Определение выхода навоза и производительности поточно-технологической линии уборки и удаления навоза.
Процесс уборки и удаления навоза на фермах состоит из следующих операций: сбор навоза, уборка помещения, транспортирование его к месту хранения и переработки, хранение и утилизация (вывоз в поле в качестве удобрения).
Для большинства машин по механизации животноводческих ферм предъявляются зоотехнические требования, которые сводятся к следующему:
универсальность выполнения идентичных технологических процессов или операций;
высокая производительность; возможность регулирования производительности в соответствии с зоотехническими требованиями; компактность, т.е. машины не должны загромождать проходы и затемнять помещения, размеры машин должны допускать их использование в типовых животноводческих помещениях; удобство очистки от навоза, мойки и дезинфекции основных рабочих органов машин; надежность в работе и простота в управлении; взаимозаменяемость на случай выхода машин из строя;
возможность применения средств автоматизации; простота устройства и эксплуатации;
устойчивость рабочих органов машин против химических воздействий; выполнение технологического процесса или операции за время, установленное зоотехническими требованиями; минимальные энергозатраты; оптимальные технико-экономические показатели.
Поэтому система удаления и утилизации навоза должна обеспечивать:
своевременное удаление экскрементов из животноводческих помещений; создание оптимального микроклимата в помещении; прием и временное накопление навоза, а также его хранение на территории фермы (комплекса), когда невозможен въезд на поля из-за распутицы; получение сыпучих торфонавозных компостов; комплексную механизацию и максимально возможную автоматизацию процессов производственной линии при минимальных трудозатратах на их выполнение, бесперебойную работу оборудования технологической линии всего производственного процесса, а также безопасность для обслуживающего персонала и животных; обеспечивать постоянную и легко поддерживаемую чистоту станков, проходов и ограждений; по возможности не допускать образования и проникновения вредных газов в зону обитания животных; исключить проникновение заразных бактерий с навозом из одного производственного помещения в другое.
Определение суточного выхода навоза от одного животного по вышеприведенной формуле не всегда удобно и возможно, так как для этого надо точно знать рацион кормления животных и содержание сухого вещества в кормах и подстилке. Поэтому при расчетах пользуются нормами технологического проектирования, согласно которых значение среднесуточного выхода навоза (мочи и кала) от одного животного. Среднесуточное количество экскрементов от одного животного составляет 55 кг, так как у нас 200 голов, соответственно умножаем 55 на 200. И получается 11000 кг среднесуточного выхода навоза в комплексе крупнорогатого скота на 200 голов.
Подстилка оказывает значительное влияние на микроклимат в помещении, на количество и качество удобрений. Она впитывает свободную жидкость, содержащуюся в экскрементах и технологическую воду, поглощает влагу и вредные газы, выделяемые животными, улучшает условия содержания животных, так как создает более мягкое, теплое и сухое ложе, улучшает физико-механические и биологические свойства на- воза. Липкость навоза уменьшается, он становится рыхлым, что создает условия для интенсивного протекания биотермических процессов. Для подстилки используют различные материалы: солому, торф, мох, мякину, древесные листья и опилки. Так как основное назначение подстилки – связывание свободной жидкости, а влагопоглащающая способность разнообразных подстилочных материалов различна, норма внесения подстилки и потребное количество ее для фермы также будут неодинаковы. Это зависит не только от вида подстилки, общей массы и влажности получаемых экскрементов, но и от количества технологической воды, поступающей в систему навозоудаления. При расчетах потребного количества подстилочного мате- риала учитывают неизбежные поступления технологической воды в систему навозоудаления . В системах с отдельным отводом и сбором навозной жижи для получения твердого навоза необходимо ежесуточно расходовать на корову или свиноматку с поросятами 4…6 кг подстилочного материала. Но так как на современных механизированных животноводческих фермах жижу, как правило, отдельно не собирают, то потребное количество подстилки возрастает в 1,5…2 раза.
