Механизация удаления навоза из помещений. Навозоудаление в коровнике: маленькие и большие хитрости. Использование навоза и навозных стоков

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

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

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: mґ - 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 (ц = 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.

Од-ним на наиболее трудоемких процессов на ферме является уборка навоза ее доля составляет 30-50% трудовых затрат по уходу за животными. В среднем одной коровой за сутки выделяется 55 кг навоза влажностью 86%, в том числе кала 35 кг влажнос-тью 83% и 20 кг мочи влажностью 94%* 11-85% экскрементов животных попадает на поверхность стойл. Их очистка на большинстве действующих животноводческих ферм нашей страны производит-ся вручную.

Навоз из животноводческих помещений удаля-ют механическим и гидравлическим или пневмати-ческим способами.

Механический способ предусматривает приме-нение транспортеров. Эффективными средствами механизации уборки навоза в коровниках при при-вязной системе содержания скота служат скребко-вые цепные (ТСН-2,0Б, ТСН - 3ОБ, ТСН-160А), штан-говые (ТШ-30-А, ТШПН-4, ШТУ и др.) и шнековые транспортеры, а также скреперные установки,

Скреперные установки, УС-1О, УС-15 использу-ют при беспривязном боксовом содержании окота на сплошных бетонных или щелевых полах.

Убира-ют навоз такими установками за счет возвратно-поступательного движения скребка» который име-ется на каждой ветви контура. Российское НПО "Агротехкомплект" предлагает все виды скреперов для удаления навоза в коровниках. На фермах с привязным содержанием используются скребковые транспортеры ма-рок ТСН-2ОВ, ТСН-3ОБ.

Для каждой фермы, в зависимости от ее размеров, осуществляется их подгонка путем укорачивания длины цепного контура.

Скребковый транспортер ТСН-2.0В устанавливается во всех коровниках о переобору-дованием навозных навалов под желоба для тяговой цепи. Транспортер состоит из цепи со скребками» приводной стан-ции, наклонного желоба, элек-трооборудования и устройства очистки скребков и цепи от навоза. Модернизированный вариант ТСН-2.0Б под маркой КСН-Ф-100 позволяет снизить трудоемкость процесса уборки навоза и затраты электроэнер-гии» имеет шарнирное крепле-ние скребков и измененную конструкцию натяжного уст-ройства.

Скребковый транспортер ТСН-3,0Б позволяет не толь-ко убирать навоз» но и произ-водить его погрузку в транс-портное средство. В отличие от ТСН-2,0Б он имеет отдель-ные приводы горизонтально-го и наклонного транспортеров, а также иную конструкцию тя-говой цепи.

Транспортер ТСН-160А. отличие от ТСН-З.ОВ имеет круглозвенную термически об-работанную цепь, автомати-ческое машиное устройство цепи горизонтального транспортера и стальные термообработанные комбинированные звездочки. Недостатком скребковых транспорте-ров является приводной механизм из-за его частых поломок.

При использовании шнековых транс-портеров в навозные каналы монтируют-ся шнеки, представляющие собой трубу с навитой спиралью из металлической по-лосы. Привод каждого шнека — от инди-видуального электродвигателя. Оборуду-ются продольные и поперечные шнеки длина их зависит от длины навозных ка-налов. Шнеки собираются из соединяе-мых секций.. Навоз убирают из одного-двух продольных шнеков, затем он попа-дает в поперечный шнек, из него — в наклонный выгрузной транспортер, ус-танавливаемый отдельно и не входящий в комплект шнековых транспортеров или в установку для транспортировки навоза УТН-10,

Самопогрузчик универсальный СУ-Ф-0,4 предназначен для механизации убор-ки навоза с выгульных площадок и очист-ки территория животноводческих ферм.

Гидравлический способ эффективен при установке самотечных систем непре-рывного и периодического действия. Гид-росмыв навоза применяют на крупных фермах и комплексах по содержанию крупного рогатого скота на щелевых по-лах, под которыми оборудуют каналы шириной 0,8-1,5 м. Самотечную систему удаления навоза оборудуют в животно-водческих помещениях для крупного ро-гатого скота без применения подстилки при влажности навоза 88-92%. Удале-ние навоза при самотечной системе не-прерывного действия происходит за счет сползания его по дну канала.

Для транспортировки навоза от поме-щений до навозохранилища применяют разные средства в зависимости от его влаж-ности, расстояния и других факторов.

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.

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.

ЛЕКЦИЯ № 24

тема механизация уборки навоза на фермах и комплексах

ПЛАН:

1. Классификация способов и средств механизации уборки навоза.
2. Элементы расчета навозоуборочных средств.
3. Способы автоматизации навозоуборочных средств.
4. Способы обработки и утилизации навоза.
5. Охрана окружающей среды от загрязнений.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 5.

1. Классификация способов и средств механизации уборки нав о за.

Навоз и помет – ценные органические удобрения, позволяющие повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Перевод ж и вотноводства на промышленную основу, строительство крупных ж и вотноводческих комплексов обусловливает резкое увеличение соср е доточенных объемов навоза, который должен быть переработан для полноценной его утилизации, не допуская загрязнения окружающей среды.

Удаление, переработка и использование такого количества нав о за (в особенности жидкого) – одна из наиболее сложных проблем промышленного животноводства.

В зависимости от вида животных, способа их содержания, р а циона кормления меняется состав навоза и его удобрительная це н ность.

При использовании на фермах К.Р.С. в качестве подстилки с о ломы или торфа получается «твердый» навоз (W < 80 %). При бе с подстилочном содержании навоз имеет полужидкую консистенцию влажностью до 92 %, а при разбавлении его водой – более 92 % («жидкий» навоз).

Уборка навоза из животноводческих помещений - одна из труд о емких и слабо механизированных работ на фермах. Затраты труда на уборку и переработку навоза составляют 25 – 30 % от общих затрат на свиноводческих фермах и фермах К.Р.С.

Из-за отсутствия комплексной механизации работ по уборке п о мещений, хранению и переработке навоза резко ухудшается и кач е ство этого удобрения.

Необходимо отметить, что из всех операций технологической линии наибольшие затраты труда приходятся на очистку стойл (от 50 до 80 % от общих затрат на уборку, транспортировку и обработку н а воза).

В связи с концентрацией животноводства, укрупнением ферм увеличивается выход навоза и затраты на его транспортирование к месту использования. Поэтому механизация и автоматизация уборки навоза – неотложная и серьезная проблема.

Из всего разнообразия установок и машин для уборки навоза можно выделить три группы:

1. обеспечивающие уборку навоза внутри помещения;
   1. погружающие навоз в транспортные средства;
   2. транспортирующие навоз от помещения к месту хр а нения или использования.

Уборку навоза из помещений осуществляют механическим или гидравлическим способами .

К механическим средствам относятся:

а) скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения;

б) канатно-скреперные установки;

в) бульдозеры.

Гидравлические системы разделяются по:

1. По виду побудителя движения:

а) самотечные – движение навоза по каналам происходит под действием гравитационных сил (навоз сам течет по каналу под де й ствием уклона);

б) принудительные – движение навоза по каналу происходит под действием внешних (принудительных) сил (чаще всего – смыв навоза в канале потоком воды);

в) комбинированные – в каналах вдоль помещения навоз пер е мещается самотеком, а по поперечным каналам - принуд и тельно.

2. По принципу действия:

а) непрерывного действия (сплавная система) – н а воз из пом е щения удаляется непрерывно по мере его поступления;

б) периодического действия (шиберная система) – навоз накопляется в каналах в течение определе н ного времени, а затем его уд а ляют.

3. По конструктивному исполнению:

а) сплавные – в них происходит непрерывное движение навоза по каналам за счет разности уровне навоза в начале и конце канала;

б) шиберные – канал перекрывается заслонкой, заполняется водой на 15 – 20 % своего объема и в течение 10 – 15 дней в нем н а капливается навоз. После чего заслонка открывается и содержимое к а нала выпускается;

в) комбинированные .

Для погрузки навоза в транспортные средства используют скре б ковые, ковшовые, винтовые транспортеры, насосы.

Для транспортировки навоза используют как мобильные средс т ва (тракторные тележки, навозоразбрасыватели, автомашины, ци с терны и т.д.), так и стационарные (по трубам – самотеком, с помощью фекальных насосов или сжатого воздуха).

Технологические схемы уборки навоза.

