Ресурсо- и энергосберегающие технологические процессы и оборудование в свиноводстве

• облегченное обслуживание для персонала.

На рынке современного оборудования представлено большое количество различных видов кормоавтоматов (Egebjerg, West Totalbyg Aarup, ACO funki). В большинстве случаев кормление на всех кормоавтоматах осуществляется путем раскачивания свиньями нижнего колокола. При этом доза корма высыпается на поддон и поедается. Дозировка выставляется вручную специальным дозатором.

Среди главных требований, которым должны отвечать современные системы кормления и кормораздачи в свиноводстве, - это гигиеничность, доступность кормов для животных, беспрепятственное поступление, эргономичность, экономичность и удобство обслуживания.

Конструкция автоматов для кормления разных производителей часто очень схожа. Различия можно найти в способе, каким животное получает заданную порцию корма.

Большинство кормоавтоматов имеют два основных способа дозировки корма:

• корм поедается животными из щели между дозирующим стаканом и поддоном автомата, количество корма устанавливается путем увеличения или уменьшения этого зазора;

• корм выпадает на поддон кормушки в результате толкания рычага.

В отличие от бункерных кормушек Big Dutchman, West Totalbyg Aarup, ACO funki кормушка Tube-O-Mat оснащена встроенным внутренним ворошителем, позволяющим избежать «зависания» или сводообразования корма, особенно в помещении с повышенной влажностью при использовании гидросмыва (без щелевых полов).

Кормушки изготавливаются из окрашенного металла, нержавеющей стали, пластмассы или композитных материалов. Если для поросят на доращивании прочность материала кормушки не очень важна, то свиньи на откорме быстро съедают пластмассовые детали, поэтому для них предпочтительны кормушки из металла и композитных материалов, не уступающих по прочности граниту.

Оборудование для жидкого кормления

Жидкие корма позволяют добиться высоких привесов, так как они соответствуют физиологии животных. Но этот тип кормления обходится дороже сухого. Если в базовую комплектацию оборудования для сухого типа входят бункер для хранения корма, транспортеры и кормушки, то при выборе жидкого кормления понадобятся кормоприготовительная станция, насосы для перекачки жидкой массы, громоздкая система трубопроводов и все те же кормушки. Выше и эксплуатационные затраты: обслуживание оборудования, его промывка, охлаждение корма и т.д.

Использование жидкого кормления в климатических условиях России может быть затруднено, особенно в холодный период. Это может способствовать возникновению легочных и других заболеваний у животных.

Без систем жидкого кормления в современных свиноводческих хозяйствах обойтись невозможно по причине их чрезвычайной гибкости применения и действенности. Дальнейшие целенаправленные разработки по улучшению точности дозирования и гигиены придают еще большую значимость жидкому кормлению. Если в прошлом для жидкого кормления использовались трубы с наружным диаметром 75 мм, то в наши дни благодаря усовершенствованной технике и в связи с высокими требованиями, предъявляемыми к гигиене, могут успешно применяться надежные в эксплуатации системы с поперечным сечением труб 25 мм.

В настоящее время на старых свиноводческих предприятиях России в основном используется жидкое кормление. Применяемое для этих целей оборудование физически и морально устарело, занимает много полезной производственной площади и зачастую не выпускается отечественной промышленностью. В лучшем случае на ряде свинокомплексов используются автоматизированные системы раздачи жидкого корма по трубопроводам или полуавтоматические системы раздачи сухого корма непосредственно в кормушки. С учетом сложностей обработки труб и очищения их от остатков жидкого корма в первом случае и значительной доли ручного труда - во втором, автоматизированная система, работающая по заданной программе, является наиболее приемлемой и рекомендуется к использованию при проведении реконструкции свинокомплексов. Автоматизированная система жидкого кормления свиней используется в настоящее время на 35% всех предприятий отрасли в ЕС.

К основным достоинствам систем автоматизированной раздачи влажных и жидких кормов следует отнести:

• экономичность и ресурсосбережение;

• простота эксплуатации;

• резкое сокращение доли ручного труда;

• возможность работы в автоматическом режиме от встроенного программатора.

Для малых ферм и ЛПХ при небольших объемах производства свинины возможен вариант с применением влажных кормов. Здесь нет непреодолимых проблем с их раздачей, нет необходимости в использовании сложных систем микроклимата, транспортеров, механизмов, навозоудаления и т.д.

В Дании для этих целей широко используется система кормления Datamix Multifeeder-5000, разработанная компанией Skiold Echberg A/s. Система включает в себя бункеры хранения сухих комбикормов, смесители кормов, оборудованные тензометрическими устройствами, насосы, кормопроводы, кормовые вентили (клапаны), сенсорные устройства, компьютер.

Смеситель кормов цилиндрической формы, выполненный из армированной стекловолокном пластмассы и снабженный лопастной мешалкой с электроприводом, оборудован магнитом для улавливания металлических примесей, стоком для полного опорожнения емкости, дверцей для очистки его полости.

В зависимости от технологических условий приготовления кормосмесей, наличия тех или иных компонентов фермер имеет возможность корректировать программу компьютера.

