Плотность жидкого свиного навоза

Физико-механические и реологические свойства навоза

Навоз – это ценное органическое удобрение и главный поставщик минеральных элементов, микроэлементов, серы и магния, необходимых для роста и развития растений.

Основу навоза составляет моча и кал животных, количество которых зависит от вида скота, его возраста и массы, интенсивности кормления, вида используемых кормов и др.

В зависимости от системы и способа содержания животных (на подстилке или без подстилки) и способа удаления (механический или гидравлический) навоз представляет собой густую или жидкую консистенцию и широко распространен на небольших фермах крупного рогатого скота при содержании животных на подстилке. В этом случае получают твердый (густой) навоз.

Подстилка поглощает жидкие выделения животных и образующийся азот, улучшает физико-химические и биологические свойства навоза, который становится менее влажным, более рыхлым, легче разлагается при хранении. При наличии подстилки пол стойла более ровный, теплый и чистый, облегчаются перевозка навоза, внесение и заделывание его в почву.

На крупных фермах распространен безподстилочный способ содержания животных, поскольку он менее трудоемкий. Допускается широкое применение комплексной механизации и автоматизации работ, связанных с уборкой навоза из производственных помещений, переработкой, хранением, транспортировкой и использованием его как органического удобрения. При таком содержании животных получают жидкий (полужидкий) навоз.

Жидкий навоз представляет собой смесь твердых и жидких экскрементов животных, технологической и смывной воды, отходов корма и газообразных веществ. Количество и химический состав жидкого навоза зависит от вида, возраста, типа кормления и способа содержания животных, технологии удаления из помещения, хранения, обработки и транспортировки навоза. Вопросам его утилизации необходимо уделять особое внимание.

Навоз представляет собой сплошную полидисперсную многофазовую систему, объединяющую твердые, жидкие и газообразные вещества. Основную часть навоза составляет влага. Она существенно влияет на физико-механические и химические свойства навоза. В свою очередь, влажность навоза зависит от первоначальной влажности экскрементов, вида и количества применяемой подстилки, ее первоначальной влажности, принятой системы уборки навоза и др.

Первоначальная влажность кала, мочи и ее смеси с калом крупного рогатого скота составляет соответственно 83-84; 94, 80-95,0 и 86-87 %, свиней — 76-78, 94-95 и 87-88 %, овец — 67-69, 94-95 и 87-88%.

Плотность навоза колеблется от 400 до 1020 кг/м 3 и зависит от многих факторов — удельного веса экскрементов, влажности, количества и качества подстилочного материала, размеров частиц навозной массы, сопротивления фракций и др.

Плотность соломистого навоза крупного рогатого скота при изменении его влажности от 75 до 85 % колеблется от 530 до 890 г/м 3 . При увеличении содержания подстилки в навозе снижаются его влажность, а, следовательно, и плотность. Так, при изменении содержания подстилки от 0 до 20 % плотность соломистого навоза уменьшается с 1010 до 470 кг/м 3 . Плотность свиного подстилочного навоза составляет 600-900 кг/м 3 , овечьего (при семимесячном нахождении в кошаре) — 835-1250 кг/м 3 .

Плотность жидкого навоза крупного рогатого скота и овец 1010-1020 кг/м 3 , свиного навоза — 1050-1070; помета — 700-1005 кг/м 3 .

Безподстилочный (чистый) навоз весьма однороден по своему составу. Средний размер частиц чистого навоза крупного рогатого скота составляет 2,6 мм, частиц длиной свыше 10 мм содержится не более 1 %. Средний размер частиц свиного навоза 0,63-1,24 мм. Однако в жидкий навоз крупного рогатого скота попадает много крупных включений от остатков корма, которые засоряют решетки полов и каналы, вследствие чего снижается эксплуатационная надежность гидротранспортной системы навозоудаления.

При расчетах машин для уборки навоза необходимо знать значения коэффициентов трения скольжения, покоя и липкости, числовые 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 безподстилочного 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; 1,04и 1,02; придвижении 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 %.

Представляет интерес и такая характеристика навоза, как коэффициент липкости, или усилие отрыва пластины от прилипшей к ней навозной массы при определенных значениях начального давления на пластину и времени контакта.

Установлено, что наименьшее усилие прилипания к навозу у полиэтилена и винипласта, наибольшее — у резины и дерева.

Прилипание навоза к различным поверхностям значительно зависит от влажности. Для свежего навоза крупного рогатого скота влажность, при которой сила прилипания достигает своего максимального значения, в зависимости от типа подстилки и материала поверхности колеблется в пределах 74-83 %.

