Из животноводческих помещений и с территории комплексов и ферм бесподстилочный навоз удаляют, выполняя три последовательные операции: очистку животных и уборку площади, на которой они находятся, транспортировку навоза в навозосборник и из него в карантинные навозоприемники и навозохранилища.
Затраты труда и средств на осуществление этих работ, применяемые системы навозоудаления и их эффективность в значительной степени зависят от способов содержания животных, объемно-планировочных и конструктивных решений стойл, боксов и станков, устройства и размещения в них кормушек и поилок.
Навоз в навозосборник транспортируют механическим и гидравлическим способами.
Механический способ применяют для сбора и транспортировки навоза внутри животноводческих помещений. Для этого используют скребковые и штанговые транспортеры, скреперные установки, бульдозеры. Скребковые и штанговые транспортеры, как правило, применяют на небольших фермах.
Дельта-скреперы используют для удаления навоза по навозному проходу или по каналу, перекрытому решеткой. Их применение целесообразно, когда навоз очень вязкий (навоз молодняка крупного рогатого скота, помет кур-несушек) или содержит подстилку (навоз подсосных свиноматок), что затрудняет применение гидротранспорта. При размещении дельта-скрепера под решеткой уменьшается загрязнение животных (рис. 7).
Рис. 7. Дельта-скрепер в навозном канале при беспривязном содержании коров в индивидуальных боксах.
Бульдозеры и фронтальные погрузчики применяют для очистки навозных проходов и сблокированных свободных площадей, по которым передвигаются животные. Навозный проход должен быть ниже уровня стойл.
Для сбора навоза в конце навозного прохода сооружают навозоприемник, перекрытый решеткой.
Гидравлические способы удаления навоза основаны на применении различных систем гидротранспорта (по каналам и бесканальный), самотечно-сплавных систем периодического и непрерывного действия, рециркуляционной системы.
Гидросмыв по каналам предусматривает ежедневное удаление экскрементов водой, которую подают к смывным насадкам по специальной сети или из смывных бачков, подключенных к общей водопроводной сети. Применяется на крупных свиноводческих комплексах (по воспроизводству, выращиванию и откорму 54 и 108 тыс. свиней в год).
Бесканальный смыв обеспечивает ежедневное удаление экскрементов из зоны дефекации с помощью гидравлической установки с высоким давлением смывных струй. Для такого смыва не требуется строительства глубоких каналов навозоудаления, в связи с чем сокращаются затраты на их устройство и расход воды.
Самотечно-сплавная система периодического действия (отстойно-лотковая или шиберная) предусматривает накопление экскрементов в продольных каналах навозоудаления, выход из которых перекрыт шиберами (рис. 8).
Рис. 8. Самотечно-сплавная система удаления навоза периодического действия.
Объем каналов рассчитан на 2-недельное накопление навоза. Периодически их очищают, открывая шиберы. Для более полного опорожнения каналы навозоудаления делают U-образной формы. Сужение капала книзу обеспечивает увеличение скорости движения массы по дну и более полную очистку его от осадка. Однако часть осадка все же остается на дне и стенках каналов навозоудаления, и ее приходится смывать чистой водой или рециркулятом. При смыве осадка чистой водой резко увеличивается объем навоза и соответственно уменьшается концентрация питательных веществ. Поэтому для очистки дна и стенок каналов лучше использовать жидкую фракцию из навозохранилищ. Получаемые при этом навозные стоки имеют влажность 95-96%.
Самотечно-сплавная система непрерывного действия получила в последние годы широкое распространение (рис. 9). При использовании этой системы навоз удаляют из помещения по самотечным каналам, которые перед вводом животных в помещение наполняют водой на 10-20 см. Каналы не должны иметь уклона, так как в противном случае моча будет стекать, а кал оставаться. В поперечном сечении каждый канал имеет форму прямоугольника. Провалившись под решетку, кал и моча перемешиваются в нем и непрерывно текут под действием силы тяжести в коллектор, расположенный перпендикулярно продольным каналам. Коллектор располагают ниже самотечных каналов с тем, чтобы на стыке не было подпора. Система проста по устройству, удобна в эксплуатации, не требует добавления воды к навозу крупного рогатого скота и свиней. Она надежно работает при содержании сухого вещества в навозе от 8 до 12%. В связи с этим не следует допускать потерь воды из автопоилок.
Рис. 9. Фрагмент самотечно-сплавной системы удаления навоза непрерывного действия:
1 — поперечный коллектор; 2 — замковое устройство; 3 — решетчатая панель; 4 — сливной трубопровод; 5 — задвижка; 6 — продольный самотечный канал; 7 — гидрозатвор; 8 — шибер; 9 — порожек.