При крупногрупповом содержании супоросных свиноматок (50…60 голов в загоне и более) применяют нормированное адресное кормление на основе транспондеров.

Кормораздаточная станция (производство той же фирмы) изготовлена из оцинкованной стали, снабжена входной дверью с пневмоцилиндром, загрузочным устройством для подачи жидких и сухих кормов, подающим шнеком, направляющим желобом, выпускной створчатой дверью, системой распознавания образов, персональным компьютером.

Компьютер снабжен персональным терминалом для получения информации о свиноматках и передачи ее на любые расстояния. Система распознавания образов позволяет считывать код матки (информационный чип на ушах свиней), обеспечивая немедленный доступ к информации о физиологическом состоянии животных, режиме и рационе их кормления, потреблении кормов, посещаемости станции, размещении животных и др.

При подаче сигнала о готовности системы к выдаче кормов свиноматки направляются к станции кормления, образуя очередь. Воздействуя на входную дверь, лидирующая свиноматка открывает ее и входит в станцию. После чего створки входной двери закрываются, исключая доступ других особей в станцию. Считывающее устройство снимает информацию о поступившей свиноматке и передает ее в компьютер. В соответствии с полученной информацией компьютер подает команды на дозатор кормов, обеспечивающий выдачу необходимого (в соответствии с физиологическим состоянием) количества корма в кормушку. Закончив кормление, свиноматка, воздействуя на задние створки станции, открывает дверь и выходит в загон для отдыха. компьютерная система обеспечивает также подачу медицинских препаратов свиноматкам, нуждающимся в лечении.

Фирма Big Dutchman (Германия) рекомендует для раздачи жидкого корма управляемую компьютером систему Hydromix для откормочного и репродуктивного поголовья (в том числе для подсосных и супоросных свиноматок и хряков при индивидуальном и групповом содержании) в любых свиноводческих предприятиях. Интерес представляет система Hydromix Compact (слайд 36).

Система предназначена для малых свиноводческих ферм, обеспечивает автоматизированное одновременное смешивание и раздачу кормов при безостаточном кормлении с промывкой труб.

Благодаря наличию двух емкостей, система жидкого кормления Hydromix Compact позволяет одновременно замешивать корм и производить кормление. Таким образом, можно быстро кормить большие поголовья кормами, приготовленными по разным рецептурам.

Смешанный корм безостаточно раздается при каждом приеме корма. После процесса кормораздачи установка, включая все вентили, кормо- и трубопроводы, емкости для смешивания, для свежей и технической воды промываются чистой водопроводной водой, которая находится в трубопроводах между процессами кормораздачи. Во время следующего процесса кормления вода поступает в емкость для технической воды и повторно используется.

В зависимости от метода кормораздачи, длины трубопровода и консистенции корма используются центробежные или винтовые насосы (возможно с частотными преобразователями), имеющие различные характеристики подачи.

Компания Schauer (Австрия) производит смесители жидких кормов Liquimix. Они представляют собой смесительные баки с интегральным насосом и взвешивающим устройством.

Вместо миксера используется метод импульсного смешивания, поэтому струя от насоса подает жидкость в разные стороны бака, что идеально подходит для баков маленькой емкости и синхронной работы непрерывной подготовки корма.

Важные особенности оборудования Schauer - это очистка, удаление и обеззараживание трубопровода, предотвращение заболеваний, связанных с закисанием остатков корма в трубопроводе. Эта операция необходима при раздаче жидких кормов.

Станция кормления Fitmix (ООО «Диметра», Республика Беларусь) предназначена для питания свиноматок в групповых станках. Оптимальное число свиноматок, приходящихся на одну станцию, - 20 гол. (одиночная станция), 40 гол. (двойная станция).

Станции Fitmix идеальны для использования в уже существующих постройках с определенными группами свиноматок. Fitmix обеспечивает питание по желанию, без корыта (слайд 38). Свиноматки берут корм непосредственно из кормового сопла (трубы, доставляющей корм и оборудованной червячным конвейером). Скорость доставки корма соответствует нуждам животных, что предотвращает переедание у свиноматок. При применении добавочного дозатора в корм могут быть добавлены лекарства индивидуально для каждого животного.

Компания Weda (Германия) производит системы жидкого кормления свиней для малых семейных ферм. В составе - электронные расходомеры, специальные центробежные насосы для жидкого кормления, системы жидкого кормления с разделителями механических частиц, система кормления малыми дозами замеса (для свиноматок и отъемышей), двойной трубопровод, система многофазного кормления, преобразователь частоты для насосов.

Фирма ACO funki (Германия) предлагает готовить свежие корма, которые улучшают результаты разведения товарных свиней. Наблюдение за потреблением корма может дать информацию о болезнях животных, например, диарее. Один из важных моментов - быстрое и точное управление рационом кормления в любое время. Это основная идея компании, производящей профессиональные регулируемые системы жидкого кормления.

