Реферат Свинокомплекс
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
При строительстве современных и реконструкции старых свинокомплексов всегда встает огромное количество вопросов, и, к сожалению, по сложившейся практике, вопросы, связанные с системой навозоудаления и переработкой навоза решаются в последнюю очередь. Свинокомплекс оборудован по последнему слову техники: установлены современные кормораздатчики, системы поения, климата и проч., и вот возникает вопрос: а что же делать с навозом?... Самой главной ошибкой является то, что данным вопросом необходимо озадачиваться перед началом проектных работ, а не в процессе строительства, так как это чревато задержкой с вводом комплекса в эксплуатацию, увеличением капитальных и текущих затрат на утилизацию навоза, что в конечном итоге приведет к росту себестоимости основного производства – мяса.
В настоящее время на большинстве вновь строящихся и реконструируемых свинокомплексах используется самосплавная система навозоудаления периодического действия. При данной системе накопление навоза происходит под щелевыми полами в специальных каналах, разделенных перегородками на ванны. Основной ошибкой при строительстве ванн является – нарушение правильной геометрии ванны, а также ее глубины. Перед проектированием ванн необходимо точно рассчитать их размеры для различных групп животных, поскольку навоз у них не одинаков по составу: варьируется концентрация сухих веществ и влажность.
Рис. 1: Неправильный приямок с уклоном. Рис. 2: Правильный приямок со ступенькой.
В том случае, если геометрия ванны выполнена не правильно, например: сделан уклон дна ванны в сторону горловины сливной трубы, что само по себе является недопустимым; не выполнен (рис. 1) в виде ступеньки специальный приямок (рис. 2) перед сливной горловиной и пр., то при эксплуатации ванн возникает ряд проблем:
- при сбросе навоза из ванн не происходит или не полностью происходит их опустошение. В следствие чего возникают дополнительные затраты воды и трудозатраты на очистку ванн.
- наблюдается повышенный уровень выделения газов из ванн (аммиак, сероводород, углекислота и проч.), что негативно сказывается не только на качестве воздуха внутри свинарника, но и на здоровье животных, а следовательно на привесах.
Очень важно не только соблюсти правильную геометрию ванн при строительстве, но и правильно их эксплуатировать. При первом запуске ванны эксплуатирующий персонал очень часто не выполняет инструкции технологов и не заполняет ванны на 10 –
В том случае, если геометрия ванн выполнена неправильно или они не надлежащим образом эксплуатируются, то для полного удаления навоза из ванн его необходимо перемешивать. Для этого используются специальные мобильные мешалки (рис. 3), которыми можно перемешивать навоз в ваннах не поднимая при этом щелевые полы.
После спуска ванны навоз идет по самотечным трубам к коллектору в КНС или в цех разделения. В этом случае необходимо использовать трубы с диаметром от 250 до
При прокладке самотечной трубы очень важно соблюсти ее уклон, он должен составлять – от 2% до 5%. При большем уклоне жидкая составляющая навоза удаляется быстрее, а твердая удаляется медленнее, засоряя трубу. Если уклон будет меньше 2%...5%, то не будет обеспечиваться незаиливающая скорость течения в трубе, и навоз расслаиваясь в трубе в процессе слива будет засорять ее. В том случае, когда Свинокомплекс располагается на местности имеющей существенный уклон, коллектор выполняется со ступеньками по 45º (рис. 4). Ошибкой же в данном случае является выполнение общего уклона коллектора согласно рельефу – более 5%, что приведет к тому, что система навозоудаления просто не будет работать.
Рис. 4: Профиль сомосплавной трубы.
При прокладке самотечной трубы допускаются повороты не более 30-45º, а в углах поворота обязательно должны быть установлены специальные упоры во избежание повреждения труб при гидроударах.
Самосплавная труба, выходящая из свинокомплекса, должна подводиться к приемному резервуару КНС или цеха разделения выше максимального уровня заполнения данного резервуара. В том случае, если максимальный уровень заполнения резервуара выше уровня подведения трубы, то при заполнении резервуара навоз попадает в трубу коллектора расслаивается и оседает в ней. Так как труба коллектора будет заполнена и засорена, то при спуске ванны навоз просто не будет удаляться из нее.
