Наиболее актуальный вариант навозоудаления для современных условий с минимальным количеством использования воды. Система может быть установлена как в маленьких помещениях, так и в крупных корпусах. Система предполагает более редкое количество вывозов экскрементов из временных отстойников в основные по сравнению с гидросмывом.
Жидкий навоз можно использовать несколькими способами: 1) вносить в почву мобильными цистернами, оборудованными специальными разбрасывателями; 2) подавать на поле насосами по трубам и вносить с поливной водой; 3) разделив навоз на твердую и жидкую фракции, раздельно вносить их и т.п.
Жидкий навоз при хранении легко расслаивается и, если некоторое время его не перемешивать, на поверхность всплывут солома и мякина, а такие тяжелые частицы, как силос и почва, осядут на дно. В хранилищах обычного размера толщина всплывающего слоя за месяц увеличивается примерно на 10 см и к концу стойлового периода достигает 70 см. поэтому перед забором навоза из хранилища его нужно тщательно перемешивать.
Известны три способа перемешивания бесподстилочного навоза: механический (крестообразными, решетчатыми и лопастными мешалками), гидравлический (гидромониторами) и пневматический (компрессорами).
Так как мешалки хорошо перемешивают навоз в небольших хранилищах (емкостью до 250 м3), принимаем в нашем случае для перемешивания жидкого навоза в навозоприемнике решетчатую мешалку.
Навоз - ценное органическое удобрение, состоящее из твердых и жидких выделений животных, поэтому после обеззараживания (сбраживания) вносим его в почву мобильными цистернами.
Выход навоза:
Свиноматки - 6 кг/сутки, свиньи на откорме 3 кг/сутки
Площадь навозохранилища определяется по формуле:
F=mqn/hγ= 78*6*180/2,5*700=47м2 на пол года(180суток)
Задание 11
Расчет объема вентиляции и ее устройство
- Вентиляция в животноводческом помещении; теория и виды вентиляции
- Произвести расчет уровня воздухообмена по влажности воздуха в конкретном помещении и кратность воздухообмена
- Выбрать систему вентиляции, рассчитать общую площадь вытяжных шахт и приточных каналов размеры каждого устройства, их количество и схемы размещения.
Проблема метеорологических условий для животных на фермах остается актуальной. Поиски оптимальных систем вентиляции пока, кроме птицеводческих ферм, не дали обнадеживающих результатов, из-за чего микроклимат на большинстве ферм остается ниже зоогигиенических норм, что приводит к потерям продукции, заболеваниям, снижению эффективности производства.
На формирование микроклимата оказывают влияние многие факторы, среди которых наибольшее значение принадлежит строительным и конструктивным решениям, принятым при проектировании и строительстве помещений, способам кормления и содержания животных, устроенных систем вентиляции и отопления и др.
В большинстве эксплуатируются помещения где, ограждающие конструкции стен и перекрытия имеют низкую термостойкость (R - 0,67....0,93, вместо нормы 1,78....2,25 мІ\ч град ккал), это обуславливает конденсацию влаги на поверхностях стен, что в свою очередь повышает влажность и понижает температуру воздуха внутри, без дополнительных мер, поддерживать микроклимат в них затруднительно.
Большое воздействие на состояние среды оказывает удельная кубатура. Для ассимиляции выделений животных необходимы нормированные объемы воздуха для каждого животного, несоблюдение этих условий приводит к загрязнению атмосферы при малых и к снижению температуры при больших кубатурах.
Оптимальными удельными объемами считаются:
на фермах КРС - взрослое животное 17.....25 мі\гол.
молодняк 10.....15 мі\гол.
на фермах СТФ - взрослое животное 10.....15 мі\гол.
молодняк 6.....10 мі\гол.
на овцефермах - взрослое животное 8.....12 мі\гол.
молодняк
на птицефермах - 1,4.....1,8 мі\гол.
Наличие оконных проемов в помещениях оказывает воздействие на микроклимат. Термическое сопротивление проема с двухслойным остекленением при 30 мм воздушной прослойки составляет 0,384 мІ\ч\град\ккал., это в 4,6 раза ниже термостойкости стен. Поэтому нельзя чрезмерно увеличивать площадь оконных проемов. Практика обуславливает необходимость увеличения слоев проема. Считается, что четырехслойное окно приближается к термостойкости стены. Состояние воздушной среды во многом зависит от наличия подстилки. Применение в день 3....5 кг соломы или опила нейтрализует основные вредные факторы для животных, отсутствие подстилки затрудняет работу систем вентиляции.