На малых фермах России нередко применяется микробиологический метод обработки кормов (при соблюдении определенных условий ферментации), который обеспечивает:

• возможность обработки различных малоценных кормов, которые мало или вообще не применяются в промышленных свинокомплексах;

• улучшение физиологического состояния животных, избежание случаев диспепсии, здоровый кожный покров животных;

• достаточно эффективные привесы, начиная с отъема и учитывая затраты на ферментацию;

• приготовление кормов, не требующее от обслуживающего персонала особых навыков, нетрудоемкость процесса приготовления.

В то же время жидкое (влажное) кормление может быть весьма эффективным при наличии в хозяйствах собственных или покупных жидких отходов переработки пищевого сырья. В этом случае дешевизна этих отходов сможет перекрыть дополнительные затраты хозяйства на оборудование и эксплуатацию линий жидкого кормления.

Однако при этом выход навозных стоков с ферм возрастает почти на 40%, что влечет за собой дополнительные затраты на хранение и дальнейшее использование навоза для удобрений.

Интересен опыт использования специальной установки РИД-2, предложенный сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского института животноводства, для получения кормовой смеси влажностью 68,5%.

Роторный измельчитель-диспергатор (РИД-2) выполняет функции измельчителя, диспергатора, смесителя, эмульгатора, нагревателя и насоса.

Обработка малопитательных отходов переработки зерна, сахарной свеклы, пивоваренной и спиртовой промышленности, а также зеленой массы на РИД-2 и дальнейшее их смешивание с концентратами позволяет подавать свиньям высокопитательную кормовую массу с повышенным показателем усвоение углеводов (в том числе клетчатки) и протеина.

Однако жидкий корм представляет собой благоприятную среду для развития различных микроорганизмов, в том числе болезнетворных (патогенных). При кормлении жидкими кормами в помещениях резко возрастает влажность воздуха и загрязненность станков, ухудшается микроклимат вследствие повышенного выделения мочи и разжиженного кала, что снижает продуктивность свиней.

Следовательно, как сухой тип кормления, так и кормление влажными смесями имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому на практике используются все виды кормления.

5. Оборудование для поения свиней

Свиньям ежедневно требуется в 2,5 раза больше воды, чем корма. Воду свиньи должны потреблять из корыта, кормушки или ниппельной поилки. Выбор источника воды влияет на уровень ее потребления, затраты на предоставление и удаление воды в виде навоза.

Вода для поения поросят-сосунов и поросят-отъемышей должна иметь температуру 16…20С, для взрослых свиней в холодное время года - 10…16С, в теплое время года она не нормируется.

Место и высота расположения поилок в индивидуальных или групповых станках должны выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить свободный доступ к ним животных и исключить травмирование рыла и полости рта свиней.

Обеспечение животных свежей чистой питьевой водой очень важно для максимального использования их потенциала. При этом животным должен быть обеспечен свободный доступ к чистой воде в достаточном количестве. В качестве дополнительной меры в современном свиноводстве при необходимости могут использоваться мероприятия по дезинфекции питьевой воды диоксидом хлора.

В оборудование для поения входят:

• ниппельные поилки;

• чашечные поилки;

• узлы подключения к водоснабжению;

• медикаторы;

• переносные дозирующие элементы.

Ниппельные поилки

Ниппельные поилки рентабельны и гарантируют подачу чистой питьевой воды. Их главное преимущество - отсутствие загрязнений. Для того, чтобы сократить потери воды до минимума, необходимо установить поилку на правильной высоте, т.е. на 2,5 см выше плеча свиньи.

При поении голова животного должна быть слегка поднята. В связи с этим для поросят на доращивании и животных на откорме целесообразно устанавливать ниппели на разной высоте.

Компания Big Dutchman (Германия) удовлетворяет требованиям рынка и включает в поилки различные ниппели с соответствующими питьевыми трубами (слайд 40, 41):

• ниппели высокого давления для свиноматок;

• ниппели высокого и низкого давления для поросят;

• ниппели высокого и низкого давления для начального и заключительного этапов откорма;

• вакуумную поилку.

Во избежание оседания витаминов либо медикаментов в трубах поения может быть использована закольцованная труба, обеспечивающая циркуляцию воды. Это позволит провести промывку всех труб по завершении медикаментирования. Применение закольцованной линии возможно и при использовании чашечных поилок.

Ниппельные поилки, встроенные в кормовые автоматы, применяются при сухом кормлении поросят-отъемышей и животных на откорме.

Вакуумные поилки применимы как для свиноматок, содержащихся в индивидуальных станках, так и для площадок доращивания поросят. Как только животные начинают пить воду из продольной кормушки, вода начинает автоматически подаваться в кормушку. Чем больше длина кормушки (max 25 м на вакуумную поилку), тем выше рентабельность данной системы поения.

Чашечные поилки

Чашечные поилки делятся на чашечно-ниппельные (слайд 43) и чашечно-клапанные. Применение чашечно-ниппельных поилок позволяет сократить до минимума потери воды и обеспечивает быстрое привыкание животных к поилкам. Благодаря боковым бортикам голова животного при потреблении воды находится внутри чашечной поилки, что позволяет существенно сократить потери воды и практически исключить ее загрязнение. Особенно удобны данные поилки для поросят. Поскольку поросята видят воду, они привыкают к поилке уже в первые дни жизни. Благодаря низкому расположению в боксе для опороса, специальными чашечно-ниппельными поилками могут пользоваться как поросята, так и свиноматки.

