технологий переработки кормовых растений. Рассмотрены вопросы распространения в низовьях дельты Волги тростника южного и возможности его использования для различных целей, а также дан анализ технологических линий производства кормов.

На основе проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Теоретические предпосылки оценки эффективности производства пеллет из тростника южного» дана классификация факторов, влияющих на показатели эффективности технологии производства пеллет, на конструкционные, технологические, организационно-эксплуатационные и факторы, характеризующие тростник южный. Предложено при оценке эффективности производства пеллет использовать дифференцированный метод, который заключается в сопоставлении частных показателей эффективности исследуемой технологии с такими же показателями технологии, принятой для сравнения, а при выборе частных показателей - метод экспертных оценок.

Выбраны следующие частные показатели: себестоимость пеллет (С), питательность 1 кг пеллет (Пт), крошимость пеллет (Кр), производительность технологической линии (Пр), потери сырья (П).

При выборе комплексного критерия эффективности технологии производства пеллет принят наиболее приемлемый вид функции агрегирования для этого случая - отношение одних частных показателей к другим:

где / = I, /я, - номера единичных частных показателей эффективности, значения которых при совершенствовании технологии производства пеллет желательно увеличивать, а другие, т. е. / = ш,+1, т, - уменьшать.

Частные показатели эффективности / = 1, т[ можно представлять как целевой эффект, а показатели, обозначенные / = щ +1, т - как затраты на достижение данного целевого эффекта.

Чтобы привести функцию агрегирования, представляющую собой векторную величину, к скалярному виду, а также исключить неоднородность, различный физический смысл и размерность показателей первой и второй групп, использовалось эквивалентное преобразование, а важность частных показателей учитывалась коэффициентами относительной важности а,. В результате функция агрегированного комплексного критерия эффективности приняла вид:

т 1

П^,

<р(ИО =

(1)

т

т

где

здесь К

(3)

(2)

К п<

С учетом (3) получим

слкРлп

(4)

Тогда комплексный критерий эффективности равен математическому ожиданию функции агрегирования (4):

Повышение

показателей первой группы (А'[]Т, /¿пр) в комплексном критерии ведет к росту эффективности, а второй группы (Кс, Кп, ККр) -к обратному результату.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» представлена программа и частные методики экспериментальных исследований. Так, для исследования размерно-массовых характеристик тростника южного предложено использовать метод, основанный на статистической оценке изменчивости выбранных показателей; для химического анализа состава наземных частей растений тростника южного, взятых с территории 6 районов Астраханской области, - известные методики и соответствующие ГОСТ; для оценки влияния использования пеллет из тростника южного в качестве корма КРС на привес животных - метод сравнения среднестатистического суточного привеса животных контрольной группы (15 голов молодняка (бычков), откармливаемых по традиционному рациону на силосе) и опытной (15 голов молодняка, откармливаемых по специальному рациону); методика определения крошимосги пеллет, основанная на ГОСТ 28479-90, включает определение массовой доли пеллет до эксперимента и разрушенных после испытаний.

С целью проведения поисковых опытов была разработана и изготовлена лабораторная установка для определения степени очеса метелок тростника южного (рис. 1). Установка обеспечивала возможность варьирования частоты вращения вальцов, числа лопастей на вальце, зазора между вальцами и угла подачи растений (табл. 1).

Таблица 1 - Исследуемые факторы, уровни и интервалы варьирования

Факторы Уровни фактора Интервал варьирования, е

0 -1 +1

Х[ - зазор между вальцами, мм 0 440 -40 40

хг - частота вращения вальцов, мин-1 750 1000 500 250

хз - число лопастей на вальце, шт. 3 2 4 1

Х4 - угол подачи, ° 75 60 90 15

Рисунок 1 - Устройство для очеса метелок тростника южного

Экспериментальные исследования предложенной конструкции устройства очеса метелок тростника южного проводили методом планирования эксперимента, позволяющего определить оптимальные значения геометрических и кинематических параметров. Результаты экспериментов обрабатывали на ЭВМ с получением уравнений регрессии и оптимальных значений факторов.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты исследований и дан их анализ.

Экспериментальные данные размерно-массовых характеристик растений тростника южного (Ркга^т'^еь ашКаИв), произрастающего в 6 районах Астраханской области в фазах развития до выброса метелки и полного созревания, показали, что средняя высота тростниковых зарослей равняется 3,2-3,4 м (табл. 2), диаметр стеблей у поверхности земли достигает 0,012-0,013 м, число стеблей на 1 м2 составляет 31-45 штук. Метелка тростника южного длиной до 0,40 м, что составляет около 10% от размера наземной части растения, масса метелки в среднем составляет 15% массы наземной части растения.

