Транспортирование навоза из животноводческих помещений в навозохранилища
Механизация уборки навоза в помещениях
Уборка навоза из животноводческих помещений может быть осуществлена механическим, гидравлическим и пневматическим способами.
Мобильные средства (бульдозерная лопата) применяются при удалении твердого навоза из помещений, выгульных дворов и площадок. Один агрегат удаляет из коровника 1 т навоза за 10—25 мин, при этом затраты ручного труда составляют 0,5—1,2 мин в расчете на 1 корову в сутки. К шуму трактора коровы 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.
Скребковые транспортеры ТСН-2,0Б и ТСН-160 предназначены для уборки и погрузки навоза в транспорт из животноводческих помещений с привязным содержанием.
Штанговые скребковые транспортеры возвратно-поступательного движения используют для удаления навоза из коровников, свинарников, птичников. Они менее металлоемки и более надежны по сравнению с транспортерами кругового движения.
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, УС-15 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, навозной жижи, мочи), 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 помещений можно удалять самотечным и напорным транспортированием одновременно.
Применение щелевых полов в целях удаления навоза из помещения наибольшее распространение получило в последние годы. Щелевые полы применяют в коровниках, в помещениях для откорма крупного рогатого скота, свинарниках, овчарнях, навозных проходах и проходах перегона скота, преддоильных залах, в помещениях зооветеринарной обработки и др.
Преимущества решетчатых полов очевидны: животные 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. Однако экономия подстилки, резкое сокращение трудовых затрат при выполнении повседневных операций перекрывают затраты на сооружение щелевых полов.
Транспортирование навоза из животноводческих помещений в навозохранилища
Для доставки навоза из животноводческих помещений в навозохранилища применяют тракторные тележки, скреперные и пневматические установки, насосные станции, ковтовые транспортеры и самосплавные системы.
Скреперную установку УСЕ-8 можно использовать для транспортировки навоза, поступающего с навозоуборочных транспортеров, если навозохранилище расположено на расстоянии не более 50 м от скотопомещения.Установку УНТ-10 выгодно применять на крупных фермах
и комплексах для транспортировки навоза по трубам от животноводческих помещений в навозохранилище или к местам приготовления компостов.
Самотечная (самосплавная) система подачи навоза непосредственно в хранилища, расположенные на расстоянии более 100 м от комплекса (фермы), целесообразна лишь при благоприятном рельефе местности, обеспечивающем необходимый уклон навозопровода.
Жидкий навоз из навозосборников для дальнейшей транспортировки к месту хранения может подаваться при помощи насосов, оборудованных измельчителями.
Шнековый насос НШ-50 предназначен для перекачивания жидкого и полужидкого навоза из навозосборника в транспортные средства или транспортировки навоза по трубам диаметром не менее 150 мм. Влажность массы должна быть в пределах 75—98%.
Насос НЖА-200 предназначен для перекачивания жидкого и полужидкого навоза из навозосборников в транспортные средства или навозохранилище, а также транспортировки его по трубопроводам к местам компостирования.
Насосные станции для перекачки жидкого навоза сооружают на комплексах в целях обеспечения надежной работы технологической линии удаления навоза. На станциях устанавливают не менее двух насосов АЖН.
В технологическом процессе удаления и использования навоза особое место занимает его обеззараживание и хранение. При этом в первую очередь необходимо учитывать ветеринарные и медико-санитарные правила, так как патогенные микроорганизмы, яйца и личинки гельминтов сохраняют свою жизнедеятельность в необработанном навозе в течение года и более.
Для предотвращения загрязнения окружающей среды возбудителями инфекционных и инвазионных болезней система обработки навоза на животноводческих фермах и комплексах должна обеспечивать карантирование (выдерживание навоза в течение определенного времени с целью выявления инфекции), а в случае необходимости дезинфекцию, дегельминтизацию навоза биотермическим, химическим, физическим и термическим методами.
Источник
Машины и оборудование для уборки, транспортировки, утилизации навоза и помета.