Для долговечной работы и предотвращения коррозии поилки выполняют из нержавеющей стали или эмалированного чугуна.

Уровневые поилки применяются для поения вволю преимущественно для свиноматок при групповом содержании или в станках с фиксацией.

Постоянный уровень воды в корыте поддерживается системой клапанов с диафрагмами (рис. 82).

Система подготовки воды

Помимо поилок в современный комплект системы поения входит узел подключения к водопроводу. Данное подключение монтируется на участке между основной линией и линией, проходящей через животноводческое помещение, и может состоять из различных компонентов.

Дозаторы (медикаторы) включаются в линию водопровода и используют в качестве движущей силы давление воды (рис. 83).

Медикатор монтируется на водопроводную линию и подает необходимые витамины и медикаменты в питьевую воду. Дозирование осуществляется с очень высокой долей точности, поскольку препараты добавляются в воду пропорционально фактическому расходу воды. Перемешивание воды с соответствующим препаратом происходит лишь на выходе из смесительной камеры, благодаря чему отсутствует контакт мотора с добавляемыми веществами. Отсюда - отсутствие засорений, длительный срок службы.

Используя медикаторы, свиньям с водой дают антибиотики, кокцидиостатики, витамины, минеральные вещества и микроэлементы, органические кислоты, аминокислоты, адаптогены, стресс-протекторы, антиоксиданты, иммунокорректоры и другие препараты.

Кроме того, медикаторы позволяют проводить очистку и дезинфекцию линии водоснабжения от биопленки и минеральных отложений, для чего в линию вводят, например, 2%-ный раствор препарата CID 2000, в состав которого входят перекись водорода, парауксусная кислота, органические кислоты, долговременные стабилизаторы. Экспозиция после введения препарата CID 2000 в систему поения составляет 8 ч.

Преимущества медикаторов:

• точное дозирование в любом протоке;

• широкий диапазон дозирования и большое количество пропускаемого материала;

• длительный срок службы и высокая эксплуатационная надежность благодаря качественному материалу (низкая чувствительность к многочисленным химикалиям) при регулярной промывке.

6. Оборудование систем навозоудаления

Экологический аспект навозоудаления

Вопросы производства промышленной или сельскохозяйственной продукции не могут быть решены без учета их экологической безопасности и без увязки их с вопросами природопользования, т.е. рационального использования и охраны природных ресурсов - земли, воды, атмосферного воздуха и др. Особенно это касается проблемы утилизации образующихся на свиноводческих предприятиях отходов производства и потребления, подготовки, переработки и рационального использования получаемых на комплексах огромных объемов навоза и навозных стоков, являющихся потенциальными источниками антропогенного воздействия на окружающую природную среду. На заре промышленного свиноводства этой проблеме уделялось особое внимание и она являлась приоритетной, но в последнее время многие хозяйства забыли о существовании этого трудноразрешимого и актуального вопроса. Разработанные ранее и рекомендуемые ныне основные технологии, машины и оборудование не соответствуют предъявляемым возросшим технологическим, зоотехническим, экономическим, санитарно-ветеринарным, гигиеническим и социально-экологическим требованиям.

Научная разработка и практические решения проблем уборки и утилизации навоза в нашей стране и за рубежом показали, что их реализация обеспечит:

• безотходную переработку и рентабельное производство высококачественных и высокоэффективных органических, органо-минеральных и других видов удобрений;

• рациональное использование природных ресурсов, восстановление экологического равновесия и предотвращение распространения возбудителей (опасных для здоровья человека) инвазионных и инфекционных болезней в зоне влияния животноводческих предприятий;

• экономию топливно-энергетических ресурсов на свиноводческих комплексах не менее чем 1,5 млн т/год;

• снижение до 50% сметной стоимости нового строительства и реконструкции очистных сооружений и систем подготовки навоза и навозных стоков к использованию;

• экономию расхода питьевой воды на технические нужды до 40% и уменьшение объемов жидкого навоза не менее чем на 40%;

• высокий агрономический, эколого-экономический и социальный эффект за счет безотходной переработки и рационального использования навоза и помета и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур на 25…30%.

Внедрение новых технологий и комплектов машин для уборки навоза и производства органических удобрений, перевод свиноводческих предприятий на безотходные технологии сократят потери питательных веществ навоза и стоков до 50%, повысят эффективность использования удобрений до 1,5 раз, сократят потребности в применении минеральных удобрений до 40%, предотвратят загрязнение окружающей среды и увеличат дополнительный урожай сельскохозяйственных культур.

Оборудование для навозоудаления

Применяемые в настоящее время в отечественной практике способы и технологии удаления из свиноводческих помещений навоза по принципу действия и конструктивным решениям подразделяются на механические, самотечные (самосплавные) и гидросмывные.

В мировой практике для удаления навоза из свиноводческих помещений применяют в основном механические и самотечные способы периодического действия.