Наиболее распространены следующие технологические схемы уборки и транспортировки навоза:

1. сбор навоза из стойл → погрузка в транспортные средства → транспортирование в навозохранилище → выгрузка из навозохр а нилища и транспортирование в поле;
2. и рование в копильник → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме;
3. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспорт и рование к месту погрузки → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме;
4. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспорт и рование к месту погрузки (в накопитель) → транспортирование в навозохранилище → выгрузка → вывоз на поля.

По 1-й схеме – навоз в помещении убирают в наземные или по д весные рельсовые вагонетки.

2-я и 3-я схемы – предусматривают уборку навоза внутри пом е щений с помощью ковшовых или винтовых транспортеров (схема 2) или скребковыми и штанговыми транспортерами (схема 3).

4-я схема предусматривает транспортировку убранного из пом е щения навоза в навозохранилище сжатым воздухом по трубопроводу или гидравлическим способом.

2. Элементы расчета навозоуборочных средств.

Одним из важнейших требований к технологическим схемам уборки навоза из помещений, его хранению и использованию являе т ся обеспечение наилучшего и полного сохранения качества н а воза, как удобрения.

Вторым , весьма важным требованием к технологии и системе машин по уборке навоза – исключение засорения окружающей ср е ды. В связи с этим требованием во всем мире проводятся интенсивные исследования по отработке эффективной технологии и комплектов машин для уборки, хранения и использования жидкого и полужидкого навоза.

А. Расчет цепочно–скребковых транспортеров.

Определяется требуемая производительность транспортера и мощность электрического двигателя для его привода.

Производительность потребная:

Кг/с

где - суточный выход навоза, кг;

Продолжительность одного цикла уборки, с;

Число включений транспортера в течение суток.

Тяговое сопротивление цепи транспортера определяется по формуле:

где - время накопления навоза, с;

Коэффициент трения навоза о желоб;

Длина цепи, м;

Сопротивление движению, приходящееся на 1 скр е бок (H );

Шаг скребков ();

Масса 1 м длины транспортера (=2 кг/ c );

Опытный коэффициент (=0,4-0,5).

Мощность двигателя на привод транспортера:

где - скорость движения цепи ();

Коэффициент полезного действия передачи ();

Коэффициент, учитывающий сопротивление от нат я жения на приводной звездочке ().

Б. расчет тросово – скреперных установок.

Производительность:

где - емкость скреп е ра, м 3 ;

Объемная масса нав о за, кг/м 3 ;

Коэффициент заполн е ния скрепера ();

Время одного цикла, с.

Полное сопротивление движению скрепера:

где - сопротивление движению рабочей ветви;

Сопротивление движению холостой ветви;

Сопротивление на преодоление инерции;

Натяжение набегающей ветви каната.

В специальной литературе (В.Н. Письменов, С.В. Мельников и др.) имеются формулы для определения.

Мощность двигателя для привода скреперной установки:

где - средняя скорость движения скрепера, ().

Нагрузочные диаграммы навозоуборочных транспортеров.

Подбор двигателей по эквив а лентному моменту:

3. Способы автоматизации навозоуборочных средств.

Применяются 3 способа автоматизации навозоуборочных средств, отличающихся различным подходом к получению командного сигнала на включение транспортеров в работу.

1-й способ - программное управление в функции времени без учета выхода навоза на ферме. Этот способ не обеспечивает пост о янной нагрузки на транспортер, т.к. выделение навоза на фе р ме по часам суток характеризуется большой неравномерн о стью.

2-й способ - программа работы навозоуборочных средств составл я ется с учетом графика выхода навоза на ферме. (Здесь за время различных по времени пауз между включениями нака п ливается одинаковое количество навоза).

3-й способ - периодичность включения также з а дается программным устройством. Однако здесь осущ е ствляется измерение нагрузки на приводе тран с портера. Если при включении транспортера нагрузка меньше заданной, пуск считается пробным и устано в ка отключается.

Особенности электропривода навозоуборочных средств.

Все механизмы обладают низкой скоростью движения рабочих органов, что требует иметь редуктор, снижающий к.п.д. установки.

Многие транспортеры работают с разными режимами при ручной загрузке (включают транспортер, а затем сгребают навоз в канавки), поэтому электрические двигатели часто оказываются недогруженн ы ми. Вследствие чего резко снижается. Поэтому надо знать то ч ные нагрузочные диаграммы и по ним уточнять потребную мощность электрических двигателей. Второй путь – совершенствовать технол о гию уборки навоза.

