Механизация удаления и подготовки навоза к использованию

 

13.1. Физико-механические и реологические свойства навоза

 

Навоз представляет собой сложную полидисперсную систему, включающую твердые, жидкие и газообразные вещества. Общий выход и состав навоза зависят от качества и количества потребляе­мого корма, вида и возраста животных, условий их содержания, специализации хозяйств и способов удаления навоза и помета. Суточный выход навоза с предприятия, м³

Q_общ = Q_э +Q_тв +Q_вн +Q_п ,

где Q_э — количество экскрементов (кал, моча), м³; Q_тв — расход воды на техноло­гические нужды (мойка оборудования, помещений, животных и т. д.), м³; Q_вн — расход воды на удаление навоза, м³; Q_п — расход подстилки, остатки кормов, м³.

 

13.2. Технологические схемы удаления и переработки навоза

 

Выбор способов и технических средств для уборки и перера­ботки навоза зависит от технологии содержания животных, типа кормления и способа утилизации навоза. При этом получают твердый и жидкий навоз, для уборки и удаления которого требу­ется затратить 30...50 % общих трудовых затрат по уходу за жи­вотными.

В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии уборки и переработки навоза.

1. Сбор, удаление, хранение и внесение в почву твердого подстилочного навоза.

2. Сбор и удаление жидкого бесподстилочного навоза с приго­товлением, хранением и внесением в почву твердого компоста.

3. Сбор и удаление жидкого бесподстилочного навоза с хранением и внесением его в почву в жидком виде.

4. Сбор и удаление бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции, с последующим хранением и вне­сением в почву каждой фракции раздельно.

Технология № 1 применяется преимущественно при привязном содержании крупного рогатого скота, при беспривязном содержа­нии на глубокой несменяемой подстилке, а также в птичниках при напольном содержании птицы.

Технология № 2 применяется на крупных фермах и комплексах с беспривязным боксовым содержанием крупного рогатого скота и при достаточной обеспеченности компостируемыми материала­ми.

Технология № 3 применяется на специализированных фермах и небольших комплексах при условии, что весь выход жидкого на­воза может быть использован в качестве удобрения внутри хозяй­ства без накопления его излишков.

Технология № 4 с разделением навоза на фракции наиболее ти­пична для крупных животноводческих комплексов, оборудован­ных специальными системами очистки сооружений. При этом твердая фракция используется как обычный твердый навоз на удобрения, а жидкая фракция подвергается обеззараживанию, де­зодорации и осветлению.

Удаление навоза из животноводческого помещения может вы­полняться механическим или гидравлическим способом. Механи­ческий способ предусматривает применение скребковых, плас­тинчатых, штанговых и шнековых транспортеров, скреперов воз­вратно-поступательного движения и бульдозеров различных ти­пов; гидравлический — применение гидросмывной системы с использованием минимального количества воды и самотечных си­стем непрерывного и периодического действия.

Механические способы удаления и транспортирования навоза применяют на фермах крупного рогатого скота при стойловом и стойлово-пастбищном содержании животных с использованием подстилки, в родильных отделениях, профилакториях, при под­польном хранении навоза и на открытых откормочных площад­ках; на свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тыс. голов в год, использующих корма собственного производства и пище­вые отходы, и в свинарниках-маточниках.

При содержании крупного рогатого скота на привязи навоз из стойл убирают 2...3 раза в сутки за пределы коровника в навозо­хранилища или на специальные площадки для компостирования.

При беспривязном содержании крупного рогатого скота на глу­бокой подстилке толщина слоя навоза с подстилкой составляет 0,8...1,2 м. Убирают его 1...2 раза за стойловый период бульдозе­ром, потом погрузчиком грузят в мобильный транспорт и вывозят за пределы фермы.

Навоз с проходов, скотопрогонов и выгульных площадок уби­рают бульдозерной лопатой, навешенной на трактор типа МТЗ.

При боксовом содержании коров на решетчатых полах иногда используют подпольное железобетонное навозохранилище. Объем его выбирают, исходя из годового выхода навоза от всего поголо­вья на ферме. Двигаясь по проходу, животные проталкивают навоз через щели решеток в навозохранилище. Для выгрузки навоза из подпольного навозохранилища используют как стационарные, так и мобильные технические средства. Мобильные установки менее энерго- и металлоемки, однако они требуют присутствия обслу­живающего персонала в подпольном навозохранилище во время выгрузки навоза.

Самотечную систему непрерывного действия применяют в животноводческих помещениях крупного рогатого скота при содер­жании животных без подстилки и кормлении силосом, корне­клубнеплодами, бардой и зеленой массой; в свинарниках — при кормлении животных влажными и сухими кормами без использо­вания комбисилоса и зеленой массы. Система обеспечивает удаление навоза за счет сползания его по естественному уклону. Надеж­ная работа системы обеспечивается при влажности полужидкого навоза в пределах 88...92 % и исключении попадания кормов в ка­налы.

Самотечная система периодического действия обеспечивает удаление навоза за счет его накопления в продольных каналах, оборудованных шиберами, и последующего сброса при открытии шиберов. Может применяться на всех животноводческих фермах при бесподстилочном содержании животных. Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление навоза в течение не бо­лее 30 дней.

На свиноводческих предприятиях при кормлении животных концентрированными кормами допускается применение самотеч­ной системы удаления навоза периодического действия секционкого типа с установкой по длине каналов поперечных перегоро­док.

Гидросмывную систему удаления и транспортирования навоза допускается применять в исключительных случаях, только при ре­конструкции и расширении крупных свиноводческих ферм (54 тыс. голов в год и более), когда нет других способов и техни­ческих средств для удаления навоза. При новом строительстве применение гидросмывной системы удаления навоза допускается при соответствующем обосновании и согласовании с органами го­сударственного и экологического контроля, ветеринарного и са­нитарного надзора. При гидросмывной системе применяют уста­новки (напорные бачки) для смыва навоза в каналах, перекрытых решетками, и установки для поверхностного смыва навоза с пло­щадок дефекации.

Для удаления навоза из помещений используют производ­ственную воду. В помещениях откорма молодняка крупного рога­того скота старше трехмесячного возраста, оборудованных само­течной системой навозоудаления периодического действия, до­пускается рециркуляция — использование жидкой неинфициро­ванной фракции, прошедшей карантинирование. При этом жидкая фракция должна подаваться в продольные каналы под слой навоза («затопленная струя») с целью исключения ее раз­брызгивания. При возникновении на ферме эпизоотических ситу­аций применение жидкой неинфицированной фракции в системе рециркуляции не допускается. Смыв навоза из каналов в этом слу­чае производят производственной водой.

Сбор и удаление бесподстилочного помета из птичников осу­ществляются два раза в сутки механизмами, входящими в комп­лект оборудования для выращивания и содержания птицы.