Механизация удаления и утилизации навоза имеет огромное значение, ибо на долю этого процесса приходится 30. 35% от общих транспортных работ на фермах. Механизация удаления навоза позволяет улучшить санитарное состояние на ферме, облегчить труд операторов, повысить производительность их труда и в конечном итоге получить (после переработки) ценное органическое удобрение.
В настоящее время уровень механизации удаления навоза на фермах крупного рогатого скота (в странах СНГ) составляет около 85%. Имеется большое количество малых ферм, на которых отсутствует комплексная механизация. На 40 тыс. молочных ферм с поголовьем до 200 голов содержится 26% коров. На 50 тыс. ферм по откорму (с поголовьем до 1000 гол.) содержится 60% крупного рогатого скота и 40% свиней.
Уровень комплексной механизации на молочных фермах (до 100 коров) достигает лишь 17,5%, а с поголовьем 100. 200 коров — 36,7%. Затраты труда на производство 1 ц продукции в 1,4 раза больше, чем на крупных фермах.
Ежегодно в странах СНГ от животноводческих хозяйств накапливается более 1 млрд. м 3 навоза. Известно, что 40% биологической энергии растительной массы уходит в навоз. Так, в навозе крупного рогатого скота (КРС) содержится до 20% непереваримого съедобного корма (особенно на тех фермах, где отсутствуют кормоцеха, а в имеющихся используются устаревшие технологии обработки кормов).
Следовательно, навоз является ценным органическим удобрением после соответствующей его подготовки. С другой стороны, он может быть переработан в другие ценные вещества (биогаз, кормовые добавки).
Установлена прямая зависимость между производством продукции на ферме и выходом навоза. Например, при производстве 1 кг молока выход навоза составляет 5 кг, 1 кг мяса свинины — 20 кг навоза и 1 кг говядины — 25 кг навоза.
Одна свиноводческая ферма по откорму 108 тыс. свиней в год дает столько навоза за сутки, сколько дает фекально-бытовых стоков город с населением в 200 тыс. человек. Отсюда ясно, что утилизация навоза — это сложная проблема, затрагивающая вопросы экологии.
Поэтому на крупных промышленных животноводческих фермах капиталовложения на систему удаления и утилизации навоза составляют 30% от общих капитальных вложений на строительство комплекса.
Навоз — это крупнодисперсная система, состоящая из твердых, жидких и газообразных компонентов. Свойства навоза зависят от вида животных, возраста, рациона кормления, вида и количества подстилки, способа содержания животных, технологии его удаления, переработки и хранения.
Весь навоз, получаемый на фермах можно разделить на следующие состояния: густой, полужидкий, жидкий.
Содержание питательных веществ в навозе КРС и свиней зависит тоже от возраста, типа кормления и других факторов.
Жидкий навоз содержит в два раза больше азота и фосфора и на 70% больше калия, чем в твердом навозе. В нем находится больше легкорастворимых питательных веществ, чем в подстилочном навозе. По удобрительной ценности жидкий навоз занимает промежуточное положение между минеральными удобрениями и твердым навозом. Доказано, что одна тонна жидкого навоза, внесенного на один гектар, повышает урожайность зерновых культур на 1 центнер.
Основные физико-механические свойства навоза — это влажность, плотность, липкость, коэффициент трения покоя и движения, коэффициент внутреннего трения в покое (угол естественного откоса) и др.
Динамический коэффициент трения навоза по деревянной, металлической и бетонной поверхностям колеблется в пределах от 1,4 (для только введенных в эксплуатацию каналов) до 0,6 (для приработанных) Статический коэффициент трения (в покое) больше динамического коэффициента трения (за счёт липкости) для навоза с торфяной подстилкой на 5. 15%, для соломистого — на 15. 30%, а для экскрементов — на 30. 40%. Коэффициент трения в основном зависит от влажности навоза. Надо иметь в виду и то обстоятельство, что динамический коэффициент трения зависит от удельного давления навоза на поверхность трения. Чем больше удельное давление навоза на поверхность трения (высота слоя навоза в канале), тем меньше коэффициент трения движения, так как жидкая фракция навоза выдавливается вниз и играет роль смазки.
