ИНТЕНСИВНОЕ РАЗВЕДЕНИЕ СВИНЕЙ (ИТС 41-2023)

2.9 Технологии поения свиней

Поение животных на свиноводческих предприятиях должно соответствовать

определенным требованиям, которые предъявляются как к воде, условиям поения

свиней, так и оборудованию для водоснабжения и поения. Вода, предназначенная для

поения животных, должна удовлетворять требованиям СанПиН

1.2.3685-21

«Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или)

безвредности для человека факторов среды обитания» [37], СанПиН 2.1.3684-21

«Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и

сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению,

атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных,

общественных

помещений,

организации

проведению

санитарно-

противоэпидемических (профилактических) мероприятий» [38]. Система водоснабжения

должна обеспечивать свиноводческие предприятия объемами воды не ниже норм

потребления (таблица 2.19).

Таблица 2.19 - Нормы потребления воды для свиноводческих ферм и комплексов, л/гол. сут.

в том числе на

поение животных при

мытье кормушек и

Группа животных

Всего

влажном/сухом типе

уборку помещения

кормления

Хряки-производители

10/15

7,5

Свиноматки:

- супоросные и холостые

12/15,6

7,0

- подсосные с приплодом

20/25

Поросята-отъемыши

2/2,5

1,5

Ремонтные свиньи

6/7,8

4,5

Откармливаемые свиньи

6/7,8

4,5

*Коэффициент часовой неравномерности принимается 2,5. В жарких и сухих районах

нормы потребления воды на поение свиней допускается увеличивать до 25%.

Надежность поилок обеспечивает постоянный доступ животных к воде. На

надежность работы поилок влияет качество подаваемой воды (таблица 2.20).

Таблица 2.20 - Нормы качества воды, мг/л [39]

Концентрация

Безопасно

Рискованно

Аммоний

< 1

> 2

Железо

< 0,2

2-3

Степень жесткости (OD)

< 15

> 20

KМnO4

< 50

> 100

Сульфид

= 0

> 0

Марганец

< 1

> 2

Уровень рН

6-8

< 2

Нормы потребления воды, кроме расходов на поение животных и уборку

помещений, включают расход воды на приготовление кормов и мойку оборудования,

при этом расход воды и пара на хозяйственно-питьевые нужды персонала,

приготовление кормов при использовании пищевых отходов, а также удаление навоза

гидравлическим способом не учитывается. Расход воды на приготовление кормов

определяется при расчетах рационов кормления свиней, на хозяйственно-бытовые

нужды (в том числе на полив территории и зеленых насаждений) [37], [39].

Температура воды на санитарную обработку тяжелосупоросных свиноматок при

поступлении их в свинарник-маточник для опоросов устанавливается в пределах 38-

40 °С (расход - 20 л/гол., на поение поросят-сосунов и поросят-отъемышей - не ниже

16--20 °С, для поения взрослых свиней в холодное время года - не менее 10-16 °С (в

теплое время не нормируется).

Стандартная система поения состоит из поилок различных модификаций

(таблица 2.21), узла водоподготовки с регулятором давления, механическим фильтром,

медикатором и труб водопровода (ПВХ или металлических).

Для поения различных половозрастных групп свиней применяются ниппельные

(сосковые), чашечные или вакуумные поилки, для изготовления которых используются

нержавеющая сталь, чугун, латунь или бронза. Для каждой половозрастной группы -

хряков, свиноматок, поросят или свиней на откорме - используется свой тип поилок,

характеризующийся размерами чаши, клапана или ниппеля и диаметром подключения.

Так, чашечные поилки для подсосных поросят изготавливаются из чугуна, покрытого

эмалью, для отъемышей и откормочных свиней - из нержавеющей стали.

Главное отличие чашечных поилок заключается в чаше, основная функция

которой заключается в сохранении воды, которая при поении животных часто

выливается на пол. Основное достоинство чашечных поилок состоит в экономии воды,

а основной недостаток

- в необходимости постоянного контроля гигиенического

состояния чаши.

Поилки могут быть одно- и двухсторонними (спаренными) и иметь задний борт

выше переднего. Внутренние поверхности поилок в поперечном сечении могут быть

криволинейными (по форме круга, эллипса и др.). Для изготовления поилок применяют

плотные, влагонепроницаемые и безвредные для животных материалы, легко

поддающиеся чистке и дезинфекции, обеспечивающие гладкую фактуру поверхностей.

Ниппельные поилки просты в обращении, предотвращают загрязнение воды,

различаются размером ниппеля (зависит от группы свиней) и диаметром подключения.

Для поросят на доращивании применяются поилки с менее тугим ниппелем меньшего

диаметра, чем поилки для поросят на откорме.

Расход воды в ниппельных поилках зависит от давления в водопроводной

системе и может изменяться с помощью регулировочного элемента (винта штока,

колпачка, наружного регулировочного винта и др.).

Для заполнения водой корытообразных кормушек предназначены вакуумные

поилки. Поддержание стабильного уровня наполнения кормушек водой способствует

облегчению и увеличению потребления воды поросятами-отъемышами на

первоначальном этапе отъема, преимуществом чего является документально

подтвержденное улучшение привесов.

Таблица 2.21 - Технические характеристики поилок для свиней

Производите

Диаметр

Регулировка

Модели

Назначение

льность,

Материал

мундштука,

Особенности

давления воды

л/мин

мм

Чашечные поилки

Путем

Глубина чаши - 85 мм, ширина

Для подсосных

Чаша - чугун,

увеличения

чаши - 100 мм, наружная резьба

поросят

покрытый эмалью;

М 90

отверстия в

½», подключение сверху;

массой

клапан - латунь или

форсунке

Штифтовый клапан с винтом

до 15 кг

нержавеющая сталь

клапана

капельной подачи воды

Для подсосных

поросят

Из нержавеющей

Диаметр чаши 125 мм, внутренняя

5 ступеней

массой

стали

резьба ½», подключение сверху

до 15 кг

Путем

Глубина чаши - 85 мм, ширина

Для подсосных

Чаша - из

увеличения

чаши - 100 мм; наружная резьба

поросят

пластмассы,

140Р

отверстия в

½», подключение сверху;

массой

штифтовый клапан -

форсунке

штифтовый клапан с винтом

до 15 кг

из латуни

клапана

капельной подачи воды

С помощью

Для подсосных

Чаша - чугунная,

наружного

Подключение сверху, наружная

92R

поросят

эмалированная

регулировочног

резьба ½»

массой до 35кг

о винта

Для поросят

Чаша и клапан из

3 ступени

Подключение сверху, внутренняя

массой до 45

нержавеющей стали

регулировки

резьба ½»

кг

Продолжение таблицы 2.21

Диаметр

Производительность,

Регулировка

Модели

Назначение

Материал

мундштука,

Особенности

л/мин

давления воды

мм

Чаша -

В станках

С помощью

чугунная,

опороса для

наружного

Подключение сверху, наружная

эмалированная,

свиноматки и

регулировочного

резьба ½

клапан - из

поросят

винта

латуни

Из

Для взрослого

Подключение сверху, внутренняя

нержавеющей

3 ступени

поголовья

резьба ½»

стали

Диаметр чаши - 70 мм

Подключение сверху, наружная

Для подсосных

В 8

резьба ½», есть система

свиноматок

автоматического отключения

воды

Для поросят на

В 10

Диаметр чаши - 70 мм

Чаша, винт и

доращивании

Есть

пружина из

Для свиней на

регулировочный

нержавеющей

В 15S

откорме массой

элемент

Диаметр чаши - 80 мм

стали

от 25 до 110 кг

Для свиней на

В 15L

откорме массой

Диаметр чаши - 80 мм

до 130 кг

Для свиноматок

В 19

Диаметр чаши - 88 мм

и хряков

Продолжение таблицы 2.21

Производи-

Диаметр

Регулировка

Модели

Назначение

тельность,

Материал

мундштука,

Особенности

давления воды

л/мин

мм

Чаша из

синтетического

Подключение сверху, наружная

материала, крановая

LIGHT

Для

резьба ½», есть система

3,0

арматура из латуни

1483

свиноматок

автоматического отключения

Чаша из

воды

эмалированного

чугуна

Для поросят-

сосунов

Внутренняя резьба ½»,

М 70

Нержавеющая сталь

5 уровней

массой до 15

подключение сверху

кг

Для поросят-

Клапан из

сосунов

нержавеющей стали,

Регулировочны

Внешняя резьба ½»,

М 90VA

массой до 15

чаша -чугун,

м винтом

подключение сверху

кг

покрытый эмалью

Для поросят

на

Внутренняя резьба ½»,

М 72

доращивании

Нержавеющая сталь

3 уровня

подключение сверху

массой до 35

кг

Для свиней на

Форма поилки предотвращает

М 74

откорме

Нержавеющая сталь

3 уровня

засорение чаши, внутренняя

массой от 20кг

резьба ½», подключение сверху

Продолжение таблицы 2.21

Производи-

Регулировка

Диаметр

Модели

Назначение

Материал

Особенности

тельность, л/мин

давления воды

мундштука, мм

Клапан из

Для подсосных

Внешняя резьба ½»,

нержавеющей

3 уровня,

свиноматок, поросят-

подключение сверху, на

М 20-VA

стали, чаша -

регулировочн

сосунов, свиней и

опоросе монтируется рядом

чугун, покрытый

ым винтом

хряков

с кормушкой

эмалью

Для свиней на

Нержавеющая

Внутренняя резьба ½»,

М 76

откорме, свиноматок

3 уровня

сталь

подключение сверху

и хряков

Ниппельные поилки

Для поения

Усилие нажатия на конец

ПБС-1А

взрослого поголовья

1,3

сталь

мундштука, - 20Н, диаметр

свиней

присоединения, внешний - ¾»

нажатия на конец мундштука,

ПБП-1А

Для поения поросят

0,8

сталь

- 10Н, диаметр

присоединения, внешний - ¾»

Для поросят-

отъемышей -

0,4-0,5;

Универ-

для молодняка

сальная

Для поения всех

на выращивании

сталь

При монтаже

сосковая

групп свиней

и откорме -

поилка

0,8-0,9;

для взрослого

поголовья -

1,3-1,5

Продолжение таблицы 2.21

Производи-

Диаметр

Регулировка

Модели

Назначение

тельность,

Материал

мундштука,

Особенности

давления воды

л/мин

мм

Свиноматки, племенной

Наружный

До 12 голов на поилку, угол

6006

и откармливаемое

2-4

Латунный корпус

регулировочный

установки 15^о или 45^о

поголовье

винт

Свиноматки, племенной

Наружный

Латунный или

10-12 голов на поилку, угол

6025

и откармливаемое

0,5-2

регулировочный

стальной корпус

установки 15^о или 45^о

поголовье

винт

Для поросят-отъемышей

Нержавеющая

10-12 голов на поилку, угол

6130/6134

и откармливаемого

0,3-2,5

кислотоустойчивая

Дросселем

установки 15^о или 45^о

поголовья

сталь

Для поросят-отъемышей

6130-

Нержавеющая

10-12 голов на поилку, угол

и откармливаемого

0,3-2,5

Дросселем

5/6134-5

сталь

установки 15^о или 45^о

поголовья

Нержавеющая

10-12 голов на поилку, угол

6131/6135

Для поросят и свиней

0,3-2,5

кислотоустойчивая

Дросселем

установки 15^о или 45^о

сталь

6131-

Нержавеющая

10-12 голов на поилку, угол

Для поросят и свиней

0,3-2,5

Дросселем

5/6135-5

сталь

установки 15^о или 45^о

Нержавеющая

Для хряков и

1-4 голов на поилку, угол

6132/6133

0,2-4,5

кислотоустойчивая

Дросселем

свиноматок

установки 15^о или 45^о

сталь

6132-

Для хряков и

Нержавеющая

1-4 голов на поилку, угол

0,2-4,5

Дросселем

5/6133-5

свиноматок

сталь

установки 15^о или 45^о

Продолжение таблицы 2.21

Производи-

Диаметр

Регулировка

Модели

Назначение

тельность,

Материал

мундштука,

Особенности

давления воды

л/мин

мм

Путем увеличения

Мундштук из

Подключение - наружная резьба

304 и 323

Для поросят

отверстия в

нержавеющей стали

форсунке клапана

Полностью из

1290

Для поросят

3 ступени

Есть сетчатый фильтр

нержавеющей стали

Путем увеличения

Для свиней

Мундштук из

Подключение - наружная резьба

305

отверстия в

на откорме

нержавеющей стали

форсунке клапана

Для свиней

Мундштук из

Наружным регули-

Подключение - наружная резьба

324

на откорме

нержавеющей стали

ровочным винтом

Есть сетчатый фильтр

Для свиней

Полностью из

1292

3 ступени

Подключение - наружная резьба

на откорме

нержавеющей стали

Для свиней

Полностью из

Подключение - наружная резьба

293

5 ступеней

на откорме

нержавеющей

Путем увеличения

Для свиней и

Мундштук из

Подключение - наружная резьба

306

отверстия в

хряков

нержавеющей стали

форсунке

Наружным

Для свиней и

Мундштук из

Подключение - наружная резьба

329

регулировочным

хряков

нержавеющей стали

винтом

Е-160

Для поросят

Подключение - наружная резьба

Для поросят-

Нержавеющая сталь

3 положения

Е-161

½, есть фильтр

отъемышей

Продолжение таблицы 2.21

Производи-

Диаметр

Регулировка

Модели

Назначение

тельность,

Материал

мундштука,

Особенности

давления воды

л/мин

мм

Е-164

Для свиноматок и хряков

Е-166

Для свиноматок и хряков

Для поросят массой до

10055-F

Подключение - наружная резьба

35кг

Нержавеющая

½ оснащены кнопочным

10055-K

Для свиноматок

сталь

механизмом

10055-S

Для свиноматок и хряков

Для свиней, хряков и

Нержавеющая

М 293

5 уровней

Внешняя резьба ½

свиноматок

сталь

Для свиней на откорме и

Нержавеющая

Внешняя резьба ½, сетчатый

М 1292

3 уровня

свиноматок

сталь

металлический фильтр

Для поросят на

Нержавеющая

Внешняя резьба ½, сетчатый

М 1290

3 уровня

доращивании

сталь

металлический фильтр

Пальчиковые поилки

Путем

Крепится над кормушкой или к

увеличения

автомату кормления; подключение

550

Для взрослого поголовья

Латунь

отверстия в

- внутренняя резьба ½ с

форсунке

прокладкой

клапана

Путем

Крепится над кормушкой или к

увеличения

Нержавеющая

автомату кормления; подключение

559

Для взрослого поголовья

отверстия в

сталь

- внутренняя резьба ½ с

форсунке

прокладкой

клапана

Окончание таблицы 2.21

Регулировка

Диаметр

Производительность,

Модели

Назначение

Материал

давления

мундштука,

Особенности

л/мин

воды

мм

Крепится над кормушкой или к

Нержавеющая

895

Для поросят

5 ступеней

автомату кормления; подключение

сталь

- внутренняя резьба ½.

