Классификация способов и средств механизации уборки навоза. Способы удаления навоза из помещений Способы уборки навоза

Навоз всегда считался полезным натуральным удобрением. Но в свежем виде это очень ядовитая, плохо пахнущая субстанция . При разложении выделяется большое количество углекислого газа, что вызывает ожоги корневой системы растений и ее гибель.

В свежем субстрате присутствуют семена сорняков, попадая в почву, они прорастают и засоряют участок.

Там же могут находиться бактерии и яйца вредных организмов, споры грибов. По этой причине, прежде чем использовать это органическое удобрение, следует довести его до определенного состояния.

Наиболее распространенным и полезным признан навоз от крупнорогатого скота. Его получают достаточно большое количество на специализированных фермах. Но даже в крестьянском подворье, имея одну или несколько коров, можно обеспечить свой участок необходимым количеством полезного удобрения.

Прежде всего, нужно дать время, чтобы он созрел . Под действием высокой температуры процесса, погибают вредные микроорганизмы, составляющие вещества разлагаются, получается перегной, который уже является органическим удобрением. Для этого должно пройти от 2 до 12 месяцев .

Способы переработки в хозяйствах

Существует ряд возможностей по его переработке, хранению и утилизации. В первую очередь, следует освободить от навоза места обитания животных. Эти мы обеспечим для них комфортное существование, предупредим болезни.

Применяются следующие способы:

  1. Механический , места обитания животных оборудуются цепными конвейерами, имеющими специальные скребки. При включении системы, скребки начинают двигаться и собирать навоз, перемещая ее в контейнер. Этим способом производят уборку на фермах и в больших специализированных хозяйствах.
  2. , навоз смывается водой, которая подается по трубам и жидкая субстанция стекает в резервуар. После отстаивания и добавления определенных компонентов, получается отличное легко используемое удобрение. Такая система требует мощного насоса, большого количества воды, является энергоемкой процедурой, что не всегда оправдывает затраты. Метод используется на больших специализированных фермах.
  3. Самый простой и не совсем приятный – самотечный способ. Он применим для небольших частных хозяйств. Масса стекает по навозной жиже, затем собирается лопатами вручную и вывозится из коровника на тележках.

Способы хранения навоза

Существуют несколько способов хранения, которые отличаются процессами, происходящими в навозных кучах:

  1. Холодный способ. Отходы собирают в кучки 2х2 м и высотой до 5 м. При этом излишки кислорода улетучиваются, бактерии погибают.
  2. Анаэробный метод использует повышение температуры в куче до +700 градусов. Для этого массу складируют, не утрамбовывая, выжидая пока он не достигнет нужной температуры. Уложенный слой приминают и сверху укладывают новый. И так до высоты 2 м. Здесь происходит процесс уничтожения микроорганизмов, созревание массы.
  3. Биотермический . Для хранения массы готовят яму, стенки и днище укрепляют, чтобы навоз не впитывался в землю. На дно укладывают слой огородные отходы, солому, сухую траву. В середину размещают свежий состав, закрывают его землей или соломой. В процессе разложения навозной массы поднимается температура, гибнут бактерии.

Спустя несколько месяцев получается полезное органическое удобрение, которое подойдет для питания растений, удобрения почвы, улучшения ее структуры.

Утилизация навоза

Предыдущие способы переработки позволяют получить перегной. Это полезная масса, но она не подлежит длительному хранению. Для получения универсального удобрения длительной сохранности используют различные способы.

Компостирование


Компостирование заключается в устройстве слоеного пирога из разных компонентов. В качестве основы укладывают субстрат, который содержит бактерии-ферменты. Следующий слой представлен из органических отходов с огорода. Далее расположен слой свежего навоза. Слои повторяются до высоты 1 м .

Верхний слой должен защищать массу от пересыхания. Компостную кучу поливают водой и ворошат вилами. Компост перепревает не менее года . В результате получается компост, который является одним из лучших натуральных удобрений.

Вермикомпостирование

Это переработка навоза с помощью червей. Пропуская его через свой организм, червы выделяют субстрат, похожий на обогащенную гумусом почву. Внесенные вместе с такой смесью черви, начинают активно перерабатывать огородную землю, улучшая ее структуру и обогащая полезными элементами.

В настоящее время для этой цели используются калифорнийские красные черви . Это популяция создана на Кубани и хорошо себя зарекомендовала. Предварительно в навозную массу добавляют костную муку или известь, чтобы создать среду с кислотностью до 8 рН.


Вермикомпостирование — переработка с помощью червей

Метод внесения бактерий

Отходы жизнедеятельности крупного рогатого скота можно перерабатывать при помощи бактерий. Получаемая в навозной куче теплая и влажная среда, богатая органическими элементами, очень благоприятна для их размножения. В результат получается обогащенная гумусом смесь .

Гранулирование

Специальная технология позволяет получить гранулы одного размера. Они содержат полный набор микроэлементов в высокой концентрации . Удобрение удобно в использовании, легко растворяется в воде. Достаточно вносить небольшое количество для полного питания.

Утилизация продуктов жизнедеятельности крупнорогатого скота очень важный этап ведения сельского хозяйства.

Современные способы дают возможность перерабатывать животные отходы в подстилочный материал для животных, вырабатывать биогаз, делать топливные брикеты. Но важнейший способ применения — органические натуральные удобрения, которые содержат все элементы, необходимые растениям и не засоряют землю химикатами.

Общие сведения

Ежегодно на животноводческих фермах и комплексах страны скапливается громадное количество навоза (до 1 млрд. т). Своевременное его удаление и использование – важная народно-хозяйственная проблема, значение которой еще более возрастает в связи с укрупнением животноводческих ферм, совершенствованием их технической оснащенности, повышением требований к санитарно-гигиеническим условиям содержания животных и к качеству производимых продуктов. При этом еще до недавнего прошлого вопросы удаления и использования навоза рассматривались лишь с точки зрения получения большого количества органических удобрений.

При внедрении промышленных методов получения животноводческой продукции, выход навоза на крупных животноводческих комплексах резко увеличивается, что создает опасность загрязнения окружающей среды. Так, по свидетельству ученых, откормочное предприятие мощностью в 100 тыс. голов скота по количеству образующихся отходов эквивалентно городу с населением более 1 млн. человек. Поэтому в настоящее время проблему удаления и использования навоза следует рассматривать, принимая во внимание в первую очередь вопросы защиты окружающей среды, вероятность заболевания животных, а также значение навоза как удобрения. Кроме того, продолжаются работы над использованием навоза для производства кормов и кормовых добавок.

Проблема механизации удаления и использования навоза включает в себя три больших вопроса: удаление навоза из животноводческих помещений и транспортировка его в хранилища; складирование, обеззараживание и хранение навоза; использование навоза. Эти вопросы взаимосвязаны, поэтому, решая один из них, необходимо в такой же степени решать и другие.

Изучение передового опыта проектирования и эксплуатации животноводческих ферм и комплексов показало, что в зависимости от консистенции навоза, технологии его использования, способа содержания животных меняются и технические средства для очистки помещений и площадок, конструкция и размеры навозохранилищ, способы обезвоживания навоза.

Навоз представляет собой сложную полидисперсную многофазную среду, включающую в себя твердые, жидкие и газообразные вещества. Основную часть навоза составляет влага.

Твердый навоз имеет влажность до 81 %, полужидкий (пастообразный) – 82... 88 %, жидкий (бесподстилочный) навоз – 88... 93 % на фермах крупного рогатого скота и до 97 % на свинооткормочных фермах. Состояние навоза на фермах крупного рогатого скота зависит от способа содержания животных, наличия подстилки, способа удаления навоза и некоторых других факторов.

Газообразные вещества образуются во время хранения как твердого, так и жидкого навоза. Газообразование усиливается при повышении температуры, увеличении сроков хранения, а также количества подстилки и остатков кормов в навозе. Выделяющийся при анаэробном брожении навоза газ содержит 55... 65 % метана, 35... 45 % углекислоты, 3 % азота, 1 % водорода, 0... 1 % кислорода, 0... 1 % сероводорода и некоторое количество аммиака. Этот газ опасен для людей и животных. Возможность отравления создается летом, а также при длительном хранении навоза под щелевыми полами и во время выпуска его из каналов. Поэтому в таких местах надо хорошо организовать вентиляцию. Уже при содержании сероводорода в воздухе – 0,03 % появляются первые признаки отравления. Безопасной считается концентрация не выше 0,0002 %. Животные и люди могут переносить содержание углекислоты в воздухе до 2 %. При 4 % появляются первые признаки отравления, затем наступает потеря сознания.

На большинство показателей, характеризующих физико-механические свойства навоза, влияет влажность навоза, которая, в свою очередь, зависит от первоначальной влажности экскрементов, вида и количества применяемой подстилки, от ее первоначальной влажности, принятой системы уборки навоза и других факторов.

Объемная масса навоза зависит от размера его частиц и соотношения различных фракций, влажности, вида, количества и качества подстилочного материала, от степени разложения навоза и многих других факторов. Объемная масса навоза колеблется в довольно широких пределах: 400... 1010 кг/м 3 . При беспривязной системе содержания скота на глубокой несменяемой подстилке объемная масса ненарушенного навоза находится в пределах 880... 980 кг/м 3 .

При эксплуатации машин и механизмов для удаления навоза большое значение имеют коэффициенты трения скольжения, покоя, а также липкость навоза. Липкость характеризуется значением усилия (г/см 2), необходимого для отрывания пластины от налипшей на нее массы навоза при определенных и постоянных условиях: начальном давлении на пластину, времени контакта и др. Способность навоза к налипанию на рабочие органы машин обусловлена его видом и состоянием поверхности.

Разрабатывая технологическую схему удаления навоза, инженер должен иметь представление об этих показателях.

Большое значение имеет температура замерзания навоза. Моча коров замерзает при температуре -2,85 °С, смесь навоза с мочой при -2,08 °С, твердые выделения при -1,1 °С. Плотный соломистый навоз примерзает к металлическим поверхностям рабочих органов при -2...-2,2 °С. Навоз влажностью 92% и выше замерзает при -0,41 °С.

Навоз – наилучшее органическое удобрение для полей, потому что имеет в своем составе значительное количество органических и минеральных веществ, легко усваиваемых растениями. Например, навоз крупного рогатого скота состоит из органических веществ 20,3 %, азота 0,45, фосфора 0,23, калия 0,50 и извести 0,40 %. В зависимости от условий содержания скота количество органических и минеральных веществ в свежем навозе изменяется в 2... 4 раза. Общее количество этих веществ в жидком навозе практически постоянно.

При продолжительном хранении жидкого навоза часть органических и минеральных веществ теряется. Потери в значительной мере зависят от способа хранения. Так, из жижи, хранящейся в жижесборниках в течение первого месяца, теряется до 6 %, а за год 10... 15 % азота. Периодическое перемешивание навоза при длительном хранении увеличивает потери азота до 20... 25 %.

Механизация удаления навоза и типы установок

Механизация удаления навоза из животноводческих помещений может быть осуществлена механическим, гидравлическим и пневматическим способами. Классификация устройств для удаления навоза из помещений приведена на рисунке 4.2.1.

