Гидравлические установки по принципу действия бывают напорными (под действием напора) и самотечными (под действием силы тяжести).
Среди гидравлических систем удаления жидкого навоза из помещений наиболее распространены смывная, рециркуляционная, отстойно-лотковая (шлюзовая), комбинированная (рециркуляционно-шлюзовая), самотечная и гравитационная. Все эти системы, за исключением смывной и рециркуляционной, основаны на применении заглубленных лотков, покрытых сверху решетчатым полом.
Напорное транспортирование навоза осуществляется за счет потока смывающей жидкости (воды, мочи, навозной жижи), подаваемой насосом в канал.
Навозоприемные каналы прокладываются вдоль помещений. Количество их определяется по числу рядов стойл или станков и делают из железобетонных лотков или из монолитного бетона. Дно канала делают горизонтальным или с уклоном 0,003...0,005 сторону поперечного коллектора. При устройстве самотечной системы уклон дна канала необходим для первоначального запуска системы в эксплуатацию и облегчения чистки канала. Каналы лотково-отстойной системы для ферм крупного рогатого скота делают с уклоном 0,01...0,02, шириной 1...1,2 м в коровниках с беспривязным содержанием скота, с привязным содержанием - 0,7...0,9 м, в свинарниках - 0,9 м.
Поперечное сечение продольных каналов в свинарниках делают прямоугольным со скошенными или закругленными 2 углами (рисунок 6, а). При смывной системе делают V-образное сечение 3. Каналы в коровниках нередко делают со скошенной задней стенкой 4.
На рисунке 6, б представлены разрез самотечного канала со смывным трубопроводом и поперечный коллектор. Головная часть продольного канала удлиняется на расстояние 0,5... 1,0 м за пределы решетчатого пола с целью предотвращения накопления навоза у торцевой стенки канала и усиления подвижности навозной массы.
Рис. 6. Оборудование навозоприемиых каналов систем навозоудаления:
а - поперечные сечения каналов: 1 - прямоугольное со скошенными углами; 2 - прямоугольное с закругленными углами; 3 - трапецеидальное с овальным дном, армированным сектором асбестоцементной трубы; 4 - со скошенной задней стенкой; б - продольный разрез самотечного канала: 1 - задвижка; 2 - смывной трубопровод; 3 - решетчатый пол; 4 - шибер;5 - гидрозатвор; б - крышка люка;7- поперечный коллектор; 8- порожек;9 - навозная масса;
Виды ТО тракторов, их периодичность. Оборудование, применяемое при ТО тракторов, планирование и организация ТО.
Виды, периодичность и основные требования к проведению техобслуживания тракторов, самоходных шасси и сельскохозяйственных машин на предприятиях и в организациях агропромышленного комплекса были установлены ГОСТ 20793-2009 (Тракторы и машины сельскохозяйственные. Техническое обслуживание), а также ГОСТ 7751-2009 (Техника, используемая в сельском хозяйстве. Правила хранения).
Использование трактора без проведения очередного технического обслуживания категорически запрещается. Допускается отклонение фактической периодичности (опережение или запаздывание) TO – 1, ТО – 2 до 10% и ТО – З до 5% от установленной.
Сезонное техническое обслуживание (СТО) тракторов должно проводиться два раза в год: ТО – ВЛ (весна – лето) – при установившейся температуре окружающего воздуха не ниже плюс 5°С, a TO – ОЗ (осень – зима) – ниже плюс 5°С. Проведение сезонного технического обслуживания тракторов следует совмещать с проведением очередных технических обслуживаний.
ЛЕКЦИЯ № 24
тема механизация уборки навоза на фермах и комплексах
1. Классификация способов и средств механизации уборки навоза.
2. Элементы расчета навозоуборочных средств.
3. Способы автоматизации навозоуборочных средств.
4. Способы обработки и утилизации навоза.
5. Охрана окружающей среды от загрязнений.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 5.
Классификация способов и средств механизации уборки навоза.
Навоз и помет – ценные органические удобрения, позволяющие повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Перевод животноводства на промышленную основу, строительство крупных животноводческих комплексов обусловливает резкое увеличение сосредоточенных объемов навоза, который должен быть переработан для полноценной его утилизации, не допуская загрязнения окружающей среды.
Удаление, переработка и использование такого количества навоза (в особенности жидкого) – одна из наиболее сложных проблем промышленного животноводства.
В зависимости от вида животных, способа их содержания, рациона кормления меняется состав навоза и его удобрительная ценность.
При использовании на фермах К.Р.С. в качестве подстилки соломы или торфа получается «твердый» навоз (W < 80 %). При бесподстилочном содержании навоз имеет полужидкую консистенцию влажностью до 92 %, а при разбавлении его водой – более 92 % («жидкий» навоз).
Уборка навоза из животноводческих помещений - одна из трудоемких и слабо механизированных работ на фермах. Затраты труда на уборку и переработку навоза составляют 25 – 30 % от общих затрат на свиноводческих фермах и фермах К.Р.С.
Из-за отсутствия комплексной механизации работ по уборке помещений, хранению и переработке навоза резко ухудшается и качество этого удобрения.
Необходимо отметить, что из всех операций технологической линии наибольшие затраты труда приходятся на очистку стойл (от 50 до 80 % от общих затрат на уборку, транспортировку и обработку навоза).
