Животноводство. К вопросу глубокой переработки жидких органических отходов животноводства и птицеводства 2019 г. А. Н. Головко, А. М. Бондаренко
 Скачать 1.23 Mb.
|
|
Вестник аграрной науки Дона № 4 (48) 2019 62 УДК 636:631.861 К ВОПРОСУ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА © 2019 г. А.Н. Головко, А.М. Бондаренко Для решения стратегической задачи увеличения производства продуктов питания необходимо более подробное рас- смотрение объекта производства. Такими объектами являются отрасли растениеводства и животноводства, существование которых напрямую зависит друг от друга. Развитие и полноценное функционирование отрасли животноводства обусловлено формами и объектами его производства. Для более детальной оценки эффективности и конкурентоспособности объектов жи- вотноводства была проведена их классификация по содержанию в них поголовья. Проведен анализ существующих конкурен- тоспособных объектов животноводства и применяемых технологий уборки и переработки навоза. По существующему законо- дательству навоз и птичий помет рассматриваются как отходы производства, подлежащие удалению, и им присвоены соответ- ствующие классы опасности. С точки зрения законодательства любое животноводческое и птицеводческое предприятие про- изводит накопление навоза, а также птичьего помета в течение одиннадцати месяцев в рамках требований существующего законодательства применительно к условиям безопасности и защиты от продуктов заражения населения, с последующей пе- реработкой птичьего помета, а также навоза, их частичное использование повторно после переработки отходов, и ресурсосбе- режение, с выполнением требований к переработанному навозу, а также помету, необходимых для их повторного использова- ния, создание выделенных мест для сбора отходов животноводства и птицеводства в течение одиннадцати месяцев для их переработки компостированием. В настоящее время на всех объектах животноводства, а также птицеводства происходит на- копление, переработка и складирование отходов производства, которые являются продуктами с определенным классом опас- ности. В соответствии со сложившейся ситуацией вопрос о переработке отходов животноводства и птицеводства актуален и требует оптимальных решений. Для поиска путей решения намеченной проблемы проведена классификация оборудования для переработки навоза с точки зрения используемых физических явлений, рассмотрены достоинства и недостатки исполь- зуемого оборудования и пути совершенствования. Ключевые слова: отходы животноводства и птицеводства, глубокая переработка отходов, обеззараживание навоза. TO THE QUESTION OF DEEP PROCESSING OF LIQUID ORGANIC WASTE OF LIVESTOCK AND POULTRY © 2019 A.N. Golovko, A.M. Bondarenko To solve the strategic problem of increasing food production, a more detailed consideration of the production object is neces- sary. Such objects are the branches of plant growing and animal husbandry, the existence of which is directly dependent on each other. The development and full functioning of the livestock industry is determined by the forms and objects of its production. For a more detailed assessment of the effectiveness and competitiveness of livestock facilities, their classification was carried out on the content of livestock. The analysis of existing competitive livestock facilities and applied technologies for cleaning and processing of manure. Under existing legislation, manure and poultry droppings are considered as production wastes generated during production, subject to disposal and are assigned hazard classes. From the point of view of legislation, any livestock and poultry industry accumu- lates manure or bird droppings within eleven months, as required by legislation in the field of safety and ecology and protection from products of infection of the population, followed by processing of bird droppings or manure and the use of processed products, including reuse of waste, and its return to the general production process by adapting, at the same time, the main characteristics of the waste for reuse preparation of specialized waste storage sites for eleven months for composting. Accordingly, all operating livestock (poultry) enterprises carry out operations on the accumulation, utilization, disposal of waste of the corresponding hazard classes. In accordance with the current situation, the issue of processing livestock and poultry waste is relevant and requires optimal solutions. To find ways to solve an unlabeled problem, the classification of equipment for the processing of manure from the point of view of the physical pheno- mena used was carried out, the advantages and disadvantages of the equipment used and the ways of improvement were considered. Keywords: waste of livestock production and poultry farming, deep processing of waste, manure disinfecting. Введение. Важнейшей народнохозяйственной задачей является увеличение производства продуктов питания, в том числе молока и мяса, как основной про- довольственной базы, обеспечивающей продовольст- венную безопасность и независимость государства. В условиях импортозамещения решение этой пробле- мы строится на ускоренном развитии животноводче- ской отрасли, как основополагающей продовольствен- ного комплекса страны в целом и, в частности, Ростов- ской области. Целью статьи является анализ объемов про- изводства жидкого навоза и существующих технологий и способов его переработки. Материалы и методы исследования. Для реализации стратегии ускоренного развития животно- водства необходимо обеспечить решение следующих важных задач: расширение обеспеченности кормовой базой посредством растениеводства, а также умень- шение факторов загрязнения окружающей среды на объектах, выполняющих функцию накопления навоза. Следовательно, для решения поставленных задач требуются современные технологии переработки на- воза. Для определения и применения существующих технологий переработки жидкого навоза необходимо сделать анализ объектов по его производству. Результаты исследований и их обсужде- ние. В настоящее время в отрасли растениеводства № 4 (48) 2019 Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование 63 наблюдается значительное уменьшение уровня пло- дородия почвы, главной и существенной причиной которого является недостаточное использование орга- нических удобрений (ОУ) для повышения плодородия почвы. Научно обоснована доза внесения ОУ в ЮФО, которая должна составлять 15 т на условный гектар пашни [1]. В два последние десятилетия ОУ вносятся в почву в недостаточном количестве (0,6–0,8 тонн на условный гектар пашни) или не вносятся вообще. Та- кая деятельность хозяйств привела к критическому снижению почвенного плодородия. Для решения задачи развития кормовой базы через растениеводство путем восстановления почвен- ного плодородия необходимо использовать все ресур- сы органического сырья и, в том числе навоз животно- водческих предприятий и помет птицефабрик. Классификация объектов животноводства по поголовью представлена на рисунке 1. В зависимости от поголовья животных и птицы для эффективной пе- реработки жидкого навоза и помета необходимым ус- ловием является наличие технических средств и обо- рудования для их переработки, органично вписываю- щихся в производственные процессы предприятий. Технологии переработки навоза и оборудование для их реализации, применительно к крупным комплексам, имеют низкую эффективность при применении на ма- лых и средних фермах. Самыми конкурентоспособными в отрасли жи- вотноводства являются средние (от 5000 до 10000 голов), крупные фермы и комплексы (рисунок 1). Такие объекты животноводства работают по новым техноло- гиям, когда для удаления навоза или помета из произ- водственного помещения применяется гидросмыв, при котором в итоге на выходе получается жидкий навоз влажностью 92–94,5% [2]. Полученный с помощью гид- росмыва жидкий навоз транспортируется для даль- нейшей переработки. Рисунок 1 – Классификация объектов животноводства и птицеводства по поголовью В кризисном состоянии находится также вопрос дальнейшей переработки большого количества жидко- го навоза, накопленного за годовой период производ- ства на специализированных вспомогательных объек- тах – лагунах, общая вместимость которых достигает 5–7 тыс. м 3 [3, 6]. После накопления жидкого навоза его дальнейшая переработка не производится по при- чине необходимости для этого больших финансовых затрат на переработку, конечной целью которой явля- ется получение органических удобрений [2, 3, 4]. Объекты сельскохозяйственного производства оказывают негативное химическое, биологическое, физическое и механическое воздействие на все основ- ные компоненты окружающей среды: почву, поверхно- стные и подпочвенные воды, а также воздух. В осо- Вестник аграрной науки Дона № 4 (48) 2019 64 бенности это относится к промышленному животно- водству и птицеводству. В период с 2000 по 2016 гг. в регионах России по итогам статистических наблюдений определено снижение численности крупного рогатого скота (КРС) [1]. Поголовье крупного рогатого скота на начало 2017 года на животноводческих предприятиях было опреде- лено в пределах 19,2 млн голов, из них около 8,5 млн голов коров [1]. Исходя из среднестатистических данных сред- няя продуктивность коров с каждым годом увеличива- ется, соответственно, наблюдается увеличение и среднего выхода навоза от одного животного. В сред- нем, если суточный удой составляет 12 л, то выход навоза при этом по расчетным данным должен быть 50 кг, если суточный удой увеличивается до 24 л, то выход навоза, соответственно, увеличится до 72 кг, если суточный удой возрастет до 34 л, то выход наво- за, соответственно, увеличится до 94 кг [1]. 300 млн тонн навоза производится КРС в целом во всей отрас- ли параллельно при производстве основной продук- ции. Похожая картина наблюдается при производст- ве свинины и выращивании птицы, при этом ежегодное накопление навоза и птичьего помета колеблется в пределах от 50 до 25 млн тонн. При высоком уровне концентрации поголовья на значительно ограниченной площади производимые при этом птичий помет и навоз являются особо опас- ными для окружающей среды. Анализ статистических данных за 2018 год по России выявил следующее рас- средоточение крупного рогатого скота (КРС). Малые хозяйства до 50 голов и подсобные хо- зяйства частных подворий включают меньшую полови- ну поголовья КРС отрасли (48,7%). Одним из преиму- ществ таких хозяйств является применение технологии содержания на глубокой подстилке, при переработке которой навоз быстрее проходит процесс компостиро- вания. Получаемые в процессе производства КРС 144 млн тонн отходов животноводства не рассматри- ваются, как представляющие опасность для окружаю- щей среды регионов, в которых находится производст- во, однако, в процессе хранения и переработки отхо- дов необходимо соблюдать санитарные правила хра- нения и учитывать агротехнологические требования при их использовании. В результате от отрасли животноводства и пти- цеводства получено в 2018 году 213,5 млн тонн отхо- дов, доля которых по КРС – 151,3 млн тонн (или 71%), отходы свиноводства определены в 37,2 млн тонн (17%), и отходы птицеводства определены в 25 млн тонн (12%) (рисунок 2). В настоящее время Федеральным законом от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (далее – Федеральный закон № 89-ФЗ) навоз и помет классифицируются как отходы произ- водства, а именно как продукты, образованные при производстве, и подлежат удалению, и этим отходам, в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, присвоены соответствующие клас- сы опасности. Рисунок 2 – Объем навоза и помета, полученный в сельскохозяйственных организациях РФ за 2018 год от отраслей животноводства и птицеводства По Федеральному закону № 89-ФЗ любое пред- приятие животноводческой или птицеводческой отрас- ли выполняет определенные производственные опе- рации: – сбор навоза (помета), а именно складирова- ние на срок, не превышающий одиннадцать месяцев (с 1.01.2018), в местах, оборудованных для этих целей, по требованиям законодательства в области охраны окружающей среды и обеспечения нормальной сани- тарно-эпидемиологической обстановки среди населе- ния; – утилизация навоза (помета), т.е. использова- ние отходов для производства продукции, включая повторное применение отходов (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей под- готовки (регенерация); – размещение (хранение) навоза (помета), т.