Главную роль в поддержании микроклимата оказывают приточно-вытяжные системы вентиляции. Расчет, устройство и эксплуатация их требует определенных условий. Расчет объемов воздухоподачи следует проводить отдельно для зимних, осенне-весенних и летних периодов.
Зимой оптимальный микроклимат создается 3....4-х кратной сменяемостью воздуха в час. Из-за значительных перепадов температур воздуха внутри и снаружи помещения происходят большие инфильтрационные воздухопоступления, в совокупности с воздухом, подаваемым вентиляцией, они формируют зоогигиенические нормы.
В переходный период (осенью и весной) инфильтрационные воздухопоступления снижаются, поэтому 5....6-ти кратная сменяемость воздуха должна обеспечиваться в основном за счет вентиляции.
В летний период, если животное содержится стационарно, оптимальный микроклимат обеспечивается воздухоподачами 8....12-ти кратной сменяемостью. Такие воздухоподачи объемами 60....100 тысяч мі могут подать осевые вентеляторы, вмонтированные в крышные вентиляционные шахты или в оконные проемы. Теплоизбытки животных настолько велики, что, если не принять меры к их удалению, резко снижают продуктивность и даже приводят к гибели животных.
Важную роль в микроклимате играют крышные вентиляционные шахты, их монтируют через 10....15 метров друг от друга, хорощо утепляют стенки и ставят по центру помещения с выносом ствола на 50....70 см выше крыши.
На состояние воздушной среды в помещении оказывают влияние расположения навозных каналов, которые должны устраиваться в конце помещения, где нет воздухораспределительных устройств систем вентиляции, в противном случае происходит загрязнение подоваемого воздуха испарениями навоза.
Эти и другие факторы следует учитывать при устройстве систем вентиляции в животноводческих помещениях.
Вентиляция типовой секции свинарника
Свиньи очень чувствительны к неблагоприятным условиям, особенно если содержатся в сырых, плохо вентилируемых помещениях. Температура и влажность воздуха влияют на потребление корма, поведение, отдых. Снижение требуемой температуры в помещении и превышение допустимой скорости движения воздуха (сквозняки) увеличивает расход кормов до 20%. Отрицательно влияет понижение температуры и на среднесуточные приросты откармливаемых свиней. Считается, что на каждый градус понижения температуры с 16°C до 5°С животное реагирует снижением прироста живой массы в среднем на 2%. Поэтому выбор оптимальной системы поддержания микроклимата в помещениях имеет особое значение. Технические решения зависят от выбора системы содержания свиней (на щелевых полах, на бетонных полах, на глубокой подстилке и т.д.), однако в любом случае при выборе оборудования наверняка потребуется поиск компромиссных вариантов. В затруднительных ситуациях при оценке любых технических решений целесообразно руководствоваться принципом «как можно проще». Сложные устройства труднее и дороже ремонтировать. Предлагаемая нами схема вентиляции (рис.1) учитывает как особенности климатической зоны России, так и возможности выбора оборудования для данных климатических условий.
Приточная вентиляция
Приточная вентиляция реализована с помощью осевых крышных вентиляторов типа ВКО-5,6, ВКО-7,1 производительностью соответственно 8000 и 10000 м3/час. Применение в качестве приточных крышных вентиляторов позволяет создать в верхней части помещения зону повышенного давления, что способствует тому, что теплый воздух не скапливается под крышей помещения, а находится в нижней зоне и равномерно перемешивается со свежим воздухом.
Преимущество крышной приточной вентиляции в том, что расход тепла по сравнению с «крышной вытяжкой» уменьшается в 2,8 раза. К тому же системы с «крышной вытяжкой» очень плохо удаляют аммиак, который тяжелее воздуха и скапливается в зоне жизнедеятельности животных. Крышные вентиляторы снабжены обратным клапаном, который перекрывает доступ холодного воздуха в отключенном состоянии.
Вытяжная вентиляция
Вытяжная вентиляция реализована с помощью оконных вентиляторов ВО-5,6 или ВО-7,1 производительностью 8000 и 10000 м3/час соответственно. Вентиляторы монтируются на уровне 1- 1,5 м отуровня пола. Такая схема размещения вентиляторов позволяет удалить значительную
часть аммиака, отработанного влажного воздуха, а так же обеспечить равномерность воздушных потоков по всему объему помещения. Вентиляторы имеют низкий уровень шума, а применение специального электродвигателя с высокой степенью защиты обеспечивает длительный срок эксплуатации. Вентиляторы оснащены гравитационными жалюзи, которые открываются под потоком воздуха.
Автоматика для управления вентиляцией
Регулирование параметров микроклимата осуществляется по температуре при помощи системы автоматического управления вентиляцией «Климат –Т-МП-5». Cистема «Климат-Т-МП-5» обладает
возможностью автоматизированной подачи свежего воздуха и регулировки скорости его потока в зависимости от возраста животных, их живой массы и времени года. Увеличение или уменьшение воздухообмена осуществляется путем автоматического регулирования частоты вращения электродвигателей вентиляторов в зависимости от температуры в помещении. При уменьшении температуры в помещении ниже критической автоматика дает команду на включение дополнительного обогрева, в то же время она не позволяет снизить воздухообмен ниже предела, установленного зооветеринарными нормами. Автоматика одновременно управляет приточными и вытяжными вентиляторами.
Задание 12
Тепловой баланс
- Необходимость расчета теплового баланса помещения
- Расчет теплового баланса и нахождение Δt нулевого баланса для конкретного неотапливаемого помещения
- Конкретные предложения по обеспечению требуемого температурного режима в проектируемом помещении
Под тепловым балансом следует понимать то количество тепе поступает в помещение, и то количество которое теряется из него. Поступление тепла в неотапливаемые помещения определяется количеством тепловой энергии, мой животными, находящимися в помещении.
Ограждающие конструкции животноводческих зданий играют важную роль в поддержании требуемого микроклимата в помещениях, состояние которого оказывает влияние на продуктивность животных, а также долговечность строительных конструкций.
В холодное время года в зданиях чаще понижается температура за счет значительного увеличения потерь тепла через стены и покрытия вследствие их увлажнения конденсационной влагой.
Создание требуемых условий воздушного режима в помещении возможно в том случае, если будет правильное сочетание необходимого воздухообмена и оптимального температурного режима. Причем температура в помещении главным образом должна поддерживаться за счет тепла, выделяемого животными.
Для животноводческих помещений тепловой баланс целесообразно рассчитывать с учетом показателей температуры и относительной влажности атмосферного воздуха самого холодного периода года.
Тепловой баланс – равновесие между приходом и расходом тепла в каждом помещении
Нагрузки, возникающие вне помещения, делятся на несколько групп:
Теплопередача через стены, потолки, полы. Она зависит от разности внутренней и внешней температуры и степени теплоизоляции здания. Летом температура в здании ниже, чем на улице, и теплопопоступление положительно. Зимой же разность температур снаружи здания и внутри него отрицательна, и поток тепла направлен из помещения вовне.
Поступление тепла от излучения Солнца через застекленные проемы. Теплопоступление от излучения всегда положительно (или равно нулю, если застекленных проемов нет). Летом эту тепловую нагрузку надо компенсировать. Количество теплоты солнечной радиации зависит от формы и размеров световых проемов, типа заполнения проемов, ориентации проема по отношению к сторонам света и др. параметров.
Теплопоступления от внешнего воздуха, проникающего в помещение. Воздух попадает в помещение при вентиляции, а также может инфильтроваться через неплотности проемов (обычно при проектировании системы кондиционирования в помещении предусматривается избыточное давление, чтобы воздух не инфильтровался). Параметры наружного воздуха (температура и влажность) сильно меняются в течение года, но практически никогда не совпадают с требуемыми в помещении параметрами. Поступление тепла от внешнего воздуха может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от времени года.
Внутренние нагрузки
Тепловые нагрузки, возникающие в помещении, зависят от назначения помещения. Они делятся на несколько типов:
Тепло, выделяемое животными.
Тепло, выделяемое осветительными приборами: люминесцентными лампами и лампами накаливания. Эта величина зависит от мощности освещения, типа ламп и способа их расположения.
В производственных помещениях тепло могут выделять горячие материалы (или поглощать - холодные), а также тепловыделение может происходить при сгорании и химических реакциях.