Подстилочный помет убирают мобильными средствами (буль­дозерами) или вручную после освобождения птичников.

Разнообразие технологий содержания животных и систем уда­ления обусловило получение навоза с различными физико-меха­ническими свойствами, что привело к необходимости разработки различных технологий подготовки его к использованию. Исполь­зование навоза без предварительной подготовки наносит вред ок­ружающей среде, животным и людям из-за содержания в нем ог­ромного количества микроорганизмов, в том числе возбудителей кишечных и других инфекционных заболеваний, семян сорных растений.

Эпидемическая опасность в навозных и сточных водах зависит не только от наличия в них патогенных микроорганизмов и их вы­сокой концентрации, но и от сроков их выживаемости, которая варьирует от 2 суток до 16 месяцев.

С увеличением влажности навоза сроки выживаемости патоген­ных бактерий возрастают. При попадании в почву, на пастбище, во­доемы и другие реципиенты природной среды навоз становится опасным источником распространения инфекции и инвазий.

Разработаны и используются на практике следующие основные технологии переработки и подготовки навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц: компостирование, вермикомпостирование, разделение навоза на фракции.

Компостирование. Компостированию подвергают подстилоч­ный навоз и полужидкий навоз влажностью до 92 %, который по­лучают при бесподстилочном содержании животных с удалением из помещений механическими средствами, а также твердую фрак­цию после разделения жидкого навоза. При необходимости ком­постирования навоза влажностью более 92 % проводят технике-экономическое обоснование с учетом достаточного количества наполнителя соответствующего качества, принятой системы зем­леделия, экологического состояния почв, гидрогеологических и других местных условий.

Технология компостирования предусматривает смешивание навоза и помета птиц с хорошо впитывающим влагу наполнителем — торфом, соломой, опилками и др., выдерживание в буртах в тече­ние срока, необходимого для его обеззараживания, после чего в агротехнические сроки вносят в почву под запашку.

Процесс компостирования имеет естественный характер и зак­лючается в разложении специальными группами аэробных микро­организмов органической субстанции компостной смеси с выде­лением теплоты.

Для повышения эффективности протекания процесса компос­тирования необходимо создать оптимальные условия для жизне­деятельности и активного роста аэробных микроорганизмов. Влажность компостируемой смеси должна быть не более 70 %, от­ношение углерода к азоту в пределах 20:1...30:1, рН 6...8, исходная влажность компонентов для приготовления смеси не более: опи­лок — 30, соломы — 24, древесной коры — 60, лигнина — 50 %. Влагопоглощающая способность компонентов-наполнителей дол­жна быть не менее 200 %.

Компостируют навоз и помет на прифермских открытых пло­щадках и стационарных механизированных цехах мобильными или стационарными средствами. В теплый период года приготов­ление компостов можно проводить на специально приготовлен­ных полевых площадках, расположенных в районе удобряемых компостом сельскохозяйственных угодий.

Технологический процесс компостирования выполняется тра­диционным или ускоренным способом. При традиционном спо­собе технологический процесс компостирования осуществляется в естественных условиях в буртах на прифермских и полевых пло­щадках с выполнением следующих операций: смешивание компо­нентов смеси, формирование буртов, выдерживание смеси в бур­тах, ее аэрация и хранение готового компоста.

Наибольшее распространение получила технология компости­рования с использованием бульдозеров. Торф или другой влагопоглощающий материал и навоз послойно выгружают на площад­ке, выдерживают в течение 2 сут, затем перемешивают и укладывают в бурты, в которых для интенсификации процесса периоди­чески осуществляется аэрация компостной смеси путем ее пере­бивки погрузчиком непрерывного действия типа ПНД-250.

Для приготовления компостов в хранилищах используется коз­ловый кран ККС-Ф-2, которым выполняются все операции по загрузке влагопоглощающих материалов, их смешиванию и вы­грузке готовой смеси.

Размеры компостных буртов зависят от вида принятого напол­нителя. При использовании торфа, опилок, коры и лигнина высо­та буртов должна быть 2,0...2,5 м, соломы — 3 м ширина — 2,5...6,0 м. Длина бурта произвольная, общая масса смеси для од­ного бурта не менее 100 т. Между рядами буртов компостной сме­си необходимо предусматривать технологические проезды шири­ной 2,5...3,0 м.

Продолжительность компостирования навоза и помета в есте­ственных условиях составляет 1...3 мес при положительной темпе­ратуре. При компостировании навоза и помета в смеси с корой и опилками продолжительность процесса увеличивается в 1,5... 3,0 раза. При температуре массы в бурте 25...30 °С необходимо проводить аэрацию смеси путем перемешивания слоев.

В зимнее время при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С компостную смесь рекомендуется укладывать в один сплош­ной штабель высотой 1,0...2,5 м. При наступлении устойчивых по­ложительных температур смесь аэрируется и укладывается в бурты вышеуказанных размеров.

Ускоренный способ компостирования выполняется в специ­альных биоферментерах различного конструктивного исполнения с полезной высотой до 2 м и утепленными стенами. Продолжи­тельность процесса ускоренного компостирования смеси состав­ляет 7...8 сут. Технологический процесс протекает в искусственно созданных условиях при непрерывной аэрации компостной смеси путем принудительной подачи воздуха в слой массы, находящейся в биоферментере.

Компостная смесь на входе в биоферментер должна быть тща­тельно перемешана и иметь температуру не менее 10 °С. Удельный расход воздуха должен быть не менее 0,6 м3 на 1 кг компостной смеси температурой 10...50 °С в зависимости от температуры на­ружного воздуха.

Вермикомпостирование. Основным элементом технологии вер-микомпостирования являются черви, питающиеся органическими отходами и выделяющие ценное органическое удобрение — био­гумус (вермикомпост), содержащий все необходимые растению элементы питания, а также биологически активные вещества, сти­мулирующие рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для вермикомпостирования используют гибрид красного калифор­нийского червя, имеющего более высокую плодовитость и про­дуктивность, чем его дикие сородичи. В течение 2 мес популяция из 30...50 тыс. особей (биомасса около 4 кг/м²) перерабатывает на 1 м² гряды до 300 кг подстилочного навоза.

Исходная смесь, подготавливаемая аналогично приготовлению компостной смеси, должна иметь следующие параметры: влаж­ность 70...75 %, рН 6,5...7,5, соотношение С:Н 20:1, содержание ми­неральных веществ до 10 %, сырого протеина не более 25 %.

Круглогодичное вермикомпостирование выполняют в закры­тых отапливаемых помещениях на стеллажах и в напольных гря­дах. Сезонно — при температуре воздуха более 10 °С — на откры­тых площадках в напольных грядах.