Крепится над кормушкой или к

Для свиней на

Нержавеющая

автомату кормления; подключение

890

5 ступеней

откорме

сталь

- внутренняя резьба ½ с

прокладкой

Для поросят-

Устанавливается в кормушке,

отъемышей и

Нержавеющая

10092-3

длина - 90мм, наружная резьба

откармливаемого

сталь

1/2

поголовья

Для свиней на

Нержавеющая

Внутренняя резьба 1/2, монтаж

М 890

откорме и

5 уровней

сталь

вертикально над кормушкой

свиноматок

Нержавеющая

Внутренняя резьба 1/2, монтаж

М 895

Для поросят

5 уровней

сталь

вертикально над кормушкой

Вакуумные поилки

Уровневая

Для взрослого

Силиконовая

Мин. Давление воды не менее 1

поилка

поголовья

мембрана

бар

Подключение к водопроводу через

Вакуумный

Для взрослого

шланг со штуцером со встроенным

наполнитель

пластмасса

поголовья

запорным клапаном; давление от

мод. 940

1 до 5 бар

Уровень воды в кормушке у лактирующих свиноматок способствует увеличению

потребления воды и повышению молочной продуктивности.

Вакуумная поилка удерживает неизменный уровень воды, при этом существенно

улучшаются санитарно-гигиенические условия и упрощается очистка, поскольку

подвижные детали находятся не в воде, а снаружи, в корпусе поилки, на расстоянии

1,0 м над уровнем воды.

Принцип работы вакуумной поилки основан на использовании вакуума. Вода

поступает в кормушку через подающую трубу, где находится шланг для выравнивания

давления.

Если уровень воды в кормушке поднялся так высоко, что в подающую трубу уже

не может поступать воздух, в корпусе вакуумной поилки создается вакуум за счет

минующей шланг воды. Этот вакуум приводит к тому, что встроенная мембрана

засасывается на седло клапана. За счет этого поступление воды прекращается. Когда

количество воды сокращается, воздух может поступать, и в корпусе происходит

выравнивание давления. Мембрана освобождается от седла клапана, так что подача

воды через сопло возобновляется.

Для обеспечения надежной работы поилок в системе поения предусматривается

установка узла водоподготовки с регулятором давления и фильтрами. Одному зданию

свинокомплекса достаточно одного комплекта.

Узел водоподготовки устанавливается между основным водопроводом и

водопроводом в свинарнике.

В настоящее время неотъемлемым элементом современных систем подачи воды

является устройство для дозирования медикаментов и различных добавок через

питьевую воду (медикатор). Технические характеристики медикаторов представлены в

таблице 2.22.

Таблица 2.22 - Технические параметры медикаторов [40]

Тип

Дозировка,%

Давление, бар

С фиксированным дозированием

DI 08 F

0,8

0,3-6

DI 02 F

0,2

С регулируемым дозированием

DI 1500

0,07-0,2

Тип 1

DI 05

0,2-0,5

DI 2

0,5-2

0,3-6

DI 16

0,2-1,6

DI 150

1-5

DI 210

2-10

0,5-4

DI 529

5-20

А 10-10%

1-10

0,7-4,6

А12-4ml

0.033-0,4

А 12-1%

0,2-1

0,42-7,03

Тип 2

А 12-2,5%

0,5-2,5

А 12-5

1-5

А 15-4ml

0,025-0,4

0,21-4,22

А 15-2,5%

0,2-2,5

С его помощью осуществляется оптимальное расходование этих средств, что

очень важно, так как их удельный вес в издержках производства свинины значителен.

В некоторых медикаторах доза впрыскиваемого продукта пропорциональна

объему воды, проходящей через медикатор, независимо от колебаний расхода или

давления в сети. В других движущей силой является давление воды в сети.

2.10 Системы создания микроклимата

Из многих факторов окружающей среды, оказывающих влияние на рост, развитие

и продуктивность свиней в закрытых помещениях, большое значение имеет

микроклимат свинарников, складывающийся из целого ряда параметров, таких как

температура, влажность, движение, химический состав воздуха, содержание в нем пыли,

микробов и вредных газов. Поддержание на должном уровне зоогигиенических условий

приобретает особо значение на крупных свиноводческих предприятиях и фермах, где

сосредоточено большое поголовье животных, и производство свинины ведется с

использованием сложных поточных технологий, предъявляющих повышенные

требования к биологическим особенностям и уровню продуктивности животных.

Несоблюдение зоогигиенического режима в таких условиях приводит к ослаблению

конституции, увеличению заболеваемости животных и снижению эффективности

производства свинины.

Не будет, очевидно, преувеличением сказать, что из большого числа показателей

микроклимата едва ли не самую большую сложность представляет поддержание

заданных параметров температурного режима, что в значительной степени связано, во-

первых, с особенностями терморегуляции у свиней и, во-вторых, с различными

требованиями к температуре воздуха в помещениях и свиней разных половозрастных

групп.

Новорожденный поросенок имеет высокую критическую температуру (34 °С) в

связи с его маленькими размерами тела, а также отсутствием волосяного покрова и

достаточных жировых запасов в организме.

У взрослых свиней главную проблему составляет тепловой, а не холодовой

стресс.

Это особенно важно при организации содержания хряков, влияние теплового

стресса на которых (34-36 °С) приводит к ухудшению спермопродукции и временной

потери оплодотворяемости, и подсосных свиноматок, нуждающихся не в высокой, как

поросята, а умеренной температуре воздуха в станке (14-16 °С и могут находиться при

температуре 12 °С). Несовершенство терморегуляции у взрослых свиней вызвано

хорошей теплоизоляцией за счет толстого слоя подкожного жира и ограниченным

потовыделением. Установлено, что при снижении температуры воздуха с 25 до -5 °С

потери тепла у трехмесячных свиней повышаются на 4 ккал/м²/ч на каждый градус

понижения температуры. Кожные сосуды расширяются при температуре 25-З0 °С. При

повышении температуры воздуха от -5 до 25°С испарение пота с поверхности кожи

составляло 8-10 г/м²/ч, а при температуре 30-35 °С (под инфракрасной лампой)

количество выделенного пота колебалось в пределах

24-39 г/м²/ч. В связи с

ограниченным охлаждением свиней за счет выделения пота и его испарения животные

в жаркую погоду валяются в грязи, при сравнительно медленном высыхании (испарении)

которой обеспечивается более длительное охлаждение тела в сравнении с водой [40].

С повышением температуры окружающей среды свыше допустимых пределов

учащается дыхание, возрастает частота пульса, повышается температура тела, что

свидетельствует о перенапряжении системы терморегуляции и перегреве организма:

животные теряют аппетит, плохо усваивают питательные вещества корма, становятся

вялыми, замедляют рост. При температуре воздуха около 40 °С свиньи теряют в живой

массе.

Температура воздуха в помещении является важнейшим фактором,

определяющим физиологическое состояние животных. Отклонения температуры в ту

или иную сторону от нормального значения отрицательно сказывается на

продуктивности животных.

Усилия, которые прилагает организм для сохранения равновесия между

продукцией и расходом тепла, вызывают увеличение расхода корма на 1 кг прироста при

понижении и снижение среднесуточного прироста из-за плохого аппетита при

повышении температуры в помещении (таблица 2.23).

Таблица 2.23 - Влияние температуры воздуха в помещении на среднесуточный прирост

свиней

Температура воздуха, ⁰С

Живой вес,

4-5

кг

Среднесуточный прирост, г

34-56

620

715

910

890

630

-600

56-79

580

670

790

980

830

520

-1180

79-102

540

680

830

1010

760

350

460

102-124

500

760

950

980

690

280

580

124-168

430

850

1100

900

550

150

Таким образом, оптимальная температура для приведенных категорий свиней,

приведенных в таблице, находится в пределах между 16 и 21 °С. При отклонениях от

этих пределов среднесуточный прирост снижается, а при температуре от 38 °С и выше

наблюдается снижение первоначального веса.

Потери вследствие неправильного температурного режима могут достигать в

промышленных комплексах мощностью 100 тыс. откормленных свиней в год 12-15 т в

сутки, что составляет ежегодно более 4000 т мяса.

Поддержание необходимого микроклимата производственных помещений

возможно при хорошей термоизоляции ограждений. Оптимальная температура

определяется с учетом результата одновременного воздействия различных параметров

среды. Так, низкая температура внутреннего воздуха может не оказывать

отрицательного влияния на продуктивность, если поверхность ограждений (стен, пола)

теплая. Скорость движения воздуха в помещении связана с оптимальной температурой.

Очень важно соотношение между температурой воздуха в помещении и

скоростью его движения. Воздух одной и той же температуры может производить

ощущение холода с отрицательными последствиями, если он движется с большой

скоростью (более 1 м/сек), и ощущение оптимальной температуры при скорости его

движения 20-25 см/сек. Данный эффект используется для снижения «эффективной»

температуры в свинарниках для содержания поросят на откорме при организации

туннельной системы вентиляции.

По результатам многочисленных исследований рекомендуется поддерживать

следующий температурный режим в помещениях для свиней на откорме: в первый

период откорма (до 60 кг) - 16-22 °С (минимум 14 °С), во второй период (живая масса

60-90 кг) - 14-20 °С (минимум 12°С) и для свиней массой более 90 кг - 12-16 °С

(минимум 10 °С) при оптимальной скорости движения воздуха 0,15-0,3 м/с. Летом при

температуре воздуха выше 26 °С скорость движения воздуха должна быть более 0,5 м/с.

Примерно в таких пределах рекомендуется температура воздуха в помещениях

для свиней в ряде европейских стран (таблица 2.24).

Таблица 2.24 - Оптимальная температура для свиней на откорме, °С

Период откорма

Страна

ФРГ

18-22

14-20

Франция

18-22

10-15

Англия

18-22

14-20

Швеция

Влажность воздуха тоже влияет на величину оптимальной температуры. При

температуре 20 ⁰С и относительной влажности 75-80% функции организма протекают

нормально.

Важнейшими показателями хорошего состояния гигиенического режима для

свиней служит сухость помещений. Относительная влажность воздуха должна

находиться в пределах 60-80%, а предельно допустимая - 85%. Особенно вредное

действие на организм оказывает высокая влажность при низкой температуре.

При высокой влажности свиньи тяжело переносят температуру воздуха 24 °С и,

наоборот, не ощущают холода при сравнительно низких температурах, но при низкой

влажности воздуха. Но и слишком сильное понижение влажности воздуха нежелательно.

Отмечается, что в помещениях для откорма с кондиционированием воздуха при

внезапном понижении относительной влажности до

40% у свиней начинается

раздражение дыхательных путей, что вызывает кашель.

Обеспечение оптимальной температуры невозможно без создания

благоприятного соотношения между температурой и влажностью. Создание

необходимых условий среды в помещениях с помощью соответствующих установок и

оборудования экономически выгодно, так как в таких условиях и выращивание, и откорм

свиней более эффективны (таблица 2.25).

Из других показателей микроклимата учитывают скорость движения воздуха,

концентрацию вредных газов, запыленность и микробную обсемененность воздуха.

На основании многих результатов исследований и передового опыта ведения

свиноводства в нашей стране рекомендуются следующие параметры микроклимата

для свиней на откорме: температура воздуха - 16-20 °С (минимальная - 14 °С),

оптимальная влажность

- 40-75 %, скорость движения воздуха

- 0,3-0,7 м/с,

допустимое содержание в воздухе аммиака - 0,02 мг/л, углекислого газа - 0,2 %,

сероводорода - 0,015 мг/л, микробов - 500 тыс. шт. в 1 м³.

Таблица 2.25 - Рекомендуемы параметры микроклимата в помещениях для содержания

свиней различных возрастных групп

Показатель

Температура, ⁰С

13-19

18-22

14-20

Относительная влажность, %

Скорость

зимой

0,3

0,15

0,2

0,3

движения

летом

1,0

0,4

0,6

1,0

воздуха, м/с

CO2, %

0,2

аммиака, кг/м³

Концентрация

сероводорода, мг/м³

вредных газов:

Оксида углерода,

мг/м³

80-

100-

Микробная обсемененность, тыс. м.т./м³

50-60

40-50

100

150

Оптимизация параметров среды позволяет повысить среднесуточный привес,

деловой выход поросят, эффективность использования корма, уменьшить затраты на

одного работающего и снизить заболеваемость животных.

Типовые системы вентиляции

Наиболее распространенными в мире являются принудительные, механические

системы вентиляции. Системы естественной вентиляции характерны только для

экстенсивных форм свиноводства в странах с теплым климатом. Однако, в связи с

большими энергозатратами на круглогодичную механическую вентиляцию,

целесообразным является внедрение комбинированного типа вентиляции, суть которого

приведена ниже [41].

Вентиляция

- это организованный воздухообмен, в процессе которого

загрязнённый воздух удаляется из помещения, а взамен его подается чистый.

Назначение вентиляции:

- поддержание оптимального температурного и влажностного режима воздуха в

помещениях;

- подача расчетного количества свежего воздуха для животных;

- удаление вредных газов (аммиака, сероводорода, диоксида углерода, аминов

и др.), пыли и микроорганизмов;

- равномерное распределение свежего воздуха по всему помещению при

недопустимости сквозняков;

- предотвращение возможного ущерба самочувствию и здоровью животных при

отказе сетевого питания или других сбоях оборудования;

- повышение долговечности строительных конструкций и оборудования.

При нормальном воздухообмене предупреждается конденсация водяных паров на

ограждающих конструкциях и оборудовании, создается определенный микроклимат.

При заниженном воздухообмене ухудшается микроклимат, накапливаются вредные

продукты обмена, влага и теплота.

Механические системы вентиляции делятся на 3 типа:

- системы положительного давления (приточные);

- системы отрицательного давления (вытяжные);

- равновесные системы (приточно-вытяжные).

Различие данных систем заключается в способах подачи свежего и удаления

загрязненного воздуха. В системах положительного давления свежий воздух

нагнетается в производственные помещения благодаря работе вентиляторов, а

удаляется через воздушные клапаны без применения механизации. Данная система

была широко распространена на свинофермах в 70-х - 80-х годах ХХ века в СССР.

Основной ее недостаток в том, что в случае, когда приток значительно превышает отток

воздуха, степень бактериальной обсемененности воздушной среды не уменьшается, а,

наоборот, увеличивается. В настоящее время при строительстве новых промышленных

свиноводческих комплексов она практически не используется.

В системах отрицательного давления удаление загрязненного воздуха

происходит за счет работы вытяжных вентиляторов большой мощности (рисунок 2.17).

Рисунок 2.17 - Внешний вид здания с вытяжными вентиляторами

Приток свежего воздуха происходит через клапаны, расположенные в потолке или

стене, вследствие создаваемого вытяжными вентиляторами разряжения. Также

существует разновидность данной системы с притоком свежего воздуха через пористый

подвесной потолок [41].

Туннельные системы отрицательного давления, как правило, имеют два режима

работы - летний и зимний и делятся на:

- туннельные односторонние;

- туннельные двухсторонние;

- туннельные с подвесным потолком и потолочными воздушными клапанами

(зимний режим);

- туннельные поперечные;

- туннельные поперечные, из общего технологического коридора (рисунок 2.18).