Сила прилипания навоза к различным поверхностям после 3 мес. хранения уменьшается в 3-4 раза по сравнению со свежим.

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.

Практический интерес для правильного определения технологического оборудования, параметров строительных конструкций, предназначенных для систем удаления, переработки, хранения и использования жидкого навоза, представляют его реологические (текучие) свойства — вязкость и предельное напряжение сдвига.

Вязкость жидкого навоза, как и предельное напряжение сдвига, возрастает с уменьшением его влажности. Так, при снижении влажности навоза крупного рогатого скота (кормление силосом, соломой, бардой, жомом и концентрированными кормами) с 94 до 82 % вязкость и предельное напряжение сдвига увеличиваются соответственно с 0,13 до 2,6 Па и с 1,5 до 100 Па.

Свиной навоз содержит в 5 раз меньше коллоидов, и почти в 1,5 раза его структура слабее структуры навоза крупного рогатого скота. Поэтому первый характеризуется меньшими значениями предельного напряжения сдвига и вязкости по сравнению со вторым. При влажностях жидкого свиного навоза (кормление гранулированными комбикормами) 94 и 82 % вязкость и предельное напряжение сдвига составляют соответственно 0,2 и 1,9 Па и 1,2 и 90 Па, что ниже вышеприведенных значений показателей навоза крупного рогатого скота.

Так как вязкость и предельные напряжения сдвига определяют коэффициент сопротивления перемещению навоза по трубам при перекачке его насосами или пневматическими установками, свежий навоз крупного рогатого скота следует транспортировать влажностью выше 89 %, свиной — выше 84 %. После хранения навоза в течение 3-4 мес. указанные пределы влажности снижаются.

Источник

Удельный вес навоза, вес 1 м3 навоза, плотность навоза и таблица значений

Навоз — удобрение органического типа, которое состоит из экскрементов животных и чаще всего используется в сельскохозяйственной деятельности. Этот материал обладает характерной консистенцией и запахом. Данный продукт получается в результате микробиологической и ферментативной природной переработки различного корма или пищи организмами животных.

Удельный вес навоза — соотношением веса искомого материала к его занимаемому объему. Данные вычисления проводятся по следующей формуле: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с. Измеряется полученный результат в Ньютонах, деленных на метр кубический (Н/м3). Чтобы перевести этот показатель в систему СИ, то есть в кг/м3, необходимо его умножить на 0,102.

Таблица удельного веса навоза

Ниже представлена таблица, которая поможет провести все необходимые расчеты, а также поможет определиться с таким параметром как вес навоза.

Удельный вес и вес 1 м3 навоза в зависимости от единиц измерения

Материал	Удельный вес (г/см3)	Вес 1 м3 (кг)
Навоз	От 0,4 до 0,95	От 400 до 950

Что такое навоз?

Данный материал имел применение с времен глубокой древности. Применялся навоз не только в качестве удобрения, но и как топливо в строительных целях для изготовления биогаза, а также для производства бумаги.

Навоз – это отличное удобрение полей. Этот материал до сих пор считается лучшим из удобрений. Он оказывает благоприятное воздействие на плодородность почвы, ведь применение навоза не только вносит достаточное количество микро- и макроэлементов, но и улучшает механическо-физические свойства почвы. Также, навоз помогает в процессе активации микрофлоры и вносит в состав дополнительно углекислый газ, что, в свою очередь. Улучшает условия роста для растений.

Плотностью искомого материла называют массу, измеряемую в килограммах, которая способна поместиться в метре кубическом. Эта величина является очень неоднозначной и зависит от множества факторов, в том числе и температуры. Итак, плотность навоза в среднем составляет 1020 кг/м3.

Источник

Методические рекомендации по проектированию систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета

1. СВОЙСТВА И СОСТАВ НАВОЗА СВИНЕЙ И КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

1.1. В состав навозных стоков, выходящих со свиноводческих комплексов, входят экскременты, щетина, остатки кормов и технологическая вода. Кроме этого, с репродукторной фермы в небольшом количестве поступает подстилка (главным образом опилки или стружка).

1.2. Экскременты различных половозрастных групп свиней имеют плотность сухого вещества в среднем 1400 кг/м и влажность 86. 91%; они при отстаивании не разделяются на фракции.

1.3. Расслоение жидкого навоза происходит при влажности 92% и более, и чем выше влажность, тем интенсивнее, при этом выпавший осадок хорошо уплотняется, что вызывает необходимость его постоянного перемешивания перед обработкой. Повышение степени разбавления экскрементов водой при перемешивании сопровождается увеличением количества растворенных веществ и уменьшением содержания осаждаемых взвешенных веществ. При разбавлении экскрементов водой в соотношении до 1:6 — 18. 20% сухого вещества находится в неосадимом состоянии (в растворе или в виде коллоидов).

