Технологическая схема уборки навоза

1. Введение

Основная задача агропромышленного комплекса на современном этапе - увеличение производства конкурентоспособной продукции путем технического перевооружения животноводства, внедрения автоматизированных, роторноконвейерных поточно-технических линий и роботизированных комплексов; комплексной механизации производства и широкого использования ЭВМ в управлении технологическими процессами и оборудованием.

Особое значение приобретают проблемы снижения себестоимости продукции и повышения рентабельности животноводства.

Построенные по типовым проектам 70х годов прошлого столетия животноводческие фермы и комплексы, оснащенные малоэффективным, металлоемким и энергоемким оборудованием, в настоящее время не обеспечивают решения этой задачи.

Одно из основных направлений развития животноводства – техническое перевооружение этой отрасли, проектирование и строительство новых животноводческих ферм, а так же реконструкция старых существующих ферм и оснащение их современным оборудованием. Соблюдение экономических норм тоже немаловажно, так как перевод животноводства на промышленную основу знаменует собой новый этап в развитии сельского хозяйства, который характеризуется высоким уровнем экономической эффективности производства и продуктивности. Вместе с тем концентрация больших групп животных на ограниченной площади и беспривязное содержание их приводят к тому, что на животноводческих комплексах получается огромный выход жидкого навоза. Так, при производстве 1 кг молока количество навоза составляет до 5 кг, свинины – 20 кг, говядины – 25 кг. На свиноводческом комплексе по выращиванию и откорму 108 тыс. голов в год при гидросмывном способе уборки навоза из помещений ежегодно накапливается до 1 млн. м3 навозных стоков, что по степени загрязненности соответствует количеству фекальнобытовых стоков от города с населением до 200 тыс. человек. Однако следует отметить, что в этом объеме навозных стоков содержится до 1,5 тыс. т азота, до 800т фосфора и до 1,3 т калия, которыми можно удобрить до 5 тыс. га сельскохозяйственных угодий.

Из этого очевидно, что проблема рационального использования навоза как органического удобрения для создания собственной кормовой базы (получение необходимого количества дешевых полноценных кормов) при одновременном соблюдении требований охраны окружающей природной среды (почвы, воздушного бассейна, водоемов) от загрязнения отходами промышленного животноводства имеет исключительно важное народнохозяйственное значение. Эта проблема в целом относится к числу наиболее сложных, так как ее решение находится на стыке различных отраслей научно-технических знаний.

Комплексное и эффективное решение стоящей проблемы требует системного подхода, включающего рассмотрение во взаимосвязи производственных операций по всей технологической линии: от стойла животного до места полной реализации навоза с учетом соблюдения требований охраны природы и обеспечения, необходимых санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала.

В связи с концентрацией поголовья на крупных фермах и комплексах вместо обычного твердого (подстилочного) навоза стали получать жидкий, бесподстилочный. Поэтому в настоящее время применяются две совершенно различные технологии уборки, удаления, хранения и переработки с получением твердого или жидкого навоза. В любом случае конечной операцией в технологии уборки навоза является его хранение.

Навоз – это ценное органическое удобрение, содержащее все питательные вещества, необходимые для роста растений. Например навоз КРС содержит 3,2% азота, 2,0% оксида фосфора и 3,1% оксида калия.

Санитарно-защитная зона вокруг животноводческого комплекса должна представлять собой участок территорий, вытянутых в направлении преобладающих ветров. Размеры зоны в этом направлении зависят от мощности предприятия и системы переработки навоза. Откормочные предприятия следует размещать с подветренной стороны на расстоянии не менее 8 км от ближайшего населенного пункта и не менее 3,5 км от жилых построек. Санитарно-защитные зоны должны быть благоустроены и озеленены в целях максимального ослабления влияния животноводческого комплекса на состояние воздушной среды окружающей природы.

2. Обзор литературы по теме курсового проекта.

Классификация навозоуборочных средств

Разработанная классификация, включает механическую и гидравлическую системы средств механизации для сбора и удаления навоза. В свою очередь механическая система содержит мобильные и стационарные средства, применяемые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.

По назначению навозоуборочные средства делят на: средства очистки помещений, средства накопления и удаления навоза, средства транспортировки его и обработки с целью последующей утилизации. Помимо тех, которые предназначены для выполнения ежедневных операций по очистке и удалению навоза, имеются средства и для периодического удаления слежавшегося навоза из коровников при содержании коров на глубокой несменяемой подстилке, а также для очистки от навоза выгульных дворов, удаления глубокой несменяемой подстилки и помета из птичников.

Выбор способа и средств механизации уборки навоза из помещений для крупного рогатого скота определяется технологией содержания животных, планировкой помещений, объемно-планировочным решением фермы или комплекса и обеспеченностью подстилочными материалами. При наличии подстилки целесообразно применять подстилочный метод содержания животных, так как он способствует созданию для животных более благоприятных санитарно-гигиенических условий и способствует получению высококачественных удобрений, а также облегчает их обработку и рациональное использование. Для механизации внесения подстилки в стойла и боксы используются мобильные кормораздатчики, а при содержании животных на глубокой подстилке — тракторные навозоразбрасыватели. Применение для этих целей прицепных тракторных машин требует достаточной ширины сквозных навозных проходов. Разбрасывание подстилки кормораздатчиками с кормовых проходов приводит к попаданию подстилочных материалов в кормушки и поилки. В связи с этим Системой машин на 1981 —1990 годы предусмотрены разработка и производство специального разбрасывателя подстилки, рассчитанного на обслуживание не менее 200 голов при производительности около 10 т/ч.