Таблица 2 - Размерно-массовые характеристики Phragmites штгаИ*

Район Число замеров Высота растения, м Масса наземной части растения, кг Длина метелки, м Масса метелки, кг

Камызякский 3 (по 50 растений) 3,66 0,092 0,32 0,014

Лиманский 3,98 0,099 0,40 0,015

Володарский 3,73 0,082 0,31 0,012

Икрянинский 3,14 0,079 0,30 0,012

Красноярский 2,98 0,078 0,28 0,018

Приволжский 2,13 0,070 0,25 0,011

Исследования влажности тростника в зависимости от расстояния до воды показали, что молодой тростник (июнь месяц), находящийся в воде (0 м), имел среднюю влажность до 65%, а на расстоянии от воды в 20 м -до 45%. Тростник в сентябре месяце в воде имел влажность 42%, а на расстоянии в 20 м - 26-27%. Представленные данные позволили сделать вывод: уборку тростника южного необходимо осуществлять полосами, параллельными берегу водоема, начиная с наиболее удаленных от воды растений. Это позволит в начале периода заготовки поддерживать влажность растений в пределах 30-35%, а в конце достигать 15%.

В результате исследований химического состава тростника установлено, что в наземных частях молодых растений (стебли, листья), содержится небольшое количество протеина - 3,4-3,9%, клетчатки 8,6-13,6%, а в растениях, собранных в период полного созревания, доля протеина увеличивается до 22%, а клетчатки до 29%.

Изучены две существующие технологические схемы производства пеллет: на биотопливо (схема А) и на биотопливо и корм крупному рогатому скоту (схема Б, рис. 2) и предложена новая схема производства пеллет, используемых в первую очередь на корм крупному рогатому скоту (схема В, рис. 3).

Рисунок 2 - Схема существующей технологической линии производства пеллет (схема Б)

Рисунок 3 - Схема рекомендуемой технологической линии производства пеллет (схема В)

Уборка тростника южного во всех случаях осуществлялась вручную, но на относительно ровных и не заболоченных участках - комбайном, разработанным по нашему патенту на изобретение № 2453102.

По комплексному критерию эффективности и экономическим показателям сравнивались схемы Б и В. Схема Б предполагает использование как молодого тростника южного, так и созревшего, с метелками. При этом растения имеют существенный разброс по влажности, в связи с этим данная технология предусматривает обязательную сушку растений активным вентилированием. Кроме того, в отличие от технологий по схемам А и В используются операции по разделению растений на фракции и удалению метелок.

Предложенная технология производства пеллет (схема В) отличается от технологии по схеме Б еще и тем, что сушка сырья осуществляется естественным вентилированием, метелки очесываются и собираются в отдельную емкость, сечка тростника южного смешивается с дополнительными ингредиентами (травяной мукой, концентратами, фосфорными подкормками, мочевиной) в определенной пропорции.

Подбор оборудования по производительности осуществлялся с учетом поточности производства пеллет.

Наряду с производством кормовых пеллет схема В позволяет производить пеллеты на биотопливо.

Для технологической линии по схеме В предложен измельчитель тростника южного (патенты РФ на полезные модели № 106493 и № 117255), оборудованный устройством очеса метелок (рис. 4).

Изготовлено и исследовано устройство очеса метелок тростника южного к измельчителю грубых кормов. Проведена оптимизация геометрических и конструктивных параметров с использованием метода планирования многофакторного эксперимента. Уровни и интервалы варьирования исследуемых факторов представлены в таблице 3.

15 - бункер отходов, 16 - удерживающий ролик, 17- продольные планки, 18-механизм изменения положения планок, 19 - регулировочное устройство Рисунок 4-Схема измельчителя тростника южного

С целью оптимизации исследуемых факторов был реализован план Рехтшафнера для 4-х факторного эксперимента. Принят критерий оптимизации - полнота очеса метелок У. По экспериментальным данным определены коэффициенты уравнения регрессии, затем проверена их значимость по критерию Стьюдента. В результате получено следующее уравнение регрессии в кодированном виде:

У = 89,63-9,Ох, +7,35х, -0,05х, -4,05х4 -0,23х,х, +0,08х,х, +0,1х,х4 +

+ 0,05х2х3-0.23х2х4+0.13х,х4-5,23х?- 7.38x1 -4,58x5-2,48x5.

Оптимальные значения факторов представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты оптимизации факторов

Фактор Оптимальные значения факторов

Х| - зазор между вальцами, мм -0,88 35,2

Х2 - частота вращения вальцов, мин"' 0.52 880

хд - число лопастей на вальце, шт. 0 3

- угол подачи растений к оси вращения вальцов, град. -0,85 62,3

Примечание: в числителе указаны значения в кодированном виде, в знаменателе -в раскодированном.

