Транспортирование навоза и помета

Для транспортирования жидкого навоза к местам сельскохозяйственного использования рекомендуется применение гидротранспорта. При небольших объемах допускается использование мобильного транспорта.

Емкость резервуара насосной станции следует назначать исходя из режи­ма притока и откачки. Для свиноводческих предприятий она должна быть не менее половины суточного расхода. Резервуар насосной станции должен быть оборудован решетками с прозорами не более 50 мм, устройствами для перемешивания навоза и средствами механизированного удаления осадка.

Для перекачки жидкого навоза следует использовать погружные и фе­кальные насосы. Эксплуатационная характеристика насосов должна быть снижена на 20%.

При использовании на перекачке жидкого неразделенного навоза следует предусматривать измельчающие устройства. Насосы следует устанавливать под заливом. Диаметр всасывающего трубопровода должен быть не менее 200 мм, напорного — не менее 150 мм.

При перекачке жидкого навоза на поля в зависимости от срока эксплуа­тации могут быть использованы как сборно-разборные, так и стационарные трубопроводы»

Расчет напорных трубопроводов следует проводить исходя из влажности навоза не менее 92%. При длине трубопровода до 500 м допускается пере­качка навоза меньшей влажности.

Глубина заложения стационарных трубопроводов должна назначаться исходя из условий обеспечения трубопроводов от замерзания. Трубы следует укладывать с уклоном, обеспечивающим возможность опорожнения всего трубопровода в специальные колодцы. Уклон должен быть не менее 0,002.

Для навозопроводов, работающих при давлении до 1,0 МПа (10 атм), следует принимать асбестоцементные, чугунные, железобетонные и пласт­массовые трубы. При соответствующем обосновании допускается прокладка стальных трубопроводов.

Следует предусматривать возможность промывки трубопроводов водой после перекачки навоза.

На поворотах и прямых участках напорного трубопровода через 200-500 м необходимо предусмотреть устройство контрольных колодцев с реви­зией. В местах перелома профиля напорного трубопровода следует предус­матривать устройства выпусков и вантузов.

Транспортирование помета от птичников к месту обработки следует производить мобильным или механическим транспортом (по закрытой га­лерее).

Механическая обработка жидкого навоза применяется для выделения из его массы твердых частиц для возможности последующего использования и хранения жидкой фракции: она может выполняться гравитационным, дина­мическим и центробежным методами или их комбинацией. Выбор методов механической обработки определяется свойствами жидкого исходного наво­за и необходимой степенью выделения из него твердой фракции.

Комплект машин и сооружений следует рассчитывать по производитель­ности принятой технологической линии.

При самотечном поступлении жидкого навоза перед сооружениями меха­нической обработки следует устанавливать решетки. Ширину прозоров ре­шетки необходимо увязывать с паспортными данными оборудования меха­нической обработки, но не более 50 мм.

Для механического разделения жидкого свиного навоза на фракции ре­комендуется применение дуговых сит, барабанных сепараторов, виброгрохо­тов; для навоза крупного рогатого скота — виброгрохотов (барабанных) и центрифуг.

Для фильтровальных элементов виброгрохотов допускается использова­ние стандартных сеток из цветных и черных металлов, а также полимерных материалов.

Обезвоживание твердой фракции, полученной после механического раз­деления жидкого навоза на барабанных сепараторах, дуговых ситах и грохо­тах, рекомендуется осуществлять при помощи винтовых прессов или в бун­керах-дозаторах. Влажность твердой фракции свиного навоза после обезво­живания на винтовых прессах следует принимать 62-65%, содержание сухого вещества в жидкой фракции — 5-8% исходного. Влажность твердой фрак­ции навоза крупного рогатого скота после обезвоживания — до 70%, содер­жание сухого вещества в жидкой фракции — 20% исходного.

Для выделения твердой фракции из жидкого свиного навоза влажностью более 96,5% могут применяться специальные вертикальные отстойники, эффективность которых при расчетной нагрузке достигает 75% (эффектив­ность обычных отстойников составляет 60-65%). Продолжительность отстаи­вания свиного навоза в вертикальных отстойниках составляет 2-3 ч. От­стойников должно быть не менее двух.