В связи с концентрацией животноводства, укрупнением ферм увеличивается выход навоза и затраты на его транспортирование к месту использования. Поэтому механизация и автоматизация уборки навоза – неотложная и серьезная проблема.
Из всего разнообразия установок и машин для уборки навоза можно выделить три группы:
1. обеспечивающие уборку навоза внутри помещения;
2. погружающие навоз в транспортные средства;
3. транспортирующие навоз от помещения к месту хранения или использования.
Уборку навоза из помещений осуществляют механическим или гидравлическим способами .
К механическим средствам относятся:
а) скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения;
б) канатно-скреперные установки;
в) бульдозеры.
Гидравлические системы разделяются по:
1. По виду побудителя движения:
а) самотечные – движение навоза по каналам происходит под действием гравитационных сил (навоз сам течет по каналу под действием уклона);
б) принудительные – движение навоза по каналу происходит под действием внешних (принудительных) сил (чаще всего – смыв навоза в канале потоком воды);
в) комбинированные – в каналах вдоль помещения навоз перемещается самотеком, а по поперечным каналам - принудительно.
2. По принципу действия:
А) непрерывного действия (сплавная система) – навоз из помещения удаляется непрерывно по мере его поступления;
б) периодического действия (шиберная система) – навоз накопляется в каналах в течение определенного времени, а затем его удаляют.
3. По конструктивному исполнению:
а) сплавные – в них происходит непрерывное движение навоза по каналам за счет разности уровне навоза в начале и конце канала;
б) шиберные – канал перекрывается заслонкой, заполняется водой на 15 – 20 % своего объема и в течение 10 – 15 дней в нем накапливается навоз. После чего заслонка открывается и содержимое канала выпускается;
в) комбинированные .
Для погрузки навоза в транспортные средства используют скребковые, ковшовые, винтовые транспортеры, насосы.
Для транспортировки навоза используют как мобильные средства (тракторные тележки, навозоразбрасыватели, автомашины, цистерны и т.д.), так и стационарные (по трубам – самотеком, с помощью фекальных насосов или сжатого воздуха).
Технологические схемы уборки навоза.
Основные требования к технологическим схемам уборки и использования навоза на фермах промышленного типа:
1. должна обеспечивать наиболее полное сохранение качества навоза как удобрения;
2. не допускать изменения микроклимата, а также отрицательного воздействия на человека и животное;
3. система должна быть простой, эффективной и надежной (коэффициент эксплуатационной надежности должен составлять не менее 0,99), обеспечивать поточность;
4. обеспечивать минимальные затраты труда (не более 0,2 чел.ч/т);
5. поточные линии должны быть максимально автоматизированы;
6. щелевые полы должны быть изготовлены из материалов, не влияющих на физиологическое состояние животных (пример – чугунные решетки приводят к быстрому истиранию копыт);
7. обеспечивать минимальный расход воды;
9. исключать загрязнение окружающей среды.
Наиболее распространены следующие технологические схемы уборки и транспортировки навоза:
1. сбор навоза из стойл → погрузка в транспортные средства → транспортирование в навозохранилище → выгрузка из навозохранилища и транспортирование в поле;
2. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование в копильник → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме;
3. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование к месту погрузки → погрузка в транспортные средства – и как в 1 – й схеме;
4. сбор навоза из стойл → сбрасывание в канавки → транспортирование к месту погрузки (в накопитель) → транспортирование в навозохранилище → выгрузка → вывоз на поля.
По 1-й схеме – навоз в помещении убирают в наземные или подвесные рельсовые вагонетки.
2-я и 3-я схемы – предусматривают уборку навоза внутри помещений с помощью ковшовых или винтовых транспортеров (схема 2) или скребковыми и штанговыми транспортерами (схема 3).
4-я схема предусматривает транспортировку убранного из помещения навоза в навозохранилище сжатым воздухом по трубопроводу или гидравлическим способом.
Для удаления навоза из животноводческих помещений применяют следующие системы: механическую, гидравлическую и комбинированную.
Механическая система базируется на использовании механических стационарных и мобильных средств: скребковых транспортеров (применяют редко), скреперов и устройств, навешиваемых на тракторы.
Гидравлический способ уборки навоза включает в себя циркуляционную и лотковоотстойную системы.
Комбинированная система характеризуется применением гидравлических и механических способов, что соответствует комбинированной технологии содержания животных, сочетающей щелевые полы и глубокую подстилку.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока.
Для уборки навоза на указанных фермах применяют скреперные установки и гидравлические рециркуляционные системы. Скреперная установка с возвратно-поступательным движением рабочих органов - дельта-скреперов, обеспечивает механическую очистку от навоза помещений для беспривязного содержания коров (рис. 11.2) и подачу его в поперечный канал с последующим транспортированием в навозоприемник, оборудованный пропеллерным насосом.
Основные сборочные единицы скреперной установки (рис. 11.3): привод 1, тяговая цепь 3, скреперы 5, ползун 6, поворотные устройства 4, натяжное устройство 7.