Мобильные средства (бульдозерная лопата, навешиваемая на трактор или самоходное шасси) применяются при удалении твердого навоза из помещений, выгульных дворов и площадок.

Стойло дли скота при такой системе удаления навоза необходимо удлинять по сравнению с обычным на 5 см. Глубина навозной канавки-прохода должна составлять 20... 25 см. При меньшей глубине ее или при полужидком навозе, получаемом из-за недостатка подстилки или плохого ее качества, он попадает на край стойла. Для сгребания навоза обратно в канавку подсобный рабочий при достаточном количестве хорошей подстилки затрачивает на 1 т навоза 4... 8 мин, если же подстилки мало или она плохого качества – до 12 мин. При использовании мобильных средств следует устраивать жижесборники.

Мобильные агрегаты удаляют из коровника 1 т навоза за 10... 25 мин, при этом затраты ручного труда составляют 0,5... 1,2 мин в расчете на корову в сутки.

На затраты рабочего времени влияют высота стенки навозной канавки-прохода, количество и качество подстилки, навыки рабочего, организация труда и др.

Один из недостатков работы мобильных средств механизации – большее загрязнение навозного прохода, чем при работе стационарных установок. Загрязнение можно значительно снизить за счет достаточного количества хорошей подстилки и высокой культуры труда. Чтобы холодный воздух не проникал в коровник при удалении навоза зимой, необходимо создавать воздушные тепловые завесы.

Загрязнение воздуха коровника выхлопными газами трактора наблюдается при запуске или работе трактора с не отрегулированным двигателем и при плохой вентиляции. Поэтому надо ставить соответствующие нейтрализаторы. К шуму трактора коровы быстро привыкают, и он их мало беспокоит.

Рис. 2.1 Классификация устройств для удаления навоза из помещений.

Стационарные установки включают в себя скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения, а также канатно-скреперные установки и подвесные дороги.

Скребковый транспортер типа ТСН (рис. 2.2) состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, имеющих индивидуальные приводы и работающих независимо друг от друга.

Горизонтальный транспортер, устанавливаемый в навозном канале животноводческого помещения, включает в себя шарнирную разборную цепь с прикрепленными к ней скребками, поворотные звездочки и натяжное устройство. Цепь приводится в движение от электродвигателя мощностью 4 кВт через клиноременную передачу и редуктор.

Типы уборочных транспортеров

Рис. 2.2. Скребковый транспортер ТСН-3,0Б

1 – поворотное устройство; 2 – горизонтальный транспортер; 3 – монтажное устройство горизонтального транспортера; 4 – привод горизонтального транспортера; 5 – наклонный транспортер; 6 – натяжное устройство наклонного транспортера; 7 – привод наклонного транспортера.

Наклонный транспортер имеет два канала, в которых движется замкнутая цепь со скребками. Он грузит навоз в транспортные средства и обычно устанавливается в торце животноводческого помещения, в тамбуре. Под верхним концом транспортера располагают тракторную тележку.

При работе транспортера ТСН навоз, сброшенный в канал, передвигается в нижний поворотный сектор наклонного транспортера и подается им в тракторную прицепную тележку.

В процессе эксплуатации регулируют натяжение цепи транспортера. Слабо натянутая цепь соскакивает с поворотных и ведущей звездочек, находит на ведущую звездочку, вызывая неравномерное движение (рывки) и преждевременный выход транспортера из строя. Натягивают цепь специальным устройством. Транспортер марки ТСН-160 имеет автоматическое натяжное устройство.

Нельзя сбрасывать навоз на неподвижную ветвь транспортера, так как в этом случае при пуске транспортера резко перегружаются цепь и механизмы привода. Кроме того, могут подниматься скребки транспортера, что значительно снижает его производительность и ухудшает качество работы.

Особое внимание уделяют обслуживанию наклонного транспортера, находящегося за пределами животноводческого помещения и работающего в более тяжелых условиях, особенно при низких температурах. Сначала включают наклонный транспортер, затем горизонтальный. Выключают транспортеры в обратном порядке.

Штанговые скребковые транспортеры возвратно-поступательного движения используют для удаления навоза из коровников, свинарников, птичников. Часто аналогичные транспортеры применяют для раздачи кормов. Эти транспортеры менее металлоемки и более надежны по сравнению с транспортерами кругового движения. Шарнирное крепление скребка облегчает его замену и позволяет при перестановке упоров изменять направление движения транспортируемой массы. Гибкая связь между штангами дает возможность устанавливать их в различных плоскостях и использовать каждую штангу со скребками для различных технологических операций. Благодаря возвратно-поступательному движению скребков транспортируемый материал подается к месту назначения с минимальным перемещением. В результате значительно уменьшаются нагрузки на рабочие органы транспортера и сокращается продолжительность его работы.

Рис. 2.3. Типы скреперов:

а – короб; б – стрела; в – каретка; г – лопата; 1 – направляющая; 2 – короб; 3 – шарнир; 4 – тяговый орган; 5 – стенка; 6 – тяга; 7 – упор; 8 – тяговый крюк; 9 – опорный ролик; 10 – рама; – поворотная лопасть;12 – шарнир; 13 – скребок; 14 – рама; 5 – тяговый крюк; 16 – зажим; 17 – тяга; 18 – трос; 19 – шарнир; 20 – скребок; 21 – цепь.

Скреперные установки, движущиеся также возвратно-поступательно, применяют для удаления навоза из помещений, транспортировки его к навозоприемникам (на свиноводческих фермах) и одновременной погрузки в транспортные средства (на фермах крупного рогатого скота). Такие установки просты в изготовлении, надежны в работе, легко приспосабливаются к неровностям дна канала, менее металло- и энергоемки. Недостатки установок – недолговечность и трудность соединения троса при разрыве, сложность монтажа наклонной части навозных каналов.

Установка состоит из скреперов, троса, приводного и натяжного устройства. Скреперы устанавливают в навозные каналы шириной 40... 70 см и глубиной до 50 см на направляющих из уголковой стали, проложенных по дну канала.

Приводное устройство состоит из электродвигателя, редуктора и тросовой лебедки.

В навозных каналах протягивают трос диаметром 10... 15 мм, к которому крепят скреперы. Для уборки навоза применяют скреперы различных конструкций (рис. 2.3).

Наиболее распространены скреперы типа "стрела" (в установках УС) и типа "каретка" (в установках ТС-1 и УВН-800).

Скреперные установки используют при уборке навоза из помещений для привязного содержания крупного рогатого скота (УС-10, УС-15 и УС-250) и при уборке бесподстилочного навоза из под щелевых полов в свинарниках (УС-12 и УСП-12).

Рис. 2.4. Скреперная установка УС-15: 1 – привод; 2 – поворотное устройство; 3 – ползун; 4 – скребок; 6 – цепь

Установка УС-15 (рис. 2.4) стационарная возвратно-поступательного движения, обслуживает 100 коров и комплектуется двумя скреперами для уборки навоза по двум открытым навозным проходам шириной 1,8... 3,0 м и высотой 0,2 м. Она выпускается в трех исполнениях в зависимости от места выгрузки навоза в один конец, в оба конца или посередине животноводческого помещения. Максимальная производительность установки составляет 1,5 т/ч при влажности навоза 88 %. Рабочие органы приводятся в движение от электродвигателя мощностью 3 кВт.

Установка состоит из следующих основных частей привода с механизмом реверсирования, рабочих органов (скреперов, дельта-скребков) с натяжными устройствами, поворотных устройств, цепи и щита управления. Дельта-скребок представляет собой упрощенный скрепер типа "стрела". Скребки скрепера смонтированы на шарнирах и выполнены составными: каждый из них имеет неподвижную и более узкую подвижную части, что позволяет раздвигать скребки на ширину до 3 м. На конце скребков находятся резиновые чистики, в процессе работы плотно упирающиеся в стенки прохода. По мере износа чистики выдвигают или поворачивают другой стороной.

Установка состоит из следующих основных частей привода с механизмом реверсирования, рабочих органов (скреперов, дельта-скребков) с натяжными устройствами, поворотных устройств, цепи и щита управления. Дельта-скребок представляет собой упрощенный скрепер типа "стрела". Скребки скрепера смонтированы на шарнирах и выполнены составными: каждый из них имеет неподвижную и более узкую подвижную части, что позволяет раздвигать скребки на ширину до 3 м. На конце скребков находятся резиновые чистики, в процессе работы плотно упирающиеся в стенки прохода. По мере износа чистики выдвигают или поворачивают другой стороной.

Установка УС-200 предназначена для обслуживания 200 коров, имеет длину контура 250 м и оборудована четырьмя скреперами. Установка на 90 % унифицирована с установкой УС-15 и работает по такому же принципу.

Скреперная установка УСП-12 (рис. 2.5) оборудована тремя скреперами, закрепленными на рабочей ветви. Холостая ветвь расположена над рабочей на поддерживающих роликах. Для нормальной работы ветвей установка оборудована автоматическим натяжным устройством. Длина контура установки 480 м, производительность 12 т/ч, мощность, электродвигателя 4 кВт.


Рис. 2.5. Схема установки УСП-12:

1 – приводная станция; 2 – шкаф управления; 3 – натяжное устройство; 4 – навозоприемник; 5 – скрепер; 6 – свинарник; 7 – поперечный канал; 8 – поддерживающий ролик; 9 – полоса; 10 – тяговая цепь; 11 – обводной блок; 12 – скреперные установки для удаления навоза из свинарников.

На двух рабочих ветвях установки УС-12 смонтированы 8 скреперов и 4 натяжных устройства. Во время работы на каждой ветви, движущейся возвратно-поступательно по каналам свинарника, скреперы работают попарно. Производительность установки 12 т/ч, мощность электродвигателя – 3 кВт,

Установку ТС-1 применяют в свинарниках-откормочниках в сочетании со щелевыми полами.

В навозном канале, перекрытом щелевыми полами, размещают несколько скреперов так, чтобы расстояние между ними не превышало рабочего хода. Один скрепер передает навоз к другому за счет взаимного перекрытия их хода. Обычно скреперные установки ТС-1 транспортируют навоз к сборнику и работают с ковшовыми погрузчиками НПК-30 и фекальным насосом.

В канале асимметричного сечения стенка со стороны стойл почти вертикальная, а противоположная – пологая (30... 60°), так как на нее навоз почти не попадает. Дно лотка должно быть ровным и гладким. Лучше всего для этих целей использовать асбестоцементные трубы длиной 4... 10 м, разрезая их вдоль. Внутреннюю поверхность труб рекомендуется зачищать, чтобы уменьшить трение навоза о дно.

Дно лотков в месте выхода имеет обратный уклон, образуя порожек высотой до 9 см. При большом уклоне после открытия заслонки жидкий навоз быстро вытекает, а густой остается в лотке, при малом уклоне навоз плохо течет по лотку. Поэтому уклон должен составлять примерно 0,5... 1,5 %. При большой длине лотка (больше 20... 30 м) его рекомендуется перегораживать двумя заслонками.

Основной недостаток лотково-отстойной системы навозоудаления – сильное выделение сероводорода при спуске навоза. Поэтому применение такой системы, несмотря на то, что технически она работает удовлетворительно, ограничено.

В комбинированной (рециркуляционно шлюзовой) системе при опорожнении лотков осуществляется смыв навоза жижей.