Для получения твердого навоза влажность его не должна превышать 80%. Подстилочный навоз влажностью 80% представляет собой сыпучий, хорошо буртующийся материал, из которого во время транспортировки не выделяется жидкость, так как находится в основном в связанном состоянии. При рыхлой укладке в нем интенсивно протекают биотермические процессы. Суточную потребность в подстилочном материале для фермы (объекта) рассчитывают по формуле:
где Э- масса экскрементов за сутки, кг; W1-влажность экскрементов ,%; W2-требуемая влажность подстилочного навоза. %; B-масса технологической воды за 1 сутки, кг; W3-влажность подстилочного материала (солома), %. Соответственно :
П= 11000х(88-80)+6200х(100-80)/(80-15)=3092 кг
Массу подстилки на одно животное в сутки определяют из соотношения:
где m – количество животных на ферме.
Мп =3092/200 = 15кг
Следовательно, необходимо иметь в виду, что при получении твердого подстилочного навоза его масса значительно увеличивается за счет добавления подстилки. Тогда суточный выход навоза для фермы (объекта) составит:
Н сут = Э+П , Н сут =11000+3092 = 14092
Для компостирования навоза применяют торф, солому, опилки. Наиболее широко используют торф. Удельную массу добавляемого в навоз компостирующего материала рассчитывают по формуле:
М уд = Wн- Wк / Wк- Wп
где Wн, Wк, Wп – относительная влажность соответственно навоза, компоста и компостирующего материала, %.
Массу компостирующего материала, необходимо для переработки в компост суточного выхода навоза, находят из уравнения:
М сут = Э х (Wн- Wк / Wк- Wп)
где Э – масса экскрементов за 1 сут, кг. Суточный выход смеси без учета потерь при компостировании определяют из соотношения:
Суточный выход смеси без учета потерь при компостировании определяют из соотношения:
М см = Э х (Wн- Wп / Wк- Wп) М см = 15888
Для приготовления навозных компостов солому измельчают, чтобы лучше было смешать с навозом. Влажность соломы значительно ниже, чем торфа, поэтому ее для компостирования с навозом требуется меньше.
Производительность ПТЛ уборки и удаления навоза за один цикл включения механических транспортеров, определяют по формуле:
Qч= (Qсут + Мп) х m / Тц х Квк
где Qсут – суточный выход навоза или помета от одного животного, кг; Мп – масса подстилки на одно животное в сутки, кг; m – количество животных в данной группе (помещении); Тц – продолжительность цикла линии (участка), вытекающая из принятого распорядка дня на ферме, Тц = 25…30 мин.; Квк – количество циклов включения транспортера, Квк = 3…6.
Подача скребкового транспортера: Q тр = b х h х v х γ х φ Q тр = 4,65
где b – длина скребка, м; h – высота скребка, м; v – средняя скорость скребка, м/с ; γ – плотность навоза, кг/м3 ; φ — коэффициент заполнения межскребкового пространства, φ = 0,5…0,6.
Продолжительность работы транспортера в течение суток:
Т сут = Квк х Тц Т сут = 180 мин.
Если навоз сдвинуть скотниками в навозный канал до включения транспортера, то цепь транспортера должна совершить один оборот на полную свою длину L, чтобы освободить навозный канал. При этом продолжительность одного цикла удаления:
Тц = L / v Тц = 11
Количество включений транспортера в сутки зависит от суточного выхода навоза и вместимости навозного канала, которую определяют по формуле:
V н к = h ‘ х b ‘х L х φ ‘х γ V н к =121
где h ‘ – высота навозного канала, м; b ‘ – ширина навозного канала, м; L – длина навозного канала, м; φ ‘ – коэффициент заполнения навозного канала, φ ‘ = 0,5…0,6.
Количество включений транспортера в сутки:
К в.к. = ( Qсут + Мп) х m / V н к К в.к. = 99 раз
Источник
Навоз, его состав, выход, способы хранения
Навоз — важнейшее органическое удобрение, в котором содержатся все питательные вещества, необходимые растениям.
Навоз не только повышает урожайность той культуры, под которую вносится, но и оказывает значительное последействие, влияя на урожайность трех-четырех последующих культур.
Состав подстилочного навоза зависит от количества и соотношения твердых и жидких выделений животных и подстилки, а они неодинаковы для разных видов (и возраста) животных и зависят от количества и качества кормов.
