Навоз
Навоз представляет собой многофазную среду, включающую в себя «твердые», жидкие и газообразные вещества. «Твердые» включения: непереваренные желудочно-кишечной системой животного компоненты корма, подстилка, остатки не съеденного животными корма. Основную часть навоза составляет влага — моча, вода, вытекающая из поилок и попадающая в навоз после обмыва вымени коров.
Твердый навоз имеет влажность до 81 %, полужидкий — 82. 88 %, жидкий (бесподстилочный) — 88. 93 % на фермах КРС и до 97 % на свиноводческих фермах.
Газообразные вещества образуются во время хранения как твердого, так и жидкого навоза. Образование газов усиливается при повышении температуры, увеличении сроков хранения, количества подстилки и остатков кормов в навозе. Выделяющийся при анаэробном брожении навоза газ содержит 55. 65 % метана, 35. 45 % углекислоты, 3 % азота, 1 % водорода, до 1 % кислорода, до 1 % сероводорода и некоторое количество аммиака. Этот газ опасен для людей и животных.
При производстве 1 кг молока количество навоза составляет до 5 кг, 1 кг свинины — 20 кг, 1 кг говядины — 25 кг. На свиноводческом комплексе по выращиванию и откорму 108 тыс. голов в год при гидросмывном способе удаления навоза из помещений ежегодно накапливается до 1 млн куб.м. навозных стоков, что по степени загрязненности соответствует количеству фекально-бытовых стоков от города с населением около 200 тыс. человек.
Однако в этом объеме навозных стоков содержится до 1,5 тыс. т азота, до 800 т фосфора и до 1,3 т калия, которыми можно удобрить около 5 тыс. га сельскохозяйственных угодий.
Фракционный состав навоза в основном влияет на вязкопластичные свойства и характер движения навозной массы по трубам, каналам и лоткам.
Бесподстилочный навоз почти однороден по фракционному составу. Средневзвешенная длина частиц в экскрементах КРС равна 2,6 мм, а частиц длиной свыше 10 мм содержится не более 1 %. Средний размер частиц свиного навоза составляет 0,63. 1,24 мм.
В подстилочном навозе средний размер частиц зависит от вида подстилки: при применении опилок = 8 мм; при использовании измельченной соломы =100 мм. Максимальная длина достигает 370 мм из остатков кормов.
Плотность навоза зависит от величины и соотношения различных фракций, влажности, вида, количества и качества подстилки, степени разложения навоза и других факторов. Плотность навоза колеблется от 600 до 1250 кг/куб.м.
Коэффициент трения навоза по поверхности зависит от многих факторов: степени разложения и влажности навоза, вида подстилки, вида и качества поверхности трения, продолжительности контакта, температуры и др. Коэффициент трения скольжения находится в пределах 0,56. 1,23.
Для работы механизмов большое значение имеет липкость навоза. Липкость характеризуется усилием, необходимым для отрыва пластины от налипшей на нее массы навоза при определенном начальном давлении на пластину и времени контакта. Липкость меняется от 4,3 до 13 г/куб.см.
При эксплуатации навозоуборочного оборудования важно знать температуру замерзания навоза. Так, моча коров замерзает при температуре -2,85 °С; смесь навоза с мочой — при -2,08 °С; твердые выделения — при —1,1 °С. Плотный соломистый навоз примерзает к металлическим поверхностям рабочих органов машин при —2. —2,2 °С. Навоз влажностью 92 % и выше замерзает при -0,41 °С.
Проблему удаления, переработки, хранения и использования навоза следует рассматривать с точек зрения охраны окружающей среды, вероятности заболевания людей и животных, а также значения навоза как органического удобрения.
Процессы механизации уборки, удаления, переработки, хранения и использования навоза взаимосвязаны, поэтому, решая один из них, необходимо в такой же степени решать и другие.
Мы производим оборудование для животноводства по самым низким ценам. Производство размещено на территории площадью 3000 м2, складские помещения занимают 5200 м2. Собственные площади позволяют нам сократить издержки, а значит предложить Вам очень выгодные условия приобретения. У нас Вы можете приобрести:
- Инсинераторы и крематоры
- Линии по производству комбикорма
- Стойловое оборудование
- Оборудование для свиноводства
- Оборудование для переработки и хранения молока
За это время мы успели зарекомендовать себя как надёжного поставщика оборудования, а также приобрели бесценный опыт в сфере оборудования для производства комбикорма и утилизации отходов. Специалисты нашей компании с удовольствием помогут в выборе модели, которая будет соответствовать потребностям заказчика.
Наша компания оказывает своим клиентам помощь с доставкой и монтажом оборудования. При необходимости, наши специалисты проводят пусконаладку и обучение персонала.
Нужна скидка?
