новая папка 2 / 129655

3

4

Введение

Навоз – это ценное органическое удобрение, содержащее питательные вещества, необходимые для роста растений. Количество мочи и кала, получаемого от каждого вида животных, зависит от их возраста и веса, интенсивности кормления и вида применяемых кормов, стадии лактации и ряда других факторов.

В зависимости от применяемой подстилки различают несколько видов навоза: соломистый, торфяной, навоз с подстилочным материалом из опилок и бесподстилочный. Поэтому физико-механические свойства навоза

разнообразны и колеблются в широких пределах.

Общая технология удаления навоза для всех видов животных и птицы (независимо от содержания, вида или половозрастной группы) заключается в

следующем: сбор и удаление навоза из производственных помещений; транспортирование навоза в навозоприемник, в навозохранилище или на поле.

Для удобства проектирования, расчета и согласования потоков навоза всю поточно-технологическую линию рассматривают как состоящую из двух

отдельных частей:

сбор и транспортировка навоза из основных производственных помещений;

транспортирование навоза от производственных помещений непосредственно в навозохранилище (или на поле) или через навозоприемник.

В зависимости от конкретных условий способа содержания животных и птицы; наличия подстилки или без нее (способа транспортировки и хранения

навоза; приготовления компостов или внесение навоза непосредственно на поля

идругих задач) применяются различные технологии и оборудование для сбора,

уборки, транспортировки, переработки, обеззараживания навозной массы. Однако любые технологические расчеты начинают с определения выхода

навоза на ферме с конкретного животноводческого помещения.

5

1 Технологии уборки навоза

Уборка и удаление навоза из животноводческих помещений – наиболее трудоемкие операции, на их долю приходится 30-50% общих трудовых затрат

по уходу за животными. Во время уборки очищают стойла, транспортируют навоз по каналам и удаляют его за пределы животноводческого помещения. Выбор способов и технических средств для уборки навоза зависит от технологии содержания животных, типа кормления и способа утилизации навоза. Удаление навоза из животноводческих помещений может выполняться механическим или гидравлическим способами.

Механический способ предусматривает применение скребковых, пластинчатых, штанговых и шнековых транспортеров, скреперов возвратно-

поступательного движения и бульдозеров разных типов. Механические способы удаления и транспортировки навоза применяют на предприятиях крупного рогатого скота при стойловом и стойлово-пастбищном содержании

его 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.

На свиноводческих предприятиях мощностью до 12 тыс. голов в год, на предприятиях крупного рогатого скота молочного направления мощностью до 400 коров при соответствующем обосновании допускается применение способов механического удаления и транспортировки навоза из каждого здания.

Ширина и глубина продольных каналов при этом должны соответствовать размерам применяемых механических средств и быть соответственно не менее 300 и 400 мм. При проектировании каналов трапецеидального сечения уклон боковых стенок должен быть не менее 60°.

6

Скорость движения скребковых навозоуборочных транспортеров должна быть не более 12 м/мин. Скребки следует крепить к цепи болтами, сваркой или другим способом, гарантирующим жесткость при всех условиях. Для установок, расположенных сзади животных, скребки должны быть равномерно размещены один от другого на расстоянии не более 800 мм. Ширина транспортирующей части равна 285+10, 360+10, 410+10, 460+10 и 560+10 мм при установке ее в каналах шириной, соответственно, 320, 400, 450, 500 или 600 мм, при этом боковой зазор должен составлять 30-40 мм. Высота скребков 40-

60 мм. Верхняя плоскость скребка должна быть как минимум на 15 мм шире его основания. При удалении твердого навоза должно быть обеспечено минимальное расстояние 300 мм над основанием канала, если конвейер проходит через стену или перегородку. Шнековая система уборки навоза используется в продольных и поперечных каналах. Объем продольного канала принимается из расчета сбора двухсуточного количества навоза.

Продольные каналы под шнековые транспортеры перекрываются металлическими решетками шириной не менее 500 мм. Перепад между витками продольного и поперечного шнекового транспортеров должен составлять 150-

200 мм. Угол наклона боковых стенок канала к вертикали должен быть не более 230о. На дно канала укладывают закладные из стальной полутрубы диаметром,

соответствующим диаметру шнека. Поперечные шнековые транспортеры могут обслуживать несколько животноводческих помещений. Рабочую длину навозных каналов для установки шнековых транспортеров выбирают исходя из технических условий на оборудование, максимальная длина шнекового транспортера 150 м.

Для уборки навоза из каналов, перекрытых щелевыми полами, на всех типах животноводческих предприятий рекомендуется использовать скреперные установки. При этом длина канала может достигать 90 м, ширина – 1,2-2,5 м.

При боксовом содержании коров на решетчатых полах иногда используют подпольное навозохранилище. При движении по проходу животные проталкивают навоз через щели решеток, и он попадает в

7

подпольное навозохранилище. Объем его выбирают исходя из годового выхода навоза от всего поголовья на ферме, строят из железобетона. Для выгрузки навоза из подпольных навозохранилищ применяют стационарные и мобильные технические средства. По сравнению со стационарными мобильные установки менее энерго- и металлоемки, однако они требуют присутствия

обслуживающего персонала в подпольном навозохранилище при выгрузке навоза.