После анализа и систематизации полученной математической модели второго порядка она была приведена к типовой канонической форме, затем в результате расчетов на ЭВМ определены коэффициенты регрессии и значения критерия оптимизации в оптимальной точке. В результате получено уравнение регрессии в канонической форме:

Уу - 97,3 = -5,22л:,2 - 7,39х22 - 4,58*,2 - 2,47х42. (7)

Дальнейшие исследования проводили, используя двумерные сечения. По ним судили об изменении критерия оптимизации.

Рекомендованы следующие значения факторов (при полноте очеса метелки не менее У = 97%): зазор между вальцами 32-40 мм, частота вращения вальцов 850-900 мин"', число лопастей на вальце 3 шт. и угол подачи тростника на удаление метелок 60°-63°.

Для проверки эффективности использования тростника южного в виде пеллет в качестве корма крупного рогатого скота, в КФХ «Светлана» Приволжского района Астраханской области проведены экспериментальные исследования по откорму молодняка (бычков), выращиваемого на мясо. В результате исследований установлено, что среднесуточный прирост живой массы молодняка контрольной группы составил 740 г, а опытной - 820 г. Живая масса молодняка опытной группы в среднем увеличилась на 63% и составила 326 кг, а контрольной составила 319 кг, т. е. увеличилась на 55,6%. Живая масса молодняка крупного рогатого скота опытной группы увеличилась по сравнению с контрольной в среднем на 7,4%.

Наряду с исследованиями питательности пеллет, проведена оценка крошимости их в зависимости от влажности сечки и фракционного состава сырья. Экспериментальные исследования проводились в течение одного и того же времени при одинаковом давлении прессования. Массовая доля составных частей метелки в сечке составляла менее 3%.

Крошимость пеллет определялась по методике, представленной в разделе 3. Результаты исследования показаны на рисунке 5.

Влажность сырья. %

Рисунок 5 - Зависимость крошимости пеллет от влажности сечки

Из рисунка 5 следует, что с точки зрения крошимости пеллет оптимальная влажность сечки должна быть 10-12%.

Изучен вопрос по влиянию фракционного состава (содержания частиц метелок в тростниковой сечке) на крошимость пеллет. Результаты представлены на рисунке 6.

о

о г 4 6 8 10

Массовая доля ме1елок пгечке, %

Рисунок 6 - Зависимость влияния содержания частиц метелок в тростниковой сечке на крошимость пеллет

Полученные данные показывают, что с увеличением массовой доли составных частей метелки в тростниковой сечке, подготовленной к изготовлению пеллет, крошимость готового продукта увеличивается. Для получения допустимой по нормам крошимости пеллет 10-12% доля составных частей метелки в тростниковой сечке не должна превышать 3-4,5%. Полученный интервал доли составных частей метелки в тростниковой сечке служит основой для требований к устройству по очесу метелок тростника южного.

При оценке эффективности применения рекомендуемой технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС по комплексному критерию эффективности рассчитаны значения частных показателей и выбраны требуемые (желаемые), таблица 4.

Таблица 4 - Значения частных показателей эффективности технологии производства пеллет из тростника южного

№ п/п Показатель Технология Б Технология В Требуемые значения

1 Себестоимость пеллет, руб./т 2 672 4 137 2 373

2 Питательность 1 кг пеллет, корм. ед. 0,30 0,54 1,0

3 Крошимость пеллет, % 13 12 10

4 Производительность технологической линии, т/ч 0,108 0,216 0,24

5 Потери сырья, % 10 8,4 4,6

Методом экспертной оценки определены коэффициенты важности каждого частного показателя эффективности производства пеллет из тростника южного: ас = 0,29, аПт = 0,27, аКр = 0,19, аПр = 0,16 и ап = 0,09.

Таким образом, наиболее важным частным показателем является себестоимость производства пеллет, затем качественные показатели - питательность и крошимость пеллет. С точки зрения экспертов, важность производительности технологической линии несколько ниже важности крошимости пеллет. Очевидно, низкий уровень использования тростника южного в настоящее время для производства пеллет повлиял на экспертов при оценке важности потерь сырья.

По зависимостям (3) рассчитаны значения коэффициентов, входящих в комплексный критерий (табл. 5).

Таблица 5 - Значение коэффициентов К,

Технология производства пеллет из тростника южного Кг КПт КкР ^Пр Кп

Б 0,327 0,081 0,247 0,072 0,196

В 0,506 0,146 0,22В 0,144 0,164

Расчет комплексного критерия эффективности технологий производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту по зависимости (5) показал, что для существующих технологий Кэ= 0,375 (схема Б), а для предлагаемой Кэ= 1,105. По комплексному критерию эффективности предложенная технология производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту предпочтительнее существующей в 3 раза.

