Проект комплекса по производству молока с разработкой технологической линии доения и первичной обработки молока

 

      , (2.5)

     где m1 – количество коров, m1 = 192 головы; z2 – в родильном отделении z2 = 72; q1 – суточный выход, навоза от одной коровы, q1 = 55 кг; m2 – количество молодняка крупного рогатого скота, m2 = 60 голов;; q3– суточный выход навоза, q3 –27 кг; q2 – суточный выход навоза, q2 = кг; m3 – количество телят КРС, m3 = 32 голов; q3 – суточный выход навоза от одного теленка, q3 = 7,5 кг.

     Qcym = 192+44+72 х 55 + 60 х 27 + 32 х 7,5 = 18800кг.

     Годовой выход навоза определяется по формуле

(2.6)

     где Dк – количество дней привязного содержания, Dк =365 дней.

     Qгод = 18800 х 365 = 6862 т.

     Объем навозохранилища определяется по формуле

      (2.7)

     где – объемный вес навоза, = 0,5 т/м.

     

     Размеры навозохранилища определяются, исходя из объема допускаемой высоты складирования  навоза, которая равна 1,5...2,5 м.

      (2.8) 

     где Fн – площадь навозохранилища, м2; h – высота складирования навоза, h =2,5 м.

     Для хранения навоза достаточно двух навозохранилищ размерами 100x35x2 м3 и одного дополнительного  размерами 90x12x2,5 м3.

     1.8 Расчет потребности  воды

     Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и число потребителей, нормы суточного расхода воды.

     Расход  воды в течение суток, летом и  зимой неравномерен: днем и летом  больше, ночью и зимой меньше .

     Среднесуточный  расход воды (л/сут) на ферме определяется по формуле .

      (2.11)

     гдеqt – суточные нормы расхода воды одним типом потребителей, литров; mi – число потребителей, имеющих одинаковую норму расхода.

     Принимаем следующие нормы расхода воды в расчете на одну голову для животных: коровы молочные – 100, молодняк крупного рогатого скота – 60, телята – 20. Тогда

     Qcyт.cp =100*208+60*60+20*32=25040 л / сут

     Для расчета водопроводных сооружений и оборудования необходимо знать  максимальные расходы воды: суточный, часовой, секундный. Максимальный суточный расход воды равен .

      , (2.12) 

     где kcyт – коэффициент суточной неравномерности потребления (принимаем kcyт=1,3) [6].

      .

     Средний часовой расход воды [9]

      . (2.13)

     Максимальный  часовой расход воды

      . (2.14)

     где kч – коэффициент часовой неравномерности потребления (принимаем kч = 2,5) .

      .

     Правильный  выбор kcyт и kч имеет важное значение. При повышенных коэффициентах система водоснабжения обходится дорого, а при пониженных – возникают перебои в подаче воды .

     Секундный расход воды .

      , (2.15)

     

     По  максимальному суточному расходу  выбирают вместимость водонапорных баков и резервуаров, по максимальному  часовому расходу водоподъемное  оборудование, а по секундному расходу  – диаметр трубы.

     На  ферме водозабор производится из озера, с динамическим уровнем 60 м3, дебитом 15 м3/ч. Вода подается в водонапорную башню вместимостью V=40 м3. Скважина полностью обеспечивает потребности фермы в питьевой воде высокого качества.

     1.9 Благоустройство территории фермы

     Внешние и внутренние благоустройства территории животноводческой фермы являются одним  из важных элементов строительства.

     Строительство хороших дорог, посадка деревьев и кустарников, строительство ограждений, выполнение освещения, улучшение бытовых  условий и т.д. должно соответствовать  правильной организации участка  животноводческой фермы.

     Главное в благоустройстве животноводческой фермы являются планировка территории, строительство дорог с применением  укрепляющих добавок во избежание  размывания и порчи дорог тракторами и автомобилями в сырую и дождливую  погоду.

