Основы расчета линии уборки и утилизации навоза

5.3.1. Расчёт потребности в средствах удаления навоза

Количество навозной массы от одного животного подсчитывается по формуле

(5.1)

где α – коэффициент, учитывающий разбавление экскрементов водой: при транспортерной системе α =1,2; самотечной α =1,5; при смывной системе с мойкой полов α =5;

K, М – суточное выделение кала, мочи одним животным (табл. 5.1 и 5.2);

П – суточная норма подстилки на одного животного (табл. 5.3).

Таблица 5.1 – Суточный выход экскрементов от одного животного на фермах КРС, кг

Таблица 5.2 – Суточное выделение и влажность экскрементов от одного животного при кормлении полнорационными концентрированными кормами на свиноводческих предприятиях

Примечание. При кормлении многокомпонентными кормами количество экскрементов рекомендуется принимать на 30% больше указанных в таблице 5.2

Таблица 5.3 – Примерные суточные нормы внесения подстилки, кг

Суточный выход навоза (помета) на ферме:

, (5.2)

где m_i – поголовье животных (птиц) однотипной производственной группы;

n – количество производственных групп.

Расчет следует сравнить с данными табл. 5.4.

Таблица 5.4 - Ориентировочный выход бесподстилочного навоза на животноводческих комплексах при различных системах его удаления

Продолжение таблицы 5.4

Годовой выход навоза (помета):

(5.3)

где Д - число дней накопления навоза.

Суточный выход помета на птицефабрике рассчитывается также по формулам (5.2) и (5.3). При этом следует воспользоваться данными табл. 5.5.

При клеточном содержании подстилка не требуется. При напольном содержании потребное количество подстилки для разового выращивания поголовья рассчитывается по формуле:

, (5.4)

где n_t – количество однотипных зданий (для промышленного стада и ремонтного молодняка);

b_i, l_i – ширина и длина технологической зоны птичника, м;

h_ц, – высота укладки подстилки h_ц = 0,15...0,20 м;

r - плотность подстилки (солома – 60-80 кг/м³, опилки – 220-420 кг/м³);

T_i - продолжительность нахождения стада птицы на подстилке: взрослое поголовье T_i - 180 дней; бройлеры T_i = 60...70 дней; ремонтный молодняк T_t = 140 дней.

m – количество групп однотипных зданий.

Таблица 5.5 – Суточный выход помета на одну голову при кормлении птицы полнорационными кормами, г на голову

Влажность бесподстилочного навоза:

(5.5)

где W_э – влажность экскрементов.

По полученным данным влажности навоза можно определить физико-механические свойства навоза (табл. 5.6), которые требуются для расчета процессов уборки и переработки навоза.

Таблица 5.6 – Вязкость, предельное напряжение сдвига и плотность навоза свиней и дойных коров

Продолжение таблицы 5.6

Для нормальной работы механических средств удаления навоза из помещений должно выполняться условие:

(5.6)

где Q_тр – требуемая производительность навозоуборочного средства;

Q – часовая производительность по технической характеристике.

Требуемая производительность:

(5.7)

где – суточный выход навоза с одного помещения;

β – кратность уборки навоза, β =2-3;

Т– время на разовую уборку, Т = 0,5-1ч;

μ – коэффициент неравномерности разового количества навоза, μ= 1,3.

5.4.2 Расчёт транспортных средств для доставки навоза в

Навозохранилище

Транспортирование навоза и навозосодержащих стоков от животноводческих помещений до сооружений сбора, карантинирования, обеззараживания и подготовки к использованию осуществляеться в зависимости от принятого способа удаления навоза из помещений стационарными транспортными средствами, мобильным или гидравлическим транспортом.

Стационарные транспортные средства следует применять для подачи навоза от механических средств навозоудаления, расположенных в животноводческих помещениях, в навозосборники и прифермские навозохранилища.

Мобильный транспорт следует использовать для транспортирования подстилочного, полужидкого и жидкого навоза с суточным выходом до 100 м³.

Гидравлический транспорт следует проектировать для транспортирования жидкого навоза, навозных стоков, жидкой фракции и других продуктов очистки и переработки навозных стоков.

Неотъемлемой частью современной системы удаления и переработки навозных стоков является канализационная насосная станция (КНС). КНС представляет собой отдельно стоящее инженерное сооружение, включающее в себя резервуар – навозосборник и технологическое оборудование, служащее для гомогенизации и перекачки поступающих на станцию стоков. Основным назначением канализационной насосной станции является выполнение следующих технологических функций: прием, накопление, гомогенизация навозных стоков и перекачка их на сооружения переработки (карантинные емкости, навозохранилища, цех разделения и т.д.).

С целью предотвращения расслоения навозных стоков на фракции и выпадения осадка в резервуаре КНС необходимо устанавливать устройства для перемешивания. Данные устройства могут быть смонтированы стационарно в резервуаре или же быть переносными. Для перемешивания навозных стоков в резервуаре насосной станции применяются погружные насосы или специализированные мешалки - гомогенизаторы.

Мешалки – гомогенизаторы обеспечивают усреднение навозных стоков по плотности и загрязнению, а также предотвращают преждевременное разделение стоков по фракциям.

По заданным расходу и принятому диаметру навозопровода определяют скорость движения стоков:

(5.8)

где d_в – внутренний диаметр трубопровода, м.

Полученная скорость должна быть проанализирована с учетом реологических свойств навоза, незаиливающей скорости и влажности навозных стоков. Обычно V>0,2-0,5 м/с.

Величина потерь напора на единицу длины определяется по формуле:

где λ – коэффициент гидравлического трения (для навозных стоков принимается в соответствии с РД-АПК 1.10.15.02-08);

g – ускорение свободного падения, м/с².

Потери напора по длине навозопровода, определяются формулой:

h_д= i ∙ l,

где l – длина трубопровода, м.

Необходимый напор насоса определяется по формуле:

H_н = h_д+ h_м+h_г+ h_св ,

где h_д– потери напора по длине трубопровода, м;

h_м – потери напора на местные сопротивления, м (принимаются 10-12% от потерь напора по длине);

h_г – геометрическая разность отметок всасывания и подачи (высота подъема), м;

h_св – свободный напор, м;

Требуемая производительность мобильных технических средств:

т/час

где Q_сут– суточный выход навоза с фермы, т;

Т– время работы технического средства, час.

Количество рейсов для доставки навоза в навозохранилище равно:

где G – грузоподъёмность технического средства;

T_ц – время одной поездки (цикла) транспортного средства, T_ц≈0,5 ч.