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

     В канале асимметричного сечения стенка со стороны стойл почти вертикальная, а противоположная – пологая (30 ... 60°), так как на нее навоз  почти не попадает. Дно лотка должно быть ровным и гладким. Лучше всего  для этих целей использовать асбестоцементные трубы длиной 4 ... 10 м, разрезая их вдоль. Внутреннюю поверхность труб рекомендуется  зачищать, чтобы уменьшить трение навоза о дно.

     Дно лотков в месте выхода имеет обратный уклон, образуя порожек высотой  до 9 см. При большом уклоне после  открытия заслонки жидкий навоз быстро вытекает, а густой остается в лотке, при малом уклоне навоз плохо  течет по лотку. Поэтому уклон  должен составлять примерно 0,5 ... 1,5 %. При  большой длине лотка (больше 20 ... 30 м) его рекомендуется перегораживать двумя заслонками.

     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 (рециркуляционно шлюзовой) системе при опорожнении лотков осуществляется смыв навоза жижей.

     Самотечная (самосплавная) система основана на использовании вязко-пластических 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 линии, чтобы навоз в помещении задерживался не более указанного срока.

     При непрерывном самотечном удалении навоза в канале нет шибера, дно канала не имеет уклона или, наоборот, поднимается  на 1 ... 2° в сторону движения навоза. Если канал горизонтальный, в конце  его делают выступ высотой 10 ... 15 см для поддержания постоянного  уровня скапливающейся на дне канала жидкости. Выступ представляет собой  влагонепроницаемую стенку или металлическую  шиберную заслонку. Очищают канал  и промывают по мере необходимости.

     От  правильного выбора глубины h канала зависит состояние подпора, необходимого для непрерывного стекания навоза. Для подсчета h (м) можно воспользоваться следующей формулой; 

     h =kl + 0,2,  

     где k – уклон поверхности слоя навоза; l – длина канала, м; 0,2 – высота слоя навоза на выходе из канала, м.

     На  практике принимают следующие размеры  канала; длина 23 ... 50 м, ширина 0,8 м и  более, минимальная глубина р,6 м. При этом чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал.

     Гравитационная  система в основном аналогична самосплавной, однако имеет и свои особенности. Навозный канал в этом случае имеет сечение 150x180 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.

     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.

     2.4 Выбираю скребковый транспортер 

     2.4.1 Удаление навоза и помета из  животноводческих помещений и  птичников

     Навоз из животноводческих помещений удаляют  периодически или непрерывно. Периодическое  удаление предполагает применение механических средств (транспортеров, скреперов  и др.) или отстойно-лотковой (шиберной), рециркуляционной и лотково-смывной системы. Непрерывная уборка навоза основана на использовании самотечной системы удаления навоза под действием гравитационных сил.

     Выбор способа и системы удаления навоза зависит от специализации и поголовья  хозяйства, места его расположения, наличия водных и энергетических ресурсов, применяемых кормов, подстилки  и других факторов.

     Механическое  удаление навоза следует проектировать:

     на  фермах крупного рогатого скота при  стойлово-пастбищном с применением  подстилки, в родильных отделениях, профилакториях, при хранении навоза под полом помещения, на открытых откормочных площадках (в обоснованных случаях допускается установка  скреперных механизмов в каналах, перекрытых решетками);

     Размеры и уклоны каналов определяются конструктивными  параметрами механических средств  уборки навоза.

     К стационарным механизированным средствам  удаления навоза относятся скреперные установки УС-10, УС-12, УСП-12, УС-15, УС-250, УС-Ф-170, ТС-1-2, ТС-1-5,

     Выбираем  скребкой транспортер УС-15

     Суточный  выход навоза определяется по формуле 

     Qсут=∑qimi ,

     где qi – суточный выход навоза от одного животного, кг; mi – поголовье животных в данной группе.

     Qcym = 400 х 55 + 50 х 14 + 74 х 7,5 = 18800 кг.

     Суточный  выход (кг) жидкого навоза от одного животного вычисляют по формуле 

     qi=qэ+В+Всм, 

     где qэ – суточный выход экскрементов (кал, моча) от одного животного, кг; В – количество технологической воды в расчете на одно животное в сутки, кг (В = 2...5 кг); Всм – количество смывной воды в расчете на одно животное в сутки, кг (в смывных системах навозоудаления Bсм = 5...15 кг).

     qi = 55+5+5=65

     Подача (т/ч) скребкового транспортера 1,5 т/ч; 

     Qтр = 3600bhVρнφ, 

     где b – длина скребка, м; h – высота скребка, м; V – средняя скорость скребка, м/с; рн – плотность навоза, т/м3; φ – коэффициент заполнения межскребкового пространства (φ = 0,5...0,6).

     Qтр =3600*0,4*0,04*690*0,5= 19872

     Продолжительность (ч) работы транспортера в течение  суток 

     Тсут = Qсут/ (1000Qтр). 

