В последние несколько лет в нашей стране наблюдается резкий рост строительства и реконструкции животноводческих и птицеводческих комплексов. Практически все предприятия, построенные после 2000 года, стараются применять только новейшие технологии и современное оборудование для содержания животных. Но с переработкой навоза дело обстоит иначе.

Специалисты утверждают, что проблема отсутствия современных очистных сооружений на фермах стоит очень остро. Профессор кафедры электрификации и автоматизации МСХА им. Тимирязева Георгий Дектерев даже называет ее одной из вечных проблем отрасли. За последние несколько лет ситуация с внедрением современных технологий не сдвинулась с места, сетует он. На рынке появились новые материалы (например, лагуны из пленки с полной гидроизоляцией вместо ненадежных бетонных сооружений), но из-за дороговизны переоборудования предприятия их практически не используют.

Подобным образом оценивает ситуацию и директор института «Белагротех» (Белгород) Владимир Скороходов: «В настоящее время на территории России практически не существует ферм, на которых для переработки отходов используются очистные сооружения. В большинстве случаев применяются так называемые лагуны — котлованы, куда сбрасывается сырье. После заполнения лагуны ее содержимое выносится на поля без какой-либо переработки». Для сравнения эксперт приводит опыт Европы, где уже около 10 лет действует закон, запрещающий выбрасывать на поля непереработанные органические отходы. Также на западе из-за опасности проникновения сырья в грунт запрещено заглубленное хранение отходов, которое в России применяется повсеместно.

Инженер проектов компании «Биокомплекс» (Москва, переработка и утилизация отходов) Сергей Перегудов считает, что основной причиной низкой оснащенности российских сельскохозяйственных и животноводческих предприятий современным оборудованием для переработки и утилизации отходов является их относительная «юность» и затяжной кризис, который сильно сократил деловую активность сельского хозяйства России. Скороходов же связывает возникновение такой сложной ситуации с небрежностью аграриев по отношению к земле и устаревшим законодательством.

В настоящее время в России действуют Нормы Технологического Проектирования (НТП 17-99). По словам экспертов, в большинстве случаев аграрии их соблюдают, однако сами нормы уже давно устарели. Существующие правила не предполагают использования новых технологий, поэтому при проектировании приходится пользоваться европейскими и американскими стандартами. Профессор Дектерев замечает, что современных очистных сооружений нет даже в Московской области, где за соблюдением экологических норм следят гораздо более внимательно.

Гидросмывом или скрепером?

Первое звено в цепи очистных сооружений — системы, отвечающие за удаление навоза из животноводческих помещений. По словам Перегудова, они делятся на два основных вида. Первый — механические системы. Как правило, они применяются на предприятиях по разведению крупного рогатого скота при беспривязном, стойловом и стойлово-пастбищном содержании животных, в родильных отделениях, телятниках, в домиках для телят и на открытых откормочных площадках. Также механические системы распространены на небольших свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тыс. голов в год и свинокомплексах, использующих технологию холодного содержания животных в легких ангарах.

Механический способ удаления и транспортирования навоза осуществляется с помощью скребковых транспортеров. Во дворах с привязным содержанием, как правило, используются устаревшие устройства типа ТСН-160 российского производства, а в новых и реконструированных комплексах применяются современные скреперные системы таких производителей, как «Фармтек», «Трансфер-Агро», «Дейри-Тек», DeLaval , WestfaliaSurge и др. К механическим способам удаления навоза еще относится использование бульдозеров разных типов.

Также Перегудов выделяет гидравлические системы навозоудаления. Они, в свою очередь, делятся на два основных типа: самосплавные и гидросмывные. Самосплавные (самотечные) системы бывают периодического или непрерывного действия. Система периодического действия (вакуумная система) представляет собой цепь сообщающихся ванн с пробками. Она применяется при строительстве и реконструкции современных свинокомплексов при бесподстилочном содержании животных. Самосплавную систему навозоудаления непрерывного действия, как правило, применяют при бесподстилочном содержании животных или при использовании неглубокой подстилки в помещениях для КРС. По этой технологии смыв трубы или канала осуществляется жидкой фракцией навоза.

Гидросмывный способ навозо-удаления был особенно распространен в 1980-е годы при строительстве свиноводческих предприятий на 54 и более тысяч свиней в год. Сейчас технология считается устаревшей: затраты воды при этом методе увеличиваются в десять раз по сравнению с самосплавными системами, что крайне не экономично. Поэтому гидросмыв запрещено использовать при новом строительстве, за исключением особых случаев, согласованных с органами государственного экологического контроля, ветеринарного и санитарного надзора. Однако коммерческий директор Bauer Technics Group Андрей Ященко утверждает, что и по сей день на свиноводческих фермах чаще всего применяют систему гидросмыва.

По словам Перегудова, комплексы КРС, построенные по технологии холодного содержания, тоже оснащают механическими или гидравлическими системами навозоудаления. Отличительная особенность у таких помещений одна: при их проектировании делается поправка на глубину канала, который должен пролегать ниже уровня промерзания грунта, поясняет специалист. Ященко добавляет, что в зимние периоды, когда температура опускается ниже -15оC, уборку навоза осуществляют мини-тракторами, при этом на период сильных морозов временно убирают скреперы.

Именно так с органическими отходами справляются в СПК «Подовинное» (Челябинская область, КРС). В хозяйстве используется технология холодного содержания животных. Когда температура в коровниках опускается до -6оC, применение скреперных установок становится невозможным, и удаление навоза производится раз в день тракторной лопатой (в хозяйстве в основном используются трактора ТЗ-80 белорусского производства).

В качестве подстилки для скота применяется солома, которая удаляется вместе с навозом (тем самым обеспечивается более эффективное гниение сырья). Далее следует погрузка на телеги и выгрузка на специальные бетонированные площадки, где навоз оставляют на год и только после этого вносят на поля. По словам директора предприятия Сергея Мельникова, на Урале распространены нетрадиционные технологии удаления навоза. Ведь в сорокоградусные морозы применение «классических» методов возможно только в отапливаемых помещениях.

Переработка сырья

После удаления стоков с территории животноводческих помещений наступает процесс их переработки и утилизации. Этот процесс полностью контролируется нормами технического проектирования. Перегудов поясняет, что основными требованиями НТП 17-99 при проектировании, строительстве и реконструкции очистных сооружений для промышленных животноводческих комплексов являются: разделение стоков навоза на фракции; карантинирование всех видов навоза в течение 7 дней; компостирование твердой фракции и подстилочного навоза активным (7-8 дней) или пассивным (2 месяца в теплое время года и до 3 месяцев в холодное) способом для обеззараживания и дегельминтизации; обеззараживание жидкой фракции навоза в секционных прудах-накопителях от 4 до 8 месяцев в зависимости от вида животных; использование всех видов навоза и его фракций в качестве органических удобрений на полях.

Так как затраты на эксплуатацию систем по переработке и вносу навоза на поля напрямую влияют на рентабельность и себестоимость продукции животноводства, на предприятии необходимо использовать энергосберегающие и низкозатратные технологии утилизации и переработки навоза в органические удобрения, советует Перегудов.

Александр Закревский, главный инженер НПО «Агротехкомплект» (Санкт-Петербург; проектирование и строительство животноводческих комплексов), среди современных технологий переработки сырья ориентируется на европейскую технологию, представленную в концепции компании Wopereis (Нидерланды). «Эта технология широко применяется на молочных фермах в Европе, — рассказывает он. — Дойные коровы, находящиеся на силосном кормлении, производят жидкий навоз, который достаточно легко поддается перекачиванию центробежными насосами. То, что остается на полу, удаляется скребками (скреперами) и сбрасывается в поперечный навозный канал глубиной 1,7 метра. Когда он наполняется, навоз перемещают в навозохранилище».

По словам Закревского, удаление навоза из навозосборного канала происходит следующим образом.

В канале устанавливают электрический погружной миксер и центробежный насос. Миксер обеспечивает качественное перемешивание навоза в однородную массу, а центробежный насос, который опускают на дно канала, передает сырье в герметичный пластиковый трубопровод, устойчивый к промерзанию и протеканиям. Под землей этот трубопровод входит в навозохранилище.

Но перед внесением удобрения на поля его нужно повторно перемешать, напоминает Закревский. Для этого существуют стационарные миксеры лопастного типа, работающие от привода вала трактора. В лагуне объемом 6 тыс. куб. м (максимальный объем, который возможно создать из одного куска пленки) перемешивание занимает 12 часов. После этого для распределения навоза по полю используют самоотсасывающие вакуумные бочки объемом около 11-15 куб. м. Позади такой бочки установлен инжектор (культиватор), помогающий внести навоз подпочвенно, сохранив содержащийся там азот. Инжекторы обладают шириной захвата около 6 м и равномерно распределяют навоз по полю. Вакуумные насосы, которые установлены на бочке, имеют два режима вращения: они способны как всасывать, так и выталкивать навоз из бочки. Насосы создают внутри бочки избыточное давление, и навоз быстрее вытекает на поле. Так экономится время на подпочвенном внесении, вся бочка опорожняется за 3-4 минуты. Весной и осенью, когда проходят такие работы, навозохранилища полностью опустошаются и заполняются вновь.

Рассчитать примерную стоимость такого комплекса оборудования непросто, так как все проекты уникальны, говорит Закревский, но добавляет, что одна лагуна в комплекте с миксером, насосом и трубопроводом может стоить около €100 тыс. Также необходимо понимать, что для установки такого комплекта оборудования нужна полная реконструкция зданий и изменение концепции самой фермы, напоминает специалист. Основным достоинством этой технологии, по его словам, является то, что при ее использовании отпадает необходимость приобретения азотных удобрений. Ценнейшее удобрение — азот — вносится в почву вместе с жидким навозом. Закревский утверждает, что благодаря отказу от покупки азотных удобрений в хозяйстве на 800 голов КРС данная технология окупится менее чем через 1,5 года.

По мнению Перегудова, наиболее современной и экономичной системой по утилизации и переработке навоза является технология разделения (сепарирования) стоков с последующей переработкой отделенной твердой фракции в высококачественные удобрения, подстилку для КРС или топливо для пиролизных теплогенераторов.

Перегудов утверждает, что согласно нормам разделение животноводческих стоков шнековым пресс-сепаратором позволяет снизить объем отстойников в 2,5 раза. Этот эффект достигается за счет сокращения времени выдерживания жидкой фракции в два раза. «Более того, разделение упрощает технологию внесения жидкой фракции навоза в качестве удобрений в поля, снижает сроки хранения и минимизирует вредное влияние на окружающую среду, — замечает он. — А отделенная сепаратором твердая фракция навоза — относительно сухая и рассыпчатая масса без запаха, что является практически идеальным материалом при использовании ее в качестве подстилки для КРС или удобрения».

Как и Закревский, Перегудов рекомендует применять пленочные материалы при строительстве лагун для жидкой фракции. По его подсчетам, это позволяет снизить затраты на сооружение помещений в 15 раз по сравнению с бетонными конструкциями. «Вся система в комплексе доступна даже для малых хозяйств, — говорит специалист. — Например, ее цена для фермы КРС на 0,4-1,2 тыс. голов или свинокомплекса на 8-16 тыс. голов составит около 11-15 млн руб. В эту стоимость войдет оборудование цеха разделения с системой насосных станций, затраты на строительство (до 6 млн руб.), а также пленочные навозонакопители (лагуны) с установленным оборудованием для перемешивания и откачки навоза (до 5-9 млн руб.)».

