Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состоящее вопроса по технологии и механизации удаления навоза на свиноводческих предприятиях 11
1.1 Обзор существующих гидравлических систем .удаления навоза на свиноводческих фермах и комплексах и их анализ 11
1.2 Физико-механические и реологические свойства навоза, получаемого на свиноводческих фермах и комплексах 26
1.3 Анализ опубликованных работ по исследованию самотечных систем удаления навоза на свиноводческих фермах и комплексах. 34
1.4 Задачи исследования 45
ГЛАВА 2: Теоретические предпосылки к анализу работы самотечнойсистемы удаления навоза периодического действия ванно -трубного типа 47
2.1 Обоснование модели движения навозной массы самотеком по навозоприемной ванне 47
2.2 Вывод уравнения минимальной высоты остаточного слоя навоза, необходимой для создания установившегося потока навозной массы в навозоприемной ванне 52
2.3 Вывод уравнения средней скорости и времени перемещения навозной массы по навозоприемной ванне 58
2.4 Вывод уравнения расхода навоза для установившегося потока навозной массы в коллекторе круглого сечения 59
2.5: Теоретические предпосылки к физическому моделированию процесса удаления навоза из ванны самотечной системы удаления навоза периодического действия
ГЛАВА 3. Программа и методика исследований самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 70
3.1 Программа и методика исследования структурно-механических и реологических свойств жидкого свиного навоза 70
3.2. Программа и методика лабораторных исследований самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 77
3.3 Математическое моделирование процесса удаления навоза из модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 84
3.4 Программа и методика опытно-производственной проверки самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 87
ГЛАВА 4. Результаты исследований самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа и их анализ 98
4.1 Результаты экспериментальных исследований физико-механических и реологических свойств жидкого свиного навоза 98
4.2 Результаты лабораторных исследований процесса удаления навоза на физической модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 102
4.3 Результаты многофакторного эксперимента процесса удаления навоза из физической модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 107
4.4. Результаты производственных исследований процесса удаления навоза на свиноводческих предприятиях с применением самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного
типа 112
5. Реализация результатов исследований и их технико-экономическая оценка 121
5.1 Рекомендации по модернизации и работа самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа в свинарниках различного назначения 121
5.2 Методика инженерного расчета самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 124
5.3 Технико-экономическая оценка самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа 129
Общие выводы и предложения 134
Список литературы
- Физико-механические и реологические свойства навоза, получаемого на свиноводческих фермах и комплексах
- Вывод уравнения минимальной высоты остаточного слоя навоза, необходимой для создания установившегося потока навозной массы в навозоприемной ванне
- Программа и методика лабораторных исследований самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа
- Результаты лабораторных исследований процесса удаления навоза на физической модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа
Введение к работе
Актуальность темы. В 2009 году приказом Министерства сельского хозяйства РФ была утверждена отраслевая целевая программа «Развитие свиноводства в Российской Федерации на 2010 - 2012 годы». Основной целью этой программы явилось формирование национального свиноводства, конкурентоспособного на мировом рынке мясной продукции, что немыслимо без применения энерго - и ресурсосберегающих технологий.
В современных условиях для реконструируемых и строящихся свиноводческих предприятий особое значение приобретает минимизация затрат ресурсов на производство продукции, в том числе обусловленных выбором технологий и технических средств для уборки навоза. Подбор оптимального состава машин и оборудования технологической линии навозоудаления является одним из резервов снижения себестоимости и повышения рентабельности производства свинины.
На данный момент, при проектировании систем навозоудаления на строящихся и реконструируемых свиноводческих предприятиях Северо-Запада РФ, наиболее перспективной является самотечная система удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа, как наиболее выгодная в системе технико-экономической, энергетической и экологической точек зрения.
Положительные результаты испытаний зарубежных аналогов самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа являются основанием для принятия решения о целесообразности использования их конструкций или положительных элементов при разработке отечественных систем аналогичного назначения.
В Российской Федерации данная система навозоудаления, несмотря на широкое распространение, исследована недостаточно. Имеющиеся в литературе исследования гидравлических систем удаления навоза в основном посвящены изучению параметров самотечной системы непрерывного действия и универсальной системы удаления навоза. Теоретические исследования самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа поверхностны, а экспериментальные носят в основном технологический характер.
Тем не менее, опыт эксплуатации данной системы навозоудаления выявил ряд существенных недостатков, основным из которых следует считать неопределенность конструктивных параметров, таких как: длина навозоприемной ванны, ее ширина и глубина, уклон прокладки коллекторов, их протяженность и диаметр.
