Уборка навоза из помещений для содержания свиней

Уборка навоза из свинарников имеет некоторые специфические особенности. Если в помещениях для крупного рогатого скота системы уборки навоза по открытым лоткам с помощью механических средств нежелательны, то в свинарниках они недопустимы. Транспортерная уборка навоза в свинарниках может быть только по каналам, покрытым сверху решетчатым настилом, что предупреждает беспокойство и травмирование животных.

Навоз свиней по физическим свойствам отличается от навоза крупного рогатого скота: он обладает большей влажностью и текучестью при условии смешивания с мочой, поэтому его легче, чем навоз крупного рогатого скота, удалять гидравлическими способами.

Вместе с тем к системам уборки навоза из свинарников предъявляют примерно такие же требования, что и к системам удаления навоза из помещений для содержания крупного рогатого скота. Процессы удаления навоза должны быть объединены с процессами его дальнейшей обработки, хранения и использования в законченные технологические линии, предотвращающие загрязнение окружающей среды. Эти технологические линии отделяют от системы канализации для хозяйственно-бытовых стоков и надежно защищают от проникновения грунтовых, поверхностных и технологических вод. Иначе навоз сильно разжижается, что ухудшает его обработку и затрудняет хранение и использование.

Уборка транспортерами. Транспортерная уборка навоза рекомендуется на специализированных репродукторных фермах, где выход навоза сравнительно небольшой и используют подстилку. Кроме того, ее применение целесообразно при кормлении свиней многокомпонентными кормами, приготовленными в хозяйственных условиях, когда навоз не обладает достаточной текучестью, а его разжижение по условиям использования нежелательно.

В настоящее время транспортерная система уборки навоза рекомендована на фермах производственной мощностью до 12 тыс. голов в год.

Наши наблюдения за работой систем удаления навоза из свинарников в хозяйствах, где нет достаточного количества подготовленных к приему разжиженного навоза земель, а также в хозяйствах, расположенных в зонах повышенного увлажнения, указывают на необходимость использования здесь механических средств уборки на всех фермах, независимо от их мощности.

Навозные каналы при групповом содержаний свиней в станках и кормлении их влажными мешанками целесообразно устраивать на расстоянии 0,2 м от кормушек. Зона сплошного настила перед кормушками необходима для снижения потерь кормов при кормлении животных.

Ширина каналов в основном определяется используемыми механизмами для удаления навоза. Чаще всего для этих целей применяют транспортеры типа ТС-1 с шириной захвата 0,8 м.

По условиям вентиляции каналы должны быть шириной не более 1,2 м, по условиям удаления навоза - не менее 0,25 м.

Площадь пола в станках для группового содержания животных разделяется на две зоны: зону отдыха из сплошного пола, приподнятого над остальной частью на 8- 12 см, и зону дефекации животных из решетчатого настила. Под решетчатым полом можно прокладывать двойные или даже тройные навозные каналы.

При содержании животных в индивидуальных боксах навозные каналы устраивают за линией боксов шириной 0,5-0,8 м.

Ввиду того, что в экскрементах свиней содержится больше воды, чем у крупного рогатого скота, повышается необходимость удаления из каналов жижи в систему жижеотвода. Если наряду с жижеотводом снабдить каналы местной вентиляцией, удаляющей не менее 50 % объема вентилируемого воздуха свинарника, то можно не только создать оптимальный микроклимат в помещениях, но и получить навоз, влажность которого 60 - 65 %. Такой навоз не надо обрабатывать па очистных сооружениях, его проще хранить и использовать, чем жидкий.

При отсутствии системы жижеотвода из навозных каналов свиной навоз интенсивно разжижается и больше гомогенизируется, чем удаляется средствами уборки навоза. В таком случае получают разжиженный навоз, который без добавления воды вытекает из сборного коллектора. Особенно интенсивно навоз разжижается при кормлении свиней влажными мешанками. Разжиженный свиной навоз образует больше вредных газов, чем навоз крупного рогатого скота. Поэтому нормами 0НТП 17-81 предусмотрено удаление загрязненного воздуха из каналов свинарников в количестве не менее 50 % от объема вентиляционного воздуха в помещении.

Если из навозных каналов не отводить навозную жижу, то теряется преимущество механической уборки навоза. Такой- навоз имеет влажность 95 - 96 %, его нельзя транспортировать обычными средствами и использовать на полях без предварительной обработки на очистных сооружениях. Получение твердого навоза заданной влажности имеет не только агротехническое значение, но и важно для создания нормальных санитарно-гигиенических условий. Если образующиеся вредные газы удаляются местной вентиляцией, минуя свинарник, то в нем создаются наиболее благоприятные условия микроклимата.

Таким образом, удаление навоза из свинарников транспортерным методом по каналам, покрытым решетчатым настилом, бывает более рациональным в тех условиях, когда каналы оборудованы системой жижеотвода, а для подсушивания навоза используется местная вытяжная вентиляция. Подсушивающее действие местной вентиляции можно усилить, если объем удаляемого из каналов воздуха увеличить до 70 %. При таком способе целесообразно применять двухъярусные каналы, пригодные как для удаления навоза крупного рогатого скота, так и свиней (схема приведена на рис. 1).

При механических способах уборки навоза его качество можно также улучшать, если применять подстилку или сыпучие влагопоглотители, их надо вносить в зону дефекации животных. Затраты на получение твердого навоза по данному способу значительно сокращаются по сравнению с традиционной уборкой гидравлическими методами и последующим выделением твердого навоза на очистных сооружениях. При этом становятся ненужными дорогостоя-щие очистные сооружения, что снижает затраты на строительство и эксплуатацию животноводческих помещений.

В тех же случаях, когда навоз из продольных каналов удаляют механически в сборный коллектор, а из него онсамотеком поступает на очистные сооружения, где обрабатывается как жидкий навоз, затраты на уборку навоза бывают большими, чем при гидравлических способах.

Независимо от способа удаления навоза по каналам затраты ручного труда в помещении на уборку станков зависят от величины площади решетчатого пола и расположения кормушек относительно его. Если площадь решетчатого пола составляет ²/₃ от общего пола станка, то затраты на уборку бывают минимальными. Однако на современных животноводческих комплексах, таких, как "Кузнецовский", решетчатый пол - на одной восьмой части станка и расположен не по фронту кормления животных. Труд операторов по очистке станков занимает 75 - 80 % рабочего времени.

Несколько меньшие затраты труда на очистку станков от навоза бывают при напольном кормлении животных. Но прежде чем добиться высокой чистоты станков при этом способе содержания животных, требуется время на приучение их к испражнению в зонах дефекации, а также предусмотреть лишний расход кормов.

Гидроуборка. Расчеты показывают, что в пределах животноводческих зданий гидравлические методы уборки навоза бывают более экономичными по сравнению с транспортерной уборкой общей смеси экскрементов. При этом наиболее экономичным является самотек непрерывного действия, при котором не требуется затрат труда и воды на ежедневную уборку навоза из каналов. Однако при этом методе удаления навоза происходит его значительное накопление в каналах, а влажность не бывает ниже 95 - 96 %. Постоянное перемещение навоза в каналах тоже способствует образованию и выделению вредных газов из навоза в каналы и в помещение. В связи с этим при уст-ройстве каналов гидроуборки навоза в свинарниках надо оборудовать и местную вентиляцию для удаления загрязненного воздуха (не менее 50 % от объема воздуха, удаляемого из помещения).

В свиноводческих хозяйствах применяют гидросмывной способ удаления навоза и самотечный. Самотечный способ в основном - это самотек непрерывного действия.

Каналы смывной системы удаления навоза чаще всего выполняют овальной или трапециевидной формы с уклоном не менее 1° в сторону сборного коллектора. Минимальная глубина в начале канала 0,6 м. Ширина гидравлических систем уборки навоза в пределах помещений должна соответствовать условиям их вентиляции (не превышать 1,2 м). Под групповыми станками рекомендуется устраивать двойные или тройные каналы.

Промывают каналы один раз в сутки чистой ИЛИ оборотной водой. В начале капала под сплошным настилом на расстоянии не менее 1 м от решетчатого настила размещают смывную насадку, которая обеспечивает удаление навоза при длине канала до 40 м. При более длинных каналах устанавливают дополнительно смывные насадки по ходу канала через каждые 30 - 40 м и смыв начинают с нижних участков канала и заканчивают его в верхнем.

Смывные насадки соединяют трубопроводом с системой оборотного водоснабжения или при использовании чистой воды со смывными бачками, устанавливаемыми над насадками па высоте 2 м от пола. Бачки способствуют сокращению расхода чистой воды на удаление навоза. Объем бачка на канал длиною 40 м должен быть 1 м³, при уменьшении длины канала до 25 м можно использовать бачки объемом 0,5 м³. Однако для целей гидроуборки навоза в последнее время стали использовать в основном оборотные очищенные и дезодорированные воды. Это в еще большей степени сокращает расход чистой воды на ферме и понижает объем навозной жижи.

Санитарно-гигиеническое состояние помещений при гидроуборке навоза определяют в основном площадью решетчатого пола над навозными каналами. Чем больше площадь решетчатого пола, тем чище бывают станки и кожный покров животных и лучше условия микроклимата помещений. Если при транспортерной уборке навоза навозную жижу не отводят за пределы канала, то микроклимат и в этих помещениях бывает таким же, что и при гидроуборке навоза по аналогичным по ширине каналам.

Например, в совхозе "Знамя Октября" Московской области три свинарника размером 110X18X4 м, каждый из которых рассчитан на содержание 2000 свиней-откормочников. Эти свинарники различаются только системами удаления навоза. В первом свинарнике навоз удаляют с помощью смывных бачков по двойным каналам, проложенным под станками для содержания животных с общей шириной решетчатого пола над ними 2 м. Во втором и тре-тьем свинарниках одинаковые по ширине каналы (0,5 м), при этом во втором свинарнике предусмотрено гидроудаление навоза с помощью смывных бачков (чистой водой из смывных бачков), а в третьем навоз удаляют транспортерами. Микроклимат в данных свинарниках приведен но периодам года (табл.10).

Таблица 10. Параметры микроклимата в свинарниках с разными способами уборки навоза

В первом свинарнике решетчатый пол занимает ²/₃ площади каждого станка, во втором и третьем - менее ¹/₃. Поэтому загрязненность станков в первом помещении минимальная, а в остальных двух одинаково загрязненная, но значительно больше, чем в первом свинарнике.

Условия микроклимата были удовлетворительными во всех помещениях. Однако для достижения этих показателей были неодинаковыми затраты. Если в первом помещении станки были чистыми практически без их уборки, то для создания чистоты в станках второго и третьего помещений требовалась ежедневная уборка. Затраты труда в двух последних свинарниках на 50 % выше, чем в первом. В связи с этим и число операторов в них неодинаковое: первый свинарник обслуживают два оператора, а второй и третий - по три.

В связи с этим в свинарниках-откормочниках целесообразно иметь площадь решетчатого пола в станках для животных не менее ²/₃ от общей площади пола станков.

При транспортерной уборке навоза в каналах, не оборудованных системой жижеотвода, получают разжиженный навоз, который поступает на общие очистные сооружения. Период удаления навоза из каналов транспортерами составляет 10 - 12 мин. В это время содержание вредных газов над каналом на расстоянии 0,1 м от пола возрастает с 4 - 6 до 15 - 20 мг/м³, а при гидроуборке навоза с помощью смывных бачков чистой водой отмечено понижение концентрации вредных газов. Содержание аммиака, например, понижалось до 2 - 3 мг/м³.

Таким образом, гидросмыв навоза по каналам не оказывает отрицательного влияния на микроклимат помещений, а удаление навоза транспортерами увеличивает содержание в помещениях аммиака, повышенная концентрация которого при закрытых окнах и воротах удерживается в течение 40 - 50 мин.

При транспортерной уборке навоза повышаются капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению с гидроуборкой (табл.11).

Транспортерную уборку навоза в свинарниках-откормочниках можно применять лишь при условии обязательного отвода из каналов навозной жижи и получении твердого навоза, для которого не нужна дальнейшая обработка на очистных сооружениях.

Таблица 11. Затраты при разных системах уборки навоза

При самотечной системе удаления навоза предусматривают каналы прямоугольного профиля, выполненные без уклона или с уклоном в сторону сборного коллектора. В начале канала делают под сплошным настилом смывную насадку, связанную трубопроводом с оборотной системой водоснабжения. Канал в этом участке должен выходить под технологический проход за пределы станка для содержания животных. Минимальную глубину канале устанавливают в соответствии с его длиной и текучестью навоза (см. табл.10). Длина канала не должна превышать 50 м.

При самотечной системе уборки навоза в конце канала ставят шибер, который должен легко открываться. Перед пуском в эксплуатацию шибер закрывается и в навозный канал подается вода, слой которой должен быть 5 - 10 см. Затем навоз накапливается в канале и удаляется через верхний край шибера.

После завершения технологического цикла и перевода свиней в другое помещение или сдачи их на мясокомбинат шибер открывают и промывают канал чистой или оборотной водой.

В ряде случаев в конце канала устанавливают один лишь порожек высотой 150 мм. Шибер в таком случае используется лишь для гидравлического испытания на водонепроницаемость системы при пуске ее в эксплуатацию.

Между шибером или порожком и сборным коллектором ставят гидрозатвор, необходимый для предупреждения проникновения вредных газов из коллектора в животноводческое помещение.

Система самосплава непрерывного действия надежна в эксплуатации как при кормлении животных влажными мешанками, так и при кормлении сухими гранулированными кормами. Для примера можно отметить как положительный фактор удаление навоза таким способом в свинарнике на 13600 голов в Тамбовском агропромышленном объединении, где животные содержатся в групповых станках по 20 голов. Под станками проложены каналы шириной 1,1 м и минимальной глубиной 0,7 м. В конце продольных каналов установлены шиберы высотой 70 мм.

Система удаления навоза работает следующим образом. Шибер в канале опускается по направляющим на свое место. Канал наполняют водой слоем 10 - 15 см. Затем в течение всего цикла откорма свиней через решетчатый настил пола станков свиньи ногами проталкивают навоз в канал, а из канала самотеком он поступает через шибер в сборный коллектор и далее самотеком в навозоприемник, из него навоз попадает в навозохранилище (рассчитано на 6000 м³), расположенное в 200 м от свинарника.

После сдачи животных на мясокомбинат перед уборкой станков поднимают шибер и промывают канал чистой водой.

В цехе откорма при кормлении животных сухими гранулированными кормами напольно эта система удаления навоза обеспечивает самопроизвольное удаление его без затрат ручного труда. Животные используют решетчатый иол станков как зону дефекации. При этом логово и кожный покров животных всегда чистые.

Благодаря такой системе уборки навоза, а также механизации и автоматизации других технологических процессов (кормораздачи, освещения, вентиляции) средняя нагрузка на оператора - 4530 голов. Три оператора обслуживают все поголовье цеха откорма.

В связи с тем, что глубина каналов меньше нормативной, в них нельзя предусмотреть местный отсос загрязненного воздуха. Параметры микроклимата (табл.12) поддерживают здесь в основном повышенным воздухообменом, что не является рациональным.

Таблица 12. Параметры микроклимата в свинарнике на 13 600 голов

Кратность обмена воздуха в данном помещении за 1 ч составляет как минимум 24, в то время как при наличии местной вентиляции удовлетворительных условий микроклимата помещений достигают при 5-кратном воздухообмене.

Количество воздуха, подаваемого в помещение, летом 185 м³/ч, зимой - 90 м³/ч на 1 ц живой массы.

Воздухообмен можно в значительной степени снизить при гидравлических методах уборки навоза, если навозные каналы оборудовать местной вытяжной вентиляцией. Мы уже указывали на зависимость микроклимата от воздухообмена в цехах откорма комплексов "Кузнецовский" и "Губкинский".

При подаче воздуха 20 м³/ч на 1 ц живой массы животных зимой и не более 120 м³/ч летом были отмечены удовлетворительные условия микроклимата всех четырех участков репродукторной фермы комплекса "Кузнецовский".

На участке № 2, где площадь решетчатого пола составляла всего лишь ¹/₈ общей части пола станков, было наибольшее содержание вредных газов (табл.13).

Помимо ухудшения микроклимата здесь и большие затраты ручного труда на уборку станков от навоза. Наиболее целесообразно такие станки убирать влажным методом с помощью струи воды высокого давления (до 4 МПа). Однако влажная уборка навоза связана с дополнительным поступлением воды в систему удаления навоза и с его разжижением, что нежелательно для дальнейшей его обработки.

Таблица 13. Параметры микроклимата в цехе репродукции комплекса 'Кузнецовский'

Для гидроудаления навоза на комплексе используют чистую воду с помощью смывных бачков, однако для этой цели следует использовать оборотную воду. Наиболее простой способ получения оборотной воды - отделение на очистных сооружениях из полученного навоза жидкой фракции с последующей ее очисткой и аэрацией искусственно или в естественных условиях. Полученная таким способом вода содержит большое количество органических веществ, которые при дальнейшем хранении жидкости разлагаются под действием микрофлоры с образованием газообразных продуктов, таких, как аммиак, сероводород, метан, меркаптаны, индол, скатол и др. При промывании каналов такой водой эти газы выделяются в воздух помещений и отрицательно влияют на организм животных. Поэтому перед использованием полученных таким способом оборотных вод необходима дополнительная их аэрация.

В тех хозяйствах, где не соблюдают принцип обязательного дополнительного аэрирования полученных оборотных вод, газовый состав воздуха постоянно ухудшается. Например, в Ильиногорском свиноводческом комплексе Горьковской области используют для гидроуборки навоза оборотные воды, получаемые в результате полной биологической очистки жидкой фракции навоза. Их обеззараживают хлорированием и выдерживают в емкостях не менее суток. Полученная биологической очисткой жидкость содержит в своем составе большое количество органических веществ, которые под действием активного хлора коагулируют. Хлор в таком случае быстро теряет активность и не оказывает губительного действия на микроорганизмы, а в жидкости появляются хлопьевидные сгустки.

После такой обработки следовало бы вновь пропустить жидкость через отстойники для отделения осадка, а полученную воду проаэрировать. Однако два последних технологических процесса не выполняют в хозяйстве, полученной жидкостью вместе с осадком промывают навозные каналы, при этом выделяется сероводород (до 4 мг/м³). Содержащийся в жидкости осадок вызывает закупорку вентилей и других элементов системы удаления навоза.

В некоторых хозяйствах в качестве оборотной воды используют неосветленный отстой навозной жижи. Например, на свинооткормочном комбинате "Новый свет" Ленинградской области отстой навозной жижи получают в дополнительных емкостях на станции перекачивания навоза, которые отделены от навозоприемника металлической решеткой.

Такой процесс получения отстоя проектировщики назвали осветлением навозной жижи. Здесь не происходит даже полного отстаивания навозной жидкости. Через металлические решетки в отстойники проникает даже навоз. Насосами эта масса перемешивается и подается в помещения к смывным насадкам. Они находятся в начале каждого капала под решетчатым настилом. Зоны размещения смывных насадок не выведены за пределы станков для содержания животных. Глубина каналов в зоне размещения смывных насадок составляет всего лишь 25 - 30 см, при необходимой - 60 см, ширина каналов 80 см. Каналы такой оборотной жидкостью промывают один раз в сутки. Продолжительность промывания каналов по проекту должна быть 40 мин, но из-за того, что в качестве оборотной воды используется жидкий навоз с большей, чем у воды, вязкостью, промывание затягивается до 1,5 ч. В течение этого периода концентрация аммиака в помещении возрастает с 5 - 6 до 15 - 18 мг/м³.

В одном из свинарников этого же комплекса была предусмотрена самотечная система непрерывного действия по каналам шириной 90 см и глубиной в начальной части 60 см вместо 80 см по норме. Из-за недостаточной глубины каналов в них не действовала местная вытяжная вентиляция. В то же время удаление навоза проходило нормально.

В связи с тем, что самотечные каналы все время содержат жидкий навоз, из них больше поступает вредных газов в помещение, чем из смывных в периоды между удалениями навоза. Поэтому в свинарнике с самотечными каналами содержание аммиака было выше, чем в свинарнике со смывными каналами в периоды между удалениями навоза (табл.14).

В помещениях с самотечными каналами содержание вредных газов практически не изменялось в течение суток.

В свинарнике с гидросмывными каналами в период их промывания оборотной жидкостью увеличивалось содержание вредных газов.

Оба помещения имеют одинаковые объемно-планировочные и конструктивные решения. В них было подобрано одинаковое число животных-аналогов. Свежий воздух в каждое помещение (по 100 тыс. м³/ч) поступал механическим путем. В холодное время года приточный воздух подогревали с помощью водяных калориферов КВБ-1.

Таблица 14. Показатели микроклимата в свинарниках откормочного комбината 'Новый свет'

Изменения в содержании вредных газов в этих помещениях связаны только с системами уборки навоза. Причем некоторое постоянное повышение содержания аммиака в воздухе помещения оказывает менее вредное влияние на животных, чем периодическое резкое. Среднесуточные приросты свиней-аналогов в помещении с самотечной системой уборки навоза в весенне-летний период были 562 г, а в осенне-зимний период - 580 г, в то время как в помещении со смывным методом уборки навоза среднесуточные приросты соответственно составляли 548 и 525 г.

Колебания содержания аммиака в пределах ПДК не оказывают влияния на морфологические и биохимические показатели крови. У свиней обоих помещений эти показатели были одинаковыми, но в свинарнике с гидросмывной системой уборки навоза за период откорма выявлено 1017 больных животных, в свинарнике с самотечной системой уборки навоза - 792.

Следовательно, для удаления навоза нельзя использовать недезодорированные оборотные воды, которые способствуют увеличению содержания вредных газов в воздухе животноводческих помещений.

На свиноводческих комплексах, где применяются оборотные воды для гидроудаления навоза, довольно часто возникают инфекционные заболевания, возбудители которых сохраняются в разжиженном навозе. Поэтому оборотные воды надо обеззараживать. Процесс обеззараживания связан с большими капитальными и эксплуатационными затратами, а порой и расходом неправомерно большого количества дезинфектанта. Всего этого можно избежать, если внимательнее отнестись к устройству систем гидроуборки навоза.

Как уже было отмечено, в совхозе имени XXII съезда КПСС Московской области сотрудником ВНИИВС П. Д. Гришаевым зарегистрировано большое количество энтеропатогенных штаммов кишечной палочки, однако ни одно животное в период исследований не имело признаков болезни. На протяжении длительного времени здесь не было зарегистрировано инфекционных заболеваний молодняка крупного рогатого скота. Это объясняется тем, что здесь правильно подошли к проектированию и строительству систем гидроуборки навоза из помещений Для содержания животных: начала каналов выведены за пределы зон содержания животных и над ними устроен сплошной, а не решетчатый настил. Таким образом, скот не имеет контакта с навозной жидкостью. Здесь постоянно сохраняется опасность возникновения инфекции, возбудители ее есть, но реальной угрозы практически не существует.

На свиноводческих комплексах "Ильиногорский", "Новый свет" и других сохраняется не только опасность, но и реальная угроза заражения всего поголовья, так как в период строительства допущены большие отклонения в устройстве систем гидроуборки навоза. Участки каналов гидроуборки со смывными насадками размещены в пределах станков для содержания животных (по нормам начала каналов должны быть выведены за их пределы). Над смывными насадками размещен решетчатый настил (по нормам над ними требуется устанавливать сплошной настил). Глубина каналов в зоне размещения смывных насадок составляет 25 - 30 см (по нормам должна быть не менее 60 см).

Надо отметить, что все проекты животноводческих объектов допускаются к применению только после заключения, сделанного ветеринарными специалистами.

К сожалению, устранить неблагоприятное действие оборотных вод, которые перед использованием не дезодорируют, не представляется возможным никакими изменениями в конструкции каналов. Поэтому в качестве оборотных можно применять при определенных условиях необеззараженные стоки, но недопустимо использование стоков, не прошедших дезодорацию, например путем аэрации.

Для понижения выделения вредных газов в помещение из самотечных каналов можно использовать инертные вещества, создающие на поверхности навозной массы тонкую пленку, непроницаемую для газов (отработанное масло).

Для этих же целей предложено вводить в каналы пену с полимерным загустителем, которая равномерно покрывает поверхность жидкого навоза и обволакивает твердые частицы навоза. Пена с загустителем дольше удерживается в каналах, чем масло, действие ее более продолжительное. Применение пены позволяет понизить воздухообмен в помещении с 50 - 60 до 20 - 25 м³/ч на 1 ц живой массы свиней.

Однако принцип вентиляции систем удаления навоза необходимо соблюдать всегда, в том числе и при разработке новых технологий уборки навоза. Это позволяет сократить общий воздухообмен помещений и улучшить показатели микроклимата в них.