Систему успешно применяют на фермах крупного рогатого скота и свиней. Она обеспечивает высокий эффект при строгом соблюдении правил эксплуатации, а также требований технологии содержания и кормления животных. При использовании этой системы нельзя применять для подстилки животным солому, торф и особенно опилки, нежелательно также попадание в навоз остатков корма. Поэтому устройство кормушек должно по возможности исключать потери корма. Обязательна гидроизоляция всех навозных коммуникаций.
Рециркуляционная система предусматривает использование осветленной жидкой фракции бесподстилочного навоза для промывки каналов. Она позволяет резко сократить расход воды, безотказно работает при попадании в навоз остатков корма.
Транспортировка к месту хранения или подготовки к использованию
Транспортировка бесподстилочного навоза от помещений к месту хранения (обработки) выполняется по магистральным (обычно поперечным) каналам с помощью скребковых транспортеров или самотеком. Форма дна магистрального коллектора, оборудованного транспортером, соответствует конструкции транспортера. Магистральные самотечные коллекторы выполняют из железобетонных труб внутренним диаметром не менее 500 мм или из бетона (железобетона). В поперечном сечении бетонные и сборные железобетонные каналы имеют трапециевидную форму со скругленным дном. Уклон коллектора в сторону движения навоза 2,0-2,5%. Если по условиям рельефа такой уклон обеспечить трудно, то коллектор прокладывают с уклоном 1%, но тогда предусматривают ежедневную его промывку осветленной жидкой фракцией. Поперечный канал делают глубже впадающих в него продольных каналов не менее чем на 0,3-0,4 м, с тем чтобы избежать подпора навоза на выходе из продольных каналов.
Самотечные каналы необходимо периодически, не реже одного раза в 5 дней, промывать технической водой или осветленными стоками. При этом скорость смыва для коллекторов диаметром 0,5-0,6 м должна быть не менее 0,7 м/с при давлении струи на выходе не менее 100 кПа, что обеспечивается смывной системой, предусмотренной для очистки каналов навозоудаления.
Поперечный коллектор чаще всего прокладывают под коридором, разделяющим две производственные секции для содержания животных. Это позволяет изолировать его от производственных секций, существенно уменьшить загазованность воздуха в зоне нахождения животных и обслуживающего персонала, исключить возникновение сквозняков. В коридоре продольные каналы навозоудаления перекрывают сплошными плитами, а в местах пересечения их с поперечным коллектором (в зоне нахождения шиберов и порожков) устраивают смотровые колодцы, закрытые съемными крышками. В конце каждого поперечного коллектора в зоне его примыкания к навозоприемнику насосной станции устанавливают задвижку, позволяющую перекрыть канализационную систему комплекса на случай проведения ремонтных работ в навозоприемнике.
Навозоприемник служит для приема и временного хранения «залповых» поступлений навозных масс с комплекса, которые бывают во время промывки или опорожнения навозоприемных каналов.
На вводе магистрального коллектора в навозоприемник устанавливают отделитель крупных включений. Пропускная способность отделителя превышает 230 м3/ч.
Транспортировка навоза из навозосборника в карантинные навозоприемники и навозохранилища. Между животноводческими помещениями и навозохранилищами, помимо навозосборников, должно быть не менее трех карантинных навозоприемников. Их используют для промежуточного выдерживания (карантинирования) навоза в течение 6 суток. В случае отсутствия на комплексе особо опасных заболеваний навоз после 6-суточного карантинирования перекачивают насосом в навозохранилище.
Для транспортировки вязкого и негомогенного навоза от здания до места хранения (обработки) наиболее пригодна трубопроводная установка УТН-10, которая состоит из поршневого насоса гидроприводной станции, навозопровода и шкафа управления.
При использовании насосов навозохранилища могут находиться за пределами комплекса или фермы.
Для перекачки жидкого навоза из навозосборников используют фекальные насосы и специальные насосы НЖН-200, НЦВ-2, ПНЖ-250, ЦМФ-160. Глубина выгрузки насосами НЦВ-2 и ЦМФ 160 не ограничена, так как они могут быть опущены на дно хранилища. Горизонтальные фекальные насосы ФГ 81/19 и ФГ 144/46 переоборудуют, заменяя всасывающий патрубок и крыльчатку. Крыльчатку снабжают двумя ножами, вращающимися вместе с ней, а во всасывающем патрубке устанавливают два неподвижных (противорежущих) ножа. Для надежной работы трубопроводов, оборудования, машин и дождевальных установок крайне необходимо обеспечить насосы приспособлениями для измельчения остатков корма (сена, соломы, початков и стеблей кукурузы, корнеплодов и т. д.). Предельная высота всасывания насосов, работающих под заливом,— до 6 м.
Для получения полужидкого навоза с высоким содержанием питательных веществ следует применять безводные способы удаления экскрементов из животноводческих помещений: механический с использованием дельта-скреперов, транспортеров, самотечно-сплавной непрерывного действия в сочетании с рециркуляцией, рециркуляционный.