Самой распространенной ошибкой при строительстве приемного резервуара КНС или цеха разделения является не правильное его оснащение. Если диаметр приемного резервуара более 2м, то необходимо оборудовать его стационарными мешалками (рис. 5), так как свиной навоз очень быстро расслаивается: за 20 минут в осадок выпадает около 80% твердых составляющих навоза. Если навоз не перемешивать, то резервуар быстро заилится и потребуются дополнительные затраты на его очистку. Если диаметр приемного резервуара менее 2м, то установка стационарных мешалок не требуется, достаточно установить погружной насос с большим всасывающим отверстием и измельчающим механизмом (рис. 6), что позволяет откачать все выпавшие в осадок твердые частицы навоза.
Рис. 5: Мешалка
Рис. 6: Насос с измельчающим механизмом
Если в КНС используются не специальные насосы для навоза с режущими и измельчающими механизмами, то они периодически выходят из строя за счет частого засорения рабочего колеса. В таком случае, опять же, требуются значительные затраты на частую очистку, ремонт или закупку новых насосов.
Необходимо заметить, что все работы по очистке труб и резервуаров, ремонту насосов должны проводиться в минимально сжатые сроки, так как застой навоза в корпусах недопустим, а это потребует отвлечения значительных трудовых ресурсов и техники от основной деятельности.
При проектировании насосных станций для перекачки навоза необходимо учесть тот факт, что все они должны оснащаться дублирующим насосным оборудованием и иметь резервные трубопроводы, так как велика вероятность расслоения навоза в трубах и их заиливание. Кроме того, напорные магистрали должны оснащаться ревизионными колодцами через каждые 500м для промывки трубопровода. Обустройство трубопровода ревизионными колодцами, конечно же, удорожает строительство, но при засорении трубопровода других способов его очистки, кроме как промывка через ревизионные колодцы нет. Поэтому дешевле сделать ревизионные колодцы в магистрали, чем потом перекладывать трубопровод.
Повороты в напорных трубопроводах должны выполнятся под углом не более 30º. Это обусловлено тем, что повороты в трубопроводах – это самые уязвимые места для возникновения гидроударов или закупорки, одним словом – для повреждения труб.
При подборе насосов для КНС определяющими факторами являются напор и производительность. Они подбираются таким образом, чтобы в трубопроводе создавалась не заиливающая скорость, примерно - 1,5 м/сек, в зависимости от диаметра трубопровода. Для возможности нормальной перекачки навоза, насосы обязательно должны иметь режущий и измельчающий механизмы, для того чтобы твердые включения не засоряли рабочее колесо, а крупные составляющие не выводили их из строя.
При поголовье свинокомплекса более 12 тыс. голов в год обязательным является разделение навоза на фракции с целью уменьшения объемов навозонакопителей за счет снижения периода карантинирования навоза. Если разделение навоза не осуществляется, то по нормам необходимо выдерживать навоз в навозонакопителях в течении 12 месяцев, в то время как отделенную жидкую фракцию выдерживают в летний период в течении 6 месяцев, а в зимний в течении 8 месяцев.
Современным и относительно недорогим оборудованием для разделения стоков навоза на фракции является шнековый сепаратор (рис. 7), который осуществляет прессование при помощи шнека, что позволяет выдавливать всю свободную воду и большинство связанной воды. По сравнению с дорогостоящими центрифугами или прессами вальцевой конструкции, сепараторы шнековой конструкции с более высокой производительностью отделяют твёрдые составляющие навоза, которые получаются достаточно сухими, а эффективность отделения составляет более 85%.
Рис. 7: Цех разделения
Для цехов разделения и насосных станций рекомендуется приобретать не только основной комплект оборудования, но и резервное оборудование на склад (насосы, мешалки), а также основные запасные части. Так как своевременная замена и ремонт оборудования в поможет избежать серьезных последствий.
Рис. 8: Мешалка в лагуне
Выдерживать не разделенный навоз возможно только навозонакопителях оснащенных мешалками, которые позволяют перемешивать и гомогенизировать навоз перед откачкой (рис. 8). Так как процессе выдерживания стоков навоза в навозонакопителях – навоз сильно расслаивается по причине своих физико-механических свойств, образуя при этом 3 уровня расслоения:
- плавающая корка, состоящая из твердых лигниносодержащих частиц не переваренного корма, грубых остатков и пр. Высота корки в зависимости от животных и их возрастных групп колеблется в пределах от
- слой жидкости без взвешенных веществ, высота слоя составляет от 1/2 до 3/4 общей глубины навозонакопителя;
- илистый осадок, состоящий из крупных, средних, мелких и коллоидных органических частиц – от 1/5 до 1/4 общей глубины навозонакопителя.
Рис. 9:
Откачка навозонакопителя без предварительного перемешивания приведет к тому, что полезная емкость навозонакопителя с каждым циклом заполнения и откачки будет снижаться и через 2…3 года заилится полностью неоткачиваемыми твердыми составляющими. Это происходит из-за того, что невозможно откачать насосом слежавшийся нижний илистый слой высокой плотности (более 1,2 кг/дм³), а верхний плавающий слой (корку) не возможно откачать, так как она не содержит воды и не может закачиваться насосом. Кроме того, отсутствует агрономический контроль вносимых удобрений и как следствие минимальная польза от использования неперемешанного навоза по причине неравномерности распределения питательных (N-P-K) и органических веществ в различных слоях навозонакопителя.
Хранение неразделенного навоза в пленочных навозонакопителях (лагунах) не оснащенных мешалками вообще недопустимо, потому что при заиливании их вычистить невозможно, т.к. пленочное основание не позволяет заехать механизированной технике для очистки иловых отложений. Многие хозяйства просто оставляют такие лагуны (рис. 10), вкладывая денежные средства в строительство новых.
Рис. 10: Полностью заилившаяся лагуна
При разделении навоза на фракции жидкая фракция может выдерживаться в лагунах (пленочных навозонакопителях) не оснащенных мешалками. Установка мешалок в данном случае не требуется, т.к. отделенная жидкая фракция по истечении срока карантинирования откачивается из лагуны полностью и не оставляет осадка (рис. 11 а, б). Выдержка отделенной жидкой фракции требует строительства меньшего количества лагун и лагун меньшего объема, да и строительство пленочных навозонакопителей обходится значительно дешевле бетонных и металлических. При разделении навоза на фракции бюджет на строительство навозонакопителей можно сократить в 2…4 раза, учитывая постройку и оснащение цеха разделения.
Рис. 11а: Лагуна с жидкой фракцией до откачки.
Рис. 11б: Лагуна с жидкой фракцией после откачки.
Очень часто при проектировании и строительстве свинокомплексов пытаются занизить объем навозонакопителей, так как за счет этого происходит значительная экономия на строительной части. При расчете объема лагун необходимо отталкиваться не только от объемов стоков навоза (от разных групп свиней он разный), но и не забывать про то, что на большей территории нашей страны на протяжении 5 месяцев внос навоза в поля не возможен, и навоз, уже прошедший период карантинирования, придется продержать в навозонакопителях до весны. Таким образом, строительство на свинокомплексе одной лагуны не допустимо, ведь после ее заполнения слив в нее невозможен, а навоз обязательно должен проходить период карантинирования. Необходимо построить хотя бы два навозонакопителя, но оптимальным будет строительство трех – четырех меньшего объема.
Одновременно с проектированием навозонакопителей необходимо предусмотреть и способы откачки и перемешивания навоза, так как это повлияет на конфигурацию лагун и оптимизацию текущих затрат при их эксплуатации. Если данный узел спроектирован не верно или вообще не спроектирован – вся работа свинокомплекса рискует быть парализованной по причине не возможности откачки и вывоза навоза. Как уже было отражено выше откачивание неразделенного навоза после периода карантинирования из накопителей невозможно без предварительного перемешивания, поэтому необходимо заранее предусмотреть установку стационарных мешалок. Для перемешивания навоза в заглубленных накопителях можно использовать мобильные мешалки, работающие от вала отбора мощности трактора, с длиной стрелы от 5 до
Способ откачки навоза из лагун зависит от способа его внесения на поля после периода карантинирования. Если откачка планируется бочками, то есть самовсасывающими насосами, установленными на них, то необходимо предусмотреть подъезд к краю навозонакопителя. Для заглубленных навозонакопителей – это не проблема, а вот для обвалованных требуется выполнение более широкой обваловки, послойного тромбования и укрепления грунта, что сильно увеличивает затраты на строительство. Поэтому для обвалованных навозонакопителей целесообразнее будет использовать стационарно установленные насосы. При этом, следует подобрать такой насос, который будет заполнять бочку не более чем за 3 – 5 минут, так как простой техники в сезон вноса не допустим.