Ширину стеллажей и напольных гряд принимают до 1,2 м, длину — произвольно. Удельную производительность вермикомпостирова­ния для закрытых помещений принимают: по исходному субстрату 1,5 т/м², готовому биогумусу 0,7 т/м², по биомассе вермикультуры 22 кг/м² в год. Для открытых площадок эти показатели соответ­ственно составляют 0,7 т/м²; 0,33 т/м²; 10,5 кг/м² в год.

Готовый продукт — биогумус характеризуется следующими па­раметрами: влажность 70 %, рН 6,5...7,5, азот общий — 1,2 % абсо­лютно сухого вещества, окись фосфора — 1,1 %, в нем отсутствуют патогенная микрофлора, яйца и личинки гельминтов.

Разделение навоза и помета на фракции. Все способы разделения на фракции и обезвоживания жидкого навоза условно можно раз­делить на естественные, механические, электрохимические и тер­мические. Для каждого способа применяют соответствующее тех­нологическое оборудование (рис. 13.1).

Рис. 13.1. Классификация способов переработки жидкого навоза

 

Разделению на фракции подвергается жидкий навоз и навоз­ные стоки на свиноводческих комплексах мощностью 12 тыс. го­лов в год и более и на комплексах крупного рогатого скота мощ­ностью 2500 голов молодняка в год и более.

Целесообразность разделения жидкого навоза, жидкого поме­та, навозных и пометосодержащих стоков на фракции независимо от мощности предприятия в каждом конкретном случае определя­ется, исходя из их возможности, а также требований к дальнейшей обработке, хранению и использованию. Разделение осуществляет­ся в основном фильтрованием и осаждением.

Принудительное фильтрование через пористую перегородку, способную задерживать взвешенные частицы и пропускать жид­кость, широко применяется в технологических линиях обработки навоза крупного рогатого скота и свиней. Оно почти полностью освобождает навоз от грубодисперсных взвешенных частиц и в этом отношении имеет преимущество перед другими способами разделения.

Фильтрование осуществляется в полях механических сил: грави­тационных — в барабанных и дуговых ситах, инерционных — виб­рогрохотах, виброфильтрах, центрифугах и поверхностных сил давления — фильтрах-прессах и вакуум-фильтрах. При этом использу­ются установки типа СД-Ф-50 — дуговые сита, центрифуги типа УОН-Ф0835, виброгрохоты типа ГБН-100, сгустители типа СВД и процеживатели типа ПСЖ.

Эффективность разделения навозных и пометосодержащих стоков на процеживателях типа ПСЖ составляет 60...70 %. Обез­воживание твердой фракции, полученной после механического разделения жидкого навоза и навозных стоков свиноводческих предприятий на дуговых ситах и центрифугах, необходимо прово­дить в бункерах-дозаторах или с помощью винтовых прессов.

При осветлении навозных стоков, не прошедших предвари­тельное разделение на фракции в вертикальных отстойниках не­прерывного действия в течение 2,5...3,0 ч, эффективность отстаи­вания по сухому веществу принимают равной 75 %, влажность осадка — до 95 %. Отстойников должно быть не менее двух. Они должны быть оборудованы распределительными камерами, уст­ройствами для гашения пены и удаления всплывающих на поверх­ность взвешенных частиц.

Влажность навозных стоков, направляемых на осветление пос­ле механического разделения в вертикальные, горизонтальные и радиальные отстойники, должна составлять не менее 97 %, а образу­ющих осадков при продолжительности отстаивания не менее 3 ч — не менее 96 %. При этом предпочтение следует отдавать радиаль­ным отстойникам с эффективностью осветления стоков 70 %.

При разделении жидкого свиного навоза в секционных отстой­никах-накопителях периодического действия, глубина которых не должна превышать 2 м, их эффективность по сухому веществу сле­дует принимать 65 %. Влажность задерживаемой в отстойниках-накопителях при закрытом дренаже твердой фракции принимают равной 90 %, после гравитационного обезвоживания осадка при открытом дренаже — 15%.

Рабочий объем отстойников-накопителей определяют, исходя из природно-климатических условий местности и режима эксплу­атации, от которых зависит время оборота отстойников. Для ори­ентировочных расчетов удельный объем отстойников-накопите­лей принимают из расчета 1 м³ на голову единовременно находя­щегося на ферме поголовья свиней, включая поросят-сосунов. Го­довое число оборотов отстойников-накопителей для условий второй строительно-климатической зоны следует принимать не более двух.

Полученная при разделении навоза твердая фракция направля­ется на буртование, используется для приготовления высококон­центрированных удобрений и кормовых добавок.

Жидкая фракция используется для удобрения и орошения, на рециркуляцию в системе навозоудаления, выращивание водорос­лей, а также в качестве среды для получения кормовых добавок.

 

13.3. Средства механизации удаления навоза

 

13.3.1. Механические системы навозоудаления

 

Средства механизации сбора и удаления навоза из животновод­ческих и птицеводческих помещений включают механическую и гидравлическую системы, устройство которых зависит от способа содержания животных (рис. 13.2). В свою очередь, механическая система включает мобильные и стационарные средства, применя­емые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.

Рис. 13.2. Классификация навозоуборочных средств

 

В соответствии с технологией навозоуборочные средства разли­чают по их назначению: для очистки помещений, для накопления и удаления навоза, для транспортировки его и обработки с целью последующей утилизации. Помимо средств, предназначенных для ежедневной очистки помещений от навоза, имеются средства для периодического удаления слежавшегося навоза при содержании животных на глубокой несменяемой подстилке, для очистки вы­гульных дворов, удаления глубокой несменяемой подстилки и по­мета из птичников.

К мобильным навозоуборочным средствам относятся самопо­грузчик СУ-Ф-0,4 и бульдозерные навеснки для очистки навоз­ных проходов и выгульных дворов БНР-Ф-2,3-2; БН-Ф-2,5-1; БН-Ф-2,5-2.

Мобильные средства применяют как при привязном, так и бес­привязном содержании животных для сбора подстилочного наво­за. Навозные проезды должны иметь ширину 2,2...2,7 м. Для того чтобы избежать охлаждения помещения, въездные ворота делают вагонного типа и оборудуют воздушными защитными завесами с забором воздуха из средней части помещения.

Уборку навоза и внесение подстилки производят один раз в два дня. Из коровника навоз выталкивается на примыкающую к торцу здания бетонированную площадку, где он накапливается в тече­ние 2 мес, и затем его вывозят в полевые бурты.

Погрузчик-бульдозер ПБ-35 предназначен для сгребания навоза в кучи и погруз­ки его в транспортные средства. Он представляет собой навесное фронтальное обо­рудование на гусеничном тракторе типа Т-75. Погрузчик состоит из рамы, стрелы, гидравлических цилиндров и сменных рабочих органов (ковша, отвала бульдозера). Стрела и ковш приводятся гидравлическими цилиндрами, управляемыми от гидро­системы трактора. Загружают ковш под напором работающего трактора, а разгружа­ют опрокидыванием вперед или назад. Грузоподъемность машины 1,5 т, производи­тельность 50 т/ч.