Рисунок 2.18 - Туннельная поперечная система вентиляции из общего технологического

коридора

Данная система вентиляции требовательна к герметичности здания, но является

самой дешевой и простой в исполнении. Кроме того, с использованием систем

отрицательного давления появляется возможность установки систем охлаждения воздуха,

что очень важно, особенно для южных регионов Российской Федерации.

Летний тип туннельной системы вентиляции с охлаждением

Теплый воздух поступает в производственные помещения через увлажненные

перфорированные бумажные или пластиковые панели охлаждения (рисунок 2.19).

Рисунок 2.19 - Принципиальная схема охлаждающей системы через увлажненные

перфорированные бумажные или пластиковые панели охлаждения

Соприкасаясь с поверхностью панелями охлаждения, имеющими большую

площадь, воздух увлажняется и охлаждается. Степень охлаждения воздуха зависит,

прежде всего, от относительной влажности воздуха снаружи здания. Чем ниже

влажность, тем эффективнее работа системы охлаждения. Схема движения воздуха и

внешний вид системы изображены на рисунке 2.20.

Рисунок 2.20- Схема движения воздуха в здании для откорма молодняка

При проектировании данной системы важно учесть длину здания, так как воздух,

проходя по производственному помещению, нагревается. Температура воздуха на

«выходе» из корпуса не должна превышать допустимые значения. Максимальная длина

корпуса при ширине ≈ 18 м, при которой возможно устройство данного типа вентиляции

(без превышения нормативов по скорости движения воздуха), составляет около 90 м. В

случае если здания имеют большую ширину и длину, данная система выглядит

следующим образом (рисунок 2.21).

Рисунок 2.21 - Туннельная система вентиляции с вытяжкой с двух сторон

Приведенные варианты вентиляции подходят для всех корпусов, где нет

боксового содержания технологических групп (молодняк на откорме, холостые, условно-

супоросные и супоросные свиноматки), для вентиляции помещений, разбитых на

изолированные технологические секции, используют туннельную поперечную систему.

Очень интересным вариантом реализации данной системы является ее

совмещение с естественной вентиляций через открывающиеся стенные проемы

(рисунок 2.22).

Рисунок 2.22 - Управляемая занавесь позволяет организовать естественную

вентиляцию в прохладные часы суток летом

В дневные часы, когда температура воздуха достигает максимума, а

относительная влажность минимума (эффективность охлаждающей системы

максимальна), занавесь находится в закрытом положении (рисунок 2.23), работают все

вытяжные вентиляторы и охлаждающая система.

Рисунок 2.23 - Внешний вид корпуса с закрытыми занавесями

В вечернее и ночное время происходит снижение температуры и повышение

влажности (снижение эффективности охлаждения), но благодаря занавеси появляется

возможность полностью отключить механическую систему вентиляции и перейти на

естественную, тем самым значительно (до 50%) сократить расходы на электричество в

летнее время (рисунок 2.24).

Рисунок 2.24 - Внутренний вид корпуса для откорма с открытыми боковыми занавесями

Зимний тип туннельной вентиляции

В холодный период года попадание воздуха непосредственно в

производственные помещения, где содержатся животные, крайне нежелательно для

всех половозрастных групп.

В системах туннельной вентиляции ряда компаний холодный воздух с улицы

вначале попадает на чердак, где происходит его смешивание с более теплым

чердачным воздухом, затем в зависимости от того, есть в здании технологический

коридор или нет, воздух попадает через специальные потолочные клапаны в

производственную зону или в технологический коридор и только потом в

производственную зону (рисунок 2.25, таблица 2.26).

Рисунок 2.25 - Система вентиляции из технологического коридора

в холодный период года

Таблица 2.26 - Техническая характеристика приточных клапанов [34]

Настенный клапан типа 1

Пропускная способность, м³/ч, при давлении 10 Па и длине, мм

Высота, мм

500

600

700

800

500

2525

3030

3535

4040

450

2225

2670

3115

3560

400

1975

2370

2765

3160

350

1725

2070

2415

2760

Пластиковые форточки типа 1

Пропускная способность форточки при 10 Па, м³/ч

Расположение форточки

Ширина здания, м

по 1 стороне здания

с 2 сторон здания

1040

1200

850

1340

950

1385

1040

1385

1120

1200

1280

1340

1385

Габаритные размеры, мм

263х550

Приточные форточки типа 2

Объем поступающего воздуха, м³/ч, при давлении 10 Па

Высота/ длина

2525

3030

3535

4040

2225

2670

3115

3560

1975

2370

2765

3160

1725

2070

2415

2760

Потолочный приточный клапан типа 2

Габаритные размеры, мм

710х400х180

Настенный приточный клапан типа 3

Габаритные размеры, мм

580 х 300 х толщина стены

Клапаны приточные типа 4

Производительность, м³/ч

2000 и 5000

Материал

пенополиуретан

100

Таким образом, происходят предварительное смешивание и обогрев

поступающего воздуха вне производственных помещений. В этот период работают не

все вытяжные вентиляторы, а только те, которые установлены специально для зимнего

режима. Эти вентиляторы имеют несколько режимов работы и управляются электронной

системой.

Переход с летнего типа вентиляции на зимний и обратно, как правило, организуется

автоматически. Приведенные на рисунке 2.26 воздушные клапаны перекрываются

вручную, система охлаждения начинает работать в начале теплого сезона без

увлажнения, просто пропуская воздух, а с повышением температуры включаются насосы

и подушки системы охлаждения увлажняются.

Рисунок 2.26 - Различные типы приточных воздушных клапанов

Помимо туннельной системы вентиляции, основанной на эффекте разряжения,

существует еще одна разновидность системы отрицательного давления, широко

применяемая рядом европейских компаний, как при реконструкции существующих

свиноводческих зданий, так и при строительстве новых.

Суть этой системы в том, что вытяжка воздуха осуществляется шахтными

вентиляторами, расположенными на крыше, а приток свежего воздуха происходит через

регулируемые приточные клапаны, установленные в стене (рисунки

2.27,

2.28).

Механическое открытие приточных клапанов и вытяжных шахт осуществляется с

помощью моторов, тяг, кабелей и других компонентов системы (рисунок

2.29).

Техническая характеристика вытяжных шахт и осевых вентиляторов приведены в

таблицах 2.27 и 2.28 [31], [40].

101

Таблица 2.27 - Техническая характеристика различных типов вытяжных шахт

Шахта вытяжная типа 1

Производительность, м³/ч при 0 Па

15000 (10000)

Мощность привода, кВт

0,75 (0,55)

Особенности конструкции

с рассекателем и без

Вытяжная вентиляционная шахта типа 1

Производительность, м³/ч при 0 Па

8000

Мощность электродвигателя, кВт

0.37

Частота вращения, мин^-1

1000

Напряжение, В

380

Монтажный размер, мм

675

масса, кг

Вытяжная вентиляционная шахта типа 2

Производительность, м³/ч при 0 Па

12000

Мощность электродвигателя, кВт

0,55

Частота вращения, мин^-1

1000

Напряжение, В

380

Монтажный размер, мм

835

масса, кг

Вытяжная вентиляционная шахта типа 3

Производительность, м³/ч при 0 Па

18000

Мощность электродвигателя, кВт

0,75

Частота вращения, мин^-1

1000

Напряжение, В

380

Монтажный размер, мм

940

масса, кг

Вытяжной камин типа 1

Производительность, м³/ч при 0 Па

13 700

Мощность электродвигателя, кВт

0,53

Напряжение, В

220

Монтажный размер, мм

600

масса, кг

Вытяжной камин типа 2

Производительность, м³/ч при 0 Па

30 800

Мощность электродвигателя, кВт

0,85

Напряжение, В

220

Монтажный размер, мм

600

масса, кг

115

102

Распространенность системы объясняется относительной дешевизной и

технической простотой системы.

Однако необходимо помнить, что при поступлении достаточного количества

свежего воздуха в зону нахождения животных и при удалении загрязненного воздуха

только из верхней зоны происходит ухудшение газового состава и увеличивается

бактериальная загрязненность воздуха в зоне нахождения животных в несколько раз.

Рисунок 2.27 - Пример системы вентиляции с использованием приточных клапанов

В связи с этим повышаются в 2-3 раза заболеваемость и отход животных, а также

снижаются среднесуточные приросты массы откармливаемых свиней на 10-15%.

Поэтому для улучшения газового состава и уменьшения бактериальной загрязненности

воздуха в свинарниках необходимо устраивать такую вентиляцию, которая бы

обеспечивала удаление загрязненного воздуха из нижней зоны не менее чем 60% от

общего воздухообмена [31].

Рисунок 2.28 - Пример системы вентиляции с приточными клапанами

104

Рисунок 2.29 - Устройства для механического открытия приточных клапанов

При использовании описываемой системы это возможно при правильной

настройке открытия приточных клапанов. В холодный период года воздух с улицы

направляется к потолку и смешивается с теплым воздухом помещения, перед тем как

достигает зоны нахождения животных. При этом должна происходить вертикально-

круговая рециркуляция воздуха, обеспечивающая смену воздуха в зоне нахождения

животных. При неправильной работе системы этого не происходит: холодный и

загрязненный аммиаком и другими газами воздух занимает пространство у пола на

уровне дыхания животных, а теплый более чистый воздух находится под крышей здания,

и именно его удаляет система вентиляции (рисунок 2.30) [41].

Рисунок 2.30 - Неправильная настройка приточных клапанов

Приточно-вытяжные (равновесные) системы вентиляции предлагаются рядом

европейских компаний. Они оптимально подходят для организации вентиляции на

небольших фермах или при размещении в одном здании нескольких половозрастных

групп. Суть этой систем в том, что и приток, и удаление воздуха происходит за счет

работы соответствующих вентиляторов.

Равновесные системы различаются по расположению вытяжных вентиляторов,

которые могут устанавливаться в потолке (крыше), стенах и каналах системы

навозоудаления. Общий принцип приточно-вытяжной вентиляции изображен на рисунке

2.31.

105

Рисунок 2.31 - Равновесная система вентиляции

В данном случае приточная вентиляция реализована с помощью осевых

вентиляторов типа ВКО-5,6, ВКО-7,1, установленных на крыше, производительностью

соответственно 8000 и 10000 м³/час. Применение их в качестве приточных вентиляторов

позволяет создать в верхней части помещения зону повышенного давления, что

способствует тому, что теплый воздух не скапливается под крышей помещения, а

находится в нижней зоне и равномерно перемешивается со свежим воздухом

(рисунок 2.32) [41].

Рисунок 2.32 - Пример приточного и вытяжного вентиляторов

Преимущество так организованной приточной вентиляции в том, что расход тепла

по сравнению с «вытяжкой из-под крыши» уменьшается в 2,8 раза. К тому же системы с

«вытяжкой из-под крыши» зачастую очень плохо удаляют аммиак, который тяжелее

воздуха и скапливается в зоне жизнедеятельности животных. Вентиляторы,

расположенные на крыше, снабжены обратным клапаном, который перекрывает доступ

холодного воздуха в отключенном состоянии.

Для удаления воздуха из помещения компания-производитель предлагает

использовать оконные вентиляторы ВО-5,6 или ВО-7,1 производительностью 8000 и

10000 м³/ч соответственно.

Вентиляторы монтируются на уровне 1-1,5 м от уровня пола. Такая схема

размещения вентиляторов позволяет удалить значительную часть аммиака,

загрязненного влажного воздуха, а также обеспечить равномерность воздушных потоков

106

по всему объему помещения. Вентиляторы имеют низкий уровень шума, а применение

специального электродвигателя с высокой степенью защиты обеспечивает длительный

срок эксплуатации. Вентиляторы оснащены гравитационными жалюзи, которые

открываются под потоком воздуха.

Регулирование параметров микроклимата осуществляется по температуре при

помощи систем автоматического управления вентиляцией.

Системы обладают возможностью автоматизированной подачи свежего воздуха и

регулировки скорости его потока в зависимости от возраста животных, их живой массы

и времени года. Увеличение или уменьшение воздухообмена осуществляется путем

автоматического регулирования частоты вращения электродвигателей вентиляторов в

зависимости от температуры в помещении. При уменьшении температуры в помещении

ниже критической автоматика дает команду на включение дополнительного обогрева, в

то же время она не позволяет снизить воздухообмен ниже предела, установленного

зооветеринарными нормами. Автоматика одновременно управляет приточными и

вытяжными вентиляторами (рисунок 2.33).

Рисунок 2.33 - Система управления микроклиматом

Контроллеры предназначены для управления микроклиматом помещений таким

образом, что всегда будет гарантировано правильное соотношение между отоплением

и вентиляцией. Они позволяют заранее задать график работы системы вентиляции,

обеспечивающий изменение климатических условий в помещении по мере роста

животных [41].

Контроллеры климата регулируют положение приточных форточек в зависимости

от потребности вентиляции, что постоянно обеспечивает правильное поступление

свежего воздуха.

107

Схема вентиляции с притоком и вытяжкой воздуха через крышу (рисунок 2.34),

несмотря на ряд недостатков, описанных выше, также довольно распространена.

Рисунок 2.34 - Вентиляция с притоком и вытяжкой воздуха через крышу

Использование в шахтах вентиляторов низкого давления совместно с

распределителями воздуха позволяет добиться невысокой скорости перемещения

воздуха (предотвращаются сквозняки) по помещению и равномерного его

распределения в соответствии с зооветеринарными нормами. Для того чтобы устранить

основной недостаток системы (удаление теплого воздуха из-под крыши), удлиняют

вытяжную вентиляционную шахту до 1,5-2 м до уровня пола (рисунок 2.35).

Рисунок 2.35 - Равновесная система вентиляции с удлиненными вытяжными шахтами

108

Приток свежего воздуха осуществляется вентиляционными шахтами ВБ, КПР или

вентиляторами

ВКО,

расположенными

на

крыше

оборудованными

воздухораспределителями. Вентиляционные шахты и вентиляторы ВКО имеют клапаны

для регулирования объема поступающего воздуха.

Вытяжка отработанного воздуха производится вентиляционными шахтами ВБ или

вентиляторами ВКО. Увеличенная, по сравнению с приточными шахтами, высота

вытяжных шахт позволяет удалять отработанный воздух непосредственно из нижней

части помещения, в которой он скапливается.

Системы отопления и охлаждения в свиноводстве

Создание оптимального микроклимата в промышленном свиноводстве с

использованием описанных выше систем вентиляции подразумевает обязательное

отопление помещений для содержания всех половозрастных групп свиней. К

сожалению, из-за неслаженной работы системы вентиляции и отопления, что зачастую

встречается на практике в холодный период года, возникает масса проблем, как с

микроклиматом, так и с нерациональным расходом тепла, газа и электроэнергии.

Система отопления должна компенсировать потери тепла, возникающие

вследствие работы системы вентиляции, а также теплопроводности стен и потолка

здания.