Печальная статистика

Можно сказать, что все хозяйства в той или иной степени занимаются утилизацией навоза. Но только одни применяют современное оборудование и технику, чтобы использовать навоз в качестве удобрения согласно агрономическим нормам, а другие осуществляют бесконтрольный вывоз на поля в обход всяких правил. Причем последних предприятий большинство. По словам экспертов, отдельной статистики по оснащенности ферм современными очистными сооружениями не ведется, но доля этих предприятий крайне мала.

Однако есть и такие хозяйства, построенные более 20 лет назад, которые, несмотря на устаревшее оборудование, стараются осуществлять утилизацию навоза с соблюдением всех норм, а по возможности и постепенно обновляют оборудование и парк машин.

К таким хозяйствам можно отнести АФ «Гостагай» (Анапа; КРС, овцы). Главный агроном предприятия Сергей Песляк так описывает способ утилизации сырья: «В зимнее время животные у нас содержатся в помещениях, а летом на улице. Зимой навоз из помещений удаляется скреперными установками советского производства, грузится на тачки, расположенные под транспортером, и вывозится в навозохранилище. А летом для такой работы используются трактора, которые вполне успешно удаляют сырье с некрытых площадок. Навозохранилище у нас заглубленное, изготовлено из бетонных плит. Сырье перегнивает там около года, после чего вносится на поля навозоразбрасывателями, которые также были произведены еще во времена СССР. После этого поле запахивается». По словам агрария, этот механизм соответствует экологическим нормам и обходится недорого.

Примерно таким же образом удаляют навоз в хозяйстве «Суворова» (Краснодарский край; КРС, свиньи). Генеральный директор предприятия Александр Пелих рассказывает, что для удаления навоза из помещений используются трактора белорусского производства. Сырье, как и в «Гостагае», удаляется в заглубленные бетонные котлованы, а через год вносится на поля, которые принадлежат расположенной по соседству растениеводческой компании. «У экологических служб к нам никаких претензий нет», — утверждает Пелих.

Перегудов, описывая общую ситуацию в отрасли, замечает, что переработкой навоза и других отходов животноводства занимаются в основном современные крупные агрохолдинги, имеющие в активе собственные зерновые компании. В пример специалист приводит такие предприятия, как «Талина » (Саранск; мясопереработка, свиноводство, производство кормов), «Белгородский бекон» (Белгород; свиноводство), «Орелсельпром» (Орел; свиноводство), «Мираторг » (Москва; агропромышленный холдинг). «Эти предприятия, согласно нормам, осуществляют не только утилизацию навоза с животноводческих предприятий, но и его переработку, используя при этом современное оборудование. А получаемое органическое удобрение они применяют на своих полях», — говорит инженер.

Что же касается небольших хозяйств, то тут дело обстоит иначе. Хотя бывают и исключения. Например, интересен опыт находящегося в процессе реконструкции свинокомплекса «СВ-Поволжское» (Тольятти, агропромышленный холдинг), где к решению вопроса переработки отходов подошли комплексно. Навоз на предприятии будет перерабатываться в органическое удобрение путем разделения на фракции и ускоренного компостирования, а переработанные отходы собственной бойни планируется использоваться в качестве белковой добавки к кормам. Другой пример — птицефабрика «Ивановский Бройлер» (Ивановская область, полный цикл производства куриного мяса), которая ежегодно осуществляет реализацию населению более 4,5 тыс. т компоста, получаемого в результате сепарации жидких стоков помета.

Также, по словам Перегудова, некоторые фермы КРС молочного направления перерабатывают стоки навоза сепараторами и биореакторами в подстилку для коров.

К сожалению, таких хозяйств единицы, сетует специалист, хотя данная технология уже более 10 лет эффективно используется фермерами в Европе.

В то же время Скороходов из института «Белагротех» замечает, что на настоящий момент в России не существует рынка органических удобрений, а стало быть, у небольших хозяйств могут возникнуть серьезные проблемы с реализацией такого товара.

4. Водоснабжение ферм КРС

Система водоснабжения - это комплекс взаимосвязанных машин, оборудования и инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, хранения и подачи к местам потребления.

Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству воды.

При водоснабжении животноводческих ферм наибольшее распространение получили местные и централизованные хозяйственно-производственные системы водоснабжения с подземными источниками воды и пожаротушения из противопожарных резервуаров мотопомпами или автонасосами.

В свою очередь, централизованные системы могут быть частью группового сельскохозяйственного водопровода, обеспечивающего водой несколько населенных пунктов, ферм и других производственных объектов, расположенных, как правило, на значительном расстоянии друг от друга.

Схема водоснабжения - это технологическая линия, связывающая в той или иной последовательности водопроводные сооружения, предназначенные для добывания, перекачки, улучшения качества и транспортировки воды к пунктам ее потребления. Воду можно подавать к потребителям по различным схемам.

В зависимости от конкретных условий(рельефа местности, мощности источника водоснабжения, надежности электроснабжения и др.) схемы водоснабжения могут иметь один или два подъема воды, предусматривать хранение регулируемого ее количества в водонапорных башнях или подземных резервуарах, подачу противопожарного запаса воды непосредственно из источника и др.

Состав инженерных сооружений непостоянен, его можно изменить в зависимости от качества воды в источнике, рельефа местности и прочих условий. Например, очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция второго подъема могут отсутствовать, если качество воды в источнике соответствует ГОСТу на питьевую воду.

Окончательный выбор той или иной схемы водоснабжения в каждом конкретном случае должен быть обоснован технико-экономическим расчетам. К строительству принимается вариант с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами.

Системы сельскохозяйственного водоснабжения по их назначению можно подразделить на следующие группы:

1) системы водоснабжения поселков совхозов и колхозов, а также ремонтно-технических станции;

2) системы водоснабжения животноводческих промышленных комплексов и отдельно стоящих ферм;

3) системы пастбищного водоснабжения;

4) системы полевого водоснабжения.

Каждая из перечисленных групп имеет свои специфические особенности в части организации водоснабжения.

Наиболее распространенная схема механизированного водоснабжения животноводческих ферм состоит из следующих сооружений: водозабора с насосной станцией, разводящей сети и регулирующих сооружений (водонапорной башни и резервуара для хранения противопожарного запаса воды). В случаях, когда этого требует качество воды источника, схема водоснабжения дополняется сооружениями по очистке и обеззараживанию воды.

Описание наиболее распространенной схемы водоснабжения животноводческой фермы (на 400 молочных коров):

Из трубчатого колодца вода забирается погружным электронасосом (типа ЭЦВ или БЦП) и подается в водонапорную башню и разводящую сеть животноводческой фермы.

Практикой установлено, что емкость бака водонапорной башни должна быть равна 12--15% расчетного суточного расхода воды на ферме. Типовые водонапорные башни для животноводческих ферм имеют баки емкостью 25 м3.

Камеры насосных станций на трубчатых колодцах, водонапорные и регулирующие сооружения, а также смотровые колодцы на водопроводной сети выполняют из сборных железобетонных конструкций. Водопроводную сеть выполняют из асбестоцементных или полиэтиленовых труб, а вводы в скотные дворы и другие помещения на ферме -- из чугунных труб.

В промышленных животноводческих комплексах применяются безбашенные системы водоснабжения высокого давления. Для водоснабжения ферм с расходом воды до 40 м3/сутки часто используются близко расположенные к поверхности земли подземные воды, забираемые шахтными колодцами. В этих случаях для подъема воды применяются автоматические насосные установки.

Пример: схема насосной установки для пневматической системы водоснабжения с забором воды из шахтного колодца, оборудованного пневматической автоматической установкой ВУ-5-30. Производительность установки 5 м3/ч, напор 30 м.

Принцип действия установки ВУ-5-30 заключается в следующем:

При разборе воды на ферме давление в сети падает. Когда давление в сети упадет до нижнего предела, на который отрегулировано реле давления, насос включается и работает до того момента, пока давление воздуха в воздушно-водяном котле не достигнет верхнего предела, на который также отрегулировано реле давления. Воздушно-водяной котел имеет небольшой регулирующий объем воды. Таким образом, при малом расходе воды на ферме установка будет включаться редко, но в часы, когда расход воды равен производительности насоса, установка будет работать непрерывно до тех пор, пока расход на ферме не уменьшится. При этом насос поднимает давление в воздушно-водяном котле до верхнего предела и реле давления выключает электродвигатель насоса.

По такому же принципу работает установка с погружным насосом (ВУ-7-65). Эта установка предназначена для подъема воды из трубчатых колодцев диаметром 150 мм с динамическим уровнем воды, находящимся на глубине до 40 м. Производительность установки 7,5 м3/ч, напор до 65 м.

В настоящее время широкое использование получили насосы типа ЭЦВ с обратным клапаном.

Источники водоснабжения и водозаборные сооружения

Источники водоснабжения могут быть поверхностными (реки, озера, водохранилища и др.) и подземными (родниковые, грунтовые и межпластовые воды). Они должны обеспечивать наибольший суточный расход воды потребителями независимо от времени года и условий потребления.

При выборе источника централизованного водоснабжения предпочтение отдают подземным водам по сравнению с поверхностными. Это объясняется повсеместным распространением подземных вод и возможностью использования их без очистки. Поверхностные воды применяют реже, так как они наиболее подвержены загрязнению и перед подачей потребителю нуждаются в специальной очистке.

Подземные воды в зависимости от условий их залегания делятся на грунтовые и межпластовые.

Водозаборные сооружения служат для забора воды из источника. Для забора воды из поверхностных (открытых) источников устраивают береговые колодцы или простейшие водозаборы, а для забора воды из подземных (закрытых) источников - шахтные, буровые (трубчатые) и мелкотрубчатые колодцы. Подземные воды, выходящие на поверхность, собирают в каптажные колодцы.

Водонапорные сооружения и резервуары

В системе водоснабжения применяются напорно-регулирующие сооружения, предназначенные для создания необходимого напора в разводящей магистрали, регулировки подачи воды в сеть и создания запаса воды на время отклонения насосной станции.

На практике применяют два типа напорно-регулирующих сооружений: водонапорную башню и пневматический котел (безбашенное сооружение). В первом случае наружный напор создается за счет поднятия водонапорного бака на необходимую высоту; во втором - за счет давления сжатого воздуха, заполняющего пространство выше уровня воды в герметически закрытом котле.

Сборно-блочные башни конструкции инженера А. А. Рожновского получили на фермах наибольшее распространение. Башни монтируют на месте из отдельных металлических блоков, изготовленных на заводах. Нижняя часть башни, утепленная земляной обсыпкой, целиком заполняется водой. Этот запас воды удваивает резервную вместимость башни.

Неутепленную башню применяют там, где температура воды подземных источников не ниже 4° С и обмен воды в башне происходит не реже одного раза в сутки.

При интенсивной циркуляции вода в башне не замерзает даже при значительном снижении температуры.

Для автоматизации управления к водонапорным башням выпускают аппаратуру, которая поддерживает постоянный запас воды и повышает надежность работы оборудования насосных станций. Сборно-блочная конструкция башни позволяет намного сократить сроки монтажа сооружения и снизить стоимость строительства.

Безбашенные напорно-регулирующие сооружения предназначены для автоматизации водоснабжения животноводческих ферм и других объектов.