     Существенным  элементом благоустройства фермы  является озеленение. Территория животноводческой фермы со всех сторон обсаживается деревьями и кустарниками, что  придает ей благоприятный вид. Наличие  достаточного освещения в помещениях для содержания животных способствует повышению производительности труда, уменьшает случай травматизма, улучшает условия содержания животных и создает  благоприятные условия для работы обслуживающего персонала.

     Для дезинфекции транспорта и посетителей  необходимы дезбарьеры и санпропускники, расположенные в воротах главного входа и въезда на территорию животноводческой фермы. Для обогрева дезбарьеров и их дезсредств в холодную погоду используются электронагревательные батареи.

     На  животноводческой ферме проложены  дороги с гравийным покрытием, предусмотрено  хорошее освещение, также предусмотрены  бытовые помещения: гардеробные, умывальные, душевые, туалеты. Для улучшения  благоустройства предлагается асфальтирование  дорог, озеленение газонов, также необходимо провести работы по ремонту зданий.

     2. Проектирование технологической  линии удаление и утилизация  навоза

     2.1 Общие сведения

     Ежегодно  на животноводческих фермах и комплексах страны скапливается громадное количество навоза (до 1 млрд. т). Своевременное  его удаление и использование  – важная народно-хозяйственная  проблема, значение которой еще более  возрастает в связи с укрупнением  животноводческих ферм, совершенствованием их технической оснащенности, повышением требований к санитарно-гигиеническим  условиям содержания животных и к  качеству производимых продуктов. При  этом еще до недавнего прошлого вопросы  удаления и использования навоза рассматривались лишь с точки  зрения получения большого количества органических удобрений.

     При внедрении промышленных методов  получения животноводческой продукции, выход навоза на крупных животноводческих комплексах резко увеличивается, что  создает опасность загрязнения  окружающей среды. Так, по свидетельству  ученых, откормочное предприятие  мощностью в 100 тыс. голов скота  по количеству образующихся отходов  эквивалентно городу с населением более 1 млн. человек. Поэтому в настоящее  время проблему удаления и использования  навоза следует рассматривать принимая во внимание в первую очередь вопросы защиты окружающей среды, вероятность заболевания животных, а также значение навоза как удобрения. Кроме того, продолжаются работы над использованием навоза для производства кормов и кормовых добавок.

     Проблема  механизации удаления и использования  навоза включает в себя три больших  вопроса: удаление навоза из животноводческих помещений и транспортировка  его в хранилища; складирование, обеззараживание и хранение навоза; использование навоза. Эти вопросы  взаимосвязаны, поэтому, решая один из них, необходимо в такой же степени  решать и другие.

     Изучение  передового опыта проектирования и  эксплуатации животноводческих ферм и  комплексов показало, что в зависимости  от консистенции навоза, технологии его  использования, способа содержания животных меняются и технические  средства для очистки помещений  и площадок, конструкция и размеры  навозохранилищ, способы обезвоживания  навоза.

     Навоз представляет собой сложную полидисперсную многофазную среду, включающую в  себя твердые, жидкие и газообразные вещества. Основную часть навоза составляет влага.

     Твердый навоз имеет влажность до 81 %, полужидкий (пастообразный) – 82 ... 88 %, жидкий (бесподстилочный) навоз – 88 ... 93 % на фермах крупного рогатого скота и до 97 % на свинооткормочных фермах. Состояние навоза на фермах крупного рогатого скота зависит от способа содержания животных, наличия подстилки, способа удаления навоза и некоторых других факторов.

     Газообразные  вещества образуются во время хранения как твердого, так и жидкого  навоза. Газообразование усиливается  при повышении температуры, увеличении сроков хранения, а также количества подстилки и остатков кормов в  навозе. Выделяющийся при анаэробном брожении навоза газ содержит 55 ... 65 % метана, 35 ... 45 % углекислоты, 3 % азота, 1 % водорода, 0 ... 1 % кислорода, 0 ... 1 % сероводорода и некоторое количество аммиака. Этот газ опасен для людей и животных. Возможность отравления создается летом, а также при длительном хранении навоза под щелевыми полами и во время выпуска его из каналов. Поэтому в таких местах надо хорошо организовать вентиляцию. Уже при содержании сероводорода в воздухе – 0,03 % появляются первые признаки отравления. Безопасной считается концентрация не выше 0,0002 %. Животные и люди могут переносить содержание углекислоты в воздухе до 2 %. При 4 % появляются первые признаки отравления, затем наступает потеря сознания.