1.4. Полужидкий и жидкий навоз способны к гидролизу, поэтому рекомендуется подвергать обработке «свежий» навоз, а его оценку проводить по содержанию органического вещества. В ОНТП 17-81 соотношение количества органического вещества, химической (ХПК) и пятидневной биохимической потребности в кислороде (БПК ) даны для свежих экскрементов.

1.5. За время хранения жидкого навоза при температуре 18. 20 °С БПК за каждые сутки повышается, но значение величины ХПК и БПК полного практически стабильно. Поэтому и сравнительный анализ оценки работы сооружений обработки навоза следует проводить по БПК полному или ХПК.

1.6. Гранулометрический состав и гидравлическая крупность частиц полужидкого навоза при кормлении свиней многокомпонентными кормами, по данным НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, приведены в таблице 1.1.

1.1. Гранулометрический состав и гидравлическая крупность частиц полужидкого навоза
по данным НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР

Источник

Плотность жидкого свиного навоза

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ УДАЛЕНИЯ, ОБРАБОТКИ,
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ, ХРАНЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ НАВОЗА И ПОМЕТА

с Минздравом СССР 10 сентября 1980 г., N 128-12/716,

с Минводхозом СССР 23 сентября 1980 г., N 13-4-04/792,

с Птицепромом СССР 4 марта 1981 г., N 389-7/47.

УТВЕРЖДЕНЫ Министерством сельского хозяйства СССР 28 сентября 1981 г. и ВАСХНИЛ 19 августа 1981 г.

Методические рекомендации разработали: Н.Г.Ковалев, Н.С.Максимовский, И.К.Глазков, И.Н.Матяш (Гипронисельхоз), П.П.Смирнов (совхоз имени 50-летия СССР Калининской области).

В разработке Методических рекомендаций приняли участие: С.Д.Дурдыбаев, В.М.Шрамков, В.С.Данилкина, Н.П.Погребная, М.М.Еселевич, О.Г.Егорова, С.В.Лопатко, С.А.Кабанкова, З.И.Араратова (Гипронисельхоз), В.А.Иванов (Главживпром СССР), В.В.Калюга, В.Н.Афанасьев, А.Н.Харитонов, Е.Е.Хазанов (НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР), О.П.Смирнов, Б.Б.Коцинский (УкрНИИгипросельхоз), В.П.Капустин (ВНИИПТИ), Н.М.Марченко, В.В.Михеев (ВИМ), И.Д.Гришаев, В.С.Долгов, В.Д.Баранников, Ю.Ф.Клачкова (ВНИИВС), А.А.Черепанов (ВИГИС), Б.Г.Мишуков (ЛИСИ), А.А.Ковалев, М.С.Текучева, П.И.Гриднев, М.В.Левчикова, А.П.Волошин, А.А.Некрасова, О.Е.Кащеева (ВИЭСХ), Н.В.Остапчук, М.М.Зацерклянный, Т.Б.Столевич (ОТИПП), И.И.Кузьменко, А.И.Сорокин (ЦНИПТИМЭЖ), Н.К.Линник, И.И.Яли, В.В.Высовень (УНИИМЭСХ), Н.П.Можайцев, С.Д.Гольдштейн, И.Г.Столерман (Росгипрониисельстрой), В.М.Келембет, В.М.Федотов (КТИСМ), А.М.Буцыкин, Г.Г.Михайлова (ВНПО «Радуга»), И.И.Лукъяненков, Ю.Н.Буряк (ВНИИМЖ), В.В.Найденко, Р.А.Разяпов (ГИСИ), Н.И.Окладников (Минздрав РСФСР), П.В.Богданов (Минсельхоз ЭССР), В.М.Новиков, В.А.Никитин, В.И.Дмитриева, В.А.Михеев, Г.Р.Розыкова (ВНПО «Прогресс»), Г.Д.Зайцев (СибЗНИИЭПсельстрой), Ю.И.Ворошилов (ВНИИприрода), В.А.Рогожин (ЦЭЛАЖ), П.А.Михайлов, И.И.Мошкутело, М.Ш.Магомедов (ВИЖ), И.А.Вороницкий (ЦНИИМЭСХ), Р.С.Мелконян (Армсельхозмеханизация), П.Я.Семенов (ВИУА), В.И.Бородин (ВНИИКОМЖ), А.Н.Иванов (Подольская СЭС Московской области).

Под общей редакцией академика ВАСХНИЛ А.С.Всяких и кандидата технических наук Н.Г.Ковалева (Гипронисельхоз).

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проектирование систем удаления, обработки и использования навоза и помета следует проводить в соответствии с «Общесоюзными нормами технологического проектирования систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения, подготовки и использования навоза и помета» (ОНТП 17-81), которые дают научно-методический подход к использованию навоза, навозных стоков и помета для удобрения кормовых и других сельскохозяйственных культур; регламентируют вопросы выбора систем подготовки и использования навоза, навозных стоков и помета, соответствующих машин и оборудования, выбора участков и позволяют решать другие организационные и технологические вопросы.

Однако, учитывая новизну и сложность рассматриваемой проблемы, недостаточность опыта эксплуатации систем удаления, обработки и использования навоза, институт «Гипронисельхоз» совместно с организациями-соисполнителями разработал настоящие Методические рекомендации, которые имеют целью обеспечить правильное применение ОНТП 17-81 и рекомендовать к использованию наиболее рациональные, апробированные в производственных условиях, технические решения и оборудование, что облегчит труд проектировщиков и обслуживающего персонала очистных сооружений животноводческих предприятий. Методические рекомендации развивают ряд положений, определенных нормами ОНТП 17-81, не повторяя их текста.

В разработке Методических рекомендаций приняли участие:

Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР) по разделам 1-6;

Украинский государственный зональный проектный и научно-исследовательский институт проектирования сельского и сельскохозяйственного строительства (УкрНИИгипросельхоз) по разделам 4 и 6;

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВНИИПТИ) по разделам 1-3;

Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии (ВНИИВС) по разделам 2, 5, 7 и 8;

Всесоюзный научно-исследовательский институт гельминтологии имени К.И.Скрябина (ВИГИС) по разделам 1, 2, 4-6, 8;

Ленинградский инженерно-строительный институт (ЛИСИ) по разделам 4 и 6;

совхоз имени 50-летия СССР Калининской области по разделам 2, 4 и 7;

Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ВИМ) по разделу 8;

Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) по разделам 2 и 5;

Центральный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации животноводства Южной зоны СССР (ЦНИПТИМЭЖ) и Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (УНИИМЭСХ) по разделу 2;

Российский государственный проектный и научно-исследовательский институт по сельскому строительству (Росгипрониисельстрой) по разделам 3 и 6;

Запорожский конструкторско-технологический институт сельскохозяйственного машиностроения (КТИСМ) по разделу 4;

Всесоюзное научно-производственное объединение «Радуга» по разделам 3 и 8;

Одесский технологический институт пищевой промышленности (ОТИПП) имени М.В.Ломоносова по разделу 7;

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства (ВНИИМЖ) по разделу 2;

Всесоюзный научно-исследовательский институт животноводства (ВИЖ) по разделу 1;

Горьковский инженерно-строительный институт имени В.П.Чкалова (ГИСИ) по разделам 5 и 6;

Всесоюзное научно-производственное объединение «Прогресс» по разделу 8.

При разработке Методических рекомендаций были использованы материалы:

Сибирского научно-исследовательского и проектно-технологического института животноводства (СибНИПТИЖ);

совхозов имени 50-летия СССР и «Вороново» Московской области;

Всесоюзного научно-исследовательского технологического института птицеводства (ВНИТИП) и других организаций.

Методические рекомендации предназначены для проектных, научных, хозяйственных учреждений, органов водного, санитарного и ветеринарного надзора и других организаций.

При проектировании, строительстве и эксплуатации животноводческих комплексов возникает ряд взаимосвязанных проблем — организационных, экономических, зооветеринарных, агромелиоративных и др.

Наряду с техническими вопросами, такими как микроклимат, водоснабжение, транспорт, удаление и использование жидкого навоза и помета, возникают санитарно-гигиенические проблемы и вопросы защиты окружающей среды. Поэтому при проектировании систем удаления, обработки и использования навоза, навозных стоков и помета необходимо исходить из следующих основных положений:

— наличия земельных угодий для использования всего объема навоза;

— минимального расхода воды на удаление навоза и помета из животноводческих и птицеводческих помещений;

— выбора состава сооружений по обработке навоза и помета, обеспечивающих максимальное сохранение питательных веществ с целью использования их в качестве удобрений;

— возможности обеззараживания навоза и помета в случае возникновения на предприятии эпизоотии;

— исключения возможности загрязнения воздуха, почвы, открытых и подземных водоисточников.

Соблюдение вышеизложенных положений позволит обеспечить эффективное использование навоза и помета с одновременным удовлетворением требованиям охраны окружающей среды возбудителями болезней животных и человека.

1. СВОЙСТВА И СОСТАВ НАВОЗА СВИНЕЙ И КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Источник