Навоз и его составляющие имеют следующие температуры замерзания: моча — (-2,85°С), твердые включения — (-1,1°С), навоз — (-2,08°С). При минусовой температуре в 6°С усилие отрыва при при-мерзании цепи и скребков транспортеров типа ТСН больше в 30. 32 раза.
Известно, что при замерзании воды ее объем увеличивается на 15%, а жидкого навоза — на 2% и мочи — на 9,4%.
2.Для удаления навоза из животноводческих помещений применяют механические средства и гидравлические системы. Механические средства подразделяются на стационарные и мобильные. На небольших фермах КРС при привязном содержании животных и на свиноводческих фермах при содержании свиней в индивидуальных станках применяют стационарные средства кругового движения. Это цепочно-скребковые транспортеры ТСН-2Б, ТСН-ЗБ (с длиной цепи 170 м) и ТСН-160А (с длиной цепи 160 м), а также транспортеры возвратно-поступательного движения, штанговые — ТШ-30А. Они устанавливаются в открытых навозных каналах размером 320х120 мм.
При боксовом и комбибоксовом содержании КРС применяют скреперные установки возвратно-поступательного движения УС-15; УС-Ф-70, УС-250 с рабочей шириной захвата от 1,8 до 3,0 м. Глубина открытого .канала — 0,15 м. Для удаления навоза из поперечных каналов выпускается скреперная установка УСП-10). Данное оборудование можно использовать для удаления навоза из овчарни при содержании овец на решетчатом полу.
При мелкогрупповом содержании откормочных свиней на щелевых полах навоз удаляют из подпольных каналов в общий навозосборник скребковыми транспортерами ТС-1 (продольным и поперечным), а также скреперными установками УС-12 и УСП-12.
Можно также использовать канатно-скреперные установки НКСУ-4 и кареточно-скреперные транспортеры.
Для транспортировки навоза от животноводческого помещения на 50 м служит скреперная установка УСН-8, а для транспортировки навоза по трубопроводу диаметром 300 мм в навозохранилище на расстояние 150 м служит поршневая установка УТН-10.
К мобильным средствам для удаления навоза из животноводческих помещений, выгульных дворов и откормочных площадок относится бульдозерная навескаБН-1 к колесному трактору типа «Беларусь».
Для выгрузки навоза из зданий, оборудованных подпольными навозохранилищами, предназначена установка УВН-800-1. В комплект ее входят скрепер и насос для жидкого навоза НЖН-200 А.
Технология удаления навоза из помещений зависит от вида животных, способа их содержания, кратности уборки навоза и от имеющегося в наличии оборудования.
Для крупного рогатого скота применяют три способа содержания: привязный, беспривязный и боксовый или комбибоксовый.
При привязном содержании животных по зоотехническим требованиям навоз нужно убирать 3. 4 раза в сутки. При беспривязном содержании КРС навоз убирают 2. 3 раза в год в зависимости от климатических условий. При боксовом или комбибоксовом содержании КРС навоз убирают непрерывно в течение суток, если применяются механические средства или периодически (через 10. 14 суток) при использовании гидравлической системы периодического действия. При накоплении навоза в подпольном хранилище его убирают один раз в конце осенне-зимнего сезона.
Поэтому технологические схемы удаления навоза из помещений могут быть представлены следующими вариантами.