Для свиноводческих предприятий мощностью до 54 тыс. свиней в год при использовании жидкой фракции навоза на орошение допускается при­менение отстойников-накопителей периодического действия, оборудованных дренажем, водосливными и шандорными устройствами, обеспечивающих отделение 65% сухого вещества и последующую подсушку задержанного осадка до влажности 75%. В проекте должна быть предусмотрена промывка дренажа после каждого оборота отстойников и заполнение дрен технической водой перед запуском в отстойник-накопитель жидкого навоза.

Днища и стенки отстойников-накопителей следует облицовывать бето­ном, съезды устраивать с уклоном 1:5; дренаж укладывать с уклоном 0,003 из дырчатых труб диаметром 100 мм. Засыпку дренажа следует производить галькой или щебнем размерами 50-70 мм. Начальная глубина заложения дренажных труб должна быть не менее 0,7 м.

В отстойниках-накопителях допускается устройство фильтров из мест­ных материалов. Помет на птицеводческих предприятиях следует подвер­гать термической сушке или биотермической обработке и использовать в качестве удобрений.

Термическую сушку помета следует производить не позднее 48 ч после получения его в производственных цехах. Содержание азота, фосфора и калия в высушенном помете должно быть соответственно не менее 4; 3; 1,6% сухой массы; влажность не более 25%. Склад готовой продукции должен быть рас­считан на месячное хранение. Потери органического вещества при хранении высушенного помета в течение 6 месяцев — 4-10%, азота — 2-8%.

Сточные воды птицеводческих предприятий следует очищать совместно с бытовыми водами предприятия и поселка на очистных сооружениях (сточ­ные воды от проточных поилок следует отводить только после обработки в безнапорных гидроциклонах, от цехов убоя и переработки птицы — в жироловках, на решетках и ситах, кровь и другие отходы, образующиеся при переработке птицы, должны быть утилизированы).

Биологическая очистка жидкой фракции навоза свиноводческих пред­приятий допускается в исключительных случаях при недостатке пригодных земельных площадей и воды для орошения, а также при неблагоприятных климатических, географических и гидрогеологических условиях и в случае передачи на городские сооружения канализации.

Биологические пруды рекомендуется применять для очистки жидкой фрак­ции навоза, прошедшей биологическую обработку, а также в качестве само­стоятельных сооружений для очистки сточных вод с доильных площадок, при круглогодовой работе в районах со среднегодовой температурой воздуха выше +10°С и для сезонной работы, когда температура воздуха ниже указанной. Работа прудов обеспечивается при температуре воды от +4° до +35°С. Прудам должны предшествовать отстойники. Пруды следует устраивать преимуще­ственно на участках со слабо фильтрующими грунтами. Конструкция прудов должна предусматривать возможность их периодической очистки.

Переработка органических веществ в биологических прудах может про­исходить в анаэробных и аэробных условиях. Анаэробные пруды следует применять для предварительной обработки жидкой фракции высокой кон­центрации с последующей ее обработкой в аэробных условиях.

В аэробных прудах ведущая роль по переработке органических веществ принадлежит одноклеточным водорослям (фитопланктону), которые в ос­новном обеспечивают пруды кислородом. Оптимальной концентрацией по­ступающей жидкой фракции по БПК для аэробных прудов следует считать 200-300 мг/л, максимальной — 800 мг/л. Аэробные биологические пруды могут быть проточными или контактны­ми с периодическим наполнением и сбросом сточных вод. Число ступеней в проточных прудах должно быть не менее двух. В аэробных прудах достига­ется дегельминтизация жидкой фракции. В случае использования серийных прудов для разведения рыбы число ступеней должно быть не менее четырех и должна быть предусмотрена возможность разбавления поступающих сточ­ных вод чистой водой.

Все пруды должны иметь шахтные водосбросы и спланированы с укло­ном в сторону водосбросов или иметь канавки, обеспечивающие сток воды из пруда.