     Тсут =18800/(1000/19872)=

     Число включения транспортера в сутки  зависит от суточного выхода навоза и вместимости (м3) навозного канала, которую определяют по формуле Wн.к=h/b/Lφ/ρн, 

     где h/ – высота навозного канала, м; b/ – ширина навозного канала, м; L – длина навозного канала, м; φ/ – коэффициент заполнения навозного канала (φ/ = 0,5...0,6).

     Число включений транспортера в сутки 

     nвк= Qсут/ (1000Wн.к). 

     Если  навоз сдвинут скотниками в навозный канал до включения транспортера, то цепь транспортера должна совершить  один оборот на полную свою длину L (м), чтобы освободить навозный канал. При этом продолжительность (ч) одного цикла удаления 

     Тц=L/(3600V). 

     Время сдвигания навоза в канал скотниками 

     Тск=mtсд/(60Кск), 

     где m – поголовье животных; tсд – продолжительность сдвигания навоза со стойла в навозный канал, мин; Кск – число скотников.

     Общее время цикла удаления навоза 

     Тц.общ=Тц+Тск. 

     Производительность (т/ч) поточной линии (участка) удаления навоза за один цикл включения механических транспортных средств 

     Qл= Qсут /(1000Tцnвк).

     Твердую фракцию навоза доставляют в навозохранилище, а жижу собирают в жижесборники.

     На  ферме рекомендуется строить  одно навозохранилище для всех животноводческих помещений.

     В свинарниках для группового содержания животных рекомендуются установки  поверхностного смыва навоза под  напором 0,5 МПа в лотки из полутруб диаметром не менее

     150 мм с последующим отводом по  трубам диаметром не менее  300 мм. В свинарниках-маточниках гидросмыв из каналов, перекрытых решетками, проводят при помощи напорных бачков и сливной трубы диаметром не менее 150 мм. Длина канала на один бачок до 40 м.

     Для комплексов и ферм промышленного  типа в коровниках и свинарниках  рекомендуется самотечная система  навозоудаления непрерывного и периодического действия. Работа системы обеспечивается при влажности навоза 88...92% и исключении попадания кормов в каналы.

     Самотечную  систему проектируют в виде отдельных  продольных каналов (лотков), перекрытых щелевыми полами, и общего для ряда животноводческих зданий поперечного  канала (коллектора), по которому жидкий навоз стекает в приемный резервуар, сблокированный, как правило, с насосной станцией. Днища продольных каналов  выполняют горизонтальными. К началу каналов и коллекторов подводят смывные трубопроводы диаметром 125...150 мм.

     В конце каналов устанавливают  герметичные порожки, которые рекомендуется  делать съемными или поворотными. Высота порожков должна составлять 80...150 мм. При  съемных порожках допускается уклон 0,003; высота порожка в этом случае должна перекрывать перепад глубины  канала на 60...80 мм. Для гидравлического  испытания каналов и пуска  системы следует предусмотреть  установку шиберов ШУС-Ф-1 (для  свиноводческих ферм) и ЗНК-1,8 (для  ферм крупного рогатого скота).

     В самотечной системе периодического действия навоз удаляется за счет его накопления в продольных каналах, оборудованных шиберами, и последующего сброса при открытии шиберов. Перед  пуском продольный канал заполняют  водой на высоту 10 см.

     Продольные  каналы должны обеспечивать накопление навоза в течение 7...14 дн.

     Уклон дна продольных каналов при самотечной системе периодического действия и  при гидросмывной системе следует принимать в пределах 0,005...0,02.

     Минимальная ширина каналов для поросят-отъемышей  и ремонтного молодняка составляет 0,7 м, для взрослого поголовья  – 1,0...1,2 м, для крупного рогатого скота  – 0,8...1,5 м.

     Практически глубина продольных самотечных каналов  непрерывного действия зависит от их длины и для крупного рогатого скота составляет 0,7...1,9 м, для свиней – 0,8...1,3 м. При самотечной системе  периодического действия минимальную  глубину канала принимают равной 0,8 м для всех видов животных.

     Поперечные  магистральные каналы или коллекторы рассчитывают на самотечную транспортировку  навозной массы к навозосборнику. Их выполняют из железобетонных или асбестоцементных труб диаметром 500 мм и более, укладываемых с уклоном 0,01...0,03. Значение минимальной расчетной скорости течения навоза по трубам и поперечным каналам при промывке следует принимать не ниже 1,1...1,2 м/с.

     2.4.2 Транспортировка навоза и помета  от животноводческих помещений  к местам обработки и использования

     Навоз в зависимости от его консистенции от помещения до навозохранилища  удаляют самосплавом, перевозят  в тракторных прицепах 2ПТС-4М-785А

     При использовании фекальных насосов  рекомендуется устанавливать измельчающие устройства.

     Жидкий  навоз к местам переработки, хранения или использования подают по стационарным или сборно-разборным трубопроводам.

     Для транспортировки навоза по стационарному  трубопроводу необходимо определить вместимость  навозоприемника (не менее 5 м3), диаметр навозопровода, общие гидравлические потери в системе и мощность привода установки [3].

     Вместимость (м3) навозоприемника вычисляют по формуле 

     Wнп=Qсутtр.н/(24×ρн),