Современные системы отопления свиноводческих помещений можно разделить

на две большие группы: расположенные внутри и вне отапливаемых помещений.

Системы первого типа используют, как правило, в качестве источника энергии сгорание

какого-либо топлива или электричество. В качестве топлива может использоваться

природный или сжиженный газ, а также дизельное топливо.

Такие системы на сегодняшний день считаются наиболее экономичными, хотя

обладают рядом недостатков, основной из них - это попадание продуктов сгорания

топлива (в случае с газом это CO2 и вода) непосредственно в производственную зону.

Из-за этого приходится сильнее вентилировать помещение, что снижает эффективность

системы (таблица 2.29).

Таблица 2.29 - Технические характеристики теплогенераторов разных типов

Показатели

Тип 1

Тип 2

Тип 3

Тип 4

Тип 5

Тип 6

Тип 7

Тип 8

Номинальная

теплопроизводительно

100

105

сть, кВт

Потребляемая

0,7

0,4

0,7

0,61

0,65

0,85

0,7

0,75

мощность, кВт

Потребление

газа, м³/ч:

- природного

8,2

7,0

6,1…7,1

9,3

9,0

-типа «пропан-бутан»

5,4

6,4

7,5

дизельного топлива, л

9,6

9,5

109

Окончание таблицы 2.29

Показатели

Тип 1

Тип 2

Тип 3

Тип 4

Тип 5

Тип 6

Тип 7

Тип 8

Давление газа (природного/ «пропан-бутан»), кПа:

- присоединительное

2/5

2,0

2/5

2,5/10

- перед форсункой

1,8/4,6

0,9/4,6

0,7/4,4

1,05

Производительность

5000

4000

6500

5000

6500

7000

по воздуху, м³/ч

1562

1235

1400

1190

1250

1380

1520

Габаритные размеры,

х450

х535

х700

х570

х680

х570

х580

мм

(диа-

х450

х600

х450

х480

х850

метр)

Масса, кг

Применяются теплогенераторы для воздушного отопления помещений больших

размеров. Преимущества теплогенераторов состоит в том, что они могут работать на

различных видах топлива: природном газе, дизельном топливе, отработанном масле,

твердом топливе.

Различные типы газовых теплогенераторов представлены на рисунках 2.36, 2.37.

Рисунок 2.36 - Газовый теплогенератор-пушка

В одних при работе видно открытое пламя (газовые пушки) в других нет. Газовые

пушки открытого типа используются в основном для отопления больших помещений, так

как при их работе создаются мощные воздушные потоки, из-за которых в маленьких

помещениях создаются сквозняки.

110

Рисунок 2.37 - Газовый теплогенератор

Теплогенераторы закрытого типа некоторых компаний могут с успехом

использоваться даже в маленьких помещениях для содержания поросят на

доращивании. Эти нагреватели усиленного исполнения обеспечивают бесперебойно

работающий и экономно расходующий топливо источник тепла для свиноводческих

помещений любого типа. Эти нагреватели, работающие под управлением термостатов

с почти стопроцентной эффективностью, используют меньше энергии для производства

большего числа калорий и создают самый низкий по отрасли выход углекислого газа.

Также бывают теплогенераторы, оснащенные устройством отвода продуктов сгорания

(рисунок 2.38) [31], [34].

Рисунок 2.38 - Использование газовых теплогенераторов GSI в секторе поросят на

доращивании

111

Газовые теплогенераторы, оснащенные устройством отвода продуктов сгорания,

поставляются для эксплуатации на жидком топливе и работают по принципу закрытого

сгорания. Дымовые и вредные газы не поступают в помещение. Необходимый свежий

воздух забирается снаружи, а отвод отработанного воздуха производится через

дымовую трубу (рисунок 2.39).

Рисунок 2.39 - Газовый теплогенератор, оснащенный устройством отвода продуктов сгорания

Газовые теплогенераторы нашли широкое применение особенно в зданиях для

содержания холостых, условно-супоросных, супоросных свиноматок и поросят на

откорме. На участках содержания подсосных свиноматок и поросят на доращивании в

большей степени используют различные типы водяного отопления, кроме тех случаев,

где вентиляция работает по принципу поперечного туннеля с общим технологическим

коридором (рисунок 2.40).

Рисунок 2.40 - Типовая схема установки газовых теплогенераторов в зданиях подсосных

свиноматок и поросят на доращивании

112

В данном случае в коридоре устанавливаются обогреватели с отводом продуктов

сгорания топлива, которые позволяют существенно подогреть поступающий с улицы

воздух. В каждом боксе также устанавливается газовый теплогенератор закрытого типа.

Распространение тепла по всему боксу осуществляется не за счет работы вентилятора

теплогенератора, а за счет движения воздуха от начала к концу бокса. Для локального

обогрева в секторах подсосных свиноматок и поросят на доращивании, а иногда и в

других секторах также используют инфракрасные излучатели. Горение топлива

происходит внутри цилиндра, тепло, выделяемое в процессе горения, при помощи

отражателя создает зону локального обогрева. К существенным недостаткам данного

типа обогревателей следует отнести необходимость постоянной очистки (примерно 1

раз в 3 недели).

В системах отопления второго типа сжигание топлива происходит вне

отапливаемого помещения и в качестве переносчика тепла используется вода.

Преимущество таких систем

- в предотвращении попадания продуктов сгорания

топлива в производственную зону. Однако регулирование работы таких систем гораздо

сложнее и не позволяет оперативно реагировать на изменение температуры в

помещениях. Также системы водяного отопления требуют строительства или выделения

отдельного помещения для установки отопительного оборудования и прокладки

дополнительных коммуникаций тепловых сетей, что значительно увеличивает

стоимость данной системы. В случае значительной протяженности труб при

использовании удаленной центральной котельной такая система является экономически

неоправданной, что показала практика работы большинства отечественных

свинокомплексов.

Современные системы водяного отопления с использованием компактных

котельных установок, расположенных в отапливаемом здании, являются очень

экономичными в эксплуатации и вполне конкурентоспособны в сравнении с газовыми

теплогенераторами, особенно при установке в зданиях для содержания подсосных

свиноматок и поросят на доращивании [36].

Использование воды в качестве переносчика тепла полностью устраняет

проблему сквозняков, возникающую при работе систем первого типа. В качестве

источников тепла в помещениях используют различные виды труб: дельта-трубы, твин-

трубы, трубы «бабочка», оребренные и гладкие трубы.

Дельта-трубы и твин-трубы (рисунок 2.41) изготавливаются из алюминия, уровень

их теплоотдачи составляет 150-200 Вт на метр трубы. Дельта-трубы располагаются над

станками животных в несколько рядов, образуя при этом замкнутый контур в каждой

секции. Вода поступает по трубам вдоль всей длины здания и подводится к каждой

секции. Однако при подключении к системе центрального отопления, имеющейся на

ферме, желательно применять теплообменник с целью создания обособленного контура

водообращения, связанного с дельта-трубами для предотвращения коррозии.

113

Рисунок 2.41 - Примеры установки дельта- и твин-труб

Данная система отопления позволяет оперативно реагировать на изменения

температуры, так как на 1 метр трубы приходится всего 1,2 л воды. Твин-трубы имеют

меньше горизонтальных поверхностей, что является определенным преимуществом:

они меньше загрязняются пылью и требуют меньше времени на очистку. При

проектировании системы отопления с использованием данного вида труб обязательно

нужно учитывать их длину. При длине более 12 м достигнуть желаемой теплоотдачи

будет невозможно, так как тепло будет полностью теряться в пути.

При всех преимуществах алюминиевых труб они являются очень дорогим

технологическим решением. Гораздо более дешевыми являются гладкие металлические

трубы. Уровень теплоотдачи таких труб диаметром 2,5 дюйма составляет около

120 Вт/м. Оперативность при регулировании температуры в данной системе

значительно ниже, чем в вышеописанной, но этот фактор не является принципиальным.

Несмотря на сложность монтажа, такие трубы, в отличие от алюминиевых,

благодаря их устойчивости можно установить непосредственно в зоне нахождения

животных на высоте

20 см от пола. Соответственно тепло будет направляться

непосредственно к логову поросят. На рисунке

2.42 представлены варианты

распределения тепла при использовании различных систем отопления. Еще одним из

вариантов отопления с использованием труб являются оребренные трубы (рисунок 2.43)

[31].

114

максимальной теплоотдачи - 1 м² на погонный м трубы. Между ребрами тепло

возрастает, и возникает поток теплого воздуха. Теплоотдача составляет до 600 Вт/м.

Расстояние между ребрами выполняется с таким расчетом, чтобы частички пыли

не создавали проблем за счет приклеивания и не загрязняли систему.

Рисунок 2.44 - Установка оребренных труб в секторе доращивания

Важнейшей предпосылкой создания оптимального микроклимата в

животноводческих помещениях является поддержание требуемой температуры, в том

числе и в жаркие летние дни. Для понижения температуры в свиноводческих

помещениях предлагаются несколько вариантов оборудования.

Наиболее подходит для животноводческих помещений с несколькими секциями

следующая система: установка оснащена специальными форсунками из нержавеющей

стали, через которые вода распыляется под высоким давлением в виде очень мелкого

аэрозоля. Полученный таким образом туман распределяется по помещению и сразу же

поглощается теплым воздухом.

Применение данной системы позволяет понизить температуру на 3-5 градусов.

Кроме этого, в любое время года подобная система может применяться для увлажнения

воздуха в животноводческих помещениях и поддержания оптимальной влажности

воздуха, замачивания помещений перед дезинфекционной обработкой в период

профилактических перерывов.

116

Рисунок 2.45 - Станок для содержания поросят на доращивании

с участком подогреваемого бетонного пола (в центре).

В основу работы другой системы охлаждения положен эффект испарения с

поверхности волоконных блоков, изготовленных из целлюлозы или пластмассы. В связи

с этим система преимущественно находит свое применение в регионах с сухим и жарким

летом. Чем выше атмосферная температура и ниже относительная влажность воздуха,

тем выше достигаемый при этом охлаждающий эффект.

Панели охлаждения отличаются специальной поверхностью, имеющей большую

площадь, что усиливает охлаждающий эффект. При стекании воды сверху вниз через

панели охлаждения происходит испарение.

В результате применения в помещении с животными вентиляции на основе

разрежения свежий воздух поступает в помещение с улицы, проходя через волокно,

впитывая влагу и охлаждаясь. Излишки воды при этом стекают в сборный резервуар и

подаются вновь в циркулирующий поток воды.

При сочетании описанной выше системы с тоннельной вентиляцией достигается

наибольший эффект охлаждения воздуха, прежде всего в больших помещениях.

2.11 Технологии удаления навоза и подготовка свиного навоза к

использованию

Основным нормативным документом по системам навозоудаления и переработки

навоза и помета являются «Методические рекомендации по технологическому

проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета» (РД-

АПК 1.10.15.02-17*) [42].

117

Работа с навозом на свиноводческих комплексах может быть организована по

трем направлениям [43].

Первое и основное направление - в соответствии с Федеральным законом

от 14 июля 2022 года № 248-ФЗ «О побочных продуктах животноводства и о внесении

изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (далее - 248-

ФЗ) (использование для собственных нужд и/или передача другим юридическим лицам,

которые занимаются производством сельскохозяйственной продукции растениеводства)

[44].

Второе - в соответствии с Федеральным законом от 19 июля 1997 года № 109-ФЗ

«О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами» (с изменениями на

3 апреля 2023 года) (далее - 109-ФЗ) (это в случае, если на основе навоза готовится

товарная продукция в виде различных органических и органоминеральных удобрений,

которые могут реализовываться через любую торговую сеть) [45].

Третье направление - когда свиноводческий комплекс может передать навоз как

отход перерабатывающему предприятию в соответствии с Федеральным законом

от 24 июня 1998 года № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» [46].

Принципиальных отличий в технологических решениях и способах подготовки

переработки свиного навоза в органическое удобрение по 248-ФЗ и 109-ФЗ нет, разница

в оформлении сопровождающих документов. Например, при работе по

248-ФЗ

необходимы подтверждающие документы в соответствии с постановлением

Правительства РФ от 31 октября 2022 года № 1940 «Об утверждении требований к

обращению побочных продуктов животноводства» и приказа Министерства сельского

хозяйства от 7 октября 2022 года № 671 «Об утверждении порядка, сроков и формы

направления уведомления об отнесении веществ, образуемых при содержании

сельскохозяйственных животных, к побочным продуктам животноводства» [47], [48].

При работе по

109-ФЗ необходимы документы, подтверждающие

государственную регистрацию агрохимиката.

В случае передачи навоза как отхода лицензированному перерабатывающему

предприятию оформление осуществляется аналогично передаче любого другого отхода

третьего-четвертого классов опасности с учетом конкретных требований

перерабатывающего предприятия.

На рисунке

2.46 приведена схема отнесения веществ, образуемых при

содержании сельскохозяйственных животных, к побочным продуктам животноводства.

118

Если влажность навозной массы выше 97%, то такую массу называют навозными

стоками. Классификация навоза по влажности представлена в таблице 2.30.

Таблица 2.30 - Классификация навоза по влажности

Характеристика

Содержание

Относительная влажность, %

навоза

сухого вещества, %

Твердый

До 85

Более 15

Полужидкий

86 - 92

8-14

Жидкий

92 - 97

3-8

Навозные стоки

Более 97

До 3

На существующих свиноводческих комплексах влажность получаемого навоза

находится в пределах 92-97%.

Системы навозоудаления по принципу действия разделяются на механические,

самотечные (самосплавные) и гидросмывные.

Для механического удаления навоза используются скребковые транспортеры

(таблица

2.31). В настоящее время их применение ограничивается старыми

свиноводческими фермами и комплексами.

Таблица 2.31 - Техническая характеристика скребковых транспортеров

ТС-1

Параметры

поперечный

продольный

Производительность, т/час

Не менее 10

Установленная мощность, кВт/час

2,2

Скорость движения скребка, м/мин

Не более 5

Длина транспортирования, м

По согласованию с заказчиком

Размер навозного канала, мм:

ширина

820

глубина

1500

Скребковые транспортеры предназначены для удаления навоза из поперечных

и продольных каналов. Они укомплектованы приводной станцией с механизмом реверса

и приводной звездочки, направляющими, поворотными и поддерживающими блоками,

тележками (скребками), круглозвенной цепью 14х80 и пультом управления.

Комплект оборудования для механического удаления навоза с последующей его

погрузкой в транспортное средство включает также штанговые транспортеры и

скреперные установки (таблица 2.32) [49].

Автоматизированный

штанговый

транспортер

предназначен

для

перемещения подстилочного или бесподстилочного навоза в открытых или перекрытых

решетками каналах шириной до 500 мм со всей длины животноводческого помещения к

месту выгрузки - в поперечный канал, размещенный в торце или середине помещения.

Он относится к стационарному типу с возвратно-поступательным перемещением

120

силового контура, гидравлическим приводом, автоматическим включением в работу и

реверсом силового контура.