Самотечная (самосплавная) система основана на использовании вязко-пластических свойств жидкого навоза. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению. Подпор, создаваемый разностью толщины слоя, является движущей силой, которая перемещает навоз по каналу.

При непрерывном самотечном удалении навоза в канале нет шибера, дно канала не имеет уклона или, наоборот, поднимается на 1... 2° в сторону движения навоза. Если канал горизонтальный, в конце его делают выступ высотой 10... 15 см для поддержания постоянного уровня скапливающейся на дне канала жидкости. Выступ представляет собой влагонепроницаемую стенку или металлическую шиберную заслонку. Очищают канал и промывают по мере необходимости.

От правильного выбора глубины h канала зависит состояние подпора, необходимого для непрерывного стекания навоза. Для подсчета h (м) можно воспользоваться следующей формулой;

h =kl + 0,2, (3.1)

где k – уклон поверхности слоя навоза;

l – длина канала, м;

0,2 – высота слоя навоза на выходе из канала, м.

На практике принимают следующие размеры канала; длина 23... 50 м, ширина 0,8 м и более, минимальная глубина р,6 м. При этом чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал.

Гравитационная система в основном аналогична самосплавной, однако имеет и свои особенности. Навозный канал в этом случае имеет сечение 150x180 см и может быть практически любой длины (до 80... 100 м). Дно канала чистое и абсолютно горизонтальное. Перед выходом в поперечный канал коровника дно каждого продольного навозного канала перекрывается переливным порожком высотой 50 см.

Все самосплавные способы удаления навоза из помещений особенно эффективны при привязном и боксовом способах содержания животных без подстилки, на теплых керамзито-бетонных полах или с применением резиновых ковриков.

При скоплении навоза и жижи в животноводческом помещении выделяется большое количество аммиака и создаются благоприятные условия для размножения и сохранения вредных микроорганизмов. Это неудовлетворительно сказывается на состоянии и продуктивности скота, что указывает на необходимость своевременного удаления навоза из помещений и дальнейшей его переработки для использования на полях в качестве удобрения с соблюдением требований охраны окружающей среды от загрязнений.

В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза:

1) сбор, удаление, хранение, выдержка в буртах и внесение в почву твердого подстилочного навоза;

2) сбор, удаление жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резанной соломы, опилок, других компостируемых материалов и минеральных удобрений;

3) Сбор и удаление жидкого бесподстилосного навоза с соответствующей обработкой, хранением и внесением его в почву в жидком виде;

4) сбор и удаление бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с соответствующей обработкой, последующим хранением и внесением каждой фракции в почву раздельно (раздельный способ утилизации).

В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений, транспортировки его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву можно представить следующими операциями: доставка и распределение подстилки; уборка помещений, включающая очистку стойл, станка, клеток и др.; транспортировка в промежуточные емкости-накопители; погрузка в транспортные средства; транспортировка к местам разгрузки и временного хранения (в навозохранилище, на площадку компостирования); обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву.

В соответствии с технологией и квалификацией навозоуборочных средств выбираются технические средства для очистки мест скопления навоза (помета) в помещении, удаления, транспортировки и обработки его с целью последующей утилизации.

На животноводческих фермах и комплексах нашли применение механический и гидравлический способы удаления навоза.

Механический способ включает в следующие технические средства для удаления навоза: наземные и подвесные рельсовые дороги (вагонетки) и безрельсовые ручные тележки; транспортеры скребковые навозоуборочные ТСН) непрерывного кругового и возвратно-поступательного движения; мобильные навозоуборочные средства, состоящие из навесных устройств на тракторах и самоходных шасси; шнековые и винтовые конвейеры.

Наземные и подвесные рельсовые вагонетки, безрельсовые ручные тележки используют для удаления навоза в старых нетиповых животноводческих помещениях.

Транспортеры скребковые навозоуборочные непрерывного кругового движения ТСН-2,0Б; ТСН-3,0Б; ТСН-160А и ТСНВ-1; ТСНВ-3 (Волковысский завод литейного оборудования, Республика Беларусь) обеспечивают качественную ежедневную уборку твердого навоза или помета из помещений и погрузку их в транспортные средства.

Скреперные установки типа «Дельта-скребок», «Короб», «Стрела», «Лопатка», «Каретка» используют для удаления полужидкого навоза. Выпускаются канатно-скреперные установки для ферм КРС - УС-15, УС-Ф-170, УС-Ф-250, УС-10, ТС-1ПР, ТС-1ПП ; для свиноводческих ферм - УС-12, УСН-12, ТС-1ПР, ТС-1ПП .

Мобильные навозоуборочные средства используют для удаления твердого навоза из помещений с беспривязным содержанием на глубокой или частосменяемой подстилке, с выгульно-кормовых дворов и площадок. К ним относятся агрегаты мобильные навозоуборочные АМН-Ф-20, бульдозерные навески БН-1, БСН - 1,5, бульдозерные щетки, погрузчики - бульдозеры ПФП - 1,2, ПБ-35 , самопогрузчики СУ-Ф - 0,4, погрузчики-экскаваторы ПЭ-0,8А, ПЭА-Ф1 и бульдозеры общего назначения.

Шнековые и винтовые конвейеры КВ-Ф-40, КШ-40 обеспечивают удаление навоза из помещений ферм КРС при привязном содержании. В комплект конвейера входят шнеки продольные длиной 70 м, шнек поперечный - 20 м, установка для транспортирования навоза в навозохранилище.

Для уборки навоза на фермах крупного рогатого скота при беспривязно-боксовом и комбибоксовом содержании из двух открытых продольных каналов шириной 1,8 - 3 м и глубиной 0,2 м применяют скреперные установки УС-15, УС-Ф-170, УС-Ф-250. Установки УС-Ф-170 и УС-Ф-250 имеют по четыре рабочих органа.

Для уборки навоза на свиноводческих фермах из продольных каналов применяют скреперные установки типа «Стрела» УС-12 и ТС-2ПР со скребками типа «Каретка», из поперечных каналов - УСП-12 и ТС-1ПП .

Скреперная установка не травмирует животных, так как скорость рабочих органов мала (2,4 м/мин), но в то же время не дает животным лежать в проходе. Установка может убирать жидкий и полужидкий навоз с останками кормов и подстилкой, обеспечивая чистоту навозных проходов.

Установка скреперная УС - !» предназначена для уборки бесподстилочного навоза из-под щелевых полов в продольных каналах шириной 800 мм, глубиной 800 мм или шириной 900 мм при глубине 400 мм в свиноводческих помещениях. Длина контура 200 м, скорость движения скреперов 0,25 м/, мощность привода 3кВт.

Установка скреперная (поперечная) УСП-12 предназначена для транспортировки навоза в поперечных навозных каналах глубиной 1 м и шириной 0,82 м на свиноводческих фермах. Длина контура 480 м, скорость движении скреперов 0,2 - 0,3 м/, мощность привода 5,5 кВт.

Скреперные установки, работающие в продольных каналах, удаляют навоз в течение 18 - 20 ч. В сутки, а установки УС-10 и ТС-1ПП включаются в работу шесть раз по 20 - 60 мин. За каждую уборку.

Агрегат мобильный навозоуборочный АМН-Ф-20 и самопогрузчик универсальный СУ-Ф - 0,4 , бульдозерная навеска БН-1В предназначены для удаления навоза из помещений с беспривязным содержанием на глубокой или часто сменяемой подстилке, с выгульно-кормовых дворов и площадок, имеющих твердое покрытие.

Гидравлический способ обеспечивает удаление жидкого навоза на свиноводческих фермах, фермах крупного рогатого скота при беспривязно-боксовом содержании на щелевых полах. Различают четыре основные системы гидравлического удаления навоза: смывная, лотково-отстойная (шиберная), самотечная и рециркуляционная.

Гидравлическая система состоит из продольных навозоприемных каналов 1, поперечного (магистрального) канала 2, отстойника 3, навозосборника с насосной станцией 4 и наружной канализационной сети 5. Навозоприемные продольные каналы служат для приема навозной массы из стойл, станков и проходов. Размещают их в зоне наибольшей дефекации животных и перекрывают сверху щелевым полом (решетками). Магистральный канал служит для самотечной транспортировки навоза от приемных каналов к навозосборнику. Гидравлический уклон каналов должен быть не менее 0,01 в сторону транспортирования навоза.

1-продольный навозоприемный канал; 2 - поперечный канал; 3 - отстойник; 4 - навозосборник с насосной станцией; 5 - навозопровод; 6 - навозохранилище

Рисунок 1 - Схема гидравлического способа удаления навоза

При смывной системе жидкий навоз удаляется из заглубленных каналов струей воды двумя способами: прямым смывом с использованием смывных насадок или брандспойтов и при помощи смывных бачков.

Отличительная особенность отстойно-лотковой системы - наличие в навозоприемном канале одного или нескольких шиберов, обусловливающих накопление (7 - 14 дней) и периодическое удаление навозной массы за пределы животноводческого помещения.

Самотечная система работает при непрерывном удалении навоза из помещения по мере его поступления в навозоприемный канал. Каналы выполняют такими же, как и в отстойно-лотковой системе с шибером, но в конце канала дополнительно устраивают порожек высотой 120 - 150 мм, который поддерживает постоянный слой жидкости на дне.

Перед пуском системы в навозоприемные каналы наливают воду до уровня порожка и перекрывают канал шибером. Экскременты животных, проваливаясь сквозь решетки, накапливаются в канале. После заполнения канала (не менее через 14 дней) открывают шибер и выпускают навоз. Оставшийся слой образует наклонную поверхность, уклон которой в сторону движения массы оставляет 0,01 - 0,02 (1 - 2 см на 1 м длины канала).

По мере поступления экскрементов в канал масса переливается через порожек. Система работает непрерывно в течение всего цикла выращивания или откорма скота.

Рециркуляционная система предусматривает ежедневный смыв поступающих в канал экскрементов жидкой фракцией навоза, подаваемой насосом из навозосборника ко всем продольным навозоприемным каналам. Навозная жижа должна быть осветленной, дезодорированной и обеззараженной.

Для транспортирования твердого навоза применяют транспортные самосвальные прицепы грузоподъемностью от 4 до 12т (1ПТС-4М, 2ПТС-4М-785А и др.), бульдозеры, скреперные установки УС-10, ТС-1ПП, УСП-12, заглубленные скребковые транспортеры ТСН.

Жидкий и полужидкий навоз транспортируют конвейером навозоуборочным поперечным КНП-10, установками УТН-10А, УТН-Ф-20, ОДК-35; шнековыми, поршневыми и центробежными насосами; вакуумированными цистернами-разбрасывателями РЖТ-4, РЖТ-8, РЖТ-16, МЖТ-8, МЖТ-11, МЖТ-16; полуприцепами ПСТ-6 и ПЖ - 2,5.

Установка для транспортирования навоза УТН-10 предназначена для перекачивания навоза по трубопроводу от животноводческих помещений в навозохранилище. Установка работает в автоматическом режиме. Подача насоса составляет 10 т/ч, расстояние транспортировки до 150 м, диаметр цилиндра 395 мм, ход поршня 630 мм. Продолжительность одного цикла 26 с. За один ход поршня в навозохранилище подается 55 - 75 кг навоза.