На фермах широко распространены безбашенные автоматические водоподъемные установки типа ВУ, например, установка ВУ5-30. Вихревым насосом вода подается в воздушно-водяной бак, из которого через водоразборную магистраль поступает к потребителям. Излишки воды накапливаются в баке, сжимая в нем воздух. Как только давление в баке достигнет расчетного реле давления (в нормальном положении контакты реле давления постоянно замкнуты) разомкнет электрическую цепь магнитного пускателя, электродвигатель насоса остановится и вода потребителям будет подаваться под действием сжатого в баке воздуха. При уменьшении давления до определенного значения контакты реле замкнутся и в работу включится насос, который снова начнет подавать воду в бак.

Во время работы установки объем воздушной подушки в баке вследствие неплотности соединений растворения воздуха в воде уменьшается. Это приводит к увеличению частоты включения установки и ускоряет износ электродвигателя и насоса. Для автоматического заполнения бака воздухом служит струйный регулятор запаха.

Установки просты по конструкции, гигиеничны и удобны в эксплуатации, не требуют постоянного обслуживания. Благодаря применению установок ВУ сокращается расход труб, исключается строительство дорогостоящих металлоемких водонапорных башен, себестоимость подачи 1 м воды снижается в 1,5…2 раза.

Для хранения запасов воды иногда используют безнапорные резервуары, из которых вода может подаваться в водопроводную сеть насосами.

Вместимость баков водонапорных башен и резервуаров выбирают в зависимости от суточного расхода воды, характера расходования ее по часам суток и работы насосной станции. Характер расходования воды по часам суток может быть установлен в результате подсчетов значений коэффициентов часовой неравномерности для каждого потребителя с учетом принятого на ферме распорядка дня.

Установки для очистки и обеззараживания воды на фермах и комплексах

Часто вода поверхностных источников, а иногда и подземных, например грунтовая вода, требует дополнительной обработки - опреснения, умягчения, очистки и обеззараживания.

В сельскохозяйственном водоснабжении применяют кристаллизацию (искусственное вымораживание), дистилляцию и электродиализный метод опреснения.

Для опреснения воды применяют электродиализ. При этом ионы солей удаляются из воды действием поля постоянного электрического тока. Для электродиализа разработаны установки производительностью от 10 до 600 м/сут, способные обеспечить понижение минерализации воды с 2,8…15 г/л до 0,9…1 г/л.

Для очистки воды применяют фильтры, контактные осветлители.

Обеззараживание (уничтожение болезнетворных микроорганизмов) достигается хлорированием, озонированием и ультрафиолетовым облучением воды.

При хлорировании применяют хлорную известь, жидкий хлор и поваренную соль (из соли получают гипохлорид натрия). Для хлорирования предназначены вакуумные хлораторы ЛК и электролизные хлоритные установки типа ЭН и ЭДР.

Озонирование - современный и универсальный метод обработки, при котором вода одновременно обесцвечивается и обеззараживается, устраняется ее привкус и запах. Озон - нестойкий газ, поэтому наиболее экономично получать его на месте обработки воды. Озонируют воду на крупных очистительных станциях.

Для ультрафиолетового облучения воды применяют установки с аргоно- ртутными лампами типа БУВ. Эти установки выпускаются закрытого типа с погруженными в воду источниками облучения и открытого типа. Погружаемые в воду лампы размещают в кварцевых чехлах. Установки можно подключать в любом месте сети водоснабжения.

Применяют и комплексные установки, обеспечивающие полную обработку воды (осветление, обесцвечивание, удаление запахов и привкусов, опреснение, обеззараживание), например, универсальную установку, состоящую из электрического коагулятора, антрацитового, ионитового и угольного фильтров, бактерицидного аппарата.

Технологическое оборудование и арматура внутренних водопроводных сетей

К технологическому оборудованию и арматуре внутренних водопроводных сетей животноводческих помещений относятся автопоилки, водонагреватели, различные емкости, водоразборные краны, регулирующие вентили и др.

В зависимости от поголовья, режима поения и дебита водоисточника определяют размеры водопойной площадки и длину корыт.

Автопоилки делятся на групповые и индивидуальные.

Групповые поилки применяют для поения коров и молодняка крупного рогатого скота при беспривязном (боксовом) содержании. Их также используют в летних лагерях и на пастбищах. Групповые поилки могут быть стационарными и передвижными. Они оборудованы корытами или несколькими индивидуальными поилками для поения животных. Принцип действия этих поилок основан на законе сообщающихся сосудов. Уровень воды регулируют в водораздаточных корытах с клапанным механизмом поплавкового типа.

В индивидуальных поилках количество воды, поступающей в поильную чашу, регулируется специальной педалью. Индивидуальные поилки используют для поения крупного рогатого скота (при привязном содержании) и свиней.

Правильное водоснабжение для молочных коров является предпосылкой для продуктивности и эффективности, в хозяйстве должна быть продумана система поения животных. Свежести и чистоте воды уделяется огромное значение. Для обеспечения этого фактора разработаны разные модели поилок.

Групповая автопоилка АГК-12 предназначена для поения крупного рогатого скота. Она выпускается в двух модификациях: для летних лагерей, где водопровода нет, и для поения скота на выгульных площадках ферм с водопроводной сетью.

Поилка состоит из двух установленных на полозьях металлических корыт, соединенных патрубком, и цистерны вместимостью 3000 л, из которой вода самотеком поступает в поильные корыта. На одном из корыт имеется клапанный механизм, автоматически поддерживающий уровень воды в обоих корытах на заданной высоте. Поилка второй модификации цистерны не имеет.

Групповая автопоилка с электроподогревом АГК-4 применяется для поения до 100 голов крупного рогатого скота на выгульных площадках. Она рассчитана на одновременное поение четырех животных и подключается к водопроводной сети.

Поилки ПЭ-3

Габариты ДхШхВ - 2370х574х300

Масса, кг - 130

Мощность электродвигателя, кВт - 500

Объем бункера, м3 - 260

Вода в поилке не замерзает при отрицательных температурах в помещении.

Нагрев воды происходит равномерно, т.е. в поилке нет зон, где вода будет ледяная или очень горячая.

Поилка изготавливается из пищевой пластмассы.

Поилки оборудованы сливными пробками, что позволяет не опрокидывать поилку, для ее мойки. В любое время всю воду можно слить.

Поилки оборудованы поплавковыми регуляторами уровня воды, вода в поилке пополняется, по мере того как животные ее расходуют.

Нагрев воды осуществляется при помощи нагревательных плит НП-130 мощностью 250 Вт, на которые монтируется поилка.

Каждая поилка оборудована щитком регулирования температуры с автоматическим выключателем и УЗО. Применение поилки не требует установки отдельного оборудования, например трансформатора.

Поилки работают от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Многие из поилок является конкурентоспособными с лучшими западными образцами, имеют следующие характеристики:

· отсутствует клапанный механизм, имеющий низкую эксплуатационную надежность;

· не содержит подвижных быстроизнашивающихся резиновых и пластмассовых деталей;

· работает полностью в автоматическом режиме, не требуя вмешательства персонала;

· удовлетворяет в полной мере комплексу зооветеринарных и зоогигиенических требований;

· имеет простую конструкцию;

· срок эксплуатации без ремонта определяется только коррозионной стойкость магистрального трубопровода и может достигать 30…50 лет.

Устройство допускает работу от водопровода с любым давлением воды. Допускаются различные варианты установки поильных чаш на магистральной трубе. Имеются пневмогидроклапана, установленные внутри или снаружи чаши.

Во многих технологических процессах используют горячую и теплую воду для приготовления кормов, поения, машинного доения коров, дезинфекции и мойки животных, дезинфекции доильного и молочного оборудования и др. Для получения воды необходимой температуры применяют проточные водонагреватели или водонагреватели-термосы с порционным нагревом воды.

Наибольшее распространение на фермах и комплексах получили электрические и паровые водонагреватели.

Элекронагреватели проточного типа, например ЭВМ-2, ЭВАН-100, применяют для быстрого нагрева воды. В них температура воды поддерживается автоматически в пределах от 20 до 95 °С.

Электрические автоматические водонагреватели - термосы типа ВЭТ для порционного подогрева воды и ее хранения применяют чаще всего в поточных линиях доения коров и приготовления кормов. Вместимость термоса 200, 400 и 800 л, температура воды - до 95 °С. В случае необходимости горячую воду из водонагревателя можно смешать с холодной в смесительном кране или смесительных баках.

Емкостные пароводяные водонагреватели используют для получения горячей воды с температурой до 60…65 °С.

Газовые водонагреватели все шире применяют на фермах в последние годы для получения горячей воды, используемой на технологические нужды.

Особое внимание следует обратить на подогрев воды для поения животных в зимнее время. Практика показывает, что подача воды с температурой 4…10 °С из башен Рожновского в систему поения без подогрева приводит к резкому снижению продуктивности животных и часто к возникновению у них простудных заболеваний.

Водонагреватели типа УАП применяют для подогрева воды до 16…18 °С в зимнее время.

Серьезный резерв экономии энергии и повышения продуктивности коров на молочно-товарных фермах - использование для поения воды, прошедшей через охладители для молока. Такая вода имеет температуру 18…24 °С. После охлаждения молока эту воду насосом подают в емкость, установленную в коровнике на высоте 2,4…3,0 м, откуда вода самотеком поступает к автопоилкам. Чтобы температура воды не снижалась, емкость покрывают теплоизоляционным материалом. Пение коров такой водой повышает их продуктивность на 10…15 %.

Гигиеническая оценка фермы "Каменная Русота" УО СПК "Путришки" Гродненского района

Водоснабжение фермы осуществляется от сети водопровода. Источником водоснабжения является артезианская скважина дебитом 8 м3/ч (разработчик «Промбурводы»). Общий суточный расход по ферме воды составляет 50 665 м3...

Гигиенические и ветеринарные требования к размещению и содержанию предприятий мясной промышленности

На мясоперерабатывающих предприятиях используют воду для питьевых, санитарных и технологических нужд. Вода для хозяйственно-питьевых и производственно-пищевых целей должна соответствовать действующему ГОСТу «Вода питьевая»...

Екологічне землеробство

Сертифікація - це процедура, яка свідчить, що продукція (послуга) відповідає стандарту або іншої нормативної вимоги...

Інженерне управління у виробничих і обслуговуючих структурах сільськогосподарських товаровиробників

Тваринництво - одна з двох провідних галузей сільськогосподарського виробництва. На відміну від виробництва рослинницької продукції, що залежить від природнокліматичних умов і носить сезонний характер...

Механизация водоснабжения комплекса крупного рогатого скота

При организации водоснабжения важно правильно выбрать источник воды. Общая схема механизированного водоснабжения состоит из источника, водозаборного сооружения, насосной станции, напорно-регулирующего устройства...

Незаменимая механизация для сельского хозяйства

Продукцию животноводства производят на животноводческих фермах. Каждая ферма представляет собой единый строительно- технологический комплекс, включающий в себя основные и подсобные производственные...

Организации эффективного производства молока

На каждой ферме есть мастер-наладчик молочного оборудования, а так же слесарь для наладки навозных транспортеров и бригада слесарей по обслуживанию ферм, которые выезжают на фермы, где произошла крупная поломка оборудования...

Организация производства в АПК

Как было сказано выше, основным видом деятельности данного предприятия является разведение КРС. Рассмотрим динамику поголовья и структуру стада КРС в МУП «Лужок»...