У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, а у свиней меньше, чем жидких. Твердые и жидкие выделения неравноценны по составу и удобрительной ценности: почти весь фосфор (более 95%) содержится в твердых, а от 50 до 75% азота и не менее 80-90% калия — в жидких выделениях. В экскрементах животных содержание сухих веществ в среднем составляет примерно половину сухого вещества кормов, а содержание азота и зольных элементов может быть в 1,5-2,0 раза выше, чем в кормах.
При введении в рационы животных концентрированных кормов, переваримость которых значительно выше сена, экскременты будут содержать еще меньше сухого вещества, а содержание азота и фосфора в них будет еще больше.
В экскрементах крупного рогатого скота и свиней содержание сухого вещества, а также большинства питательных элементов значительно меньше, чем у лошадей и овец.
Азот, фосфор и сера твердых выделений всех животных входят в состав различных органических соединений и могут быть доступными растениям только после минерализации. В жидких выделениях все питательные элементы находятся в легкоминерализуемой и (или) легкорастворимой формах и очень быстро под влиянием микроорганизмов становятся доступными растениям. Калий, кальций и в меньшей степени магний и в твердых, и в жидких выделениях находятся в наиболее подвижных, усвояемых для растений формах.
Вместе с твердыми и жидкими выделениями животных в состав навоза входит подстилка, которая увеличивает количество навоза и влияет в зависимости от вида и количества ее на химический состав и потери питательных элементов из него. Подстилка впитывает (поглощает) жидкие выделения животных и образующийся при разложении мочи аммиак, т. е. уменьшает потери азота, калия и других растворимых в воде элементов и газов. Подстилка уменьшает влажность экскрементов, они становятся более рыхлыми, что убыстряет их микробиологическое разложение, облегчает погрузку, транспортировку, внесение и заделку навоза.
Выход. Количество навоза зависит от вида животных, продолжительности стойлового периода, количества и качества кормов и подстилочных материалов, сроков и способов хранения навоза.
За стойловый период 200 дней от 1 головы крупного рогатого скота при суточной дозе подстилки 2 кг получают 7 т соломистого и 8 т торфяного навоза, потери азота за 3,5 мес хранения из первого составили 44%, из второго — 25%. С увеличением суточных доз подстилки до 4 кг за этот же период выход соломистого навоза вырос до 8 т, торфяного — до 9 т, а потери азота за тот же период хранения из первого составили 31%, из второго— 14%. Увеличение суточных доз подстилки до 6 кг повысило выход соломистого навоза до 9 т, а торфяного — до 10 т и снизило потери азота при хранении за тот же период из первого до 13%, из второго до 3%.
Количество навоза от каждой головы скота, естественно, снижается с уменьшением длины стойлового периода содержания всех видов животных.
Существует три способа хранения навоза: плотный (холодный), рыхлоплотный (горячепрессованный) и рыхлый (горячий).
Плотное (холодное) хранение. Это укладка навоза в навозохранилище или в полевые штабеля послойно шириной 5-6 м и высотой 1 м (длина зависит от размеров хранилища и качества навоза) с немедленным уплотнением. На уплотненный слой укладывают и сразу же уплотняют последующие до тех пор, пока высота всех уплотненных слоев не достигнет 2,5-3,0 м. Уплотненный штабель сверху слоем 8-15 см накрывают торфом, резаной соломой или почвой, а сбоку, вплотную к первому, укладывают так же и уплотняют второй и тоже накрывают, затем следующий и т. д., пока не заполнится все навозохранилище.
В уплотненном навозе температура зимой не поднимается выше 15-25°С, а летом — 30-35°С, поэтому такой способ хранения называют холодным. Потери органического вещества и азота, а также количество стекающей навозной жижи при таком способе хранения минимальны. Полуперепревший навоз зимой образуется через 3-4 мес, перепревший — через 7-8 мес после закладки штабеля.
Рыхлоплотное (горячепрессованное) хранение. Применяется, когда нужно быстро разложить, например, сильносоломистый навоз, или с целью биотермического уничтожения семян сорняков и возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, которыми чаше заражается свиной и овечий навоз. Свежий навоз укладывают в навозохранилища рыхлым слоем высотой до 1 м, причем зимой его прикрывают соломой или торфом, чтобы сохранить тепло. Микробиологические процессы в аэробных условиях приводят к бурному разложению органических веществ, и когда температура навоза поднимается и достигает (на 4-6-й день) 60-70°С, его уплотняют и на него укладывают следующий рыхлый слой, который при достижении 60-70°С также уплотняют, и т. д., пока высота штабеля не достигнет 2-3 м. После уплотнения навоза температура его снижается до 30-35°С и разложение соответствует плотному хранению. При таком способе хранения получается значительное количество жижи, полуперепревший навоз образуется через 1,5-2 мес, а перепревший — через 4-5 мес.
