Możliwości pozyskania energii odnawialnej w chowie bydła mlecznego

Modern livestock facilities necessary in the production of milk, meat or other animal products should be constructed with environmental protection in mind, while ensuring high quality of production and animal welfare. The high level of mechanization in modern dairy farms, including automated and robotic processes, allows obtaining high quality raw material (e.g. milk), and significantly increasing labor and production efficiency. In addition, the use of photovoltaic (PV) panels, heat recovery from milk and obtaining biogas from the manure fermentation process, contributes to large energy savings on the farm. Excess of natural fertilizers, which are an animal byproduct, can be used as a substrate for methane fermentation. The presented examples of obtaining renewable energy allow improving the economic efficiency of animal production. They also ensure appropriate environmental conditions through the innovative management of natural fertilizers.Nowoczesne obiekty inwentarskie niezbędne w procesie produkcji mleka, mięsa lub innych produktów, powinny uwzględniać uwarunkowania związane z ochroną środowiska przy zapewnieniu wysokiej jakości produkcji oraz uwzględnieniu dobrostanu zwierząt. Wysoki poziom mechanizacji w nowoczesnych oborach krów mlecznych, w tym automatyzacja i robotyzacja, umożliwiają pozyskanie surowca (np. mleka) o wysokiej jakości, a także pozwalają na znaczący wzrost wydajności pracy i produkcji. Dodatkowo zastosowanie paneli fotowoltaicznych, odzysku ciepła z mleka oraz pozyskiwania biogazu z procesu fermentacji, przyczynia się do dużych oszczędności na energii w gospodarstwie. Nadmiar nawozów naturalnych, powstających w wyniku produkcji zwierzęcej, może być wykorzystywane jako substrat do fermentacji metanowej. Przedstawione w pracy przykłady pozyskania energii odnawialnej umożliwiają poprawienie efektywności ekonomicznej produkcji zwierzęcej, a także zapewnienie odpowiednich warunków środowiskowych przez innowacyjną gospodarkę nawozami naturalnymi

Instalacje biogazowe do pozyskania energii oraz utylizacji nawozów naturalnych

Development of innovative technological solutions in animal production should be associated with reduction of greenhouse gases, ammonia emission, and with rational disposal of natural fertilizers. The presented solutions and concepts of biogas acquisition and its disposal as well as a disposal of digestate mass place a need to improve the technological process before the science. The main aim of the presented solutions for the use of methane fermentation of a natural fertiliser in agricultural conditions is their utilization and energy acquisition, in particular for households and farms. When considering the issue of methane fermentation, one should include all favourable fertilization, energy aspects and firstly, the ecological ones. During the methane fermentation, substrates are stabilized due to removal of a large amount of carbon. The only elements that are removed from the system are evolving gases: CH4, CO2 and H2S. During the discussed process, the entire nitrogen is preserved in the organic or ammonia form.Rozwój innowacyjnych rozwiązań technologii w produkcji zwierzęcej powinien być skojarzony z ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych, a także racjonalnym zagospodarowaniem nawozów naturalnych na cele nawozowe i energetyczne. Przedstawione rozwiązania i koncepcje pozyskania biogazu oraz jego zagospodarowania, a także zagospodarowania masy pofermentacyjnej stawiają przed nauką potrzebę doskonalenia procesu technologicznego. Głównym celem przedstawionych rozwiązań zastosowania fermentacji metanowej nawozu naturalnego w warunkach rolnictwa jest ich utylizacja, jak również pozyskanie energii, zwłaszcza dla gospodarstw rodzinnych i farmerskich. Rozpatrując zagadnienie fermentacji metanowej, należy uwzględnić wszystkie korzystne aspekty nawozowe, energetyczne, a przede wszystkim ekologiczne. Podczas fermentacji metanowej substraty podlegają stabilizacji w wyniku usunięcia dużej ilości węgla. Jedynymi usuwanymi z systemu składnikami są wydzielające się gazy: CH4, CO2 i H2S. W trakcie omawianego procesu cały azot konserwowany jest w formie organicznej lub amoniakalnej