При беспривязном содержании крупного рогатого скота на глубокой подстилке толщина слоя навоза с подстилкой достигает 0,8-1,2 м. Убирают его1-2 раза за стойловый период, используя бульдозер, погрузчиком грузят в

мобильный транспорт и вывозят. На фермах крупного рогатого скота навоз с проходов, скотопрогонов и выгульных площадок удаляют бульдозерной лопатой, навешенной на трактор.

Роботы для уборки навоза – автоматизированные системы удаления навоза. Конструктивное исполнение зависит от целевого назначения, т. е. для уборки каких навозных проходов предназначены: со сплошными или щелевыми полами. Для очистки навозных проходов со сплошными полами используют скреперные роботизированные установки, обеспечивающие сбор навоза с их поверхности и транспортировку всей массы к поперечному сборному навозному каналу.

Автоматизированные навозоуборочные системы такой конструкции выпускает ряд ведущих производителей этого вида оборудования. Так, французская фирма «Sermap Sas» (торговая марка «Miro») для уборки подстилочного и бесподстилочного навоза из навозных проходов со сплошными полами разработала автономную скреперную установку Scarabeo, основными частями которой являются скрепер с регулируемыми боковыми лопастями, блок управления, зарядное устройство и направляющий профиль. Корпус скрепера установлен на колесах, приводимых в движение от мотор-

редуктора с двумя аккумуляторными батареями. При возврате в исходное положение скребки на корпусе скрепера и боковых лопастях автоматически

8

приподнимаются. На конечной станции осуществляется зарядка аккумуляторов от зарядного устройства. Задание направления перемещения установки осуществляется за счет взаимодействия направляющего профиля скрепера с желобом, выполненным в навозном проходе помещения. Это позволяет осуществлять перемещение установки по кривой радиусом до 4 м. Кроме того, при разветвлении навозных проходов предусмотрена возможность использования системы стрелок (по аналогии с железнодорожными путями) и уборки навоза поочередно из каждого из них. Блок управления обеспечивает работу установки в полностью автоматическом режиме по установленной программе с возможностью дистанционного управления рабочим процессом. Безопасная эксплуатация робота обеспечивается за счет наличия функции остановки робота при столкновении его с препятствием. Одна установка может выполнять уборку навоза из нескольких навозных проходов длиной до 100 м. Роботы подобной конструкции разработали фирмы «Peter Prinzing GmbH» (Германия), «Farmtec» (Чехия) и др.

При уборке навоза с поверхности навозных проходов, оборудованных щелевыми полами, основной задачей используемых технических средств является сбор и проталкивание навозной массы через щели в подпольное пространство, где она накапливается или удаляется с помощью механических или гидравлических систем. Это и обусловило разработку для очистки щелевых полов мобильных роботов, работающих в автономном режиме. Машины имеют компактную конструкцию и оснащены электроприводом с энергоснабжением от аккумуляторных батарей, программируемой системой управления и рабочим органом, в качестве которого чаще используется фронтальный поперечный скрепер. Навозоуборочный робот «Srone» такой конструкции разработан

компанией «GEA Farm Technologies» (Германия). Все основные элементы конструкции робота размещены на шасси с двумя большими приводными колесами и одним маленьким направляющим колесом. Энергоснабжение электропривода осуществляется от аккумуляторных батарей, емкость которых обеспечивает работу робота в течение 19,5 ч в сутки. При такой

9

продолжительности работы и рабочей скорости передвижения 4 м/мин робот способен очищать от навоза поверхность решетчатых полов в животноводческих помещениях до 8 раз в сутки на площади от 6000 до 8600 м2.

Зарядная станция, входящая в комплект оборудования, за счет наличия функции быстрой зарядки позволяет всего за 4,5 ч (в основном в ночное время) производить полную зарядку аккумуляторных батарей.

Высокое качество очистки даже угловых зон проходов достигается за счет оснащения скрепера боковыми створками с роликами и сменных резиновых скребков скрепера, а также очень высокой маневренностью робота (для полного разворота робота требуется расстояние всего в 2 м). Надежное перемещение по поверхности решетчатых полов и создание необходимого усилия для сдвигания навозной массы скрепером (до 100 кг) обеспечивается путем увеличения массы робота до 400 кг и оснащения приводных колес шинами с глубоким протектором. Взаимодействие боковых створок скрепера с кромкой навозного канала (комплект кромок на все помещение входит в стандартную поставку) в сочетании с сенсорами дает возможность роботу следовать по заданному маршруту. Поэтому первое мероприятие, которое необходимо выполнить при переходе на автоматическую уборку навоза, – это

оснащение всех навозных проходов специальными кромками и установка зарядной станции, которая является отправной точкой для следования по всем запрограммированным маршрутам. Программное обеспечение системы управления робота позволяет осуществлять все его перемещения по заданному маршруту полностью в автоматическом режиме. При потере контакта боковых створок скрепера с кромкой навозного канала (например, при движении по криволинейной траектории, отклонении от маршрута, начала работы и т. д.) система управления робота выдает сигнал на направляющее колесо для обеспечения движения робота в сторону кромки канала вплоть до соприкосновения с ней. Имеется возможность запрограммировать два режима зарядки аккумуляторов робота: один раз в сутки на 6 ч или два раза в сутки по 4 ч. Через каждые 28 дней робот становится на зарядку аккумуляторов в