В пятой главе «Экономическая эффективность предложенных рекомендаций» рассчитаны основные финансовые показатели внедрения схем производства пеллет, рассмотренных в главе 4, в работу ООО НПП «БиоТоп», г. Астрахань. Рекомендованная технологическая схема производства пеллет прошла производственную проверку и позволила ООО НПП «БиоТоп» не только расширить ассортимент, но и улучшить качество готового продукта, что в свою очередь привело к увеличению отпускной стоимости пеллет-1 и производству нового, более высокого по цене продукта -пеллеты-2. Годовой экономический эффект от применения предложенных усовершенствований технологии и машин по подготовке тростника южного к изготовлению пеллет для корма КРС составил 1 444,5 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I. Определены размерно-массовые характеристики растений тростника южного (Phragmites australis), произрастающих в 6 районах Астраханской области в фазах развития до выброса метелки и полного созревания. Средняя высота тростниковых зарослей равняется 3,2-3,4 м, диаметр стеблей у поверхности земли достигает 0,012-0,013 м, число стеблей на 1 м2 составляет 31-45 штук. Размер метелки тростника южного составляет около 10% от размера, а ее масса - в среднем 15% от массы наземной части растения.

2. Анализ химического состава тростника южного показал, что в наземных частях молодых растений (стебли, листья) содержится протеина 3,4-3,9%, клетчатки - 8,6-13,6%, а в растениях, срезанных в период полного созревания, доля протеина увеличивается до 22%, а клетчатки до 29%. Установлено, что по химическому составу тростник южный можно использовать в кормопроизводстве без дополнительных затрат на обработку.

3. Дана классификация факторов, влияющих на эффективность технологии производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту, на основе которой выбраны единичные частные показатели эффективности: себестоимость производства пеллет, питательность одного килограмма пеллет, крошимость пеллет, производительность технологической линии и потери сырья, предложен комплексный критерий эффективности технологии производства пеллет, основанный на дифференцированной оценке выбранных единичных частных показателей с учетом их значимости.

4. Предложена технология производства пеллет из тростника южного, отличающаяся от существующих тем, что сушка сырья осуществляется естественным вентилированием, метелки очесываются и собираются в отдельную емкость, сечка смешивается с дополнительными ингредиентами (травяной мукой, концентратами, фосфорными подкормками, мочевиной) в определенной пропорции. Подбор оборудования осуществлялся исходя из поточности производства.

5. Предложена конструкция устройства очеса метелок тростника южного к измельчителю грубых кормов, оптимизированы его геометрические и кинематические параметры. Наиболее выгодными (при полноте очеса метелки не менее 97 %) могут быть: зазор между вальцами 32-40 мм, частота вращения вальцов 850-900 мин"1, число лопастей на вальце 3 шт. и угол подачи тростника на очес метелок 60°-63°.

6. При кормлении группы молодняка крупного рогатого скота пеллетами, изготовленными по предложенной технологии, среднесуточный прирост живой массы животных составил 820 г, масса увеличилась в среднем на 63% и составила 326 кг, что по сравнению с контрольной группой выше на 7,4%. Пеллеты, изготовленные по рекомендуемой технологии, имеют допустимую крошимость.

7. Расчет комплексного критерия эффективности технологий производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту показал, что для существующих технологий Кэ = 0,375 (схема Б), а для пред-

лагаемой Кэ= 1,105. По комплексному критерию эффективности предложенная технология производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту предпочтительнее существующей в 3 раза.

8. Годовой экономический эффект от применения предложенных усовершенствований технологии и машин по подготовке тростника южного к изготовлению пеллет на корм крупному рогатому скоту составил 1 444,5 тыс. руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Уборку тростника южного вести полосами, параллельными берегу водоема, начиная с растений наиболее удаленных от водоема. Это позволит в начале периода заготовки поддерживать влажность растений в пределах 30-35%, а в конце до 15%.

2. Перед проведением процесса измельчения ввести процесс очеса метелок, позволяющий сократить потери массы на выходе и улучшить качество готовой продукции.

3. При подаче тростника южного на очес метелок, измельчение и прессование использовать растения влажностью 10-12%.

4. Подачу тростника южного на очес метелок осуществлять под углом 60°-63° к оси вальцов пучками с количеством растений в пучке не более 10 штук, что обеспечит очес только метелок.

Перспективы дальнейшей разработки темы

- разработать систему автоматического управления подачей тростника с места складирования на очес метелок и измельчение и режимами работы машин, входящих в технологическую линию;

- разработать систему машин для уборки, погрузки, транспортировки и переработки тростника южного в пеллеты;

- установить закономерности формирования растений тростника южного в зависимости от уровня фунтовых вод антропогенных ландшафтов;

- провести исследования по кормлению крупного рогатого скота как мясных, так и мясомолочных пород и расчеты питательности пеллет;

- разработать дополнительные рецептуры кормов для КРС на основе тростника южного.