Нормами технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета (НТП-11-99, Минсельхоз РФ) определено, что:

• механические способы удаления и транспортирования навоза следует проектировать на свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тыс. голов в год, использующих корма собственного производства и пищевые отходы, и в свинарниках-маточниках;

• самотечную систему навозоудаления непрерывного действия следует применять в свинарниках при кормлении животных текучими и сухими кормами без использования силоса и зеленой массы, при этом самотечную систему не рекомендуется применять в свинарниках-маточниках;

• самотечная система навозоудаления периодического действия может применяться на всех животноводческих предприятиях при бесподстилочном содержании животных;

• гидросмывную систему удаления и транспортирования навоза допускается применять в исключительных случаях и только при реконструкции и расширении действующих крупных свиноводческих предприятий на 54 тыс. и более свиней в год при невозможности применения других способов и технических средств для удаления навоза. Установлено, что применение гидросмывной системы удаления навоза для нового строительства допускается при соответствующем обосновании и согласовании с органами государственного экологического и санитарного надзора.

Механические системы удаления навоза позволяют получить навоз достаточно низкой влажности и требуют относительно небольших строительных затрат, однако обладают высокой металло- и энергоемкостью, а также требуют больших трудовых затрат на уборку навоза, обслуживание и ремонт оборудования. Кроме того, эти системы являются недостаточно совершенными с зоогигиенической точки зрения. В связи с этим механические системы удаления навоза рекомендуется применять в основном на небольших фермах и комплексах.

Конвейер скребковый универсальный КСУ-Ф-1 (рис. 84) состоит из мобильной каретки, на которой подвешен скребок. Каретка передвигается на роликах по направляющим, уложенным по обеим сторонам канала.

Для исключения перегрузок узлов и деталей привода и конвейера скребки выполнены подвесными на кронштейнах длиной 150 мм, причем между верхней кромкой скребка и рамой тележки образуется окно для перепуска навоза через скребок при избыточном накоплении его в навозном канале. Скребки удерживаются в рабочем положении двумя цепями. При включении конвейера в работу скребки транспортируют навоз в одном направлении, при обратном холостом ходе они отклоняются и скользят по поверхности навоза, создавая минимальное сопротивление движению.

Продольные шнековые транспортеры с правой и левой навивкой позволяют перемещать навоз в поперечный канал, проходящий по центру свинарника. Конвейер КСУ-Ф-1 транспортирует навоз из зданий в навозосборник. Глубина продольных каналов в свинарниках 400 мм, поперечных - 800 мм, ширина верхней части продольного канала - 500 мм, поперечного и сборного канала коллектора - 820 мм, глубина сборного канала - 1500 мм.

Стационарные технические средства удаления навоза кругового действия типов ТСН и др. (транспортировка навоза методом волочения) характеризуются высокой нагрузкой на приводное устройство, многократным и технологически необоснованным перемещением навозной массы по свинарнику (в 2 раза превышающим длину свинарника).

Взамен этих устройств разрабатываются новые технические средства, основанные на принципе порционности удаления навоза из свинарников и транспортировки его до навозосборника кратчайшим путем.

Гидравлические системы удаления навоза (рис. 85) значительно сокращают трудовые затраты на уборку навоза, отличаются относительно невысокой метало- и энергоемкостью, обладают более высокой надежностью и более длительным сроком службы систем и обеспечивают хорошие зоогигиенические показатели в животноводческом помещении.

Для удаления осадка и исключения его накопления в продольных каналах применялись различные способы смыва осадка водопроводной водой. Однако это приводит к увеличению влажности и возрастанию объема навоза, а также к снижению его удобрительной ценности. С целью устранения этого недостатка была разработана и внедрена секционная система удаления навоза из продольных навозных каналов (рис. 86).

Принципиальным отличием самотечной системы удаления навоза секционного типа является то, что по длине навозосборных каналов дополнительно устанавливаются неподвижные поперечные перегородки, разделяющие канал на секции. Ширину зазора между дном продольного канала и перегородкой принимают равной 0,25 м у первой перегородки и 0,20 м - у остальных. Навозосборные каналы секционных систем можно прокладывать без уклона.

Перегородки продольных каналов секционной системы выполняют из металла и устанавливают на расстоянии 6…9 м друг от друга. Последняя перегородка установлена на расстоянии 2…3 м от задней стенки продольного канала.

Преимуществами этой системы являются сравнительно меньший расход воды для удаления навоза, независимость от технологии содержания и кормления животных и др. Недостатки - возможность накопления придонного осадка и образование мертвой зоны в торце последней секции навозосборного канала.

Для обеспечения нормальной и безотказной эксплуатации уклон дна продольных навозосборных каналов принимают не менее 0,005. Уклон поперечных каналов в пределах здания в зависимости от размеров каналов, влажности навоза, рельефа и гидрогеологичексих условий должен составлять 0,01…0,3.

Для периодической очистки и промывки навозоприемных каналов от осадка в начальной части каналов систему дополняют установкой трубопровода для подачи смывной воды.

В процессе эксплуатации классического варианта секционной системы навозоудаления выявлен ее недостаток - в глухом (противоположном шиберу) торце канала наблюдается накопление осадка навоза.

В настоящее время наибольшее распространение в свиноводческих хозяйствах стран Европы и Северной Америки получила самосплавная система навозоудаления с использованием бетонных ванн.

В таких системах, называемых также «подними и отпускай», традиционные продольные каналы навозоудаления заменяют навозосборными ваннами. Длина ванн - не более 14 м, ширина соответствует габаритам решетчатой части станков, глубину принимают из расчета сбора двухнедельного количества навоза (около 0,5 м).

Система навозоудаления по технологии «Фог Агентюр» состоит из навозоприемного канала, разделенного бетонными перегородками на ванны (рис. 87). Размеры ванн зависят от размеров и расположения станков для содержания свиней, а также от размеров панелей решетчатого пола. Ванны навозоприемного канала имеют размеры, варьирующиеся в пределах: длина - 6…9 м, ширина - 0,8…2,5 м, глубина - 0,4…0,6 м. Дно ванны выполняется без уклона. Под каждым навозоприемным каналом проложен пластиковый продольный коллектор, состоящий из пластиковых канализационных труб диаметром 200…250 мм. Навозоприемные каналы в свинарниках для содержания всех половозрастных групп свиней должны быть перекрыты панелями решетчатого типа.

Каждая бетонная ванна соединена с пластиковым продольным коллектором с помощью пластикового тройника, находящегося в средней части ванны. Отверстие каждого тройника закрывается заслонкой пробкового типа. Вокруг каждого тройника с заслонкой имеется приямок радиусом 500 мм и глубиной 100 мм. В начале каждого продольного коллектора находится воздушный клапан. Пластиковые продольные коллекторы соединяются с поперечным пластиковым переходником, отводом или тройником. Пластиковый коллектор прокладывается под навозоприемным каналом с уклоном 0,0035…0,004 в сторону поперечного коллектора или навозоприемника, находящегося за пределами свинарника.

Во избежание воздушных пробок, которые при движении навозной массы по канализационным трубам могли бы привести к самопроизвольному открыванию запорных пробок в уже очищенных от навоза ваннах, система предусматривает установку воздушных клапанов в конце каждой канализационной линии (рис. 88).

Система работает следующим образом. Твердая и жидкая фракция навоза поступает через щелевой пол в навозные ванны или через решетки над навозными каналами и благодаря герметичному запиранию сливных отверстий накапливаются в емкости под ними.

После заполнения ванны, т.е. по истечении двух недель, пробка слива поднимается вручную с помощью крюка. Навоз стекает в сливное отверстие и по канализационным трубам удаляется за пределы свинарников в емкости, расположенные рядом с помещением, или в основное навозохранилище, рассчитанное на длительное хранение.

Получаемая в результате реконструкции навозная масса отличается от той, которая обычно накапливается на свинокомплексах, где эксплуатируются старые системы навозоудаления, т.е. она содержит только навоз, мочу и случайно попавшую в систему воду.

В последние годы на рынке появились предложения по установке пластиковых (стеклопластиковых) ванн под щелевыми полами (рис. 89). Эти ванны предназначены не для накопления навоза, а скорее для его немедленной эвакуации в систему канализации, которая также сооружается из труб ПВХ. Это, несомненно, следующая ступень развития системы навозоудаления. Единственный ее недостаток - очень высокая стоимость по сравнению с бетонными ваннами.

Вместе с тем при гидравлических системах удаления навоза влажность получаемого навоза находится в пределах 98…99%, что приводит к значительному удорожанию строительства навозных каналов и коллекторов для сбора и удаления навоза и сооружений по обработке стоков. Кроме того, применение на крупных животноводческих комплексах гидросмывных систем удаления навоза затруднено в некоторых регионах страны из-за нехватки или отсутствия сельскохозяйственных площадей для использования навозных стоков.

Хранение и утилизация технологических отходов

Наиболее важным организационно-техническим и экологическим мероприятием при подготовке навоза и навозных стоков свиноводческих предприятий к использованию является обеспечение максимальной сохранности получаемого навоза, исключение потерь и загрязнения окружающей среды. Для обеспечения сохранности навоза и навозных стоков при невозможности их круглогодичного использования по природно-климатическим, организационно-техническим и другим ограничениям, при отсутствии свободных площадей сельскохозяйственных угодий для внесения в почву, а также при накоплении в периоды осенне-весеннего бездорожья в технологических схемах систем предусматривают сооружения для его накопления и хранения. С учетом ограничений для условий России нормативный срок хранения навоза и навозных стоков в зависимости от природно-климатических и зональных условий составляет 4…8 месяцев.

Навоз должен храниться в прифермских навозохранилищах и полевых накопителях, при этом с целью совмещения процессов карантинирования и хранения навоза прифермские хранилища секционируют, а количество секций принимают не менее двух. Подаче в хранилище должно предшествовать разделение стока на фракции с последующим компостированием твердой фракции и выдерживанием жидкой.

По конструктивной схеме хранилища принимают заглубленными, полузаглубленными и наземными, открытого или закрытого типа. В России применяются типовые решения сооружений для хранения навоза и навозных стоков открытого типа.

Крытые или закрытые хранилища могут проектироваться для строительства в зонах с большим количеством атмосферных осадков или для обеспечения санитарных, экологических и других требований. Заглубленные и полузаглубленные навозохранилища принимают прямоугольной формы, шириной не менее 18 м и глубиной не менее 3 м. Такие типы хранилищ и накопителей предназначены для любого типа навоза во всех регионах России.

Конструктивно прифермские заглубленные или полузаглубленные навозохранилища проектируют из бетона или железобетона с усиленной гидроизоляцией, в полевых хранилищах и накопителях дно выполняют из бетона, откосы - из глинистого экрана с облицовкой полимерными материалами.

В нашей стране наземные навозохранилища проектируют из сборного железобетона для хранения подстилочного навоза. Наземные хранилища для жидкого навоза не нашли распространения, зато за рубежом накоплен большой позитивный опыт по их проектированию, строительству и эксплуатации. Это связано с ограниченностью земельных ресурсов и жесткими требованиями по охране окружающей среды.

Наземные навозохранилища, как правило, имеют круглую в плане форму, диаметр их не более 24 м, высоту определяют расчетом с учетом законов статики сооружений и сроков накопления и хранения навоза. Их выполняют из металлических и железобетонных конструкций. В Центральной и Восточной Европе такие навозохранилища проектируют из металла, с Скандинавских странах, в частности в Дании, - из сборного железобетона.

Принципиальная схема наиболее распространенной за рубежом системы удаления и хранения жидкого навоза в наземных хранилищах приведена на слайде 54.

Технические решения систем сбора и хранения жидкого навоза в наземных навозохранилищах предусматривают сбор исходного жидкого навоза в навозосборнике, гомогенизацию и перекачку его в резервуар наземного хранилища, периодическую гомогенизацию в резервуаре, выгрузку навоза из резервуара и перекачку в полевые накопители или погрузку в мобильные транспортные средства.

Система снабжена устройством гомогенизации жидкого навоза, трубопроводами аварийной выгрузки навоза из наземного резервуара и погрузки его в цистерну мобильного транспорта, для этого предусмотрена площадка для мобильных транспортных средств, оборудованная системой сбора утечки и разлива навоза.

Навоз, поступающий из свинарника в навозохранилище, до внесения на поля и дальнейшей утилизации требует определенной обработки. Она осуществляется с помощью специального оборудования, включающего в себя миксеры для навоза и насосные установки. Миксеры могут быть как стационарными, размещаемыми в самом навозохранилище, так и переносными, закрепляемыми на специальном манипуляторе трактора (слайд 55).

В соответствии с экологическими и санитарными требованиями при проектировании и строительстве надземных навозохранилищ необходимо обеспечивать сбор навоза при возникновении аварийных ситуаций (нарушение целостности конструкции, разрушение стен хранилища и др.), для этого в проектах необходимо предусматривать возможность сбора аварийных сбросов навоза.

Технологические решения систем хранения навоза в наземных резервуарах рекомендуют размещение на одной площадке не более двух наземных резервуаров, суммарный расчетный объем резервуаров должен приниматься с запасом 10…20%, каждый резервуар устанавливается на отдельное бетонное основание, расстояние между основаниями резервуаров должно оставлять не менее 4 м, до насосной станции - 3,5 м.

При реконструкции или новом строительстве систем хранения навоза с точки зрения эксплуатационной надежности максимальное количество сблокированных наземных резервуаров - навозохранилищ, размещенных на одной площадке и привязанных на один навозосборник с насосной станцией, рекомендуется принимать не более шести.

Конструктивные решения наземных навозохранилищ, применяемых за рубежом, приведены на слайде 56.

Основные преимущества наземных навозохранилищ и резервуаров перед другими типами и конструктивными решениями сооружений - это быстрая возводимость, простота и надежность в эксплуатации, высокая степень механизации и автоматизации технологических процессов хранения навоза, максимальная сохранность питательных веществ и удобрительных свойств навоза, исключение загрязнения окружающей среды и др.

Основным требованием к проектированию и строительству навозохранилищ и накопителей является то, что их конструктивные решения должны исключать фильтрацию навоза и навозных стоков. С этой целью навозохранилища устраивают, как правило, из монолитного или сборного бетона или железобетона, пруды-накопители - из бетона, железобетона, пленочных материалов типа бутилкор или их комбинаций. В проектных решениях накопителей предусматривают систему дренажа с контрольными колодцами для наблюдения за герметичностью сооружения.

В настоящее время наиболее экономичными являются навозохранилища пленочного типа, так называемые лагуны (слайд 57).

Грунт, вынутый из котлована, используется для образования замкнутой дамбы по периметру, общая глубина от верха дамбы достигает 5 м. При устройстве закрытых лагун используется пленка на основе высококачественного синтетического каучука.

Требования к пленке:

• влагостойкость и морозоустойчивость;

• устойчивость к УФ-излучению;

• экологичность и безопасность для человека и растений.