Складывающийся скрепер обеспечивает захват, перемещение по открытому каналу выделений животных и подачу их в поперечный канап. Установка работает в автоматическом или ручном режимах. При пуске установки эпектропривод приводит в движение цепь со скребками. Перемещаясь по навозоприемному каналу, скребки раскрываются, захватывают находящиеся в канале выделения животных и подают их в направлении поперечного канапа. В это время скреперы, расположенные в другом канале, со сложенными скребками совершают ход в обратном направлении. При подходе загруженного скрепера к поперечному каналу навоз сбрасывается в него. После чего включается механизм реверсирования. Начинается обратное движение скрепера.
При содержании коров на глубокой несменяемой подстилке (рис. 11.4) для уборки навозосоломеннои смеси используют навешенные на трактор погрузчики различного конструктивного исполнения.
Формируют слой подстилки следующим образом. В заглубленный канал, выполненный из железобетона, укладывают слой измельченной соломы злаковых культур, в частности озимой пшеницы. Для укладки подстилки используют прицепную машину для распределения твердых органических удобрений компании Samson Agro A/S или другие технические средства, обеспечивающие измельчение соломы на частицы длиной до 100 мм. Первоначальный слой соломы составляет 0,25...0,30 м. После укладки подстилки в коровник направляют животных. Содержат их в нем беспривязно. По мере загрязнения верхнего слоя подстилки подают свежую солому из расчета 3,0...3,5 кг на одну голову в сутки. Снижение количества подстилки обусловлено наличием зоны дефекации, размещенной у кормового стола. Выделяемые при кормлении животных экскременты через щелевой пол попадают в навозоприемные каналы, что снижает загрязнение зоны отдыха. Животные, свободно перемещаясь в зоне отдыха, перемешивают подстилку с экскрементами, образуя однородную навозосоломенную смесь. В зависимости от глубины канала навозосоломенную смесь убирают один-два раза в год. Для этого используют навесные тракторные погрузчики со сменными адаптерами (рис. 11.5).
Сменные адаптеры обеспечивают уборку навозосоломенной смеси любой плотности. Выгруженную смесь укладывают в штабели, размещая их в секционном навозохранилище, расположенном рядом с коровником.
Гидравлическую циркуляционную систему уборки навоза применяют при беспривязнобоксовом содержании коров в помещениях, оборудованных навозоприемными каналами, перекрытыми решетками. Удаляют навоз из коровников пропеллерными (осевыми) насосами, установленными в навозоприемнике (рис. 11.6).
Вертикальный пропеллерный насос Harso устанавливают в навозоприемниках и монтируют в кассете длиной 1500 мм, шириной 750 мм и высотой 1750 мм. При этом электродвигатель, трансмиссия и управление устанавливают в надземной части навозоприемника, а насосы - в подземной. В пропеллерных насосах транспортируемая навозная масса движется вдоль оси, не меняя своего направления. Это достигается установкой поворотных лопаток непосредственно на валу насоса. Пропеллерные насосы имеют большую подачу, высокий напор, просты по конструкции, компактны и надежны в работе. Это весьма важно при взаимодействии с навозом, имеющим в своем составе соломистые и другие механические включения.
Пропеллерный насос обеспечивает циркуляцию навоза в канале при минимальной высоте слоя, равной 10...40 см. Путем многократной циркуляции (рис. 11.7) получают однородную (гомогенную) смесь, легко поддающуюся транспортировке на большие расстояния. При этом один насос перемешивает навоз в каналах, а другой подает его в навозохранилище. Обе операции могут выполняться и одним насосом, работающим вначале в режиме перемешивания, а затем - транспортирования.
Управляет работой насоса компьютер. При этом выполняются следующие функции: контролируются продолжительность перемешивания навоза в каналах и подачи (откачивания) однородного продукта в навозохранилище, время включения и выключения насоса, нижний и верхний уровень навоза в навозоприемнике; подается сигнал о неисправности электродвигателя и переполнении навозоприемных каналов.
Harso производит пропеллерные насосы высокого давления с установленной мощностью электропривода от 11 до 30 кВт (15...40 л.с.).
Широкое применение для удаления навоза из навозоприемных каналов, выполненных в коровниках, нашли горизонтальные осевые насосы (рис. 11.8).
Их устанавливают в навозоприемниках, расположенных в торцах помещений (рис. 11.9), и монтируют в кассетах, позволяющих быстро поднять насос и провести его техническое обслуживание.
Устанавливают горизонтальные осевые насосы ниже дна навозоприемного канала на 0,40...0,60 м, обеспечив гидравлический затвор путем заполнения углубления водой или навозной жижей (рис. 11.10). При этом подачу однородного (гомогенизированного) навоза в навозоприемник обеспечивают горизонтальным осевым насосом, а транспортирование его в навозохранилище -вертикальным осевым насосом.
Работает система удаления навоза из навозоприемных каналов коровников с беспривязно-боксовым содержанием животных следующим образом. Выделяемые твердые экскременты животных продавливаются их копытами через щели бетонных решеток и попадают в канал. При недостаточной подвижности животных щелевой пол, образуемый решетками, не всегда очищается от твердых экскрементов. Для дополнительного воздействия на загрязнения пола в коровнике устанавливают механический побудитель (рис. 11.11) в виде волокуши, которая при возвратно-поступательном движении проталкивает твердые механические включения в навозный канал.