Основные положения опубликованы в следующих работах:

в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Сальников, АЛ. К вопросу о производстве биопеллет в России / A.JI. Сальников, Р. Мучоно, А.И. Ряднов, С.А. Давыдова, О.Н. Беспалова// Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований. -

2011.-№3(36).-С. 90-97.

2. Сальников, A.JI. Перспективы использования растительных ресурсов Астраханской области в биоэнергетике / A.J1. Сальников, Н.М. Бакташева, А.И. Ряднов, С.А.Давыдова, Р. Мучонно, H.A. Сальникова// Естественные науки: журн. фундаментальных и прикладных исследований. -

2012.-№ I,-С.92-99.

3. Давыдова, С.А. Оптимизация параметров устройства удаления метелок тростника южного при производстве пеллет/ С.А. Давыдова, А.И. Ряднов, C.B. Тронев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - Вып. №4 (28).-С. 210-215.

4. Ряднов, А.И. Возможность использования тростника южного в качестве корма для крупного рогатого скота / А.И. Ряднов, С.А. Давыдова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - Вып. № 1(29).-С. 115-120.

патентах РФ:

5. Патент РФ на изобретение № 2453102 Комбайн для уборки тростника преимущественно на ровных участках / Ряднов А.И., Шарипов Р.В., Матвеева К.А., Давыдова С.А.; заявитель и патентообладатель - ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет». - №2010152135; заявл. 208.12.10; опубл. 20.06.12. Бюл. № 17.

6. Патент РФ на полезную модель № 106493 Измельчитель тростника на пеллеты / Ряднов А.И., Шарипов Р.В., Сальников А.Л., Давыдова С.А.; заявитель и патентообладатель - ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет». -№2010152121; заявл. 20.12.10; опубл. 20.07.11 г.

7. Патент РФ на полезную модель № 117255 Российская Федерация. Измельчитель тростника южного / Ряднов А.И., Давыдова С.А.; заявитель и патентообладатель - ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет». - № 2012101334/13; заявл. 13.01.12; опубл. 27.06.12 г.

в других изданиях:

8. Давыдова, С.А. Разработка технологии и организация производства биопеллет из нетрадиционного вида сырья на территории Астраханской области / С.А. Давыдова, АЛ. Сальников, Р.Н. Мучоно, О.Н. Беспалова // Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2010»: в 3 т. : материалы Международной научной конференции (11-14 мая 2010 г.) / сост. И.Ю. Петрова. - Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет».-2010,-Т.2.- 130 с.

9. Давыдова, С.А. Производство пеллет как перспективное направление биоэкономики России / С.А. Давыдова, Р. Мучоно, А.Л. Сальников, О.Н. Беспалова // Экокультура и фитобиотехнологии улучшения качества жизни на Каспии : материалы Международной конференции с элементами научной школы для молодежи (г. Астрахань, 7-10 декабря 2010 г.) / сост.:

B.Н. Пилипенко, A.B. Федотова. - Астрахань: ИД «Астраханский университет». - 2010. - 424 с. - С. 50-54.

10. Ряднов, А.И. К вопросу переработки тростника южного в пеллеты / А.И. Ряднов, O.A. Федорова, С.А. Давыдова // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК: материалы Международной научно-практической конференции. Волгоград 25-27 января 2011 г. - Том 2. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА «Нива», 2011. - С. 44-47.

11. Федорова, O.A. Усовершенствование конструкции измельчителя кормов ИГК-30Б для приготовления пеллет из камыша / O.A. Федорова,

C.А. Давыдова // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК: материалы Международной научно-практической конференции. Волгоград 25-27 января 2011 г. - Том 2. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА «Нива», 2011.-С. 50-53.

12. Давыдова, С.А. Пути повышения эффективности уборки тростника южного на пеллеты / С.А. Давыдова // Материалы 16 региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. 8-11 ноября 2011 г.Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012. - С. 165-167.

13. Лобинцев, A.C. Разработка измельчителя тростника южного на пеллеты / A.C. Лобинцев, Р.Н. Мучонно, С.А. Давыдова, А.Л. Сальников // Исследования молодых ученых - вклад в инновационное развитие России : материалы региональной научно-практической конференции. - Астрахань: ИД «Астраханский университет», 2011. - С. 18-20.

14. Балтаев, И.З. К вопросу применения тростника южного в качестве сырья для биотоплива / И.З. Балтаев, О.М. Давыдова, С.А. Давыдова // Будущее АПК: наука и технологии, инновации и бизнес : материалы восьмой всероссийской научной конференции. - Астрахань: ООО «Техно-Град», 2012.-С. 229-231.