Не следует разбавлять навоз водой, так как в условиях производства даже при безводных способах удаления экскрементов в них может попадать вода от подтекания автопоилок, мытья кормушек, подмывания вымени и уборки помещений.
Для удобрения полей бесподстилочным навозом с одновременным поливом или орошением его разбавляют водой не в каналах навозоудаления, а в смесительной камере непосредственно перед орошением. Хранение разбавленного навоза требует больших капиталовложений на строительство хранилищ или прудов-накопителей.
Хранение
Во время осеннего или весеннего бездорожья, при вспышках эпизоотии, отсутствии свободных полей и в других случаях, когда невозможно вывозить и вносить навоз в почву, его хранят в специальных емкостях. Продолжительность хранения навоза в зависимости от почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий колеблется от 2-3 месяцев в южных районах до 5-7 — в северных.
Потери азота и органического вещества при хранении бесподстилочного навоза в 3-7 раз меньше, чем при хранении подстилочного (табл. 59). Различия в потерях азота из открытых и закрытых хранилищ несущественны. Поэтому полевые хранилища целесообразно строить открытыми; прифермские могут быть закрытыми.
Табл. 59. Потери азота и органического вещества при хранении навоза (по данным Л. И. Ефремовой).
Навоз |
Потери при хранении |
зимой |
летом |
органического вещества
|
азота |
органического вещества |
азота |
Подстилочный
Бесподстилочный |
31-34
5-8
|
36-40
3-8
|
35-40
9-15
|
35-37
4-14 |
При хранении бесподстилочного навоза отношение N : Р : К не ухудшается, повышается содержание аммонийного азота, уменьшается отношение C:N—NH
4.
Суммарную емкость хранилищ определяют с учетом ежесуточного выхода экскрементов, степени разбавления их водой и продолжительности хранения навоза. Его хранят в каналах навозоудаления, коллекторах, навозосборниках, карантинных навозоприемниках и навозохранилищах (прифермских и полевых), при наличии трубопроводов — в прифермских хранилищах. В этом случае их соединяют трубопроводами с небольшими по вместимости полевыми заправочными станциями (или гидрантами) для подачи навоза в цистерны-разбрасыватели или дождевальные установки. Глубина хранилищ не должна превышать 4-5 м, т. е. чтобы навоз можно было выгружать насосами. Дно их делают с уклоном к заборному устройству для стока навоза. Дно и стены хранилища должны быть гидроизолированы и устойчивы к коррозионному воздействию навоза. До наступления морозов хранилища заполняют жидким навозом на высоту не менее чем 0,5 м над выходным концом трубы, чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию.
Хранение навоза в лагунах, оврагах, балках и котлованах, а также в хранилищах без гидроизоляции запрещается.
На фермах при численности поголовья не выше 200 условных голов строят чаще прямоугольные и круглые хранилища вместимостью до 500 м
3. На крупных комплексах (до 2000 условных голов) сооружают высокие цилиндрические хранилища из железобетона вместимостью 3-5 тыс. м
3. Хранилища для бесподстилочного навоза оборудуют установками для перемешивания (гомогенизации).
Для сокращения затрат на строительство навозохранилищ сточные воды кормоцеха и доильного зала хранят в хранилищах без установок для гомогенизации и используют отдельно. При внесении навоза дождевальными установками сточные воды применяют для его разбавления.
На мелких и средних фермах в районах Севера и Сибири, где бесподстилочный навоз в открытых хранилищах замерзает и за лето не всегда полностью оттаивает, его целесообразно хранить под полом животноводческого помещения при условии, если под полом не вечно мерзлый грунт. В этом случае исключается необходимость систематической вывозки навоза и упрощается эксплуатация системы навозоудаления, особенно при беспривязном содержании животных.
Навозохранилище под щелевым полом здания располагают при низком уровне грунтовых вод и надежно гидроизолируют днища и стены. Вместимость подпольного хранилища должна обеспечивать хранение навоза в течение всего стойлового периода при одно-двухразовой выгрузке в год, а глубина — возможность механизированной выгрузки. При использовании фронтально-перекидных погрузчиков она должна быть не менее 5 м, а при выгрузке канатно-скреперной установкой — не менее 3 м. Ширину подпольных траншей делают не менее 2,8 м. Днище хранилища выполняют с уклоном 0,25-0,50% в сторону выгрузного торца. В самом глубоком месте устраивают приямок размером 1х1 м, глубиной 0,5-0,6 м для откачки жижи из хранилища.
Для выгрузки навоза в торце подпольного хранилища устраивают пандус с уклоном не более 20%. Перед выгрузкой навоза из подпольного хранилища жижу откачивают насосом НЖН-200.