Проект механизации водоснабжения молочной фермы на 400 голов

Вода служит важнейшей составной частью внешней среды, без которой невозможны поддержание здорового состояния организма и получение значительной продуктивности от сельскохозяйственных животных и птицы...

Проект планировки и застройки села Лесное Бурлинского района Алтайского края

Существующее положение Водоснабжение села осуществляется из скважины, расположенной в северной части села. Скважина глубиною 800 м, дебитом 30 мі/час. Имеются разветвленные тупиковые водопроводные сети d 100, протяженностью - 3,0 км...

Проектирование свиноводческой фермы

Профилактические мероприятия на животноводческих предприятиях

С помощью воды поддерживается высокий уровень ветеринарно-санитарного состояния ферм, осуществляется мойка посуды и инвентаря, дезинфекция, подготовка кормов. Без воды невозможно содержать в чистоте помещение, кормушки, водопойный инвентарь...

Санитарно-гигиеническая оценка корпуса молодняка поголовьем 60000 птицефабрики ООО "Алёна"

Вода важнейший элемент биосферы, без которой невозможна фактическая жизнь на земле. Она играет огромную роль в поддержании нормального здоровья, жизни и деятельности организма любого организма на планете...

Составление задания на проектирование свинарника-откормочника на 800 голов

Это общие неспецифические мероприятия на ферме по предупреждению проникновения возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний животных из внешней среды и охрана окружающей среды фермы от санитарных отходов животноводческой продукции...

Технология содержания животных на ферме

животное ферма инфекция освещение Земельный участок для строительства животноводческих должен отвечать зоогигиеническим требованиям...

Чтобы напоить коров и приготовить им корм, надо организовать грамотное водоснабжение коровника. Сегодня в животноводческих хозяйствах вода также используется для санитарной обработки доильных аппаратов, молочных резервуаров и посуды, подмывания вымени, мытья коров, уборки помещений. Бесперебойное водообеспечение хозяйства – это одно из главных условий для производства молока. Именно поэтому очень важно правильно спроектировать и качественно установить водопровод для хозяйственного комплекса.

Схемы водообеспечения коровника

Системы водоснабжения животноводческих ферм – это совокупность различных устройств и инженерных объектов, необходимых для добычи, перекачивания, сохранения и доставки необходимой жидкости к коровнику. Локальные коммуникации (обладают собственным водоисточником, насосными устройствами и водопроводом) применяются для централизованного водообеспечения животноводческих комплексов, а групповые – для обслуживания нескольких крупных сооружений, связанных общей территорией.

Водоснабжение фермы КРС представляет собой источник жидкости, водозаборный объект, насосные установки, внешнюю и внутреннюю водопроводные сети. Зачастую схема дополняется фильтрами либо другим оборудованием, очищающим воду.

В напорных водопроводах жидкость подается насосным оборудованием, в самотечных системах главный элемент (источник) размещен выше уровня расположения коровника.

Для водообеспечения животноводческих ферм и комплексов применяются локальные и централизованные типы, имеющие подземные водоисточники и противопожарные емкости с запасом жидкости.

Определение схемы наружного водопровода

В фермах есть наружный водопровод, который прокладывается вне здания, и внутренний – непосредственно распределяющий воду к хозяйству. Внешняя сеть бывает тупиковой, где от основной магистрали отводятся в различные стороны коммуникации, по которым жидкость движется в одном направлении.

Также используется кольцевая схема, представляющая собой трубопровод с замкнутым контуром, в котором вода к животноводческому хозяйству подается с обеих сторон.

Основным достоинством тупиковой системы, рассчитанной на фермерское хозяйство, является небольшая протяженность, что позволяет снизить расходы на прокладку. Главный недостаток в том, что в случае аварийной ситуации понадобится отключать от водоснабжения весь коровник. Использование кольцевой схемы на ферме дает возможность отремонтировать поврежденные участки без прекращения подачи жидкости к хозяйству. Существенным недостатком является большая длина трубопроводов и увеличенные в связи с этим расходы.

Учитывая меньшие затраты на монтаж и эксплуатацию, многие предпочитают именно тупиковую схему водообеспечения. Она чертится на плане с учетом наименьшей протяженности трассы и количества узлов разветвления. Этот расчет предполагает, что на всех участках идут 2 потока с соответствующим потребительским расходом.

Технологический и гидравлический расчеты

Вода в коровниках требуется для технологических, хозяйственных, гигиенических нужд, а также без нее не обходится наружное противопожарное водоснабжение.

Осуществляя расчет нужного количества жидкости для животноводческого комплекса, сначала стоит вычислить среднесуточный расход запасов. В зависимости от количества содержащихся коров и норм водопотребления, которые установлены для данных хозяйств, зависит то, как снабжаются хозяйства жидкостью. После этого определяют максимальное потребление воды с учетом коэффициента суточной неравномерности (потому как данная величина применяется для дальнейших вычислений).

В зависимости от разных условий суточный расход жидкости в коровнике может доходить до нескольких сотен кубометров. Расчет системы водопровода необходимо выполнить таким образом, чтобы сеть обеспечивала качественное снабжение водой для поения крупного рогатого скота, потому как ее недостаток мгновенно вызовет снижение производительности.

Согласно СНиПам существуют определенные нормы водопотребления (измеряется литрами в сутки). К примеру, для:

• коров – 70;
• бычков – 45;
• молодых коров до 2-х лет – 35;
• телят до полугода – 25.

Гидравлический расчет водоснабжения позволяет определить диаметр трубопровода и снижение напора в результате преодоления сопротивления в трубах при пропуске по ним необходимого количества жидкости. Определить данный показатель понадобится для того, чтобы выяснить, какую высоту должна иметь водонапорная башня, и какие технические характеристики насосное оборудование.

Механизация водообеспечения хозяйства

Организации водоснабжения для животноводческих ферм требует значимых затрат человеческого труда. Расчет показывает, что для доставки 1 куб. м воды и распределения ее коровам без механизации потребуется около 5-6 чел./ч., а в случае автоматизации – 0,04-0,05 чел./ч. Из этого видно, что переход на инновационные технологии дает возможность снизить трудозатраты в разы.

Требуемый напор в сети создается при помощи насосного оборудования, доставляющего воду из источника в сборные емкости либо очистные сооружения. После этого насосы закачивают жидкость в башню и далее – к водопроводам в сеть.

Для выкачивания воды из разных типов источников (более глубоких или поверхностных) применимы различные механизмы. Выбор того или иного вида, определение мощности зависит от глубины водоисточника, его дебита и количества требуемой для хозяйств жидкости. Водоподъемные устройства бывают ручные, работающие от мотора и самодействующие.

В водоснабжении коровников применяются ручные, приводные поршневые и центробежные насосы, компрессорные установки, гидравлические тараны.

Механизация водоснабжения способствует сокращению трудозатрат, увеличению производительности и созданию требуемых санитарных условий в помещениях коровника.

Водонапорные башни и резервуары

Водонапорные башни обеспечивают требуемый напор в общей сети, с их помощью регулируется подача воды, решается вопрос хранения ее запасов. Для этого используют подземные резервуары, – из них потом жидкость попадает в трубопроводы при использовании насосов.

В животноводстве на фермах чаще всего применяют бесшатровые башни-колонны, выполненные из металла. Они производятся с различной вместимостью (до 50 куб. м.) и высотой (10-30 м). Колонну сооружения также заполняют водой. Вследствие этого реальные запасы намного больше, чем указано в паспорте оборудования.

Сельское хозяйство предполагает обязательное наличие запаса водных ресурсов, которые должны быть под рукой в случае возникновения пожара (должны находиться в наземных или подземных безнапорных резервуарах). Воду из них подают специальными пожарными насосами. При отсутствии таких емкостей жидкость берут из водоемов или рек.

Согласно нормативам, водонапорный бак должен поместить в себе такой запас, которого будет достаточно на 10 минут работы пожарных кранов параллельно со стандартным расходованием для остальных нужд.

Применение оборудования для поения коров

Ферма не обходится без поилок. Данные приборы неизменно применяются для выпаивания коров. Присутствует непосредственный контакт с КРС, поэтому изделия должны выполняться с учетом анатомических особенностей животных. Автопоилки представляют собой специализированные устройства, благодаря которым КРС сам снабжается питьевой водой из водопровода.

Использование специального оборудования для поения КРС в животноводческих комплексах дает возможность увеличить удой на 15-20% и существенно снизить трудозатраты персонала на обслуживание животных.

Индивидуальные автопоилки используют на коровьих фермах, где преобладает привязное содержание. Групповые устройства применяются для коров, которые содержатся беспривязным способом. Такое оборудование бывает стационарным либо передвижным. Последний вид применяется во время выпаса рогатого скота.

Для свинарников используются автопоилки, оснащенные специальным клапаном (шаровым), помещенным в специальный резервуар. Корыто для приспособления выполняется с крышкой, которая предохраняет емкости от загрязнения. Когда свинья пьет воду, то ее уровень в корыте снижается, параллельно движется клапан и открывает отверстие трубопровода. Он же снова наполняет корыто.

Прокладка внутреннего водопровода на ферме

Внутренняя система водоснабжения на ферме начинается со стояка, от которого идет разветвление трубопроводов. В размещенное при хозяйстве кормоприготовительное помещение подводят воду к важным приборам (парообразователь, водонагреватель, корнемойка, плодомойка), к стойлам – автоматические поилки, краны для полива.

Прокладка трубопровода, ведущего непосредственно к автопоилкам, выполняется по траектории расположения кормушек (должна выдерживаться высота 160 см от пола). К каждой поилке по стойке подведена труба (ее диаметр 25 мм). Данные ответвления присоединяются к трубопроводу с помощью особых крепежей, а снизу прикручиваются к тройнику устройства для выпаивания. В проходах на высоте 2,5 м от уровня пола делаются переходы в форме буквы «П».

Применение автопоилок – продуманный шаг водоснабжения для животноводческих ферм. Коровы постоянно получают чистую воду, пьют ее по собственной потребности. Качественные запасы предохранят рогатый скот от желудочно-кишечных болезней, а постоянное употребление жидкости способствует улучшению состояния животных и существенному росту продуктивности предприятия.

Вам понравилась эта статья? Мы, будем рады участию, если вы поделитесь ссылкой с друзьями.

Вам также может быть интересно

Уровень механизации работ по уборке и удалению навоза до­стигает 70…75 %, а трудовые затраты составляют 20…30 % общих затрат.

Проблема рационального использования навоза как удобрения при одновременном соблюдении требований защиты окружаю­щей природы от загрязнений имеет важное народнохозяйственное значение. Эффективное решение данной проблемы предусматри­вает системный подход, включающий рассмотрение во взаимосвя­зи всех производственных операций: удаление навоза из помеще­ний, транспортирование его, переработку, хранение и использо­вание.

Технологию и наиболее эффективные средства механиза­ции для удаления и утилизации навоза следует выбирать на основе технико-экономического расчета с учетом вида и системы (спосо­ба) содержания животных, размеров ферм, производственных ус­ловий и почвенно-климатических факторов.

В зависимости от влажности различают твердый, подстилоч­ный (влажность 75…80 %), полужидкий (85…90 %) и жидкий (90…94 %) навоз, а также навозные стоки (94…99 %). Выход экск­рементов от различных животных за сутки колеблется приблизи­тельно от 55 кг (у коров) до 5,1 кг (у откормочных свиней) и зави­сит в первую очередь от кормления. Состав и свойства навоза вли­яют на процесс его удаления, обработки, хранения, использова­ния, а также на микроклимат помещений и окружающую природную среду.