При высоте слоя экскрементов, равной 0,4 м, включают осевой насос, который, обеспечивая циркуляцию навоза, перемешивает его до однородного состояния. Максимальная глубина перемешиваемого слоя навоза не должна превышать 0,8 м при глубине канала 1,2 м. Хорошо перемешанный навоз направляют в навозоприемник, из которого его откачивают вертикальным осевым или другим насосом и подают в навозохранилище.
Механизация уборки навоза на свиноводческих фермах. С 1979 года на свинофермах Дании при содержании животных на щелевых и частично щелевых полах широко применяют разработанную фирмой Fog Agroteknik A/S систему удаления навоза «Pull and Plug». Гидравлическая система периодического действия «Pull and Plug» включает в себя (рис. 11.12) навозоприемные каналы 1 глубиной 0,4...0,6м, перекрытые сверху решетками 2 и оборудованные системой эвакуации навоза. Каждый канап оборудован в зоне эвакуации навоза накопителем 3 (чашей) глубиной 0,10...0,20 м, длиной 1,0 м и шириной 1,0 м (или на всю ширину канала).
Система эвакуации навоза включает в себя тройник 4, изготовленный из поливинилхлорида (ПВХ), диаметром 200, 250 или 315 мм, лежак которого с помощью резиновых уплотнительных колец соединен с самотечным трубопроводом 6 соответствующего диаметра, а стояк, смонтированный заподлицо с основанием чаши, перекрывается пробкой 5, снабженной уплотнителем из пористой резины.
Самотечный трубопровод 6, изготовленный из поливинилхлорида, укладывают (рис. 11.13) с уклоном, равным 0,005, в сторону накопителя навоза. Трубопровод снабжают двумя вентиляционными воздуховодами 8 (в начале и в конце) и через гидрозатвор 7 соединяют с навозосборником 9, расположенным вне животноводческого помещения.
Неотъемлемым элементом рассматриваемой системы навозоудаления являются щелевые полы, перекрывающие навозоприемные каналы. Характеристика применяемых на свинофермах щелевых полов представлена в табл. 11.5.
Представленная система функционирует следующим образом. Перед запуском системы навозоприемные каналы и чаши освобождают от посторонних предметов. Проверяют состояние пробок и уплотнительных колец из пористой резины, при необходимости их смазывают, после чего плотно закрывают ими тройники. Затем заполняют чаши водой до уровня дна навозоприемного канала. Помечают на решетках щелевого пола места расположения пробок. Поворачивают ручку пробки поперек отверстия решетки. После запуска системы навоз накапливают в навозприемном канале в течение 10...14 суток, не допуская его переполнения. После заполнения наиболее удаленного от навозоприемника канала железным крюком поднимают пробку тройника системы эвакуации навоза. К эвакуации навоза из последующего канала приступают только после полного опорожнения предыдущего. Одновременно опорожнять несколько каналов не следует. В период эвакуации навоза из последующего канала контролируют подачу воды в чашу предыдущего канала и после ее заполнения устанавливают пробку в гнездо тройника.
Не следует прерывать эвакуацию навоза из каналов, перекрывая частично или полностью входные отверстия тройников. Во время опорожнения каналов включают в работу вентиляционные установки. Необходимо также следить за чистотой вытяжных воздуховодов (рис. 11.13), поскольку их надлежащее состояние обеспечивает ускоренную эвакуацию навоза.
Усилие, необходимое для подъема пробки:
где ρ - плотность свиного навоза в канале, составляет 1050... 1070 кг/м3;
g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2;
h - высота навоза в канале, составляет 0,4...0,6 м;
F - площадь живого сечения пробки, м2.
Для пробки диаметром 0,2 м при высоте навоза в канале 0,5 м усилие подъема составит 150 Н, а для пробки диаметром 0,315 м - 400 Н.
Время полного опорожнения навозоприемного канала
В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и уборки навоза.
1. технология сбора, удаления, хранения и внесения в почву твердого подстилочного навоза.
2. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резанной соломы, опилок, других компостирующих материалов и минеральных удобрений.
3. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с хранением и внесением его в почву в жидком виде.
4. технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции, с последующим хранением и внесением каждой фракции раздельно.
Первая схема применяется преимущественно при привязном содержании КРС, при беспривязном содержании на глубокой несменяемой подстилке, а также в птичниках с напольным содержанием птицы.
Вторая схема применяется на крупных фермах и комплексах, преимущественно с беспривязным боксовым содержанием КРС и при достаточной обеспеченности компостируемыми материалами.
Третья схема применяется на крупных специализированных фермах и небольших комплексах при условии, что весь выход жидкого навоза может быть использован в качестве удобрения внутри хозяйства без накопления его излишков.
Четвертая схема с разделением жидкого навоза на фракции является наиболее типичной для крупных животноводческих комплексов, оборудованных специальными системами очистных сооружений. После разделения навоза твердая фракция используется как обычный твердый навоз на удобрения, а жидкая фракция подвергается сложной обработке с целью ее обеззараживания, дезодорации и осветления.
Механизация удаления навоза из животноводческих помещений может быть осуществлена механическим, гидравлическим и пневматическим способами.