Жидкую фракцию свиного навоза целесообразно использовать в рыбо-водно-биологических прудах, дающих продукцию в теплое время года. Наи­большая производительность прудов достигается при устройстве четырех ступеней сооружений: 1 — анаэробных прудов-накопителей, работающих круглый год; 2 — водорослевых прудов; 3 —. рачковых прудов; 4 — рыбо­водных прудов.

Глубина водорослевого и рачкового прудов — 0,6-0,8 м, рыбоводного — 1,2-1,5 м.

Пруды должны быть оборудованы донными водоспусками, а рыбоводные пруды — рыбоуловителями. Проект рыбоводных прудов должен соответ­ствовать правилам проектирования рыбоводных прудов.

В прудах следует выращивать рыбопосадочный материал (сеголетки кар­па, карася, толстолобика и амура). Ориентировочная продуктивность пру­дов — 6-7 ц на 1 га.

Обеззараживание навозных стоков. Под обеззараживанием навозных стоков понимают уничтожение возбудителей болезней и снижение токсичности навозной массы (индола, скатола, меркаптана, мочевой кислоты и др.), а также устранение запаха.

Для обеззараживания жидкого навоза используют механические, физиче­ские, химические, биологические и комбинированные методы. Однако еще нет единых эффективных рекомендаций по обеззараживанию жидкого навоза в от­личие от подстилочного (твердого) навоза. Обеззараживание и дегельминтиза­цию жидкого навоза можно осуществлять естественным биологическим спосо­бом путем длительного выдерживания его в емкостях (навозохранилищах) от­крытого или закрытого типа. Здесь жижа расслаивается на жидкую и твердую фракции.

Для обеззараживания жидкого навоза крупного рогатого скота его выдер­живают 6-8 мес, а навоз свиней — 12-14 мес. После этого отстоявшуюся жид­кость перекачивают на поля орошения, а твердую массу укладывают в штабеля и используют в качестве органического удобрения. Следует иметь в виду, что указанный биологический метод не приемлем для обеззараживания навоза, об­семененного устойчивыми микроорганизмами (возбудителями сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, туберкулеза и др.), а также для зон с низкими температурами.

Навозные стоки, содержащие возбудителей (и их спор) инфекционных бо­лезней и яиц гельминтов, обеззараживают термическим способом, применяемым для обработки сточных вод в коммунальном хозяйстве.

В нашей стране для обеззараживания жидкого свинного навоза и осадка в отстойниках создана установка со струйными аппаратами. Неспорообразующие патогенные микроорганизмы в пароструйной установке погибают при темпера­туре 130°С, давлении 2 атм (0,2 МПа) в течение 10-25 мин в зависимости от влажности навоза (97-93%). Зародыши гельминтов в жидком навозе можно уничтожать в аппарате контактного нагрева с погружной горелкой при темпе­ратуре 60°С.

Из химических средств для обеззараживания жидкого навоза наиболее ши­роко применяют формальдегид, параформ, тиазон и др. Обеззараживание жид­кого навоза, например с помощью формальдегида, проектируют: для навоза, со­держащего возбудителей сальмонеллеза и колибактериоза от 0,04 до 0,16 % объема навоза при контакте 24 ч и гомогенизации в течение 3 ч при периоди­ческом помешивании; для навоза, содержащего возбудителей ящура и болезни Ауески, — 0,3% объема навоза при контакте 72 ч и гомогенизации в течение 6 ч.

Для охраны почвы и водоемов от заноса возбудителей инфекционных и ин­вазионных болезней животных и человека, как показывает опыт по обеззара­живанию навозных стоков, необходимо осуществлять ряд профилактических ме­роприятий: а) транспортировать жидкий навоз в закрытых емкостях и вносить его для удобрения только после пастбищного периода или за 3 мес до него;

б) ставить в известность ветработников о планах внесения навоза в почву;

в) кормовые растения с удобренных участков целесообразно силосовать;

г) обеспечивать кратковременное хранение жидкого навоза, соответствующее длительности инкубационного периода особо опасных инфекционных болезней животных;

д) нельзя использовать навоз в период эпизоотии или энзоотии и его необходимо длительно выдерживать в жижесборниках, навозохранилищах и т. п.