Для погрузки навоза в транспортные средства из куч используют также погрузчи­ки ПЭ-0,8Б, ПГ-0,5Д, ПМГ-0,2, ПШ-0,4, ПУ-0,5 и др.

Для уборки навоза из коровников при привязном содержании животных широко применяют цепочно-скребковые транспортеры кругового движения ТСН-3Б с разборной пластинчатой цепью и более надежные СН-160, ТСН-160 с круглозвенной це­пью якорного типа(рис. 13.3).

Рис. 13.3. Конструктивно-технологические схемы навозоуборочных скребковых транспортеров:

а — ТСН-160 (кругового движения); б — УН-3 (возвратно-поступательного движения); в — установка УСН-8 поперечная с ковшовым скрепером (возвратно-поступательного движения); 1 — продольный транспортер; 2 — наклонный транспортер; 3 — натяжное устройство; 4 — скрепер поперечного транспортера

 

Скребковый транспортер ТСН-3,0Б(рис. 13.4) состоит из двух самостоятельных транспортеров — горизонтального и наклонного, каждый из которых имеет собствен­ные привод и пусковое устройство. Горизонтальный транспортер выполнен в виде шарнирной разборной цепи 8 со скребками 7, поворотными звездочками 9 и натяж­ным устройством 10, приводится от электродвигателя мощностью 4 кВт. Наклонный транспортер представляет собой наклонно установленную стрелу с двумя желобами 4, в которых движется замкнутая пластинчатая цепь 2 со скребками 3 (унифицирован­ная с цепью горизонтального транспортера). Приводное устройство 1 состоит из элек­тродвигателя мощностью 1,5 кВт и двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Рис. 13.4. Скребковый транспортер ТСН-3,0Б:

1 — привод наклонного транспортера, 2 — цепь наклонного транспортера. 3,7 — скребки, 4 — желоб, 5 — привод горизон­тального транспортера, 6 — канал, 8 — цепь горизонтального транспортера, 9 — поворотная звездочка, 10 — натяжное ус­тройство

 

Цепи транспортеров состоят из наружных и внутренних планок, изготовленных из полосовой стали, соединенных осями. Скребки крепятся к профилированной скобе (звену цепи) болтом и гайкой на расстоянии 1 м один от другого. Приводные станции представляют собой двигатели-редукторы с приводными звездочками на выходных валах. Управление транспортерами дистанционное. Цепь со скребками го­ризонтального транспортера монтируют в деревянном желобе внутри канала 6 по пе­риметру навозного помещения. Нижняя часть наклонного транспортера расположе­на внутри помещения. Она углублена ниже уровня пола так, что находится под при­водной станцией горизонтального транспортера, а ее верхняя часть выходит за пре­делы помещения и опирается на стойку, высота которой обеспечивает загрузку транспортного средства.

Работает ТСН-3,0Б следующим образом. Горизонтальный транспортер перемеща­ет навоз по желобу в приемник, из которого наклонный транспортер захватывает на­воз скребками, поднимает его вверх и сбрасывает в тракторный прицеп, вначале включают привод наклонного транспортера, а через 1-2 мин — привод горизонталь­ного транспортера. Затем очищают стойла и сбрасывают навоз в канал. Чтобы сокра­тить время работы, очищать стойла следует, обходя их в направлении движения цепи горизонтального транспортера. Продолжительность очистки одного помещения обычно не превышает 20-30 мин. Один транспортер обеспечивает уборку навоза от 110-120 голов крупного рогатого скота.

Транспортер скребковый ТСН-2,0Б аналогичен ТСН-3,0Б. Он представляет со­бой комбинацию горизонтальной части транспортера ТСН-2,0 и наклонной части транспортера ТСН-3,0Б.

Горизонтальная часть транспортера ТСН-2,0Б имеет клепаную пластинчатую не­разборную цепь с кованой планкой. Металлические скребки крепятся к планке через каждые четыре звена с шагом 460 мм. ТСН-2,0Б часто используется для транспорти­ровки навоза от помещения к недалеко расположенным навозохранилищам.

Транспортер скребковый ТСН-160Аслужит для удаления навоза из животноводчес­ких помещений с одновременной погрузкой его в транспортное средство. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров с отдельными приводами (аналогичны­ми приводам транспортера ТСН-3,0Б), натяжного устройства и шкафов управления.

Транспортер ТСН-160А имеет неразборную якорную калиброванную термически обработанную цепь размером 16x18 мм со скребками и автоматическое самонатяж­ное устройство (рис 13.5). Звенья цепи изготовлены из стали 23Г2А, их разрывное усилие в три раза больше, чем пластинчатой цепи транспортера ТСН-3,0Б. Это по­зволяет в 2-2,5 раза увеличить срок службы транспортера и на 25% снизить трудоем кость его технического обслуживания. Технологический процесс аналогичен процес­су, выполняемому транспортером ТСН-3,0Б.

2

 

Рис. 13.5. Автоматическое натяжение скребкового транспортера ТСН-160А:

1 — поворотная звездочка, 2 - натяжной ролик, 3 - рычаг натяжного ролика, 4 — стойка, 5 — трос подвески груза, 6 — груз

 

Все транспортеры типа ТСН имеют единый наклонный желобковый транспортер, но разные цепи горизонтального транспортера (рис. 13.6) и систему натяжения цепи.

Наклонный транспортер	Транспортер ТСН-3Б	Транспортер ТСН-160А	Транспортер ТСН-2Б

Рис. 13.6. Конструктивные особенности цепочно-планчатых скребковых транспортеров типа ТСН

По расположению оси подвески скребков скребковые транспор­теры делятся на две группы: с вертикально расположенной осью, когда скребки разворачиваются в горизонтальной плоскости парал­лельно дну желоба, и с горизонтально расположенной осью, когда скребки разворачиваются в продольно-вертикальной плоскости.

Скребковые навозоуборочные транспортеры не справляются с уборкой навоза с большим содержанием подстилки. Кроме того, необходимы хранилища подстилки, подготовка ее к использова­нию и внесению в стойла или боксы.

Кроме цепочно-скребковых транспортеров кругового движе­ния на фермах крупного рогатого скота и свинофермах использу­ются скребковые транспортеры с возвратно-поступательным дви­жением. В зависимости от вида тягового органа их можно разде­лить на два типа: штанговые и тросовые. Штанговые транспорте­ры ТШ-3А, УН-3 и др. получили большое распространение (рис. 13.3, б). Реже применяют поперечные установки с ковшовым скрепе­ром (рис. 13.3, в).

Промышленностью освоен выпуск навозоуборочных установок с возвратно-поступательным движением рабочих органов — дель­та-скреперы, работающие аналогично скребкам штанговых транс­портеров.