Неблагоприятная среда для работы.

4. Способы обработки и утилизации навоза.

Утилизация навоза организуется по двум направлениям:

а) использование в качестве органического удобрения;

б) переработка с целью получения биогаза и кормовых добавок скоту (В США до 8 – 10 % возвращается кормовых запасов.).

переработку экскрементов в кормовые добавки ведут методом высушивания, биологическими методами. Однако в этом направлении нет на сегодняшний день отработанной технологии.

Перед внесением в почву навоз должен быть обработан.

Подстилочный (твердый) навоз обрабатывается на и более просто. Его обеззараживают от яиц гельминтов и болезнетво р ной микрофлоры биотермическим методом . Для этого навоз уклад ы вают в штабеля высотой 2 м и шириной 3,5 м. Под действием микр о организмов температура в штабеле постепенно повышается до 50 – 60 0 С, в результате чего за 1 месяц происходит обеззараживание н а воза.

Для внесения в почву такого навоза используют навозоразбр а сыватели 1ПТУ – 4; РУМ - ;4; ТУП – 3 и др.

Если влажность навоза выше 75% его компостируют с торфом, соломой и другими наполнителями.

Утилизация жидкого навоза, получаемого при бесподстилочном содержании, наиболее сложна .

Причины :

1. В жидком навозе не происходит процесс самосогревания.
2. В нем долго сохраняются возбудители болезней (даже выдержка в течение 8 месяцев не приводит к гибели возбудителей ящура, т у беркулеза, сибирской язвы и др.).

Существуют следующие способы утилизации жидкого навоза:

1. компостирование с торфом или соломой;
2. разделение на твердую и жидкую фракции путем естественного о т стоя и раздельное внесение их в почву в качестве удобрений (па с сивное разделение);
3. механическое разделение на твердую и жидкую фракции с посл е дующем биотермическим обеззараживанием твердой фракции и биологической обработкой жидкой фракции путем аэрирования или использованием ее без аэрации для орошения (с разбавлением водой) (активное разделение в сенерирующих установках);
4. аэрация жидкого навоза.

Компостирование жидкого навоза применяют, как правило, на небольших фермах.

На мелких фермах наибольшее распространение получило н е посредственное использование жидкого навоза в качестве удобр е ний. В этом случае его исследуют на отсутствие возб у дителей, и если их обнаруживают, то производят обеззараживание (3 кг формальдег и да на 1 т навоза), или проводят огневую стерилизацию погружными г о релками (ВНР).

На крупных свиноводческих фермах (особенно крупных компле к сах) особо важное место занимают мероприятия по переработке нав о за и его использованию. Они должны обеспечивать обеззараживание навоза, его хранение и получение высококачественного органического удобрения.

На крупных комплексах («Кузнецовский» на 108 тыс. голов) пр и меняют разделение навоза на твердую и жидкую ыракции. Жидкая фракция после соответствующей обработки (аэрации ) испол ь зуется для орошения полей. Твердая (после выдержки) также используе т ся в качестве удобрения. Проектом предусматривалась сушка твердой фракции до влажности 15 % барабанными сушилками. Однако в н а стоящее время они не используются (пока этот процесс очень энерг о емок).

Наряду с разделением навоза на две фракции в ряде хозяйств применяют компостирование жидкого навоза. Для этой цели на терр и тории фермы строят цех или фабрику по приготовлению смесей из навоза, орган и ческих и минеральных добавок.

На 1 тонну навоза в этом случае добавляют 600 кг торфокрошки () и 4 – 20 кг минеральных удобрений. Все компоненты тщательно перемешиваются и идут на хранение. Компосты штабел и руют на специальных площадках и выдерживают в буртах до их по л ного созревания. При этом они обеззараживаются за счет биотерм и ческого процесса.

В ряде хозяйств применяют другую технологию использования жидкого навоза (совхоз «Заволжский» Калининской области, на 22 тыс. свиней единовременной постановки). На определенном рассто я нии от ферм () устраивают отстойники – накопители. Навоз в них подается по чугунным трубам насосами. Поступивший в отсто й ник в течение 45 – 60 дней навоз расслаивается: твердая часть ос е дает, а жидкая собирается в верхних слоях. Жидкую фракцию испол ь зуют для орошения. А твердая за счет испарения и донного дренажа обезвоживается до. После двухмесячного подсушивания осадок вывозят на поле.

