Самотечная система удаления навоза

Способ удаления навоза из животноводческого помещения по самотечным каналам (удаление под действием силы тяжести, или самосплавный способ удаления) получил в последние годы широкое распространение [12, 107, 133]. Этому благоприятствовали в основном два фактора. Во-первых, технически этот способ очень прост, во-вторых, к навозу свиней и крупного рогатого скота, как правило, не нужно добавлять воду. Кроме того, .самотечные каналы можно устраивать при самых разнообразных типах содержания животных и формах стойл.

Самотечный канал имеет форму прямоугольника и не имеет уклона, иначе моча стекала бы, а кал оставался. Моча и кал перемешиваются в канале и непрерывно стекают под действием силы тяжести в сборный канал пли в навозосборник. Транспортировка бесподстилочного навоза под решеткой или щелевым полом до навозо- сборника происходит автоматически и без технических затрат (рис. 8).

Надежность функционирования каналов очень сильно зависит от текучести навоза. Глубина канала также определяется текучестью навоза. Слой навоза в канале

должен иметь достаточную высоту, чтобы создавалось напряжение, превышающее предельное напряжение сдвига, и обеспечивалось постоянное течение навоза. При этом глубина канала должна быть рассчитана так, чтобы даже при экстремальных условиях навоз не поднимался до решетки или щелевого пола. Максимальная высота слоя навоза в канале или глубина канала при заданной его длине может быть вычислена при помощи коэффициента текучести а (см. разд. 3.4). Глубину канала можно определить довольно точно, если известна текучесть навоза (табл. 14).

Таблица 14. Глубина самотечного канала при различной его длине в зависимости от коэффициента текучести, м

Трудно предсказать, какой коэффициент текучести должен быть положен в основу проектируемой фермы.

Под очень неблагоприятными условиями на фермах крупного рогатого скота понимают, например, что животные получают корма с высоким содержанием сырой клетчатки и очень малым количеством белка. Для племенного и откормочного крупного рогатого скота при

скармливании сочных кормов и небольшого количества концентратов можно принять коэффициент 1,8. В группу нормальных условий можно включить молочных коров со среднесуточным удоем молока 12 кг. Поскольку коровы получают сбалансированный рацион, их навоз обладает достаточной текучестью. Для откормочных свиней можно принять коэффициент 2,1, если животным дают жидкие корма, имеются автопоилки, животные получают корма с низким содержанием сырой клетчатки.

Коэффициент текучести для сборного канала составляет 2,2 ... 2,4. Повышенная текучесть навоза в сборном канале обусловлена его гомогенностью, так как в результате падения в расположенный ниже сборный канал кал и моча перемешиваются. /Данные, полученные на небольших фермах с относительно короткими каналами, лишь условно применимы к крупным предприятиям. Поэтому для ферм крупного рогатого скота с привязным содержанием животных длину каналов ограничивают, т. е. она не должна превышать 30 м [108, 110].

Короткие каналы функционируют надежнее длинных. Так, при расположении сборного канала посредине помещения можно уменьшить длину самотечных каналов до 30 м (рис. 9).

На современных сблокированных фермах не всегда возможно ограничить длину канала 30 м. Создание разветвленной системы каналов потребовало бы высоких затрат на строительство. Практический опыт должен показать, будут ли надежно функционировать на фермах с беспривязным содержанием самотечные каналы шириной до 3 м при значительной длине. Первые результаты являются обнадеживающими.

Самотечный канал должен иметь определенную глубину, даже если его длина не превышает нескольких

метров. Минимальная глубина самотечного канала составляет 0,6 м при коэффициенте текучести 2,0; 0,7 м при 1,9; 0,8 м при 1,8 и 0,9 м при 1,7. Для сборного канала минимальная глубина составляет лишь 0,5 м, так как навоз здесь более гомогенный и более текучий. Сборный канал должен располагаться ниже самотечного канала, чтобы в месте их стыка не образовался подпор.

Нередко рекомендуют устраивать в устье канала порожек или повышать уровень дна канала в направлении стока навоза, чтобы увеличить текучесть навоза и уменьшить глубину канала.

Для пуска системы можно использовать порожек или временно закрыть канал задвижкой. В первом случае навоз начинает течь при определенной толщине слоя. Во втором случае задвижку убирают, когда уровень навоза достигает решетки или щелевого пола. Через некоторое время в канале образуется уклон поверхности слоя навоза, который колеблется около средней величины. Навоз должен постоянно течь, иначе его реологические свойства ухудшаются. Уменьшение текучести навоза может привести к увеличению слоя навоза и выходу его за решетку или щелевой пол,

На фермах с беспривязным содержанием крупного рогатого скота и на откормочных свинофермах можно исполвзовать все пространство под щелеввш полом для хранения навоза вплоть до момента внесения. При достаточной вместимости бункера можно отказаться от дополнительных навозохранилищ, за исключением хранилища для химической дезинфекции навоза в период эпизоотий (рис. 10).

По сравнению с самотечными каналами бункер имеет преимущество, особенно при сблокированных постройках, так как вместо разветвленной системы каналов достаточно иметь одну емкость под полом. Если предусматриваются бункеры, строительство ведется при единой монтажной высоте. Бункера можно устраивать под щелевым полом также на старых фермах при их перестройке. До 60%, а при очень текучем навозе даже до 90% вместимости бункера можно использовать для хранения навоза. Благодаря этому капитальные затраты на транспортировку и хранение навоза в определенных условиях ниже, чем при устройстве одних самотечных каналов.

Глубина бункера зависит от продолжительности хранения навоза и от площади, приходящейся на одно животное. При двухмесячном хранении глубина бункера составляет 1 ... 1,8 м, в зависимости от вида животных. В связи с тем, что в бункер предварительно подают воду для компенсации испарения, при хранении кал растворяется, что в самотечном канале происходит редко. Дно бункера не имеет уклона. К бункеру по всей его ширине должны примыкать сборные каналы или приямок насоса.

Перед вводом бункера в эксплуатацию и после каждого опорожнения необходимо подавать в бункер воду в количестве 10... 30%), его вместимости для возмещения испаряющейся во время хранения жидкости. При высокой влажности воздуха и хорошей текучести навоза добавлять воду не нужно. Так как условия отдельных ферм очень различаются, невозможно указать ориентировочное количество добавляемой воды. Бункер освобождают от навоза, когда он заполнен почти до щелевого пола. Для этой цели применяют самозагружающиеся автоцистерны или насосы-

Опыт показывает, что бункерная система функционирует лучше одних самотечных каналов, когда навоз очень вязкий.

Хранение навоза в бункере под щелевым полом по функциональному назначению не отличается от удаления навоза по самотечным каналам, потому что фаза опорожнения бу-нкера напоминает функционирование самотечных каналов. На небольшой ферме опорожнение бункера длится недолго. На предприятии же с поголовьем 2000 молочных коров опорожнение может длиться ^              ^

ДО 25 дней (при 2-месяч- канал и бункер на ферме с бес- НОМ хранении). В этот привязным содержанием скота, период используется принцип самотечного канала.

Вытекание навоза из бункера происходит несколько иначе, чем движение в самотечном канале. В период хранения навоза в бункере образуются осевший слой внизу, плавающий слой вверху, а между ними —осветленная зона расслоения. Если бункер опорожняется быстро, плавающий слой скользит по поверхности осветленного слоя. При медленном выпуске навоза, наоборот, сначала вытекает жидкость промежуточного слоя. При этом большая часть плавающего слоя оседает на дно бункера и там остается. Поэтому скорость опорожнения в месте выпуска навоза должна быть такой, чтобы жидкость плавающего слоя вытекала вместе с жидкостью промежуточного слоя; всасывающий шланг автоцистерны должен проникать только до границы между плавающим и жидким промежуточным слоем. Это надо учитывать, так как иначе в бункере будет накапливаться твердая масса, которую можно будет привести в текучее состояние лишь добавлением большого количества воды.

Если вследствие ьизкой влажности воздуха на плавающем слое образуется корка и у входного отверстия насоса скапливаются глыбы, то возможно забивание насоса. Необходимо разрушить эти глыбы в приямке насоса путем циркуляции навоза под давлением или механически.

Как показывает опыт, бункер и сочетание бункера с самотечными каналами хорошо подходят для небольших ферм, а также для реконструированных старых ферм.