Оставьте заявку на нашем сайте и наши специалисты свяжутся с Вами. Мы подготовим для Вас индивидуальное предложение по сниженной цене!
Источник
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
Плотный навоз характеризуется влажностью до
Характеристика навоза
Состав и свойства навоза влияют на процесс его удаления, обработки, хранения, использование и на гигиеническое состояние животноводческих объектов и окружающей среды. Важнейшие его свойства — влажность, липкость, текучесть. На эти свойства навоза оказывает влияние вид животных, от которых его получили, возраст, рацион, вид и количество применяемой подстилки, а также степень разжижения экскрементов водой.
Подстилочный навоз в своем составе содержит 25 % сухого вещества и 75 % воды. В зависимости от применяемой подстилки различают несколько видов навоза — торфяной, соломистый и бесподстилочный.
Навоз по составу — сложная полидисперсная масса, в состав которой входят твердые, жидкие и газообразные вещества. Поскольку основным компонентом его является вода, главная особенность навоза — его влажность, от которой зависят другие показатели, характеризующие физико-механические и биологические его свойства.
Влажность навоза определяется первоначальной влажностью экскрементов, условиями их удаления (совместное или раздельное удаление кала и мочи), видом и количеством применяемой подстилки.
Первоначальная влажность экскрементов крупного рогатого скота и свиней следующая (в %): у крупного рогатого скота влажность кала — 83 — 84, мочи — 95, смеси мочи с калом — 86 — 87, у свиней — соответственно 76 — 78, 94 — 95 и 87-88.
При раздельной уборке мочи и кала влажность свиного навоза оказывается ниже по сравнению с навозом крупного рогатого скота, однако в случае совместной уборки влажность свиного навоза бывает несколько выше.
Бесподстилочный свиной навоз, полученный при совместном удалении мочи и кала, обладает большей текучестью, чем навоз крупного рогатого скота, поэтому его проще удалять из помещений самотечным способом непрерывного действия. Однако это свойство обусловлено не только влажностью навоза, но и гранулометрическим его составом. В навозе свиней меньше крупных частиц, чем в навозе крупного рогатого скота. Если скот кормить комбикормом, то его навоз по своим реологическим свойствам приближается к навозу свиней. Попадание в навоз частичек соломы, торфа или остатков грубого корма понижает его текучесть, что следует учитывать при проектировании и строительстве самотечной системы навозоудаления.
При добавлении к бесподстилочному навозу жидкости его текучесть возрастает. На сплошном полу такой навоз легко растекается по помещению и загрязняет кожный покров животных.
Снижение влажности навоза до 70 % понижает его липкость и, как следствие этого, загрязняющую способность. Поэтому даже при бесподстилочном способе содержания животных с целью снижения липкости в бесподстилочный навоз вводят влагопоглотитель (до 2 % от объема получаемого навоза), что способствует прежде всего улучшению гигиенического состояния животноводческих помещений.
Рис. 1. Двухъярусный канал: 1 — металлический палец для очистки щели; 2 — вытяжной воздуховод; з — решетчатый настил; 4 — транспортер навозоудаления; б — межъярусная перегородка
Снизить липкость навоза и этим улучшить санитарное состояние помещений и качество навоза проще и эффективнее при раздельной уборке твердых и жидких экскрементов и небольшом добавлении подстилочного материала.
В помещениях можно получать навоз любой влажности. Так, для получения навоза влажностью 70 % и менее устраивают двухъярусные каналы (рис. 1). При бесподстилочном содержании животные, перемещаясь по решетчатому полу, продавливают навоз в канал на дополнительную горизонтальную перегородку, с которой жидкость легко стекает на дно канала, а навоз задерживается и подсушивается с помощью вытяжной вентиляции, размещенной ниже этой перегородки. Такое удаление навоза изменяет его состав и свойства. Почти весь фосфор, выделяемый из организма животных, содержится в кале, а в жидких выделениях его мало; калий содержится в основном в моче. Поэтому совместное удаление мочи и кала позволяет выравнять содержание в навозе питательных веществ, необходимых растениям.
Поскольку доля жидкой части в общей массе навоза довольно велика (табл. 2), добиться улучшения многих характеристик навоза только путем внесения подстилочного материала не представляется возможным.
Таблица 2. Количество и соотношение твердых и жидких выделений, получаемых
Так, на молочных комплексах с поголовьем 2000 коров в систему удаления навоза ежесуточно поступает 30 м 3 мочи животных и такое же количество технологических вод. На свиноводческих комплексах в 108 тыс. голов количество сбрасываемой в навозные каналы мочи и технологических вод составляет по 290 м 3 в сутки. Переводить такое количество жидкости в твердое состояние добавлением подстилочного материала нецелесообразно.
Источник