Innovative method for feeding calves in the milk period

Odpowiednie żywienie cieląt, w okresie od urodzenia do 12 miesięcy życia, wpływa w dużym stopniu na mleczność dorosłych krów. Dobór odpowiednich urządzeń stanowiących linie technologiczne do przygotowania wysokobiałkowych pasz do żywienia cieląt oraz jakość składników wysokobiałkowej paszy do żywienia cieląt stanowi podstawę badań efektywności żywienia wybranych grup kontrolnych cieląt. W artykule szczegółowo opisano technologię i urządzenia do przygotowywania łatwo przyswajalnej paszy opartej na roślinach strączkowych do karmienia cieląt. Stwierdzono, że dzięki karmieniu taką paszą szybciej rozwija się przewód pokarmowy u cieląt we wczesnym okresie życia. Odnotowano duży wzrost żywej wagi i jednocześnie zmniejszenie spożycia pełnego mleka lub jego zamienników. Badania wpływu koncentratu paszowego dla młodego bydła w okresie mlecznym wykazały wzrost wydajności o 6,6% i spadek kosztów karmy o 5,73%.High milk productivity of adult animals is directly dependent on the conditions of growing and feeding calves in the dairy period. It is known that among the whole complex of factors affecting the intensive growth of calves, the quality of food and the method of feeding the calves in the first periods of postembryonic development of young animals from birth to 12 months deserve the most attention. In order to reduce the consumption of whole milk for feeding calves and accelerate the development of the digestive tract in calves in early life, with high gains in live weight, they are trying to implement in practice by introducing vegetable feed into the diet. However, plant foods, even highenergy ones, such as cereal and leguminous crops containing a large amount of protein, carbohydrates, starch, etc., are digested by the calves very slowly and in small quantities. It is shown that to eliminate these shortcomings, it is advisable to extrude all plant feed. Extrusion allows you to turn complex organic compounds of plant feed into easily digestible simple sugars and inactivate antinutrients. In order to achieve good eatability of the dry concentrate, milk powder and whey powder are included in its composition. The article describes in detail the technology and device for preparing easily digestible food based on legumes for feeding calves of the dairy period, which, when fed, accelerate the development of the digestive tract in the early life of calves with high gains in live weight, reduce the consumption of whole milk or its substitutes and energy costs by its production. Studies on the effect of feeding feed concentrate to young cattle during the dairy period under the conditions of MTF Berezovitsa SE ZhodinoAgroPleMelita showed an increase in productivity by 6.6% and a decrease in feed costs by 5.73%

Impact of the Wind Turbine on the Parameters of the Electricity Supply to an Agricultural Farm

Wind power plants are an increasingly common source of electricity located in rural areas. As a result of the high variability of wind power, and thus the generated power, these sources should be classified as unstable sources. In this paper, the authors attempted to determine the impact of wind turbine operation on the parameters of electricity supplied to farms located near the source. As a result of the conducted field tests, variability courses of the basic parameters describing the supply voltage were obtained. The influence of power plant variability on the values of voltage, frequency, and voltage distortion factor was determined. To estimate the capacity of the transmission lines, the reactive power produced in the power plant and its effect on the value of the power factor were determined. The conducted research and analysis showed that the wind power plant significantly influences voltage fluctuations in its immediate vicinity (the maximum value registered was close to 2%, while the value required by law was 2.5%). Although all the recorded values are within limits specified by the current regulations (e.g., the THD value is four times lower than the required value), wind turbines may cause incorrect operation of loads connected nearby. This applies mainly to cases where consumers sensitive to voltage fluctuations are installed in the direct vicinity of the power plant

Electricity supply to irrigation systems for crops away from urban areas

Water scarcity is a phenomenon that is occurring more and more frequently in larger areas of Europe. As a result of drought, there are significant drops in yields. As demand for food continues to rise, it is becoming necessary to bring about a substantial increase in crop production. The best solution to water scarcity appears to be irrigation for crops that are particularly sensitive to drought. Today, many technical solutions are used to supply and distribute water to crops. The optimal solution is drip irrigation, which makes it possible to deliver water directly to the plant root system to save melting freshwater resources. In the article special attention was paid to methods of supplying electricity to power irrigation pumps. The analysis was made for areas with a significant distance between the agricultural land and the urbanised area (which has water and electricity). The authors have selected the parameters of an off-grid photovoltaic mini-hydropower plant with energy storage (with a power of 1.36 kW). An analysis was made of the profitability of such an investment and a comparison with other types of power supply. Based on the performed calculations, a prototype power supply system equipped with photovoltaic panels was made to show the real performance of the proposed system. The tests carried out showed that the irrigation pump will be powered most of the time with a voltage whose parameters will be very close to the nominal ones