В борьбе с запахом навозных масс можно обрабатывать жидкий навоз в аэротенках и метантенках. В этих же целях в Швеции применяют сульфат ам­мония в количестве 14 кг/м³ для нейтрализации сероводорода и производных азота. В Финляндии используют средство, состоящее из сульфата железа, би­сульфата кальция и гидрокалийного метансульфата.

В животноводческих комплексах уже применяют некоторые методы обра­ботки жидкого навоза: гомогенизацию, окисление, использование в прудовом рыбоводстве, тепловую обработку и др. При гомогенизации навозные стоки по­ступают в емкости, тщательно перемешиваются механическими или гидравличе­скими способами до однородной консистенции. Эту массу вывозят на поля или перекачивают в запасные резервуары, расположенные вблизи полей орошения, на которые подают трубопроводами. В данном случае обеззараживание проис­ходит в самой почве. За счет сапрофитных микроорганизмов подавляется раз­витие патогенных микробов, а яйца гельминтов подвергаются прессу со сторо­ны беспозвоночных животных, воздействию температуры и солнечных лучей. При использовании метода гомогенизации для обеззараживания жидкого наво­за требуется внести дезинфицирующих средств в несколько раз меньше, чем при внесении дезсредств без гомогенизации. Заслуживает внимания обеззараживание навоза методом интенсивного окис­ления, широко применяемого в городском коммунальном хозяйстве. При ис­пользовании этого метода полученные навозные стоки отстаиванием или с по­мощью центрифугирования разделяют на твердую и жидкую фракции. Твердую фракцию высушивают в барабанных печах или гумифицируют в штабелях. Жидкую фракцию обеззараживают путем аэробной обработки в аэротенках, окислительных траншеях, после чего исполь­зуют для полива.

Способ тепловой обработки и утилизации навозных стоков гарантирует их эффективное обеззараживание и рациональное использование.

Обеззараживание и использование навозных стоков экономически целесооб­разно осуществлять в прудовых рыбных хозяйствах, расположенных вблизи жи­вотноводческих комплексов. Жидкие фракции после разделения или гомогенизи­рованные навозные стоки поступают в биологические аэробные пруды, в кото­рых под влиянием водорослей (хлорелла и суспедесмус) погибают патогенные микроорганизмы и зародыши гельминтов. В биологических прудах развивается зоопланктон, который используется для кормления рыбы при спуске обеззара­женных стоков из биологических в рыбоводные пруды.

В последнее время в комплексах крупного рогатого скота и в свинокомп­лексах до 24 тыс. голов в год чаще применяют биологический (длительное вы­держивание жидкого навоза) способ обеззараживания. В комплексах по выра­щиванию и откорму 54 и 108 тыс. свиней в год рекомендуется тепловой способ при помощи пароструйной установки.

Глава 8. ВЕНТИЛЯЦИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ

ПОМЕЩЕНИЙ

Виды вентиляции

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обуславливающему движение воздуха (естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и отвода загрязненного воздуха из помещения (приточную, вытяжную и приточно-вытяжную). В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции – естественные, искусственные, механические или побудительные, комбинированные или смешанные.

При естественной вентиляции воздухообмен совершается через поры строительных материалов, через щели в стенах, потолках, дверях, неплотности окон, то есть, без применения искусственных каналов и побудителей. Причиной воздухообмена в помещении в данном случае является разница давлений наружного и внутреннего воздуха, возникающая вследствие скорости напора ветра, а также в результате различия температур внутреннего и наружного воздуха и, следовательно, разности объемных весов воздуха.

Сущность естественного воздухообмена в животноводческих помещениях заключается в следующем. Ветер на наветренной стороне здания создает повышенное давление, а на подветренной стороне – пониженное. В местах повышенного давления воздух нагнетается в помещение, а в местах пониженного давления – высасывается из него. Объем проникающего воздуха через стену зависит от проницаемости (пористости) последней и скорости ветра.