Кузовной самосвальный полуприцеп ПСТ-6 предназначен для транспортировки и саморазгрузки навоза любой влажности, а так же торфа и торфокомпостных смесей. Состоит из самосвального кузова грузоподъемностью 7т, установленного на одноосном шасси. Подъем кузова на 87є осуществляется двумя гидроцилиндрами. Агрегатируется с трактором типа «Беларусь». Изготовитель в Республике Беларусь - «Бобруйскагромаш».

Полуприцеп для жидких грузов ПЖ - 2,5 предназначен для самозагрузки и транспортирования жидкого навоза. Представляет собой цистерну емкостью 2550 л, насос для самозагрузки, напорный трубопровод и сливной рукав. Глубина забора при самозагрузке 2,5 м, Изготовитель - «Бобруйскагромаш» (РБ).

Для перекачивания жидкого и полужидкого навоза из навозосборников и навозохранилищ в транспортные средства или транспортирования по трубопроводу применяют центробежные насосы 4ФВ-5М, 3Ф-12, 5Ф-6, 5Ф-6, 5Ф-12, ЦМФ-160-10, НЦИ-Ф-100; шнековые насосы НШ-50-I (стационарный) и НШ-50-II (мобильный); насосы для жидкого навоза НЖН-200 и НЖНВ-100, НЖНВ-200М, НЖНВ-300 (изготовитель - Волковысский завод литейного оборудования, Республика Беларусь).

Насос шнековый НШ-50 предназначен для перекачивания жидкого и полужидкого навоза влажностью 75 -98% из емкостей в транспортные средства или транспортирования навоза по трубам диаметром не менее 150 мм.

Насосы для жидкого навоза серии НЖН предназначены для перекачивания жидкого или полужидкого навоза из навозохранилищь и навозосборников в транспортные средства или для транспортирования по трубопроводам от помещений в навозохранилище. Техническая характеристика насосов приведена в приложении 15.

Технология и выбор средств переработки и обеззараживания навоза зависит от вида и свойств навоза.

Обработка твердого навоза . Самым древним и распространенным способом использование твердого, или подстилочного , навоза является применение его без какой-либо дополнительной обработки в качестве удобрения. Для обеззараживания подстилочного навоза рекомендуется биотермический способ, который происходит в процессе хранения его в штабелях массой 100 - 200т, укрытых с боков и сверху слоем земли.

Обработка жидкого навоза. Одним из способов использования жидкого навоза является компостирование его с торфом, соломой и минеральными удобрениями в специальных цехах или на открытых площадках и в навозохранилищах.

На 1т навоза при компостировании добавляют 600 - 700 кг торфа и 4 - 20 кг минеральных удобрений.

Готовые компосты 100 - 200т укладывают в штабеля, покрывают слоем земли в 15 - 20 см и обеззараживают за счет самосогревания компоста биотермическим способом.

Переработка жидкого навоза. На практике для использования жидкого навоза применяют два основных способа переработки: компостирование и разделение на твердую и жидкую фракции с последующим использованием их в отдельности.

При разделении жидкого навоза на фракции применяются: естественное его разделение под действием гравитационных сил и механическое разделение.

Естественное разделение навоза осуществляется в вертикальных и горизонтальных отстойниках.

Механическое разделение навоза на жидкую и твердую фракции осуществляется на специальных фильтрах и осадительных машинах.

К фильтрующим машинам и аппаратам относятся: вибросита, виброгрохоты, и пресс-фильтры. Полученная при разделении твердая фракция навоза влажностью 65 - 70% используется на удобрение. К фильтрующим машинам относятся: сито дуговое СД-Ф-50, отделитель механических включений ОМВ-200, виброгрохоты горизонтальные

инерционные ГИЛ-32 и ГИЛ-52, грохот барабанный ГБН-100,

горизонтальный отстойник ООС-25.

Оборудование для обезвоживания твердой фракции навоза. Для дополнительного обезвоживания твердой фракции после фильтрующих машин применяют бункер-дозатор КПС-108.60.03 и шнековые фильтр-прессы ПНЖ-68 , а для обезвоживания осадков первичных отстойников и избыточного активного ила - осадительную центрифугу ОГШ-502К4

Обеззараживание бесподстилочного навоза. Для обеззараживания бесподстилочного (жидкого) навоза применяют химический, биотермический, термический, биологический (анаэробный и аэробный) способы.

Химический способ обеззараживания жидкого навоза до разделения его на фракции осуществляется жидким аммиаком (30 кг на 1 мі массы) и выдержкой 5 суток; формальдегидом (на 1 мі навоза 7,5 л формалина с содержанием 38% формальдегида, 72 ч); Хлорной известью (1 кг извести на каждые 20 л жижи при сибирской язве и других споровых инфекциях и 0,5 кг извести на каждые 20 л жижи при неспорообразующих и вирусных инфекциях).

Термический способ осуществляется за счет нагрева навоза до температуры 95єС. На крупных свиноводческих комплексах жидкий навоз обеззараживают на пароструйных установках при температуре 110 - 120єС, давлении 0,2МПа и выдержке 10 мин.

Биологический способ . Наиболее совершенными являются два варианта этого способа - анаэробный (без доступа воздуха) и аэробный (с доступом кислорода).

Перспективным направлением анаэробного способа обеззараживания жидкого навоза является метановое сбраживание навоза в метантанках. При этом из каждой тонны навоза выделяется 50мє биогаза (60 - 65% метана и 35 - 40% углекислого газа).

Сбраживание происходит без доступа воздуха и света при температуре 50 - 55єС в метантанках с подогревом навозной массы водой или паром.


Расчет ПТЛ уборки навоза и его переработки

1. Исходные данные для проектирования ПТЛ уборки и утилизации навоза

При выполнении курсового проекта в задании на проектирование указывают основные исходные данные: специализацию и поголовье животноводческого или птицеводческого предприятия, его месторасположение, количество помещений и их объемно-планировочные решения, технологию содержания животных и птицы, наличие водных и энергетических ресурсов, вид подстилки и обеспеченность ею.

Выбор способа и технических средств уборки, удаления и утилизации навоза в основном зависит от его физико-механических свойств, которые определяются способом содержания животных и птицы, видом и количеством применяемой подстилки.

Навоз представляет собой сложную многофазную систему, состоящую из твердых, жидких и газообразных веществ. Основное влияние на свойства навоза оказывает влажность. На фермах КРС при беспривязном содержании на глубокой подстилке и привязном содержании на обильной подстилке (2 - 6 кг/гол.) получают твердый (подстилочный) навоз влажностью до 81%.

При привязном содержании с ограниченной подстилкой (до 2 кг/гол.) и при беспривязно-боксовом содержании с механическими средствами уборки получают полужидкий навоз влажностью 81 - 87%. При беспривязно-боксовом содержании на щелевых полах и уборкой навоза гидравлическим способом получают жидкий (бесподстилочный) навоз влажностью 88% и более (табл.).

На свиноводческих фермах получают только жидкий навоз, так как смесь экскрементов свиней без добавления воды имеет влажность 88 - 90%.

Большинство показателей, характеризующих физико-механические свойства навоза, зависят от его влажности и объемной массы (табл. 1).

Таблица 1 - Влажность объемной массы навоза

При расчетах машин для уборки навоза необходимо знать коэффициенты трения скольжения, покоя и липкости, значения которых зависят от многих факторов, и прежде всего от влажности. Влажность навоза, при которой коэффициент трения скольжения принимает свое максимальное значение, называют критической. Так, при движении бесподстилочного навоза крупного рогатого скота по стали, бетону и доске из сосны критическая влажность соответственно составляет 64,4; 67,6 и 60,4%, а коэффициент трения - 0,9; 1,04; и 1,02; при движении навоза с соломенной подстилкой при тех же условиях - соответственно 71,4; 73,4 и 72,8%, а коэффициент трения - 0,67; 0,68 и 0,77. При механизированной уборке навоза необходимо обеспечить влажность навоза выше критического значения.

Значения коэффициентов трения покоя больше коэффициентов трения скольжения экскрементов на 30 - 40%, соломистого навоза на 15 - 30 и торфяного - на 5 - 15%.

Жидкий навоз влажностью 86 - 92% способен перемещаться самотеком по каналам на определенные расстояния за счет своих вязкопластичных свойств. На этой основе созданы самотечно-сплавные системы удаления навоза из животноводческих помещений.

Нормы внесения подстилки приведены в таблице.

Таблица 2 - Нормы расхода подстилки для разных видов животных

Виды животных

Расход подстилки на голову в сутки, кг

Сухой соломы

Сухого торфа

Опилок

Беспривязное содержание КРС:

Молодняк старше года

Молодняк старше года

Молодняк до года

Овцы и козы

При бесподстилочном содержании животных и использования гидравлических систем удаления навоза из помещений в навоз всегда добавляется вода.

Таблица 3 - Норма расхода воды при различных способах уборки навоза

Суточный выход экскрементов составляет примерно 6 - 10% от массы животного, при этом на долю кала приходится 40 - 45% от общего выхода экскрементов. При использовании многокомпонентных полнорациональных кормовых смесей выход навоза увеличивается на 30%.

Суточный выход экскрементов показан в таблице 4.

В состав навоза входят экскременты, подстилочный материал и добавляемая вода. Поэтому свойства навоза, поступающего от животноводческих помещений, значительно отличаются от свойств экскрементов.

Таблица 4 - Суточный выход экскрементов

Вид животных

Экскременты, кг/гол.

Подстилка, кг/гол.

Твердая фракция

Жидкая фракция

солома

торф

Свиньи на откорме

Свиноматки с приплодом

Поросята-отъемыши

2. Технология и технические средства для уборки, удаления и утилизации навоза

При скоплении навоза и жижи в животноводческом помещении выделяется большое количество аммиака и создаются благоприятные условия для размножения и сохранения вредных микроорганизмов. Это неудовлетворительно сказывается на состоянии и продуктивности скота, что указывает на необходимость своевременного удаления навоза из помещений и дальнейшей его переработки для использования на полях в качестве удобрения с соблюдением требований охраны окружающей среды от загрязнений.

В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза:

1) сбор, удаление, хранение, выдержка в буртах и внесение в почву твердого подстилочного навоза;

2) сбор, удаление жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резанной соломы, опилок, других компостируемых материалов и минеральных удобрений;

3) Сбор и удаление жидкого бесподстилосного навоза с соответствующей обработкой, хранением и внесением его в почву в жидком виде;

4) сбор и удаление бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с соответствующей обработкой, последующим хранением и внесением каждой фракции в почву раздельно (раздельный способ утилизации).

В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений, транспортировки его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву можно представить следующими операциями: доставка и распределение подстилки; уборка помещений, включающая очистку стойл, станка, клеток и др.; транспортировка в промежуточные емкости-накопители; погрузка в транспортные средства; транспортировка к местам разгрузки и временного хранения (в навозохранилище, на площадку компостирования); обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву.

В соответствии с технологией и квалификацией навозоуборочных средств выбираются технические средства для очистки мест скопления навоза (помета) в помещении, удаления, транспортировки и обработки его с целью последующей утилизации.