Use of pellets from agricultural biogas plants in fertilisation of oxytrees in Podlasie, Poland

Agricultural biogas plants are not only a place for processing waste resulting from animal husbandry, but also for generating electricity and heat as well as organic fertiliser. In a four-year experiment, pellets were used as organic fertiliser in the establishment of an experiment with fast-growing oxytrees. The study aimed to investigate the growth and stem thickness increment, overwintering in the first and subsequent years of cultivation under the conditions of north-eastern Poland. The dried digestate and the pellets made from it were characterised by a high content of macroelements (N – 1,95%, P2O5 – 1,1%, K2O – 1,3%). The applied pellet from an agricultural biogas plant under oxytree seedlings due to its slow decomposition had a good effect on the growth of oxytrees in the second and third years. The average growth of oxytrees in the second year was 209.7 cm, and in the third year, 246.8 cm. The growth of oxytrees fertilised with pellets made from the digestate of an agricultural biogas plant was 13% higher than that of trees growing on the control strip

Practical aspects of the use of milking robots

The article presents results of monitoring carried out in barns with milking robots. The use of milking robots makes it possible, with proper stocking, to milk cows without human intervention. The analysis included all barns with Lely robots located in the Podlaskie Voivodeship in 2018-2021. In 2018-2019, there were seven such barns, and in 2020-2021 nine. In all barns, high milk yields were obtained of more than 1000 kg compared to the average milk yield obtained from stock of cows under monitoring in the Podlaskie Voivodeship. In 2021, four barns milked more than 9.5 thous. kg, three barns more than 10 thous. kg and two barns almost 12 thous. kg of milk. Fat and protein contents were typical for the breed. Three barns were monitored more closely in 2021, with varying numbers of robot milking stations in barns, i.e. A one, B two and C three milking stations. In 2021, over 700,000 kg was milked per stall in stall A, over 750,000 kg in B and over 850,000 kg of milk in C. The average milk per cow per milking was high, with over 11 kg in barn A, 12 kg in B and 13 kg in C

Wydajność doju krów za pomocą robota w dużym stadzie

The aim of the study was to carry out a research on the use of milking robots compared to utilization of milking parlors. There was no such study in literature on the milking farms in Poland and abroad. The presented study, except for scientific knowledge, provides also practical utilization as a good agriculture practice on the farm. Tests were carried out simultaneously in two barns belonging to the same farm. In barn K, milking was used in the rib bone milking parlor, and in barn N with milking robots. The results covering three years of research from 2016 to 2018 were presented. It was concluded that the milk yield of young cows in both barns was almost identical, while in the second and subsequent lactation, cows in barn N had higher yield. In barn N, about 3% more milk was obtained from LKS below 400 thaus. ml-1 , compared to barn K. Time of cows’ utilization in both cowsheds was similar, while in barn N the life efficiency of culled cows was higher by about 1,000 kg of milk. The level of deficiency and its structure, due to the number and stage of lactation, were very similar in both barns. In barn N, the uniformity of milk production throughout the year was more even compared to barn K. There were reserves in the use of the milking robot due to the low number of cows per milking stand and the need to better adaptation of milking times to current cow performance. The milking robot improves cow welfare and ensures high milk yield and good cytological quality of milk.Celem pracy były badania dotyczące wykorzystania robotów udojowych w porównaniu do stosowania hal udojowych w oborach gospodarstw rodzinnych. Prezentowane badania oprócz wiedzy naukowej dają również praktyczne zastosowanie nowych technologii jako dobrej praktyki rolniczej w gospodarstwie. Testy przeprowadzono jednocześnie w dwóch oborach należących do tego samego gospodarstwa. W oborze K dojenie odbywało się przy wykorzystaniu hali udojowej rybia ość, a w oborze N stosowano roboty udojowe. Przedstawiono wyniki obejmujące trzy lata badań od roku 2016 do 2018 roku. Stwierdzono, że wydajność mleczna w pierwszej laktacji krów w obu oborach była prawie identyczna, podczas gdy w drugiej i kolejnych laktacjach krowy w oborze N miały większą wydajność. W oborze N uzyskano około 3% więcej mleka z LKS poniżej 400 tys. ml-1 , w porównaniu do obory K. Czas wykorzystania krów w obu oborach był podobny, natomiast w oborze N całkowita wydajność życiowa krów była wyższa o około 1000 kg mleka. W oborze N jednorodność produkcji mleka przez cały rok była bardziej wyrównana niż w stodole K. Wykorzystanie robota udojowego wiązało się z pewnymi rezerwami ze względu na małą liczbę krów na stanowisko dojenia i potrzebę lepszego dostosowania czasów doju do aktualnej wydajności krów. Robot udojowy poprawia dobrostan krów i zapewnia wysoką wydajność mleka oraz dobrą jakość cytologiczną mleka