Встречаются случаи когда свинокомплекс располагают в соответствии с санитарно-защитными зонами (СЗЗ), а про навозонакопители забывают и получается что навозонакопители требуется переносить на новое место, что влечет за собой в лучшем случае затраты на строительство дополнительной насосной станции, а в худшем строить новые навозонакопители или переносить время запуска свинокомплекса. Расстояние от открытых навозонакопителей до жилого массива, в соответствии с действующим законодательством, при поголовье свинокомплекса свыше 12 тыс. голов должно быть не менее 1000м, при поголовье до 12 тыс. голов должно быть не менее 500м. Хотя относительно просто решить вопрос со снижением СЗЗ можно на этапе проектирования так как, если навозонакопители выполняются закрытыми, то расстояние СЗЗ сокращается вдвое.
Часто допускаемой ошибкой является заглубление навозонакопителей ниже уровня грунтовых вод, хотя дно навозонакопителя должно быть выше уровня пролегания грунтовых вод. Если грунтовые воды пролегают близко, то целесообразно строить обвалованные накопители (рис. 13) или использовать сборные металлические емкости, устанавливаемые на земле.
Рекомендуемая глубина навозонакопителей – не более
Рис. 13: Профиль проекта лагуны
Внос подготовленного навоза на поля в качестве органического удобрения является одним из самых затратных в процессе переработки и утилизации навоза, поэтому очень важно минимизировать затраты именно на данном этапе. Кроме того, жидкие животноводческие стоки являются уникальным и ценным органическим удобрением. Одним из ключевых факторов успешного развития промышленного животноводства является эффективное использование органических удобрений на полях с целью снижения затрат на минеральные удобрения при выращивании кормовых и сельскохозяйственных культур. При этом повышение экономической рентабельности животноводства напрямую зависит от эффективности работы системы вноса органических удобрений. Поэтому современная система для вноса органики должна отвечать следующим требованиям:
· минимальные затраты на внос;
· удобство в повседневной эксплуатации;
· эффективность и производительность;
· максимальная надежность.
При подборе площадки для строительства свинокомплекса необходимо учитывать, чтобы поля для вноса навоза находились в непосредственной близости от свинокомплекса или в крайнем случае в радиусе не более
Для полей расположенных в непосредственной близости от свинокомплекса наиболее экономичными для вноса навоза считаются шланговые и дождевальные системы, которые позволяют вносить от 2000 до 4000 м3/сут, при этом используется только один трактор. Для крупных свинокомплексов наиболее эффективна шланговая система (рис. 14), для комплексов с поголовьем меньше 12 тыс. голов в год оптимально использование самодвижущейся дождевальной машины (рис. 15).
Рис. 14: Шланговая система
Рис. 15: Дождевальная машина
Для полей удаленных на 5…15 км целесообразным способом вноса навоза является вывоз на поля тракторными цистернами. Основными условиями для вноса навоза бочками являются их достаточное количество и наличие необходимого количества свободных тракторов способных транспортировать бочки заданного объема.
Обычно оборудование и техника для вноса навоза закупается в последнюю очередь. Расчет же необходимого количества техники и оборудования для вноса годового объема навоза делается на глазок – не учитываются периоды невозможности вноса и вынужденного простоя: сменность работы, вероятность дождливой погоды, возможных поломок, зимнего периода и периода вегетации. Ошибки в расчетах могут привести к самым серьезным последствиям, когда навозонакопители останутся заполненными перед зимним периодом из-за того что не успели внести весь требуемый объем навоза.
Невнимательное отношение к вопросам утилизации и переработки навоза может привести к отвлечению ресурсов от основного производства на исправление ошибок проектирования и эксплуатации системы навозоудаления, в связи с чем возможны простои в основной хозяйственной деятельности. Исправление ошибок проектирования может обойтись в разы дороже. Проектирование всей системы удаления и переработки навоза должно выполняться специализированными на данной тематике организациями, которые смогут предусмотреть все нюансы функционирования системы и минимизировать затраты на строительство и эксплуатацию.
При выборе организации, которая будет осуществлять проектирование, поставку оборудования и монтаж, необходимо ознакомиться с опытом реализации ей подобных проектов. Оборудование, поставляемое данной фирмой, должно быть адаптировано к эксплуатации в нашей стране. Также данная организация должна предоставлять гарантийное и сервисное обслуживание в разумные сроки, поскольку выработка навоза на свинокомплексах не прекращается ни на минуту.
Специалист
«Биокомплекс» Перегудов С.С.
piginfo.ru