Таблица

2.32

- Технические характеристики оборудования для механического способа

удаления навоза из помещений

Технологические характеристики

Произ-

Нара-

Наименование

води-

Назначение оборудования

мощность,

ботка на

оборудования

тель-

масса, кг

кВт,

отказ,

ность,

час в год

т/ч

Во всех зонах для удале-

КШТ-Ф-100

ния навоза из помещений

4,6

8,0

800

свиноводческих ферм

Во всех зонах для удаления

Транспортер

навоза из помещений

навозоуборочный

свиноводческих ферм с

4,5

1415

55,1

ТСН-160

одновременной погрузкой в

транспортные средства

Транспортер

Во всех зонах для удаления

навозоуборочный

навоза из помещений

с круглозвенным

свиноводческих ферм с

4,8-5,1

4,5-5,2

1235-1550

200

типом цепи ТСН-

одновременной погрузкой в

транспортные средства

Во всех зонах для удаления

4 на

1600-

Транспортер

навоза из помещений

горизон-

навозоуборочный

свиноводческих ферм с

4,0-5,5

тальном и

тальный и

213

ТСН-3, ОБ

одновременной погрузкой в

1,5 на

530-

транспортные средства

наклонном

наклонный

1,5 для

Во всех зонах для удаления

Автоматизи-

ширины

навоза из-под щелевых

рованная

канала

500 (один

полов свиноводческих

скреперная

2,5 м;

контур:

Более

ферм с одновременным

3,5

установка с

3,0 для

2 канала

1800

обслуживанием одним

гидравлическим

ширины

по 75 м

гидроприводом до 4

приводом СГ-2

канала

каналов

4,0 м;

Транспортер для

Во всех зонах в цехах для

погрузки твердой

разделения навоза на

9,0

1100

2500

фракции навоза

фракции

В зависимости от места размещения поперечного канала в продольных

устанавливаются скребки, отклоняющиеся в разные стороны. Шаг расстановки скребков,

длина рабочего хода силового контура выбираются в зависимости от условий

121

применения (половозрастной вид животных, тип и количество применяемой подстилки,

дальность транспортирования и т.д.).

Тип силового контура - ленточно-цепной. Продольные ветви - стальная лента, в

зоне обводных блоков - цепь. Тип привода - гидравлический, включающий: насосную,

силовые гидроцилиндры, блок управления с элементами автоматизации. Один силовой

гидроцилиндр обеспечивает работу контура на два продольных канала, от одной

насосной может быть запитано до пяти гидроцилиндров. Установленная мощность

привода гидронасоса

- от 1,5 до 3,0 кВт в зависимости от типа и количества

одновременно включаемых в работу силовых гидроцилиндров. Блок управления

включает силовую схему насосной станции и микропроцессор, настраиваемый на любую

программу и автоматический режим работы.

Достоинствами транспортера являются отсутствие дорогостоящих и

быстроизнашивающихся узлов и деталей; простота обслуживания, высокая надежность

и ремонтопригодность; минимально возможный путь транспортирования навоза; от

одной насосной станции обслуживается по пяти приводов тяговых контуров; широкая

возможность комплектации различными элементами с учетом конкретных условий

применения.

Скреперная гидравлическая установка СГ-2 предназначена для перемещения

навоза в каналах шириной до 4 м со всей длины животноводческого помещения к месту

выгрузки - в торце или в середине помещения. Относится к стационарному типу,

возвратно-поступательного действия, пошаговое перемещение тросо-цепного контура,

с гидромеханическим реверсом силового контура и механическим реверсом скрепера на

концах хода. В конструкции используются скрепер флажкового типа (поворотные

скребки), механизм сцепления с лентой, автоматические реверс и конечная остановка.

В зависимости от места размещения поперечного канала в продольных может

устанавливаться один или два скрепера. Тип тягового контура

- тросо-цепной.

Продольные ветви - стальная лента 50х5 мм, поперечные участки - тяговая цепь. Тип

привода

- гидравлический, включающий насосную и приводные станции (одна

приводная станция - на два канала (скрепера); одна насосная станция обслуживает до

пяти приводов (до десяти скреперов)). Скорость рабочего хода скрепера, м/с - 0,08…0,1.

Продолжительность уборки навоза из одного контура (два канала стандартной длины 75

м) составляет 40…45 минут.

Блок управления включает силовую схему насосной станции и микропроцессор,

настраиваемый на любую программу и автоматический режим работы установки.

Достоинствами

установки

являются

замена

дорогостоящих

быстроизнашивающихся цепей и тросов тягового контура на металлическую полосу и

обслуживание одной гидростанцией нескольких (до пяти) приводов тяговых контуров.

При механическом способе удаления навоза из помещения его транспортировка

к месту хранения осуществляется транспортными средствами (таблица 2.33) [40].

122

Таблица

2.33

- Технические характеристики средств транспортировки навоза при

механическом способе его удаления из помещения.

Технологические характеристики

Производи-

Наработка

Оборудование

Назначение оборудования

мощность,

тельность,

масса, кг

на отказ,

кВт,

т/ч

час в год

Контейнер для

Во всех зонах на фермах

перевозки

с механическими

15-20

1750

навоза

системами уборки навоза

Самопогрузчик

Во всех зонах на фермах

с комплектом

и комплексах. Для чистки

сменных

550 (без

навозных проходов,

2000

рабочих

трактора)

площадок, погрузки и

органов СУ-Ф-

перегрузки навоза

Для перемещения жидкого навоза из помещения к навозохранилищу применяются

установки типа УТН, ПУН, насосы НЦИ, НЦВ, НЖН и др. (таблица 2.34).

Гидросмывные системы навозоудаления, несмотря на ряд преимуществ перед

остальными, требуют большого расхода воды и дополнительных затрат на

рециркуляцию.

Практика эксплуатации самосплавных систем постоянного действия также имеет

ряд существенных недостатков - это, прежде всего, заиливание навозных каналов и

ванн остатками твердой фракции, что вынуждает проводить их периодическую чистку.

При этом возникает необходимость подъема щелевых полов. При использовании

шиберных заслонок в агрессивной среде часто наблюдается разгерметизация каналов.

Наиболее перспективной апробированной системой удаления навозных стоков

является самотечная система периодического действия с использованием полностью

или частично щелевых пластиковых или бетонных полов и транспортировки навозных

стоков по полимерным трубам с «антиприлипающим» покрытием.

Эта система вписывается в технологические требования изолированного

содержания каждой технологической группы, обеспечивает соблюдение принципа «все

свободно - все занято», предусматривает минимальный расход воды, устраняет

проблемы отложения твердой фракции навоза и обеспечивает снижение затрат по

сравнению с другими системами удаления навозных стоков.

В нашей стране нормами технологического проектирования систем удаления,

обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза предусмотрены следующие

требования.

Система удаления, обработки, хранения, обеззараживания и утилизации навоза

должна обеспечивать использование продуктов его переработки в качестве

органических удобрений, минимальный расход воды, выполнение ветеринарно-

санитарных, санитарно-гигиенических требований и охрану окружающей среды.

Эти основные условия должны быть положены в основу эксплуатации системы

навозоудаления на любом свиноводческом предприятии.

123

Таблица 2.34 - Технические характеристики оборудования для транспортирования жидкого

навоза в навозохранилище

Технологические характеристики

Нара-

Наименование

производи-

Назначение оборудования

мощность

ботка на

оборудования

тельность,

масса, кг

, кВт,

отказ,

т/ч

час в год

Установка для

Во всех зонах для

транспорти-

транспортирования по

рования навоза в

трубам навоза влажностью

1400

навозохранилище

не более 90% от помещения

УТН-Ф-20

к навозохранилищу

Во всех зонах для

Установка для

транспортирования по

транспорти-

трубам подстилочного и

рования навоза в

10-20

2050

бесподстилочного навоза от

навозохранилище

ферм к навозохранилищу на

ПУН-10

расстояние 500 м

Насос

Во всех зонах на комплексах

центробежный с

промышленного типа с

100

400

3000

измельчителем

гидравлическими системами

НЦИ-Ф-100

уборки навоза

Насос для

перекачки

Во всех зонах на фермах с

бесподсти-

бесподстилочным

До 200

18-22

410

800

лочного навоза

содержанием животных

НЦВ-Ф-2

Во всех зонах на фермах с

Насос для жидкого

бесподстилочным

200-300

1045

200

навоза НЖН-200А

содержанием животных

Насосы

консольные

Во всех зонах на фермах и

горизонтальные

комплексах с

одноступенчатые

50-125

5,5-22

200-400

800

гидравлическими системами

типа СМ

уборки навоза

(типоразмерный

ряд)

Насосы

Во всех зонах на фермах и

центробежные

комплексах с

10-200

1,5-30

35-400

750

(типоразмерный

гидравлическими системами

ряд)

уборки навоза

124

Выбор системы навозоудаления должен предусматривать специализацию

хозяйства, мощность, технологию, гидрогеологические условия, рельеф местности.

Навозоперерабатывающие участки следует располагать по отношению к

животноводческому объекту и жилой застройке с подветренной стороны

господствующих направлений ветров в теплое время года, а также ниже водозаборных

сооружений и производственной территории (рисунок 2.47). Обязательным условием

систем навозоудаления должна стать ее автономность.

Рисунок 2.47 - Лагуна для сбора навозных стоков

Системы навозоудаления свиноводческих предприятий должны разрабатываться

на базе современных прогрессивных и эффективных технологий, технических решений

технологического оборудования. Они должны обеспечить экономичность строительства

и эксплуатации сооружений, подготовку и использование навоза, его фракций в качестве

переработанного навоза или ППЖ в растениеводстве, выполнение зооветеринарных и

санитарно-гигиенических требований эксплуатации животноводческих предприятий при

минимальных расходах воды, гарантированную охрану окружающей природной среды

от загрязнения навозом и продуктами его переработки, высокий уровень механизации и

автоматизации производственных процессов удаления и подготовки навоза

к использованию (Федеральный закон «О побочных продуктах животноводства

и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

от 14 июля 2022 года № 248-ФЗ) [44].

Размеры земельных площадей, необходимых для внесения переработанного

навоза и сточных вод в почву, зависят от мощности предприятия и объемов

образования. Площадь сельскохозяйственных угодий должна быть достаточной для

внесения переработанного навоза. Территория сооружений для подготовки навоза к

использованию должна быть огорожена и освещена, а также благоустроена.

На них должны быть выполнены планировка, технологические проезды с твердым

покрытием, обеспечены уклоны и устройства для отвода поверхностных стоков.

125

Территория должна быть защищена лесозащитной полосой шириной не менее 10 м.

Незагрязненные производственные стоки могут быть использованы в системах

оборотного технического водоснабжения на предприятиях после подготовки,

обеспечивающей отсутствие инфекционных и паразитарных болезней и дезодорацию,

при соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с органами

государственного ветеринарного, санитарного и экологического контроля. Расчетное

среднесуточное количество и влажность экскрементов от одного животного разных

половозрастных групп при кормлении свиней полнорационными концентрированными

кормами на свиноводческих предприятиях приведены в таблице 2.35.

Таблица

2.35

- Расчетное среднесуточное количество и влажность экскрементов на

одно животное

Состав экскрементов

Половозрастные группы

Показатели

в том числе

животных

экскременты

кал

моча

Масса, кг

11,1

3,86

7,24

Хряки

Влажность, %

89,4

75,0

97,0

Свиноматки

Масса, кг

8,8

2,46

6,34

- холостые

Влажность, %

90,0

73,1

97,5

Масса, кг

10,0

2,6

7,4

- супоросные

Влажность, %

91,0

73,1

98,3

Масса, кг

15,3

4,3

11,0

- подсосные

Влажность, %

90,1

73,1

96,8

Поросята (возраст, дней)

Масса, кг

0,4

0,1

0,3

26-42

Влажность, %

90,0

70,0

96,7

Масса, кг

0,7

0,3

0,4

43-60

Влажность, %

86,0

71,0

96,0

Масса, кг

1,8

0,7

1,1

61-106

Влажность, %

86,1

71,4

96,3

Свиньи на откорме (масса, кг)

Масса, кг

5,0

2,05

2,95

до 70

Влажность, %

87,0

73,0

96,7

Масса, кг

6,5

2,7

3,8

более 70

Влажность, %

87,5

74,7

96,9

Общая зольность экскрементов составляет 15%, плотность сухого вещества

экскрементов

1400 кг/м³, содержание мочи составляет

65% от общей массы

экскрементов, содержание сухого вещества в моче - 17% от общей массы сухого

вещества в экскрементах.

126

Системы навозоудаления из свиноводческих помещений должны предусматривать

минимальное количество трудозатрат, дальнейшую его переработку, обеззараживание,

гарантированную охрану окружающей среды. Сооружения систем навозоудаления

необходимо располагать с подветренной сторону и ниже по рельефу основных построек.

При проектировании самотечной системы периодического действия с

использованием полностью или частично щелевых пластиковых полов и

транспортировки навозных стоков по полимерным трубам с «антиприлипающим»

покрытием необходимо учитывать соотношение длины и ширины навозных ванн,

проводить тщательную планировку дна ванны без уклонов, располагать по центру ванны

сливное отверстие, рассчитывать емкость ванны на двухнедельное заполнение.

При реконструкции свиноферм необходимо применять самотечную систему

навозоудаления. Продольные каналы необходимо проектировать с уклоном не менее

0,005. Объем каналов должен быть рассчитан на накопление навозных масс не более

30 дней. Ширина навозных каналов - не менее 1 м. Длина поперечных каналов (ванн) -

6-8 м. Длина навозных каналов при самотечной системе навозоудаления - не более 40

м. Минимальная глубина продольного канала при длине 40 м - 1,3 м. Продольные

каналы желательно располагать в технологическом проходе (галерее).

При дезинфекции и мойке помещений необходимо использовать высоконапорные

моечные машины, которые уменьшают потребность в воде (давление - до 14 МПа, при

дезинфекции - 1,6 МПа). Для сокращения количества воды можно использовать вариант

рециркуляции неинфицированной фракции. Навозоприемник необходимо располагать

за пределами производственной зоны. Приемный резервуар навозоприемника должен

быть оборудован решетками с зазорами не более 50 мм и устройствами для смешивания

навозных масс для предотвращения выпадения осадка.

Удаление навоза и его транспортировка за пределы животноводческих

помещений производятся механическими транспортерами, гидравлическими системами

непрерывного и периодического действия, а также прямым смывом водой. В настоящее

время наиболее прогрессивной считается система навозоудаления самосплавом.

Навозные массы накапливаются в бетонных или пластиковых ваннах. Системы

навозоудаления оказывают серьезное влияние на микроклимат в свинарнике и

эффективность производства предприятия. Навозоудаление по принципу гидросмыва

или механического удаления навоза через узкие каналы в странах с развитым

свиноводством не применяется в силу своей неэкономичности и неэффективности.

Поголовье содержится в основном на щелевом полу над навозонакопительными

ваннами, которые освобождаются не реже одного раза в 14 дней. Самотечную систему

непрерывного действия можно применять при использовании сыпучих сухих кормов, без

использования силоса и зеленой массы. Самотечная система периодического действия

может применяться во всех помещениях при бесподстилочном содержании животных.