В связи с этим оптимизация конструктивных и технологических параметров самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа на свиноводческих предприятиях является актуальной задачей.
Цель работы - повышение эффективности работы самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа на свиноводческих
предприятиях путем оптимизации ее конструктивных и технологических параметров.
Объект исследований - технологический процесс истечения жидкого свиного навоза из самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа.
Предмет исследований - закономерности процесса истечения жидкого свиного навоза из самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа.
Методы исследований. Достижение поставленной цели предусматривало проведение теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования посвящены получению зависимостей, позволяющих обосновать модель движения жидкого свиного навоза самотеком в навозоприемной ванне и коллекторе самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа, выводу основных уравнений, лежащих в основе гидравлических расчетов данного процесса.
В основу экспериментальных исследований положена математическая модель процесса истечения навозной массы из лабораторной установки данной системы навозоудаления, созданная с применением методов математического планирования многофакторного эксперимента
Результаты исследований обрабатывались с использованием современных приборов, технологического оборудования и программных средств ПК.
Научная новизна.
Научная новизна диссертационной работы состоит в теоретическом обосновании и экспериментальной оптимизации конструктивных и технологических параметров самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа.
Практическая значимость.
Практическая ценность диссертационной работы заключается в разработке методики инженерного расчета самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа на свиноводческих предприятиях и рекомендаций по ее устройству и эксплуатации.
Полученные оптимизированные конструктивные параметры системы навозоудаления и разработанная методика инженерного расчета могут быть использованы в проектных организациях и научных учреждениях при проектировании новых и реконструкции существующих свиноводческих предприятий.
На защиту выносятся следующие научные положения:
- теоретическое обоснование модели движения навозной массы самотеком в навозоприемной ванне и коллекторе самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа;
результаты экспериментальных исследований, позволяющие оптимизировать основные конструктивные параметры самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа;
методика инженерного расчета самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа, рекомендации по ее устройству и работе.
Апробация и реализация результатов исследования.
Основные положения диссертационной работы рассмотрены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов, проходивших в Санкт-Петербургском Государственном аграрном университете (СПбГАУ) в 2008-2011 гг., Северо-Западном научно - исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) в 2008-2011 гг. и Всероссийском научно - исследовательском институте механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук в 2011 г.
Предложенная методика и рекомендации по устройству и эксплуатации самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа использованы ГНУ СЗНИИМЭСХ при разработке проектных предложений по строительству свинофермы по откорму свиней на 2400 свиномест в ООО «Новый двор» Парфинского района Новгородской области и реконструкции свинофермы по воспроизводству, выращиванию и откорму 20 тыс. свиней в год в ООО «Животноводческий комплекс Бор» Приозерского района Ленинградской области.
Публикация результатов исследований.
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 4 патента на изобретения.
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы, приложений. Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 53 рисунка, список литературы из 117 наименований и 9 приложений.
Физико-механические и реологические свойства навоза, получаемого на свиноводческих фермах и комплексах
Существенным недостатком отстойно-лотковой системы удаления навоза является большой расход воды, которая значительно увеличивает влажность жидкого навоза и общий его объем [3, 55-60, 81].
Комбинированная система навозоудаления предусматривает накопление навоза в канале, перекрытом шибером с ежедневным разжижением и смывом навоза на начальном участке канала. Ее применяют при реконструкции смывных систем, навозоприемные каналы которых имеют значительный уклон [55-60]. С технической точки зрения комбинированная система навозоудаления работает вполне удовлетворительно, но ей характерны два основных недостатка: - во время промывки навозоприёмных лотков загазованность воздуха в свинарнике значительно повышается, а мелкие брызги попадают в кормушки (из начальной части лотков); - в случае возникновения инфекции в одном из свинарников ряда не исключено заражение животных, содержащихся в других свинарниках [3, 55-60,79,81].
Самотечная система удаления навоза непрерывного действия навозоудаления является дальнейшим развитием отстойно-лотковой системы, но с той лишь разницей, что при самотечной системе удаление навоза происходит непрерывно - по мере его поступления. Она по сравнению с рециркуляционной и комбинированной системами навозоудаления более проста в эксплуатации и полностью удовлетворяет ветеринарно-санитарным требованиям. А по сравнению с отстойно-лотковой и смывной системами -самотечная требует значительно меньшего расхода воды [20, 36, 55-60, 90, 99,107].