Преимущества пленочных навозохранилищ:

• только пленочные лагуны могут обеспечить 100%-ный противофильтрационный барьер;

• стоимость пленочных лагун более чем в 2 раза ниже аналогичных из бетона или металла;

• высокая скорость монтажа;

• ремонтопригодность;

• длительный срок службы;

• инертность пленки к агрессивной среде навоза.

Перемешивание навоза перед откачкой из лагуны осуществляется при помощи специальных миксеров, которые устанавливаются в лагуне на бетонной площадке (рис. 95).

Трубопровод выводится в центре лагуны и оканчивается специальным фланцем, позволяющим выкачивать навоз даже из почти пустого навозохранилища. Выгрузная станция устраивается в месте, удобном для применения системы утилизации навоза на основе гибких шлангов или обеспечивающем подъезд тракторов с самовсасывающими бочками. Таким образом полностью исключается попадание навоза на землю и загрязнение прилегающих территорий.

Жидкая фракция после ее карантинирования и выдерживания в соответствии с НТП-17-99 должна вноситься на поля. При этом следует иметь ввиду, что технологии поверхностного внесения жидкого навоза или стока вследствие возможного загрязнения водоемов и воздушного бассейна в ряде случаев не могут найти применения. Использование технологии внутрипочвенного внесения жидкого навоза исключает загрязнение окружающей среды. Работы по этой технологии необходимо выполнять по прямоточной, перегрузочной, перевалочной схемам с использованием транспортировщиков-перегрузчиков и мобильных бункеров-компенсаторов, а также по комбинированным схемам с применением трубопровода, гидрантов и полевых хранилищ.

На больших свиноводческих фермах с применением гидросмыва резко увеличивается количество навоза, а влажность доходит до 99%. В этом случае применяют разделение навоза на фракции (рис. 96).

Шнековый сепаратор - это лучшее из доступного сегодня оборудования для сепарации.

В сепараторе прессование позволяет выдавливать всю свободную воду и большинство связанной воды. Эффективность отделения твердых составляющих зависит от размера ячеек сита, шнека, модели, типа твердых составляющих и расположения противовесов системы, определяющих степень обратного давления.

Твердая фракция навоза поступает на площадку ускоренного компостирования, а жидкая перекачивается в полевые навозохранилища, где хранится в течение 6…12 мес до полного биологического обеззараживания.

В настоящее время основным направлением обработки и утилизации животноводческих стоков является их использование для удобрения сельскохозяйственных угодий. Применительно к крупным типоразмерам свинокомплексов (на 54, 108 и 216 тыс. голов) использование жидкой фракции стока, количество которого в этом случае измеряется тысячами кубометров в сутки, значительно сложнее, так как для этого необходимо существенно повышать эффективность технологий и средств очистки, строить специальные оросительные системы и выполнять целый комплекс природоохранных мероприятий.

Это объясняется тем, что на крупных свиноводческих предприятиях строительство таких систем затруднено из-за нехватки пригодных для орошения земель и отсутствия возможности сброса излишних стоков за пределы комплекса.

В связи с этим все более актуальным становится решение проблемы интенсификации процессов очистки стоков и применение новых технологий для этой цели (рис. 97, 98).

Первой и основной задачей в этом плане является глубокая очистка навозных сточных вод с целью подготовки жидкой фракции на ограниченных площадях или повторного использования в качестве технической воды. При этом имеется в виду такой уровень содержания в очищенных сточных водах соединений азота, фосфора и калия, при котором не будет нужды разбавлять их водой и можно производить ими орошение по нормам полива.

Это может быть достигнуто путем обеспечения высокой эффективности работы биологических очистных сооружений в основном за счет дополнительной подачи воздуха в аэротенки. Это позволит резко увеличить их оросительную способность, а также масштаб применения средств ультрафильтрации и электроосмоса.

Литература

1. ЭБС Университетская библиотека ONLINE: Хазанов Е.Е. Технология и механизация молочного животноводства / Е.Е. Хазанов, В.В. Гордеев, В.Е. Хазанов. Изд-во «Лань», 2010. 352 с.

2. ЭБС Университетская библиотека ONLINE: Федоренко И.Я. Ресурсосберегающие технологии и оборудование в животноводстве / И.Я. Федоренко, В.В. Садов. Изд-во «Лань», 2012. 304 с.

3. ЭБС Университетская библиотека ONLINE: Востроилов А.В. Практикум по животноводству: учебное пособие. СПб.: Издательство "ГИОРД", 2011. 368 с.

4. Технологическое и техническое обеспечение процессов машинного доения коров, обработки и переработки молока / Авт.-сост. В. И. Трухачев, И. В. Капустин, В. И. Будков, Д. И. Грицай. Ставрополь: АГРУС, 2012. 292 с.

5. Дегтерев, Г. П. Технологии и средства механизации животноводства: учеб. пособие для студентов вузов по специальности 311400 "Технология пр-ва и перераб. с.-х. продукции" / Г. П. Дегтерев. М.: Столичная ярмарка, 2010. 384 с. (Учебники и учебные пособия для студентов вузов. Гр. УМО).

Размещено на Allbest.ru