Гидросмывная система может применяться при любом типе кормления, однако она

так же, как и механические системы удаления навоза, является устаревшим решением.

Применяемая большинством российских компаний система навозоудаления включает

в себя ванны для накопления, трубы для сплава навоза и закрывающие клапаны, а также

комплекс насосных устройств, необходимых для закачки навоза в навозохранилище. Навоз

удаляется без гидросмыва. Через щелевой пол он протаптывается животными в ванну,

127

откуда самотеком попадает в навозоприемник. Система проста в установке и может быть

применена в зданиях любой конфигурации.

Под каждым рядом станков или загонов располагаются накопительные ванны

(рисунок 2.48).

Рисунок 2.48 - Ванна со сливной пробкой

Сверху ванны перекрываются решетками. В каждой ванне находится тройник с

пробкой. Тройники связаны между собой трубами из поливинилхлорида, образуя

систему самосплавной транспортировки и удаления навоза из здания (рисунок 2.49).

Рисунок 2.49 - Устройство навозных ванн

Перед началом эксплуатации новой ванны необходимо заполнить ее водой на

10 см. Затем она заполняется навозом. В процессе брожения выделения животных

превращаются в киселеобразную массу. На 15-й день после начала использования ванн

необходимо провести их очистку. При помощи специального крюка выдергивается

пробка из тройника, в образовавшуюся пустоту в ламинарном потоке равномерно

стекает накопившаяся масса; далее, поступая в трубу, уложенную под уклоном (5 мм на

1 м трубы), навозная масса транспортируется к центральному коллектору.

Навоз, который накапливается в ваннах, поступает из свинарника в

навозохранилище, т.к. необходим период до его внесения на поля. Утилизация навоза

происходит в емкостях, в которые поступает навоз после его гомогенизации с

использованием стационарных или мобильных миксеров (рисунок 2.50).

128

Рисунок 2.50 - Стационарный миксер, пластиковая трубка и тройник с пробкой

Самотечная система не требует дополнительного разбавления исходного навоза

водой, но надежная работа системы обеспечивается лишь:

- при бесперебойном кормлении животных только сбалансированными

комбикормами тонкого помола,

- при отсутствии всякого разбавления исходного навоза водой из неисправных

поилок, дренажной водой после мойки оборудования,

- при отсутствии попадания в исходный навоз посторонних включений и предметов,

- при правильном времени пуска системы: при приобретении навозом

реологических свойств, но до выпадения осадка.

При гидравлических способах удаления навоза следует предусматривать

вентиляцию каналов. Механические способы удаления и транспортирования навоза

следует проектировать на предприятиях, которые используют подстилку и корма

собственного производства с большим удельным весом сочных кормов, а также

пищевые отходы.

Ширина и глубина продольных каналов при механических способах удаления

навоза должны соответствовать размерам применяемых механических средств. При

устройстве каналов трапецевидного сечения уклон боковых стенок должен быть не

менее

60°. Объем продольного канала должен приниматься из расчета сбора

двухсуточного количества навоза. Канал должен быть перекрыт решеткой.

Самотечную систему навозоудаления непрерывного действия следует применять в

свинарниках при кормлении животных текучими и сухими кормами без использования

комбисилоса и зеленой массы. Надежная работа системы обеспечивается при влажности

полужидкого навоза 88-92% и исключении попадания кормов в каналы. Продольные каналы

следует проектировать с уклоном не менее 0,005. Объем продольных каналов должен

обеспечивать накопление навоза в течение не более 30 дней.

129

В конце продольных каналов, где осуществляется выпуск навоза в поперечные

каналы и лотки, у шиберов, ширина которых превышает 1,0 м, допускается сужение

продольных каналов. На свиноводческих предприятиях при кормлении животных

концентрированными комбикормами допускается применение самотечной системы

навозоудаления периодического действия секционного типа с установкой по длине

каналов поперечных перегородок.

Гидросмывную систему удаления и транспортирования навоза допускается

применять в исключительных случаях, только при реконструкции и расширении крупных

свиноводческих предприятий (54 тыс. и более свиней в год) при невозможности

применения других способов и технических средств для удаления навоза, а также с

учетом утилизации всех его компонентов.

При устройстве вентиляционных воздухозаборов в навозных каналах глубина этих

каналов между низом решетчатого пола и максимальным уровнем поверхности навоза

в начальной части каналов (за исключением гидросмывной системы) должна

увеличиваться для системы периодического действия на

350 мм, для системы

непрерывного действия - на 250 мм. Поперечные каналы, к которым примыкают

продольные, рекомендуется прокладывать под коридорами, разделяющими секции

содержания животных. За пределами животноводческих помещений поперечные каналы

(коллекторы) должны выполняться из труб диаметром не менее 500 мм. Переход канала

в трубу должен осуществляться плавно с перепадом 0,1 м. В каналах следует

устанавливать вытяжные стояки диаметром 150 мм через 50 м. Перепад в местах

примыкания продольных каналов к поперечным должен составлять не менее 300 мм.

Уклон поперечных каналов в пределах здания при самотечной системе периодического

действия в зависимости от размеров каналов, влажности навоза, рельефа и

гидрогеологических условий следует принимать 0,01-0,30. При самотечной системе

непрерывного действия в пределах зданий до приемных емкостей допускается

применение поперечных каналов с порожком без уклона; их глубина в этом случае

должна обеспечивать возможность создания гидравлического уклона поверхности

навоза 0,02 без образования подпора навозу, вытекающему из продольных каналов.

В помещениях в местах примыкания продольных каналов к поперечным

следует предусматривать смотровые люки, а по трассе коллекторов вне здания

смотровые колодцы, которые должны быть расположены на расстоянии не более 50

м друг от друга. Диаметр колодцев должен быть не менее одного м. В колодцах с

присоединением или поворотом отводящие трубы должны укладываться на 0,1 м

глубже, чем подводящие, с плавным переходом лотка, без уступов. Повороты лотков

должны выполняться радиусом не менее

1,5-2,0 диаметра трубы. В конце

продольных каналов следует предусматривать установку шторок для исключения

сквозняков и проникновения вредных газов из магистральных каналов

животноводческих помещений, а при гидросмывной системе

- устройство

гидрозатворов. Их установка должна решаться совместно с системой вентиляции.

При подпольном хранении навоза количество удаляемого воздуха из подпольных

навозохранилищ должно быть не менее 50% минимального расчетного воздухообмена.

Транспортирование навоза от животноводческих помещений до сооружений сбора,

карантинирования и подготовки его к использованию должно осуществляться в зависимости

130

от принятого способа удаления навоза. Мобильный транспорт следует использовать для

транспортирования подстилочного, полужидкого и жидкого навоза (рисунок 2.51).

Рисунок 2.51 - Цистерна для перевозки навозных стоков

Гидравлический транспорт следует применять для транспортирования жидкого

навоза, навозных стоков, жидкой фракции и других продуктов очистки и переработки

навозных стоков. На предприятиях с гидравлическими способами удаления навоза

навозоприемники (приемные резервуары) должны быть оборудованы стационарными

мешалками-гомогенизаторами и насосами для перемешивания навоза и перекачки его

на сооружения обработки и подготовки к использованию (рисунок 5.52).

Рисунок 2.52 - Оборудование для перемешивания и перекачки навоза на сооружения

обработки: а - стационарная мешалка; б - погружной насос

131

Для перекачки жидкого навоза, навозных стоков и жидкой фракции следует

использовать погружные и фекальные насосы. Для перекачки жидкого навоза следует

предусматривать насосы с измельчающими устройствами. Горизонтальные насосы

следует устанавливать под заливом. Для перекачки жидкой фракции навоза в

зависимости от периода года и продолжительности эксплуатации допускается

использование сборно-разборных и стационарных трубопроводов. Для трубопроводов,

работающих при давлении до 1,0 МПа (10 атм), следует принимать асбестоцементные,

чугунные, железобетонные и пластмассовые трубы. Допускается прокладка стальных

трубопроводов.

С целью исключения образования осадка внутри напорных труб следует

предусматривать незаиляющие скорости движения жидкости.

Транспортирование бесподстилочного помета механическим транспортом

следует осуществлять по утепленным галереям, расположенным ниже нулевой отметки

и выполненным с гидроизоляцией, исключающей инфильтрацию пометной жижи в грунт.

Галереи должны быть изолированы от влияния внешней среды (атмосферных осадков,

перепада температур и т.д.) и иметь ревизионные колодцы через каждые 10 м.

При применении цепно-дисковых транспортеров следует использовать

трубопроводы с теплоизоляцией и прокладывать их выше нулевой отметки с окнами для

ревизии через каждые 10 м.

Карантинирование свиного навоза

Срок карантинирования с целью выявления инфицированности навоза

возбудителями инфекционных и инвазионных болезней следует принимать не менее

шести суток.

В течение указанного периода в карантинную емкость нельзя добавлять и

выгружать из нее навоз. Карантинные емкости должны быть изолированы друг от друга

для исключения возможности попадания навоза в соседние емкости в период

наполнения или освобождения одной из них.

Продолжительность периода эпизоотии на животноводческих фермах и

комплексах следует принимать не менее 45 суток с начала ее возникновения.

Для карантинирования бесподстилочного навоза и его жидкой фракции

используются емкости секционного типа. Карантинирование навоза допускается в

секционных прифермских навозохранилищах и прудах накопителях.

Технология переработки свиного навоза методом выдерживания

В соответствии с СанПин 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования

по профилактике инфекционных болезней» п.

3385, в целях предупреждения

обсеменения почвы возбудителями паразитарных болезней осуществляют: внесение в

почву только гарантированно обезвреженных от возбудителей паразитозов

переработанного навоза на основе осадков сточных вод, навоза и помета животных, в

том числе при использовании внутрипочвенных методов внесения; применение осадка

сточных вод, навоза и помета животных для удобрения сельскохозяйственных угодий и

теплиц без обработки, обеспечивающей обеззараживание, не допускается.

В этой связи существуют технологии переработки свиного навоза в органическое

удобрение методом выдерживания с предварительной обработкой различными

132

реагентами, в том числе реагентами на основе соединений кальция (СаО, Са(ОН)2),

гарантирующих полную дезинфекцию за счет высокого уровня рН (щелочная среда),

также возможно использование реагентов на основе активного кислорода и хлора с

высокой окислительной способностью или других реагентов, эффективность которых

подтверждена исследованиями в аккредитованных лабораториях.

Технология предусматривает установку на предприятии линии по переработке

стока в органическое удобрение методом смешивания с известьсодержащими

реагентами (дозирующее устройство, хранение реагента, узел по смешиванию).

Процесс необработанных жидких навозных стоков осуществляется в накопительный

бункер, оснащенный перемешивающим (лопастная мешалка, насос мешалка и т.п.) и

перекачивающим устройствами (иловый насос и т.п.) для их дальнейшей подачи в узел

сепарации, где происходит их разделение на твердую и жидкую фракции, которые в

дальнейшем могут быть использованы:

а) твёрдая фракция:

1) органоминеральное удобрение;

б) жидкое органоминеральное удобрение:

1) орошение полей;

2) восстановление и увеличение плодородия;

3) раскисление земель.

В технологии учитываются все основные факторы, позволяющие выполнить

требования нормативных актов Российской Федерации по вопросам воздействия на

водные объекты, атмосферный воздух и почву (экологические показатели). Также

учитываются экономические показатели при расчёте капитальных и эксплуатационных

затрат, а также производительность технологического оборудования по количеству

перерабатываемого жидкого навоза.

Принципиальная схема обработки стока приведена на рисунке 2.53.

133

Рисунок 2.53 - Схема линии по переработке стока в органическое удобрение методом

смешивания с известьсодержащими реагентами:

1 - резервуары для сбора навоза в местах расположения животных после гидросмыва;

2 - резервуары для сбора помёта в местах расположения птицы после гидросмыва;

3 - иловый насос; 4 - транспортировка жидкого навоза, помёта в промежуточную приёмную

камеру; 5 - промежуточная приёмная камера (предварительное обеззараживание),

оснащённая перемешивающим устройством; 6 - силос хранения реагента; 7 - дозирующее

устройство: - выпуск жидкого, обеззараженного навоза, помёта в лагуны для последующей

стабилизации, после чего можно использовать в качестве органоминерального удобрения на

землях сельхозназначения; - подача навоза, помёта на обезвоживание (сепарация); - насос

подачи жидкого, обеззараженного навоза, помёта на обезвоживание (сепарация); - устройство

для механического обезвоживания (сепаратор); 12 - обеззараженное органоминеральное

удобрение (или подстилка)

Метод дезинфекции химическими средствами с применением гомогенизации

описывается в ряде источников. Метод основан на внесении в жидкий навоз (без его

предварительного разделения на жидкую и твердую фракции) химических средств и

усилении действия их гомогенизацией с помощью особого устройства лопастного типа.

В процессе гомогенизации происходят измельчение и растворение частиц навозной

массы, в результате чего возбудители заболеваний частично освобождаются от

защищающих их органических веществ, увеличивается площадь соприкосновения

химических дезинфицирующих средств с поверхностью возбудителя. Наиболее

приемлемыми дезинфицирующими средствами для обеззараживания жидкого навоза

без его предварительного фракционирования являются формальдегид, тиазон,

негашеная известь и др.

Переработка может осуществляться только на специализированных площадках

(навозохранилищах), которые должны иметь монолитные бетонные, герметично

134

сваренные пленочные покрытия либо иметь в основании глиняную подушку толщиной

не менее

20 сантиметров. Хранилища делают заглубленными или наземными

траншейного типа; они должны иметь ограждения, подъезды и площадки для установки

оборудования для забора жидкого навоза. Днища и откосы навозохранилищ должны

иметь гидроизоляционное покрытие.

Существуют различные типы хранилищ: круглые сборные бетонные хранилища;

цилиндрические хранилища с металлическим каркасом и специальной пленкой; лагуны

с пленочным покрытием только дна и стенок или дна, стенок и поверхности навоза для

уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; металлические круглые

хранилища (из эмалированных стальных листов). Применяемые типы хранилищ

представлены на рисунках 2.54-2.58.

Рисунок 2.54 - Лагуны открытого и закрытого типа для хранения навоза:

а - лагуна с пленочным покрытием только дна (открытого типа);

б - лагуна с пленочным покрытием дна и поверхности навоза (закрытого типа)

135

Рисунок 2.58 - Гибкий резервуар для хранения жидкого навоза

Согласно технологии, жидкий свиной навоз из помещений содержания животных

транспортируется в навозохранилище, в котором происходит переработка методом

выдерживания.

Срок выдерживания навоза следует определять расчетом в зависимости:

- от продолжительности периодов осенне-весеннего бездорожья;

- наличия свободных площадей сельскохозяйственных угодий для внесения;

- эпизоотического состояния хозяйства;

- природно-климатических и организационно-хозяйственных условий.

Достаточность выдерживания определяется на основании результатов

лабораторных исследований ППЖ на соответствие требованиям нормативных

документов.

