Удаление и транспортировка навоза

Свинокомплекс "Восточный" Ленинградской области. На комплексе удаляют навоз из помещения по системе лотков, расположенных под решетчатыми полами, водой, поступающей в лотки из смывных бачков. Расположение лотков и смывных бачков показано на рисунке 8. По лоткам 3 разжиженный навоз поступает в главный коллектор 8, а через него - в резервуар-накопитель первой ступени очистки сточных вод. Лотки навозоудаления из железобетона имеют прямоугольную форму с полукруглым дном и проложены с уклоном 0,006-0,01.

Рис. 8. Схема удаления навоза на свинокомплексе 'Восточный': 1 - цех осеменения свиноматок и первого периода супоросности; 2 - бачок для смыва навоза; 3 - лотки для удаления навоза; 4 - цех свиноматок второго периода супоросности; 5 - цех подсосных свиноматок с поросятами-сосунами до 26 дней; 6 - цех доращивания; 7 - боковой коллектор; 8 - главный коллектор; 9 - цех откорма свиней; 10 - насосная станция

Свинокомбинат "Новый свет" Ленинградской области. На откормочной ферме комбината эксплуатируется рециркуляционно-лотковая система навозоудаления. Она состоит из продольных каналов навозоудаления, расположенных внутри свинарников, поперечного коллектора и насосной станции, которые монтируют посредине каждого ряда свинарников. На основной ферме свинарники размещены в два ряда по шесть в каждом и на карантинной - четыре в один ряд.

В зоне кормления свиней вдоль кормушек на расстоянии 0,2 м от них проходят продольные каналы навозоудаления, закрытые сверху съемными чугунными решетками. Начальная глубина каналов 0,5 м. В верхней части они имеют прямоугольную, а в нижней - треугольную форму. Ширина каналов 0,8 м. Выполнены с уклоном 1% в сторону поперечного коллектора. В качестве поперечного коллектора применена железобетонная труба с внутренним диаметром 0,4 м, уложенная с тем же уклоном в сторону насосной станции. По отношению к первому продольному каналу крайних свинарников поперечный коллектор заглублен на 0,3-0,4 м. В месте примыкания продольных каналов к поперечному коллектору внутри свинарников и в промежутках между ними имеются смотровые колодцы.

Насосная станция имеет круглую форму и состоит из приемного резервуара (навозосборника), камеры осветления и машинного отделения. Глубина и диаметр насосной станции 6 м. Емкость приемного навозосборника рассчитана на разовый прием навозной массы из двух продольных каналов одного свинарника. К приемному навозосборнику примыкает поперечный коллектор. В нижней и верхней части навозосборника установлен гидравлический барботер для перемешивания навозной массы перед перекачкой.

Приемный резервуар через разделительную решетку соединен с камерой осветления, служащей для сбора жижи для ежедневного смыва навозной массы в продольных каналах навозоудаления. Емкость камеры рассчитана из условий обеспечения смыва всех каналов одного свинарника. В машинном отделении параллельно установлены два фекальных насоса 4НФ - рабочий и резервный. Всасывающие патрубки насосов соединены заборными трубами с приемным резервуаром и камерой осветления. На заборных трубах установлены задвижки с электроприводом.

Напорные патрубки насосов через напорные трубопроводы соединены с барботером, продувочными котлами, магистральным навозопроводом и магистральным трубопроводом осветленной жижи. На напорных трубопроводах также смонтированы задвижки с электроприводом.

Магистральный трубопровод осветленной жижи проложен вдоль поперечного коллектора. В каждом свинарнике на нем установлены два переключателя потока жижи - магистральный и распределительный. Магистральный служит для подачи жижи в тот или другой свинарник, а распределительный направляет осветленную жижу в ту или другую половину свинарников. В торцах свинарника на распределительных трубопроводах осветленной жижи дополнительно установлены переключатели потока, которые подают жижу на смыв на одну или другую пару продольных каналов. Управляют смывом дистанционно пневмоцилиндрами и электропневмораспределительными устройствами.

В конце распределительных трубопроводов осветленной жижи непосредственно в продольных каналах навозоудаления установлены смывные форсунки.

В помещении насосной станции предусмотрено два продувочных котла для перекачки навозной массы на фабрику компостов.