е. складирование отходов в специализированных объек- тах на срок не более одиннадцати месяцев в целях утилизации. свиного навоза № 4 (48) 2019 Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование 65 Ри су нок 3 – Ст ру кт урная сх ем а и споль зов ания т ех нол ог ий и обор уд ов ания дл я п ерераб от ки ж ид ко го нав оз а Вестник аграрной науки Дона № 4 (48) 2019 66 Таким образом, любое животноводческое (пти- цеводческое) предприятие осуществляет деятельность по накоплению, утилизации, размещению отходов III–V классов опасности. В настоящее время вступили в силу изменения Федерального закона «О лицензировании отдельных видов деятельности», согласно которым лицензирова- нию подлежит деятельность по сбору, транспортиро- ванию, обработке, утилизации, обезвреживанию, раз- мещению отходов I–IV классов опасности. Для того чтобы животноводческие (птицеводче- ские) предприятиям могли осуществлять деятельность по утилизации и размещению навоза, им необходимо наличие лицензии. Нормативами платы за размещение отходов производства и потребления установлено, что при размещении отходов, подлежащих временному накоп- лению и фактически использованных в течение трех лет с момента размещения в собственном производст- ве в соответствии с технологическим регламентом или переданных для использования в течение этого срока, организация от оплаты освобождается. В то же время, если животноводческое предпри- ятие продолжает хранить отходы более трех лет, то за каждую тонну отхода IV класса норматив платы за раз- мещение 248,4 руб., отхода V класса опасности – 8 руб. В случае накопления отходов в целях утилиза- ции или обезвреживания в течение одиннадцати меся- цев со дня образования этих отходов плата не взима- ется. Наибольший уровень экологических нагрузок испытывают поля утилизации бесподстилочного наво- за и помета. Площадь полей, загрязненных органоген- ными отходами, в том числе животноводства и птице- водства в РФ, превышает 2,4 млн гектаров, из которых 20% являются сильно загрязненными, 54% – загряз- ненными, 26% – слабо загрязненными [3]. При дли- тельном хранении помѐта на грунтовых площадках происходит загрязнение почвы, грунтовых и поверхно- стных вод. Необходимы поиск эффективных схем и техно- логий производства и использования высококачест- венных органических удобрений на основе побочной продукции животноводства (навоза), разработка пер- спективных технических средств для реализации но- вых видов удобрений [3, 4, 5, 7, 11]. Наиболее сложным и энергоемким для перера- ботки является жидкий навоз. Комплекс оборудования, применяемого для переработки жидкого навоза, может быть различным и зависит от многих факторов. Для анализа существующих современных технологий и комплексов оборудования по переработке жидкого навоза следует рассмотреть все существующие техно- логии и применяемое оборудование. Структурная схе- ма использования технологий и оборудования для получения органического удобрения из жидкого навоза представлена на рисунке 3. Способы переработки и типы технологического оборудования, применяемые в линиях переработки жидкого навоза, зависят от используемого для очистки физического явления с целью достижения требуемого результата. Однако во всех технологических линиях проходят одни и те же этапы переработки: разделение навоза на твердую фракцию и жидкость, обеззаражи- вание, осветление жидкости и отделение взвесей [10, 11, 12]. После разделения навоза на твердую фракцию и суспензию происходит раздельная переработка и обеззараживание каждой из фракций. В структурной схеме на рисунке 3 представлены только механиче- ские способы переработки жидкого навоза. Также, кроме механических, существуют биологические, хи- мические, электрохимические способы переработки, требующие значительных экономических и энергети- ческих затрат. Наиболее точно и подробно все этапы глубокой очистки описаны в литературе [3, 4]. Весь процесс глу- бокой переработки жидкого навоза представлен авто- рами пятью ступенями очистки: первая ступень – раз- деление на фракции, две ступени очистки жидкой фракции и две ступени доочистки осветленной жидко- сти в зависимости от ее дальнейшего применения. Наряду с определенными достоинствами и ин- формативностью материала, некоторые этапы требу- ют уточнения и более подробного рассмотрения. По- сле флотационной установки целесообразным являет- ся рассмотрение возможности применения для отде- ления взвешенных частиц из жидкости тонкослойных отстойников, которые позволяют значительно сокра- тить продолжительность отстаивания и, следователь- но, объем отстойников. Тонкослойные отстойники по- зволяют значительно интенсифицировать процесс осаждения взвесей, на 60% уменьшить площадь за- стройки и на 25–30% повысить эффект осветления воды по сравнению с обычно применяемыми отстой- никами. Применение после доочистки сточной воды в системе фильтров лампы УФО является эффективным только при определенной степени прозрачности жид- кости и малой толщине слоя обрабатываемой среды. Авторами не рассматривались электрические и электрохимические способы, которые можно приме- нять только на определенных этапах очистки. Выводы. В свете последних изменений в зако- нодательстве навоз, как отходы производства III–V классов опасности, требует скорейшей и своевремен- ной переработки. Глубокая переработка навоза позво- ляет получить высококачественные органические удобрения, что может решить задачу развития кормо- вой базы через растениеводство путем восстановле- ния почвенного плодородия. Исходя из анализа описанных технологий и способов переработки жидкого навоза, можно заклю- чить, что перспективной является разработка техноло- гии глубокой переработки жидких органических отхо- дов путем применения существующих методов пере- работки жидкого навоза в комбинации с другими спо- собами воздействия, такими как электрические, аку- № 4 (48) 2019 Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование 67 стические и химические, что требует более подробного изучения совместного воздействия при переработке различных методов очистки. Литература 1. Официальный сайт Министерства сельского хо- зяйства Российской Федерации. Аналитика, мониторинг. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mcx.ru/navigation/page/show/205.htm; Время доступа: 12.08.2017; 22:24 2. Афанасьев, В.Н. Технологические и технические решения проблемы переработки навоза свиноводческих комплексов / В.Н. Афанасьев, Е.В. Шалавина // Вестник ВНИИМЖ. – 2013. – № 4 (12). – C. 146–153. 3. Бондаренко, А.М. Технологии и технологические средства производства и применения органических удобрений: монография / А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт, 2016. – 224 с. 4. Головко, А.Н. Перспективы использования элек- трических методов для очистки жидких органических отходов животноводства / А.Н. Головко, А.М. Бондаренко // Вестник аграрной науки Дона. – 2018. – № 1 (41). – С. 52–57. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya- elektricheskih-metodov-dlya-ochistki-zhidkih-organicheskih- othodov-zhivotnovodstva (дата обращения: 22.11.2019). 5. Иванов, Ю.А. Экологичное животноводство, про- блемы и вызовы / Ю.А. Иванов, В.В. Миронов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2015. – № 87. – С. 35–47. URL: https://cyberleninka.ru/article /n/ekologichnoe-zhivotnovodstvo-problemy-i-vyzovy (дата об- ращения: 27.09.2019). 6. Качанова, Л.С. Совершенствование методики тех- нико-экономической оценки применения органических удоб- рений / Л.С. Качанова // Вестник ФГОУ ВО МГАУ. – 2015. – № 6 (70). – С. 60–67. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ sovershenstvovanie-metodiki-tehniko-ekonomicheskoy-otsenki- primeneniya-organicheskih-udobreniy (дата обращения: 22.11.2019). 7. Ковалев, Н.Г. Современные проблемы производ- ства и использования органических удобрений / Н.Г. Ковалев // Вестник ВНИИМЖ. – 2013. – № 2 (10). – С. 82–101. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-problemy- proizvodstva-i-ispolzovaniya-organicheskih-udobreniy (дата обращения: 22.11.2019). 8. Jang P.Y. Hybrid anaerobic treatments of poultry wastes in the tropics / P.Y. Jang, M. Chandrasekaran, D. Jama- moto // Trans. ASAE // St. Joseph. Mich. – 1999. – V. 32. – H 8. – P. 2137–2142. 9. Kohda C. Anaerobic microorganisms degrading 3-methylindole (skittle) and indolent in composting processes / C. Kohda, T. Ando, Y. Nakai // Anim. Sc. Technol. – 1997. – Vol. 8. – № 11. – P. 1045–1051. 10. Li Guoxue. The different effects of HTC and WC on C,N transformation and pathogenic bacterial population / Li Guoxue, Zhang Zuxi, Bai Ying // ActaAgr. Univ. – Pekin, 1995. – Vol. 21. – № 3. – P. 286–290. 11. Mahimairaja, S. Agronomic effectiveness of poultry manure composts / S. Mahimairaja, N.S. Bolan, M.J. Hedley // Communicant Soil Sc. Plant Analysis. – 1995. – Vol. 26. – № 11–12. – P. 1843–1861. 12. Robinson, D.L. Poultry litter influences on soil fertility levels in pastures of North Louisiana / D.L. Robinson, A.B. Curry, H.D. Grader // Agra. – 1994. – Vol. 37. – № 4. – P. 12–13. References 1. Oficialnyy sayt Ministerstva selskogo hozyaistva Ros- siyskoy Federatsii. Analitika, monitoring [Official site of the Minis- try of Agriculture of the Russian Federation], Elektronnyi resurs. Rezhim dostupa: http://www.mcx.ru/navigation/page/show/ 205.htm; Vremya dostupa: 12.08.2017; 22:24 (In Russian) 2. Afanasyev V.N., Shalavina E.V. Tehnologicheskie i tehnicheskie resheniya problem pererabotki navoza svinovod- cheskikh kompleksov [Technological and technical solutions to the problem of processing manure of pig breeding complexes], Vestnik VNIIMZh, 2013, No 4 (12), pp.146–153. (In Russian) 3. Bondarenko A.M., Kachanova L.S. Tehnologii i tehno- logicheskie sredstva proizvodstva i primeneniya organicheskikh udobreniy: monografiya [Technologies and technological means of production and application of organic fertilizers: monograph], Zernograd: Azovo-Chernomorskij inzhenernyy institut, 2016, 224 рр. (In Russian) 4. Golovko A.N., Bondarenko A.M. Perspektivy ispolzo- vaniya elektricheskikh metodov dlya ochistki zhidkih organi- cheskikh otkhodov zhivotnovodstva [Prospects of use of electric- al methods for purification of liquid organic wastes of animal husbandry], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2018, No 1 (41), pp. 52–57. (In Russian) 5. Ivanov Yu.A., Mironov V.V. Ekologichnoe zhivotno- vodstvo, problemy i vyzovy [Eco-friendly livestock production, problems and calls], Tehnologii i tehnicheskie sredstva mehanizi- rovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotno- vodstva, 2015, No 87, pp. 35–47. (In Russian) 6. Kachanova L.S. Sovershenstvovanie metodiki tekhni- ko-ekonomicheskoy otsenki primeneniya organicheskikh udo- breniy [Improvement of the methodology of technical and eco- nomic assessment of the use of organic fertilizers], Vestnik FGOU VO MGAU, 2015, No 6 (70), pp. 60–67. (In Russian) 7. Kovalev N.G. Sovremennye problemy proizvodstva i ispolzovaniya organicheskih udobreniy [Modern problems of production and use of organic fertilizers], Vestnik VNIIMZh, 2013, No 2 (10), pp. 82–101. (In Russian) 8. Jang P.Y, Chandrasekaran M., Jamamoto D. Hybrid anaerobic treatments of poultrywastes in the tropics, Trans. ASAE, St. Joseph. Mich, 1999, V. 32, H 8, pp. 2137–2142. 9. Kohda C., Ando T., Nakai Y. Anaerobic microorga- nisms degrading 3-methylindole (skittle) and indolent in compost- ing processes, Anim. Sc. Technol, 1997, Vol. 8, No 11, pp. 1045–1051. 10. Li Guoxue, Zhang Zuxi, Bai Ying. The different ef- fects of HTC and WC on C,N transformation and pathogenic bacterial population, ActaAgr. Univ, Pekin, 1995, Vol. 21, No 3, pp. 286–290. 11. Mahimairaja S., Bolan N.S., Hedley M.J. Agronomic effectiveness of poultry manure composts. Communicant Soil Sc. Plant Analysis, 1995, Vol. 26, No 11–12, pp. 1843–1861. 12. Robinson D.L., Curry A.B., Grader H.D. Poultry litter influences on soil fertility levels in pastures of North Louisiana, Agra, 1994, Vol. 37, No 4, pp. 12–13. Вестник аграрной науки Дона № 4 (48) 2019 68 Сведения об авторах Головко Александр Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры «Землеустройство и кадастры», Азо- во-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Рос- товская область, Российская Федерация). Тел.: +7-918-515-17-18. E-mail: alexnikgol@rambler.ru. Бондаренко Анатолий Михайлович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Землеустройство и кадастры», Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-928-162-76-46. E-mail: bondanmih@rambler.ru. Golovko Alexander Nikolaevich – Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Land arrangement and cadas- ter department, Azov-Black Engineering Institute – branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-918-515-17-18. E-mail: alexnikgol@rambler.ru. Bondarenko Anatoly Mikhailovich – Doctor of Technical Sciences, professor, head of the Land arrangement and cadaster department, Azov-Black Engineering Institute – branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-928-162-76-46. E-mail: bondanmih@rambler.ru. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. УДК 63:004.9 ВИДЕОЦИФРОВОЕ СИСТЕМОМЕТРИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ © 2019 г. Башилов А.М., Королев В.А. Агротехнологические процессы отличаются от промышленных, они взаимосвязаны с биологическими объектами, об- ладающими способностью к самоорганизации, саморазвитию и самоадаптации. Сложно получить информацию о поведенче- ских особенностях биологических объектов, идентифицировать их техническими информационно-аналитическими средствами. Системометрия обеспечивает самоидентификацию системы и определение целеадаптивных функций в условиях динамически изменяющихся процессов природной и социальной среды. Функционирование самоорганизующегося агропредприятия инфор- мативно подготовлено к восприятию своей системной сложности и адаптивно управляемо по результатам системно- метрического анализа. Применение видеоцифрового наблюдения, устройств технического зрения для управления агротехно- логическими процессами является перспективным направлением совершенствования аграрного производства. Исследование существующих технологий видеонаблюдения систем охранной безопасности сельскохозяйственного производства позволяет классифицировать разработанные унифицированные модули цифровой видеоаналитики для проектирования устройств управления аграрным производством. Рассмотренные принципы построения видеонаблюдения позволяют перейти от проек- тирования небольшой автономной системы к последовательному совершенствованию и созданию крупных систем, поэтапно добавляя управленческие функции. Комплексное использование систем видеонаблюдения многовариантно для получения синергетического эффекта при идентификации и определении местоположения животного; учѐте биофизиологических особен- ностей животного; ведении хронологического дневника и жизненного цикла животного; контроле работы обслуживающего пер- сонала; оценке продолжительности поедания, пережѐвывания корма, скорости приращения объѐма и массы животного; при фиксации половой охоты и процесса отѐла; мониторинге моциона и поведенческих актов животного; бонитировке животных, диагностике заболеваний и других ветеринарных и профилактических мероприятиях. Дальнейшее совершенствование агро- технологических процессов, повышение оперативности и точности управления целесообразно развивать с использованием мобильных и стационарных дистанционных систем автоматизированного видеонаблюдения, компьютерной видеоаналитики и видеоцифрового управления. Ключевые слова: агропроизводство, совершенствование, видеонаблюдение, проектирование, системометрия, типо- вые модули, компьютерное зрение, интеграция, самоорганизация, управление. VIDEO-DIGITAL SYSTEM-METRIC MANAGEMENT OF AGROTECHNOLOGICAL PROCESSES © 2019 A.M. Bashilov, V.A. Korolev Agrotechnological processes differ from industrial ones, they are interconnected with biological objects that are capable of self- organization, self-development and self-adaptation. It is difficult to obtain information about the behavioral characteristics of biological objects, to identify them with technical information-analytical means. Systemometry provides self-identification of the system and de- termination of adaptive functions in the conditions of dynamically changing processes of the natural and social environment. The func- tioning of a self-organizing agricultural enterprise is informatively prepared for the perception of its systemic complexity and adaptively controlled according to the results of a system-metric analysis. The use of digital video surveillance, technical vision devices for control- ling agrotechnological processes is a prospective direction for improving agricultural production. The research of existing technologies for video surveillance of security systems, agricultural production applications allows to classify the developed unified modules of digital video analytics for the design of agricultural production control devices. The considered principles of video surveillance construction allow to move from designing a small autonomous system to the consistent improvement and creation of large systems, gradually ad- |