Самотечная система удаления навоза непрерывного действия состоит из продольных навозоприёмных каналов, перекрытых решетчатым полом; общего поперечного коллектора, проходящего по середине свинарников; внутрифермской насосной станции; смывного водопровода оборотной воды и магистрального навозопровода (рис. 1.3) [28].
В месте примыкания канала к поперечному коллектору установлен порожек калиточного типа, высотой 0,45 м. Для периодической очистки каналов от оставшегося навоза и осадка к началу канала подводят смывной водопровод оборотной воды диаметром 150 мм. Самотечная система непрерывного действия основана на принципе свободного течения навозной массы под действием силы тяжести [36, 55-60, 87, 88, 108].
Система надежно работает при кормлении животных заводскими комбикормами и влажности навоза 86-92%. После завершения производственного цикла навозоприемные каналы периодически очищают от остатков навоза и осадка путем смыва их оборотной водой. Для качественной промывки каналов скорость движения оборотной воды в них должна составить 0,8-1,1 м/с. Расход производственной воды для удаления навоза и промывки каналов при групповом содержании составляет 1,5 л/сутки на одно животное [36, 55-60, 87, 88].
Однако данная система предъявляет жесткие требования к технологии содержания и рациону кормления. Необходимы бесподстилочное содержание животных и кормление комбикормами заводского производства, исключая при этом из рациона силос, сочные и зеленые корма.
Для устранения этого недостатка на свиноводческих фермах и комплексах применяли самотечную систему удаления навоза, работающую в режиме периодического действия (рис. 1.4).
Самотечная система периодического действия имеет устройство аналогичное устройству самотечной системы непрерывного действия и применима во всех типах свинарников при любом типе кормления с включением в рацион измельченных до пастообразного состояния силоса и зеленых кормов в количестве, не превышающем 1,5 кг на голову в сутки. При содержании подсосных свиноматок с поросятами допускается применять подстилку в количестве не более 1,0 кг на голову в сутки.
Система предусматривает накопление навоза в канале в течении семи-тридцати дней, выход из которого перекрыт запорным устройством -шибером. Навозную массу из каналов выпускают периодически путем открытия шибера
Расход производственной воды для удаления навоза и промывки каналов при групповом содержании составляет 7,0 л/сутки на одно животное. Важным недостатком системы являются запорные устройства, установленные вертикально и работающие в агрессивной среде. Они подвергаются интенсивному коррозийному износу, плохо открываются и закрываются, нарушается их герметизация, что значительно сокращает продолжительность их нормального функционирования [2, 3, 17, 20, 28, 36, 55-60,80,89,90,98, 104].
Дальнейшим развитием самотечной системы непрерывного и периодического действия стала универсальная система удаления навоза Разновидностью самотечной системы удаления навоза, работающей в режиме периодического действия, является секционная система, разработанная во ВНИИМЖе Лукьяненковым И.И., Буряком Ю.Н и др. [3, 52]. Особенностью ее устройства является то, что для более эффективного удаления навоза из каналов устанавливают неподвижные поперечные перегородки, укрепленные внутри канала с зазором 0,25 м между нижней кромкой перегородки и дном канала. Перегородки устанавливают на расстоянии шести метров одна от другой (рис. 1.6).
Работает система следующим образом: в начале герметично закрывают шибер и заливают воду в канал слоем 0,05 м, затем через решетки начинает поступать навоз. Слой воды, покрывающий дно канала, не дает частицам навоза прилипнуть ко дну.
Секционная система удаления навоза: 1 - поперечный коллектор; 2 - шибер; 3 - перегородка; 4 - решетчатый пол; 5 - секция; 6 - смывной трубопровод. После того как канал заполнится навозом, шибером открывают вход в поперечный коллектор. Первой начинает опорожняться секция канала, расположенная между шибером и ближайшей к нему перегородкой. По мере того как уровень массы в этой секции снижается, начинает опорожняться следующая, за ней другая.
Навозная масса перетекает из одной секции в другую только через зазоры между нижней кромкой перегородки и дном канала. Поэтому, весь накопившийся в канале навоз, в том числе и наиболее жидкая его часть, попадая из одной секции в другую, обязательно проходит по дну и по замыслу авторов, полностью удаляет осадок [28, 89].
Затем секционная система (рис. 1.6) была модернизирована ВНИИМЖ и представила собой два продольных канала соединенные между собой в начале соединительным каналом (СУН-2). Эта конструкция позволяет при спуске навоза промывать отдаленный канал и шибер навозом, проходящим" через него, без использования смывных бочков и соответственно без разбавления водой [89]. При накоплении достаточного уровня навозной. массы в обоих навозосборных каналах в одном из них, который является в данном случае очищаемым каналом, открывают шибер (рис. 1.7).
Вывод уравнения минимальной высоты остаточного слоя навоза, необходимой для создания установившегося потока навозной массы в навозоприемной ванне
Программа и методика проведения исследований физико:механических и реологических свойств жидкого бесподстилочного свиного навоза вытекает из поставленных задач и теоретических предпосылок, объясняющих физику процесса перемещения навозной массы в модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа и определения его реологических показателей.
Исследование физико-механических свойств жидкого свиного навоза проводили по общепринятым методикам в лабораторных условиях на опытной базе ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии и непосредственно на объектах исследований.
При лабораторных исследованиях самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа были использованы приборы и оборудование: Для проведения исследований забор навоза необходимо осуществлять из производственных навозоприемных ванн самотечных систем удаления навоза и навозосборных колодцев. Учитывая дифференцированное распределение животных, различное количество воды, поступающее в систему навозоудаления, и ряд других факторов контрольные замеры влажности проводятся в определенных точках в зависимости от размеров и конфигурации навозоприемных ванн в трехкратной повторности.
Помимо стандартного оборудования для определения влажности навоза, применялся анализатор влажности МХ-50. Прибор обеспечивал быстрый и равномерный нагрев материала с помощью галогеновои лампы и инновационной технологии вторичного излучения SRA. Использование анализатор влажности МХ-50 позволило не только осуществить необходимые измерения непосредственно на объекте исследований, но и существенно ускорить процесс определения влажности материала не снижая точности измерений. Объемная масса навоза М определяется методом взвешивания эталонного объема навоза. M = mJ-mMC, (3.2) где: тмс - масса навоза с мерным стаканом, кг; тмс - масса мерного стакана, кг. Оборудование для определения: набор мерной посуды, весы лабораторные ВТЛ 500. Плотность навоза р определяется как отношение массы однородного тела к ее объему: p = m/V, (3.3) где: т - масса навоза, кг; V - объем навоза, м . Определение величины производится путем взвешивания емкости известной массы и заданного объема на технических весах ВТЛ 500. Оборудование для определения: набор мерной посуды, весы лабораторные ВТЛ 500. Гранулометрический состав навоза определяется на классификаторе из пяти сит, с диаметром отверстий в ситах 10; 5; 3; 1; 0,5; 10" м.
Навозная смесь известной влажности и массы (0,5 кг) помещается на верхнее сито и ставится под проточную воду. Для достижения более качественного разделения навоза на фракции производятся колебательные движения колонкой сит. Полное распределение фракций навоза по ситам определяется прозрачностью воды. Фракция с каждого сита собирается и высушивается для определения массы сухого остатка. По данным результатов определяется процентное содержание частиц данного размера в навозе.
Оборудование для определения: классификатор, набор мерной посуды, весы лабораторные ВТЛ 500.
Определения скорости осаждения навоза v0 перемешанную навозную массу заданной влажности объемом 400 мл помещают в прозрачный тарированный сосуд объемом 500 мл и выдерживают в покое при постоянной температуре. Через заданные промежутки времени (30 мин) фиксируют высоту осадка твердых фракций в относительных единицах, представляющих собой отношение столба визуального осадка густой фракции к полной высоте навозной массы.
Оборудование для определения: анализатор влажности MX—50, мерные цилиндры, весы лабораторные ВТЛ 500. Исследования реологических свойств предусматривалось провести на экспериментальном стенде, состоящем из ротационного вискозиметра Реотест 2 с блоком измерительных цилиндров, подключенного через измерительное устройство к электронному самопишущему потенциометру КСП-4.
Ротационный вискозиметр Реотест-2 (рис. 3.1) используется для определения вязкости ньютоновских жидкостей и проведения реологических исследований неньютоновских систем. Измерения проводятся по методу коаксиальных цилиндров (возможно также проведение исследований методом конус-плоскость) [72].
Программа и методика лабораторных исследований самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа
Целью опытно-производственной проверки являлось определение оптимальных параметры, особенностей и режимов работы эксплуатируемых в производственных условиях самотечных систем навозоудаления периодического действия.
Программой исследования предусматривалось выполнение задач: - выполнить техническую экспертизу конструктивных параметров и уточнить геометрические характеристики самотечных систем удаления навоза периодического действия; - определить динамику накопления навоза в навозоприемных ваннах; - определить динамику влажности навозной массы в процессе накопления; - определить динамику высоты остаточного слоя навоза в ваннах после их опорожнения в зависимости от влажности, высоты навозной массы и времени спуска, построить профили свободной поверхности; - определить влияние конструктивных параметров на работу самотечной системы удаления навоза периодического действия;
Объектами исследований являлись самотечно-сливные системы удаления навоза периодического действия товарной свинофермы с законченным циклом на 32 тыс. свиней в год ООО «Животноводческий комплекс Бор» Приозерского района Ленинградской области, свинокомплекса с законченным циклом на 120 тыс. свиней в год ОАО «Русбелго» Гатчинского района Ленинградской области, свинокомплекс с законченным циклом на 54 тыс. свиней в год ОАО «Надеево» Вологодского района Вологодской области. Факторы, подлежащие исследованию:
В ООО «Животноводческий комплекс Бор» Приозерского района Ленинградской области данная система удаления навоза представлена во всех свинарниках комплекса [78]. В свинарнике - откормочнике на 800 голов система состоит из двух рядов навозонакопительных ванн (по 14 ванн в каждом ряду) общей длиной 63 м и шириной 1,4 м (Рис. 3.4).
Ванны имеют размеры: длину 4,5 м, ширину 1,4 м и глубину 0,6 м и выполнены без уклона. Каждая навозонакопительная ванна соединена с пластиковым продольным коллектором через пластиковый тройник, находящийся в средней части ванны. Сливное отверстие каждого тройника закрывается заслонкой пробкового типа. Вокруг каждого сливного отверстия предусматривают приямок 500x500 мм и глубиной 100 мм.
Под навозоприемными ваннами проложен продольный коллектор, состоящий из пластиковых канализационных труб диаметром 200 мм. В начале каждого продольного коллектора имеется воздушный клапан, который предохраняет систему от воздушных пробок и позволяет проводить последовательное опорожнение навозонакопительных ванн. Продольные коллекторы проложены под каждым рядом навозоприемных ванне уклоном i=0,0035, уклон поперечного коллектора составляет i=0,004. 10687957100620501068643324120779096890856219964 Масштаб 1:500
Самотечная система удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа в свинарнике -откормочнике на 800 голов ООО «Животноводческий комплекс Бор» Приозерского района Ленинградской области: 1 станок для содержания свиней на откорме; 2 - кормушка; 3 - решетчатый пол; 4 - задвижка пробкового типа; 5 -коллектор продольный; 6 - коллектор поперечный; 7 - вентиль; 8 - воздушный клапан; 9 - навозоприемник. Самотечно-сливная система навозоудаления периодического действия в свинарнике для доращивания поросят свинокомплекса ОАО «Русбелго» Гатчинского района Ленинградской области (рис. 3.5) вмонтирована в существовавшие каналы гидросмывной системы во время реконструкции свинокомплекса [77, 83]. Система навозоудаления состоит из 18 навозоприемных ванн, каждая из которых имеет размеры: длину 9,6 м, ширину 2,5 м и глубину 0,3 м и выполнена без уклона. Под каждым навозоприемным каналом проложен пластиковый продольный коллектор 6, состоящий из пластиковых канализационных труб диаметром 200 мм, длиной 6 м.
Пластиковые продольные коллектора соединяются с поперечным коллектором через пластиковый переходник, отвод или тройник. Один пластиковый трубопровод проложен под навозоприемным каналом с уклоном i=0,0035, а другой с уклоном і=0,004. В начале каждого продольного коллектора имеется воздушный клапан. Конец поперечного коллектора выведен в приемный навозосборник находящийся за пределами свинарника.
Самотечная система навозоудаления периодического действия в секции для опороса 60 свиноматок ЗАО «Надеево» Вологодского района Вологодской области состоит из двух навозоприемных ванн (рис. 3.6). Первая ванна 34 на 4,8 метров разделена на две равные части бетонной перегородкой. Навозная ванна выполнена с уклоном (і = 0.001) в сторону расположения сливного отверстия, отверстия в перегородке имеют полукруглую форму — это обеспечивает лучшее перемешивание навозной массы и более качественное опорожнение ванны.
Вторая ванна 34 на 2,4 метра изолирована от первой и располагается вдоль стены секции. Ванна так же имеет уклон в сторону расположения сливного отверстия. Поперечный коллектор прокладывают под служебным помещением (коридором), разделяющим две производственные секции для содержания свиней.
Результаты лабораторных исследований процесса удаления навоза на физической модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа
На основании анализа лабораторных исследований процесса истечения навозной массы из модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа и опытно производственных проверок данной системы в хозяйствах Северо-Запада РФ заключаем:
Относительная влажность W и предельное напряжение сдвига то являются основными реологическими свойствами свиного навоза. Эффективная работа самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа обеспечивается поступлением в навозоприемную ванну навоза с относительной влажностью 88 - 92%, что соответствует предельному напряжения сдвига то — 75—10 Па.
Основными конструктивными параметрами, влияющими на высоту остаточного слоя навоза ho, являются: длина навозоприемной ванны L, ее ширина В, высота заполнения hH, уклон ік и диаметр d коллектора.
Оптимальные параметры самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа: ширина навозоприемной ванны В = 4 м, глубина заполнения навозоприемной ванны навозом hH = 0,6 м, уклон коллектора системы навозоудаления ік = 0,006. Общая глубина навозоприемной ванны должна составлять 0,8 - 0,85 м.
Согласно полученным профилям остаточного слоя навоза ho в модели самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа, заключаем, что максимальная длина рабочего плеча натуральной навозоприемной ванны не должна превышать L = 6 м.
Рекомендации по модернизации и работе самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа в свинарниках различного назначения.
Наиболее эффективным устройством удаления навоза и стоков с пола станков является пластиковые или бетонные щелевые полы. Применение щелевых полов обеспечивает качественное удаление навоза и стоков из станка без участия обслуживающего персонала. В современных условиях ведения свиноводства предпочтение отдается частичному щелевому полу, так как при его использовании создается возможность организовать в станке функциональные зоны кормления, отдыха и дефекации. Кроме того достоинством частично щелевых полов является низкая травмируемость животных.
Для накопления навоза и стоков под щелевым полом предусматривают навозоприемные ванны. Объем ванн должен быть не меньше объема навоза, поступающего от технологической группы свиней, находящейся над данной ванной, в полный период их содержания. В практике данное условие достигается при выполнении навозоприемных ванн глубиной до 0,6 метров, при площади ванны равной площади щелевого пола.
Каждая бетонная ванна соединена с пластиковым продольным коллектором через пластиковый тройник, расположенный, как правило, в средней части ванны. Максимальное удаление сливного патрубка тройника от любой стенки навозоприемной ванны не должно превышать 6 метров. Вокруг каждого тройника, на дне ванны, устанавливается круглый или прямоугольный «приямок» глубиной 10 см по дну ванны. «Приямок» увеличивает эффект всасывания потока навоза в трубопровод при его истечении в турбулентном режиме, что способствует частичному перемешиванию навозной массы и разрушению корки на ее поверхности, образующейся за период содержания животных. Сверху сливной патрубок герметично перекрывается задвижкой пробкового типа.
Продольные коллекторы прокладываются под навозоприемными ваннами с уклоном і = 0,003 - 0,006. В начале каждого из них имеется воздушный клапан, предназначенный для предотвращения образования воздушных пробок в системе.
Особые требования система предъявляет в период пуска ее в эксплуатацию. Перед запуском самотечной системы удаления навоза периодического действия ванно-трубного типа необходимо разовое водонасыщение бетонных элементов навозоприемных ванн и проверка их на герметичность и водонепроницаемость. При полном заполнении навозоприемных ванн системы водой допускается лишь незначительное понижение ее уровня в течение суток, что обосновывается водонасыщением бетона. После успешной проверки систему можно считать работоспособной, а используемую воду условно чистой.
В период эксплуатации необходимо придерживаться следующих рекомендаций: - кормление поголовья должно осуществляться приимущественно монокормами заводского производства, что обеспечит поступление в систему достаточно однородной навозной массы оптимальной влажности; - систему автопоения следует монтировать непосредственно над навозоприемной ванной, что создаст благоприятные условия для скаливания-и испражнения свиней именно в этой зоне; - время накопления навоза в ваннах должно составлять не более 2 недель, так как при более длительном наполнении навозоприемных ванн происходят процессы сбраживания навоза, сопровождающиеся выделением аммиака и сероводорода; - необходимо герметично закрывать сливной патрубок пробкой, что исключит самопроизвольное истечение из навозоприемной ванны жидкой фракции навоза; - опорожнение навозоприемных ванн следует начинать с ванны наиболее удаленной от поперечного коллектора, затем, опорожнять ванны по мере приближения к нему, данный порядок позволит более качественно удалить остатки навоза из продольного коллектора и исключит вероятность образования воздушных пробок;