Электрохимическое разделение жидкого навоза.

Осуществляется под действием электрохимич е ской коагуляции и электро - флотации. Этот способ пр и меняют для дальнейшего осве т ления жидкой фракции. Для этой цели выпускаются электрокоагулят о ры.

Электрический ток п о стоянный. Напряжение на крайних пластинах – 530 В. Производ и тельность электрокоагулятора 15 м 3 /ч. У с тановленная мощность – 150 кВт.

В результате обработки жидкости в электрическом поле коллоидные частицы разноименно заряжаются, притягиваются друг к другу и уплотняются. Вследствие уплотнения коллоидные частицы легко выпадают в осадок в отстойнике.

Метановое сбрасывание навоза.

Это биохимическая обработка для получения кормовых дро ж жей. Растения, идущие на корм животным, используются последними лишь на 30 – 40 % , остальная же часть органического вещества идет в навоз.

5. Охрана окружающей среды от загрязнений.

1. Хранить навоз без добавления воды, так как разбавление увел и чивает выживаемость патогенных возбудителей.
2. Транспортировать навоз в надежно закрытых емкостях.
3. Перед внесением навоза в почву проводить квалифицированную его профилактику.
4. Вносить жидкий навоз только после пастбищного периода или за три месяца до него.
5. Кормовые растения с удобренных площадей по возможности с и лосовать (силосование прекращает жизнедеятельность почти всех болезнетворных возбудителей).
6. Навоз должен длительно выдерживаться в хранилищах.
7. Не подвергать загрязнения водоемов сточными вод а ми.

Своевременное удаление навоза из животноводческого помещения является исключительно важным мероприятием по созданию ветеринарно-санитарного благополучия и оптимального микроклимата. Удаляют навоз механическим, гидравлическим или пневматическим способами.

Механический способ. Используют скребковые (цепочные и штанговые) транспортеры, скребковые скреперные установки возвратно-поступательного действия, а также бульдозеры и навозоподборочные агрегаты.

На фермах крупного рогатого скота скребковые транспортеры применяют только при привязном содержании животных с использованием подстилки. Подстилка должна быть сухой, мягкой, малотеплопроводной, влаго- и газоемкой, доброкачественной. Лучшими подстилочными материалами считают озимую солому (в виде резки по 15 см) и торф. Применяют также сухие опилки, древесную стружку, но они снижают ценность навоза как удобрения.

Скребковые транспортеры перемещают навоз, смешанный с подстилкой, от стойл по продольным навозным каналам (шириной 0,3 м) к приемному бункеру. Из этого бункера навоз погружают другим (поперечным наклонным) транспортером в тракторную тележку или автосамосвал.

Скребковые скреперные установки используют обычно при беспривязном боксовом содержании животных. Они удаляют как подстилочный, так и бесподстилочный материал по проходам шириной от 1,8 до 3,0 м.

При привязном, а также боксовом содержании с подстилкой возможна уборка навоза бульдозером между рядами стойл или боксов.

Бульдозеры или навозоподборочные агрегаты применяют при беспривязном содержании крупного рогатого скота на несменяемой глубокой подстилке.

При этом пол помещения должен иметь твердое прочное покрытие. На него кладут слой подстилки толщиной не менее 10-12 см, которую периодически обновляют.

Механические способы уборки навоза распространены также в свиноводстве, овцеводстве, птицеводстве.

Гидравлические системы. Сооружают закрытые решетками каналы, по которым навоз перемещается за счет свободного течения или под воздействием потока подаваемой в каналы жидкости.

Системы со свободным течением называют самотечными и подразделяют на самотечную непрерывного действия - самосплавную и на самотечную периодического действия шиберную (с временным перекрыванием канала).

Системы с принудительным течением называют гидросмывными и подразделяют на смывные (с использованием чистой воды) и рециркуляционные (с жидкой фракцией навоза или жидким навозом).

В свиноводческих хозяйствах применяют самотечную систему непрерывного действия, а также установки поверхностного смыва навоза. В скотоводстве наиболее рационален самотек периодического действия.

