Статьи, публикации
Современные технические средства для уборки навоза и их потребительские свойства по результатам испытаний на ФГБУ «Подольская МИС»
Христинин Н.М. Ведущий инженер ФГБУ «Подольская МИС»
Многообразие технологий содержания животных вызывает необходимость использования различных систем уборки навоза в помещениях. Наиболее широко применяются три системы удаления навоза: механическая, гидравлическая и комбинированная. Уровень механизации работ по удалению навоза на животноводческих фермах достигает 70…75% , а трудовые затраты 20…30% общих затрат. В зависимости от влажности различают твердый, подстилочный, (влажностью 75…80%), полужидкий(85…90%) и жидкий (90…94%) навоз. Выход экскрементов от каждого животного КРС (крупного рогатого скота) за сутки составляет от 50кг и выше и зависит в первую очередь от кормления и поения. Состав и свойства навоза, а так же способ содержания животных влияют на процесс его удаления. На фермах КРС и животноводческих комплексах в основном применяется механическая система удаления навоза. Механическая система предопределяет удаление навоза из животноводческих помещений всевозможными средствами : навозными транспортирами, скреперными установками, бульдозерными лопатами и другими механизмами периодического действия.
Для решения задач удаления навоза из животноводческих помещений и комплексов особенно широко применяют навозоуборочные транспортеры типа ТСН-160 (Рис. 1), ТШН-200 (Рис. 2), скреперные установки СГ-2, АСН (Рис. 3).
Рис. 1 Транспортер навозоуборочный ТСН-160 М
Рис. 2 Транспортер ТШН-200
Рис. 3 Скреперная установка
Задачи и цели ФГБУ «Подольская МИС» Минсельхоза Российской федерации состоит в определении потребительских свойств, которые характеризуют техническое совершенство этих механизмов и довести их результаты до потребителя. Для оценки качества и надежности работы машин были приняты ориентировочные базовые значения показателей назначения и надежности, технических условий (ТУ)
Скребковые транспортеры типа ТСН кругового действия предназначены для удаления навоза из животноводческих помещений на100 голов с одновременной погрузкой его в транспортные средства.
Комплект шнековых транспортеров ТШН-200 используется для удаления навоза из коровников на 200 голов.
Комплект включает в себя четыре продольных транспортера и один поперечный.
Скребковые транспортиры типа ТСН-160 и шнековые транспортиры ТШН-200 в основном используются на уборке навоза из помещений с привязным содержанием скота. Скреперные установки состоят из приводной и натяжной станции, совершающих возвратно- поступательное движение по навозоприемной плоскости.
Скреперные установки используются на уборке навоза из животноводческих помещений с беспривязным содержанием скота.
Во всех случаях машины поступили на испытания в собранном виде находящимся в эксплуатации на фермах КРС по уборке навоза из животноводческих помещений. Состав и комплектность машин соответствовали технической документации. Качество изготовления и сборки удовлетворительное: крепежные изделия затянуты, движение элементов конструкций навозоудаления происходило плавно без рывков, электропроводные станции работали без посторонних шумов и стуков. Эксплуатационная документация составлена в полном объеме, содержит достаточно информации для правильной эксплуатации и технического обслуживания машин. Однако в инструкции по эксплуатации каждой машины отсутствуют принципиальные схемы электрооборудования и перечни элементов к ней.
Условия испытания машин для уборки навоза были типичными для зоны станции, показатели условий находились в пределах требований технических условий на каждую машину. Условия испытаний не влияли на качество работы машин. Анализ условий испытаний, показатели которых приведены в таблице №1 показывает, что условия испытаний были практически одинаковыми для каждой машины на всем протяжении эксплуатации изделий.
Электрооборудование испытанных навозоуборочных машин позволяет выполнять технологический процесс, предусмотренный техническими условиями. Эксплуатационно-технологические показатели качества выполнения технологического процесса получены высокими (см. таблицу1): коэффициент надежности технологического процесса у всех машин составил 1,0, полнота уборки навоза колеблется от 94% до 99%, количество животных получивших травмы - отсутствует.
Конструкции испытанных машин для уборки навоза в основном соответствуют требованиям системы стандартов безопасности труда (ССБТ).
Заключительной технической экспертизой установлено, что испытанные образцы машин для уборки навоза имеют высокую надежность (коэффициент готовности1,0) имеют наработку на отказ выше указанной в ТУ, и после завершения испытаний продолжают эксплуатироваться на животноводческих фермах согласно назначения.
В настоящей статье приведены результаты испытаний только трех моделей машин механической уборки навоза из животноводческих помещений испытанных на ФГБУ «Подольская МИС».