Elektrownia wielopaliwowa jako element dostarczania energii zapasowej do obiektów rolniczych

Paper presents research concerned utilization of natural gas in a liquid state as a new source of electrical energy generation in country side areas of Russia to use it in a small family farms and bigger agriculture enterprises. The experiment shows that alcohol and gasoline are more expensive products to be a source for electricity generation as a reserve energy supply in agriculture production areas of the country. Introduction of natural gas generator as an alternative fuel makes possible to produce low cost of electrical energy in any part of the country, what gives great potential to alternative energy supply, but especially for agriculture production on small households and also bigger enterprises.W pracy przedstawiono badania dotyczące wykorzystania gazu ziemnego w stanie ciekłym jako nowego źródła wytwarzania energii elektrycznej w rosyjskich obszarach wiejskich w celu wykorzystania go w małych gospodarstwach rodzinnych i większych przedsiębiorstwach rolniczych. Eksperyment pokazuje, że alkohol i benzyna są droższymi produktami, które mogłyby być brane pod uwagę do wytwarzania energii elektrycznej jako energii zapasowej w różnych obszarach produkcji rolnej kraju. Wprowadzenie generatora gazu ziemnego jako paliwa alternatywnego umożliwia wytwarzanie taniej energii elektrycznej w dowolnej części kraju, co daje ogromny potencjał dla alternatywnych dostaw energii, ale szczególnie dla produkcji rolnej w małych gospodarstwach domowych, a także w miarę potrzeb w większych przedsiębiorstwach rolnych

Influence of acided slurry on the chemical composition of permanent grassland soil

Przedstawiono wpływ stosowania gnojowicy zakwaszonej na skład chemiczny gleby trwałych użytków zielonych. Próby gleby pobierano zgodnie z polską normą z głębokości 0–30 cm, czyli z całego profilu glebowego. Wykorzystanie stężonego kwasu siarkowego do zmniejszania pH gnojowicy, a tym samym zatrzymywania azotu w glebie i w dalszej kolejności wykorzystywania go przez rośliny uprawne daje podwójną korzyść – ogranicza straty azotu i obniża koszty nawozów mineralnych, które należałoby zakupić. Aplikowanie surowej gnojowicy pod powierzchnię gleby przynosi korzyści w postaci ograniczenia emisji amoniaku, ale nie ma wpływu na stosowanie nawozów z dodatkiem siarki, przeciwnie niż stosowanie gnojowicy zakwaszonej. Ograniczenie emisji amoniaku do otoczenia w przypadku, gdy w pobliżu pól uprawnych nawożonych gnojowicą znajdują się osiedla mieszkaniowe, wywiera pozytywny wpływ na mieszkańców, ponieważ ograniczony jest przykry odór gnojowicy.The state of soil in Poland was presented in the aspect of the necessity of pouring liquid manure onto arable fields and preventing of ammonia to escape into the atmosphere. The use of concentrated sulfuric acid to lower the pH of the slurry and thus retain nitrogen in the soil and then use it by crops gives a double benefit, reduces nitrogen losses and reduces the cost of mineral fertilizers that should be purchased. Injecting raw slurry beneath the soil surface has some benefits in the form of reducing ammonia emissions, but it does not affect the use of fertilizers with the addition of sulfur, which is ensured in the case of slurry acidification