Уборку навоза из помещений для беспривязного содержания скота на глубокой подстилке производят бульдозером. Он также является эффективным средством уборки навоза при ограниченном использовании подстилки, а в некоторых случаях — и при бесподстилочном содержании животных. При уборке навоза бульдозером из помещений для боксового или комбибоксового содержания животных навозный проход должен иметь форму прямоугольного лотка шириной не менее 2200 мм и глубиной 200 мм. Если он используется в помещениях для привязного содержания коров, то проход выполняют в виде двух канавок глубиной 150—200 мм и шириной 550 мм с расстоянием между ними 1100 мм. Общая ширина проезда должна быть 2200 мм. Бульдозерная лопата должна соответствовать форме канала. В средней части ее установлен шарнирно закрепленный скребок шириной 1100 мм.

При подстилочном содержании животных навоз выталкивают бульдозером непосредственно в навозохранилище или на примыкающие к животноводческим помещениям компостоприготовительные площадки. При бесподстилочном содержании навоз через люки в концах навозных проходов внутри помещения сбрасывается в навозосборники или в поперечный коллектор.

В целях предотвращения растекания бесподстилочного навоза за пределы лотка НИПТИМЭСХ НЗ рекомендует оборудовать бульдозер шарнирно – закрепленными боковыми щеками длиной 1000—1200 мм, управляемыми с помощью гидроцилиндров. Оборудованный ими бульдозер приобретает емкость способную вместить до 1,5 т навоза. Благодаря этому он весь убирается за один проход агрегата, что резко сокращает время пребывания трактора в помещении. Применение бульдозера в сочетании с поперечным транспортером позволяет избежать сквозняков и значительно сократить потери тепла по сравнению с выталкиванием навоза за пределы помещений, когда ворота длительное время остаются открытыми. При использовании бульдозера пол проходов должен быть монолитным из бетона не ниже марки 200 и толщиной не менее180 мм с уклоном 0,5% в направлении транспортирования навоза. Для обеспечения беспрепятственного проезда агрегата по обе стороны от лотка следует предусмотреть свободное пространство шириной 200—250 мм.

1) Мобильные средства для уборки навоза

К мобильным средствам уборки навоза относятся скребок-бульдозер (бульдозерная навеска) БН1 и бульдозер-скребок навесной БСН1,5. В дополнение к этим машинам в 1981 —1990 гг. предусмотрено создание и освоение производства мобильного агрегата для уборки навоза из помещений и с выгульных площадок, который был бы в состоянии не только сгребать навоз, но и транспортировать его за пределы фермы или комплекса. Мобильные средства сбора подстилочного навоза применяются как при привязном, так и беспривязном содержании. Навозные проезды должны иметь ширину 2,2—2,7 м. Для того чтобы избежать охлаждения помещений, делают въездные ворота вагонного типа и создают защитные воздушные завесы забором воздуха из средней части помещения.

2) Стационарные средства для уборки и удаления навоза

К стационарным навозоуборочным средствам относятся скребковые транспортеры кругового движения ТСН2,0Б, ТСН-160; скреперные установки возвратно-поступательного движения УС15 и УТН10; скреперные тросоштанговые установки ТС1. Кроме названных, в систему машин на 1981 — 1990 годы включены новая модификация навозоуборочного транспортера ТСН160 для уборки навоза из поперечных каналов (конвейер навозоуборочный поперечный КПН100) и модификация скреперной установки УС250 с длиной контура до 250 м. Предусмотрена также разработка новой модификации скреперной установки для уборки навоза из-под щелевых полов и комплекта оборудования каналов гидравлических систем.

Стационарные навозоуборочные транспортеры типа ТСН и скреперные установки УС15 могут применяться при привязном или беспривязном способе содержания, как при подстилочном, так и при бесподстилочном содержании животных. Цепные навозоуборочные транспортеры ТСН160 и ТСН2.0Б применяются только при привязном содержании животных. При использовании скреперных установок в случае привязного бесподстилочного содержания коров в целях сокращения затрат труда на очистку стойл и проходов от навоза длина стойл должна быть сокращена до 1500—1650 мм, а навозоприемный лоток расширен до 550 мм. При этом высота переднего края кормушки не должна превышать 250 мм, с тем, чтобы корова могла лежа свободно держать голову над кормушкой. Фиксация животных в необходимом положении достигается за счет соответствующей конструкции ограждения кормушки, а также путем применения разделителей. В оборудованных таким образом помещениях затраты ручного труда на очистку стойл сокращаются в 2 раза. Если сборный поперечный коллектор расположен в торце помещения, то приводные станции скреперных установок следует размещать в нем же за поперечным коллектором; их установка в противоположном торце может привести к увеличению усилия в тяговой цепи на 25 % и как следствие к ускорению ее износа. Места сброса навоза в поперечный канал лучше всего выполнять в виде открытых огражденных люков шириной 400 мм, а длиной — на 200 мм больше ширины лотка. Если устройство открытых люков в конкретных условиях невозможно, то канал перекрывают шарннрнозакрепленной крышкой, приподнимает мой автоматически при подходе скребка скреперной установки. С этой целью его оборудуют клином, выступающим вперед по ходу его на 800—1000 мм. Транспортировку навоза вдоль поперечных каналов осуществляют транспортерами ТСН2.0Б, а также установками УСН8 и УС10.

Установки УСН8 и ТС1 благодаря их большой длине могут собирать навоз из двух или более рядом стоящих животноводческих помещений. В этом случае участки канала, находящиеся между помещениями, на зимний период должны быть надежнее утеплены.

Транспортировку навоза влажностью 76—91 % за пределы территории фермы или комплекса в навозохранилище целесообразно осуществлять с помощью поршневых установок для транспортирования навоза УТН10. Напорный трубопровод изготавливается из стальных труб диаметром 300 мм, и располагаете* ниже уровня промерзания грунта. Главным достоинством установок такого типа является возможность транспортирования, густого подстилочного навоза и подачи его в навозохранилище снизу «под уровень», что предотвращает его промерзание. Значительно улучшается также санитарное состояние ферм или комплексов. Наклонный транспортер следует делать несколько длиннее с таким расчетом, чтобы в случае выхода из строя поршневой установки или закупорки навозопровода можно было бы и выгрузить навоз непосредственно в тракторный прицеп. Такое резервирование позволяет достигнуть высокой надежности процесса транспортирования навоза за пределы территории фермы. В целях предохранения наклонных транспортеров от замерзания в суровые зимние месяцы необходимо, чтобы в тамбуре, а давление воздуха было выше атмосферного. Для этого достаточно с помощью небольшого вентилятора подавать в него воздух из помещения для содержания животных. Обычный центробежный вентилятор устанавливают в проеме стены, отделяющей тамбур от животноводческого помещения, и снабжают дефлектором, направляющим поток воздуха непосредственно на наклонный транспортер. Разумеется, эта мера эффективна только в том случае, если ворота тамбура закрываются достаточно плотно. Без этого невозможно создать в нем необходимый подпор.

Цепочно - скребковые транспортеры кругового движения.

Скребковый навозоуборочный транспортер ТСН – 2,0Б предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортные средства. Он состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, каждый из которых имеет свой привод, и шкаф шкафа управления. Горизонтальный транспортер, включающий кованную цепь со скребками, поворотное устройство и приводную станцию, размещается в открытом бетонированном лотке, внутренняя стенка и дно которого облицовано досками. Натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется путем перемещения подвижной рамы приводной станции.

Наклонный транспортер имеет такую же, как и у горизонтального, кованную цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное устройство и привод, перемещением которого регулируется натяжение цепи. Транспортер устанавливается под углом к горизонту не более 30˚, благодаря чему обеспечивается подача навоза на высоту 2680 мм от нулевой отметки пола коровника. Скорость движения цепи наклонного транспортера значительно выше, чем горизонтального, что необходимо для обеспечения выгрузки жидкого навоза.

Скребковый навозоуборочный транспортер ТСН – 160

Предназначен для тех же целей, что и ТСН – 2,0Б. Он состоит из самостоятельного горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления. Первый включает круглозвенную термически обработанную цепь с укрепленными на ней металлическими скребками, автоматические натяжное и поворотные устройства и привод. В состав последнего входят электродвигатель, двухступенчатый редуктор с передаточным числом 38,86 и расположенное за ним ременная пятиручьевая передача. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лоток, внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4x20 мм. Наклонный транспортер имеет такую же круглозвенную цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора с передаточным числом 27,85.

При температуре воздуха ниже 263 К помещения, в котором размещается наклонный транспортер, должно отапливаться. Он устанавливается под углом не более 30˚ к горизонту, что позволяет обеспечивать подачу навоза на высоту 2650 мм от нулевой отметки пола коровника. Высота помещения, в котором устанавливается транспортер, должна быть не менее 3350 мм.

Звенья транспортера ТСН – 160 (16x80 мм) заготавливаются из прутка диаметром 20 мм. Горизонтальный транспортер имеет автоматическое самонатяжное устройство гравитационного действия. Консольно укрепленные на цепи скребки перемещают навоз в сторону наклонного выгрузного транспортера, который через клиноременную передачу, редуктор и ведущую звездочку приводится в работу от электродвигателя мощностью 4 кВт. Скорость движения скребков равна 0,19 м/с, а шаг – 1,12 м.

Наклонный транспортер приводится от электродвигателя мощностью 1,5 кВт и имеет скорость движения цепи, равную 0,72 м/с. Натяжение цепи наклонного транспортера регулируется винтом.

В данном проекте для уборки навоза я выбрал круговой скребковый навозоуборочный транспортер ТСН – 160

конструктивка.cdw

план.cdw

Технологическая схема.cdw