Кроме вышеупомянутых испытанных машин механической уборки навоза, в животноводстве широко применяют навозоуборочные транспортеры скребкового типа ТСН -160А ТСН-160Б, ТСН-3Б, ТР-5, ТСН-2Б, скреперные установки УС-10, УС-12,УСП-12, скреперные продольные транспортеры ТС-1ПР в комплекте с поперечным УСП-12. При беспривязном содержании скота с использованием подстилок (соломы, торфа, мякины, древесных опилок и стружки) используют механические мобильные средства для удаления навоза. Навоз из помещений, где содержаться 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. Как пример можно обратить внимание на содержание групп животных (нетелей, телят на откорме) в ангар-коровниках на глубокой несменяемой подстилке, где уборка навоза производится мобильными средствами один раз в году.
Кроме механической системы удаления навоза из помещений существует и широко используется в животноводстве гидравлическая уборка навоза.
Гидравлическая система уборки навоза бывает смывная, рециркуляционная, самотечная и отстойно-лотковая (шиберная).
Смывная система уборки предусматривает ежедневную промывку каналов водой из смывных насадок. 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 удаления 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, зеленой массой и в свинарниках при кормлении жидкими и сухими комбикормами без использования силоса и зеленой массы.
Самотечная система периодического действия обеспечивает удаления навоза, который накапливается в продольных каналах, оборудованных шиберами за счет сброса его при открытии шиберов. Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление навоза в течение -…14 дней. Обычно размеры канала следующие: длина3…50м, ширина 0,8м (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 биотоплива.
Исходя из анализа потребительских свойств испытанных на ФГБУ «Подольская МИС» механических средств уборки навоза из животноводческих помещений, остается только выбирать машину с учетом поголовья скота, способа содержания животных, размеров фермы и финансовых возможностей сельхозпредприятия.
Таблица 1
Показатели |
Значения показания по
|
|||
ТУ |
данным испытаний |
|||
ТСН-160 |
ТШН-200 |
Скреперныеустановки |
||
1 | 2 | 3 | 4 |
5 |
Вид работы | навозоудаление | навозоудаление | навозоудаление | навозоудаление |
Марка машины | Согласно ТУ |
ТСН-160 М ТСН-160 РТМ |
ТШН-200 | АСН |
Характеристика животноводческого комплекса: направление комплекса |
КРС | КРС | КРС |
КРС |
Тип кормления животных | Нет данных | Кормушки | Кормушки | Кормовой стол |
Способ содержания |
Привязной, беспривязной |
привязной | привязной | беспривязной |
Характеристика помещений: размеры стойла,м: длина |
1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,4 |
ширина | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
площадь пола м² | 2,04 | 2,04 | 2,04 | 1,68 |
материал пола |
нет данных |
деревянный настил | деревянный настил | бетон |
Способ удаления навоза | механический | механический | механический | механический |
Кратность удаления навоза, раз |
нет данных |
до5 | 2 | по заданной программе |
Характеристика поголовья животных: вид |
КРС | КРС | КРС | КРС |
Количество голов | От100 до500 | 100 | 200 | 480 |
Возраст | дойное стадо | дойное стадо | дойное стадо | дойное стадо |
Характеристика подстилки: вид подстилки |
опилки, торф, солома |
древесные опилки |
древесные опилки |
без подстилки |
расход подстилки на одну голову в сутки, кг |
нет данных |
от 2 до 4 |
от 2 до 4 |
- |
Влажность навоза % | тоже | от 83 до 87 | от 84 до 85 | до 90 |
Плотность навоза, кг/м | -//- | от 990 до 1100 | до 1100 | - |
Наличие посторонних включений |
-//- |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
Кислотность навоза, р4 |
-//- |
от 7,1 до 8,0 |
7,0 7,4 |
7 |
Характеристика условий окружающей среды: температура воздуха, °С |
не ниже 0 | от12 до 28 | от 10 до 28 | от 10 до 24 |
относительная влажность, % | 85…95 | от 70 до 88 |
от 76 до 78 |
от 77 до 87 |
Скорость движения воздуха, м/с | Нет данных | от 0,5 до 1,5 | 0,5 | 0,1 |
Содержание в помещениях до удаления навоза: углекислого газа, % |
до 0,25 | от 0,03 до 0,10 | 0,03 | 0,03 |
аммиака,мг/м | до 20 | от 0,6 до 1,0 | до 1,0 | до 5,0 |
сероводорода, мг/м | до 10 | отсутствует | отсутствует | отсутствует |
Эксплуатационно- технологические коэффициенты: надежности технологического процесса |
Нет данных | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Технологического обслуживания | тоже | 0,99 | 0,99 | 1,0 |
Использования сменного времени | -//- | 0,94 | 0,94 | 1,0 |
Показатели качества выполнения технологического процесса : полнота уборки навоза, % |
Не менее 93,96 |
94 | 96 | 99 |
Количество животных получивших травмы, % |
не допускается |
отсутствует |
отсутствует |
отсутствует |
Наработка, часы основной работы | нет данных | 108 | 101 | 130 |
Наработка на отказ |
не менее 100 |
более108 | более101 | более130 |
Коэффициент готовности |
Не менее 098; 0,99 |
1,0 | 1,0 | 1,0 |