Однако, такая естественная вентиляция не в состоянии обеспечить необходимый воздухообмен в различные периоды года и совершенно не поддается регулированию. Для создания благоприятных условий воздушной среды в зданиях, построенных из материалов с высоким термическим сопротивлением, целесообразно иметь следующую кубатуру: для коров - не менее 30 м³, молодняк – 20, свиноматок, - 20-30, откормочных свиней – 10-15, овец – 5-8 м³. В таких помещениях в зимний период необходимо обеспечивать воздухообмен не менее 17-20 м³/ч/ц живой массы размещаемых животных при кратности воздухообмена 4-5 раз в течение 1 часа.

Поскольку естественная вентиляция не может обеспечить достаточного обмена воздуха и нормального состава его в помещении, то в дополнении к ней в помещениях для животных необходимо устраивать искусственную вентиляцию.

Естественный воздухообмен возможен в узко- и ши­рокогабаритных производственных зданиях, в том числе в животноводческих. Системы естественной вентиляции в таких помещениях действуют под влиянием ветрового или теплового напора, за счет разницы объемной массы внутреннего и внешнего воздуха. Существуют строитель­ные схемы обеспечения простой естественной вентиля­ции: шахтная и горизонтальная (беструбная), а также аэрация (организованная естественная вентиляция).

При шахтной схеме вентиляции приток воздуха осуществляется через проемы в стенах (подоконные и надоконные) или при открывании окон, вытяжка — че­рез шахту. Практический опыт показывает, что в условиях климатической зоны нашей Республики для вентиляции жи­вотноводческих и птицеводческих однопролетных зда­ний достаточно одной вытяжной шахты сечением 1-2 м² высотой не менее 5 м или нескольких шахт мень­шего сечения (рис. 27, а). Устройство вентиляционных шахт особенно удобно в зданиях с чердачным перекры­тием. Вытяжку воздуха через шахту регулируют с по­мощью клапана-дросселя.

Горизонтальная, или беструбная схема вентиляции позволяет осуществлять воздухообмен в помещении при использовании энергии ветра (рис. 27, б). Горизонталь­ная схема считается менее эффективной, чем трубная. Над окнами устраивают приточные щелеобразные прое­мы, которые заполняют местным пористым материалом (соломой, шлаком и т. п.). Вытяжка достигается путем устройства специальных вентиляционных щелей по конь­ку покрытия, правильного подбора ширины здания и ориентации здания на местности с учетом преимущест­венного направления ветров. Вентиляционные щели на коньке широко применяют в зарубежной практике строительства животноводческих облегченных неутеп­ленных зданий.

Рис. 27. Схемы устройства естественной вентиляции. Простая вентиляция помещений может осуществляться через вытяжную шахту а и коньковую щель б, которая бывает открытая, с бортами, козырьком и зонтом. В многопро­летных зданиях в иногда ис­пользуют организованную естественную вентиляцию (аэрацию):

а — шахтная (однотрубная); б — горизонтальная; в — аэрация многопролетного здания; 1 — подоконный приточный проем: 2 — надоконный приточный проем; 3 — поддон; 4 — утепленная шахта; 5 — дроссель-клапан; в — регули­ровочный направляющий клапан; I — направление ветра; II—направление движения воздуха

Аэрация основана на циркуляции воздуха, вызывае­мой теплом, которое выделяют животные, действии вет­рового давления на здание, а также на возможности его регулирования (рис. 27, в). При аэрации много­пролетных зданий технологическое оборудование с жи­вотными (как источником тепла) размещают опреде­ленным образом (в средних пролетах животных мень­ше, чем в крайних), а в стенах и фонарях предусматри­вают вентиляционные отверстия (фрамуги). Воздух в средние пролеты поступает только через аэрационные фонари, что создает определенные трудности, так как вытяжка загрязненного воздуха производится через крайние пролеты и возникает опасность возврата отра­ботанного воздуха в помещение.

Рекомендуется разрывы между фонарями предусмат­ривать в 2-3 раза больше высоты фонарей. Эффектив­ность аэрации зависит от хорошо организованного уп­равления и обслуживания открывающихся фрамуг и отверстий в зависимости от изменяющегося направлении ветра. Поэтому целесообразно этот процесс автомати­зировать. В последнее время такую аэрацию помеще­ний используют в качестве аварийной системы в зда­ниях с механическим побуждением вентиляционной тяги.