Привязное содержание (с подстилкой):
— транспортировка по продольному каналу (ТСН-2Б, ТСН-ЗБ, ТСН-160, ТШ-З0А), погрузка в транспортные средства (наклонный транспортер), транспортировка в навозохранилище (прицеп двухосный самосвальный 2ПТС-4-887Б);
— транспортировка по продольному каналу (то же) и загрузка скрепера, удаление навоза из поперечного канала (скреперная установка УСН-8) на открытую площадку, погрузка навоза в транспортные средства (ПБ-35, ПЭ-0,8 и т. п.), транспортировка в навозохранилище (то же);
— транспортировка по продольному каналу (то же) в поперечный канал, удаление из поперечного канала в навозоприемник (ТСН),
выгрузка из навозоприемника в транспортное средство (30), транспортировка в навозохранилище (то же);
— транспортировка из продольных каналов к сборному поперечному транспортеру (то же), загрузка приемного бункера поршневой установки (то же), транспортировка по трубопроводу в навозохранилище (УТН-10);
— транспортировка из помещений или с выгульных площадок («Беларусь» плюс БН-1), погрузка в транспортные средства (ПБ-35, ПЭ-0,8 и т. п.), транспортировка в навозохранилище (то же).
Боксовое или комбибоксовое содержание (бесподстилочное)
— транспортировка из продольного канала в поперечный (гидравлическая система), транспортировка из поперечного канала в навозоприемник (то же), выгрузка из навозоприемника в транспортные средства (НШ-50, НЖН-200А, НЦИ-f-100), транспортировка в навозохранилище (МЖТ-10(16));
— транспортировка из продольного канала в поперечный (УС-f-170, УС-250, УС-15), удаление из поперечного канала в навозоприемник (УС-10), выгрузка из навозоприемника в транспортные средства (то же);
— откачка жидкой фракции навоза из подпольного навозохранилища (НЖН-200А), транспортировка в навозохранилище (прицеп-емкость МЖТ-10 или 16), выгрузка твердой фракции из подпольного навозохранилища (скреперная установка УВН-800-1) и погрузка в транспортные средства, транспортировка в навозохранилище (2ПТС-4-887Б).
Выше было сказано, что навоз является ценным органическим удобрением после соответствующей его подготовки. Традиционный способ получения органического удобрения — через навозохранилища.
В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии утилизации навоза в органические удобрения:
1) накопление в навозохранилище твердого подстилочного навоза;
2) накопление жидкого бесподстилочного навоза, добавление в него торфа, резаной соломы, опилок, фосфоритной муки с целью получения твердого компоста;
3) накопление жидкого бесподстилочного навоза, его переработка и внесение в почву в жидком виде.
Данные технологии предусматривают накопление навоза в навозохранилищах в течение всего зимнего периода и естественную его переработку до стадии органического удобрения.
Свежий навоз вносить в почву нельзя, так как в нем сохраняют свою всхожесть семена сорных и ядовитых растений, а также гельминты. Они должны перегореть в результате биотермического горения. В результате этого горения навоз претерпевает несколько стадий разложения.
При концентрации большого количества скота на малой территории резко возростает ежесуточный выход навоза и встет вопрос об его утилизации.
В связи с этим институтом гельминтологии и санитарии им. Скрябина была предложена следующая технология:
4) разделение жидкого бесподстилочного навоза на фракции (твердую и жидкую).
Твердая фракция (влажностью 67. 75%) складируется в бурты. В течение 1,5 мес. за счет биотермического горения температура в навозе достигает 55. 60 °С и в последующий месяц все гельминты и семена сорных трав перегорают. Получается полуперепревшая стадия разложения навоза, т. е. готовое органическое удобрение.
Жидкая фракция тоже подвергается обработке с целью ее обеззараживания, дезодорации и осветления.
Для разделения навоза на фракции промышленностью выпускается следующее оборудование: инерционные наклонные виброгрохоты ГИЛ-52 (42, 32), которые жидкий навоз исходной влажностью 94. 98% доводят в твердую фракцию навоза до 82. 84% при производительности 100. 120 мУч (ГИЛ-52).
Виброгрохот барабанный ГБН-100А, который исходный навоз влажностью от 93% и выше доводит твердый навоз до влажности 85. 90%, при производительности 50. 100 мУч (при влажности 93. 99,5%).