15. Давыдова, С.А. Особенности технологии уборки тростника южного для получения пеллет / С.А. Давыдова, А.И. Ряднов, А.Л. Сальников, Р. Мучоно, О.Н. Беспалова // Будущее АПК: наука и технологии, инновации и бизнес: материалы восьмой всероссийской научной конференции. -Астрахань: ООО «Техно-Град», 2012. - С. 27-30.

16. Марин, А.Н. Разработка экструдированных кормов для сельскохозяйственных животных // А.Н. Марин, С.А. Давыдова, А.Л. Сальников, Д.А. Неструев, Э.М. Мамбетов // Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2012»: материалы Международной научной конференции молодых ученых 10-12 мая 2012. -Астрахань: ИД «Астраханский университет», 2012. - С. 85-89.

Давыдова Светлана Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ ИЗ ТРОСТНИКА ЮЖНОГО НА КОРМ КРУПНОМУ РОГАТОМУ СКОТУ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Заказ № 2755. Тираж 100 экз.

_Уч.-изд. л. 1,5. Усл.-печ. 1,4._

Издательский дом «Астраханский университет»

414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а Тел. (8512) 48-53-47 (отдел маркетинга), 48-53-45, 48-53-44, тел./факс (8512) 48-53-46 Е-шаП: asupress@vandex.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи УДК 631.363

042013561 01

ДАВЫДОВА Светлана Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ ИЗ ТРОСТНИКА ЮЖНОГО НА КОРМ КРУПНОМУ РОГАТОМУ СКОТУ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ряднов А.И.

Волгоград -2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.....................11

1.1. Состояние кормопроизводства в условиях Нижнего Поволжья.....................11

1.2. Тростник южный (Phragmites атКаШ), его значение и использование.......17

1.3. Анализ технологических линий производства кормов

для крупного рогатого скота......................................................................................27

1.4. Цель и задачи исследования................................................................................42

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ ИЗ ТРОСТНИКА ЮЖНОГО.........43

2.1. Классификация факторов, влияющих на показатели эффективности технологии производства пеллет...............................................................................43

2.2. Выбор частных показателей эффективности технологии

производства пеллет....................................................................................................45

2.3. Выбор комплексного критерия оценки эффективности технологии производства пеллет....................................................................................................51

2.4. Выводы по главе 2................................................................................................55

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................................................57

3.1. Программа экспериментальных исследований.................................................57

3.2. Методика выбора необходимого количества опытов......................................58

3.3. Методика проведения опытов по определению технологических свойств растений тростника южного......................................................................................61

3.4. Методика определения химического состава наземных частей растений тростника южного.......................................................................................................62

3.5. Методика оценки влияния использования пеллет из тростника южного

в качестве корма для крупного рогатого скота на привес животных....................63

3.6. Методика оценки крошимости пеллет...............................................................65

3.7. Экспериментальная лабораторная установка устройства очеса метелок......67

3.8. Методика планирования многофакторного эксперимента..............................70

3.9. Выводы по главе 3................................................................................................76

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................77

4.1. Размерно-массовые характеристики тростника южного.................................77

4.2. Результаты исследований химического состава тростника южного..............83

4.3. Анализ технологий производства пеллет из тростника южного.....................89

4.4. Результаты исследований прироста живой массы крупного рогатого скота

при откорме пеллетами из тростника южного.........................................................98

4.5. Результаты оценки крошимости пеллет...........................................................101

4.6. Совершенствование конструкции измельчителя тростника южного...........104

4.7. Результаты оптимизации кинематических и геометрических параметров устройства очеса метелок.........................................................................................108

4.8. Оценка эффективности технологий производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту по комплексному критерию...............115

4.8.1. Определение значений частных показателей эффективности...................115

4.8.2. Определение весомости частных показателей эффективности технологий производства пеллет из тростника южного............................................................118

4.8.3. Оценка комплексного критерия эффективности технологий производства пеллет из тростника южного............................................................121

4.9. Выводы по главе 4..............................................................................................121

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ......................................................................................................124

5.1. Анализ финансовой реализуемости и инвестиционной эффективности

ООО НЛП «БиоТоп».................................................................................................124

5.2. Финансовые результаты от реализации пеллет из тростника южного.........128

Библиографический список......................................................................................136

ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................................149

ВВЕДЕНИЕ

Животноводство в Российской Федерации всегда было одной из основных отраслей деятельности человека. Однако экономический кризис 90-х годов XX века, привел в большинстве регионов России, в том числе и Астраханской области, к разрушению крупных животноводческих ферм в колхозах, совхозах, что соответственно, отразилось на качестве поголовья скота и его продуктивности.