Рециркуляционно-лотковая система навозоудаления действует следующим образом. Около 60% навозной массы, твердой и жидкой составляющей, попадает на чугунные решетчатые полы и через щели проваливается в продольные каналы навозоудаления. Влажность навозной массы колеблется от 85 до 92%. Остальные 40% навозной массы вручную специальными скребками сгребают на решетчатый пол. На это затрачивается около 4 ч рабочего времени каждой свинарки. Затраты труда на эту операцию можно сократить устройством делителей логов или сплошных решетчатых полов. Часть жидкой составляющей по наклонному дну продольного канала стекает в поперечный канал, по нему в приемный навозосборник и через разделительную решетку в камеру осветления. Один раз в сутки осветленная жижа насосами забирается из камеры осветления и по напорному трубопроводу жижи диаметром 150 мм через магистральный и распределительный переключатели потока подается к форсункам для смыва навоза в продольных каналах навозоудаления. Одновременно смываются два канала. Далее переключают на следующую пару каналов этого же свинарника и т. д. Скорость смыва навозной массы в продольных каналах 0,7-1,1 м/с.

Смытая навозная масса из продольных каналов поступает в поперечный коллектор и далее самотеком в приемный навозосборник. В приемном резервуаре навозная масса разделяется на три слоя. Мелкие, более тяжелые коллоидные частицы навоза оседают вниз, осветленная жижа оказывается в среднем слое, а легкие волокнистые частицы всплывают на поверхность.

В камеру осветления должна поступать через разделительную решетку только жижа. В связи с тем, что щели в разделительной решетке довольно большие, в камеру осветления попадает и навозная масса.

Насосная станция перекачки навозной массы работает в трех режимах: смыв навоза в продольных каналах навозоудаления осветленной жижей, перемешивание навозной массы в приемном резервуаре и транспортировка ее на фабрику компостов. Станциями управляют с центрального пульта управления системой навозоудаления.

Рассмотренная выше система навозоудаления на откормочном секторе комбината имеет некоторые недостатки. При смыве навозной массы осветленной жижей повышается загазованность воздуха в свинарниках. В случае возникновения инфекции в одном из свинарников не исключена возможность переноса ее в другие помещения этого ряда, поэтому на крупных свинооткормочных комбинатах ее применяют не везде, а на репродукторных свинокомплексах она совсем исключена.

На репродукторных свинофермах свинокомбината "Новый свет", на 71 тыс, поросят в год каждая, применяют самотечную систему навозоудаления, предложенную НИПТИМЭСХом Северо-Запада совместно с кафедрой МЖФ ЛСХИ (рис. 9).

Рис. 9. Схема удаления и транспортировки навоза на репродукторной свиноферме совхоза 'Новый свет': 1 - цех поросят-отъемышей; 2 - цех опороса свиноматок; 3 - продольные каналы, 4 - приемный резервуар насосной станции; 5 - камера для жижи; 6 - машинное отделение; 7 - цех холостых и супоросных свиноматок; 8 - цех ремонтного молодняка; 9 - поперечный канал; 10 - разделительная решетка; 11 - смотровой колодец; 12 - магистра льный смывной трубопровод ; 13 - фекальный насос; 14 - задвижка 'Лудло'; 15 - распределительный смывной трубопровод

Система удаления навоза состоит из продольных самотечных каналов, поперечных коллекторов, проходящих посредине свинарников каждого ряда, и двух насосных станций.

Поперечные коллекторы выполнены из чугунных канализационных труб диаметром 0,6 м, проложенных с уклоном 0,01 в сторону приемного навозосборника. По отношению к первому продольному самотечному каналу крайних свинарников ряда поперечный коллектор заглублен на 0,3-0,4 м.

В местах примыкания продольных каналов к поперечному коллектору установлены смотровые колодцы. Продольные самотечные каналы состоят из сборных железобетонных блоков прямоугольного поперечного сечения с полукруглым и трапециевидным дном шириной 0,8 и 1,2 м, длиной 6 м и уложены с уклоном 0,005 в сторону поперечного коллектора. Каналы шириной 0,8 м установлены в свинарниках-маточниках для опоросов и в -свинарниках для поросят-отъемышей. Для остальных половозрастных групп свиней устроены каналы шириной 1,2 м.

В местах стыков блоков установлены специальные муфты, тщательно загерметизированные битумом.

В начальной части самотечные каналы на 0,5 м перекрыты сплошными плитами, а дальше железобетонными решетчатыми панелями. Это необходимо для того, чтобы предотвратить прилипание навоза к торцовой стенке канала. В перекрытой части канала образуется запас подвижной жижи, способствующей движению навоза.

Над каналами навозоудаления смонтированы автопоилки для поения свиней.

В конце самотечных каналов, в месте их примыкания к поперечному коллектору, установлены шиберы, порожки и гидрозатворы. Первоначально шибер и порожек были установлены в общих вертикальных направляющих.

Основной недостаток такой конструкции - трудность герметизации, подъема и опускания шибера и порожка.

Специалисты НИПТИМЭСХа Северо-Запада разработали принципиально новую конструкцию шиберов и порожков калиточного типа, которая показала хорошие результаты. Шибер и порожек этой конструкции герметизируют резиновым уплотнением, а легкость открытия и закрытия шибера и порожка обеспечивается эксцентриковыми замковыми устройствами.

Однако металлические шиберы и порожки подвержены быстрому коррозийному износу. Поэтому сотрудники НИПТИМЭСХа Северо-Запада и специалисты свинокомбината "Новый свет" предложили конструкцию универсального резинового шибера-порожка. Такой шибер надежно перекрывает канал и долговечен в работе. Для перевода шибера в положение порожка он оборудован переносной ручной лебедкой.

Первоначально гидрозатвор установили в месте примыкания продольного самотечного канала к поперечному коллектору на расстоянии 0,3 м от шибера и порожка. Но включение в рационы кормления свиней на репродукторной ферме значительного количества травяной муки приводило к образованию в зоне порожка более густого слоя из взвешенных частиц, толщина которого достигает 0,2 м. Образование этого слоя обусловливает цикличную работу самотечной системы и приводит к закупорке канала между гидрозатвором и порожком. Поэтому шибер и порожек необходимо устанавливать в месте примыкания продольного самотечного канала к поперечному коллектору (рис. 10), а гидрозатвор - на расстоянии 2,5-3,0 м от него.

Рис. 10. Секция цеха для группового содержания свиней с элементами системы навозоудаления: 1 - поперечный коллектор; 2 - запорное устройство; 3 - панель решетчатого пола; 4 - смывная труба с форсункой; 5 - сплошная перегородка; 6 - гидрозатвор; 7 - шибер; 8 - порожек

К началу самотечных каналов подведены смывные трубопроводы осветленной жижи, диаметр которых 150 мм. С помощью смывного трубопровода очищают самотечные каналы от остатков навоза после завершения цикла производства, когда животные переведены в другой тип помещения, а также ежедневно промывают поперечный коллектор. Магистральный смывной трубопровод диаметром 200 мм проложен от насосной станции по проходной галерее инженерных коммуникаций. От него отходят распределительные смывные трубопроводы диаметром 150 мм на каждый продольный самотечный канал и поперечные коллекторы. В конце каждого распределительного трубопровода установлена форсунка.

Особенностью насосных станций на репродукторных свинофермах по сравнению со станциями на свинооткормочном комбинате является оснащение приемного навозосборника и камеры осветления съемной решеткой и шиберным устройством, оборудованным специальными чистиками. Для очистки приемного навозосборника на насосной станции монтируют кран-укосину с грейфером. Емкость приемного навозосборника рассчитана на суточный прием навоза от всех свинарников ряда. Емкость камеры осветления обеспечивает накопление 80-100 м³ жижи, которой достаточно для смыва одного самотечного канала или двух поперечных коллекторов.

Продолжительность смыва одного самотечного канала - 20 мин, а поперечного коллектора - 10 мин. Скорость смыва - около 1 м/с.

Насосная станция работает в следующих режимах:

жижа забирается из камеры осветления и подается по смывному трубопроводу для ежедневного смыва навоза в поперечном коллекторе и периодической очистки продольных самотечных каналов навозоудаления после завершения цикла производства;

навоз забирается из нижней части навозосборника и подается под напором в верхнюю часть приемного резервуара для перемешивания перед перекачкой его на фабрику торфо-навозных компостов;

перемешанная в приемном навозосборнике навозная масса забирается и транспортируется на фабрику торфо-навозных компостов.

Для транспортировки навоза на фабрику торфо-навозных компостов (рис. 11), на расстояние 4,5 км, кроме внутрифермских насосных станций, на магистральном навозопроводе установлены две промежуточные станции перекачки навоза. Каждая такая станция состоит из машинного отделения и приемного навозосборника. В машинном отделении установлены два насоса 5-Ф-6, один - рабочий и один - резервный. Магистральный навозопровод из чугунных труб диаметром 300 мм проложен в грунте на глубине, большей глубины промерзания.

Рис. 11. Схема транспортировки навоза по трубам от репродукторных свиноферм до фабрики компостов: 1 - репродукторная свиноферма № 2; 2 - поперечный самотечный коллектор; 3 - магистральный напорный навозопровод; 4 - промежуточная насосная станция перекачки навоза; 5 - репродукторная свиноферма № 1; 6 - фабрика торфо-навозных компостов

Фабрика свинины совхоза "Заволжский" Калининской области. Система удаления и использования навоза на фабрике включает смывную систему навозоудаления, расположенную внутри помещений, самотечный поперечный коллектор, канализационную станцию перекачки, напорный магистральный навозопровод общей протяженностью 2600 м и очистные сооружения. Навоз через решетчатые полы попадает в каналы комбинированной формы, где накапливаются также моча и технологически неизбежные включения воды. Каналы навозоудаления имеют уклон 0,01. Из каналов навоз удаляют путем промывки их водой под давлением 4 атм из специальных насадок, установленных через, каждые 6-15 м. Воду для смыва забирают из резервуара емкостью 100 м³ насосами 5НДВ. Резервуар-накопитель размещен рядом со станцией гидросмыва. По мере расхода воды он автоматически пополняется из водонапорной башни.

Воду в свинарники подают по отдельной системе трубопроводов гидросмыва. Смывают навоз один раз в сутки поочередно из каждого цеха. Систему смыва включают непосредственно, в цехе, где ведут смыв. На смыв каналов одного откормочного цеха затрачивают 12-15 мин и около 15 л воды в расчете.на одну голову в сутки.

Смытый навоз из свинарников попадает в самотечный поперечный коллектор и затем в канализационную станцию перекачки. Для отделения твердых частиц, тяжелых включений и песка на поперечном самотечном коллекторе имеются четыре колодца-отстойника, которые систематически очищаются. Со станции перекачки жидкий навоз фекальными насосами 4НФ подают по напорному коллектору на очистные сооружения. В приемный резервуар станции перекачки поступают также сточные воды из других производственных зданий: кормоцеха, котельной, блока подсобных помещений и ветблока. Включаются насосы на насосной станции автоматически по мере накопления сточных вод.

По магистральному навозопроводу на очистные сооружения подают и сточные воды из жилого поселка.

Система удаления и использования навоза проста по конструкции, надежна и экономична в работе. Однако смывная система имеет и существенный недостаток: требуется большой расход воды в расчете на одну голову. Поэтому на свинофабрике применили комбинированный способ удаления навоза - шиберно-смывной.

В тех же каналах, покрытых сверху чугунными решетками, в месте примыкания к поперечному коллектору, установлены шиберы (шлюзы). Перед пуском в эксплуатацию шибер находится в закрытом положении. Канал наполняют водой. Проваливаясь через решетки, навоз попадает в канал, заполненный водой. В таком состоянии при закрытом шибере канал заполняется за десять дней при поголовье до 50-60 кг живым весом и за семь дней - при поголовье живым весом свыше 60 кг. По мере накопления навозом лишняя вода переливается через шибер. Через определенное время поднимается шибер и вся масса поступает в поперечный самотечный коллектор. Из-за большого объема и скорости движения навозной массы полностью опорожняется лишь ²/₃ длины канала. Остальная часть полужидкого навоза остается на дне канала в начальной его части, где скорость движения навозной массы наименьшая. Для окончательной очистки канала включают на 1-1,5 мин систему гидросмыва. Эта система удаления навоза имеет существенные преимущества перед смывной. Проваливаясь через решетки, навоз равномерно распределяется по всей толще воды. В осадок выпадает только минеральный грунт (песок, камни, бетон). Кроме того, вода является хорошим поглотителем вредных газов.

Применение гидравлической уборки навоза на фабрике позволило за счет транспортировки его по трубам получить годовой экономический эффект около 50 тыс. руб.

Молочный комплекс "Щапово". Система навозоудаления на комплексе состоит (рис. 12) из продольных самотечных каналов прямоугольного профиля с горизонтальным дном, центральных сборных самотечных коллекторов такого же профиля, насосной станции, расположенной в центре производственного помещения, напорного трубопровода и механизированного навозохранилища. Продольные самотечные каналы перекрыты решетчатым полом. Навоз, попадая на решетчатый пол, проваливается или протаптывается животными через него и попадает в канал под решеткой. Навозная масса, скапливаясь в каналах под решеткой, продвигается самотеком до центральных сборных коллекторов и таким же образом поступает в насосную станцию, а оттуда по напорному навозопроводу перекачивается двумя насосами в механизированное навозохранилище.

