CC BY
117
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
4. Авдонин Н.С. Агрохимия: Учеб пособие. М., 1982. 344 с.
5. ГОСТ Р 54097-2010 «Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии. Методология идентификации». М., Стандартинформ, 2010.
6. Брюханов А.Ю., Волков А.Н. Эколого-экономическая оценка технологий приготовления органических удобрений из навоза и помета // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: сб. науч. тр. СПб: ГНУ СЗНИИМЭСХ , 2009. С. 166-170.
УДК631. 22.018
В.И. СОЛОДУН, канд. техн. наук
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УБОРКИ НАВОЗА И МИКРОКЛИМАТА В КОРОВНИКЕ ПРИ БЕСПРИВЯЗНОМ СОДЕРЖАНИИ ЖИВОТНЫХ
Проведены исследования и определены технологические и экологические показатели процессов уборки навоза и микроклимата в коровнике с боксовым и комбибоксовым способах содержания животных.
Ключевые слова: коровник, бокс, комбибокс, навоз, загрязненность, вредные газы, показатели.
V.I. SOLODUN, Cand Sc (Eng)
MONITORING RESULTS OF TEHNOLOGICAL PROCESSES OF MANURE REMOVAL AND MICROCLIMATE IN A BARN WITH LOOSE COW HOUSING
Investigations were performed and technological and ecological indices were determined for the processes of manure removal and indoor climate in a cow barn with the housing of animals in simple and combined boxes.
Key words: cow barn, box, combined box, manure, pollution, noxious gases, performance
137
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.________
В последние годы на фермах и комплексах крупного рогатого скота широко внедряется технология беспривязного содержания животных [1] -[5]. Применяются два способа содержания:
1) зоны кормления и отдыха животных в коровнике располагаются отдельно (бокс) и
2) зоны кормления и отдыха животных в коровнике совмещены в единое целое (комбибокс).
Как в первом, так и во втором вариантах животные имеют возможность свободного доступа к зонам кормления и отдыха. В комбибоксах предусмотрена фиксация животных на период кормления, которая может быть индивидуальной или групповой. Преимущество комбибокса в сравнении с боксом заключается в том, что при комбибоксовом содержании животных возможно разместить больше голов животных и тем самым снизить денежные затраты на одно скотоместо при строительстве коровника. Однако данному способу содержания присущи технологические и экологические недостатки. В целях изучения эффективности способов содержания животных, оценки качества работы навозоуборочного оборудования его энергоемкости, определения показателей микроклимата внутри помещения проведен мониторинг на экспериментальном коровнике в ЗАО «Ручьи», отделение Мурино, Ленинградской области (рис.1).
Экспериментальный коровник оборудован секциями как для боксового, так и для комбибоксового способов содержания в одном помещении, что позволило выполнить исследования в равнозначных условиях.
Уборка навоза в коровнике выполняется скреперными установками конструкции ГНУ СЗНИИМЭСХ. Для сбора навоза в качестве поперечного звена применяется поперечный штанговый транспортер ТПШН-4. Выгрузка навоза из коровника в транспортные средства выполняется скиповым навозопогрузчиком ОН-4. Раздача кормов в секциях с боксовым содержанием животных - мобильным раздатчиком РРМ-5 в агрегате с трактором МТЗ-80, в комбибоксах - стационарным транспортером ТСН-2 (для раздачи корма), доение на установке УДЕ-8, поение- из автопоилок АП-1, вентиляция - естественная с помощью фрамуг, установленных на крыше коровника. Кормление коров концкормами - на доильной площадке.
138
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
139
Рис. 1 План и разрез коровника
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.__________
Исследования проводились по разработанной программе. Общая продолжительность непрерывной работы скреперной установки в течении суток регламентировалось и составляла-2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 часа. На режимах работы установки от 2 и до 22 часов проводилось отключение через каждый 1час ее работы при строгом соблюдении заданного режима общей продолжительности ее работы в течении суток. На каждой заданной продолжительности работы установки определяли качество очистки по величине массы накапливающегося навоза в проходах с помощью рамки размером 0,25м2и последующим взвешиванием. Отбор проб проводили в 3-х местах на всей длине навозного прохода. На каждой заданной общей продолжительности работы (в течение суток) скреперной установки проводились замеры концентрации углекислого газа и аммиака с помощью индикаторных трубок и анализатора АГ-2. Замеры концентрации вредных газов проводили- утром (6-00ч), днем (12-00ч) и в период отдыха животных (2-00ч ночи). Опыты проводились в 3-х кратной повторности, то есть при заданной общей продолжительности работы скреперной установки в течение 3-х суток, как с внесением подстилки, так и без подстилки. В качестве подстилки применяли подстилочный торф. Замеры затрат электроэнергии проводили непрерывно при работе скреперной установки с помощью киловатметра.
