Виды поточно технологических линий транспортирования биологических отходов птицеводства

Современное промышленное птицеводство характеризуется большой концентрацией поголовья птицы, углублённой специализацией, чёткой ритмичностью и поточностью технологических процессов содержания и выращивания птицы, включающих большую номенклатуру технического оборудования и средств механизации.

Следует всегда иметь в виду, что с увеличением производства основной продукции одновременно будет возрастать поступление от птицефабрик не только помёта, но и иных биологических отходов.

На современном этапе развития сельского хозяйства России, его продукция не в полной мере является конкурентоспособной. Одной из причин этого является высокая себестоимость продукции, в том числе и птицеводства. Средства механизации производственных процессов, связанных с уборкой и утилизацией куриного помёта, являются энергоёмкими и металлоёмкими [12].

Проблема рационального транспортирования куриного помёта при одновременном соблюдении требований защиты окружающей среды от загрязнений имеет важное народнохозяйственное значение. Эффективное решение данной проблемы предусматривает системный подход, включающий рассмотрение во взаимосвязи всех производственных операций: удаление, загрузка, транспортирование, переработку, хранение и использование. Технологию и наиболее эффективные средства механизации для удаления и утилизации птичьего помёта следует выбирать на основе технико - экономического расчёта с учётом вида и системы (способа) содержания, птицы, размеров ферм, производственных условий и почвенно-климатических факторов.

Состав и свойства куриного помёта влияют на процесс его удаления, обработки, хранения, использования, а также на микроклимат помещений и окружающую природную среду.

К технологическим линиям уборки, транспортирования и утилизации птичьего помёта любого вида предъявляют следующие требования:

· Своевременное и качественное удаление помёта из птицеводческих помещений;

· обработка его с целью выявления инфекций и последующего обеззараживания;

· транспортировка помёта к местам переработки и хранения;

· дегельминтизация (проверка на наличие вредных микроорганизмов гельминтов);

· исключение загрязнения окружающей природной среды, а также распространения инфекций и инвазий [13].

В последнее время для удаления и утилизации птичьего помёта предпринимаются попытки использования более современных технических средств со спирально-винтовыми рабочими органами, обладающими повышенной универсальностью, простотой конструкции и низкой стоимостью по сравнению с существующими аналогами. Однако более широкое их внедрение в сельскохозяйственное производство сдерживается недостаточной изученностью вопросов, касающихся выбора конструктивных и режимных параметров технических средств для перемещения птичьего помёта, взаимодействия рабочих органов с перемещаемым материалом в варианте «насос-транспортер», физической сущности перемещения материала под различным углом наклона [14].

Анализом состояния вопроса, установлено, что использование транспортирующих устройств с гибкими рабочими спирально-винтовыми органами в технических средствах перемещение птичьего помёта являются перспективным направлением птицеводства. Поэтому данная тематика является актуальной научной и практически значимой задачей для сельскохозяйственного производства России.

Для достижения поставленных перед проектом целей ставятся следующие задачи:

Рассмотреть характеристику биологических отходов птицеводства;

рассмотреть поточно-технологические линии транспортирования биологических отходов птицеводства.

обзор конструкций механизмов применяемых для транспортирования биологических отходов птицеводства;

анализ конструкций машин для транспортирования биологических отходов птицеводства;

обзор научных исследований процесса транспортирования биологических отходов птицеводства.

Анализ существующих технологических линий и технический средств удаления птичьего помёта из птичников показывает, что состояния вопроса с механизацией технологических процессов уборки, погрузки, разгрузки птичьего помёта в России и за рубежом показывает, что существуют множество вариантов технологических схем и средств механизации. Существующие системы и машины достаточно далеки от совершенства, являются сложными по конструкции, материало - и энергоёмки, достаточно дорогие по стоимости [15].

В науке многие авторы выделяют следующие поточно – технологические линии транспортирования биологических отходов птицеводства:

1. Удаление (уборка) помёта из птичников

2. Перевозка к месту хранения.

3. Хранение

1. Удаление (уборка) птичьего помёта.

Существуют различные схемы технологического процесса уборки, удаления птичьего помёта на птицефермах и комплексах.

Важной операцией по удалению помёта является использование накопителей для временного его хранения у птицеводческих помещений (рис. 1.6). Простейшими устройствами (рис.1.6 – а, б) являются коллекторы, которые сверху закрываются крышками. Вместимость помётосборников обычно рассчитывают на 3-4-суточный объём помёта. Выгружают его из коллекторов погрузчиком, оснащенным ковшом или электротельфером. Недостаток данного способа состоит в том, что весной и осенью в коллекторы проникают грунтовые воды, а в зимнее время при низких температурах воздуха помёт промерзает. В летний период коллекторы являются рассадником мух. Кроме того, после каждой выгрузки помёта требуется дополнительная санитарная уборка территории у птичника.

По другой технологии при ежедневной уборке помёта у каждого птичника (рис. 1.6. - схемы в, г)устанавливают специальные контейнеры размерами 1,2 м. Подъём их осуществляют электротельфером грузоподъемностью 2-3 т. Но и этот способ имеет отрицательную сторону, требуется установка электротельферов у каждого птичника.

Часто для временного хранения помета применяют самосвальные тракторные прицепы (рис. 1.6 – схема д).

Устанавливают их непосредственно под наклонными транспортерами, которые выгружают помёт из птичников. В этом случае требуется большое количество тракторных прицепов.

Следующая технология (рис. 1.6 – схема е), с временным накоплением помёта, где это осуществляется в бункерах-накопителях, расположенных в пристроенных к торцам птичников тамбурах. В зимнее время тамбуры обогреваются тёплым воздухом из птичников. Вместимость бункера рассчитана на 2-суточный выход помёта из птичника. С помощью шиберной задвижки помёт выгружается из бункера в тракторные прицепы и вывозится на площадку компостирования. Данная схема удаления помёта в экономическом и санитарно-ветеринарном отношении наиболее выгодна. Бункера-накопители позволяют создавать условия, исключающие попадание воды в помёт при мойке оборудования после высадки птицы, при неисправности систем поения, а также в случае проникновения осадков или грунтовых вод. Накопители обеспечивают возможность выгрузки помета в транспортное средство независимо от работы скребковых транспортеров в птичнике. Все это, в конечном счете, позволяет сократить материально-технические затраты, связанные с удалением помёта. Кроме того, улучшаются санитарно-ветеринарные условия, как в помещении, так и в местах загрузки помёта [16].

Рис. 1.6 Схема удаления и уборки птичьего помёта.

На птицефабриках с напольным содержанием птицы подстилочный помёт хранят на бетонированных площадках в буртах. Помёт держат в подполье птичников. Птичник имеет два яруса. В верхнем расположены клетки для птицы с сетчатыми полами, в нижнем - собирается и хранится помёт. Под клетками имеются наклонные фартуки, по которым помёт поступает в специальный отсек, который оборудован приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей удаление газообразных продуктов разложения помета и частичную его подсушку. Такая система позволяет хранить помёт под сетчатым полом в течение длительного времени.

В птицеводстве существует 2 способа содержания: напольное и клеточное батарейное.

Уборка помёта из клеточных батарей является первой составляющей в общей технологии удаления и выгрузки помёта из птичника для дальнейшей перевозки его в зону хранения или промышленной переработки.

При клеточном содержании птицы применяется удаление помёта производится замкнутыми ленточными транспортерами, расположенными под сетчатыми днищами клеток каждого яруса с индивидуальными приводами в задней части батареи. Рабочая лента выполнена из полипропилена устойчивого к агрессивной среде помета птицы. Скорость движения ленты 5,3 м./мин.

Накопившийся помёт лентами перемещается к задней торцевой части батареи, где срезается с них рабочими скребками и сбрасывается на горизонтальный транспортер, которой выносит его из здания птичника.

Натяжение лент уборки помета производится натяжными барабанами, размещаемыми у передней стойки батареи. Применение ленточных конвейеров для уборки помета позволяет улучшить микроклимат в птичнике, что положительно влияет на продуктивность птицы. Из-за сокращения циклов уборки помета потребление электроэнергии за период содержания и трудозатраты снижаются на 30%. За счет естественной подсушки помета на ленте и уменьшения ею массы почти в два раза снижаются расходы на его транспортировку. В результате себестоимость продукция снижается на 5 - 8%. Воздействие подсушенного помета на экологию района птицефабрики гораздо меньшее, чем живого, а решение экологических проблем прио6ретает в настоящее время все большее значение.

При уборке помета ленточными конвейерами полностью отсутствует контакт помета с деталями каркаса, что увеличивает срок службы комплекта не менее чем в два раза.

Уборка помёта в большинстве клеточных батарей осуществляется скребковым транспортером, одновременно с раздачей корма, чтобы меньше пугать цыплят. В конце батареи помёт сбрасывается в траншею транспортером, а в многоэтажных птичниках - в специальный приёмник, откуда он удаляется пневматически в навозохранилище. Помётоуборочные машины должны работать с первого же дня посадки бройлеров для выработки у них условного рефлекса. Обычно 1 - 2-разовое включение в течение дня механизмов уборки помета обеспечивает привыкание птицы к их работе.

Состоит из двух самостоятельных транспортеров - горизонтального и наклонного, каждый из которых имеет свой привод и пусковое устройство.

Транспортёр ТСП-7х18 предназначен для уборки куриного помёта. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, шкафа управления. Привод транспортеров осуществляется от электродвигателей через редукторы к приводным звездочкам. Технические характеристики вышеназванных транспортеров представлены в таблице 1.2.

Наклонный транспортер включает цепь и скребки, унифицированные со скребками горизонтального транспортера, металлический желоб, поворотное устройство, опорную стойку, натяжное винтовое устройство и привод от электродвигателя через двухступенчатый цилиндрический редуктор.

Таблица 1.2 Технические характеристики транспортеров для удаления помёта.

Технические характеристики	ТСН-160АМ	ТСН-3,0Б	КСН-Ф-100	ТСП-7х18
Подача массы за 1 час(т/ч)	не менее 5,7	4,0-5,5	Не менее 5,7 %	Не менее 4,0%
Полнота уборки в %	Не менее 96	Не менее 96	Не менее 96	Не менее 96
Установленная мощность (кВт)	5,5—6,2	5,5—6,2	5,5—6,2	4,4
Скорость движения цепи транспортёра (м/с)
горизонтального	0,18	0,18	0,18	0,46±0,2
наклонного	0,72	0,72	0,72	0,72±0,2
Длина цепного контура транспортёра (м)
Горизонтального				35,0
наклонного				13,04
Масса (кг)				не более 800
Тип цепи	кругло-звен-ная	сборная пластинчатая	клёпанная пластин-чатая с кованым звеном	сборная пластин-чатая, кругло-звенная
Угол установки наклонного транспортёра (град.)	не более 30	не более 30	не более 30	не более 30
Количество обслуживаемого скота (голов)	100—110	100—110	100—110	-

Разработку и расчет поточно-технологической линии уборки, удаления куриного помета начнем с определения состава и последовательности выполнения основных и вспомогательных операций. Технологический процесс удаления птичьего помета из птицеводческого помещения можно разделить на следующие операции: уборка помещений; транспортировка в пометную яму, очистка пометной ямы, транспортировка к местам разгрузки и временного хранения [17].

Производительность (т/ч) поточной линии удаления помета за один цикл вкючения механических средств:

, (1.3)

где: g_i – суточный выход помета от одной птицы, кг.

m_о- количество птицы в птичнике, гол.

Т_ц - время работы линии,ч.

n_вк- число включения транспортера в сутки.

Число включений транспортера в сутки:

, (1.4)

V_н - суточный выход навоза, м³

V_нк - вместимость навозного канала, м³.

, (1.5)

где: h - высота пометного канала, м³

b - ширина помётного канала, м³

L – длина пометного канала, м^3.

- коэффициент заполнения пометного канала, 0,5.

м³

Принимаем это значение 2 раза.

Тогда производительность поточной линии будет равна:

Производительность (т/ч) бульдозера с ковшом зависит от номинального значения грузоподъемности бульдозера. Значение номинальной грузоподъемности зависит от тягового класса трактора.

Производительность бульдозерной навески:

, т/ч (1.6)

где: V - вместимость ковша, м³.

р - плотность помета

- коэффициент заполнения ковша, 0,5.

t_ц – продолжительность цикла, включая время, затрачиваемое на на зачерпывание, разворот, переключение передач и выгрузку помета из ковше, с.

Принимаем значение 10 т/ч.

Исходя из этого подбираем спирально-винтовой транспортер производительностью соответсвующей 10 т/ч. для удаления птичьего помета.

Технология монтажа оборудования, поступающего отдельными агрегатами и блоками, включает: транспортирование с приобъектного склада на площадку для укрупнительной сборки; распаковку и расконсервацию; укрупненную сборку в соответствии с ППР; сварку; такелажные работы внутри монтажной зоны; разметку и установку оборудования в проектное положение; крепление фундаментными (самоанкерующими) болтами; испытание на холостом ходу.

В период проведения пусконаладочных работ проверяют наличие и исправность необходимых элементов защиты и блокировки аварийного отключения электроэнергии и предохранительных деталей, исключающих перегрузку машин и обеспечивающих их исправную работу; выполняют регулировку отдельных узлов и механизмов с проверкой параметров на всех скоростях и режимах в соответствии с паспортными данными, проверяют жесткость опорных конструкций на отсутствие деформации, нагрев подшипников и другое, что может привести к перебоям в работе оборудования.