К технологическим линиям уборки, транспортирования и ути­лизации навоза любого вида предъявляют следующие требования:

• своевременное и качественное удаление навоза из животновод­ческих помещений при минимальном расходе чистой воды;
• обработка его с целью выявления инфекций и последующего обеззараживания;
• транспортировка навоза к местам переработки и хранения;
• дегельминтизация;
• максимальное сохранение питательных веществ в исходном на­возе и продуктах его переработки;
• исключение загрязнения окружающей природной среды, а так­же распространения инфекций и инвазий;
• обеспечение оптимального микроклимата, максимальной чис­тоты животноводческих помещений.

Сооружения по обработке навоза следует размещать с подветренной стороны и ниже водоза­борных объектов, а прифермские навозохранилища - за предела­ми фермы. Необходимо предусматривать санитарные зоны между животноводческими помещениями и жилыми поселками. Участок под очистные сооружения не должен затапливаться паводковыми и ливневыми водами. Все сооружения системы удаления, обработ­ки и утилизации навоза должны быть выполнены с надежной гид­роизоляцией.

Многообразие технологий содержания животных вызывает необходимость использования различных систем уборки навоза в помещениях. Наиболее широко применяют три системы удале­ния навоза: механическую, гидравлическую и комбинированную (щелевые полы в сочетании с подпольным навозохранилищем или каналами, в которых размещены механические средства уборки).

Механическая система предопределяет удаление навоза из по­мещений всевозможными механическими средствами: навозными транспортерами, бульдозерными лопатами, скреперными уста­новками, подвесными или наземными вагонетками.

Гидравлическая система уборки навоза бывает смывная, рецир­куляционная, самотечная и отстойно-лотковая (шиберная).

Смывная система уборки предусматривает ежедневную про­мывку каналов водой из смывных насадков. 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 удале­ние 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 и зеленой массой и в свинарниках при кормлении жидкими и сухими комбикорма­ми без использования силоса и зеленой массы.

Самотечная система периодического действия обеспечивает уда­ление навоза, который накапливается в продольных каналах, обо­рудованных шиберами за счет сброса его при открытии шиберов. Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление на­воза в течение 7…14 дней. Обычно размеры канала следующие: длина 3…50 м, ширина 0,8 м (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 битоплива.

Все технические средства для удаления и утилизации навоза делят на две группы: периодического и непрерывного действия.

Транспортные устройства безрельсовые и рельсовые, назем­ные и надземные, мобильные погрузки, скреперные установки и другие средства относятся к оборудованию периодического действия.

Транспортирующие устройства непрерывного действия бывают с тяговым органом и без него (самотечный, пневматический и гидравлический транспорт).

По назначению различают технические средства для ежеднев­ной уборки и периодической, для удаления глубокой подстилки, для очистки выгульных площадок.

В зависимости от конструктивного исполнения различают:

• наземные и подвесные рельсовые вагонетки и безрельсовые ручные тележки;
• скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступатель­ного движения;
• канатные скреперы и тросовые лопаты;
• навесные устройства на тракторах и самоходных шасси;
• устройства для гидравлического удаления навоза (гидротранс­порт);
• устройства с применением пневматики.

Технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений и транспортировки его на поле можно разделить на следующие последовательно выполняемые операции:

• сбор навоза из стойл и сбрасывание его в канавки или погрузка в вагонетки (тележки);
• транспортировка навоза от стойл по животноводческому поме­щению к месту сбора или погрузки;
• погрузка на транспортные средства;
• транспортировка по территории фермы к навозохранилищу или месту компостирования и разгрузки;
• погрузка из хранилища на транспортные средства;
• транспортировка на поле и выгрузка из транспортного сред­ства.

Для выполнения этих операций применяют много различных вариантов машин и механизмов. Наиболее рациональным следует считать тот вариант, в котором один механизм выполняет две опе­рации и более, а стоимость уборки 1 т навоза и перемещения его на удобряемые поля наименьшая.

Механические средства для удаления навоза подразделяют на мобильные и стационарные. Мобильные средства применяют в основном при беспривязном содержании скота с использованием подстилки. В качестве подстилки обычно используют солому, торф, мякину, опилки, стружку, опавшие листья и хвою деревьев. Примерные суточные нормы внесения подстилки на одну корову 4…5 кг, овцу - 0,5…1 кг.

Навоз из помещений, где содержатся 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.

В животноводстве широко применяют навозоуборочные транс­портеры ТСН-160А, ТСН-160Б, ТСН-3Б, ТР-5, ТСН-2Б, про­дольные скреперные установки УС-Ф-170А или УС-Ф250А в ком­плекте с поперечными УС-10, УС-12 и УСП-12, скреперные про­дольные транспортеры ТС-1ПР в комплекте с поперечным ТС-1ПП, скреперные установки УС-12 в комплекте с поперечной УСП-12, шнековые транспортеры ТШН-10.

Скребковые транспортеры ТСН-3Б и ТСН-160А кру­гового действия предназначены для удаления навоза из животно­водческих помещений с одновременной погрузкой его в транс­портные средства.

Шнековый транспортер ТШН-10 используют для удаления на­воза и коровников на 200 голов. Комплект включает в себя четыре продольных и один поперечный транспортеры, вращающиеся с частотой 15…60 мин -1 . Шнековые транспортеры производитель­ны, надежны и долговечны.

Скреперная установка УС-Ф-170 состоит из приводной и натяжной станций, цепи, направляющих роликов, скребков, совершающих возвратно-поступательное движение по навозоприемной плоскости желоба, ширина которой равна ширине навозного прохода коровника. При рабочем ходе скребки за счет сил трения их о желоб раскрываются в рабочее положение и перемещают массу на размер хода скребка. При холостом ходе скребки складываются, оставляя порции навозной массы неподвижными на полу желоба. Во время следующего рабочего хода скребков этот навоз будет удален.

Скреперная установка УС-250 аналогична по назначению, устройству и рабочему процессу УС-Ф-170. В привод входят: электродвигатель мощностью 2,2 кВт и редуктор с ведущей звездочкой. Скребок состоит из ползуна, шарнирного устройства, правого и левого скребков и натяжного устройства.

Длину скребков можно регулировать по ширине навозного прохода от 1,8 до 3 м при глубине 0,8 м. Для очистки стенок прохода на концах скребков установлены резиновые шишки. Уста­новка работает 18…20 ч в сутки (кроме периода сна животных). Уборка навоза происходит в присутствии животных, выгонять ко­торых из навозных проходов не требуется. Они свободно пересту­пают через скребки.

Скреперные установки УС-15, УС-250, УС-Ф-170 имеют авто­матически действующий механизм реверса движения скребков.

Установка УВН-800 производительностью 90…95 т/ч предназначена для удаления навоза из открытых и подпольных навозохранилищ. Она состоит из насосной установки для жид­кого навоза и скрепера, перемещающегося по рельсовому путь вдоль торца навозохранилища. Насос и скрепер могут работать раздельно. Насос служит для выгрузки жидкой фракции навоза, которую не может выбрать скрепер. Скрепер разрушает верхнюю корку навоза в хранилище, перемешивает его, а затем выгружает в транспортное средство.

Шнековые и центробежные насосы типа НШ, НЦИ, НВЦ ис­пользуют для выгрузки и перекачки жидкого навоза по трубопро­водам. Производительность их находится в пределах от 70 до 350 т/ч.

Скреперная установка ТС-1 предназначена для свиноводческих ферм. Ее устанавливают в навозном канале, который перекрывают решетчатыми полами. Установка состоит из поперечного и про­дольного транспортеров. Основные сборочные единицы транс­портеров: скреперы, цепи, привод. На установке ТС-1 применяют скрепер типа «Каретка». Привод, состоящий из редуктора и элект­родвигателя, сообщает скреперам возвратно-поступательное дви­жение и предохраняет их от перегрузок.

Навоз от животноводческих помещений к местам обработки и хранения транспортируют мобильными и стационарными сред­ствами.

С точки зрения охраны окружающей среды от загрязнения на­воз целесообразно транспортировать по трубопроводам. Для этих целей применяют поршневую установку УТН-10А. Даль­ность транспортировки до 150 м. Для перекачивания жидкого на­воза устраивают стационарные насосные станции, оборудованные фекальными насосами типа ФГ, НЖН-200, НШ и др.

Навоз загрязняет территорию ферм, ухудшает условия работы обслуживающего персонала, а при большой концентрации стано­вится опасным источником загрязнения окружающей среды. Свежеубранный навоз до момента внесения в почву должен в течение 2…12 мес выдерживаться в прифермских или полевых навозохра­нилищах.

Различают навозохранилища, примыкающие к помещениям и удаленные от помещения.

Помимо постоянных хранилищ навоза на фермах необходимо предусматривать карантинные хранилища, которые выполняют секционными. Поступившую однодневную порцию навоза выдер­живают в секции в течение 6 дней. Если за это время на ферме не будет зарегистрировано инфекционных заболеваний, то навоз транспортируют к месту постоянного хранения. Расстояние от ферм до навозохранилищ должно быть не менее 60 м.

Подстилочный навоз хранят в полузаглубленных или наземных навозохранилищах, где навоз укладывают в бурты. Полужидкий навоз можно укладывать в бурты, добавляя солому или другой вла­гоемкий материал. Применяют также компостирование навоза с торфом. Жидкий навоз после карантирования перекачивают в ос­новные хранилища-гомогенизаторы, где его хранят 6…12мес при периодическом перемешивании.

Жидкий навоз разделяют на фракции с последующим отдель­ным хранением и внесением фракций в почву. Для естественного разделения жидкого навоза на фракции применяют отстойники-накопители глубиной 2…2,5 м. Для искусственного разделения ис­пользуют механические средства: центрифуги, виброгрохоты, шнековые прессы, сита и др.

Известны также механизированные навозохранилища, которые позволяют получать органические удобрения высокого качества и внедрять единую технологическую линию, включающую в себя очистку помещений от навоза, транспортирование его в хранили­ща приготовление органо-минеральных компостов. Весь техно­логический процесс выполняется системой машин, обеспечиваю­щей комплексную механизацию.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат

по дисциплине: « Т ехнология животноводства»

Тема: МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И ПАСТБИЩ

Работу выполнил:

Студент Кириллов И.А.

Общие сведения о воде

Один из наиболее крупных потребителей воды - сельское хозяйство, и в частности животноводство. Потребность в воде животноводства в десятки раз выше, чем населения. Расход воды в сельскохозяйственном производстве очень значителен. Так на получение 1 т молока он составляет 5 ... 10 т, на промывку 1 т соломы при выщелачивании - 50 т, на производство 1 т мяса говядины - 50 т, на выращивание 1 т картофеля - 300 т, на выращивание 1 т пшеницы - 1000 т. вода ферма водозаборный водонапорный

На животноводческих и птицеводческих фермах, фабриках и комплексах вода расходуется на производственно-технические нужды (поение животных и птицы, приготовление кормов, мойку оборудования, уборку помещений, мойку животных и др.), отопление, хозяйственно-питьевые нужды обслуживающего персонала (в бытовых помещениях, умывальнях, душевых, туалетах и др.) и противопожарные мероприятия.

Правильная организация водоснабжения имеет исключительное значение для эффективной работы фермы, так как обеспечивает нормальное выполнение производственно-зоотехнических процессов и противопожарную безопасность, улучшает условия содержания животных, повышает производительность и культуру труда обслуживающего персонала, увеличивает продуктивность животных, улучшает качество продукции и снижает ее себестоимость.

Качество воды в зависимости от назначения должно удовлетворять определенным требованиям. Его оценивают по органолептическим свойствам, а также по химическому и бактериологическому составу воды.

К органолептическим свойствам воды относятся: мутность, цветность, привкус и запах.

Мутность воды зависит от количества находящихся в ней взвешенных веществ и выражается в мг/л.

Цветность воды зависит от имеющихся в ней органических или минеральных механических примесей и выражается в градусах.

Привкус и запах воды вызываются присутствием в ней органических веществ, минеральных солей, а также растворенных газов и определяется по пятибалльной системе.

Химический состав воды характеризуется общей минерализацией, активной реакцией, жесткостью и окисляемостью. Общая минерализация зависит от суммарного количества растворенных в воде минеральных и органических веществ. Жесткость воды обусловлена содержанием растворенных в ней солей кальция и магния.

Бактериологический состав воды характеризуется количеством содержащихся в ней болезнетворных и сапрофитных бактерий.

Требования к качеству питьевой воды изложены в ГОСТах.

Определение потребности фермы в воде

Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и число потребителей нормы суточного расхода воды, а также режим ее потребления в течение суток.

Расход воды в течение суток, летом и зимой неравномерен: днем и летом больше, ночью и зимой меньше.

Для расчета водопроводных сооружений и оборудования необходимо знать максимальные расходы воды: суточный, часовой и секундный.

Максимальный суточный расход воды (м 3) определяют по формуле

Q сут.max =Qсут.ср б сут,

где б сут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления (принимают равным 1,3).

Часовые колебания расхода воды учитываются коэффициентом часовой неравномерности бч=2,5. Максимальный часовой расход (м 3)

Q ч.max =Q сут.max б ч /24,

Правильный выбор Q сут.max и Q ч.max имеет важное значение. При повышенных коэффициентах система водоснабжения обходится дорого, а при пониженных - возникают перебои в подаче воды.

Максимальный секундный расход (м 3)

Q с.max =Q ч.max /3600,

По максимальному суточному расходу выбирают вместимость водонапорных баков и резервуаров, оборудование станции первого подъема, по максимальному часовому расходу - оборудование станции второго подъема, по максимальному секундному расходу - диаметр труб.

Расход воды на животноводческих фермах тесно связан с принятой технологией производственных процессов. Так, на распределение суточного расхода воды на фермах по часам большое влияние оказывает кратность кормления и доения, при которой возникают максимальные значения ("пики") водопотребления. При больших колебаниях расхода это создает неблагоприятные условия работы водопроводных сооружений и оборудования. Чем совершеннее организация технологических процессов на ферме, тем лучше сглаживаются неравномерности расхода воды. Для создания оптимальных условий работы системы водоснабжения необходимо составить график потребления воды на ферме с таким расчетом, чтобы изменение расхода воды по отдельным часам суток было достаточно равномерным. Это достигается рациональным распределением по часам суток технологических операций, на которые расходуется вода. Например, такие работы, как гидросмыв навоза и уборку помещений, выполняют по сдвинутому режиму.

Режим водопотребления (колебание расхода воды в часы суток) определяют для расчета сооружений системы водоснабжения. Неравномерность потребления воды в течение суток изображают в виде таблиц или графиков. Расходы воды по часам суток часто выражают в процентах от суточного расхода воды. Такие таблицы или графики составляют на основании многолетних наблюдений, замеряя расход воды в течение суток.

Суточный график водопотребления на одной из животноводческих ферм показан на рисунке

Суточный график водопотребления

На противопожарные нужды расход воды устанавливают, руководствуясь степенью огнестойкости построек. Запас воды должен обеспечивать непрерывную трехчасовую работу пожарных брандспойтов.

Максимальный срок восстановления неприкосновенности противопожарного запаса воды должен быть не более 72 ч.

Водопроводы на фермах обычно рассчитывают только на хозяйственные нужды, а для противопожарного водоснабжения устраивают открытые водоемы или резервуары, где держат неприкосновенный запас воды. Число, вместимость и расположение резервуаров согласуют с инспекцией пожарной охраны.

Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству воды.

При водоснабжении животноводческих ферм наибольшее распространение получили местные и централизованные хозяйственно-производственные системы водоснабжения с подземными источниками воды и пожаротушения из противопожарных резервуаров мотопомпами или автонасосами.

В свою очередь, централизованные системы могут быть частью группового сельскохозяйственного водопровода, обеспечивающего водой несколько населенных пунктов, ферм и других производственных объектов, расположенных, как правило, на значительном расстоянии друг от друга.

Схема водоснабжения - это технологическая линия, связывающая в той или иной последовательности водопроводные сооружения, предназначенные для добывания, перекачки, улучшения качества и транспортировки воды к пунктам ее потребления. Воду можно подавать к потребителям по различным схемам.

В зависимости от конкретных условий (рельефа местности, мощности источника водоснабжения, надежности электроснабжения и др.) схемы водоснабжения могут иметь один или два подъема воды, предусматривать хранение регулируемого ее количества в водонапорных башнях или подземных резервуарах, подачу противопожарного запаса воды непосредственно из источника и др.

На рисунке показана возможная схема водоснабжения из открытого или подземного источника для животноводческой фермы.

Система механизированного водоснабжения животноводческой фермы (комплекса) состоит из водозабора с насосной станцией, разводящей сети и регулирующего сооружения. В некоторых случаях систему водоснабжения дополняют сооружениями по очистке и обеззараживанию воды. В сельском хозяйстве наибольшее распространение получили локальные системы, когда отдельный объект обслуживается соответствующей системой водоснабжения. Они, как правило, имеют одну ступень подъема.

Представленный па рисунке состав инженерных сооружений непостоянен, его можно изменить в зависимости от качества воды в источнике, рельефа местности и прочих условий.

Например, очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция второго подъема могут отсутствовать, если качество воды в источнике соответствует ГОСТу на питьевую воду.

Окончательный выбор той или иной схемы водоснабжения в каждом конкретном случае должен быть обоснован технико-экономическим расчетом. К строительству принимается вариант с наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами.

Схема механизированного водоснабжения:

а - из открытого источника; б - из подземного источника;

1 - источник воды; 2 - водозаборное сооружение; 3 - насосная станция первого подъема воды; 4 - очистное сооружение; 5 - резервуар для чистой воды; 6 - насосная станция второго подъема; 7 - напорное сооружение; 5 - внутренний водопровод; 9 - водораздаточные устройства; 10 - внешний водопровод.

Источники водоснабжения и водозаборные сооружения

Источники водоснабжения могут быть поверхностными (реки, озера, водохранилища и др.) и подземными (родниковые, грунтовые и межпластовые воды). Они должны обеспечивать наибольший суточный расход воды потребителями независимо от времени года и условий потребления.

При выборе источника централизованного водоснабжения предпочтение отдают подземным водам по сравнению с поверхностными. Это объясняется повсеместным распространением подземных вод и возможностью использования их без очистки. Поверхностные воды применяют реже, так как они более подвержены загрязнению и перед подачей потребителю нуждаются в специальной очистке.

Подземные воды в зависимости от условий их залегания делятся на грунтовые и межпластовые (см.рис)

Грунтовые подземные воды залегают на первом от поверхности земли водонепроницаемом слое, практически не защищены от загрязнения и имеют резкие колебания дебита. Малые запасы грунтовых вод и их санитарная ненадежность делают их непригодными для использования в качестве источников централизованного водоснабжения. Межпластовые подземные воды (напорные и безнапорные) отличаются высоким качеством. Они расположены в водоносных слоях, имеющих одно или несколько водоупорных перекрытий. Обычно эти воды залегают на значительных глубинах и, фильтруясь через почву, освобождаются от бактериальных загрязнений, а также от взвешенных веществ. Meжпластовые воды, как правило, подают на ферму без очистки, поэтому облегчается эксплуатация такой системы водоснабжения и существенно снижается ее стоимость.

Схема залегания подземных вод:

1 - водоупорные слои; 2 - водоносный горизонт межпластовых напорных вод (артезианских); 3 - водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 - грунтовые воды; 5 - колодец, питающийся грунтовой водой; 6 - колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 - колодец, питающийся артезианской водой; 8 - зоны питания водоносных горизонтов.

Если межпластовых вод недостаточно или они по качественному составу не могут использоваться для хозяйственно-питьевого водоснабжения, устраивают водопроводы из открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ). В южных районах страны источниками централизованного водоснабжения могут служить оросительно-обводнительные каналы. Место водозабора необходимо располагать выше населенного пункта по течению реки или канала. Водопой скота устраивают на водоемах, не используемых для водоснабжения населения. Если таких водоемов нет, делают лотки, отводящие воду из водоема к местам водопоя. При выборе источника водоснабжения необходимо учитывать технико-экономические показатели: стоимость сооружений и оборудования для подъема, обработки и транспортировки воды, затраты на эксплуатацию и ремонт и др. Например, стоимость 1 м 3 воды из поверхностных источников с устройством очистки примерно в 3 ... 5 раз выше, чем стоимость воды из межпластовых источников, которую можно использовать без очистки.

Иногда в качестве источника водоснабжения используют атмосферные осадки (дождь или снег).

Источник водоснабжения выбирают в соответствии с требованиями ГОСТа и согласовывают с органами Государственного санитарного надзора. Выбрав источник водоснабжения, определяют его подачу.

Подачей (дебитом) источника называют объем жидкости, поступающей из него в единицу времени.

Водозаборные сооружения служат для забора воды из источника. Для забора воды из поверхностных (открытых) источников устраивают береговые колодцы или простейшие водозаборы, а для забора воды из подземных (закрытых) источников - шахтные, буровые (трубчатые) и мелкотрубчатые колодцы. Подземные воды, выходящие на поверхность, собирают в каптажные колодцы.

Шахтные колодцы (см.рис) служат для забора подземных грунтовых вод, залегающих на глубине до 30 ... 40 м при толще водоносного слоя 5 ... 8 м. Шахтный колодец состоит из оголовка 4, шахты 2 и водоприемной части 1.

Оголовок (верхняя, надземная часть колодца) защищает колодец от попадания загрязненных поверхностных вод. Вокруг оголовка устраивают глиняный замок 5 шириной 1 м и глубиной не менее 1,5 м, а в радиусе 2 ... 2,5 м делают булыжную отмостку по песчаному основанию с уклоном от оголовка 0,05 ... 0,10.

Водоприемная (нижняя) часть заглубляется в водоносный слой не менее чем на 2 ... 2,5 м. В зависимости от глубины погружения водоприемной части шахтные колодцы разделяют на полные (совершенные) и неполные (несовершенные).

Водоприемная часть полного шахтного колодца опущена на всю глубину водоносного слоя и опирается на водонепроницаемый пласт. Водоприемная часть неполного шахтного колодца только частично погружена в водоносный слой и не достигает водонепроницаемого пласта.

Водозаборные сооружения:

а - шахтный колодец: 1 - водоприеминя часть; 2 - шахта (ствол); 3 - вентиляционная труба; 4 - оголовок; 5 - глиняный замок; б - буровая скважина: 1 - устье; 2 - эксплуатационная колонна; 3 - фильтр; 4 - отстойник.

Если один шахтный колодец не обеспечивает потребность в воде, то устраивают групповой шахтный колодец. При этом воду забирают из центрального колодца, соединенного с остальными самотечными или другими трубами. Расстояние между колодцами колеблется в пределах 10 ... 60 м в зависимости от толщины водоносного слоя и его фильтрующей способности.

Буровые (трубчатые) колодцы устраивают для забора воды из обильных водоносных пластов, залегающих на большой глубине (50 ... 150 м). Скважина состоит из устья 1 эксплуатационной колонны 2, фильтра 3 и отстойника 4.

Стенки скважины предохраняют от обрушения, укрепляя их обсадными трубами, соединяемыми муфтами. Такие трубы изолируют водоносные горизонты, непригодные для водоснабжения.

Тип фильтра выбирают в зависимости от гранулометрического состава водоносных пород. Фильтры должны обладать хорошей пропускной способностью.

Подача шахтных и буровых (трубчатых) колодцев не должна превышать дебита источника. Для определения подачи колодцев проводят пробную откачку, во время которой контролируют изменение уровня воды в колодце при помощи приборов.

Зона санитарной охраны вокруг места водозабора включает в себя территорию, на которой расположены водозаборные сооружения, и водопроводную станцию. В нее входит также участок водоема на расстоянии 200 м выше и ниже места водозабора. Этот участок задерживает поступление загрязнений с берега непосредственно к водозабору.

На территории зоны санитарной охраны разрешается строительство только тех сооружений, которые непосредственно связаны с нуждами водопровода.

Подземные источники водоснабжения окружают зонами санитарной охраны. В такую зону входит территория, на которой расположен водозабор, и все головные водопроводные сооружения (скважины и каптажи, насосные станции, установки для обработки воды, резервуары). Например, зона санитарной охраны артезианских скважин составляет около 0,25 га, причем радиус территории должен быть не менее 30 м вокруг скважины. При использовании грунтовых вод размеры зоны санитарной охраны увеличиваются до 1 га при радиусе 50 м.

На территории зоны санитарной охраны разрешается строительство только тех сооружений, которые непосредственно связаны с нуждами водопровода. Вся территория зоны планируется так, чтобы поверхностный сток отводился за границы этой территории и поступал в водоем за пределами ее нижней границы.

На участке водоема, входящем в зону санитарной охраны, запрещается спуск сточных вод (даже в очищенном виде), а также бытовое использование водоема.

Санитарный режим на территории зоны санитарной охраны подземных источников должен быть таким же, как и на территории зоны санитарной охраны открытых источников водоснабжения.

Установки для очистки и обеззараживания
воды на фермах и комплексах

Часто вода поверхностных источников, а иногда и подземных, например грунтовая вода, требует дополнительной обработки - опреснения, умягчения, очистки и обеззараживания.

Опреснение соленых вод имеет очень большое значение для пустынных и полупустынных пастбищ страны, где мало источников пресной воды. В сельскохозяйственном водоснабжении применяют кристаллизацию (искусственное вымораживание), дистилляцию и электродиализный метод опреснения.

Для опреснения воды применяют электродиализ. При этом ионы солей удаляются из воды под действием поля постоянного электрического тока. Для электродиализа разработаны установки производительностью от 10 до 600 м 3 /сут, способные обеспечить понижение минерализации воды с 2,8 ... 15 г/л до 0,9 ... 1 г/л.

Для очистки воды применяют фильтры, контактные осветлители.

Обеззараживание (уничтожение болезнетворных микроорганизмов) достигается хлорированием, озонированием и ультрафиолетовым облучением воды.

При хлорировании применяют хлорную известь, жидкий хлор и поваренную соль (из соли получают гипохлорит натрия). Для хлорирования предназначены вакуумные хлораторы ЛК и электролизные хлоридные установки типа ЭН и ЭДР.

Озонирование - современный и универсальный метод обработки, при котором вода одновременно обесцвечивается и обеззараживается, устраняется ее привкус и запах. Озон - нестойкий газ, поэтому наиболее экономично получать его на месте обработки воды. Озонируют воду на крупных очистительных станциях.

Для ультрафиолетового облучения воды применяют установки с аргоно-ртутными лампами типа БУВ. Эти установки выпускаются закрытого типа с погруженными в воду источниками облучения и открытого типа. Погружаемые в воду лампы размещают в кварцевых чехлах. Установки можно подключать в любом месте сети водоснабжения.

Применяют и комплексные установки, обеспечивающие полную обработку воды (осветление, обесцвечивание, удаление запахов и привкусов, опреснение, обеззараживание), например, универсальную установку, состоящую из электрического коагулятора, антрацитового, ионитового и угольного фильтров, бактерицидного аппарата.

Водонапорные сооружения и резервуары

В системе водоснабжения применяются напорно-регулирующие сооружения, предназначенные для создания необходимого напора в разводящей магистрали, регулировки подачи воды в сеть и создания запаса воды на время отключения насосной станции.

На практике применяют два типа напорно-регулирующих сооружений: водонапорную башню и пневматический котел (безбашенное сооружение). В первом случае наружный напор создается за счет поднятия водонапорного бака на необходимую высоту; во втором - за счет давления сжатого воздуха,

заполняющего пространство выше уровня воды в герметически закрытом котле.

Башенная водокачка:

1 - водонапорная башня; 2 - датчик уровней; 3 - пост управления; 4 - станция управления; 5 - насосная (водоструйная) установка; 6 - напорно-разводящая труба.

Сборно-блочные башни-колонны конструкции инженера А.А. Рожновского получили на фермах наибольшее распространение. Башни монтируют на месте из отдельных металлических блоков, изготовленных на заводах.

Нижняя часть башни, утепленная земляной обсыпкой, целиком заполняется водой. Этот запас воды удваивает резервную вместимость башни.

Не утепленную башню применяют там, где температура воды подземных источников не ниже 4 °С и обмен воды в башне происходит не реже одного раза в сутки.

При интенсивной циркуляции вода в башне не замерзает даже при значительном снижении температуры.

Для автоматизации управления к водонапорным башням выпускают аппаратуру, которая поддерживает постоянный запас воды и повышает надежность работы оборудования насосных станций. Сборно-блочная конструкция башни позволяет намного сократить сроки монтажа сооружения и снизить стоимость строительства.

Безбашенные напорно-регулирующие сооружения предназначены для автоматизации водоснабжения животноводческих ферм и других объектов.

На фермах широко распространены безбашенные автоматические водоподъемные установки типа ВУ, например, установка ВУ5-30. Вихревым насосом 7 вода подается в воздушно-водяной бак 6, из которого через водоразборную магистраль поступает к потребителям. Излишки воды накапливаются в баке, сжимая в нем воздух. Как только давление в баке достигнет расчетного реле давления 2 (в нормальном положении контакты реле давления постоянно замкнуты) разомкнет электрическую цепь магнитного пускателя, электродвигатель насоса остановится и вода потребителям будет подаваться под действием сжатого в баке воздуха. При уменьшении давления до определенного значения контакты реле замкнутся и в работу включится насос, который снова начнет подавать воду в бак.

Водоподъемная установка ВУ5-30:

1 - станция управления; 2 - реле давления; 3 - жиклер; 4 - воздушный клапан; 5 - камера смешивания струйного регулятора; 6 - воздушно-водяной бак; 7 - вихревой насос.

Во время работы установки объем воздушной подушки в баке вследствие не плотности соединений и растворения воздуха в воде уменьшается. Это приводит к увеличению частоты включения установки и ускоряет износ электродвигателя и насоса. Для автоматического заполнения бака воздухом служит струйный регулятор запаса.

Установки просты по конструкции, гигиеничны и удобны в эксплуатации, не требуют постоянного обслуживания. Благодаря применению установок ВУ сокращается расход труб, исключается строительство дорогостоящих металлоемких водонапорных башен, себестоимость подачи 1 м 3 воды снижается в 1,5 ... 2 раза.

Для хранения запасов воды иногда используют безнапорные резервуары, из которых вода может подаваться в водопроводную сеть насосами.

Вместимость баков водонапорных башен и резервуаров выбирают в зависимости от суточного расхода воды, характера расходования ее по часам суток и работы насосной станции. Характер расходования воды по часам суток может быть установлен в результате подсчетов значений коэффициентов часовой неравномерности для каждого потребителя с учетом принятого на ферме распорядка дня.

Регулирующая вместимость бака или резервуара зависит от продолжительности работы насосной станции. Расчетами и практикой определено, что бак или резервуар минимальной вместимости может быть выбран в том случае, если насосная станция работает в сутки не менее 16 ... 19 ч.

Внешняя и внутренняя водопроводные сети

Вода из источников водоснабжения водоподъемником подается в водонапорную башню. Этот участок называется напорным трубопроводом. Из башни под действием гидростатического напора она поступает к потребителям и распределяется между ними. Та часть распределительной сети, которая проложена на территории фермы за пределами помещений, называется внешней магистральной водопроводной сетью.

Внешние водопроводные сети делятся на разветвленные и кольцевые.

Разветвленная (тупиковая) сеть состоит из отдельных линий. Вода от водонапорной башни проходит по главной магистрали с ответвлениями, которые оканчиваются тупиками, и поступает к потребителю с одной стороны.

Кольцевая сеть обеспечивает движение по замкнутому кольцу и подводит воду потребителю с двух сторон. Несмотря на то, что длина кольцевых водопроводных сетей больше, чем тупиковых, они имеют значительные преимущества перед тупиковыми и чаще применяются на фермах и комплексах.

Схемы водопроводных сетей:

а - тупиковая; б - кольцевая.

На небольших фермах внешнюю водопроводную сеть часто прокладывают по тупиковой схеме, на крупных фермах и комплексах применяют кольцевую сеть. Внешнюю водопроводную сеть обычно сооружают из чугунных и асбестоцементных труб. Реже применяют стальные трубы. В этом случае их покрывают антикоррозийной изоляцией. При прокладке водопровода соблюдают два правила: трассу выбирают из условия кратчайшей доставки воды потребителю; трубы укладывают на такую глубину, чтобы они не промерзали.

При расчете внешней водопроводной сети определяют оптимальные диаметры труб на отдельных участках сети и потери напора.

Скорость воды в трубах рекомендуется принимать для наружного водопровода диаметром до 350 мм равной 0,4 ... 1,25 м/с, а для труб диаметром более 350 мм -1,25 ... 1,4 м/с; для магистральных труб внутренних водопроводных сетей - 1 ... 1,75 м/с, а для ответвлений к приборам - 2 ... 2,5 м/с.

Потери напора в сети складываются из двух составляющих: линейных и местных потерь. Линейные потери прямо пропорциональны длине трубопровода и гидравлическому уклону. Для облегчения расчетов в справочной литературе имеются таблицы, в которых приведены значения линейных потерь в зависимости от длины трубопровода. Местные потери напора в сети незначительны и составляют 5 ... 10 % от потерь по длине трубопровода.

Внутренние водопроводные сети предназначены для непосредственного распределения воды между потребителями внутри зданий. Схема разводки труб и виды водораздаточных приборов, устанавливаемых на водопроводной сети, зависят от технологических операций, на которые расходуется вода. Для бесперебойной подачи воды на производственные нужды внутренние водопроводные сети, как правило, выполняют кольцевыми. Если по условиям производства допускается перерыв в подаче воды, то можно применять тупиковые водопроводные сети.

Кольцевые сети внутренних водопроводов производственных зданий крупных ферм присоединяют к кольцевой сети наружного водопровода двумя вводами раздельно к разным участкам наружной сети.

Для устройства внутренних водопроводов в основном применяют стальные оцинкованные водогазопроводные трубы, соединяемые на резьбе или сваркой.

Водопроводные сети перед сдачей в эксплуатацию испытывают на прочность и герметичность, а установленную на них арматуру - на исправность ее действия. Испытания проводят под давлением воды, создаваемым в сети гидравлическим прессом.

Наружные водопроводные сети из чугунных, стальных и асбестоцементных труб испытывают 2 раза: при открытых траншеях и после их засыпки.

Технологическое оборудование и арматура внутренних водопроводных сетей

К технологическому оборудованию и арматуре внутренних водопроводных сетей животноводческих помещений относятся автопоилки, водонагреватели, различные емкости, водоразборные краны, регулирующие вентили и др.

В зависимости от поголовья, режима поения и дебита водоисточника определяют размеры водопойной площадки и длину корыт. Длина L (м) водопойного корыта

где n - число животных; l - фронт поения ну одно животное, м; ф - продолжительность поения одного животного, мин; t - допустимая продолжительность водопоя всего пригнанного скота, мин.

Фронт поения (длина участка корыта, рассчитанная на одно животное) для лошадей составляет 0,6 м, для овец и коз - 0,35 м. Продолжительность поения овец и коз - 3 ... 4 мин.

Автопоилки делятся на групповые и индивидуальные.

Групповые поилки применяют для поения коров и молодняка крупного рогатого скота при беспривязном (боксовом) содержании, свиней при крупногрупповом содержании и птицы. Их также используют в летних лагерях и на пастбищах. Групповые поилки могут быть стационарными и передвижными. Они оборудованы корытами или несколькими индивидуальными поилками для поения животных. Принцип действия этих поилок основан на законе сообщающихся сосудов. Уровень воды регулируют в водораздаточных корытах с клапанным механизмом поплавкового типа.

В индивидуальных поилках количество воды, поступающей в поильную чашу, регулируется специальной педалью. Индивидуальные поилки используют для поения крупного рогатого скота (при привязном содержании) и свиней.

Промышленность выпускает около двух десятков различных типов индивидуальных и групповых автопоилок для крупного рогатого скота, свиней, овец и птицы.

Групповая вакуумная автопоилка АГК-12:

1 - полозья; 2 - корыто; 3 - цистерна; 4 - вакуумная трубка.

Групповая автопоилка АГК-12 предназначена для поения крупного рогатого скита. Она выпускается в двух модификациях: для летних лагерей, где водопровода нет, и для поения скота на выгульных площадках ферм с водопроводной сетью.

Поилка состоит из двух установленных на полозьях металлических корыт, соединенных патрубком, и цистерны вместимостью 3000 л, из которой вода самотеком поступает в поильные корыта. На одном из корыт имеется клапанный механизм, автоматически поддерживающий уровень воды в обоих корытах на заданной высоте. Поилка второй модификации цистерны не имеет.

Групповая автопоилка АГС-24 применяется для поения свиней при групповом содержании в зимних помещениях и в летних лагерях. Она состоит из цистерны 1 вместимостью 3,1 м 3 , двух корыт 3 (на 12 поильных мест каждое) и вакуумного устройства, поддерживающего постоянный уровень воды в корытах.

В холодный период года на поилку устанавливают электроподогревающее устройство мощностью 1,2 кВт, позволяющее поддерживать температуру воды в пределах 10 ... 15 °С. Поилка рассчитана для обслуживания 500 свиней.

Групповая автопоилка АГС-24:

1 - цистерна; 2 - салазки; 3 - корыто; 4 - клапаны.

Групповая автопоилка с электроподогревом АГК-4 применяется для поения до 100 голов крупного рогатого скота на выгульных площадках. Она рассчитана на одновременное поение четырех животных и подключается к водопроводной сети.

Групповые поилки различных типов применяются также для овец.

Индивидуальные автоматические поилки используют для поения крупного рогатого скота при привязном содержании и свиней при содержании в клетках.

Для крупного рогатого скота предназначены одночашечные поилки различных конструкций, а для свиней - двухчашечные ПАС-2А и сосковые.

Сосковая поилка в сборе (а) и ее детали (б):

1 - корпус с носком; 2, 4 - резиновые прокладки; 3 - сосок; 5 - клапан; 6 - амортизатор; 7 - упор.

Бесчашечная сосковая автопоилка ПБС-1 используется для поения взрослых свиней при станочном и бесстаночном групповом и индивидуальном содержании, а также на летних выгульных площадках. Она состоит из корпуса 1, который крепится на резьбе к водопроводной трубе под углом 45 ... 60° к вертикали. Внутри корпуса имеется сосок 3, нажимая на который животное пьет воду. Масса поилки всего 0,33 кг. Имеются модификации сосковых поилок для свиней всех возрастных групп. Сосковые поилки работают при давлении в сети 0,01 ... 0,4 МПа. По сравнению с чашечными сосковые поилки имеют ряд преимуществ: они более гигиеничны, просты, удобны в монтаже и надежны.

Вакуумная поилка ПВ для поения цыплят в возрасте до 20 дней состоит из стеклянного баллона с поддоном. Баллон наполняют водой, покрывают поддоном, переворачивают и ставят на пол. Вода из баллона самотеком выливается в поддон, из которого цыплята пьют. Поилка обслуживает до 100 цыплят.

Ниппельная поилка применяется для капельного поения птицы при содержании в клеточных батареях. Она состоит из ниппеля (капельницы), который прикреплен к водопроводной трубе с высверленными в ней отверстиями. На нижнем конце клапана ниппеля образуется капля воды, которую склевывает птица. Давление в водопроводной трубе (0,5 ... 2,0 кПа) поддерживается поплавково-клапанным механизмом. На трубопроводе в пределах одной клетки на 10 голов устраивают три капельницы. Расход воды очень мал. Ниппельные поилки гигиеничны, просты, экономичны и надежны.

Во многих технологических процессах используют горячую и теплую воду для приготовления кормов, поения, машинного доения коров, дезинфекции и мойки животных, дезинфекции доильного и молочного оборудования и др. Для получения воды необходимой температуры применяют проточные водонагреватели или водонагреватели-термосы с порционным нагревом воды.

Наибольшее распространение на фермах и комплексах получили электрические и паровые водонагреватели.

Электронагреватели проточного типа, например ЭВП-2, ЭВАН-100, применяют для быстрого нагрева воды. В них температура воды поддерживается автоматически в пределах от 20 до 95 °С.

Электрические автоматические водонагреватели-термосы типа ВЭТ для порционного подогрева воды и ее хранения применяют чаще всего в поточных линиях доения коров и приготовления кормов. Вместимость термоса 200, 400 и 800 л, температура воды - до 95 °С. В случае необходимости горячую воду из водонагревателя можно смешать с холодной в смесительном кране или смесительных баках.

Емкостные пароводяные водонагреватели используют для получения горячей воды с температурой до 60 ... 65 °С.

Газовые водонагреватели все шире применяют на фермах в последние годы для получения горячей воды, используемой на технологические нужды.

Особое внимание следует обратить на подогрев воды для поения животных в зимнее время. Практика показывает, что подача воды с температурой 4 ... 10 °С из башен Рожновского в систему поения без подогрева приводит к резкому снижению продуктивности животных и часто к возникновению у них простудных заболеваний.

Водонагреватели типа УАП применяют для подогрева воды до 16 ... 18 °С в зимнее время.

Серьезный резерв экономии энергии и повышения продуктивности коров на молочно-товарных фермах - использование для поения воды, прошедшей через охладители для молока. Такая вода имеет температуру 18 ... 24 °С. После охлаждения молока эту воду насосом подают в емкость, установленную в коровнике на высоте 2,4 ... 3,0 м, откуда вода, самотеком поступает к автопоилкам. Чтобы температура воды не снижалась, емкость покрывают теплоизоляционным материалом. Поение коров такой водой повышает их продуктивность на 10 ... 15 %.

Краны применяют для спуска воды из водопроводной сети перед водоразборными приборами, а также для частичного или полного перекрытия прохода в трубах.

Вентили устанавливают на водопроводной сети для выключения ее отдельных участков во время ремонтов или для регулирования и прекращения подачи воды к водоразборным приборам, на нагнетательных трубопроводах насосов и др.

Поливочные или пожарные крапы отличаются от вентилей в основном тем, что снабжены специальной полугайкой для присоединения гибкого поливочного или пожарного шланга.

Обратные клапаны применяют на трубопроводах, когда нужно ограничить движение воды только одним направлением, например перед водонагревателем ВЭТ.

Предохранительные клапаны препятствуют повышению давления в водопроводной сети сверх требуемого предела.

Список литературы :

Электронный учебно-методический комплекс - МЕХАНИЗАЦИЯ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Проектирование генерального плана фермы. Требования, предъявляемые к питьевой воде. Определение ёмкости бака водонапорной башни. Технологические схемы водоснабжения. Расчет запаса кормов и количества хранилищ. Техника безопасности на насосных станциях.

курсовая работа , добавлен 31.01.2015


Механизация водоснабжения для животноводческих предприятий. Обзор и анализ существующих способов и схем водоснабжения. Поверхностные (открытые) и подземные (закрытые) водоемы как источники водоснабжения. Технологический расчет, выбор водоподъемника.

курсовая работа , добавлен 20.05.2010


Значение микроклимата животноводческих помещений. Организация и механизация доения. Принцип работы и регулировки измельчителя кормов "Волгарь-5". Устройство и принцип работы фуражира ФН-1,4. Методика расчета потребности животноводческой фермы в воде.

контрольная работа , добавлен 12.02.2011


Исходные данные и последовательность проектирования линии водоснабжения фермы. Рассмотрение источников снабжения и водонапорных сооружений, насосов и других установок. Расчёт потребности фермы в воде. Составление схемы и расчёт водопроводной сети.

реферат , добавлен 03.07.2015


Требования, предъявляемые к плану и участку для строительства животноводческой фермы. Обоснование типа и расчет производственных помещений, определение потребности в них. Проектирование поточных технологических линий механизации раздачи кормов.

курсовая работа , добавлен 22.06.2011


Существующие способы снабжения водой ферм. Технологический расчет и выбор оборудования. Графики потребления воды. Расчет водопроводимости, энергетический расчет. Ветеринарные требования и техника безопасности. Схема механизированного водоснабжения.

курсовая работа , добавлен 24.04.2013


Классификация товарных свиноводческих ферм и комплексов промышленного типа. Технология содержания животных. Проектирование средств механизации на свиноводческих предприятиях. Расчет плана фермы. Обеспечение оптимального микроклимата, расход воды.

курсовая работа , добавлен 13.10.2012


Классификация ферм в зависимости от биологического вида животных. Основные и вспомогательные здания и сооружения в составе фермы крупного рогатого скота. Число персонала, распорядок дня. Оборудование стойловых мест, системы поения и подогрева воды.

курсовая работа , добавлен 06.06.2010


Разработка генерального плана животноводческого объекта. Структура стада свинотоварной фермы, выбор рациона кормления. Расчет технологической карты комплексной механизации линии водоснабжения и поения, зооинженерные требования к поточной линии.

курсовая работа , добавлен 16.05.2011


Критический анализ существующих схем реализации механизированной технологии водоснабжения и автопоения. Характеристика животноводческой фермы по производству молока поголовьем 672 коровы. Расчет и выбор оборудования для водоснабжения и автопоения.