     На  большинство показателей, характеризующих  физико-механические свойства навоза, влияет влажность навоза, которая, в  свою очередь, зависит от первоначальной влажности экскрементов, вида и количества применяемой подстилки, от ее первоначальной влажности, принятой системы уборки навоза и других факторов.

     Объемная  масса навоза зависит от размера  его частиц и соотношения различных  фракций, влажности, вида, количества и  качества подстилочного материала, от степени разложения навоза и многих других факторов. Объемная масса навоза колеблется в довольно широких пределах: 400 ... 1010 кг/м3. При беспривязной системе  содержания скота на глубокой несменяемой  подстилке объемная масса ненарушенного  навоза находится в пределах 880 ... 980 кг/м3.

     При эксплуатации машин и механизмов для удаления навоза большое значение имеют коэффициенты трения скольжения, покоя, а также липкость навоза. Липкость характеризуется значением усилия (г/см2), необходимого для отрывания пластины от налипшей на нее массы навоза при определенных и постоянных условиях: начальном давлении на пластину, времени контакта и др. Способность навоза к налипанию на рабочие органы машин обусловлена его видом и состоянием поверхности.

     Разрабатывая  технологическую схему удаления навоза, инженер должен иметь представление  об этих показателях.

     Большое значение имеет температура замерзания навоза. Моча коров замерзает при  температуре -2,85 °С, смесь навоза с мочой при -2,08 °С, твердые выделения при -1,1 °С. Плотный соломистый навоз примерзает к металлическим поверхностям рабочих органов при -2...-2,2 °С. Навоз влажностью 92% и выше замерзает при -0,41 °С.

     Навоз – наилучшее органическое удобрение  для полей, потому что имеет в  своем составе значительное количество органических и минеральных  веществ, легко усваиваемых растениями. Например, навоз крупного рогатого скота состоит  из органических веществ 20,3 %, азота 0,45, фосфора 0,23, калия 0,50 и извести 0,40 %. В зависимости от условий содержания скота количество органических и  минеральных веществ в свежем навозе изменяется в 2 ... 4 раза. Общее количество этих веществ в жидком навозе практически постоянно.

     При продолжительном хранении жидкого  навоза часть органических и минеральных  веществ теряется. Потери в значительной мере зависят от способа хранения. Так, из жижи, хранящейся в жижесборниках  в течение первого месяца, теряется до 6 %, а за год 10 ... 15 % азота. Периодическое  перемешивание навоза при длительном хранении увеличивает потери азота  до 20 ... 25 %. 

     2.2 Механизация удаления навоза  из помещений

     Механизация удаления навоза из животноводческих помещений может быть осуществлена механическим, гидравлическим и пневматическим способами. Классификация устройств для удаления навоза из помещений приведена на рисунке 4.2.1.

     Мобильные средства (бульдозерная лопата, навешиваемая на трактор или самоходное шасси) применяются при удалении твердого навоза из помещений, выгульных дворов и площадок.

     Стойло  дли скота при такой системе  удаления навоза необходимо удлинять по сравнению с обычным на 5 см. Глубина навозной канавки-прохода должна составлять 20 ... 25 см. При меньшей глубине ее или при полужидком навозе, получаемом из-за недостатка подстилки или плохого ее качества, он попадает на край стойла. Для сгребания навоза обратно в канавку подсобный рабочий при достаточном количестве хорошей подстилки затрачивает на 1 т навоза 4 ... 8 мин, если же подстилки мало или она плохого качества – до 12 мин. При использовании мобильных средств следует устраивать жижесборники.