После обработки экспериментальных данных и их выравнивания получены эмпирические зависимости загрязненности навозных проходов от продолжительности работы скреперных установок в течении суток.
Для комбибоксового способа содержания животных:
S к = 3,82 + 21,238 /3600 • Т кг/м2 , (1)
а для беспривязного боксового содержания:
б = 1,586 + 16,088 /3600 • Т кг/м2 , (2)
где S к, S б - загрязненность навозного прохода, кг/м2;
Т - продолжительность работы скреперной установки, с.
На основе анализа зависимостей (1) и (2) установлено, что с увеличением продолжительности работы скреперной установки загрязненность навозных проходов постоянно уменьшается и после 10-12
140
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
часов работы становится практически постоянной. Загрязненность навозных проходов в секциях с комбибоксами была в два раза больше, чем в секциях с боксами. Содержание аммиака и углекислого газа в секциях с комбибоксами и боксами не превышало предельных значений, допустимых нормами. Однако концентрация углекислого газа и аммиака в секциях с комбибоксами была выше, чем в секциях с боксовым содержанием коров (рис. 2, 3) при содержании коров как на подстилке так и без подстилки. Из рис. 2, 3 видно, что содержание коров на подстилке в боксах и комбибоксах обеспечивает в значительной степени снижение концентрации вредных газов.
а)
б)
Рис. 2. Концентрация углекислого газа в воздухе над навозными проходами при содержании животных на подстилке (а) и без подстилки (б)
141
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2014. Вып. 85.
а)
б)
Рис. 3. Концентрация аммиака в воздухе над навозными проходами при содержании
животных на подстилке (а) и без подстилки (б)
Мощность, необходимая для транспортировки навоза, в среднем составляет 0,226 кВт, причем в первом цикле работы она на 0,2 кВт выше указанного среднего значения, а в последующих циклах работы скреперной установки изменяется незначительно. Эта мощность равна величине мощности, потребляемой на привод трансмиссии приводной станции скреперной установки. Большие потери мощности в трансмиссии приводной станции вызваны очень малой скоростью перемещения скребка установки, равной 0,02м/с. Затраты энергии на транспортирование навоза изменяются прямо пропорционально продолжительности работы скреперной установки:
W = 813,24 • Т, кВт. Ч
(3)
Определены также зависимости загрязненности навозных проходов от затрат энергии на транспортирование навоза скреперной установкой для:
Комбибоксового способа содержания животных:
142
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Sкэ= 3,503 + 5,5/W, кг/м2, (4)
а для беспривязного боксового содержания:
S бэ = 1,358 + 4,152/W, , кг/м2, (5)
где W - затраты энергии на транспортирование навоза скреперной установкой, кВт.ч
Выполненные исследования позволили определить основные технологические, экологические и энергетические параметры технологий и средств механизации для оценки их эффективности на вновь строящихся и реконструируемых фермах крупного рогатого скота.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кириллов В.М., Солодун В.И. Методика выравнивания эмпирических данных по видам функциональных зависимостей на ЭВМ и НАИРИ-С // Научные труды НИПТИМЭСХ Северо-Запада. 1973. Вып. 12. С.106-114.
2. Солодун В.И., Шувалов А.А. Результаты опытно-производственной проверки скреперных установок для удаления навоза // Научные труды НИПТИМЭСХ Северо-Запада. 1977. Вып.23. С. 48-50.
3. Солодун В.И. Обоснование и расчет основных параметров скреперных установок для удаления навоза // Научные труды НИПТИМЭСХ СевероЗапада. 1977. Вып. 23. С.51-54.
4. А.с. №650572 Устройство для удаления навоза / Шувалов А.А., Хазанов Е.Е., Солодун В.И. Опубл. 05.03.1979, Бюл. № 9.
5. Валге А.М., Громова Н.А. Оптимизация системы машин при механизации технологических процессов в животноводстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983. № 9 С. 32-34.
143
