CC BY
112
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
УДК 636.2:631.14.002.5
В.И. СОЛОДУН, канд. техн. наук;
Р.А. ГАВАЗА
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ НАВОЗОУДАЛЕНИЯ НА ФЕРМАХ КРС
Рассмотрена технология уборки и подготовки навоза к использованию в качестве органических удобрений, дан анализ систем содержания животных КРС и схем уборки, транспортирования и подготовки навоза к использованию. Предложена структурная схема уборки и подготовки навоза к использованию на фермах КРС. Приведены результаты исследований качества уборки навоза при беспривязном содержании животных с использованием скреперных установок. Рекомендованы эффективные технологии и средства механизации при привязном и беспривязном содержании КРС.
В последние годы, во многих хозяйствах проводится реконструкция ферм с использованием новых технологий и оборудования. Одним из основных условий технического перевооружения ферм КРС является внедрение эффективного оборудования, обеспечивающего комплексную механизацию и высокую надежность выполнения технологического процесса. Технология уборки навоза и подготовки его к использованию заслуживает особого внимания, т.к. в общем объеме трудозатрат по ферме на навозоудаление приходится около 30%.
Опыт эксплуатации ферм показывает, что по организационным и технологическим причинам относительная влажность навоза в коровнике колеблется в широких пределах даже в течение суток от 82 до 90% и более. Причем, получаемый на ферме навоз не однороден, содержит в себе различного рода включения (остатки корма, подстилку, камни, и др.). Это предъявляет жесткие требования к надежности конструкции оборудования для уборки навоза.
Технологию уборки навоза и подготовки его к использованию на фермах КРС можно разделить на следующие операции:
- уборка навоза внутри коровника вдоль стойл животных;
- сбор и подача навоза из коровника в накопитель;
- выгрузка навоза из коровника;
- транспортирование навоза к месту складирования;
120
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
- хранение навоза и подготовка его к использованию.
Агрохимические обследования показывают, что потребность почв Северо-Западной зоны в органических удобрениях достаточно велика. Дерново-подзолистые почвы зоны имеют сравнительно маломощный гумусово-аккумулятивный горизонт (12-18 см), что недостаточно для нормального развития большинства сельскохозяйственных растений. В Северо-Западном регионе РФ около 18% пашни содержит гумуса менее 1,5%, что является весьма низким. В Ленинградской области упомянутый показатель на пахотных почвах составляет 3,98%. В последние годы из-за сокращения поголовья КРС применение органических удобрений сократилось в 4 раза и в Ленинградской области составляет всего 4,1 т/га пашни.
Учитывая все вышесказанное, применение органических удобрений является первостепенной задачей для создания в почвах положительного баланса азота и зольных элементов, повышения содержания гумуса как источника минеральной пищи растений, регулирования жизнедеятельности полезной микрофлоры.
На основе анализа отечественного и зарубежного опыта разработана структурная схема уборки и подготовки навоза к использованию на фермах КРС, представленная на рис. 1. Схема включает возможные варианты применения технологий и технических средств при привязном и беспривязном содержании животных.
В настоящее время для уборки навоза вдоль стойл при беспривязном содержании животных применяются скреперные установки, выпускаемые заводом «Ковельсельмаш» (Украина) типа УСГ-3, УСГ-4.
СЗНИИМЭСХ проведены исследования по изучению качества работы скреперных установок завода «Ковельсельмаш». Результаты исследования приведены на рис. 2.
121
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Привязная Система содержания
V у V г ^ V У
! Погеротй ; i скребковый ! ! трак, типа ; 1 КПН-10 ! : Поперечный ; ковшовый ! транспорт. а Поперечный 5 J шнековый ■ ■ транспорт. ■ ‘ Поперечный , канал ! ! (сэиломЛ) ; ; Накопитель :
V
Vv
Выфузаюкш
юкрроенюа
V
: *
V
! Наклонная j ; часть скреб- i 1 кового ! ; транспорт. 1 Скиповый навозопог рузчик типа ОН-4 ! J Загрузчик ■ . • шнековый ■ 1 ■ ■ ; Насосная ! станция ! Навозопог- i ! ; рузчик ти- ! • ! паНПКЗО S
'i i ^ У У
Траепсргпуоаакмео- туаавдрсваоа <•
' ■ ■ • ■
Прицепы, тр-ры, автосамосвалы
Поршневые
установки
Шнековый
насос
Тракторные
цистерны
■«иь Ги1«ви11
,1т It.