В случае заражения навоза гельминтами биологическая дегельминтизация

жидкой фракции свиного навоза осуществляется дополнительным выдерживанием в

навозохранилищах до достижения информативных значений. Полученное жидкое

органическое удобрение вносится на поля. Технология переработки навоза методом

длительного выдерживания с последующим внесением полученного органического

удобрения в почву состоит из подпроцессов, представленных на рисунке 2.59.

Рисунок 2.59 - Блок-схема технологии переработки свиного навоза методом выдерживания

137

Транспортировка свиного навоза от помещений содержания животных к

навозохранилищу осуществляется мобильным или гидравлическим транспортом.

Гидравлический транспорт для транспортировки свиного навоза применяется при

возможности проведения трубопровода непосредственно к навозохранилищу или к

месту сепарации. В остальных случаях применяется мобильный транспорт.

В качестве мобильного транспорта могут выступать, например, трактора с

герметичными бочками или герметичными прицепами для транспортировки полужидкого

навоза.

Для транспортировки свиного навоза по трубопроводу используют погружные и

горизонтальные насосы с механизмами измельчения навоза и его гомогенизации. Также

применяют мобильные насосные станции, работающие от ДВС или ВОМ трактора.

До начала выгрузки и на протяжении всего периода производства работ по

опорожнению навозохранилищ должно производиться перемешивание удобрения.

Устройства для перемешивания навоза могут быть стационарными или передвижными

(рисунок 2.60).

а)

б)

в)

г)

Рисунок 2.60 - Перемешивающее оборудование для навозохранилищ:

а - стационарный миксер на цилиндрическом навозохранилище; б - передвижная

(лагунная) помпа; в - передвижной (лагунный) миксер; г - миксер-аэратор

На

цилиндрических

навозохранилищах

применяются

стационарные

перемешивающие устройства. Для перемешивания навоза в лагунах следует применять

138

передвижное оборудование, обеспечивающее качественную гомогенизацию жидкой

среды. Таким оборудованием могут служить:

- прицепные и навесные лагунные помпы и миксеры;

- миксеры-аэраторы с электродвигателем на понтоне, перемещаемые на тросах;

- струйное перемешивающее устройство на самоходном вездеходе на понтоне с

дизельным двигателем и дистанционным управлением.

Передвижное оборудование позволяет охватить весь объем навозохранилищ

при правильном выборе типов и необходимого количества технических средств,

технологии перестановки с учетом конкретных условий объекта [43].

Миксеры-аэраторы по сравнению с другими перемешивающими устройствами

имеют преимущества с экологической точки зрения, так как аэрация навоза способствует

дезодорации навоза.

Условия применимости технологии переработки свиного навоза методом

выдерживания:

- влажность навоза - от 90% и более, для железобетонных хранилищ траншейного

типа - любая;

- хранилищах неразделенного свиного навоза необходимо применение

стационарных или мобильных средств перемешивания;

- конструкция площадок навозохранилищ должна обеспечивать возможность

установки перемешивающего оборудования.

Органическое удобрение на основе навоза свиней должно соответствовать ГОСТ

Р 53117-2008, а побочные продукты животноводства соответствовать постановлению

Правительства Российской Федерации от

31 октября

2022 года

№ 1940 «Об

утверждении требований к обращению побочных продуктов животноводства». В таблице

2.36 приведены основные преимущества и недостатки технологии переработки свиного

навоза в органическое удобрение методом выдерживания.

Таблица 2.36 - Преимущества и недостатки технологии выдерживания

Преимущества

Недостатки

Широкий диапазон влажности навоза

Большие объемы навозохранилищ

85-97 %.

(свинокомплекс на 56000 голов - не менее

Технология содержит всего 5

105000 м³).

подпроцессов.

Большие сроки переработки (6-12 месяцев).

Отсутствие постоянного контроля

Большие капитальные затраты на

квалифицированным персоналом за

строительство навозохранилищ. Средняя

процессом переработки.

стоимость 1 кубического метра

Простота конструкции

железобетонного и металлического хранилища

навозохранилища

составляет порядка 5000 рублей; средняя

стоимость 1 кубического метра пленочной

лагуны составляет порядка 2600 рублей

139

Технология переработки свиного навоза в органическое удобрение с

разделением на твердую и жидкую фракции

Технология переработки свиного навоза в органическое удобрение с внесением

обеззараживающих реагентов, в том числе реагентов на основе соединений кальция

(СаО, Са(ОН)2) и последующим разделением на твердую и жидкую фракции [51]

Данную технологию переработки и использования навоза целесообразно

применять в хозяйствах с большим выходом полужидкого и жидкого навоза (более

25 тыс. тонн в год) влажностью более

92%. Жидкий навоз с целью снижения

капитальных и эксплуатационных затрат на его переработку разделяют на жидкую и

твердую фракции. Твердую фракцию перерабатывают в органическое удобрение

методом пассивного или активного компостирования, жидкую фракцию перерабатывают

в органическое удобрение методом длительного выдерживания.

Технология переработки свиного навоза в органическое удобрение с разделением

на твердую и жидкую фракции состоит из подпроцессов, представленных на рисунке

2.61.

Рисунок 2.61 - Блок-схема технологии переработки свиного навоза в органическое удобрение с

разделением на твердую и жидкую фракции

140

Шнековые и барабанные сепараторы рекомендовано применять при влажности

навоза 90-95%, решетчатые и ленточные - при влажности свыше 95%.

При проектировании принято принимать эффективность выделения сухого

вещества в твердую фракцию для шнековых и барабанных сепараторов 75%, для

решетчатых и ленточных - 60%.

Для разделения свиного навоза на фракции применяют виброгрохоты, дуговые

сита, центрифуги.

Так, виброгрохот, используемый в горнорудной промышленности, применяется

для разделения свиного навоза, для чего шпальтовые сита заменяются на

металлическую фильтрующую сетку, опирающуюся на дренажную сетку, и укрепляют

короб дополнительными швеллерами (720 кг). Короб грохота совершает колебания при

вращении эксцентрикового вала через клиноременную передачу от электродвигателя,

установленного на раме. Опорами для короба служат четыре рессорных пружины,

опирающиеся на стойки. Амплитуда колебаний - 2,5 мм, частота вибрации в секунду -

18,5, угол наклона фильтрующей поверхности - до 6°, электродвигатель - мощностью

10 кВт. Габаритные размеры грохота

5500х3100х3900 мм, масса

4500 кг.

Производительность виброгрохота - до 160 м³/ч. Эффект выделения взвешенных

веществ - 50%. Влажность твердой фракции - 85%. Срок службы фильтрующей сетки -

до 1400 ч.

Для разделения свиного навоза используется дуговое сито СД-Ф-50, его габариты

- 2240х1737х1930 мм, масса - 75 кг.

Жидкий навоз фильтруется через сито шириной 1400 мм, изготовленное из

проволоки трапецеидального сечения с зазором 0,6-0,8 мм. Отделившаяся твердая

фракция сбрасывается щеткой, установленной на мотовиле. Мощность

электродвигателя привода - 0,37 кВт. Эффективность сита зависит от концентрации и

расхода подаваемого навоза. При исходной влажности навоза 98,8% и подаче 50 м³/ч

сито задерживает 24,3% сухого вещества; при влажности 97,8% - 25,8%. При подаче 35

м³/ч осадка влажностью

93-94

%, получаемого с отстойников, работающих без

предварительного разделения, удерживается до 57% взвешенных веществ.

Влажность задерживаемой фракции

85-86%. Дальнейшее обезвоживание

осадка до 78-80% следует производить в бункере-дозаторе. Сито промывается водой

из шланга при окончании смены. Смазка машины производится в соответствии со

схемой смазки, выдаваемой заводом.

Центрифуга ОГШ 502К-4 горизонтальная, непрерывного действия, со шнековой

выгрузкой осадка используется для разделения осадка жидкого свиного навоза с

влажностью до

92%, не содержащего абразивных примесей, путем отстойного

центрифугирования.

При влажности навоза 93-96% производительность центрифуги составляет 10-15

м³/ч. Мощность электродвигателя - 32 кВт, частота вращения - 1470 мин-1, маслонасос

- соответственно

0,27 кВт,

1380 мин-1. Габаритные размеры центрифуги

2585х2200х1080 мм. Наибольшая частота вращения ротора - 2650 мин-1. Масса

центрифуги с электродвигателем и виброизоляцией - 3400 кг.

Степень выделения твердых частиц и обезвоживания осадка регулируется путем

изменения скорости вращения ротора и регулирования слива фугата.

142

Центрифуга имеет в роторе три порога слива фугата. Величина порогов

регулируется поворотом специального диска на цапфе ротора, имеющем три ряда

щелей на разном уровне.

Можно использовать установку для обезвоживания навоза, которая

предназначена для разделения на фракции навоза и стоков путем фильтрации за счет

центробежных сил жидкой фракции через перфорированную поверхность ротора.

Твердая фракция специальным устройством снимается с перфорированной

поверхности ротора и шнеком через камеру дополнительного отжима выводится из

установки на выгрузной транспортер.

Установка рекомендуется к применению в цехах подготовки навоза к

использованию в системах орошения, в системах биологической очистки, в линиях

производства комплексных органоминеральных удобрений с заданными физико-

химическими характеристиками, в цехах производства компостов, в том числе и путем

интенсивной аэробной ферментации. В цехах механического разделения навоза на

фракции одновременно может работать неограниченное количество установок.

Требуемое количество их определяется необходимой сменной производительностью

цеха.

Разделение жидкого навоза и навозных стоков на фракции следует проводить с

использованием сепарирующих устройств (таблица 2.37, рисунок 2.64).

Таблица 2.37 -Техническая характеристика установки

Производительность, т/ч

До 150

Эффективность разделения навоза на фракции по сухому

веществу, %

Не менее 50

Влажность твердой фракции, %

Не более 82

Установленная мощность электродвигателя, КВт

Масса, кг

1700

Рисунок 2.64 - Шнековый сепаратор для отделения твердой фракции навозных масс.

Производительность - 10-60 м³/ч

143

Влажность твердой фракции свиного жидкого навоза после гравитационного

обезвоживания в бункерах-дозаторах следует принимать 75 %, на винтовых прессах

типа ВПО-20 - до 70 %, типа ПНЖ-68М - до 75 %, содержание сухого вещества в жидкой

фракции (фугате) - до 8 % от исходного содержания его в твердой фракции.

Распределение масс сухого вещества и питательных элементов представлено в

таблице 2.38 на примере разделения одной тонны свиного навоза влажностью 94%

шнековым сепаратором [42].

Таблица

2.38

- Распределение масс сухого вещества и питательных элементов при

разделении на шнековом сепараторе

Показатели

Твердая фракция

Жидкая фракция

Общая масса

100.3 кг (10 %)

899,7 кг (90 %)

Сухие вещества

32.7 кг (42 %)

45,9 кг (58 %)

NH4 - N

0.15 кг (8 %)

1,65 кг (92 %)

0,61 кг (17 %)

2,99 кг (83 %)

0,18 кг (22 %)

0,62 кг (78 %)

0,30 кг (10 %)

2,70 кг (90 %)

15,32 кг (49 %)

16,80 кг (51 %)

C/N

25,1

5,4

Для механического разделения жидкого навоза и навозных стоков на фракции

целесообразно применять установки, обеспечивающие влажность твердой фракции не

менее

75% и не требующие ее дальнейшего обезвоживания для возможности

биотермического обеззараживания без добавления влагопоглощающих наполнителей.

При разделении бесподстилочного навоза свиней этим условиям отвечают шнековые

пресс-сепараторы и осадительные центрифуги (декантеры).

Преимущества и недостатки технологии переработки свиного навоза в

органическое удобрение с разделением на твердую и жидкую фракции представлены в

таблице 2.39.

Таблица

2.39 - Преимущества и недостатки технологии переработки свиного навоза в

органическое удобрение с разделением на твердую и жидкую фракции

Преимущества

Недостатки

Не требуется влагопоглощающий материал при

Наличие сельхозугодий с

активном и пассивном компостировании.

соответствующими

Уменьшение объемов навозохранилищ за счет

культурами для внесения

выделения твердой фракции (на 15-17 %).

твердого

жидкого

Простота технологии.

органического удобрения.

Сокращение площади, необходимой для утилизации

Наличие технических средств

жидкого навоза и уменьшение радиуса его

технологического

транспортировки до поля.

оборудования для внесения

Биотермическая переработка твердой фракции навоза.

двух видов органического

удобрения.

144

Окончание таблицы 2.39

Преимущества

Недостатки

Возможность получения новых видов удобрений

Высокие

капитальные

(биокомпостов, биогумуса) на основе твердой фракции

эксплуатационные затраты

навоза.

Повышение устойчивости работы шланговых систем

Технология переработки твердой фракции свиного навоза в органическое

удобрение методом пассивного компостирования

Технология основана на естественном биологическом обеззараживании твердой

фракции свиного навоза. Схема приведена на рисунке 2.65.

Рисунок 2.65 - Бетонированная площадка компостирования

Компостирование осуществляется на специализированных гидроизолированных

площадках. Специализированные площадки с боковых сторон должны иметь бортики и

канавки для стока избыточной влаги. Условием применимости технологии является

следующее:

- влажность твердой фракции свиного навоза не должна превышать 75 %;

- соотношение углерода к азоту (C/N) в твердой фракции свиного навоза должно

варьироваться в диапазоне не менее 15…20.

Размеры компостных буртов: высота - 2-3 метра, ширина - 2,5-6 метров. Длина

бурта - произвольная, общая масса смеси для одного бурта - не менее 100 т. Между

рядами буртов компостной смеси необходимо предусматривать технологические

проезды шириной не менее 2,5-3,0 м. Время выдерживания твердой фракции свиного

навоза в буртах при достижении температуры 60 °С во всех частях компоста должно

быть не менее двух мес. в теплый период года и не менее трех мес. в холодный период

145

года. Потери органических и питательных веществ в период компостирования

снижаются путем укрытия буртов слоем готового компоста, торфа или земли слоем 0,2-

0,3 м. При снижении температуры массы в бурте до 25-30 °С необходимо провести

аэрацию смеси путем перемешивания слоев.

В зимнее время при температуре окружающей среды ниже 0 °С компостную смесь

рекомендуется укладывать в один сплошной штабель высотой

1,0-2,5 м. При

наступлении устойчивых положительных температур смесь аэрируется и укладывается

в бурты соответствующих геометрических размеров.

Степень готовности органических удобрений определяют:

- по отсутствию или гибели возбудителей паразитных болезней;

- по гибели индикаторных микроорганизмов в

10 см³ пробы навоза,

контаминированного малоустойчивыми возбудителями болезней, возбудителей

повышенной устойчивости, спорообразующей микрофлоры.

Время компостирования составляет: зимой - 3 месяца, летом - 2 месяца.