Установка скреперная УС-250(рис. 13.7) предназначена для уборки навоза из от­крытых навозных проходов при боксовом содержании скота. Она состоит из приво­да 7 с механизмом реверсирования, рабочих органов с натяжными устройствами, це­пи 3 рабочего контура, поворотных устройств 2 и электрооборудования. В состав привода входит электродвигатель, редуктор с ведущей звездочкой и механизм ревер­сирования. Редуктор в свою очередь состоит из двух совмещенных редукторов от го­ризонтального и наклонного транспортеров ТСН-3,0Б.

Рис. 13.7. Скреперная установка УС-250:

1 - привод; 2 — поворотное устройство; 3 — цепь; 4 - скребок; 5 — ползун

 

Привод в сборе крепится болтами к металлической раме, которую устанавливают на пол, закрепляют шестью анкерными болтами и бетонируют. Механизм реверсиро­вания электродвигателя включает блок бесконтактных индукционных датчиков при­вода, расположенного на корпусе редуктора, блока управления, смонтированного на щите, кнопочной станции и реверсивного магнитного пускателя.

Рабочий орган (на установке их два) служит для перемещения навоза. Он состоит из ползуна 5 сшарнирным устройством, на пальцы которого надеты скребки, и на­тяжного устройства. В каркасе скребков закреплена плоская резина для лучшего кон­такта скребков с полом навозного прохода. По мере износа резину выдвигают из кар­каса или переворачивают другой стороной. Один конец ползуна соединен с цепью, а другой — с натяжным устройством.

Установка поставляется в двух исполнениях: с круглозвенной цепью 16x80 мм или с кованой цепью. Цепь монтируют по оси навозного канала в канавке, на дно кото­рой укладывают металлическую полоску размером 3x40 мм и закрепляют ее шурупа­ми. Назначение поворотных устройств — изменять направление движения цепи; они унифицированы с поворотными устройствами транспортера ТСН-3,0Б.

Скреперная установка работает в возвратно-поступательном режиме. При рабо­чем ходе скребки в одном навозном проходе за счет трения о пол раскрываются на всю ширину канала, захватывают навоз и перемещают его к центральному навозно­му каналу. В это время в другом проходе скребки складываются и перемещаются вхо­лостую в противоположную сторону. После выгрузки навоза первым скрепером про­исходит реверсирование контура, и в работу вступает второй скрепер. Далее циклы повторяются.

Установка может убирать твердые и жидкие фракции навоза с остатками кормов и подстилкой без предварительного сгребания в кучи. Выпускается в трех вариантах: с выгрузкой в один конец, в оба конца или посередине животноводческого помеще­ния в центральный навозный канал.

Установка скреперная типа УС-10предназначена для уборки жидкого и полужид­кого навоза из центральных навозных каналов, закрытых сверху щелевыми полами. Она выпускается в двух исполнениях: с одной рабочей и одной холостой ветвью или с двумя рабочими ветвями. Рабочие органы (скреперы), поворотные устройства, привод с механизмом реверсирования и электрооборудование такие же, как в скре­перной установке УС-250. Основное отличие заключается в том, что на УС-10 на каждой рабочей ветви стоит по три-четыре и более скребка. Расстояние между скреб­ками 10 м, ширина захвата 1,8 м, установленная мощность электродвигателя 3 кВт.

Скреперные установки УС-250 и УС-10 удаляют навоз из проходов и помещений коровников при привязном и беспривязном боксовом содержании животных. При этом установка УС-250 убирает навоз из проходов и между стойлами шириной 1,8 и 2,3 м и перемещает к центральному каналу, где он сбрасывается и удаляется установ­кой УС-10 в навозосборник или навозохранилище. Так как скорость перемещения скребков незначительная (2,4 м/мин), они не травмируют и не беспокоят животных. Использование скреперных установок позволяет уменьшить удельные капитальные вложения в строительство каналов по сравнению с затратами на строительство само­течных систем навозоудаления.

Цепи и приводные редукторы скреперов УС-250 и УС-10 полностью унифициро­ваны с аналогичными сборочными единицами транспортеров ТСН.

Скреперные установки ТСГ-170 и ТСГ-250предназначены для уборки навоза из открытых навозных проходов при беспривязном боксовом содержании скота. Скре­пер в отличие от УС-250 комплектуется четырьмя рабочими органами, что позволяет лучше осуществлять выгрузку навоза, как из торца, так и с середины помещения. Ширина захвата от 1,8 до 3 м. Можно заказать у производителя и транспортеры с шириной захвата до 4 м. Количество обслуживаемого ТСГ-170 скота - до 10 голов, а ТСГ-250 — до 180. Длина контура -соответственно 170 и 250 м.

Скреперные транспортеры ТС-ШР (продольный) и ТС-ШП (поперечный)предна­значены для удаления навоза из свинарников при содержании свиней на щелевых полах, а также для уборки навоза в животноводческих помещениях из-под решетча­тых полов при содержании животных без подстилки. Схема работы скреперных транспортеров ТС-1 показана на рис. 13.8.

Рис 13.8. Схема скреперных транспортеров ТС-1ПР и ТС-ШП:

1 — приводная станция; 2 — поддерживающий блок: 3 - ролик; 4 — поворотные блоки; 5 - цепь; 6 — решетка пола; 7 - тя­ги; 8 — скреперная тележка; 9 — натяжное устройство рабочего контура

 

Продольный транспортер, совершая возвратно-поступательные движения, уби­рает навоз из помещения, сбрасывая его в навозный канал поперечного транспорте­ра, который транспортирует навоз в навозоприемник.

Скреперная установка состоит из приводной станции 1, скреперов 8, поддержи­вающих 2 и поворотных 4 блоков, тяг 7, цепей 5 и натяжных устройств 9.

Приводная станция (рис. 13.9) служит для выполнения возвратно-поступательно­го движения и состоит из рамы 1, каретки привода 2, натяжного устройства 3 и аварийного выключателя 4. Натяжение цепи транспортера приводится за счет переме­щения каретки 2 по швеллеру рамы 7 с помощью червячного винта. При этом один конец винта соединяет­ся с предохранительной пружиной 6, на которой поставлен хомут 5, воздействую­щий на аварийный выключатель 4 при пе­регрузке. Другой конец натяжного винта вставляется в отверстие поперечной ка­ретки и закрепляется двумя гайками. На каретке установлен электродвигатель, ре­дуктор и реверсирующее устройство. Реверсное устройство предназначено для ав­томатического переключения возвратного движения скребков транспортера. Оно состоит из червячного вала — винта, вращаю­щегося в шарикоподшипниках со специальной гайкой и двух конечных переключате­лей. Гайка винта реверса настраивается на шаг движения скребков транспортера. При перемещении гайка воздействует на концевые переключатели и реверсирует электро­двигатель на обратное вращение, а следовательно и на возвратное движение скребков.