Рис. 12. Схема навозоудаления на молочном комплексе 'Щапово': 1 - навозохранилище; 2 - станция перекачки навоза; 3 - производственное помещение; 4 - каналы навозоудаления; 5 - навозопровод; 6 - насосная станция

Механизированное навозохранилище состоит из четырех цилиндрических емкостей объемом 5000 м³ каждая, станции перекачки навоза и системы трубопроводов. Диаметр емкости 34 м. глубина 6 м. Емкости для навоза имеют два ряда кольцеобразных труб с установленными на них соплами. Отверстия сопел на верхней трубе направлены вниз, а на нижней - вверх.

Станция перекачки оборудована насосами-измельчителями и фекальными насосами высокого и низкого давления.

Навозная масса поступает из коровника в хранилище, где разбавляется водой. Затем массу насосами-измельчителями выкачивают из емкостей и насосами высокого давления подают по трубам и соплам обратно в емкости. При этом остатки кормов, попавшие в навозную массу, измельчаются насосами-измельчителями. Масса, поступающая под давлением в емкость через сопла, придает вращательное движение содержимому с одновременным перемешиванием нижнего и верхнего слоев. Таким образом навозная масса равномерно перемешивается и насосами низкого давления подается в автоцистерны грузоподъемностью до 20 т для распределения по полям. В летнее время можно предусмотреть присоединение станции перекачки к дождевальной системе, но при этом необходимо значительное разбавление навоза водой (на одну часть навоза десять частей воды).

Комплекс выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота "Пашский". На комплексе построена и успешно эксплуатируется комбинированная система удаления и транспортировки навоза (рис. 13). Она состоит из продольных каналов трапециевидного поперечного профиля, оборудованных шиберными затворами и смывными бачками, сборных коллекторов из железобетонных труб диаметром 400 и 600 мм, приемных колодцев, четырех насосных станций, напорных навозопроводов и рециркуляционных трубопроводов.

Рис. 13. Схема навозоудаления на комплексе 'Пашский': 1 - насосная станция; 2 - помещение для молодняка второго периода откорма; 3 - цех разделения навоза; 4 - горизонтальные отстойники-накопители; 5 - распределительный колодец; 6 - рециркуляционный трубопровод; 7 - напорный навозопровод; 8 - помещение для молодняка первого периода откорма

Продольные каналы выполнены с уклоном 0,007 в сторону сборного коллектора. Сборные коллекторы проложены с уклоном 0,01-0,02 в сторону насосных станций. На каждом продольном канале установлены два шиберных затвора: один - в месте примыкания к сборному коллектору, а другой - на расстоянии от начала канала, примерно равном ¹/₃ общей длины продольного канала. Ширина продольных каналов в помещении первого периода откорма молодняка 1170 мм, а второго - 2000 мм. В местах установки шиберных затворов каналы сужены до 800 мм. Продольные каналы навозоудаления перекрыты решетчатыми железобетонными полами, через которые проваливаются навоз и моча от выращиваемого и откармливаемого молодняка в продольные каналы.

В помещениях устроено достаточное количество продольных каналов. В станках для содержания животных положены сплошные решетчатые полы. Предусматривается ежедневный сброс навоза из помещений первого периода откорма и промывка каналов потоком воды из 500-литровых бачков, расположенных на стене. В помещениях второго периода откорма навоз накапливается в продольных каналах и сбрасывается из них таким же путем, только после полного наполнения каналов навозом. Удерживается навоз в каналах с помощью металлических шиберов, которые во время сброса навоза из лотков поднимают. При этом открывают быстродействующие задвижки на смывных бачках и смывают оставшийся навоз. Из каналов навоз поступает в сборные коллекторы и далее самотеком в приемные навозосборники насосных станций. Насосная станция состоит из приемного навозосборника и машинного отделения, в котором установлены фекальные насосы типа 5Ф-6. Насосы служат для перекачки навоза в цех утилизации навоза и периодической очистки сборных коллекторов отстоенной жижей. Для обеспечения забора отстоенной жижи из средней части приемного навозосборника один из насосов в машинном отделении приподнят. Напорные рециркуляционные трубопроводы подведены к началу сборных коллекторов.