Установка для выделения грубодисперсных частиц из навоза — дуговое сито СД-Ф-50. Навоз исходной влажности 96. 99% доводится до влажности твердой фракции — не более 88%, а жидкой — не менее 98% при производительности 50 м 3 /ч.
Винтовой пресс для навоза ПЖН-68 предназначен для дальнейшего обезвоживания твердой фракции навоза после вышеназванного оборудования и доведения егo до влажности 65. 70% при производительности 100 м 3 / ч.
Для гомогенизации жидкого навоза в навозохранилищах емкостью до 500 м 3 предназначена установка УГН-Ф-500.
Для дегельминтизации жидкой фракции навоза служит установка УФ.
Кроме механических средств переработки выпускается оборудование для биологической переработки твердой фракции навоза личинками синантронных мух.
Для утилизации навоза в органические удобрения существует термическая его обработка при температуре 130. 140°С для получения сухого вещества влажностью 13% и последующего его гранулирования.
Перспективным направлением утилизации навоза является переработка его в биогаз. В мире разработан целый ряд агрегатов, отличающихся по габаритам и режимам. На Украине в институте ВНИИМОЖ разработана и эксплуатируется установка «КОБОС» (комплект оборудования биологической обработки стоков) на ферме в 400 коров.
Ежесуточно установка дает 400. 500 м 3 биогаза, из которых около 60% расходуется на обогрев самого навоза для метанового сбраживания.
3.Гидравлические системы удаления навоза из помещений подразделяются на четыре вида: лотково-смывную (прямой гидросмыв), рециркуляционную, отстойно-лотковую (шиберную) или периодического действия и непрерывного действия (самотечную).
Последние две системы предназначены для транспортировки навоза из продольных каналов животноводческих помещений (из коровников и зданий по откорму КРС при боксовом содержании, а также свинарников-откормочников) при содержании животных без подстилки на щелевых полах. Как показала практика, наиболее работоспособной является гидравлическая система периодического действия-шиберная. Принцип ее работы основан на том, что в канале (выполненном согласно норм технологического проектирования), перекрытом шибером с высотой порожка 0,2 м и предварительно заполненном водой, в течение 10.-.14 суток накапливается навоз влажностью не менее 87%. За этот период он разлагается на три фракции и после открытия шиберной заслонки сам перетекает в поперечный канал. Затем шибер закрывается и цикл повторяется.
Для выгрузки навоза из навозоприемников (минимальная емкость которого должна быть 25 м 3 ) служат следующие средства: навозопог-рузчик ковшовый — НПК-30; насос шнековый — НШ-50; НЖН-200А и насос центробежный НЦИ-Ф-100.
Для выгрузки полужидкого навоза из открытых навозохранилищ в транспортные средства служит установка УВН-800, в комплект которой входит скрепер емкостью 3 м 3 и насос НЖН-200 А для жидкого навоза.
Для выгрузки твердого навоза из открытых навозохранилищ применяются различные типы погрузчиков: ПБ-35; ПЭ-0,8; ПС-3; экскаватор Э-153.
4.Расчет навозоуборочных транспортеров сводится к определению: силы тяги на ведущей звездочке, потребной мощности электрического двигателя для привода транспортера, производительности.
Рассмотрим на примере расчета скребкового транспортера кругового движения типа ТСН.
Тяговым органом транспортеров является пластинчато-пальцевая разборная (ТСН-3, ОБ), неразборная (ТСН-2Б), или овально-звенная (якорная) цепь (ТСН-160). Рабочие органы транспортеров (скребки) представляют собой консоль. Перед консольным скребком горизонтального транспортера при транспортировке навоза образуется тело волочения, размеры и форма которого зависят от количества и свойств навоза, а также от конфигурации и размеров навозного лотка и рабочего органа.
Для определения силы тяги всего транспортера рассчитаем сначала сопротивление движению навоза (тела волочения), перемещаемого одним скребком согласно схеме (рисунок 15.1.).