В зданиях сельскохозяйственных производственных комплексов чаще применяют вентиляционные системы с механическим побуждением тяги: вытяжные, приточ­ные или приточно-вытяжные.

Вытяжная система механической вентиляции осно­вана на принудительном удалении из помещения отра­ботанного воздуха и свободном притоке свежего через специальные приточные проемы, неплотности в наруж­ных ограждениях, окна, ворота, двери или пористые панели в стенах.

В приточной системе механической вентиляции на­ружный воздух подают принудительно в верхнюю часть помещения, а внутренний воздух под воздушным напо­ром удаляется через вентиляционные отверстия, распо­ложенные в нижней части стены, или через вентиляци­онные каналы, установленные в верхней части навоз­ных каналов (рис. 28, а). Эта система хороша тем, что приточный воздух можно подогревать или охлаждать, очищать от пыли, увлажнять.

Приточно-вытяжную систему наиболее часто приме­няют на комплексах промышленного типа, так как она более надежна и сочетает в себе преимущества тех и других систем. В современных животноводческих и пти­цеводческих помещениях применяют автоматическое ре­гулирование притока, вытяжки и подогрева воздуха. В зависимости от способа содержания животных и ме­ханизации удаления навоза (помета) решают схему вытяжки воздуха и притока его в верхнюю часть по­мещения или в зону содержания животных.

При содержании коров в стойлах и удалении наво­за скреперными конвейерами, установленными в от­крытых лотках, вытяжку воздуха производят из верх­ней зоны помещения. Если навоз удаляют по подполь­ным каналам, расположенным под щелевыми полами, то верхнюю вытяжку воздуха совмещают с вытяжкой из верхней части каналов (рис. 28, б). В зданиях с подземными навозожижесборниками вентиляционные каналы устанавливают в подземной части так, чтобы вытяжка производилась над навозной массой (рис. 28, в).

Рис. 28. Схемы устройства принудительной вентиляции:

а — приточная; б — приточно-вытяжная с вытяжкой над подпольными ка­налами навозоудаления; в — приточно-вытяжная с вытяжкой над навозо-жижесборником; г — приточно-вытяжная с установкой типа ПВУ или ПВУР; 1 — калорифер; 2 — приточный вентилятор; 3 — воздухоотвод; 4 — вытяжная шахта; 5 — окно; 6 — вертикальные отсасывающие спуски; 7 — камера раз­ряжения с вытяжным вентилятором; 8 — вентиляционно-отопительный при­точный агрегат; 9 — верхний воздуховод; 10 — вентилятор вытяжки; 11 — вы­тяжной канал; 12 — установка ПВУ

В помещениях для содержания свиней, кроме ана­логичных систем, применяется система приточно-вытяжной установки типа ПВУ (рис. 28,г), которая работает по схеме «сверху-вверх». Наружный воздух подается через кольцевой канал вертикальной круглой шахты, установленной по типу «труба в трубе». По внутренней «трубе» воздух удаляется, по наружной поступает в по­мещение и подогревается теплом удаляемого воздуха, а в самое холодное время года подогрев усиливается электрическими нагревателями. В конструкции преду­смотрены регулирующие заслонки, которые в переход­ный период позволяют осуществлять частичную рецир­куляцию воздуха (установка ПВУР). Применение ПВУР уменьшает расход электроэнергии на подогреве.

В помещениях для ягнения приток нагретого воздуха и вы­тяжка отработанного производятся из верхней зоны. Но если в зданиях предусмотрены навозожижесборные каналы, то воздух удаляют из них.

В птичниках применяют приточно-вытяжные установки с подогревом воздуха «Климат» (2, 3, 4) и кондиционеры испаритель­ного охлаждения, а также установки типа ПВУ и ПВУР. Преду­смотрена аварийная естественная вентиляция.

