ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
2.3.5 Уборка и удаление навоза
Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы составляют около 40% всех затрат труда на фермах; из них примерно половина приходится на удаление навоза.
Выше было отмечено наличие в животноводстве двух технологий сбора, удаления и обработки навоза в зависимости от способа содержания животных (с применением подстилки или без подстилки).
В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза.
1.Технология сбора, удаления, хранения и внесения в почву твердого подстилочного навоза. свиноводческий ферма оборудование навоз
Технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с, приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резаной соломы, опилок, других компостируемых материалов и минеральных удобрений (фосфоритная мука).
Технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с хранением и внесением его в почву в жидком виде.
4. Технология сбора и удаления бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции, с последующим хранением и внесением каждой фракции раздельно (раздельный способ утилизации).
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.
В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений, удаления его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву в качестве органического удобрения можно разделить на следующие операции: доставка и распределение подстилки; уборка помещений; транспортировка к местам разгрузки и временного хранения; обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву.
При содержании животных на щелевых полах навоз накапливается в каналах, откуда удаляется с помощью гидротранспортной системы или транспортерами, уложенными в закрытые каналы-коллекторы.
Классификация навозоуборочных средств включает механическую и гидравлическую системы средств механизации для сбора и удаления навоза. В свою очередь механическая система включает мобильные и стационарные средства, применяемые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.
На животноводческих комплексах и крупных специализированных фермах использование механических систем для сбора, удаления и транспортировки навоза значительно усложняется в связи с увеличением его выхода (на крупном свиноводческом комплексе до 3000 т в сутки). В этих условиях экономически наиболее рациональными оказываются гидравлические способы удаления навоза из помещений и транспортировки его к местам хранения пли переработки.
Специфика промышленной технологии на комплексах состоит в том, что наличие относительно теплых полов и регулируемый микроклимат в помещениях позволили отказаться от применения подстилки; ее заменили резиновыми ковриками и этим упростили технологию при значительном сокращении затрат труда.
Система гидравлического удаления навоза представляет собой целый комплекс инженерных сооружений и включает: навозоприемные (продольные) каналы; закрытые сверху решетками; магистральный (поперечный) коллектор; навозосборник с насосной станцией перекачки; напорную навозопроводную сеть. В зависимости от принятого способа последующей переработки жидкого навоза система гидроудаления имеет цех приготовления компостов или развитую систему очистных сооружений.
Все операции по очистке помещений, удалению, обработке и хранению навоза объединяют в законченные технологические линии обеспечивающие максимальную сохранность питательных веществ (NРК), имеющихся в навозе, и предусматривающие резервные установки и емкости на особо ответственных участках, полностью исключающие возможность загрязнения почвы, водоемов и окружающей воздушного пространства. Систему для гидроудаления жидкого навоза сооружают отдельно от системы канализации хозяйственно-бытовых стоков на комплексах.
Пропускная способность комплекта машин, аппаратов и сооружений должна обеспечивать удаление и обработку всего суточного выхода навоза.
К настоящему времени известны следующие типы гидравлических систем навозоудаления: самотечная, лотково-отстойная (шиберная), лотково-смывная, рециркуляционо-лотковая и бесканально-смывная.
Самотечная система основана на принципе свободного течении навозной массы под действием силы тяжести. Система действует непрерывно по мере поступления навозной массы через щели надканальных решеток и стекания ее через открытый конец канала. Влажность навозной массы должна быть не ниже 88%. Эта система проста по устройству и удобна в эксплуатации. После запуска ее в работу функции оператора сводятся лишь к наблюдению за тем, чтобы в каналы не попадали остатки корма и посторонние предметы. В процессе функционирования добавка воды не требуется. Воду добавляют только при пуске системы в работу. Самотечные системы навозоудаления особо успешно применяются на свиноводческих комплексах и фермах любых размеров.
На ферме используется самотечная система удаления навоза с дальнейшей перекачкой от навозосборника к навозохранилищу насосом НЖН-200.
Выход навоза и его свойства
Суточный выход навоза колеблется в широких пределах и зависит от системы и способа содержания, вида животных, от состава рациона и способов кормления.
Расчетный суточный выход навоза равен
mн.сут=mэ+ mп+ mв (2.6)
где mэ, mп, mв – количество, соответственно, экскрементов, подстилки и воды, в расчете на одно животное,кг.
mэ =7,5…17 кг ( [ 6] таб.4.1) принимается mэ =10 кг/гол;
mп = 0 т.к для комплексов и ферм промышленного типа в свинарниках рекомендуется содержание животных без подстилки;
mв = 10 литров mн.сут=10+10 =20 кг
Масса накопленного навоза за год mн.год =D∑ mн.сут∙ni (2.7)
где D – число дней накопления, D=365 дней;
ni – количество животных. mн.год =365∙20∙12000=87,6∙106 кг
Плотность навоза
(2.8)
где Wн – влажность жидкого навоза;
ρс – плотность сухого вещества экскрементов, кг/м3. На основе экспериментальных исследований в расчетах принимают ρс =1300 кг/м3.
ρв – плотность воды, кг/м3. ρв=1000 кг/м3.
где Wв = 1 и Wэ= 0,89 – влажность соответственно воды и экскрементов
По таб.4.4 [6] динамическая вязкость μ=0,1 Па∙с, предельное напряжение сдвига τ0=0,9 Па.
Технологический расчет
Производительность технологической линии уборки навоза определяется по формуле
Qн =mn/T (2.9)
где mn – масса навоза, подлежащего обработке, кг;
Т – установленное время обработки, ч. Т=24 часа т.к самотечная система уборки навоза.
При ежедневной уборке навоза mn находится по формуле
mn=mн. сут∙n =20∙12000=240000 кг
Qн = 240000/24=10000 кг
Подача навоза Qн разделяют на две подачи: подачу твердой фракции Qт и подачу жидкой фракции Qж.
где Wн, Wт, Wж – влажность, соответственно, поступающего на разделение исходного навоза и выходящих из него твердой и жидкой фракции.
Qт
=
Qж
=
Длина каналов для уборки навоза зависит от размеров помещения. Для надежной работы самотечной системы навозоудаления длинна продольных каналов не должна превышать 35 м. Выбирается длина продольных каналов L=30 м, а ширина канала B= 0,9 м.
Глубина продольного канала гидротранспортной системы навозоудаления:
Hкон = L∙i + hп + hс + hз + hр
Ннач = Нкон – L∙iд
где i-уклон навозной массы в канале во время ее установившегося движения. i=0,015…0,03 принимается i=0,02;
hп – высота порожка, м. hп = 0,05…0,15 м, принимается hп =0,1 м.
hс – толщина слоя навозной массы при движении ее через порожек, м. hс =0,1 м.
hр – толщина решетчатых перекрытий щелевого пола, м. hр = 0,1 м.
hз – расстояние между максимальным уровнем навозной массы в начале канала и щелевым полом, м. hз = 0,3 м.
iд - уклон дна канала. iд =0 т.к. самотечная система.
Hкон = 30∙0,02+0,1+0,1+0,3+0,1=1,2 м
Ннач = 1,2 – 30∙0 =1,2 м
Глубина поперечного канала (коллектора):
Нкол = Ннач + Lкол ∙ iд (2.10)
где iд = 0,01 т.к. поперечный канал;
Lкол – длина коллектора, м. Lкол =225 м (по генеральному плану).
Нкол = 1,2 +225∙0,01 = 3,45 м.
3. Конструкторская часть
Флотатор для обработки навозных стоков
В современных технологических линиях по переработки и утилизации навозных стоков, поступающих с крупных животноводческих комплексов, важное значение имеет операция по очистке отделенной жидкой фракции навоза, которая представляет собой дисперсную среду из воды и взвешенных твердых частиц экскрементов животных. Жидкая фракция навозных стоков составляет до 90% от общей исходной массы и в таком виде не может быть использована в качестве ценного органического удобрения и внесения в почву. Кроме того, в необработанном виде жидкая фракция навозных стоков представляет серьёзную угрозу для почвы, воды, воздушного бассейна и, в конечном счете, для человека.
Анализ научно-технической и патентной литературы по состоянию вопроса механизации процессов обработки жидких навозных стоков показал, что для этой цели существует большое количество методов и технических средств и наиболее простым и эффективным является метод обработки стоков путем флотации.
Флотация- это метод разделения и очистки жидких навозных стоков за счет насыщения обрабатываемой среды пузырьками воздуха и создания комплексов «вода-пузырек воздуха - твердая частица навоза», твердые частицы «прилипают» к образовавшимся пузырьком воздуха и поднимаются (флотируются) к поверхности воды, где образовывают пенный слой (флотационный шлам).
Из анализа конструкций флотационных аппаратов можно сделать вывод, что наиболее эффективной и перспективной в использовании является конструктивно-технологическая схема флотатора, рабочий процесс которой основан на насыщении сточной воды пузырьками воздуха за счет её электролиза, так называемой электрофлотации.
С целью повышения качества обработки навозных стоков, поступающих с животноводческих ферм и комплексов, в Самарской государственной сельскохозяйственной академии была разработана экспериментальная установка для разделения и очистки жидкой фракции бесподстилочного навоза методом электрофлотации.
Флотатор состоит из емкости 1, патрубка 2 для подачи исходной массы жидкой фракции навозных стоков, электродов 3, устройства 4 для сбора и удаления флотационного шлама, переливной перегородки 5, патрубка 6 для вывода очищенной сточной воды.
Исходная масса жидкой фракции навозных стоков через патрубок 2 подаётся в емкость 1, где под воздействием процесса электролиза воды, который обеспечивают электроды 3, происходит насыщение воды пузырьками газа. На образовавшихся пузырьках абсорбируются взвешенные твердые частицы навоза и поднимаются вместе на поверхность обрабатываемой воды и образуют пенный слой - флотационный шлам, который вследствие своих физико-химических свойств сохраняет свою способность удерживаться на поверхности.