Сопротивление движению навоза, перемещаемого одним скребком, определяется по формуле:
Н (15.1)
где Рд — сила трения навоза о дно лотка, Н;
Pб — сила трения навоза о боковую стенку лотка, Н;
Р’з, Р’ , з — силы, учитывающие заклинивание навоза между скребком, цепью и лотком, Н.
1-лоток; 2-цепь тяговая; 3-скребок; 4-тело волочения.
Рисунок 15.1- Схема к oпределению сопротивления движению навоза,
перемещаемого одним скребком:
Сопротивление от трения навоза по дну лотка равно
Н (15.2)
где m — массанавоза между двумя скребками (тело волочения), кг;
¦ — динамический коэффициент трения навоза о поверхность дна лотка.
Сопротивление от трения навоза о боковую стенку лотка
h (15.3)
где Nб — боковая нормальная сила давления навоза на стенку; н;
¦1 — динамический коэффициент трения навоза о боковую поверхность
В результате экспериментов с тензометрической тележкой была получена следующая зависимость:
или 
(15.4)
где n — условный коэффициент бокового давления ( n = 0,5. 0,6);
ka — коэффициент, учитывающий угол отклонения скребка (ka= 1,02. 1,06).
ОбозначимРз =Р , з +Р ,, з, тогда формулу (15.1) можно представить в следующем виде:
н (15.5)
где Р3 — усилие от заклинивания навоза, приходящееся на один скребок (по
экспериментальным данным Р3 =(15. 20Н);
К¦ — коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению при
образовании тела волочения (преодоление прилипаемости (К¦ =
Общее тяговое сопротивление всего транспортера определится по формуле:
или
н (15.6)
где L1, — длина рабочей части транспортера м;
i — шаг скребков, м;
q0 — сопротивление холостого хода 1 погонного метра транспортера
L — периметр цепи транспортера, м.
Производительность цепи транспортера рассчитывают по следующей зависимости:
,т/ч (15.7)
где Gсут — масса навоза, убираемого транспортером за сутки (выход навоза от
обслуживаемого поголовья), кг;
Тц — время одного цикла работы транспортера (Тц =L/u), мин;
Kуб — кратность работы транспортера в течение суток (при привязном содержанииКРС Куб =3. 5 раз).
Потребную мощность электродвигателя для привода транспортера рассчитывают по одной из формул:
или 
Вт (15.8)
где u — скорость транспортера, м/с;
h — КПД передаточного механизма транспортера;
Мкр — крутящий момент на ведущей (тяговой) звездочке транспортера
(Мкр =PR H·M, где R — радиус звездочки);
w — угловая скорость ведущей звездочки (u= w R, м/с), с -1 .
1. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. – Л.: Агропромиздат, 1985.
2. Галкин А.Ф. Основы проектирования животноводческих ферм. –М. Колос, 1975.
3. Барышников В.Ф., Абдыров А.М., Рустембаев Б.Е. и др. Механизация технологических процессов в животноводстве. – Астана: КазАУ, 2002.
4. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. – М.:Колос, 1983.
5. Белянчиков Н.Н., Беляхов И.П., Кожевников Г.Н. и др. Механизация технологических процессов. – М.: Агропромиздат, 1989.
6. Рыбаков М.И., Полозов П.Л. Комплексная механизация овцеводства. –Алма-Ата: Кайнар, 1986.
7. Нуртаев Ш.Н. Механизация уборки и утилизации овечьего навоза. – Алма-Ата: КазСХИ, 1986.
8. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. -М.: Агропромиздат, 1985.
9. Карташов Л.П., Козлов В.Т., Аверкиев А.А. Механизация и электрификация животноводства. – М.: Колос, 1979.
10. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – М.: Колос, 1991.
11. Доценко В.М., Коровин В.В., Абдыров А.М. Механизация технологических процессов на животноводческих и птицеводческих фермах. – Астана: КазАУ, 2002.
Дата добавления: 2018-11-26 ; просмотров: 2329 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник