Удаление и утилизация навоза на фермах с привязным и беспривязным содержанием скота

Уровень механизации работ по уборке и удалению навоза до­стигает 70…75 %, а трудовые затраты составляют 20…30 % общих затрат.

Проблема рационального использования навоза как удобрения при одновременном соблюдении требований защиты окружаю­щей природы от загрязнений имеет важное народнохозяйственное значение. Эффективное решение данной проблемы предусматри­вает системный подход, включающий рассмотрение во взаимосвя­зи всех производственных операций: удаление навоза из помеще­ний, транспортирование его, переработку, хранение и использо­вание.

Технологию и наиболее эффективные средства механиза­ции для удаления и утилизации навоза следует выбирать на основе технико-экономического расчета с учетом вида и системы (спосо­ба) содержания животных, размеров ферм, производственных ус­ловий и почвенно-климатических факторов.

В зависимости от влажности различают твердый, подстилоч­ный (влажность 75…80 %), полужидкий (85…90 %) и жидкий (90…94 %) навоз, а также навозные стоки (94…99 %). Выход экск­рементов от различных животных за сутки колеблется приблизи­тельно от 55 кг (у коров) до 5,1 кг (у откормочных свиней) и зави­сит в первую очередь от кормления. Состав и свойства навоза вли­яют на процесс его удаления, обработки, хранения, использова­ния, а также на микроклимат помещений и окружающую природную среду.

К технологическим линиям уборки, транспортирования и ути­лизации навоза любого вида предъявляют следующие требования:

• своевременное и качественное удаление навоза из животновод­ческих помещений при минимальном расходе чистой воды;
• обработка его с целью выявления инфекций и последующего обеззараживания;
• транспортировка навоза к местам переработки и хранения;
• дегельминтизация;
• максимальное сохранение питательных веществ в исходном на­возе и продуктах его переработки;
• исключение загрязнения окружающей природной среды, а так­же распространения инфекций и инвазий;
• обеспечение оптимального микроклимата, максимальной чис­тоты животноводческих помещений.

Сооружения по обработке навоза следует размещать с подветренной стороны и ниже водоза­борных объектов, а прифермские навозохранилища — за предела­ми фермы. Необходимо предусматривать санитарные зоны между животноводческими помещениями и жилыми поселками. Участок под очистные сооружения не должен затапливаться паводковыми и ливневыми водами. Все сооружения системы удаления, обработ­ки и утилизации навоза должны быть выполнены с надежной гид­роизоляцией.

Многообразие технологий содержания животных вызывает необходимость использования различных систем уборки навоза в помещениях. Наиболее широко применяют три системы удале­ния навоза: механическую, гидравлическую и комбинированную (щелевые полы в сочетании с подпольным навозохранилищем или каналами, в которых размещены механические средства уборки).

Механическая система предопределяет удаление навоза из по­мещений всевозможными механическими средствами: навозными транспортерами, бульдозерными лопатами, скреперными уста­новками, подвесными или наземными вагонетками.

Гидравлическая система уборки навоза бывает смывная, рецир­куляционная, самотечная и отстойно-лотковая (шиберная).

Смывная система уборки предусматривает ежедневную про­мывку каналов водой из смывных насадков. При прямом смыве навоз удаляют струей воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навоз­ной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не ис­пользуется.

Рециркуляционная система предусматривает использование для удаления навоза из каналов осветленной и обеззараженной жид­кой фракции навоза, подаваемой по напорному трубопроводу из резервуара-накопителя.

Самотечная система непрерывного действия обеспечивает удале­ние навоза за счет сползания его по естественному уклону, образу­ющемуся в каналах. Ее применяют на фермах крупного рогатого скота при содержании животных без подстилки и кормлении их силосом, корнеклубнеплодами, бардой, жомом и зеленой массой и в свинарниках при кормлении жидкими и сухими комбикорма­ми без использования силоса и зеленой массы.

Самотечная система периодического действия обеспечивает уда­ление навоза, который накапливается в продольных каналах, обо­рудованных шиберами за счет сброса его при открытии шиберов. Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление на­воза в течение 7…14 дней. Обычно размеры канала следующие: длина 3…50 м, ширина 0,8 м (и более), минимальная глубина 0,6 м. При этом чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал.

Все самотечные способы удаления навоза из помещений осо­бенно эффективны при привязном и боксовом содержании жи­вотных без подстилки на теплых керамзитобетонных полах или на резиновых ковриках.

Основной способ утилизации навоза — использование его в качестве органического удобрения. Наиболее эффективным способом удаления и использования жидкого навоза является утилизация его на полях орошения. Известны также способы переработки навоза в кормовые добавки, для получения газа и битоплива.

Все технические средства для удаления и утилизации навоза делят на две группы: периодического и непрерывного действия.

Транспортные устройства безрельсовые и рельсовые, назем­ные и надземные, мобильные погрузки, скреперные установки и другие средства относятся к оборудованию периодического действия.

Транспортирующие устройства непрерывного действия бывают с тяговым органом и без него (самотечный, пневматический и гидравлический транспорт).

По назначению различают технические средства для ежеднев­ной уборки и периодической, для удаления глубокой подстилки, для очистки выгульных площадок.

В зависимости от конструктивного исполнения различают:

• наземные и подвесные рельсовые вагонетки и безрельсовые ручные тележки;
• скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступатель­ного движения;
• канатные скреперы и тросовые лопаты;
• навесные устройства на тракторах и самоходных шасси;
• устройства для гидравлического удаления навоза (гидротранс­порт);
• устройства с применением пневматики.

Технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений и транспортировки его на поле можно разделить на следующие последовательно выполняемые операции:

• сбор навоза из стойл и сбрасывание его в канавки или погрузка в вагонетки (тележки);
• транспортировка навоза от стойл по животноводческому поме­щению к месту сбора или погрузки;
• погрузка на транспортные средства;
• транспортировка по территории фермы к навозохранилищу или месту компостирования и разгрузки;
• погрузка из хранилища на транспортные средства;
• транспортировка на поле и выгрузка из транспортного сред­ства.

Для выполнения этих операций применяют много различных вариантов машин и механизмов. Наиболее рациональным следует считать тот вариант, в котором один механизм выполняет две опе­рации и более, а стоимость уборки 1 т навоза и перемещения его на удобряемые поля наименьшая.

Механические средства для удаления навоза подразделяют на мобильные и стационарные. Мобильные средства применяют в основном при беспривязном содержании скота с использованием подстилки. В качестве подстилки обычно используют солому, торф, мякину, опилки, стружку, опавшие листья и хвою деревьев. Примерные суточные нормы внесения подстилки на одну корову 4…5 кг, овцу — 0,5…1 кг.

Навоз из помещений, где содержатся животные, удаляют один-два раза в год с помощью различных навешиваемых на транспорт­ное средство устройств для перемещения и погрузки различных грузов, в том числе и навоза.

В животноводстве широко применяют навозоуборочные транс­портеры ТСН-160А, ТСН-160Б, ТСН-3Б, ТР-5, ТСН-2Б, про­дольные скреперные установки УС-Ф-170А или УС-Ф250А в ком­плекте с поперечными УС-10, УС-12 и УСП-12, скреперные про­дольные транспортеры ТС-1ПР в комплекте с поперечным ТС-1ПП, скреперные установки УС-12 в комплекте с поперечной УСП-12, шнековые транспортеры ТШН-10.

Скребковые транспортеры ТСН-3Б и ТСН-160А кру­гового действия предназначены для удаления навоза из животно­водческих помещений с одновременной погрузкой его в транс­портные средства.

Шнековый транспортер ТШН-10 используют для удаления на­воза и коровников на 200 голов. Комплект включает в себя четыре продольных и один поперечный транспортеры, вращающиеся с частотой 15…60 мин^-1. Шнековые транспортеры производитель­ны, надежны и долговечны.

Скреперная установка УС-Ф-170 состоит из приводной и натяжной станций, цепи, направляющих роликов, скребков, совершающих возвратно-поступательное движение по навозоприемной плоскости желоба, ширина которой равна ширине навозного прохода коровника. При рабочем ходе скребки за счет сил трения их о желоб раскрываются в рабочее положение и перемещают массу на размер хода скребка. При холостом ходе скребки складываются, оставляя порции навозной массы неподвижными на полу желоба. Во время следующего рабочего хода скребков этот навоз будет удален.

Скреперная установка УС-250 аналогична по назначению, устройству и рабочему процессу УС-Ф-170. В привод входят: электродвигатель мощностью 2,2 кВт и редуктор с ведущей звездочкой. Скребок состоит из ползуна, шарнирного устройства, правого и левого скребков и натяжного устройства.

Длину скребков можно регулировать по ширине навозного прохода от 1,8 до 3 м при глубине 0,8 м. Для очистки стенок прохода на концах скребков установлены резиновые шишки. Уста­новка работает 18…20 ч в сутки (кроме периода сна животных). Уборка навоза происходит в присутствии животных, выгонять ко­торых из навозных проходов не требуется. Они свободно пересту­пают через скребки.

Скреперные установки УС-15, УС-250, УС-Ф-170 имеют авто­матически действующий механизм реверса движения скребков.

Установка УВН-800 производительностью 90…95 т/ч предназначена для удаления навоза из открытых и подпольных навозохранилищ. Она состоит из насосной установки для жид­кого навоза и скрепера, перемещающегося по рельсовому путь вдоль торца навозохранилища. Насос и скрепер могут работать раздельно. Насос служит для выгрузки жидкой фракции навоза, которую не может выбрать скрепер. Скрепер разрушает верхнюю корку навоза в хранилище, перемешивает его, а затем выгружает в транспортное средство.

Шнековые и центробежные насосы типа НШ, НЦИ, НВЦ ис­пользуют для выгрузки и перекачки жидкого навоза по трубопро­водам. Производительность их находится в пределах от 70 до 350 т/ч.

Скреперная установка ТС-1 предназначена для свиноводческих ферм. Ее устанавливают в навозном канале, который перекрывают решетчатыми полами. Установка состоит из поперечного и про­дольного транспортеров. Основные сборочные единицы транс­портеров: скреперы, цепи, привод. На установке ТС-1 применяют скрепер типа «Каретка». Привод, состоящий из редуктора и элект­родвигателя, сообщает скреперам возвратно-поступательное дви­жение и предохраняет их от перегрузок.

Навоз от животноводческих помещений к местам обработки и хранения транспортируют мобильными и стационарными сред­ствами.

С точки зрения охраны окружающей среды от загрязнения на­воз целесообразно транспортировать по трубопроводам. Для этих целей применяют поршневую установку УТН-10А. Даль­ность транспортировки до 150 м. Для перекачивания жидкого на­воза устраивают стационарные насосные станции, оборудованные фекальными насосами типа ФГ, НЖН-200, НШ и др.

Навоз загрязняет территорию ферм, ухудшает условия работы обслуживающего персонала, а при большой концентрации стано­вится опасным источником загрязнения окружающей среды. Свежеубранный навоз до момента внесения в почву должен в течение 2…12 мес выдерживаться в прифермских или полевых навозохра­нилищах.

Различают навозохранилища, примыкающие к помещениям и удаленные от помещения.

Помимо постоянных хранилищ навоза на фермах необходимо предусматривать карантинные хранилища, которые выполняют секционными. Поступившую однодневную порцию навоза выдер­живают в секции в течение 6 дней. Если за это время на ферме не будет зарегистрировано инфекционных заболеваний, то навоз транспортируют к месту постоянного хранения. Расстояние от ферм до навозохранилищ должно быть не менее 60 м.

Подстилочный навоз хранят в полузаглубленных или наземных навозохранилищах, где навоз укладывают в бурты. Полужидкий навоз можно укладывать в бурты, добавляя солому или другой вла­гоемкий материал. Применяют также компостирование навоза с торфом. Жидкий навоз после карантирования перекачивают в ос­новные хранилища-гомогенизаторы, где его хранят 6…12мес при периодическом перемешивании.

Жидкий навоз разделяют на фракции с последующим отдель­ным хранением и внесением фракций в почву. Для естественного разделения жидкого навоза на фракции применяют отстойники-накопители глубиной 2…2,5 м. Для искусственного разделения ис­пользуют механические средства: центрифуги, виброгрохоты, шнековые прессы, сита и др.

Известны также механизированные навозохранилища, которые позволяют получать органические удобрения высокого качества и внедрять единую технологическую линию, включающую в себя очистку помещений от навоза, транспортирование его в хранили­ща приготовление органо-минеральных компостов. Весь техно­логический процесс выполняется системой машин, обеспечиваю­щей комплексную механизацию.