Рыхлое (горячее) хранение. Наблюдается только при отсутствии заботы об этом ценном удобрении. Кроме больших потерь азота и органического вещества плохое качество навоза при рыхлом хранении вызвано неравномерностью его разложения: в одних местах (обычно внутри куч) он сильно разлагается, в других (по краям) — пересыхает и остается плохоразложившимся. При таком бесхозяйственном хранении наблюдаются и максимальные потери жижи из навоза.
Источник
Выход и свойства навоза крупного рогатого скота
Навоз — это смесь экскрементов животных с подстилкой, остатками корма, водой и другими включениями, попадающими в систему навозоудаления.
Выход и влажность экскрементов крупного рогатого скота, указанные в методических рекомендациях по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета — РД-АПК 1.10.15.02-8.
В течение суток экскременты выделяются неравномерно. Свыше 30% суточного выхода выделяется в часы кормления.
Основной характеристикой навоза является его влажность, которая зависит от рациона кормления животных, вида и количества вносимой подстилки, количества воды, попадающей в систему навозоудаления при подмывании вымени, мойке и дезинфекции оборудования и помещений, а также вследствие проникновения поверхностных и грунтовых вод в систему сбора, транспортирования и хранения навоза:
где Wн, Wэ, Wп — относительная влажность навоза, экскрементов и подстилки, %; Qэ, Qп,Qв — количество экскрементов, подстилки и воды.
Если животных содержат без подстилки и попадание воды в систему навозоудаления не исключено, то соотношение количества получаемой на ферме жидкой навозной массы Qн и исходного количества экскрементов Qэ зависит от относительной влажности экскрементов Wэ и навоза Wн:
Если, например, влажность экскрементов Wэ = 88%, а влажность получаемого на ферме навоза = 90%, то количество навоза больше, чем количество экскрементов в 1,2 раза. Если при той же влажности экскрементов влажность навоза составит 98%, что, к сожалению, довольно часто бывает на практике, то количество навоза будет превышать количество экскрементов в 6 раз, а при влажности экскрементов 99% — в 12 раз! Поэтому для сокращения выхода навоза, улучшения условий для его обеззараживания, хранения и использования необходимо избегать разбавления навоза водой. В этих целях следует оборудовать фермы водомерными устройствами, внедрить систему учета и контроля расхода воды и осуществить мероприятия, обеспечивающие материальную заинтересованность персонала в экономном расходовании воды.
Если животных содержат на подстилке и попадание воды в систему навозоудаления исключено, то соотношение количества получаемого навоза и исходных экскрементов определяется выражением:
При уменьшении влажности навоза за счет добавления подстилки отношение количества навоза к количеству исходных экскрементов Qн/Qэ растет значительно медленнее, чем при разбавлении навоза. При снижении относительной влажности навоза с 88 до 78% за счет использования подстилки из соломы влажностью 20% , это соотношение составит 1,17, т. е. количество получаемого навоза будет превышать количество исходных экскрементов всего на 17%, а не в 6 раз, как при увеличении влажности навоза на 10%.
В зависимости от относительной влажности навоза, т. е. от количества содержащейся в нем воды, навоз условно разделяют на твердый (подстилочный), полужидкий (бесподстилочный) и жидкий — разбавленный водой. Если влажность навозной массы выше 97%, то такую массу называют навозными стоками.
Земледельцы, как это следует из эпиграфа, издревле ценили навоз как мощное средство повышения плодородия почвы — определяющего фактора получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Чрезвычайно важная роль в плодородии почв принадлежит органическому веществу и его главной составляющей части — гумусу. Основоположник русской агрономической науки И. А. Стебут называл коллоидную фракцию, состоящую в значительной мере из органического вещества, протоплазмой почв, подчеркивая этим ее значение для почвенных биохимических процессов. Одной из основных причин низкой обеспеченности почв гумусом является недостаточный уровень применения органических удобрений.
