Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

10.11.2014

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.

Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

Основные сборочные единицы скреперной установки (рис. 11.3): привод 1, тяговая цепь 3, скреперы 5, ползун 6, поворотные устройства 4, натяжное устройство 7.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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).
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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).
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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).
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

Их устанавливают в навозоприемниках, расположенных в торцах помещений (рис. 11.9), и монтируют в кассетах, позволяющих быстро поднять насос и провести его техническое обслуживание.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

Неотъемлемым элементом рассматриваемой системы навозоудаления являются щелевые полы, перекрывающие навозоприемные каналы. Характеристика применяемых на свинофермах щелевых полов представлена в табл. 11.5.
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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:
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

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
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

где L, B, h - соответственно длина, ширина и глубина канала, м;
μ - коэффициент расхода, для представленной схемы составляет 0,82;
F - площадь живого сечения навозоприемного канала, м2;
R - гидравлический радиус, м;
Гидравлический радиус
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

где χ - смоченный периметр
Механизация уборки навоза на фермах по производству молока и свинины

Время полного опорожнения навозоприемного канала длиной 2,4 м, шириной 1,2 м и глубиной 0,4 м составляет 81,5 с или 1,36 мин.