В настоящее время в Астраханской области проводится реализация национального проекта «Развитие АПК», одно из направлений которого - «Ускоренное развитие животноводства». Для восстановления высокопродуктивного животноводства потребуются большие капитальные вложения, внедрение современных технологий производства, переработки и хранения продукции, что в настоящих экономических и социальных условиях затруднено, в том числе и тем, что в Астраханской области нет ни одного крупного научного учреждения, которое занималось бы разработкой вопросов животноводства. Кроме того, необходимо преодолеть сдерживающие факторы развития мясного скотоводства, такие как отсутствие цивилизованного рынка, низкие закупочные цены на мясо и в то же время высокие цены на корма, которые в большинстве случаев имеют низкое качество. Вопрос кормления крупного рогатого скота стоит остро, т. к. существует высокий расход кормов на единицу продукции из-за недостатка протеина и условий содержания и кормления. Учеными доказано, что на продуктивность животных кормовой фактор влияет на 60-70%, генетический - 20-30%, условия содержания - 10% [34].

Отсутствие производства кормовых смесей в Астраханской области напрямую влияет на стоимость мясной и молочной продукции (более 60% от всех затрат на производство и разведение крупного рогатого скота составляет стоимость кормов). Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что из 2 632,2 тыс. га пастбищ эрозионноопасные земли занимают 1 227,8 тыс. га, в том числе дефлирован-ные - 331,8 тыс. га, незакрепленные пески составляют 539,0 тыс. га [13]. В Хара-балинском, Енотаевском, Красноярском, Наримановском и Лиманском районах деградированные кормовые угодья достигают 50% из-за опустынивания земель.

Кроме того, площадь земель под кормовыми культурами на данный момент составляет около 16 тыс. га, что на порядок меньше по сравнению с годами стабильного развития животноводства в Астрахани.

Однако баланс кормовой базы может быть обеспечен за счет местных возобновляемых ресурсов. В условиях Астраханской области перспективным источником получения кормовой смеси являются дикорастущие виды растений, таких как тростник южный {Phragmites ашКаШ), рогоз {Турка) и др. Их использование в производстве кормовых смесей позволит сбалансировать и создать дешевые и полноценные рационы для крупного рогатого скота.

Одним из таких видов продукции являются пеллеты. Пеллеты (растительные гранулы) представляют собой твердую энергетическую массу, полученную в результате механизированного изменения биомассы растений без применения химических закрепителей. Тростниковая сечка, которая является основой для получения пеллет, представляет собой измельченные на мелкие фракции стебли тростника южного, химический состав которого гарантирует использование его как основы для кормовой базы крупного рогатого скота (КРС). Уровень углеводов в нем и в зерновых культурах примерно одинаков и составляет до 12%, белков - до 47%, жиров - до 5%.

Производство пеллет на корм крупному рогатому скоту требует решения проблемы повышения их качества как технологического, так и питательного.

Существующая технология производства пеллет включает ряд технологических операций с высокими энергозатратами. Кроме того, наличие в исходном сырье составных частей метелок ведет к снижению качества пеллет, как технологического, так и питательного. В существующих линиях производства пеллет отсутствуют машины для удаления, или очеса, метелок. В связи с этим в настоящее время актуально усовершенствовать технологию производства пеллет, путем ввода менее энергоемких операций и устройств для очеса метелок тростника южного перед его измельчением.

Степень разработанности темы. До настоящего времени изучены вопросы использования тростника южного в народном хозяйстве с обоснованием технологий его переработки в стройматериалы, бумагу, биотопливо. В виде пеллет он используется лишь в качестве энергоносителя.

Основные способы использования тростника южного изложены в работах А.И. Абрамова (Абрамов А.И., 1966), А.И. Кривицкого (Кривицкий А.И., 1958), Г.А. Лосева (Лосев Г.А., 1998), P.S. Adler (Adler P.S., 2007), U. Kask (Kask U., 2007), I. Isotalo (Isotalo I., 1981) и др. Однако необходимо отметить, что в работах перечисленных авторов не учитывалось сходство химического состава сена и тростника южного, что позволяет использовать последний в кормлении крупного рогатого скота; отсутствуют также научные исследования по использованию пеллетированного тростника южного в качестве корма крупному рогатому скоту; не изучен вопрос о влиянии наличия метелок тростника южного на качество пеллет.

Цель исследования - повышение эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту за счет введения новых технологических операций и устройств подготовки растений к измельчению.

Задачи исследования:

1. Изучить размерно-массовые свойства тростника южного и его химический состав.

2. Выбрать частные показатели и разработать комплексный критерий оценки эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

3. Усовершенствовать технологию производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

4. Разработать устройство очеса метелок тростника южного к измельчителю грубых кормов и оптимизировать его геометрические и кинематические параметры.

5. Исследовать прирост живой массы молодняка КРС при откорме его на мясо пеллетами, изготовленными по усовершенствованной технологии, и их кро-шимость.

