Типы гидравлических систем удаления навоза
Лекция 6. Механизация удаления
И утилизации навоза
Физико-механические свойства навоза
Технологические схемы навозоудаления
Технологические операции при удалении твердого навоза
Технологические операции при удалении жидкого навоза
Классификация навозоуборочных средств
Механические средства для уборки навоза
Гидравлические системы удаления навоза
1.
Навоз – ценное органическое удобрение, содержащее все питательные вещества, необходимые для роста растений.
Например, навоз КРС содержит органические вещества – 20,3%.
азота – 0,45%
фосфора – 0,23%
калия – 0,5%
извести – 0,4%.
Среднесуточное выделение экскрементов животными и требуемые нормы подстилки в расчете на 1 животное в сутки представлена в таблице.
| Вид животного | Экскременты в сутки | Подстилка в сутки | ||
| Твердые, кг | Жидкие, кг | Торф, кг | Солома, кг | |
| 1. КРС | 3-20 | 13-15 | 8-10 | 4-5 |
| 2. Лошади | 15-20 | 4-6 | 5-6 | 2-4 |
| 3. Овцы | 1,5-2,5 | 0,6-1,0 | 0,8-1,0 | 0,5-1,0 |
| 4. Свиньи на откорме | 1,2-2,5 | 2,5-4,5 | 3-4 | 2-3 |
| 5. Свиноматки с поросятами | 3,7-3,8 | 3,4-3,6 | 6-8 | 5-6 |
Для подбора навозоуборочных средств необходимо знать такие показатели навоза, как объемная масса, влажность, текучесть, липкость, сопротивление сдвигу, коэффициент трения – скольжения, вязкость.
Основными из них является влажность. Влажность навоза зависит от первоначальной влажности экскрементов, вида и количества подстилки, ее первоначальной влажности и принятой системы уборки навоза.
В зависимости от влажности различают навоз:
· Твердый – влажность до 81%
· Полужидкий или тестообразный – 82-88%
· Жидкий бесподстилочный – 88-93%.
2.
Технология сбора, удаления, хранения и внесения в почву твердого подстилочного навоза.
В этой технологической схеме можно выделить следующие операции:
- сбор навоза → удаление → хранение → внесение в почву;
- сбор → удаление → перевозка → хранение → внесение в почву
Эти схемы применяются при привязном содержании КРС, уборка навоза проводится 3 раза в сутки за пределы коровника в навозохранилище.
2. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза:
Удаление жидкого бесподстилочного навоза → приготовление компоста (с добавлением резаной соломы, опилок, минеральных удобрений, торфа) → хранение компоста → внесение в почву твердого навоза.
Применяется на крупных фермах с боксовым содержанием КРС и достаточным обеспечением компостируемых средств.
3. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с внесением его в почву в жидком виде:
Применяется на небольших комплексах и фермах с учетом, что весь выход жидкого навоза может быть использован в качестве удобрения внутри хозяйства без накопления его излишков.
Технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с последующим хранением и внесением каждой фракции отдельно.
После разделения твердая фракция используется как обычный твердый навоз, а жидкая подвергается обработке с целью ее обеззараживания и осветления. Для чего в течение 3-6 месяцев выдерживается в полевых секционных хранилищах, а затем используется для орошения или полива.
Эта технология используется на крупных животноводческих комплексах, оборудованных системами специальных очистных сооружений.
3.
| Доставка и разделение подстилки | Уборка помещений | Транспортировка |
| 1. погрузка подстилки на складе | 1. очистка стойл или боксов | 1. в навозохранилище хранение, погрузка в транспортное средство, транспортировка в поле, внесение в почву |
| 2. транспортировка подстилки в животноводческие помещения | 2. транспортировка в промежуточные емкости-накопители | 2. на площадку компостирования доставка торфа и минеральных удобрений, приготовление компоста, погрузка в транспортное средство, внесение в почву |
| 3. разбрасывание в стойла | 3. погрузка в транспортное средство | 3. транспортировка в поле хранение в буртах, погрузка в транспортное средство, внесение в почву. |
4.
| Уборка помещений | Удаление из помещений | Транспортировка по системе навозопроводов |
| 1. смыв экскрементов водой с пола в навозные каналы | 1. наблюдение за самотечной системой | 1. на очистные сооружения |
| 2. накопление навоза в каналах | 2. периодический выпуск навоза из каналов через шлюзовые затворы в поперечный коллектор | 2. на поля орошения |
| 3. транспортировка из поперечного коллектора в навозосборник | 3. на фабрику торфонавозных компостов | |
| 4. очистка коллектора от навоза | 4. на станцию биологической или биохимической переработки |
При содержании КРС на привязи навоз из стойл убирают 2-3 раза в сутки за пределы коровников в навозохранилище или на площадки компостирования.