На животноводческих фермах и комплексах нашли применение механический и гидравлический способы удаления навоза.

Механический способ включает в следующие технические средства для удаления навоза: наземные и подвесные рельсовые дороги (вагонетки) и безрельсовые ручные тележки; транспортеры скребковые навозоуборочные ТСН) непрерывного кругового и возвратно-поступательного движения; мобильные навозоуборочные средства, состоящие из навесных устройств на тракторах и самоходных шасси; шнековые и винтовые конвейеры.

Наземные и подвесные рельсовые вагонетки, безрельсовые ручные тележки используют для удаления навоза в старых нетиповых животноводческих помещениях.

Транспортеры скребковые навозоуборочные непрерывного кругового движения ТСН-2,0Б; ТСН-3,0Б; ТСН-160А и ТСНВ-1; ТСНВ-3 (Волковысский завод литейного оборудования, Республика Беларусь) обеспечивают качественную ежедневную уборку твердого навоза или помета из помещений и погрузку их в транспортные средства.

Скреперные установки типа «Дельта-скребок», «Короб», «Стрела», «Лопатка», «Каретка» используют для удаления полужидкого навоза. Выпускаются канатно-скреперные установки для ферм КРС - УС-15, УС-Ф-170, УС-Ф-250, УС-10, ТС-1ПР, ТС-1ПП ; для свиноводческих ферм - УС-12, УСН-12, ТС-1ПР, ТС-1ПП .

Мобильные навозоуборочные средства используют для удаления твердого навоза из помещений с беспривязным содержанием на глубокой или частосменяемой подстилке, с выгульно-кормовых дворов и площадок. К ним относятся агрегаты мобильные навозоуборочные АМН-Ф-20, бульдозерные навески БН-1, БСН - 1,5, бульдозерные щетки, погрузчики - бульдозеры ПФП - 1,2, ПБ-35 , самопогрузчики СУ-Ф - 0,4, погрузчики-экскаваторы ПЭ-0,8А, ПЭА-Ф1 и бульдозеры общего назначения.

Шнековые и винтовые конвейеры КВ-Ф-40, КШ-40 обеспечивают удаление навоза из помещений ферм КРС при привязном содержании. В комплект конвейера входят шнеки продольные длиной 70 м, шнек поперечный - 20 м, установка для транспортирования навоза в навозохранилище.

Для уборки навоза на фермах крупного рогатого скота при беспривязно-боксовом и комбибоксовом содержании из двух открытых продольных каналов шириной 1,8 - 3 м и глубиной 0,2 м применяют скреперные установки УС-15, УС-Ф-170, УС-Ф-250. Установки УС-Ф-170 и УС-Ф-250 имеют по четыре рабочих органа.

Для уборки навоза на свиноводческих фермах из продольных каналов применяют скреперные установки типа «Стрела» УС-12 и ТС-2ПР со скребками типа «Каретка», из поперечных каналов - УСП-12 и ТС-1ПП .

Скреперная установка не травмирует животных, так как скорость рабочих органов мала (2,4 м/мин), но в то же время не дает животным лежать в проходе. Установка может убирать жидкий и полужидкий навоз с останками кормов и подстилкой, обеспечивая чистоту навозных проходов.

Установка скреперная УС - !» предназначена для уборки бесподстилочного навоза из-под щелевых полов в продольных каналах шириной 800 мм, глубиной 800 мм или шириной 900 мм при глубине 400 мм в свиноводческих помещениях. Длина контура 200 м, скорость движения скреперов 0,25 м/, мощность привода 3кВт.

Установка скреперная (поперечная) УСП-12 предназначена для транспортировки навоза в поперечных навозных каналах глубиной 1 м и шириной 0,82 м на свиноводческих фермах. Длина контура 480 м, скорость движении скреперов 0,2 - 0,3 м/, мощность привода 5,5 кВт.

Скреперные установки, работающие в продольных каналах, удаляют навоз в течение 18 - 20 ч. В сутки, а установки УС-10 и ТС-1ПП включаются в работу шесть раз по 20 - 60 мин. За каждую уборку.

Агрегат мобильный навозоуборочный АМН-Ф-20 и самопогрузчик универсальный СУ-Ф - 0,4 , бульдозерная навеска БН-1В предназначены для удаления навоза из помещений с беспривязным содержанием на глубокой или часто сменяемой подстилке, с выгульно-кормовых дворов и площадок, имеющих твердое покрытие.

Гидравлический способ обеспечивает удаление жидкого навоза на свиноводческих фермах, фермах крупного рогатого скота при беспривязно-боксовом содержании на щелевых полах. Различают четыре основные системы гидравлического удаления навоза: смывная, лотково-отстойная (шиберная), самотечная и рециркуляционная.

Гидравлическая система состоит из продольных навозоприемных каналов 1, поперечного (магистрального) канала 2, отстойника 3, навозосборника с насосной станцией 4 и наружной канализационной сети 5. Навозоприемные продольные каналы служат для приема навозной массы из стойл, станков и проходов. Размещают их в зоне наибольшей дефекации животных и перекрывают сверху щелевым полом (решетками). Магистральный канал служит для самотечной транспортировки навоза от приемных каналов к навозосборнику. Гидравлический уклон каналов должен быть не менее 0,01 в сторону транспортирования навоза.

1-продольный навозоприемный канал; 2 - поперечный канал; 3 - отстойник; 4 - навозосборник с насосной станцией; 5 - навозопровод; 6 - навозохранилище

Рисунок 1 - Схема гидравлического способа удаления навоза

При смывной системе жидкий навоз удаляется из заглубленных каналов струей воды двумя способами: прямым смывом с использованием смывных насадок или брандспойтов и при помощи смывных бачков.

Отличительная особенность отстойно-лотковой системы - наличие в навозоприемном канале одного или нескольких шиберов, обусловливающих накопление (7 - 14 дней) и периодическое удаление навозной массы за пределы животноводческого помещения.

Самотечная система работает при непрерывном удалении навоза из помещения по мере его поступления в навозоприемный канал. Каналы выполняют такими же, как и в отстойно-лотковой системе с шибером, но в конце канала дополнительно устраивают порожек высотой 120 - 150 мм, который поддерживает постоянный слой жидкости на дне.

Перед пуском системы в навозоприемные каналы наливают воду до уровня порожка и перекрывают канал шибером. Экскременты животных, проваливаясь сквозь решетки, накапливаются в канале. После заполнения канала (не менее через 14 дней) открывают шибер и выпускают навоз. Оставшийся слой образует наклонную поверхность, уклон которой в сторону движения массы оставляет 0,01 - 0,02 (1 - 2 см на 1 м длины канала).

По мере поступления экскрементов в канал масса переливается через порожек. Система работает непрерывно в течение всего цикла выращивания или откорма скота.

Рециркуляционная система предусматривает ежедневный смыв поступающих в канал экскрементов жидкой фракцией навоза, подаваемой насосом из навозосборника ко всем продольным навозоприемным каналам. Навозная жижа должна быть осветленной, дезодорированной и обеззараженной.

Для транспортирования твердого навоза применяют транспортные самосвальные прицепы грузоподъемностью от 4 до 12т (1ПТС-4М, 2ПТС-4М-785А и др.), бульдозеры, скреперные установки УС-10, ТС-1ПП, УСП-12, заглубленные скребковые транспортеры ТСН.

Жидкий и полужидкий навоз транспортируют конвейером навозоуборочным поперечным КНП-10, установками УТН-10А, УТН-Ф-20, ОДК-35; шнековыми, поршневыми и центробежными насосами; вакуумированными цистернами-разбрасывателями РЖТ-4, РЖТ-8, РЖТ-16, МЖТ-8, МЖТ-11, МЖТ-16; полуприцепами ПСТ-6 и ПЖ - 2,5.

Установка для транспортирования навоза УТН-10 предназначена для перекачивания навоза по трубопроводу от животноводческих помещений в навозохранилище. Установка работает в автоматическом режиме. Подача насоса составляет 10 т/ч, расстояние транспортировки до 150 м, диаметр цилиндра 395 мм, ход поршня 630 мм. Продолжительность одного цикла 26 с. За один ход поршня в навозохранилище подается 55 - 75 кг навоза.

Кузовной самосвальный полуприцеп ПСТ-6 предназначен для транспортировки и саморазгрузки навоза любой влажности, а так же торфа и торфокомпостных смесей. Состоит из самосвального кузова грузоподъемностью 7т, установленного на одноосном шасси. Подъем кузова на 87є осуществляется двумя гидроцилиндрами. Агрегатируется с трактором типа «Беларусь». Изготовитель в Республике Беларусь - «Бобруйскагромаш».

Полуприцеп для жидких грузов ПЖ - 2,5 предназначен для самозагрузки и транспортирования жидкого навоза. Представляет собой цистерну емкостью 2550 л, насос для самозагрузки, напорный трубопровод и сливной рукав. Глубина забора при самозагрузке 2,5 м, Изготовитель - «Бобруйскагромаш» (РБ).

Для перекачивания жидкого и полужидкого навоза из навозосборников и навозохранилищ в транспортные средства или транспортирования по трубопроводу применяют центробежные насосы 4ФВ-5М, 3Ф-12, 5Ф-6, 5Ф-6, 5Ф-12, ЦМФ-160-10, НЦИ-Ф-100; шнековые насосы НШ-50-I (стационарный) и НШ-50-II (мобильный); насосы для жидкого навоза НЖН-200 и НЖНВ-100, НЖНВ-200М, НЖНВ-300 (изготовитель - Волковысский завод литейного оборудования, Республика Беларусь).

Насос шнековый НШ-50 предназначен для перекачивания жидкого и полужидкого навоза влажностью 75 -98% из емкостей в транспортные средства или транспортирования навоза по трубам диаметром не менее 150 мм.

Насосы для жидкого навоза серии НЖН предназначены для перекачивания жидкого или полужидкого навоза из навозохранилищь и навозосборников в транспортные средства или для транспортирования по трубопроводам от помещений в навозохранилище. Техническая характеристика насосов приведена в приложении 15.

Технология и выбор средств переработки и обеззараживания навоза зависит от вида и свойств навоза.

Обработка твердого навоза . Самым древним и распространенным способом использование твердого, или подстилочного , навоза является применение его без какой-либо дополнительной обработки в качестве удобрения. Для обеззараживания подстилочного навоза рекомендуется биотермический способ, который происходит в процессе хранения его в штабелях массой 100 - 200т, укрытых с боков и сверху слоем земли.

Обработка жидкого навоза. Одним из способов использования жидкого навоза является компостирование его с торфом, соломой и минеральными удобрениями в специальных цехах или на открытых площадках и в навозохранилищах.

На 1т навоза при компостировании добавляют 600 - 700 кг торфа и 4 - 20 кг минеральных удобрений.

Готовые компосты 100 - 200т укладывают в штабеля, покрывают слоем земли в 15 - 20 см и обеззараживают за счет самосогревания компоста биотермическим способом.

Переработка жидкого навоза. На практике для использования жидкого навоза применяют два основных способа переработки: компостирование и разделение на твердую и жидкую фракции с последующим использованием их в отдельности.

При разделении жидкого навоза на фракции применяются: естественное его разделение под действием гравитационных сил и механическое разделение.