Он исключает нарушение навозоудаления вследствие попадания в каналы крупных частиц корма, навоза, подстилки.
При наличии под полом животноводческих помещений подвального этажа или глубоких траншей, рассчитанных на длительный срок накопления навоза, система навозоудаления значительно упрощается, особенно при бесподстилочном беспривязном содержании крупного рогатого скота. Из подпольных хранилищ навоз выгружают 1-2 раза в год. При этом используют погрузчики-бульдозеры или канатно-скреперные установки.

Пневматический способ. Бесподстилочный навоз вначале подают в накопитель (продувочный котел), установленный ниже уровня пола в торце здания. В заполненный навозом котел или навозоприемник с помощью компрессора по трубопроводу вводят воздух под давлением 4-5 атм. В результате этого навоз поступает в выбросную трубу, конец которой выводят к навозохранилищу.

На ряде ферм с привязным содержанием скота, а также в телятниках, родильных отделениях и свинарниках оборудуют канализационную систему для удаления мочи и навозной жижи. С этой целью в стойлах (клетках) делают небольшой уклон (1-1,5 см на 1 м длины) для стока жижи. Такой же уклон имеется и в навозных лотках (канавках), идущих вдоль края навозного прохода. Через каждые 12-15 м в лотке располагают отверстия, называемые трапами-колодцами, сверху закрытые решеткой. В них и стекают моча, навозная жижа. Из трапа жижа попадает в подземные трубы, ведущие к жижесборнику. Его сооружают из непроницаемых для жидкости материалов и располагают не ближе 5-7 м от наружной стены здания и 50 м от колодцев с питьевой водой. Емкость жижесборника - не менее месячного количества навозной жижи из животноводческого помещения. Ее периодически выкачивают в автомашины с цистерной и вывозят на поля или для увлажнения навоза в навозохранилище. Чтобы в помещение из жижесборника не проникали аммиак и другие вредные газы, а также холодный воздух, устраивают гидравлические затворы, которые частично закрывают просвет жижесточной трубы.

На современных фермах и комплексах сооружают систему обеззараживания навозных стоков.

Известны такие способы удаления навоза, как гидросмыв и самосплав. Гидросмыв подразумевает движение навоза за счет кинетической энергии струи воды по наклонному лотку. Чтобы смыть одну тонну навоза, понадобится 3-5 тонн воды. Поэтому гидросмыв оптимален или на небольших фермах, где можно хранить жидкие стоки в специальных отстойниках для обеззараживания от семян и патогенной флоры, или на больших комплексах, которые имеют в своем составе дорогостоящие очистные сооружения. Обеспечение рециркуляции части стоков для смыва навоза способствует уменьшению расхода воды, однако сильно ухудшает микроклимат в животноводческом помещении и создают вероятность вспышки инфекционных заболеваний.

Движение навоза в самосплавной системе обеспечивается за счет нескольких факторов. Навоз КРС, удаляемый по самосплавной системе непрерывного действия, можно сравнить с пластическим материалом, обладающим псевдопластическими особенностями текучести и тиксотропными свойствами. Его текучесть подобна пластическим материалам и находится между твердым навозом в качестве сыпучего материала и жидким навозом в качестве жидкости. Предел текучести навоза, который убирается самосплавом, очень низок, поэтому его текучесть следует сопоставлять с пластичными материалами.

Самосплавные способы удаления навоза подразумевают его текучесть при условии, что возникающее в результате гидростатического давления сдвигающее напряжение становится выше предела текучести.

Говоря о тиксотропных свойствах навоза КРС, убираемого самосплавом, подразумевают его свойство затвердевать до состояния желе в покое и вновь разжижаться при движении.

Выбираем способ для удаления навоза из животноводческих помещений

Данный процесс обратим и зависит от температуры.

Сплавные способы удаления навоза хорошо функционируют при использовании бесподстилочного содержания животных на щелевых полах и их кормлении сухими или влажными кормами. Если в рационе присутствует большое количество зеленой массы и силоса, которые богаты сырой клетчаткой, то текучесть навозной массы становится гораздо ниже, а попадающие в каналы остатки корма нарушают работу системы. В связи с этим, при использовании подобных рационов не следует применять самосплавную систему.

Сплавная система будет корректно функционировать при наличии четырех факторов:

бесподстилочное содержание, либо использование небольшого количества подстилки, которое будет компенсироваться 15% воды сверху положенного количества;

полная герметичность стенок лотков и шиберов, получаемая после нанесения гидроизолирующих покрытий эпоксидным лаком;

температура в нижней части лотков не должна опускаться ниже 4 градусов:

правильное время пуска системы при приобретении навозом реологических свойств, но до выпадания осадка.

Способы удаления навоза из помещений.

В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и уборки навоза.

1. технология сбора, удаления, хранения и внесения в почву твердого подстилочного навоза.

2. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резанной соломы, опилок, других компостирующих материалов и минеральных удобрений.

3. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с хранением и внесением его в почву в жидком виде.

4. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции, с последующим хранением и внесением каждой фракции раздельно.

Первая схема применяется преимущественно при привязном содержании КРС, при беспривязном содержании на глубокой несменяемой подстилке, а также в птичниках с напольным содержанием птицы.

Вторая схема применяется на крупных фермах и комплексах, преимущественно с беспривязным боксовым содержанием КРС и при достаточной обеспеченности компостируемыми материалами.

Третья схема применяется на крупных специализированных фермах и небольших комплексах при условии, что весь выход жидкого навоза может быть использован в качестве удобрения внутри хозяйства без накопления его излишков.

Четвертая схема с разделением жидкого навоза на фракции является наиболее типичной для крупных животноводческих комплексов, оборудованных специальными системами очистных сооружений. После разделения навоза твердая фракция используется как обычный твердый навоз на удобрения, а жидкая фракция подвергается сложной обработке с целью ее обеззараживания, дезодорации и осветления.

Механизация удаления навоза из животноводческих помещений может быть осуществлена механическим, гидравлическим и пневматическим способами.

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 нейтрал-изаторы. К шуму трактора боровы быстро привыкают, и он их мало беспокоит.

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. 119) 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 движениеот электродвигателя мощностью 4 кВт через клиноременную передачу и редуктор.

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.

Системы навозоудаления на фермах КРС

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.

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.

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 КРС). 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.

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

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 беспривязного боксового содержания крупного рогатого скота (УС-10, УC-12 и УС-250) и при уборке бесподстилочного навоза из-под щелевых полов в свинарниках (УС-12 и УСП-12).

Гидравлические установки по принципу действия делятся на напорные и самотечные.

Напорная транспортировка навоза осуществляется за счет потока смывающей жидкости (воды, мочи, навозной жижи), подаваемой насосом в канал. Самотечная транспортировка навоза возможна при определенном уклоне дна канала или поверхности транспортируемой массы и осуществляется по каналам или трубам без механизмов или транспортеров. Навоз из животноводче­ских помещений можно удалять самотечным и напорным транспор­тированием одновременно.

Среди гидравлических систем удаления жидкого навоза из помещений наиболее распространены смывная, рециркуляционная, лотково — отстойная, комбинированная, самотечная и гравитационная. Все эти системы, за исключением смывной и рециркуляционной, основаны на применении заглубленных лотков, перекрытых сверху решетчатым полом.

Смывная система основана на прямом смыве навоза струёй воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навозной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не используется. Недостаток этого способа - очень большой расход воды.

Рециркуляционная система состоит из самотечного трубопровода диаметром 0,3 … 0,4 м, проложенного с уклоном 0,006 … 0,01 и оборудованного сбросными колодцами, напорного трубопровода и насосной станции с приемным навозосборником. Навоз сбрасывают через колодцы на поток навозной жижи, которая подается в самотечный трубопровод насосом через напорный трубопровод. По самотечному трубопроводу смесь жижи и навоза попадает в навозосборник вместимостью 8 … 10 м 3 .

Чтобы сократить затраты ручного труда, при применении этого способа вместо самотечных трубопроводов в коровниках и свинарниках устанавливают продольные лотки V-образного поперечного сечения, перекрытые решетчатыми полами. К началу лотков подводят напорный трубопровод, по которому 1 … 2 раза в сутки жижей смывают навозную массу.

Эта система работает удовлетворительно и наиболее экономична, однако она имеет некоторые недостатки. Во время промывки навозоприемных лотков повышается загазованность воздуха помещения. Кроме того, в случае возникновения инфекции в одном из помещений ряда не исключено заражение животных, содержащихся в других помещениях.

Лотково-отстойная (шлюзовая) система отличается от других наличием шиберов, установленных в местах примыкания продольных лотков к поперечному коллектору и предназначенных для накопления и периодического удаления навозной массы в приемный навозосборник. Кроме того, перед каждым циклом в лоток заливают воду из расчета 10 … 15 л на одно животное, чтобы избежать прилипания навоза к стенкам и сохранить аммиачный азот. Навоз через щелевой пол попадает в лоток, заполненный водой.

Заслонку-шибер поднимают раз в 3 … 4 дня. Накопившаяся смесь поступает в поперечный канал и по системе труб вытекает в навозосборник. После этого заслонку закрывают, решетки пола чистят и промывают водой. Очень важно, чтобы шибер плотно закрывал лоток, в противном случае воды в лотке не будет, навоз осядет на дно и прилипнет к стенкам, что затруднит его удаление. Шибер изготавливают из металлического 5-миллиметрового листа, который вставляют в деревянную рамку, покрытую резиной.

Для хорошего отекания навозной массы большое значение имеют конструкция, точность и качество изготовления профиля лотка.

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 (рециркуяяцианно-шлюзовей) системе при опорожнении лотков осуществляется смыв навоза жижей.

Самотечная (самосплавная} система основана на использовании вязкопластических 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.

Навоз при движении в канале перемешивается незначительно, из него испаряется мало влаги и вредных газов и через 6 … 10 суток начинается брожение с интенсивным выделением аммиака, метана и др. Поэтому необходимо выбирать такие параметры самотечной линия, чтобы навоз в помещении задерживался не более указанного срока.

Введенная в эксплуатацию самотечная система навозоудаления работает в течение всего цикла производства. Такая система является дальнейшим развитием отстойно-лотковой системы, но с той лишь разницей, что в ней навоз удаляется непрерывно по мере его поступления. По сравнению с рециркуляционяощ рециркуляционно-шлюзовой системами навозоудаления она более полно удовлетворяет ветеринарно-еаннтарным требованиям, а по сравнению с отстойно-лотковой и смывной системами требует значительно меньшего расхода воды.

Гравитационная система в основном аналогична самосплавной, однако имеет и свои особенности.

Навозный канал в этом случае имеет сечение 150х180 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.

Навоз через щели пола попадает на «водяную подушку» и растворяется в воде, превращаясь в однообразную подвижную массу. При постоянном пополнении канала разжиженная навозная масса вытесняется из объема, заполненного водой, переливается через поперечный канал и далее поступает в малогабаритный навозосборник, откуда ковшовыми погрузчиками подается в транспортные средства и затем складируется в навоаохраинлищах. Для сбора и транспортировкин авоза можно использовать различные установки.

Основное условие эффективной работы гравитационного способа - абсолютная водонепроницаемость дна и стенок канала.

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.

Щелевые (решетчатые) полы начали применять на животноводческих фермах мира свыше 100 лет назад (1876 год), но наибольшее распространение они получили только в последние годы.

Щелевые полы применяют в коровниках; помещениях для откорма КРС, свинарниках, навозных проходах и проходах для перегона и выгона скота, преддоильных залах, помещениях для зооветеринарной обработки животных и др.

Такие полы устраивают в том случае, когда животных содержат без подстилки или же на подстилку используют такой мелкий материал, как опилки, резаную солому, торф в небольших количествах. Преимущества решетчатых полов очевидны; животные сами копытами продавливают навоз через щели пола в навозный канал, при этом резко сокращаются затраты труда на чистку стойл.

Постройки со щелевыми полами обходятся несколько дороже, чем обычные помещения, из-за необходимости теплоизоляции и устройства каналов (лотков) для навоза под щелевыми решетками пола. Однако экономия подстилки, резкое сокращение трудовых затрат при выполнении повседневных операций по распределению подстилки и чистке стойл, перекрывают затраты на сооружение щелевых полов.

При содержании КРС на привязи навоз из стойл убирают 2-3 раза в сутки за пределы коровника. При привязном содержании на глубокой подстилке навоз убирается 2-3 раза в год, а на выгульных площадках – ежедневно или через несколько дней в зависимости от времени года. При беспривязном боксовом содержании коров навоз из помещений, выгульно-кормовых и преддоильных площадках убирают один раз в 2-3 дня.

Очистку помещений проводят всегда в одно и тоже время, определенное распорядком дня фермы.