Складирование 14.'
V
V
122
, Наземное ! навозохран.
Л...
' Палевая
Заглубленное
кавозхран.
Хранилище
отш
е •
. •
к::::.
Рис. 1. Структурная схема уборки и подготовки навоза к использованию на фермах КРС:
операции технологического процесса;
рекомендуемые технологии и средства механизации при привязном содержании животных;
• - ре-
комендуемые технологии и средства механизации при беспривязном содержании животных;
-■ > - нерекомендуемые технологии и средства механизации
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
Рис. 2. Изменение величины загрязненности навозного прохода (g) от продолжительности работы скреперной установки (Т)
Исследованиями установлено множество присущих установкам УСГ-3 и УСГ-4 недостатков:
- достаточно длинный путь (до 4 метров) раскрытия лопастей рабочего органа при переходе с холостого хода на рабочий, в результате чего 2-3 стойла животных практически не убираются;
- частое несрабатывание механизма реверса, что приводит к выходу из строя приводных станций;
- конструкция установок снабжена лишь ручным включением, что на практике приводит к срыву регламента уборки навоза на ферме;
- электрическая схема управления не совершенна, т.к. изменение направления вращения двигателя происходит без остановки, что приводит к перегреву двигателя и преждевременному выходу его из строя;
- первичное звено механизма реверса непосредственно расположено в навозе, что приводит к наматыванию остатков корма на штырь и процесс реверсирования нарушается.
Из рис. 2 видно, что на качество уборки навоза оказывает влияние продолжительность работы скреперной установки. С увеличением продолжительности работы рабочего органа остаточная загрязненность
123
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
резко снижается. Загрязненность навозных проходов при содержании животных в комбибоксах выше, чем при содержании в боксах.
СЗНИИМЭСХ разработан экспериментальный образец скреперной установки, в которой устранены перечисленные ранее недостатки. Установка снабжена надежной приводной станцией унифицированной конструкции. Механизм реверса вынесен на вторичный вал привода. Скреперная установка снабжена программным управлением, обеспечивающим необходимый режим работы в течение суток. Рабочий орган выполнен в новом конструктивном исполнении, перевод лопасти скребка из холостого в рабочий ход обеспечивается практически на месте, что уменьшает неубираемую зону дефекации.
На фермах с привязным содержанием животных уборку навоза вдоль стойл животных рекомендуется выполнять с помощью штанговых или шнековых транспортеров, которые транспортируют навоз по кратчайшему пути. Завершающие операции технологического процесса (см. рис. 1) по сбору навоза и подаче его в приямок, выгрузке навоза из коровника, транспортированию навоза к местам складирования и подготовки его к использованию практически выполняются однотипными средствами механизации. Для подачи навоза в приямок рекомендуется применять поперечный шнековый транспортер, выгрузку навоза из коровника осуществлять с помощью шнекового загрузчика, транспортирование навоза к местам складирования следует выполнять поршневыми установками или шнековыми насосами. Хранение навоза и подготовку его к использованию рекомендуется осуществлять в хранилище, разработанном в СЗНИИМЭСХ, или на полевых площадках.
На основе проведенных исследований разработаны технологии уборки навоза и подготовки его к использованию с применением эффективных технических средств механизации. При этом обеспечивается повышение срока их эксплуатации в сравнении с серийным оборудованием более чем в 2 раза. Рекомендуемая система хранения навоза и подготовки его к использованию повышает качество навоза как органического удобрения на 25%. Годовой экономический эффект от применения рекомендуемой технологии применительно к ферме 200 коров составляет 167 тыс. руб. Технология обеспечивает снижение удельных показателей метолоемкости и энергоемкости на 24 и 46%. Срок окупаемости технологии 3,4 года.
124
Получено 15.04.2005.