К вентиляционным устройствам с механическими побудителями обычно предъявляются следующие требования:

- обеспечение необходимого воздухообмена применительно к различным зонам и сезонам года (за счет регулирования мощности установки, числа вентиляторов или изменения скорости вращения вентиляторов);

- максимальная простота конструкции и надежность эксплуатации в хозяйственных условиях;

- возможность блокировки с системами отопления и автоматики;

- бесшумность работы вентиляционных устройств.

В типовых широкогабаритных помещениях на крупных фермах и комплексах широко используются следующие механические системы вентиляции с принудительным побуждением:

а) приток воздуха механический по воздуховодам равномерной подачи; вытяжка воздуха естественная через вытяжные шахты или коньковую щель;

б) приток воздуха механический по воздуховодам; вытяжка механическая – осевыми вентиляторами, встроенными в ограждения, или с помощью центробежных вентиляторов и устройства вытяжных воздуховодов;

в) комбинированная вентиляция; зимой приток воздуха механический, вытяжка естественная через вертикальные шахты в покрытии; летом приток и вытяжка через открытые окна и фрамуги;

г) теплообменные системы вентиляции предназначены для использования животного тепла, удаляемого в процессе вентиляции для поддержания нормируемых параметров температуры и влажности воздуха в помещении.

Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что бывает связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

В животноводческих помещениях применяют разные по принципу действия и конструктивным особенностям вентиляционные системы: с естественным побуждением тяги воздуха, с механическим побуждением тяги, комбинированные.

Пример расчета объема вентиляции по водяным парам

Расчеты вентиляции в условиях повышенной влажности наружного воздуха и в климатических условиях Республики Беларусь целесообразнее вести по влажности воздуха.

Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха определяют по формуле:

(1.2), где

L - количество воздуха (в м³), которое необходимо удалить из по­мещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влаж­ность в пределах нормы (70-85%), м³/ч;

Q- количество водяных паров (в г), которое выделяют находящие­ся в помещении животные с учетом влаги испаряющейся с поверхности пола, кормушек, поилок, стен и других ограждений в час, г в час;

q₁- абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м³), при кото­рой относительная влажность остается в пределах норматива;

q₂- средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м³) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне.

Для расчетов вентиляции животноводческого помещения необходимы следующие данные: существующий или проектный объем помещения, количество животных в помещении, их живая масса, возраст, физиологическое состояние, продуктивность, нормативные показатели основных параметров микроклимата помещения, температура, относительная и абсолютная влажности, а также эти показатели атмосферного воздуха.

Пример: Коровник на 200 животных с привязным содержанием коров.

Поголовье животных:

1 группа - коровы лактирующие, живой массой 500 кг, среднесуточный удой 10 л, их количество 102 головы;

2 группа - коровы лактирующие, живой массой 600 кг, среднесуточный удой 15 л, их количество 63 головы;

3 группа - коровы сухостойные, живой массой 600 кг, количество 27 животных;

4 группа - коровы сухостойные, живой массой 400 кг, количество 8.

Внутренние размеры коровника (без учета тамбуров): длина - 66 м, ширина -21м, высота стены - 3 м, высота в коньке – 5,8 м.

Животноводческое помещение находится в Витебском районе. Нормативная температура в коровнике 10 ^ОС, относительная влажность 70%. Температура наружного воздуха в среднем за март и ноябрь месяц для данного района составляет – -1,65 ^ОС, абсолютная влажность – 3,6 г/м ³.

Необходимо определить:

1. Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха.

2. Кратность воздухообмена в час.

3. Объем воздухообмена на 1 центнер живой массы животного данного помещения (или на 1 голову животного или у кур на 1 кг живой массы).

4. Общую площадь сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

5. Количество вентиляторов (соответствующей мощности), которое должно быть в помещении с принудительным воздухообменом.

Определяем часовой объем вентиляции по формуле (1.2).

Поголовье животных, размещенное в коровнике, выделяет за час (таблица 70 "Нормы выделения тепла, углекислого газа и водяных паров сельскохозяйственными животными и птицами") следующее количество водяных паров:

одна корова живой массой 500 кг и удоем 10 л выделяет 455г/ч,

тогда 102 головы выделяет 46 410 г/ч

одна корова живой массой 600 кг и удоем 15 л выделяет 549 г/ч,

а 63 головы 34587 г/ч.