6. Оценить эффективность применения рекомендуемой технологии по комплексному критерию эффективности.

7. Разработать рекомендации предприятиям по совершенствованию технологии изготовления пеллет из тростника южного на корм КРС.

Объекты исследования - технологический процесс производства пеллет из тростника южного.

Предмет исследования - технология производства пеллет из тростника южного; взаимосвязи и зависимости кинематических и геометрических параметров устройства удаления метелок.

Научная новизна работы:

- предложен комплексный критерий эффективности технологии производства пеллет, основанный на дифференцированной оценке выбранных частных показателей с учетом их значимости;

- обосновано введение в технологию производства пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту, выращиваемому на мясо, технологических операций по очесу метелок растений устройством с оптимизированными кинематическими и геометрическими параметрами и смешиванию тростниковой сечки с дополнительными ингредиентами.

Теоретическая и практическая значимость работы. Доказаны закономерности влияния кинематических и геометрических параметров устройства по очесу метелок тростника южного на качество подготовки исходного сырья для изготовления пеллет. Предложена методика расчета комплексного критерия эффективности применения предлагаемой технологии производства пеллет. Даны рекомендации по вводу в технологию изготовления пеллет технологической операции по очесу метелок перед измельчением растений и устройства для ее реализации.

Практическая значимость - на основании проведенных исследований предложено производству ввести в технологию изготовления пеллет из тростника южного на корм крупному рогатому скоту технологическую операцию по очесу метелок перед измельчением растений и устройство для ее реализации. Результаты исследований внедрены в ООО НПП «БиоТоп» (г. Астрахань) и КФХ «Светлана» Приволжского района Астраханской области. При проведении учебного процесса и дипломного проектирования студентов аграрного факультета Астраханского государственного университета используются отдельные элементы диссертации.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе общеизвестных законов и методов теории эффективности и математического анализа, методов оптимизации, теории вероятностей, теории планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с действующими методическими требованиями и стандартами. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с применением компьютерных технологий.

Положения, выносимые на защиту:

- размерно-массовые характеристики и результаты химического анализа состава тростника южного (Phragmites australis);

- теоретические предпосылки оценки эффективности технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС по комплексному критерию;

- усовершенствованная технология производства пеллет их тростника южного для кормления КРС;

- схема, конструктивные особенности и результаты оптимизации геометрических и кинематических параметров устройства по очесу метелок тростника южного;

- результаты исследований прироста живой массы молодняка КРС при откорме его пеллетами, основой которых является тростник южный;

- результаты исследования крошимости пеллет из тростника южного;

- оценка эффективности рекомендуемой технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС по комплексному критерию;

- технико-экономические показатели предлагаемой технологии производства пеллет из тростника южного на корм КРС.

Степень достоверности и апробация результатов.

Для экспериментальных работ достоверность полученных результатов подтверждается достаточным объемом и высокой степенью точности эмпирических данных, корректностью примененных методик, статистической обработкой материалов исследований на основе типовых компьютерных программ; теория построена на основе известных зависимостей для оценки эффективности технических систем; идея базируется на анализе экспериментальных данных и теоретических положений по оценке эффективности, разработанных ранее А.И. Рядновым, В.Е. Бердышевым, O.A. Федоровой, Р.В. Шариповым, с учетом современных достижений науки в данной области; применены современные методики обработки результатов экспериментов; при сборе и обработке экспериментальных данных использованы ГОСТы, общепринятые методики и рекомендации.

Основные результаты диссертации обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и молодых ученых Астраханского государственного университета (2010-2013 гг.), Волгоградского ГАУ (2010-2013 гг.), а также на теоретическом семинаре инженерных факультетов Волгоградского ГАУ (2013 г.), и опубликованы в 16 научных работах общим объемом 5,3 п.л. (2,2 п.л. приходится на долю автора), в том числе 4 работы -в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, в одном патенте РФ на изобретение и 2-х патентах РФ на полезные модели.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Содержание работы изложено на 148 страницах машинописного текста, включает 20 рисунков, 41 таблицу, библиографический список содержит 114 наименований работ, в том числе 17 на иностранных языках; приложения представлены на 23 страницах.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Состояние кормопроизводства в условиях Нижнего Поволжья

Одной из ведущих отраслей сельского хозяйства и главной отраслью животноводства в нашей стране является скотоводство. Практически все производимое молоко (98%) и около 40% мяса получают от крупного рогатого скота. Увеличение высокоценных продуктов питания (молока, говядины, телятины) на основе использования невостребованных потенциальных возможностей крупного рогатого скота необходимо для дальнейшего развития скотоводства. Однако без организации полноценного и рационального кормления животных достичь высоких показателей развития отрасли невозможно.

В низовьях Волги животноводство всегда было одной из основных отраслей деятельности человека.