При привязном содержании на глубокой подстилке уборка проводится 2-3 раза в год.
На выгульных площадках – ежедневно или через 2-3 дня в зависимости от времени года.
При беспривязном боксовом содержании навоз удаляют 1 раз в 2-3 дня, при содержании на щелевых полах навоз накапливается в каналах и оттуда удаляется с помощью гидротранспортной системы с периодичностью от 2 до 14 дней.
5.
Содержание животных
Средства механизации
Средства для уборки помещений
1.скребковые транспортеры кругового 1. решетки + каналы
действия (ТСН-160, ТСН-3Б, ТСН-2Б) (поперечные, продольные),
сливные бачки. Данные
составные части входят в
систему навозоудаления в
возвратно – поступательного движения зависимости от ее вида:
(ТШ-30, УН-3) 1. рециркуляционная
2. шлюзовая
2. Скреперы 3. смывная
возвратно-поступательного движения 4. самотечная
(УС-250, УС-15, УС-10, УСН-8).
3. бульдозеры
БН-1
Промежуточные емкости-накопители
и погрузочные средства
1. подъемник для навоза 1. навозосборник (транспортеры
ковшовые, шнековые, насосные
2. площадки компостирования, установки для удаления навоза)
где используются экскаваторы,
бульдозеры 2. поля орошения (экскаваторы,
бульдозеры, транспорт с цистернами)
3. навозосборник (транспортеры
шнековые, ковшовые, планчатые).
4. навозохранилище
(экскаваторы, бульдозеры)
6.
В настоящее время наиболее распространенными являются скребковые транспортеры типа ТСН. В большинстве случаев они состоят из двух транспортеров (горизонтального, наклонного). Отличаются между собой, в основном, устройством цепей.
ТСН-160 состоит из замкнутой круглозвенной калиброванной неразборной термоупрочненной цепи с шагом скребков 1120 мм.
ТСН-3Б - шарнирноразборная цепь с шагом скребков 1120 мм.
ТСН-2Б – литая цепь с шагом скребков 920 мм.
Скорость транспортера 0,16-0,2 м/с.
Скреперные установки
Применяются типа УС или ТС.
Состоят из приводной станции, рабочего контура, включающего в себя замкнутую систему штанг и цепей с поворотными устройствами в виде литых роликов.
Рабочим органом являются:
в УС – скребки с шириной захвата 1,8-3,0 м
в ТС – передвижные каретки шириной захвата до 1 м и высотой до 0,8 м.
Скреперные установки применяются, в основном,
УС – при беспривязном содержании
ТС – на птицефабриках и свиноводческих фермах.
Скорость передвижения транспортера УС – 0,063 м/с.
7.
Гидравлический способ транспортировки основан на перемещении навоза потоком воды.
Достоинством этого способа является то, что он отвечает зоотехническим требованиям к системам навозоудаления.
Недостатки:
- создание повышенной влажности в помещении
- большие затраты воды
- возможен вариант замерзания системы
Состав гидравлических систем:
1. навозоприемные (продольные) каналы, расположенные поперек стойл, закрытые сверху решетками
2. магистральный или поперечный канал (коллектор) располагается в помещении вдоль стойл
3. навозосборник с насосной станцией перекачки
4. напорная навозопроводящая сеть
В зависимости от вида системы указанные составные части могут иметь отличия в форме каналов, глубине каналов, в устройстве систем для подачи воды, в периодичности подачи воды.
Навозоприемные каналы прокладывают вдоль помещений с длиной по числу стойл или станков. Каналы выполняют из железобетонных блоков или из монолитного бетона, располагая дно канала горизонтально или с небольшим уклоном в сторону поперечного коллектора. Поперечное сечение продольного канала может быть прямоугольным со скошенными или закругленными углами или V-образной формы. Каналы закрываются надканальными решетками, которые должны обеспечивать надежную опору для ног животного, исключать возможность повреждения конечностей животных, не быть скользкими и быть устойчивыми к воздействию агрессивной среды. Их изготавливают из железобетона, чугуна, асбестобетона.
Планки и щели решеток располагают параллельно кормушке. Ширина щелей решеток для КРС: 35-45 мм
для телят: 20-30 мм
для свиней 15-25 мм.
Магистральный канал или коллектор служит для самотечного транспортирования навоза, удаляемого из помещения в навозосборник. Выполняется из железобетонных труб, асбестоцементных диаметром не менее 0,5 м, укладывается с уклоном 0,01-0,02 под землей в специально приготовленную траншею. Причем глубина его залегания должна быть не ниже уровня залегания продольных навозоприемных каналов не менее, чем на 0,3 м.
Навозосборник предназначен для приема жидкого навоза, поступающего из магистрального канала глубиной больше, чем глубина промерзания грунта. Для нашей зоны глубина должна быть не менее 1,8 м. Навозосборник совмещается обычно с насосной станцией и для него выделяется отдельное помещение.
Типы гидравлических систем удаления навоза
1. самотечная (самосплавная)
является системой непрерывного действия. Основана на принципе свободного течения навозной массы под действием силы тяжести при поступлении ее через щели надканальных решеток и вытекании через открытый конец продольного канала в коллектор. Толщина слоя навоза по длине канала уменьшается в сторону его движения; создаваемый подпор навозной массы является движущей силой, которая перемещает навоз по каналу, так как навоз при движении перемещается незначительно, из него испаряется мало влаги и вредных газов, то через 6-10 суток происходит брожение и начинается выделение аммиака и метана, поэтому чтобы к концу 10 суток навоз был удален из помещения.
При непрерывной самотечной системе продольные каналы оборудуются небольшими порожками высотой 10-15 см для поддержания постоянного уровня скапливающейся на дне канала жидкости.
Для данной системы характерны следующие размеры:
длина продольного канала 23-50 м
ширина 0,8 м
глубина 0,6 м.
Причем, чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал. При данной системе воду добавляют только при пуске системы или в период промывки канала.
2. лотково - отстойная или шлюзовая
отличается от самотечной наличием шиберов, установленных в выпускной части каналов, в местах примыкания продольных каналов к поперечному коллектору. Перед каждым циклом в канал заливают воду в расчете 10-15 л на 1 животное. Чтобы избежать прилипания навоза к стенкам, навоз через щелевой пол попадает в продольные каналы, заполненные водой.
Шиберную заслонку поднимают 1 раз в 3-4 дня, и накопившаяся смесь перетекает в поперечный канал, а затем в навозосборник. Чтобы придать массе текучесть перед открытием заслонки в головную часть продольного канала подают воду в указанном количестве. Шиберная заслонка должна быть плотно закрыта во избежание преждевременного стекания воды в поперечный канал. Дно лотка имеет уклон 0,5-1,0 %, но не более 1,5%. При уклоне более 1,5% жидкая фракция быстро стечет в продольный канал, оставив на дне твердую фракцию. При уклоне менее 0,5% резко снижается скорость истечения общей массы.
Длина продольного канала должна быть в пределах от 20 до 30 м, в противном случае устанавливается дополнительная заслонка.
Недостаток:
Сильное выделение сероводорода при спуске навоза.
3. рециркуляционно – лотковая
служит для ежедневного смыва навоза, поступающих в канал экскрементов, жидкой фракции навоза. Жидкая фракция подается из отстойника, где предварительно обеззараживается.
При этом способе сокращается расход воды и уменьшается общий выход навоза. При данной системе канал выполняется V – образной формы, сверху перекрывается решетчатыми полами, к началу лотков подводится напорный трубопровод, по которому 1-2 раза в сутки подается вода для смыва навоза из канала.
Недостатки:
повышенная загазованность во время смыва навоза.
4. лотково – смывная
предусматривает прямой гидросмыв навоза из канала 1-2 раза в сутки технической водой, подаваемой смывными насадами под давлением 0,2-0,3 МПа. При этом расходуется на 1 объем экскрементов от 6 до 10 объемов воды. В результате чего образуется большое количество стоков влажностью более 98%.
Основное преимущество:
отвечает зооветеринарным требованиям содержания животных и наиболее часто применяется.