одна сухостойная корова живой массой 600кг выделяет 489 г/ч,

а 27 животных 13203 г/ч.

одна сухостойная корова живой массой 400 кг выделяет 380 г/ч,

а 8 животных 3040 г/ч.

Итого: 97 240 г/ч.

Испарение влаги с ограждающих конструкций при удовлетворитель­ном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в коровнике составляет 10 % (таблица. 72 "Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок" ).

10% от общего количества влаги, выделяемой всеми животными данного помещения, составит 9 724 г/ч.

97 240 - 100 %

x - 10%

Всего поступит водяных паров в воздух коровника за час 106964 г (97240+9724).

В коровнике температура воздуха 10°С и относительная влажность 70 % (таблица 1 "Параметры микроклимата помещений для крупного рогатого скота").

Для расчета абсолютной влажности (q₁) по таблице 71 "Максимальная упругость водяного пара в мм ртутного столба " находят, что максимальная влажность воздуха при температуре 10°С составляет 9,17. Следовательно, этой влажности соответствует 100 %-ная относительная влажность, а в помещении относительная влажность должна быть 70 %. Составляем пропорцию:

9,17 - 100%

q₁ - 70 %

Значение q₂ берем из таблицы 69 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь ".

Абсолютная влажность наружного воздуха в Витебском районе в ноябре 4,2 г/м³, в марте - 3,0 г/м³.

Полученные данные подставим в формулу (1.2.)

2. Определение кратности воздухообмена в помещении выполняют по формуле :

(1.3), где

Кр - кратность воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч ;

V - объем помещения, м³.

V = (66 х 21 х 3) + (66 х 10,5 х 2,8) = 4 158 + 1 940,4 = 6 098,4 м³

раз в час

3. Определение объема вентиляции на 1 ц живой массы производят по формуле:

(1.4), где

V₁ - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м³/ч;

L- часовой объем вентиляции, м³/ч;

m - живая масса животных, ц.

m =(5 х 102) + (6 х 63) + (6 х 27) + (4 х 8) = 1 082 ц

4. Общую площадь сечения вытяжных труб, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяют по формуле :

(1.5), где

S₁ - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м²;

v - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;

3600 - количество секунд в одном часу.

Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шах­те (v) применяют таблицу 73 "Скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

Разница температур воздуха внутри помещения и наружного ( t) рассчитывается следующим образом: температура воздуха в коровнике + 10°С (таблица 1 "Параметры микро­климата помещений для крупного рогатого скота"), средняя температура наружного воздуха в переходный период – -1,65°С в Витебском районе (ноябрь – -0,4°С, март – -2,9°С, средняя температура (таблица 69 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности воздуха в различных пунктах Республики Беларусь").

Следовательно, разница этих температур составит :

t = + 10°С - (-1,65°С) = 11,65°С.

Допустим высота вытяжной трубы составляет 6 м, поэтому по таблице 73

v = 1,15 м/с.

Подставим все значения в формулу 1.5.

Таким образом, общее сечение вытяжных шахт равно 9,16 м².

Количество вытяжных шахт (п ₁) определяют по следующей формуле :

, (1.6), где

S₁ - общая площадь сечения вытяжных шахт, м² ;

s₁ - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Эффективнее работают в коровнике трубы с сечением большим чем 1 м², поэтому можно установить 6 вытяжных шахт сечением 1,2 м х 1,25 м каждая.

вытяжных шахт

Площадь приточных каналов (S₂) составляет 60 - 70 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле :

S₂ = S₁ х 0,6 (1.7)

S₂= 9,16 x 0,6 = 5,5 м²

Количество приточных каналов (n₂) рассчитывается по следующей формуле :

(1.8), где

S₂- общая площадь сечения приточных каналов, м ²

s₂ - площадь сечения одного приточного канала, м².

В коровнике приточные каналы могут быть выполнены в виде подо­конных щелей или приточных каналов различных размеров. Если подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0,135 м = 0,31 м², то

подоконных щелей по 9 с каждой стороны, которые располагают в шахматно