Практика передовых хозяйств показывает, что планомерное наращивание и правильное применение органических удобрений обеспечивает значительное увеличение содержания гумуса в почвах и повышение урожаев сельскохозяйственных культур. К сожалению, за прошедшие 70-100 лет количество гумуса в почве сократилось на 40-69%. За этот период в дерново-подзолистых почвах содержание гумуса упало с 3,4-4,3 до 2,0% и менее, а за последние 50 лет его убыль составила более 50%. По обобщенным данным Россельхозакадемии гумусированность пахотных почв Нечерноземной зоны за последнее десятилетие снизилась почти на 0,5%. Поэтому одной из главных задач земледелия является приостановка снижения запасов в почве органического вещества и его основной части — гумуса, а в последующем — его воспроизводство. Увеличение количества гумуса в почвах сельскохозяйственного использования на 0,4-0,5% сможет не только заметно повысить продуктивность земли, но и окажет существенное влияние функционирование биосферы.
В сухом веществе экскрементов крупного рогатого скота содержится в среднем 3,3% азота (N), 1,8% фосфора (Р2O5) и 2,5% калия (К2O). Это означает, что в 1 т экскрементов при влажности 88% содержится 3,96 кг азота, 2,16 кг фосфора и 3,0 кг калия.
Таким образом, навоз КРС является ценным органическим удобрением, однако при его использовании в этом качестве существует целый ряд ограничений.
Первая группа ограничений — санитарные:
1. Норма внесения навоза по содержащемуся в нем азоту не должна превышать 170 кг/га. Повышение нормы связано с опасностью накопления в продуктах растениеводства нитратов и нитритов, которые вызывают у животных расстройство желудочно-кишечного тракта, нарушение обменных процессов, снижение лактационной способности, выкидыши и другие отрицательные явления.
2. Проникновение навоза в грунтовые воды и открытые водоемы нежелательно. Поэтому нельзя использовать жидкий навоз и навозосодержащие стоки на землях без водоупорного горизонта или с карстовыми воронками, а также на участках с поверхностным уклоном выше 15%.
3. Навоз может быть фактором передачи более 100 возбудителей болезней животных с острым и хроническим течением, а также болезней, опасных для человека. Это значит, что перед использованием навоз и навозные стоки должны быть проверены на инфицированность возбудителями наиболее опасных заболеваний и обеззаражены в случае их обнаружения.
4. Внесение в почву 100 т/га необработанного навоза равнозначно посеву 4,5-15,5 млн семян сорняков. Если их не уничтожить при обработке навоза, то они вынесут из почвы питательных веществ больше, чем их содержится во вносимом органическом удобрении.
Вторая группа ограничений — экономические, которые вытекают из затрат на уборку, хранение, транспортирование и внесение навоза. Они не должны превышать стоимости содержащихся в навозе питательных веществ. Очевидно, что чем больше ферма, тем больше выход навоза, тем дальше приходится его транспортировать и тем выше транспортные издержки. При этом объем транспортных работ по доставке навоза на поля увеличивается пропорционально третьей степени средней дальности транспортирования, т. е. в тысячу раз быстрее!
При подстилочном содержании скота удобрительная ценность навоза повышается за счет питательных веществ, содержащихся в подстилке, и сокращения их потерь из экскрементов, особенно при использовании торфяной подстилки. По результатам массовых анализов агрохимиков установлено, что в среднем в тонне подстилочного навоза перед его внесением в 1,4 раза больше азота и в 1,3 больше фосфора, чем в экскрементах. Содержание калия не изменяется.
Количество питательных веществ в жидком бесподстилочном навозе зависит от его влажности. Если, например, она составляет 94%, то в тонне такого навоза — 1,98 кг азота, 1,08 кг фосфора и 1,5 кг калия, т. е. вдвое, а при влажности 98% — в 6 раз меньше, чем в тонне исходных экскрементов. Нетрудно подсчитать, что при норме 170 кг/га нужно доставить на поля и внести в почву 43 т навоза влажностью 88%, а при влажности 98% — 257 т/га. Использовать такую жижу в качестве удобрения полей экономически нецелесообразно, так как стоимость содержащихся в ней питательных веществ не покрывает затраты на ее хранение, доставку и внесение.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник