Механизация удаления, переработки и хранения навоза

И помета

1. Физико-механические свойства навоза. Нормы выхода навоза.

2. Технология уборки и удаления навоза на фермах КРС. Технические средства для удаления навоза, их классификация, устройство и процесс работы.

3. Технология и технические средства удаления навоза на свиноводческих фермах.

4. Скребковые транспортеры непрерывного кругового и возвратно-поступательного движения.

5. Скреперные установки. Общее устройство и процесс работы.

6. Расчет скребковых транспортеров и скреперных установок.

7. Гидравлический способ удаления навоза. Классификация, общее устройство, принцип работы и расчет гидравлических систем.

8. Технические средства для транспортирования навоза от помещений до навозохранилища.

9. Хранение, обеззараживание, способы переработки и использования твердого и жидкого навоза.

10. Хранилища для навоза. Механизация работ в навозохранилищах.

11. Особенности технологии уборки помета в птичниках.

12. Расчет линии удаления, переработки и хранения навоза.

Студент должен знать агрозоотехнические требования, предъявляемые к технологии уборки, удаления, изучить обработку и хранение навоза. Уяснив классификацию способов удаления навоза и навозоуборочных средств, ознакомиться с устройством, принципом действия оборудования для удаления навоза из животноводческих помещений и транспортировкой его до навозохранилищ, а также с устройством механизированных навозохранилищ и оборудованием для выемки и погрузки навоза, навозной жижи и компоста в транспортные средства. Необходимо также изучить технологические схемы и принципы действия оборудования при удалении навоза механическими, пневматическими и гидравлическими способами и освоить методику их расчета.

Изучить и усвоить способы переработки и использования твердого, полужидкого и жидкого навоза и вопросы технического обеспечения этих способов. Познакомиться с особенностями уборки помета в птичниках.

Вопросы для самопроверки

1. Какие агрозоотехнические требования предъявляются к удалению и хранению навоза и помета?

2. По каким признакам классифицируют навоз?

3. Нормы выхода навоза от животных и птицы.

4. Свойства твердого (соломистого, торфяного, опилочного), полужидкого и жидкого навоза.

5. Как устроены укороченные стойла и щелевые полы?

6. Перечислить механические способы удаления навоза.

7. Принцип работы гидравлического способа удаления навоза.

8. Как определить необходимую емкость навозохранилищ?

9. Какое оборудование применяется для выемки из навозохранилищ и погрузки навоза в транспортные средства?

10. Как определить производительность и количество навозоуборочных средств?

11. Назовите основные способы переработки и использования навоза.

Д о п о л н и т е л ь н а я л и т е р а т у р а

1. Б а ц а н о в И. Н., Л у к ь я н е н к о в И. И. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах. – М.: Россельхозиздат, 1987. – 159 с.

2. К о р о т к е в и ч В. А. Комплексная механизация в свиноводстве.– Мн.: Ураджай, 1989. – 135 с.

3. Н а з а р о в С. И., Ш а р ш у н о в В. А. Механизация обработки и внесения органических удобрений. – Мн.: Ураджай, 1993. – 294 с.

Методика технологических расчетов.Подсчитывают суточный выход навоза G_сут(кг) на ферме по формуле

(56)

где q_к – среднесуточное выделение твердых экскрементов одним животным (табл. 8), кг;

q_м –среднесуточное выделение жидких экскрементов одним животным (табл. 8), кг;

q_в – среднесуточный расход воды на смыв навоза на одного животного (табл. 7), кг;

q_n – среднесуточная норма подстилки на одного животного (табл. 8), кг;

m – количество животных на ферме.

В пастбищный период суточный выход навоза G_сут на ферме меньше и определяется по зависимости

(57)

Годовой выход навоза G_год (т) определяется по формуле

(58)

где Т_ст – продолжительность стойлового периода (210 суток);

Т_п – продолжительность пастбищного периода (155 суток).

Т а б л и ц а 7. Примерный расход воды на смыв навоза, л/гол.

Животные	Прямой смыв	Рециркуляционная система	Отстойно-лотковая система	Самотечная система
Коровы	40…50	10…15	20…25	5…10
Свиньи	15…20	5…6	2…4	0,5…2

Т а б л и ц а 8. Среднесуточное выделение экскрементов животными
и потребное количество подстилки, кг/гол.

Животные	Твердые экскременты	Жидкие экскременты	Масса подстилки
измель-ченная солома	торф	опилки
Крупный рогатый скот	20…30	10…15	5…6	5…6	1…4
Свиноматки	1,2…2,5	2,5…4,5	5…6	5…6	2,5…3
Овцы	1,5…2,5	0,6…1,0	0,5…1	0,8…1	1,5…2

Зная суточный выход навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения, определяют площадь навозохранилища (м²) по формуле

(59)

где F_x –площадь навозохранилища, м²;

h –высота укладки навоза, h = 1,5...2,5 м;

G_сут – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;

Д_хр– продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут;

g – объемная масса навоза, кг/м³. Для твердого навоза g = 700…900, для жидкого g = 900…1100.

В зависимости от выбранной системы и способов удаления навоза технологический расчет сводится к определению производительности соответствующей поточно-технологической линии, производительности навозоуборочных средств и их количества.

Удаление навоза скребковыми транспортерами кругового движения. Производительность транспортера Q (т/ч) определяется по формуле

(60)

где – длина скребка (0,3…0,4 м);

h – высота скребка (0,05 м);

– скорость цепи со скребками (0,17…0,2 м/с);

g – объемная масса навоза (0,7…0,9 кг/м³);

j – коэффициент заполнения межскребкового пространства, j = 0,5…0,6.

Продолжительность работы транспортера в течение суток (ч)

(61)

где m – количество животных, обслуживаемых транспортером;

G_сут – суточный выход навоза от одного животного, кг.

Так как транспортер работает периодически в течение суток, то продолжительность одного цикла удаления навоза t_ц (мин) определяется по зависимости

(62)

где L – полная длина цепи транспортера. Берется из характеристики.

Удаление навоза транспортерами с возвратно-поступательным движением (штанговыми). Производительность транспортера (т/ч) определяется по формуле

(63)

где и h – длина и высота скребка, м;

a –шаг скребка (расстояние между скребками берется из технической характеристики транспортера или t = 12…13 h, м;

S – ход штанги, м (S = 2t).

– скорость штанги со скребками, = 0,15…0,4 м/с;

g – объемная масса навоза, кг/м³;

j – коэффициент заполнения межсребкового пространства, j = 0,5…0,6.

Число рабочих ходов штанги

(64)

где L – длина навозного канала, равная длине штанги, м.

Продолжительность одного цикла (мин) удаления навоза

(65)

Канатно-скреперные установки.Продолжительность цикла (мин) удаления навоза определяется по зависимости

(66)

где L_к – длина одного навозного канала, м;

– средняя скорость скрепера, = 0,2 м/с.

Производительность (т/ч) установки

(67)

где V – расчетная вместимость скрепера, V = 0,13…0,25 м³;

g – объемная масса навоза, кг/м³;

j – коэффициент заполнения скрепера, j = 0,9…1,2.

Производительность D-скреперных установок типа УС-Ф-170,
УС-15, УС-10 и других определяют по формуле

(68)

где b – ширина скрепера, м;

h – высота скрепера, м;

– скорость движения скрепера, м/с;

g – объемная масса навоза, кг/м³;

j – коэффициент заполнения межскреперного пространства.

Количество рабочих циклов скрепера

(69)

где m – количество животных в ряду, гол.

G_сут – суточный выход навоза от одного животного, кг.

Продолжительность работы установки t_сут можно определить по формуле

(70)

Транспортировка навоза пневмоустановками.Расчетная вместимость продувочного котла (навозоприемника)

(71)

где G_сут– суточный выход навоза от одного животного, кг;

m –количество животных на ферме;

k –кратность удаления навоза в течение суток;

k_п – количество продувок за время одного периода удаления навоза;

g – объемная масса навоза, кг/м³.

Рабочую вместимость V_раб навозоприемника принимают на 20...30% больше расчетной.

Объемная подача установки Q (м³/ч) при транспортировке навоза

(72)

Диаметр навозопровода d (м) определяется по формуле

(73)

где – скорость транспортировки навоза по навозопроводу, = 1…3 м/с;

Q – объемная подача установки, м³/ч.

Вместимость ресивера, предназначенного для обеспечения необходимого расхода и равномерной подачи воздуха (м³),

(74)

где Р_раб – рабочее давление, Р_раб = V_рес – (30…50), кПа;

Р_рес – давление в ресивере, Р_рес = 300…600 Па;

V_раб – рабочая вместимость навозоприемника (продувочного котла), м³;

V_т – вместимость навозопровода, м³,

d – диаметр навозопровода, м³;

L – длина навозопровода, м.

Гидравлический способ удаления навоза.Приводим методику расчета наиболее распространенной самотечной системы удаления навоза.

Длина продольного навозоприемного канала L_к (м) определяется по следующей формуле:

(75)

где m – число животных, расположенных вдоль навозного канала;

b – ширина стойла, м;

DL – длина канала, выходящего за пределы стойла,DL = 0,8…1 м.

Максимальная глубина (м) в конце канала, которая требуется для нормального самосплава массы,

h_max = (h_n – z) + h₁+h₂ + h₃ , (76)

где z – разность отметок начала и конца канала, z = (0,005…0,006)·L_к , м;

h – высота порожка, h = 0,10…0,12 м;

h₁ – минимальная начальная глубина потока, при которой возможно движение вязко-пластичной массы навоза по каналу, h₁ = 0,015·L_к , м;

h₂ – толщина слоя жидкости над порожком (при влажности навоза 86…92% значение h₂ = 0,05…0,1 м);

h₃ – минимально допустимое расстояние от наивысшего уровня массы в начале канала до щелевого пола над каналом (зазор), h₃ ≈ 0,25…0,35 м.

Объемный расход навозного канала (м³/ч)

(77)

где F – площадь поперечного сечения слоя массы над порожком, м²;

– средняя скорость навозной массы в канале,
= (8,3…30) 10^–6 м/с.

Площадь поперечного сечения слоя массы

F = b_к·h₂ , (78)

где b_к – ширина канала самотечной системы, b_к = 0,8...1,2 м

Потребный объемный расход (м³/ч) каналов

(79)

где q – суточный выход жидкого навоза от одного животного (твердые, жидкие экскременты и вода для смыва), кг;

m – поголовье животных в животноводческом помещении;

g – объемная масса жидкого навоза, g ≈ 1000…1100 кг/м³;

t – продолжительность работы системы удаления навоза, ч.

Продолжительность опорожнения навоза из канала самотечной системы принимают (t) равной 24 ч.

Суммарный объемный расход всех каналов должен быть равен потребному объемному расходу, в случае неравенства несколько увеличивают ширину каналов.