Мобильные агрегаты удаляют из коровника 1 т навоза за 10 ... 25 мин, при этом затраты ручного труда составляют 0,5 ... 1,2 мин в расчете на корову в сутки.
На затраты рабочего времени влияют высота стенки навозной канавки-прохода, количество и качество подстилки, навыки рабочего, организация труда и др.
Один из недостатков работы мобильных средств механизации-большее загрязнение навозного прохода, чем при работе стационарных установок. Загрязнение можно значительно снизить за счет достаточного количества хорошей подстилки и высокой культуры труда. Чтобы холодный воздух не проникал в коровник при удалении навоза зимой, необходимо создавать воздушные тепловые завесы.
Загрязнение воздуха коровника выхлопными газами трактора наблюдается при запуске или работе трактора с не отрегулированным двигателем и при плохой вентиляции. Поэтому надо ставить соответствующие нейтрал-изаторы. К шуму трактора боровы 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.
Скребковый транспортер типа ТСН (рис. 119) состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, имеющих индивидуальные приводы и работающих независимо друг от друга.
Горизонтальный транспортер, устанавливаемый в навозном канале животноводческого помещения, включает в себя шарнирную разборную цепь с прикрепленными к ней скребками, поворотные звездочки и натяжное устройство. Цепь приводится в движениеот электродвигателя мощностью 4 кВт через клиноременную передачу и редуктор.
Наклонный транспортер имеет два канала, в которых движется замкнутая цепь со скребками. Он грузит навоз в транспортные средства и обычно устанавливается в торце животноводческого помещения, в тамбуре. Под верхним концом транспортера располагают тракторную тележку.
При работе транспортера ТСН навоз, сброшенный в канал, передвигается в нижний поворотный сектор наклонного транспортера и подается им в тракторную прицепную тележку.
В процессе эксплуатации регулируют натяжение цепи транспортера. Слабо натянутая цепь соскакивает с поворотных и ведущей звездочек, находит на ведущую звездочку, вызывая неравномерное движение (рывки) и преждевременный выход транспортера из строя. Натягивают цепь специальным устройством. Транспортер марки ТСН-160 имеет автоматическое натяжное устройство.
Нельзя сбрасывать навоз на неподвижную ветвь транспортера, так как в этом случае при пуске транспортера резко перегружаются цепь и механизмы привода. Кроме того, могут подниматься скребки транспортера, что значительно снижает его производительность и ухудшает качество работы.
Особое внимание уделяют обслуживанию наклонного транспортера, находящегося за пределами животноводческого помещения и работающего в более тяжелых условиях, особенно при низких температурах. Сначала включают наклонный транспортер, затем горизонтальный. Выключают транспортеры в обратном порядке.
Штанговые скребковые транспортеры возвратно-поступательного движения используют для удаления навоза из коровников, свинарников, птичников. Часто аналогичные транспортеры применяют для раздачи кормов. Эти транспортеры менее металлоемки и более надежны по сравнению с транспортерами кругового движения. Благодаря возвратно-поступательному движению скребков транспортируемый материал подается к месту назначения с минимальным перемещением. В результате значительно уменьшаются нагрузки на рабочие органы транспортера и сокращается продолжительность его работы.
Скреперные установки , движущиеся также возвратно-поступательно, применяют для удаления навоза из помещений, транспортировки его к навозоприемникам (на свиноводческих фермах) и одновременной погрузки в транспортные средства (на фермах КРС). Такие установки просты в изготовлении, надежны в работе, легко приспосабливаются к неровностям дна канала, менее металло и энергоемки. Недостатки установок - недолговечность и трудность соединения троса при разрыве, сложность монтажа наклонной части навозных каналов.
Установка состоит из скреперов, троса, приводного и натяжного устройства. Скреперы устанавливают в навозные каналы шириной 40 ... 70 см и глубиной до 50 см на направляющих из уголковой стали, проложенных по дну канала.
В навозных каналах протягивают трос диаметром 10 ... 15 мм, к которому крепят скреперы. Для уборки навоза применяют скреперы различных конструкций.
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, УC-12 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, мочи, навозной жижи), 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 животноводческих помещений можно удалять самотечным и напорным транспортированием одновременно.
Среди гидравлических систем удаления жидкого навоза из помещений наиболее распространены смывная, рециркуляционная, лотково - отстойная, комбинированная, самотечная и гравитационная. Все эти системы, за исключением смывной и рециркуляционной, основаны на применении заглубленных лотков, перекрытых сверху решетчатым полом.
Смывная система основана на прямом смыве навоза струёй воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навозной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не используется. Недостаток этого способа - очень большой расход воды.
Рециркуляционная система состоит из самотечного трубопровода диаметром 0,3 ... 0,4 м, проложенного с уклоном 0,006 ... 0,01 и оборудованного сбросными колодцами, напорного трубопровода и насосной станции с приемным навозосборником. Навоз сбрасывают через колодцы на поток навозной жижи, которая подается в самотечный трубопровод насосом через напорный трубопровод. По самотечному трубопроводу смесь жижи и навоза попадает в навозосборник вместимостью 8 ... 10 м 3 .
Чтобы сократить затраты ручного труда, при применении этого способа вместо самотечных трубопроводов в коровниках и свинарниках устанавливают продольные лотки V-образного поперечного сечения, перекрытые решетчатыми полами. К началу лотков подводят напорный трубопровод, по которому 1 ... 2 раза в сутки жижей смывают навозную массу.
Эта система работает удовлетворительно и наиболее экономична, однако она имеет некоторые недостатки. Во время промывки навозоприемных лотков повышается загазованность воздуха помещения. Кроме того, в случае возникновения инфекции в одном из помещений ряда не исключено заражение животных, содержащихся в других помещениях.
Лотково-отстойная (шлюзовая) система отличается от других наличием шиберов, установленных в местах примыкания продольных лотков к поперечному коллектору и предназначенных для накопления и периодического удаления навозной массы в приемный навозосборник. Кроме того, перед каждым циклом в лоток заливают воду из расчета 10 ... 15 л на одно животное, чтобы избежать прилипания навоза к стенкам и сохранить аммиачный азот. Навоз через щелевой пол попадает в лоток, заполненный водой.
Заслонку-шибер поднимают раз в 3 ... 4 дня. Накопившаяся смесь поступает в поперечный канал и по системе труб вытекает в навозосборник. После этого заслонку закрывают, решетки пола чистят и промывают водой. Очень важно, чтобы шибер плотно закрывал лоток, в противном случае воды в лотке не будет, навоз осядет на дно и прилипнет к стенкам, что затруднит его удаление. Шибер изготавливают из металлического 5-миллиметрового листа, который вставляют в деревянную рамку, покрытую резиной.
Для хорошего отекания навозной массы большое значение имеют конструкция, точность и качество изготовления профиля лотка.
Основной недостаток лотково-отстойной системы навозоудаления - сильное выделение сероводорода при спуске навоза. Поэтому применение такой системы, несмотря на то, что технически она работает удовлетворительно, ограничено.
В комбинированной (рециркуяяцианно-шлюзовей) системе при опорожнении лотков осуществляется смыв навоза жижей.
Самотечная (самосплавная} система основана на использовании вязкопластических свойств жидкого навоза. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению. Подпор, создаваемый разностью толщины слоя, является движущей силой, которая перемещает навоз по каналу.
Навоз при движении в канале перемешивается незначительно, из него испаряется мало влаги и вредных газов и через 6 ... 10 суток начинается брожение с интенсивным выделением аммиака, метана и др. Поэтому необходимо выбирать такие параметры самотечной линия, чтобы навоз в помещении задерживался не более указанного срока.
Введенная в эксплуатацию самотечная система навозоудаления работает в течение всего цикла производства. Такая система является дальнейшим развитием отстойно-лотковой системы, но с той лишь разницей, что в ней навоз удаляется непрерывно по мере его поступления. По сравнению с рециркуляционяощ рециркуляционно-шлюзовой системами навозоудаления она более полно удовлетворяет ветеринарно-еаннтарным требованиям, а по сравнению с отстойно-лотковой и смывной системами требует значительно меньшего расхода воды.
Гравитационная система в основном аналогична самосплавной, однако имеет и свои особенности. Навозный канал в этом случае имеет сечение 150х180 см и может быть практически любой длины (до 80 ... 100 м). Дно канала чистое и абсолютно горизонтальное. Перед выходом в поперечный канал коровника дно каждого продольного навозного канала перекрывается переливным порожком высотой 50 см.
Навоз через щели пола попадает на «водяную подушку» и растворяется в воде, превращаясь в однообразную подвижную массу. При постоянном пополнении канала разжиженная навозная масса вытесняется из объема, заполненного водой, переливается через поперечный канал и далее поступает в малогабаритный навозосборник, откуда ковшовыми погрузчиками подается в транспортные средства и затем складируется в навоаохраинлищах. Для сбора и транспортировкин авоза можно использовать различные установки.
Основное условие эффективной работы гравитационного способа - абсолютная водонепроницаемость дна и стенок канала.
Все самосплавные способы удаления навоза из помещений особенно эффективны при привязном и боксовом способах содержания животных без подстилки, на теплых керамзито-бетонных полах или с применением резиновых ковриков.
Щелевые (решетчатые) полы начали применять на животноводческих фермах мира свыше 100 лет назад (1876 год), но наибольшее распространение они получили только в последние годы.
Щелевые полы применяют в коровниках; помещениях для откорма КРС, свинарниках, навозных проходах и проходах для перегона и выгона скота, преддоильных залах, помещениях для зооветеринарной обработки животных и др.
Такие полы устраивают в том случае, когда животных содержат без подстилки или же на подстилку используют такой мелкий материал, как опилки, резаную солому, торф в небольших количествах. Преимущества решетчатых полов очевидны; животные сами 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, из-за необходимости теплоизоляции и устройства каналов (лотков) для навоза под щелевыми решетками пола. Однако экономия подстилки, резкое сокращение трудовых затрат при выполнении повседневных операций по распределению подстилки и чистке стойл, перекрывают затраты на сооружение щелевых полов.
При содержании КРС на привязи навоз из стойл убирают 2-3 раза в сутки за пределы коровника. При привязном содержании на глубокой подстилке навоз убирается 2-3 раза в год, а на выгульных площадках – ежедневно или через несколько дней в зависимости от времени года. При беспривязном боксовом содержании коров навоз из помещений, выгульно-кормовых и преддоильных площадках убирают один раз в 2-3 дня.
Очистку помещений проводят всегда в одно и тоже время, определенное распорядком дня фермы.
Навозоудаление
Системы навозоудаления в коровниках.
Навозоудаление - задача, поставленная перед проектировщиками коровников и других животноводческих комплексов, которая должна быть решена с максимальной отдачей. Система навозоудаления способствует созданию микроклимата на молочной ферме, а также является ее неотъемлемой частью, влияя на санитарно-гигиеническое состояние помещения.
Сбор навоза способствует, помимо вышеперечисленных факторов, повышению рентабельности животноводческого предприятия (коровника), так как коровий навоз является прекрасным удобрением, в отличии от птичьего помета или экскрементов свиней.
При проектировании систем навозоудаления важную роль играют такие факторы как вид животного (взрослые коровы, телята, свиньи), тип кормов, вода, а также материал и количество подстилки.
Для правильного приготовления и хранения навоза при каждой животноводческой ферме должно быть построено навозохранилище.
Строят его на расстоянии не менее 200 метров от жилых помещений и, как правило, на участке, расположенном ниже животноводческих, жилых и производственных помещений. Нельзя строить навозохранилища вблизи колодцев, на участках, затопляемых дождевыми или талыми водами.
Размер навозохранилища зависит от количества скота, длительности стойлового его содержания и срока хранения навоза в навозохранилище. Если хранение навоза длится 2.5--3 месяца, то площадь навозохранилища из расчета на одну голову крупного рогатого скота по дну должна быть не меньше 1,5--2 квадратных метров, ширина по дну не меньше 9 метров, глубина не больше 1 метра. Вынутую из котлована землю насыпают валом высотою в 0,5--0,7 метра вдоль длинных сторон навозохранилища. По узким сторонам на всю ширину хранилища устраивается пологий спуск для въезда и выезда.
При глинистом грунте дно котлована хорошо утрамбовывают, покрывают слоем песка и выстилают булыжником, щебнем, гравием или битым кирпичом. При песчаном грунте дно утрамбовывают жирной глиной слоем в 20 сантиметров. Стенки котлована укрепляют кирпичом, камнем или деревом.
При навозохранилище устраивают колодец для сбора жижи.
Существуют два основных типа навозохранилищ -- котлованный и надземный. В котлованном навозохранилище жижесборник устраивают за земляным валом и соединяют его с навозохранилищем деревянной или керамиковой трубой. Дно навозохранилища делают с небольшим уклоном в сторону жижеприемника.
Дно площадки надземного навозохранилища тоже делают непроницаемым и укрепляют его камнем, кирпичом, булыжником. Вокруг навозохранилища, исключая въезд и выезд, устраивают каменный или деревянный борт высотою 0,5--0,7 метра.
Система навозоудаления с применением транспортера.
Удаление навоза механическим способом, с применением транспортера применяется в коровниках с содержанием скота на глубокой подстилке. В этом случае образуется густой навоз, навозная масса, в котором содержание сухого вещества достигает 18-20%. Навоз удаляется с помощью транспортера, расположенного вдоль стойл.
Навозоуборочные транспортёры скребковые ТСН.
Предназначены для удаления навоза из помещений животноводческой фермы. Навозоуборочный скребковый транспортёр состоит из металлических пластин (скребков), закреплённых на бесконечной цепи. Модели ТСН-2Б, ТСН-3Б, ТСН-160 различаются производительностью, длиной и скоростью движения рабочего органа. Ознакомиться с устройством.
Установки навозоуборочные скреперные УСГ.
Установки скреперные предназначены для уборки навоза крупного рогатого скота из открытых навозных проходов шириной от 1800 до 3000 мм при боксовом и комбибоксовом содержании скота. Установка УСГ-3 применяется в помещениях длиной до 80 метров, УСГ-4 в помещениях до 114 метров.Установки комплектуются четырьмя рабочими органами, что позволяет осуществить выгрузку навоза как в торце, так и в середине помещения. Уборка навоза при помощи скреперной установки производится 4-6 раз в сутки. Продолжительность одной уборки 40 минут.
Общая информация о системах навозоудаления.
Система уборки и транспортировки навоза за пределы производственных помещений должна отвечать следующим требованиям: обеспечивать постоянную и легко поддерживаемую чистоту в помещениях для содержания животных, а также проходов и ограждений; ограничивать образование и проникновение вредных газов в зону обитания животных; быть удобной в эксплуатации и не требовать больших затрат труда на управление, ремонтные и санитарно-профилактические работы; не допускать проникновение заразных начал с навозом из одной секции в другую.
Системы удаления навоза разделяют на механические и гидравлические. Механически навоз можно убирать стационарными и мобильными средствами или комбинированно: мобильными - из навозных проходов в поперечные каналы; стационарными - из поперечных каналов в навозоприемники или в тракторные прицепы.
К стационарным навозоуборочным средствам относятся скребковые транспортеры кругового движения (модели ТСН-2Б, ТСН-3Б, ТСН-160) и скреперные установки возвратно-поступательного движения (модели УСГ-3 и УСГ-4). Кроме названных средств, существует модификация навозоуборочного транспортера ТСН-160 для уборки навоза из поперечных каналов - конвейер навозоуборочный поперечный КНП-10. Предусмотрены также модификации скреперной установки для уборки навоза из-под щелевых полов и комплект оборудования каналов гидравлических систем.
Цепные навозоуборочные транспортеры применяются только при привязном содержании животных. Скреперные установки могут применяться как при привязном, так и при беспривязном способах содержания с использованием подстилки и без нее. В случаях использования скреперных установок при привязном бесподстилочном содержании коров для сокращения затрат труда на очистку стойл и проходов длина стойл должна быть сокращена до 1500-1650 мм, а навозоприемный лоток расширен до 550 мм. При этом высота переднего края кормушки не должна превышать 250 мм с тем, чтобы лежа корова могла свободно держать голову над кормушкой. Фиксация животных в необходимом положении достигается применением разделителей и соответствующей конструкцией ограждения кормушки. В оборудованных таким образом помещениях затраты ручного труда на очистку стойл сокращаются в 2 раза.
Если сборный поперечный коллектор расположен в торце помещения, то приводные станции скреперных установок следует размещать в том же торце за поперечным коллектором. В противном случае увеличивается усилие в тяговой цепи на 25 % и ускоряется ее износ.
Для того чтобы уменьшить загрязнение навозом приводной станции установки, над поперечным коллектором целесообразно установить холостую звездочку, которая, входя с цепью в зацепление, очищает ее от налипшего и застрявшего между звеньями навоза. В этих же целях участок направляющего желоба над поперечным коллектором делают без дна.
Места сброса навоза в поперечный канал лучше всего выполнять в виде открытых огражденных люков шириной 400 мм, а длиной на 200 мм больше ширины лотка. Если устройство открытых люков в конкретных условиях невозможно, то канал перекрывают шарнирно закрепленной крышкой, приподнимаемой автоматически при подходе скребка скреперной установки. С этой целью скребок оборудуют клином, выступающим вперед по ходу скребка на 800-1000 мм.
Транспортировку навоза вдоль поперечных каналов осуществляют транспортерами ТСН-3Б, а также установками УСГ-3, УСГ-4. Установка УСГ-4 благодаря большой длине может собирать навоз из двух или более рядом стоящих животноводческих помещений. В этом случае участки канала между помещениями должны быть надежно утеплены на зимний период. Кроме того, необходимо предусмотреть подачу внутрь каналов теплого воздуха из животноводческого помещения или от калорифера для предотвращения замерзания в них массы.
Скребковые транспортеры кругового движения.
Транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-3Б. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортные средства. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, каждый из которых имеет свою приводную станцию, и шкафа управления. Горизонтальный транспортер, состоящий из кованой цепи со скребками, поворотных устройств и приводной станции, размещается в открытом бетонированном лотке, внутренняя стенка и дно которого облицованы досками. Натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется путем перемещения подвижной рамы приводной станции. Поворотные устройства устанавливаются за пределами стойл для животных на расстоянии не менее 500 мм. В случае размещения поворотных устройств в пределах крайних стойл устройства закрывают съемными щитами. Наклонный транспортер имеет такую же, как у горизонтального, кованую цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное устройство и привод. Натяжение цепи регулируется перемещением привода. Транспортер устанавливается под углом к горизонту не более 30 ° и обеспечивает подачу навоза на высоту 2680 мм от нулевой отметки пола коровника. Скорость движения цепи наклонного транспортера значительно выше, чем горизонтального, что обеспечивает выгрузку жидкого навоза. Высота помещения, в котором устанавливается наклонный транспортер, должна быть не менее 3350 мм. При температуре воздуха ниже - 10 °С это помещение должно отапливаться. Транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-160. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортные средства на фермах крупного рогатого скота во всех климатических зонах страны. Состоит из самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления. Горизонтальный транспортер состоит из круглозвенной термически обработанной цепи с укрепленными на ней металлическими скребками, автоматического натяжного и поворотных устройств и привода, включающего электродвигатель, двухступенчатый редуктор с передаточным числом 38, 86 и ременную пятиручьевую передачу. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лоток, внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4х20 мм. Наклонный транспортер включает такую же, как у горизонтального, круглозвенную цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора с передаточным числом 27, 85. При температуре воздуха ниже -10 °С помещение, в котором размещается наклонный транспортер, должно отапливаться. Наклонный транспортер устанавливается под углом не более 30 ° к горизонту и обеспечивает подачу навоза на высоту 2650 мм от нулевой отметки пола коровника. Высота помещения, в котором устанавливается транспортер, должна быть не менее 3350 мм.
Дойные коровы выделяют 20 л мочи в сутки и кала 35 кг в сутки. Таким образом можно рассчитать количество выделяемых коровами навоза за год:
Мочи- 20 л/сутки*144 головы*250 дней=720000 л.
Кала- 35 кг/сутки*144 головы* 250 дней =1260000 кг.
Итого:1980000 л.
В проектируемом помещении в качестве подстилки будет использована соломенная резка. На стойловый период ее потребуется:
4кг/ сутки на голову* 144 головы*250 дней=144000 кг.
Таким образом, выбор системы навозоудаления осуществляется с учетом условий содержания скота и бюджета на строительство или реконструкцию комплекса, а также планирования энергозатрат на содержание.