Естественное разделение навоза осуществляется в вертикальных и горизонтальных отстойниках.

Механическое разделение навоза на жидкую и твердую фракции осуществляется на специальных фильтрах и осадительных машинах.

К фильтрующим машинам и аппаратам относятся: вибросита, виброгрохоты, и пресс-фильтры. Полученная при разделении твердая фракция навоза влажностью 65 - 70% используется на удобрение. К фильтрующим машинам относятся: сито дуговое СД-Ф-50, отделитель механических включений ОМВ-200, виброгрохоты горизонтальные

инерционные ГИЛ-32 и ГИЛ-52, грохот барабанный ГБН-100,

горизонтальный отстойник ООС-25.

Оборудование для обезвоживания твердой фракции навоза. Для дополнительного обезвоживания твердой фракции после фильтрующих машин применяют бункер-дозатор КПС-108.60.03 и шнековые фильтр-прессы ПНЖ-68 , а для обезвоживания осадков первичных отстойников и избыточного активного ила - осадительную центрифугу ОГШ-502К4

Обеззараживание бесподстилочного навоза. Для обеззараживания бесподстилочного (жидкого) навоза применяют химический, биотермический, термический, биологический (анаэробный и аэробный) способы.

Химический способ обеззараживания жидкого навоза до разделения его на фракции осуществляется жидким аммиаком (30 кг на 1 мі массы) и выдержкой 5 суток; формальдегидом (на 1 мі навоза 7,5 л формалина с содержанием 38% формальдегида, 72 ч); Хлорной известью (1 кг извести на каждые 20 л жижи при сибирской язве и других споровых инфекциях и 0,5 кг извести на каждые 20 л жижи при неспорообразующих и вирусных инфекциях).

Термический способ осуществляется за счет нагрева навоза до температуры 95єС. На крупных свиноводческих комплексах жидкий навоз обеззараживают на пароструйных установках при температуре 110 - 120єС, давлении 0,2МПа и выдержке 10 мин.

Биологический способ . Наиболее совершенными являются два варианта этого способа - анаэробный (без доступа воздуха) и аэробный (с доступом кислорода).

Перспективным направлением анаэробного способа обеззараживания жидкого навоза является метановое сбраживание навоза в метантанках. При этом из каждой тонны навоза выделяется 50мє биогаза (60 - 65% метана и 35 - 40% углекислого газа).

Сбраживание происходит без доступа воздуха и света при температуре 50 - 55єС в метантанках с подогревом навозной массы водой или паром.

3. Расчет ПТЛ уборки навоза

В данном разделе необходимо определить в зависимости от способа уборки навоза на проектируемой ферме производительность линии, количество навозоуборочных средств и необходимую емкость навозохранилища.

Суточный выход навоза от одного животного определяется по формуле:

q сут = q т + q ж + q n ,

где: q т - суточный выход твердой фракции, кг;

q ж - суточный выход жидкой фракции, кг;

q n - суточная нома подстилки, кг.

При гидравлическом способе уборки навоза необходимо учесть количество добавляемой воды q в

Суточный выход навоза на ферме:

Q сут = q сут ·m,

где: m - количество животных на ферме, голов.

Годовой выход Q год навоза определяют:

Qгод = Qсут · m · D · 10 -3 , т

Q год = (q т + q ж + q n + q в) · m · D · 10 -3 , т

где: m - количество животных на ферме, голов;

D - число дней накопления навоза.

Производительность линии уборки навоза определяется:

= , т / ч

где: Т - время работы линии, ч;

Т ц - продолжительность одного цикла уборки, ч;

k - кратность уборки навоза в сутки k = 2…6, но обязательно перед каждой дойкой.

Количество навозоуборочных средств высчитывают:

где: W - производительность выбранной машины, т/ч.

Принимается по характеристике (приложение 15).

При уборке навоза скребковыми транспортерами определяют количество навоза, которое необходимо убрать за сутки из помещения одним транспортером:

G тр = q сут · mґ, (7)

где: - количество животных, обслуживаемых одним транспортером.

Необходимая производительность транспортера:

где: Т ц - продолжительность одного цикла уборки навоза. Рекомендуется Т ц = 0,3…0,5 ч.

K - кратность уборки навоза в сутки.

Теоретическая подача транспортера:

Q тр = 3,6 · b · h · г · · ц,

где: b - ширина канала, м;

h - высота скребка, м;

г ;

Скорость движения транспортера, м/с.

ц ц = 0,45…0,65).

Расчет скребковых транспортеров непрерывного кругового движения сводится к определению подачи и тягового сопротивления, необходимого для подбора мощности электродвигателя.

Фактическая подача транспортера определяется по формуле:

где: G сут - суточный выход навоза, кг;

Т - общее время работы транспортера, ч;

Общее время работы транспортера зависит от числа включений (к уб) и времени (Т ц) цикла уборки:

Т = к уб · Т ц,

где: к уб - число включений в сутки 2-6 раз;

Т - время одного цикла уборки, Т ц = 0,3…0,5 ч.

Общее сопротивление Р, возникающее при перемещении навоза в канале:

Р = Р 1 + Р 2 + Р 3 + Р 4 ,

где: Р 1 - сопротивление от трения навоза о дно канала, Н

Р 1 = G max · g · f,

где: G max - масса навоза в каналах транспортера, кг;

g

f - коэффициент трения.

Максимальное количество навоза:

G max = L · b · h · г · ц,

где: L - длина канала, м

ц - коэффициент заполнения канала (ц = 0,45…0,65).

Боковое сопротивление от трения навоза о боковые стенки канала:

Р 2 = N бок · f,

где: N бок - нормальное давление на боковую стенку канавки, равно (0,3…0,4) · G max · g.

Сопротивление перемещению транспортера на холостом ходу:

Р 3 = q т · L · f пр · q

где: q т - масса 1 п.м. транспортера, кг;

f пр f пр = 0,4…0,5).

Сопротивление движению от заклинивания навоза между скребком и стенкой канала:

где: б - шаг скребка, м

W - сопротивление одного скребка, Н. Для твердого навоза

W = 15Н, для экскрементов и торфяного навоза W = 30Н

Решая последовательно, то получаем:

Р = (1,3…1,4)·G max fg + ? Lq +

Мощность электродвигателя N дв (кВт) на привод

где: К - коэффициент, учитывающий сопротивление от натяжения на приводной звездочке К = 1,1;

Скорость движения транспортера, м/с

з - КПД привода, з = 0,75…0,85.

Расчет скреперных установок сводится к определению подачи, общего тягового сопротивления и к обоснованному выбору типа и мощности электродвигателя.

Подача скреперной установки:

Q c =

где: G н - масса порции навоза, кг;

V c - расчетная емкость скрепера, мі;

г - объемная масса навоза, кг/ мі;

ц - коэффициент заполнения скрепера (ц = 0,9…1,2);

Т ц - время одного цикла, с.

Время одного цикла Т ц определяется:

+ Т упр

где: - длина навозного канала, м;

Т упр - время на управление и изменение направления хода, с

Средняя скорость движения скрепера, м/с (? = 0,04…0,25 м/с)

Общее сопротивление движению дельта-скреперной установки, работающей в двух каналах,

Р с = Р 1 + Р 2 + Р 3 + Р 4

Где Р 1 - сопротивление движению рабочей ветви, Н:

Р 1 = [(G c + G н) · ѓ пр + q ·L р · ѓ н ] · g

G c , G н - масса соответственно скрепера порции навоза, кг;

ѓ пр - приведенный коэффициент трения (ѓ пр = 1,8…2);

q - масса 1 п.м. каната (q = 0,4…0,5), кг;

L р - длина цепи (каната) рабочей ветви, м;

ѓ н - коэффициент трения каната о навоз (ѓ н = 0,5…0,6);

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/сІ.

Сопротивление перемещению холостой ветви, Н:

Р 2 = (G c · ѓ пр + q · L x · ѓ н) · g,

где: L x - длина цепи каната холостой ветви, м.

Сопротивление на преодоление инерции при реверсировании , Н, рассчитывается по формуле:

где L - длина цепи установки, м;

Средняя скорость.

Сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н:

где: м - коэффициент трения каната о ролик, м = 0,1…0,2;

б - угол обхвата, б > 120…150є.

Суммируя Р 1 - Р 4 , определяем общее сопротивление движению скреперной установки Р с.

Требуемая мощность двигателя (Вт) определяется по зависимости:

где: - средняя скорость движения, м/с;

з - КПД привода.

Производительность мобильных средств уборки навоза определяется машинным временем, затрачиваемым на удаление 1000 кг навоза:

q б - количество навоза, убираемого за 1 рабочий ход бульдозера, кг;

Средняя рабочая скорость трактора с бульдозером, м/с

Р = М · ѓ ст · g · К,

где: М - масса тела волочения, кг. Она зависит от длины пути волочения, ширины захвата агрегата и толщины слоя навоза;

ѓ ст - коэффициент трения;

g - ускорение свободного падения, м/сІ;

К - коэффициент, учитывающий угол постановки скребка. При б = 0є; К = 1; при б = 45є, К = 0,65…0,80.

Расчет гидравлических систем

Удаления навоза сводится к определению основных параметров навозоприемных самотечных каналов: объем канала V к, длины L к, ширины В к, начальной Н нк и конечной Н кк глубины канала, уклона дна i д, часового q ч и секундного q c расхода

Объем навозоприемного канала

где: m к - количество животных, от которых собирается навоз в данный канал, гол.;

q сут - суточная норма выхода навоза от одного животного, кг/гол.;

D - количество дней накопления навоза в канале;

k 3 - коэффициент заполнения канала k 3 = 0,6…0,85;

г - объемная масса навоза, кг/мі

Часовой расход (подача) канала

где: - количество животных, обслуживаемых каналом, гол.;

q н - суточный выход навоза от животного, кг/гол.;

q в - суточное количество добавляемой воды, кг/гол.;

г - объемная масса навоза, кг/мі

Секундный расход канала

Длина самотечных каналов обусловлена размерами типовых животноводческих помещений, рассчитанных на размещение в них определенного поголовья при выбранной ранее технологии содержания.

Так при групповом содержании свиней в станках длина L i гр канала для i-й половозрастной группы составит:

L i гр = m i · ѓ i к + ?,

где: ѓ i к - фронт кормления, приходящийся на одно животное, м;

Часть канала в его начале, выходящая за территорию станков или стойл и перекрываемая сплошной плитой (? = 0,5…1 м)

Для помещений, где животное содержится в индивидуальных станках или боксах, длина канала:

L i . ин = z c · B c + ?,

где: z c - число станков или боксов в одном ряду, обслуживаемом i-м каналом;

В с - ширина станка или бокса, м;

Сплошной участок пола, м.

Для уменьшения длины каналов поперечный коллектор размещают не в торцовой части помещения, а в его середине по короткой оси. Бесперебойная работа горизонтальных самотечных каналов обеспечивается при длине их до 50 м. Рекомендуемый небольшой уклон (i к = 0,005…0,006) предусматривают только для форсирования потока смывной воды при периодической чистке каналов (один раз в 3-4 мес.)

Ширина самотечных каналов в свинарниках связана с размерами (длиной) животных, так как зону дефекации располагают над каналами параллельно ряду кормушек

С учетом зоотехнических и санитарно-ветеринарных требований ширина каналов определяется формулами:

При групповом станочном содержании

В к > l ж - (А + D к),

В к > (l ст - l ж) + l рп,

где: l ж и l ст - длина животного и станка соответственно, м

Рисунок 2 - Расчётная схема к определению ширины навозоприёмных каналов в свинарниках

А - ширина сплошной бетонной полосы между кормушкой и каналом предотвращающая попадания корма в канал, м;

D к - 2/3 ширины кормушки b 0 , занимаемой головой животного при кормлении, м;

L рп - доля ширины решетчатого пола, на котором находится животное при кормлении (L рп = 0,3…0,4 м).

В целях унификации размеров строительных изделий решетки, укладываемые поперек каналов, имеют длину примерно 1 м. В связи с этим ширину каналов принимают равной 0,9 м.

Самым важным конструктивным параметром самотечной системы является глубина Н к каналов, так как от правильного выбора этой величины зависит режим течения навозной массы в канале, а следовательно, надежность работы всей системы.

Руководствуясь расчетной системой навозоприемного (продольного) канала, определяют минимальную глубину в головной его части, при которой может нормально протекать самосплав навозной массы под действием силы тяжести.

Начальная глубина Н нк самотечного канала рассчитывается

Н нк = ?h + h 0 h сл + h зап,

а конечная глубина:

Н кк = h пор + h сл + h зап + h 0

где: h пор - высота порожка, м;

?h - превышение высоты порожка над дном канала в начальной его части, т.е. ?h = h пор - z = i д · L к - разность отметок начала и конца канала

(?h = 0,5…0,1 м);

h 0 - минимальная (начальная) глубина потока, при которой возможно движение вязкопластической массы по каналу, м;

h сл - толщина слоя жидкости над порожком (слив) (h сл = 0,05…0,1 м);

h зап - высота «запаса», т.е. минимально допустимое расстояние от наивысшего уровня массы в начале канала до решетчатого пола (h зап = 0,3…0,35 м);

i д - уклон дна канала (для самотечных каналов (i д = 0,005…0,01).

Начальная (минимальная) глубина потока h 0 , при которой возможно течение вязкопластической массы по плоскости сдвига, определяется реологическими свойствами это массы (ползучесть, текучесть). Приближенно h 0 может быть определена как h 0 = i пов ·L к, если имеются достоверные данные о величине гидравлического уклона i пов, т.е. уклона поверхности навозной массы. По нашим наблюдениям i пов колеблется в широких пределах; для свиного жидкого навоза усредненное значение i пов = 0,001…0,015. Для учебных расчетов можно принять i пов = 0,015, тогда угол естественного откоса массы составит менее 0,5є.

1 - Шиберная заслонка; 2 - порожек.

Рисунок 3 - Расчётная схема к определению длины и глубины самотечного канала

Однако более точно минимальную (начальную) глубину канала Н нк, при которой возможно движение по нему вязкопластичных жидкостей, можно определить по формуле В.В. Калюги:

где: - предельное напряжение сдвига, Па;

L к - длина канала, м;

g = 9,81 м/сІ;

г - объемная масса навоза, кг/мі.

Минимальная глубина канала должна приниматься не менее 0,6 м даже при небольшой длине.

Начальная и конечная глубина поперечного канала могут быть определены по формулам:

Н кан.п = Н нк + (0,35…0,4)

Н кан.п = Н нк + L кан · i д

где: L кан - длина канала, м;

i д - уклон дна канала (i д = 0,01)

Выбор и расчет средств для удаления навоза

Удаление навоза скребковыми транспортерами кругового движения

Фактическая подача транспортера, кг/с,

Где Т - общее время работы установки, с, (здесь Т зависит от числа включений К уб установки в сутки и времени Т ц цикла уборки, с, т.е. Т = Т ц К уб).

Обычно К уб = 3…6 раз, а Т ц = 20…60 мин.

Теоретическая подача транспортера , кг/с определяется по формуле

Q т = b · h · х· · ц,

где: b - ширина канавки, м;

h - высота скребка, м;

х - скорость движения транспортера, м/с;

Плотность навоза, кг/мі;

ц - степень заполнения канавки (ц = 0,5…0,6)

Продолжительность работы транспортера в течении суток, с:

где: m 0 - число обслуживаемых животных одним транспортером.

Общее сопротивление, Н, возникающее при перемещении навоза в канавке можно определить:

Р = Р 1 + Р 2 + Р 3 + Р 4 ,

Сопротивление от трения навоза о дно канавки Р 1 , Н находится из выражения:

Р 1 = G· ѓ· g,

где: G - масса навоза в канавках транспортера, кг;

ѓ - коэффициент трения покоя навоза о поверхность канавки (по металлической поверхности ѓ = 0,85, по бетонной ѓ = 0,99, по деревянной ѓ = 0,97);

g - ускорение свободного падения.

G = L· b· h· p ·ц,

где: L - длина цепи транспортера, м.

Боковое сопротивление от трения навоза о боковые стенки канавки, Н,

Р 2 = Nб·ѓ,

где: N б - нормальное давление на боковую стенку канавки, Н

N б = (0,3…0,4) ·Gg

Сопротивление перемещению транспортера на холостом ходу, Н:

Р 3 = q т · L · ѓ пр · g,

где: q т - масса 1 м длины транспортера, кг;

ѓ пр - приведенный коэффициент трения (ѓ пр = 0,4…0,5).

Сопротивление движению от заклинивания навоза между скребками и канавкой, Н:

где: б - шаг скребков, м;

Р с - сопротивление одного скребка, Н;

(для соломистого навоза Р с = 15 Н, для экскрементов и торфяного навоза Р с = 30 Н).

Мощность электродвигателя на привод транспортера, кВт:

где: з - КПД привода.

После расчета мощности транспортера подбирают двигатель по каталогу.

Канатно-скреперные установки

Канатно-скреперные установки применяют для уборки навоза в животноводческих помещениях из-под решетчатых полов при содержании животных без подстилки, из открытых навозных проходов и для подачи его в навозосборники или транспортные средства.

Продолжительность цикла удаления навоза, с:

где: L к - длина одной канавки, м;

Средняя скорость скрепера (= 0,04…0,14 м/с).

Производительность установки, кг/с:

где: V с - расчетная емкость скрепера, мі (V с = 0,13…0,25 мі);

ц - коэффициент заполнения скрепера = 0,9…1,0);

Т ц - время одного цикла, с;

Плотность навоза, кг/мі.

+ Т уп

где: L к - длина навозной канавки, м;

Т уп - время на управление и изменение направления хода, с (Т уп = 2…5 с).

Количество рабочих циклов скрепера определяется по формуле:

Z ,

где: m p - число животных в ряду;

Q сут - суточный выход навоза от одного животного, кг.

Минимальная глубина самотечных каналов даже при большой длине должна приниматься не менее 0,6 м.

Мобильные средства для уборки навоза

Мобильные средства сбора подстилочного навоза применяют, как привило при беспривязном содержании. К мобильным средствам относят скребок-бульдозер БН-Ф - 2,5, бульдозер скребок навесной БСН - 1,5 и др.

Производительность трактора с навесным скребком определяется с некоторым приближением значением машинного времени, затрачиваемого на удаление 1000 кг навоза, по формуле

где: - средняя длина пути перемещения навоза, м;

q б - количество навоза, убираемого за один рабочий ход бульдозера, кг;

Средняя рабочая скорость трактора с бульдозером, м/с.

Сопротивление движению навоза, Н определяем:

Р = 9,81· К б · ѓ· М,

где: К б - коэффициент, учитывающий угол постановки скребка (выбирают из табл.);

ѓ - коэффициент трения покоя;

М - масса тела волочения, кг.

Значение коэффициента «К б »

Работа бульдозера во многом схожа с работой погрузчика напорного действия. Значения номинальной грузоподъемности бульдозера с ковшом в зависимости от тягового класса трактора показаны в таблице.

Значения номинальной грузоподъемности бульдозера с ковшом в зависимости от тягового класса трактора

Производительность бульдозерной навески типа БН - 1, т/ч определяется:

Q б = Г· n,

где: Г - грузоподъемность бульдозера, т;

n - число рабочих циклов за 1 ч

где: V - вместимость ковша, мі;

Насыпная масса навоза, т/мі;

ц к - коэффициент заполнения ковша (ц к =0,5…0,9);

t ц - время цикла, включая время, затрачиваемое на зачерпывание, разворот, переключение передач и выгрузку навоза из ковша, с.

Литература

1. Арзуманян Е.А. Животноводство. - М:, ВО, Агропромиздат, 2007.

2. Крисанов А.Ф., Хайсанов Д.П., Улитько В.Е. и др. Технология производства, хранения, переработки и стандартизация продукции животноводства. - М.: Колос, 2009. - 208 с.

3. Макарцев Н.Г., Бондарев Э.И., Власов В.А. и др. Технология производства и переработки животноводческой продукции. - Калуга: «Манускрипт», 2008. - 688 с.

4. Макарцев Н.Г., Топорова Л.В., Архипов А.В. Технологические основы производства и переработки продукции животноводства. - М, МГПУ им. Н.Э. Баумана, 2007, 804 с.

5. Соколов В.В., Куц Г.А., Шевченко И.М. и др. Переработка продукции животноводства в крестьянских, фермерских и коллективных хозяйствах. Ижевск. Изд-во Удм. ун-та, 2008. - 299 с.

Подобные документы

    Ознакомление с правилами уборки навоза в коровнике. Классификация навозоуборочных средств. Характеристики скреперной установки для удаления отходов при беспривязно-боксовом содержании животных; основы ее технического осмотра и проведение ремонта.

    курсовая работа , добавлен 16.02.2014

    Расчет структуры стада, характеристика заданной системы содержания животных, выбор рациона кормления. Расчет технологической карты комплексной механизации линии уборки навоза для коровника на 200 голов. Основные технико-экономические показатели фермы.

    курсовая работа , добавлен 16.05.2011

    Увеличение продуктивности животноводства. Снижение себестоимости производства свинины на примере СООО "Украина". Необходимость совершенствования технологического процесса уборки навоза. Эксплуатация и техническое обслуживание фекального насоса.

    дипломная работа , добавлен 17.05.2011

    Разработка системы автоматизации процесса уборки навоза в телятнике. Выбор и обоснование элементов защиты, схемы управления и автоматизации. Составление схемы электрической принципиальной. Таблица электроснабжения для системы автоматического управления.

    курсовая работа , добавлен 28.07.2013

    Разработка генерального плана животноводческой фермы. Обоснование типа производственных помещений и определение потребности в них. Проект технологической линии по удалению и утилизации навоза. Типы уборочных транспортеров. Выбор скреперного транспортера.

    курсовая работа , добавлен 19.12.2011

    Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Расчет систем водоснабжения, вентиляции и отопления, линии кормов, доения, уборки навоза. Основные технико-экономические показатели. Охрана окружающей среды и труда.

    курсовая работа , добавлен 15.08.2011

    Краткая характеристика хозяйства, характеристика лугов и полей, существующие технологические схемы уборки трав на сено. Выбор новой технологической схемы уборки трав на сено. Расчет необходимого количества машин на уборку трав, для перевозки сена.

    дипломная работа , добавлен 08.01.2010

    Изобретение решетки для перекрытия навозного канала и устройства для удаления навоза из животноводческих помещений. Расчет площадей помещений и выбора количества зданий свиноводческой фермы. Выбор машин и оборудования для технологической линии фермы.

    курсовая работа , добавлен 20.01.2012

    Сущность технологических процессов по уборке сахарной свеклы комбайном АС-1 с подборщиком ПС-1. Расчет потребного количества машин и транспортных средств, себестоимости сахарной свеклы. Техника безопасности и экологическое обоснование технологии уборки.

    дипломная работа , добавлен 09.01.2010

    Описание природно-климатических условий и характеристика сортов выращиваемых культур: морковь и томаты. Производство и использование продукции растениеводства. Организация уборки, хранения и переработки овощей. Естественная убыль массы во время хранения.

Навозоудаление

Системы навозоудаления в коровниках.

Навозоудаление - задача, поставленная перед проектировщиками коровников и других животноводческих комплексов, которая должна быть решена с максимальной отдачей. Система навозоудаления способствует созданию микроклимата на молочной ферме, а также является ее неотъемлемой частью, влияя на санитарно-гигиеническое состояние помещения.

Сбор навоза способствует, помимо вышеперечисленных факторов, повышению рентабельности животноводческого предприятия (коровника), так как коровий навоз является прекрасным удобрением, в отличии от птичьего помета или экскрементов свиней.

При проектировании систем навозоудаления важную роль играют такие факторы как вид животного (взрослые коровы, телята, свиньи), тип кормов, вода, а также материал и количество подстилки.

Для правильного приготовления и хранения навоза при каждой животноводческой ферме должно быть построено навозохранилище.

Строят его на расстоянии не менее 200 метров от жилых помещений и, как правило, на участке, расположенном ниже животноводческих, жилых и производственных помещений. Нельзя строить навозохранилища вблизи колодцев, на участках, затопляемых дождевыми или талыми водами.

Размер навозохранилища зависит от количества скота, длительности стойлового его содержания и срока хранения навоза в навозохранилище. Если хранение навоза длится 2.5--3 месяца, то площадь навозохранилища из расчета на одну голову крупного рогатого скота по дну должна быть не меньше 1,5--2 квадратных метров, ширина по дну не меньше 9 метров, глубина не больше 1 метра. Вынутую из котлована землю насыпают валом высотою в 0,5--0,7 метра вдоль длинных сторон навозохранилища. По узким сторонам на всю ширину хранилища устраивается пологий спуск для въезда и выезда.

При глинистом грунте дно котлована хорошо утрамбовывают, покрывают слоем песка и выстилают булыжником, щебнем, гравием или битым кирпичом. При песчаном грунте дно утрамбовывают жирной глиной слоем в 20 сантиметров. Стенки котлована укрепляют кирпичом, камнем или деревом.

При навозохранилище устраивают колодец для сбора жижи.

Существуют два основных типа навозохранилищ -- котлованный и надземный. В котлованном навозохранилище жижесборник устраивают за земляным валом и соединяют его с навозохранилищем деревянной или керамиковой трубой. Дно навозохранилища делают с небольшим уклоном в сторону жижеприемника.

Дно площадки надземного навозохранилища тоже делают непроницаемым и укрепляют его камнем, кирпичом, булыжником. Вокруг навозохранилища, исключая въезд и выезд, устраивают каменный или деревянный борт высотою 0,5--0,7 метра.

Система навозоудаления с применением транспортера.

Удаление навоза механическим способом, с применением транспортера применяется в коровниках с содержанием скота на глубокой подстилке. В этом случае образуется густой навоз, навозная масса, в котором содержание сухого вещества достигает 18-20%. Навоз удаляется с помощью транспортера, расположенного вдоль стойл.

Навозоуборочные транспортёры скребковые ТСН.

Предназначены для удаления навоза из помещений животноводческой фермы. Навозоуборочный скребковый транспортёр состоит из металлических пластин (скребков), закреплённых на бесконечной цепи. Модели ТСН-2Б, ТСН-3Б, ТСН-160 различаются производительностью, длиной и скоростью движения рабочего органа. Ознакомиться с устройством.

Установки навозоуборочные скреперные УСГ.

Установки скреперные предназначены для уборки навоза крупного рогатого скота из открытых навозных проходов шириной от 1800 до 3000 мм при боксовом и комбибоксовом содержании скота. Установка УСГ-3 применяется в помещениях длиной до 80 метров, УСГ-4 в помещениях до 114 метров.Установки комплектуются четырьмя рабочими органами, что позволяет осуществить выгрузку навоза как в торце, так и в середине помещения. Уборка навоза при помощи скреперной установки производится 4-6 раз в сутки. Продолжительность одной уборки 40 минут.

Общая информация о системах навозоудаления.

Система уборки и транспортировки навоза за пределы производственных помещений должна отвечать следующим требованиям: обеспечивать постоянную и легко поддерживаемую чистоту в помещениях для содержания животных, а также проходов и ограждений; ограничивать образование и проникновение вредных газов в зону обитания животных; быть удобной в эксплуатации и не требовать больших затрат труда на управление, ремонтные и санитарно-профилактические работы; не допускать проникновение заразных начал с навозом из одной секции в другую.

Системы удаления навоза разделяют на механические и гидравлические. Механически навоз можно убирать стационарными и мобильными средствами или комбинированно: мобильными - из навозных проходов в поперечные каналы; стационарными - из поперечных каналов в навозоприемники или в тракторные прицепы.

К стационарным навозоуборочным средствам относятся скребковые транспортеры кругового движения (модели ТСН-2Б, ТСН-3Б, ТСН-160) и скреперные установки возвратно-поступательного движения (модели УСГ-3 и УСГ-4). Кроме названных средств, существует модификация навозоуборочного транспортера ТСН-160 для уборки навоза из поперечных каналов - конвейер навозоуборочный поперечный КНП-10. Предусмотрены также модификации скреперной установки для уборки навоза из-под щелевых полов и комплект оборудования каналов гидравлических систем.

Цепные навозоуборочные транспортеры применяются только при привязном содержании животных. Скреперные установки могут применяться как при привязном, так и при беспривязном способах содержания с использованием подстилки и без нее. В случаях использования скреперных установок при привязном бесподстилочном содержании коров для сокращения затрат труда на очистку стойл и проходов длина стойл должна быть сокращена до 1500-1650 мм, а навозоприемный лоток расширен до 550 мм. При этом высота переднего края кормушки не должна превышать 250 мм с тем, чтобы лежа корова могла свободно держать голову над кормушкой. Фиксация животных в необходимом положении достигается применением разделителей и соответствующей конструкцией ограждения кормушки. В оборудованных таким образом помещениях затраты ручного труда на очистку стойл сокращаются в 2 раза.

Если сборный поперечный коллектор расположен в торце помещения, то приводные станции скреперных установок следует размещать в том же торце за поперечным коллектором. В противном случае увеличивается усилие в тяговой цепи на 25 % и ускоряется ее износ.

Для того чтобы уменьшить загрязнение навозом приводной станции установки, над поперечным коллектором целесообразно установить холостую звездочку, которая, входя с цепью в зацепление, очищает ее от налипшего и застрявшего между звеньями навоза. В этих же целях участок направляющего желоба над поперечным коллектором делают без дна.

Места сброса навоза в поперечный канал лучше всего выполнять в виде открытых огражденных люков шириной 400 мм, а длиной на 200 мм больше ширины лотка. Если устройство открытых люков в конкретных условиях невозможно, то канал перекрывают шарнирно закрепленной крышкой, приподнимаемой автоматически при подходе скребка скреперной установки. С этой целью скребок оборудуют клином, выступающим вперед по ходу скребка на 800-1000 мм.

Транспортировку навоза вдоль поперечных каналов осуществляют транспортерами ТСН-3Б, а также установками УСГ-3, УСГ-4. Установка УСГ-4 благодаря большой длине может собирать навоз из двух или более рядом стоящих животноводческих помещений. В этом случае участки канала между помещениями должны быть надежно утеплены на зимний период. Кроме того, необходимо предусмотреть подачу внутрь каналов теплого воздуха из животноводческого помещения или от калорифера для предотвращения замерзания в них массы.

Скребковые транспортеры кругового движения.

Транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-3Б. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортные средства. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, каждый из которых имеет свою приводную станцию, и шкафа управления. Горизонтальный транспортер, состоящий из кованой цепи со скребками, поворотных устройств и приводной станции, размещается в открытом бетонированном лотке, внутренняя стенка и дно которого облицованы досками. Натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется путем перемещения подвижной рамы приводной станции. Поворотные устройства устанавливаются за пределами стойл для животных на расстоянии не менее 500 мм. В случае размещения поворотных устройств в пределах крайних стойл устройства закрывают съемными щитами. Наклонный транспортер имеет такую же, как у горизонтального, кованую цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное устройство и привод. Натяжение цепи регулируется перемещением привода. Транспортер устанавливается под углом к горизонту не более 30 ° и обеспечивает подачу навоза на высоту 2680 мм от нулевой отметки пола коровника. Скорость движения цепи наклонного транспортера значительно выше, чем горизонтального, что обеспечивает выгрузку жидкого навоза. Высота помещения, в котором устанавливается наклонный транспортер, должна быть не менее 3350 мм. При температуре воздуха ниже - 10 °С это помещение должно отапливаться. Транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-160. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортные средства на фермах крупного рогатого скота во всех климатических зонах страны. Состоит из самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления. Горизонтальный транспортер состоит из круглозвенной термически обработанной цепи с укрепленными на ней металлическими скребками, автоматического натяжного и поворотных устройств и привода, включающего электродвигатель, двухступенчатый редуктор с передаточным числом 38, 86 и ременную пятиручьевую передачу. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лоток, внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4х20 мм. Наклонный транспортер включает такую же, как у горизонтального, круглозвенную цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора с передаточным числом 27, 85. При температуре воздуха ниже -10 °С помещение, в котором размещается наклонный транспортер, должно отапливаться. Наклонный транспортер устанавливается под углом не более 30 ° к горизонту и обеспечивает подачу навоза на высоту 2650 мм от нулевой отметки пола коровника. Высота помещения, в котором устанавливается транспортер, должна быть не менее 3350 мм.

Дойные коровы выделяют 20 л мочи в сутки и кала 35 кг в сутки. Таким образом можно рассчитать количество выделяемых коровами навоза за год:

Мочи- 20 л/сутки*144 головы*250 дней=720000 л.

Кала- 35 кг/сутки*144 головы* 250 дней =1260000 кг.

Итого:1980000 л.

В проектируемом помещении в качестве подстилки будет использована соломенная резка. На стойловый период ее потребуется:

4кг/ сутки на голову* 144 головы*250 дней=144000 кг.

Таким образом, выбор системы навозоудаления осуществляется с учетом условий содержания скота и бюджета на строительство или реконструкцию комплекса, а также планирования энергозатрат на содержание.

КАТЕГОРИИ

ПОПУЛЯРНЫЕ СТАТЬИ

© 2024 «stroimremdom.ru» — Строим и ремонтируем