Рис. 13.9. Приводная станция:

1 - рама; 2 - каретка привода; 3 — натяжное устройство; 4 — аварийный выключатель; 5 — хомут; 6 — предохранительная пружина

 

Скребок (рис. 13.10) предназначен для удаления навоза из канала. Он состоит из ра­мы 1 тележки и собственно скребка 3. Сварная рама тележки выполнена из труб и имеет четыре ролика, с помощью которых она перемещается по направляющим на­возного канала. К задней и передней поперечинам рамы приварены крюки, на кото­рые навешиваются цепи и тяги

Рис. 13.10. Скребок:

1 — рама, 2 — ролик, 3 — скребок, 4 — хомут, 5 — крюк

 

Производительность транспортера ТС-1 до 27 т/ч. Может обслуживать поголовье до 1500 свиней. Скорость движения скребка - 0,25 м/с, шаг скребков — 22 м, число скребков — 8. Мощность электродвигателя 3 кВт. Масса — 2245 кг.

Транспортер шнековый навозоуборочный ТШН-200предназначен для удаления на­воза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой в транспортное средство.

В комплект ТШН-200 (рис. 13.11) входят четыре продольных транспортера 1, один поперечный 2, один наклонный 3 и пульт управления 4.

Продольный транспортер представляет собой горизонтальный шнек, помещен­ный в металлический лоток, расположенный в бетонном канале позади стойл. Поперечный транспортер, также горизонтально расположенный в торце помеще­ния, имеет разнонаправленное вращение к центру или в одну из сторон, к месту рас­положения выгрузного транспортера.

Наклонный выгрузной транспортер — шнек, помещенный в металлическую трубу диаметром 325 мм с толщиной стенки 8 мм, снабжен реверсивным включателем при­вода с целью исключения примерзания навоза в шнеке и обратной его выгрузки в конце цикла загрузки.

Рис. 13.11. Транспортер шнековый навозоуборочный ТШН-200:

1 — транспортер шнековый продольный; 2 - транспортер шнековый поперечный; 3 — транспортер шнековый наклонный; 4 - пульт управления

 

Производительность транспортера ТШН-200 до 5,8 т/ч. Обслуживаемое поголо­вье — 200 голов. Установленная мощность продольных транспортеров 16 кВт, попе­речного — 4 кВт. частота вращения шнеков: продольных - 15 об./мин, поперечного и наклонного - 56 об./мин. Длина шнеков: продольного — 70 м, поперечного - 20 м, наклонного -9 м. Срок службы транспортеров не менее 10 лет.

На рис. 13.12 приведена общая схема монтажа шнековых транспортеров навозоуда-ления в помещении коровника. Горизонтальный шнековый транспортер ТШГ-250 монтируется в канале на ложементе вдоль стойл коровника, а наклонный ТШН-250 через стену выводится наружу из помещения.

Рис. 13.12. Схема монтажа шнековых транспортеров навозоудаления в помещении:

а — горизонтальный ТШГ-250; б — наклонный ТШН-250

Горизонтальный транспортер перемещает навоз по желобу в приемник, из кото­рого наклонный шнек захватывает навоз, поднимает его вверх и сбрасывает в транс­портное средство. Сначала включают привод наклонного транспортера, затем гори­зонтального, очищают стойла и сбрасывают навоз в канал. Канал сверху закрыт ре­шетками с целью исключения травм скота и работающего персонала.

 

13.3.2. Гидравлические системы навозоудаления

 

Гидравлическая система навозоудаления состоит из навозоприемных (продольных) каналов и поперечного канала-коллектора, навозосборника с насосной станцией и навозопроводной сети. Сверху навозоприемные каналы закрыты щелевыми полами (ре­шетками).

Решетчатые полы должны быть прочными, устойчивыми к ме­ханическим и химическим воздействиям, исключать возможность травмирования животных, не быть скользкими при намокании. На комплексах крупного рогатого скота применяют сборные ре­шетки, составленные из отдельных бетонных балок трапецеидаль­ного сечения, изготовленных промышленным способом. Для сви­новодческих комплексов решетки изготавливают в виде железобе­тонных, чугунных или асбоцементных панелей. Чугунные решет­ки не коррозируют и не забиваются навозом, срок их службы до 20 лет. Проваливаемость навоза составляет 54...57 %, а загрязнен­ность — И...30 %, однако стоимость в 3...4 раза выше железобе­тонных. При реконструкции молочных ферм с переводом коров на боксово-беспривязное содержание щелевые полы делают в виде сварных решеток из проката. Наиболее удобны решетки из проката Т-образного сечения, а менее металлоемкие — П-образные из гнутого листового материала. При размере щели 40 мм та­кие решетки пропускают до 90 % навоза.

Планки и щели решеток во избежание травмирования ног жи­вотных следует располагать параллельно кормушке.

Навозоприемные каналы прокладываются вдоль помещений. Количество их определяется по числу рядов стойл или станков. Их делают из железобетонных лотков или из монолитного бетона. Дно канала делают горизонтальным или с уклоном 0,003...0,005 в сторону поперечного коллектора. При устройстве самотечной сис­темы уклон дна канала необходим для первоначального запуска системы в эксплуатацию и облегчения чистки канала. Каналы лотково-отстойной системы для ферм крупного рогатого скота де­лают с уклоном 0,01...0,02, шириной 1...1,2 м в коровниках с бес­привязным содержанием скота, с привязным содержанием — 0,7...0,9 м, в свинарниках — 0,9 м.

Поперечное сечение продольных каналов в свинарниках дела­ют прямоугольным со скошенными 1 или закругленными 2 углами (рис. 13.5, а). При смывной системе делают V-образное сечение 3. Каналы в коровниках нередко делают со скошенной задней стен­кой 4.

Рис. 13.7. Оборудование навозоприемных каналов систем навозоудаления:

а — поперечные сечения каналов: 1 — прямоугольное со скошенными углами; 2 — прямо­угольное с закругленными углами; 3 — трапецеидальное с овальным дном, армированным сек­тором асбестоцементной трубы; 4 — со скошенной задней стенкой; б — продольный разрез самотечного канала: 1 — задвижка; 2 — смывной трубопровод; 3 — решетчатый пол; 4 — ши­бер; 5— гидрозатвор; 6 — крышка люка; 7— поперечный коллектор; 8— порожек; 9— навоз­ная масса; в — фрагмент выпускной части канала: 1 — навозная масса; 2 — порожек; 3 — гид­розатвор; 4 — поперечный коллектор; г — смывной бачок: 1 — смывная труба; 2 — задвижка; 3— опора; 4— бак вместимостью 0,5..,1,0 м³; 5— наполнительная труба; 6— вентиль

 

На рис. 13.5, б представлены разрез самотечного канала со смывным трубопроводом и поперечный коллектор. Головная часть продольного канала удлиняется на расстояние 0,5... 1,0 м за пределы решетчатого пола с целью предотвращения накопления навоза у торцевой стенки канала и усиления подвижности навоз­ной массы.

В нижней (выпускной) части канала (рис. 13.5, в) в месте при­мыкания к поперечному коллектору устанавливают в направляю­щих рамках шибер, порожек высотой 100.. 150 мм и гидрозатвор.

Поперечный коллектор служит для самотечного транспортиро­вания навоза, удаляемого из помещений в навозосборник. Он вы­полняется из асбоцементных или железобетонных труб диаметром не менее 0,5 м, укладываемых под землей с уклоном 0,01...0,02 и на 0,3 м ниже выпускного конца продольного канала.

Перед пуском в эксплуатацию все навозоприемные и попереч­ные каналы освобождают от посторонних предметов, проверяют качество стыков железобетонных лотков и устраняют возможные неровности на внутренней поверхности каналов. Одновременно проверяют качество монтажа порожка, шибера и гидрозатвора, обращая внимание на легкость их перемещения в направляющих рамках. После установки порожка и шибера на место канал запол­няют водой до уровня порожка (100... 150 мм).

Экскременты животных, проваливаясь через решетки, накап­ливаются в каналах до уровня в головной его части согласно сани­тарным требованиям не менее 0,3 м до нижней поверхности ре­шетчатого пола. Период накопления составляет 7... 14 дней в зави­симости от породы животных, кормового рациона и времени года.

Когда канал заполнен, открывают шибер и выпускают нако­пившийся навоз, тем самым запускается в действие самотечная система. Оставшийся в канале слой навоза на уровне порожка вы­тесняется поступающей в канал свежей навозной массой.

При переходе на пастбищное содержание или при смене пого­ловья по окончании откорма производят чистку канала. Для это­го вынимают из каналов порожки и производят спуск всего со­держимого. При этом добавляют воду и применяют побудители для взмучивания осадка, образовавшегося на дне канала. В каче­стве такого побудителя используют трубу с отверстиями, кото­рую укладывают на дно канала в головной ее части. Труба соеди­няется с водопроводом, и в нее подается вода под давлением 0,1 МПа. Тонкие струи воды, выходя из отверстий, взмучивают осажденные твердые частицы навоза и обеспечивают полную очистку канала.

При работе лотково-смывной системы используют смывные бачки (рис. 13.5, г), которые устанавливают над головной частью каждого продольного канала. Смывные бачки соединяют с кана­лом стальной трубой диаметром 100...150 мм и оборудуют быстро­действующей задвижкой. Промывают каналы 1...2 раза в сутки.

Из поперечных коллекторов удаление навоза производится са­мотеком в сочетании с периодическим смывом 2...4 раза в сутки технической водой или осветленной жижей. Магистральный смывной трубопровод прокладывают от насосной станции, в кон­це трубопровода устанавливают насадки или форсунки. Давление на выходе из смывных насадок должно быть не менее 0,1 МПа. На отводах смывного трубопровода у навозоприемных каналов уста­навливают задвижки с ручным управлением, а на магистральном трубопроводе — задвижки с электроприводом и дистанционным управлением.

Насосные станции в схемах гидравлического удаления навоза, как правило, совмещены с навозосборниками и представляют со­бой комплекс сложного оборудования, включающий насосы с электроприводом, навозопроводы и пускорегулирующую аппара­туру.

Наиболее распространены на фермах центробежные фекаль­ные одноступенчатые насосы с горизонтальным валом. В ряде случаев фекальные насосы оснащены измельчающими устрой­ствами, имеющими подвижные ножи и неподвижную противорежущую пластину (НЦИ-Ф-120 и передвижной НЖН-200А-1).

Насосная станция работает в трех режимах:

ежедневный смыв навозной массы в поперечном коллекторе и

периодическая очистка продольных самотечных каналов, для чего техническая вода или жижа забирается насосами из жижесборни­ка и подается по смывному трубопроводу;

перемешивание навозной массы, для чего последняя забирает­ся из нижней части навозосборника и подается под напором в его верхнюю часть;

транспортирование перемешанной в приемном сборнике на­возной массы в цех обработки или в накопители.

 

13.4. Технологические схемы и средства транспортирования навоза

от животноводческих помещений

 

Очистку помещений проводят всегда в одно и то же время, оп­ределенное распорядком дня фермы. Варианты технологических схем удаления навоза от животноводческих помещений представ­лены на рис. 13.60.

В схемах, показанных на рис. 13.6, а, б, в, навоз наклонным скребковым транспортером грузится непосредственно в транспорт­ное средство или сбрасывается на площадку (см. рис. 13.6, б), с которой затем его удаляют бульдозером. При этом чистота в поме­щении зависит от наличия прицепа под наклонным транспорте­ром или бульдозера. При их отсутствии включать навозоубороч-ный транспортер и производить очистку стойл нельзя. В то же время при привязном содержании животных стойла нужно очи­щать непрерывно. Такие схемы не отвечают ни технологическим, ни экологическим требованиям, места выгрузки навоза, а также проезды и дороги обычно сильно загрязнены навозом и представ­ляют собой рассадник мух, источник зловония и инфекции.

 

Рис. 13.6. Варианты технологических схем удаления навоза от животноводческих помещений:

а, б, в — с помощью скребкового транспортера; г — скипового транспортера, д — планчатого транспортера; е — ковшового навозопогрузчика; ж, з, и — пневмовыгрузка; к — с помощью шнекового насоса

 

На схеме, показанной на рис. 13.6, г в качестве промежуточ­ной емкости используется ковш скипового подъемника вместимо­стью 2,5 или 4 м³. Скиповые подъемники ОН-2,5 или ОН-4 позво­ляют навозоуборочным транспортерам работать в помещениях не­зависимо от графика работы транспортных средств и загружать их независимо от внутренних транспортеров.

Из промежуточных утепленных емкостей-накопителей вмести­мостью до суточного выхода навоз выгружается в транспортные средства планчатым транспортером (рис. 13.6, д) или ковшовым навозопогрузчиком НПК-30 (рис. 13.6, е).

Выемка жидкого навоза производится с помощью вакууми-рованных цистерн (рис. 13.6, ж, з), пневмотранспортной уста­новки УПН-15 (рис. 13.6, и) или шнекового насоса НШ-50 (рис. 13.6, к).

 

13.5. Технологии и средства механизации для подготовки

навоза к использованию

 

Исследованиями ведущих институтов России и широкой про­изводственной проверкой на действующих животноводческих комплексах установлено, что обработка бесподстилочного навоза с разделением его на фракции является наиболее эффективной и перспективной, особенно в промышленном животноводстве.

Цех для обработки жидкого навоза строят вблизи животновод­ческих помещений (200...500 м). Он включает: насосную станцию, навозоприемник и жижесборник, пункт разделения навоза, от­стойники-накопители жидкой фракции и площадку для твердой фракции.

Схема поточной технологической линии обработки жидкого навоза с разделением на фракции и осветлением жидкой фракции в отстойниках-накопителях представлена на рис. 13.7.

Жидкий навоз удаляется из помещения 11 самотеком через на-возоприемные каналы 12, поперечный коллектор 10 и по напор­ному навозопроводу поступает в навозосборник 9 насосной стан­ции перекачки. Насосная станция подает жидкий навоз по наво­зопроводу 8 на. фильтрующую центрифугу 7, которая разделяет его на фракции.

Твердую фракцию ленточным транспортером 6 выводят из по­мещения на площадку, где бульдозером 5 перемещают из кучи 4 на хранение в бурт 3. Бурт формируют высотой 2 м, шириной З...4м и длиной, соответствующей З...6-суточному накоплению. Прошедшую в буртах биотермическую обработку (1,5...2,0мес) твердую фракцию тракторными прицепами 2 или полуприцепа ми-разбрасывателями транспортируют на поля, где плотно укла­дывают в штабеля 1 или производят поверхностное внесение не­посредственно в почву.

Рис. 13.7. Схема поточной технологической линии обработки жидкого навоза с раз­делением на фракции и осветлением жидкой фракции в отстойниках-накопителях:

1 — навоз в штабелях; 2 — трактор с прицепом; 3 — бурты; 4 — навозные кучи; 5 — бульдозер; 6 — ленточный транспортер; 7 — фильтрующая центрифуга; 8, 13, 14, 15 — трубопроводы; 9 — навозосборник; 10 — поперечный коллектор; 11 — животноводческое помещение; 12 — наво-зоприемные каналы; 16 — отстойник-накопитель; 17 — фильтрующая перегородка; 18 — погружной насос; 19 — цистерна; 20 — жижехранилище

 

Жидкая фракция после центрифуги по самотечному трубопро­воду 13 с распределительной гребенкой на выходе отводится в один из отстойников-накопителей 16, где ее выдерживают 7 дней, а затем погружными насосами 18 перекачивают в цистерны 19 или в полевые жижехранилища 20. Часть жидкой фракции по трубо­проводу 75 направляют в помещение 11 на рециркуляцию.

Осадок, образующийся в отстойнике-накопителе, собирается в одном углубленном месте, и его периодически откачивают по тру­бопроводу 14 в центрифугу 7 на повторное разделение.

При необходимости производят дезинфицирующую обработку жидкой фракции соответствующим раствором, который подают в зону погружения насоса. При этом насосы в отстойниках-накопи­телях работают по схеме рециркуляции с забором жидкой фрак­ции из нижней части отстойника и сбросом ее в верхнюю часть на глубине 200...300 мм от поверхности.

Схема применима в тех случаях, когда расположенные вблизи комплекса пахотные угодья, ДКП или теплицы могут поглотить весь выход навоза без избытка и последующего накопления.

На крупных свиноводческих комплексах избыток жидкой фракции может быть направлен в открытые водоемы только при условии полной химической и биологической очистки с показате­лем пятисуточного биологического потребления кислорода (ВПК) не выше 5 мг/л. Такая очистка достигается комбинированной ме­ханической и биологической обработкой.

Комбинированная обработка жидкого навоза получила широ­кое распространение на крупных промышленных свиноводческих комплексах (на 108 тыс. свиней) с замкнутым циклом производ­ства.

Комплекс очистных сооружений включает: цех механического разделения стоков на жидкую и твердую фракции, цех термичес­кой обработки твердой фракции, первую и вторую ступени биоло­гической обработки жидкой фракции, цех фильтрации биологи­чески обработанной жидкой фракции и ее хлорирования, а также систему иловых площадок.

Основными методами переработки животноводческих стоков до недавнего времени считались различные модификации аэроб­ной ферментации, которая направлена прежде всего на дезодора­цию отходов.

В отличие от аэробного анаэробный процесс сам может стать источником энергии. В случае обработки концентрированных от­ходов, например навоза, возможно получение органических удоб­рений и биологического газа.

При анаэробной обработке навоза фосфор и калий практичес­ки полностью сохраняются в сброженной массе. Потери азота, ко­торые при других методах обработки навоза составляют до 30 %, в процессе метаногенеза не превышают 5 %. При этом значительная часть азота в сброженном шламе содержится в аммиачной форме, которая быстро усваивается растениями. Сохранение в сброжен­ном навозе азота, фосфора и калия представляет значительную энергетическую ценность, так как промышленность на производ­ство 1 кг азота расходует до 60 МДж, а на 1 кг фосфора — 14 МДж. Поэтому анаэробную обработку навоза следует рассматривать как энергосберегающую технологию, но в то же время причиной ма­лого распространения ее является большая стоимость.

Сам процесс осуществляется в закрытых герметических емкос­тях (метантанках) в анаэробных условиях. Во время сбраживания поддерживается температура среды в пределах 30...37 °С (мезофильный режим) или 50...57 °С (термофильный режим). В метан­танки непрерывно или порциями поступает свежий навоз и также непрерывно отводится из него жидкий сброженный продукт и биогаз. Скорость подачи навоза зависит от многих факторов и со­ставляет ежесуточно 5...15% общего объема метантанка. Газовы­деление зависит от состава навоза и режимов сбраживания.

Метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию, дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных рас­тений к всхожести, перевод удобрений в легкоусвояемую растени­ями минеральную форму.

Основными элементами биогазовой установки являются: каме­ра сбраживания (реактор, метантанк); устройство поддержания постоянной температуры в реакторе; устройство, перемешиваю­щее субстрат в реакторе; устройство накопления и хранения био-газа (газгольдер).

Технологическая схема фермерской биогазовой установки при­ведена на рис. 13.8.

Рис. 13.8. Технологическая схема биоэнергетической установки:

1 — насосы ФГ-57,5/9,56; 2 — емкости; 3 — виброгрохот ГБН-100; 4 — центробежный насос с измельчителем НЦИ-Ф-100; 5 — приемная емкость навоза; 6 — ферма; 7 — выдерживатель; 8 — реактор; 9 — газовые клапаны; 10 — водокольцевой вакуум-насос ВВН-1,5М; 11 — кон-денсатосборник; 12 — компрессор отбора газа УК-1М; 13 — газосчетчик барабанный ГСБ-400; 14 — насос; 15 — навозохранилище

 

Для повышения эффективности работы установки целесооб­разно сочетать ее с другими возобновляемыми источниками энер­гии. Возможно комплексное использование энергии ветра и солн­ца с биогазовой энергией.