Допускается временное размещение на период внесения ОУ в почву не более 5 месяцев

с момента фактического размещения ОУ в буртах на землях сельскохозяйственного

назначения, размещенных за пределами границ водоохранных зон водных объектов, зон

санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, на

верхнем плодородном слое почвы без его снятия в соответствии с ПП № 1940 «Об

утверждении требований к обращению побочных продуктов животноводства» [47].

Загрузка полученного органического удобрения в специализированные машины,

предназначенные для внесения, осуществляют фронтальным погрузчиком. Внесение на

поля осуществляется поверхностно под запашку. Внесение осуществляется весной и

осенью.

Преимущества и недостатки технологии переработки твердой фракции свиного

навоза в органическое удобрение методом пассивного компостирования представлены

в таблице 2.40.

Таблица

2.40 - Преимущества и недостатки технологии переработки твердой фракции

свиного навоза в органическое удобрение методом пассивного компостирования

Преимущества

Недостатки

Широкий диапазон влажности твердой

Длительное время переработки - 2-6

фракции свиного навоза и отсутствие

месяцев.

влагопоглощающих материалов.

Неравномерность созревания компоста.

Низкие требования к квалификации

Зависимость процесса компостирования от

работников.

погодных условий.

Простота конструкции площадок

Повышенный риск утечек загрязненных

компостирования.

стоков в дождливый период и период

Относительно небольшие капитальные

весенних паводков

вложения

Технология переработки твердой фракции свиного навоза в органическое

удобрение методом активного компостирования

Технология предназначена для переработки твердой фракции свиного навоза на

гидроизолированных площадках. Активное компостирование твердой фракции свиного

146

навоза в буртах на открытой площадке осуществляется в течение 40 дней с трехкратной

аэрацией бурта через каждые 9 дней с момента окончания формирования бурта.

Условием применимости технологии является:

- влажность твердой фракции навоза не должна превышать 75 %;

- соотношение углерода к азоту (C/N) в исходной смеси должно варьироваться в

диапазоне не менее 15…20;

- наличие твердой гидроизолированной площадки для маневрирования техники,

осуществляющей аэрацию.

Для механизации процесса используют специальные машины для аэрации

буртов. Аэрация буртов проводится периодически, минимум 3 раза в течение 40 дней.

Для еще большего ускорения процесса компостирования возможно применение

различных биологических препаратов, повышающих скорость процесса. Срок

переработки методом активного компостирования не превышает 1...1,5 месяца.

Для механизации процесса аэрирования буртов используются специальные

машины, примеры машин для аэрации буртов представлены на рисунке 2.66.

Рисунок 2.66 - Примеры машин для аэрации буртов:

А - погрузчик-бульдозер, Б - смесители-буртователи, В - прицепные и самоходные

ворошители компоста, Г - валкователи-смесители

Для компостирования навоза в буртах применяют различные механические

средства: погрузчик-перегружатель органических удобрений, погрузчик-бульдозер,

прицепные и самоходные ворошители компоста, смесители-буртователи, валкователи-

смесители и др. Технологические характеристики механических средств приведены в

таблицах 2.41 и 2.42.

147

Таблица

2.41

- Техническая характеристика машин при площадочном производстве

компостов

Установка

Смеситель

Валкователь-

Смеситель-

Показатели

смесительная

компостной массы

смеситель

буртователь

мобильная

Для формирования

Для смешивания

двухгребневого

компостов при

Для

Для смешивания

валка из

площадочном

смешивания

компонентов

влагопоглоща-

способе

компонентов с

компостной

ющего материала и

Назначение

производства

одновремен-

смеси с

смешивания

компостов на

ным

одновремен-

компонентов после

основе торфа

буртованием

ным формирова-

наполнения

(лигнина, коры,

смеси

нием бурта

углубления валка

опилок) и навоза

полужидким навозом

Тип

Навесной

Прицепная

Производи-

560

до 1100

тельность, т/ч

Ширина, м:

- захвата

- валка

1,2-1,3

Высота, м:

валка

0,3-0,35

бурта

до 3

до 2,5

Рабочая

до 1,5

до 3,5

до 2,5

скорость, км/ч

Потребляемая

Не более 30

мощность, кВт

Толщина

обрабаты-

до 0,4

до 0,8

ваемого слоя,

Гомогенность,

80-85

9000х10400х3500

(рабочее

Габаритные

положение)

1400х2300х1800

размеры, мм

9000х2900х3600

(транспортное

положение)

Масса, кг

600

800

3000

5000

148

Таблица 2.42 - Техническая характеристика самоходных ворошителей компоста

Показатели

F-12

F-14

F-16

F-18

F-20

F-22

Производительность, т/ч

1100

1700

2160

2600

3120

3500

Мощность двигателя, л. с.

215

260

350

400

525

540

Высота бурта, м

2,3

2,4

Ширина бурта, м

3,6

4,2

4,9

5,5

6,0

6,7

Масса, кг

9800

12600

14400

15800

16500

18900

Преимущества и недостатки технологии переработки твердой фракции свиного

навоза в органическое удобрение методом активного компостирования представлены в

таблице 2.43.

Таблица

2.43 - Преимущества и недостатки технологии переработки твердой фракции

свиного навоза в органическое удобрение методом активного компостирования

Преимущества

Недостатки

Сокращенные сроки компостирования

Увеличение эксплуатационных затрат ввиду

(1,5 месяца).

использования дополнительной техники для

Уменьшение капитальных затрат за счет

аэрации буртов и закупки биопрепаратов.

уменьшения площадки компостирования

Невозможность

компостирования

при

(до 40%).

отрицательных температурах.

Низкие требования к квалификации

Нестабильность процесса переработки в

работников

зависимости от погодных условий

Анаэробная обработка навоза

Анаэробной обработке подвергаются навоз и смесь осадков отстойников и других

продуктов переработки и очистки навозных стоков. Анаэробную обработку массы

следует осуществлять путем сбраживания в биоэнергетических установках

сельскохозяйственного назначения.

Переработка навозных масс в органическое удобрение возможна с

использованием биогазовых установок, особенно в южных регионах страны.

Лимитирующим фактором получения биогаза в условиях России является режим

метанового брожения, который должен проводиться при оптимальном температурном

режиме. На его создание требуются дополнительные источники энергии.

К технологическому процессу подготовки бесподстилочного навоза и продуктов

переработки и очистки навозных стоков к анаэробному сбраживанию предъявляются

следующие требования: подготовленная масса должна быть свежей с максимальным

содержанием органического вещества, иметь максимально возможную температуру; масса

должна быть гидравлически транспортабельной, гомогенной по составу, однородной по

концентрации твердых и взвешенных веществ и равномерно поступать на сбраживание.

Она не должна содержать включения размером более 30 мм и твердые частицы.

Оптимальные параметры массы для анаэробного сбраживания:

- влажность - 90-96%;

- содержание жирных кислот - 600-2000 мг/л;

- C:N - (10-18):1.

149

Для обеспечения оптимального соотношения C:N и получения большого

количества биогаза допускается добавлять в сбраживаемую массу другие органические

отходы, навоз разных видов животных и помет птиц.

Сбраживаемая масса не должна содержать вещества, подавляющие

жизнедеятельность

метанообразующих

микроорганизмов

ингибирующие

технологический процесс анаэробного сбраживания больше допустимых концентраций

(различные формы азота и большинство тяжелых, щелочных, щелочноземельных

металлов, сульфидов, кислорода, антибиотиков, дезинфицирующих средств и других

веществ).

В качестве основных параметров технологического процесса анаэробного

сбраживания жидкого навоза рассматривают температуру и продолжительность

сбраживания. Температура сбраживания должна задаваться исходя из принятого

режима сбраживания навоза.

Выбор режима сбраживания следует производить на основании технико-

экономических расчетов с учетом природно-климатических условий, ветеринарного

состояния животноводческого предприятия, количественно-качественных параметров

навоза, санитарно-гигиенических требований и требований к использованию

сброженного навоза, наличия площадей и состояния сельскохозяйственных угодий,

вида культур, состояния и типа почв и других условий.

Для анаэробного сбраживания бесподстилочного навоза следует принимать два

режима:

- мезофильный с диапазоном температур 33-38 °С;

- термофильный с диапазоном температур 53-55 °С.

Процесс обеззараживания навоза осуществляется в биореакторах (при

ускоренном компостировании и анаэробном сбраживании).

Среди существующих методов утилизации органических отходов свиноводства

несомненный приоритет по показателям эффективности и безопасности отводится

биологическим методам, основанным на использовании микроорганизмов различных

таксономических групп, позволяющих ускорить процесс деструкции органических

компонентов и получить экологически чистый субстрат.

Так, рядом ученых предложено использование дрожжевых организмов рода

Saccharomyces и Candida, обладающих способностью роста в широком диапазоне pH и

температур и устойчивостью к химическим загрязнителям. Проведенные эксперименты

показали, что данные микроорганизмы являются эффективными деструкторами

органических соединений, обладают выраженными ферментативными свойствами и

антагонической активностью в отношении многих микроорганизмов и грибов.

Немаловажным преимуществом использования дрожжевых организмов рода

Saccharomyces и Candida является устранение в течение нескольких суток неприятного

специфического запаха, что объясняется их способностью ассимилировать азот из

мочевины, обезвреживать субстрат от бактерий, вызывающих гнилостные анаэробные

процессы, сопровождающиеся выделением аммиака и сероводорода.

В настоящее время, наряду с обеззараживанием свиного навоза с помощью

микроорганизмов различных таксономических групп, позволяющих существенно

улучшить процесс деструкции органических компонентов и получить экологически

150

чистый субстрат безопасный для окружающей среды, широкое применение получила

переработка навоза в биогазовых установках.

Продолжительность анаэробного сбраживания бесподстилочного навоза в

метантенках следует назначать в пределах 5-20 суток с учетом следующих факторов:

- величины дозы загрузки сбраживаемой массы;

- принятой температуры сбраживаемой массы;

- скорости реакции, зависящей от вида сбраживаемой массы;

- степени разложения органического вещества;

- требований к качеству сброженного навоза и др.

В процессе анаэробной обработки происходит разложение органического

вещества навоза и помета с выделением биогаза с теплотворной способностью не

менее 23 МДж/м.

Количество образуемого биогаза зависит от вида и состава навоза,

продолжительности сбраживания, степени распада органического вещества и других

факторов. При дозе загрузки метантенков 10% и степени разложения органического

вещества до

40% ориентировочное количество выделяемого биогаза с 1 кг ОВ

бесподстилочного навоза и помета составляет: навоза КРС - 300 л, свиного навоза -

400 л и помета птиц - 500 л.

Обработка производственных сточных вод и поверхностных стоков

предприятий

Хранение,

обработка,

переработка

транспортировка

навоза и

навозосодержащих стоков должны осуществляться отдельно от хозяйственно-бытовых,

производственных и смешанных сточных вод, в том числе сточных вод от населенных

пунктов. Для правильной эксплуатации промышленных свиноводческих предприятий

необходимо предусматривать сбор и соответствующую обработку производственных

сточных вод и поверхностных стоков, образующихся на территории предприятий.

Незагрязненные производственные сточные воды могут быть использованы в системах

оборотного технического водоснабжения предприятий.

Для обеззараживания сточных вод от ветеринарных объектов необходимо

предусматривать контактные отстойники. Дозу хлора для обеззараживания сточных вод

определяют в каждом конкретном случае, исходя из хлоропоглощенности сточных вод,

не менее 100 мг/л при продолжительности контакта 2 ч.

Ливневые стоки предприятий должны направляться, как правило, по открытой

системе водостоков в локальные хранилища (пруды-отстойники или др.) и после

соответствующей обработки использоваться для орошения сельскохозяйственных

угодий.

Поверхностные стоки с крыш зданий и территорий, не загрязненные

экскрементами животных, остатками кормов, нефтепродуктами и другими отходами,

допускается сбрасывать на рельеф местности, поля или в водоем при условии, если

такой сброс будет соответствовать требованиям охраны вод.

Для биологической обработки производственных сточных вод рекомендуется

применение биологических прудов.

151

Технологии транспортировки и внесения готового органического удобрения,

полученного из свиного навоза

Площадь сельскохозяйственных угодий должна быть достаточной для внесения

всей массы органических удобрений. Нормы внесения органических удобрений следует

устанавливать с учетом количества содержащихся в них питательных веществ и выноса

питательных веществ с планируемым урожаем сельскохозяйственных культур. Жидкое

органическое удобрение на основе свиного навоза следует транспортировать и вносить

на сельскохозяйственные земли с помощью мобильных агрегатов, гидромеханического

оборудования (шланговых, оросительных систем). Твердое органическое удобрение

транспортируют и вносят на поля с помощью мобильных агрегатов. Применимость

технологий и средств механизации внесения органического удобрения в основном

определяется особенностями каждого предприятия: природно-климатическими

условиями, расстояниями до полей внесения, дорожно-транспортными и санитарно-

гигиеническими условиями. Способы транспортирования и внесения органических

удобрений оказывают существенное влияние не только на экологию, но и на

эффективность сельскохозяйственного производства в целом. Преимуществами

использования шланговых систем по сравнению с использованием мобильных агрегатов

являются: равномерность распределения жидких органических удобрений на полях;

отсутствие уплотнения почвы; высокая производительность, позволяющая внести

удобрения в оптимальные агротехнические сроки; отсутствие шума и выбросов

загрязняющих веществ при транспортировании навоза около жилых зон; отсутствие

загрузки дорог и их загрязнения [50]. Для выбора способа транспортирования и внесения

первостепенное значение имеют следующие природные и экономические условия

производства: вид, размеры и расположение свиноводческого предприятия; виды

получаемого органического удобрения; размеры площадей внесения удобрений и

дальность транспортировки; рельефные, гидрогеологические и гидрологические

особенности местности; севооборот; водохозяйственные, агрикультурные и транспортно-

технические условия; расположение полей внесения относительно жилой зоны;

законодательство субъектов Российской Федерации; потребность в орошении и

возможность орошения с учетом наличия водного источника [52].

Использование мобильных агрегатов

Применимость технологий и средств механизации внесения органического

удобрения мобильными агрегатами в основном определяется особенностями каждого

предприятия: природно-климатическими условиями, дорожно-транспортными и

санитарно-гигиеническими условиями.

Способы внесения органических удобрений оказывают существенное влияние не

только на экологию, но и на эффективность сельскохозяйственного производства в целом.

Почти все технические средства для внесения твердых органических удобрений

работают по аналогичной технологической схеме: транспортер подает удобрение к

активному разбрасывающему устройству, которое измельчает массу и распределяет ее

по поверхности поля. Прицепы-разбрасыватели состоят из кузова, цепочно-планчатого

питающего транспортера и разбрасывающего устройства (состоит из двух шнековых

барабанов: измельчающего и разбрасывающего). Агрегатируются прицепы-

разбрасыватели с тракторами класса тяги 1,4-2,0.

152

В настоящее время наиболее распространенной технологией внесения твердого

органического удобрения является его разбрасывание с последующей заделкой в почву

(рисунок 2.67).

Рисунок 2.67 - Внесение твердого органического удобрения

Для выбора способа внесения первостепенное значение имеют следующие

природные и экономические условия производства:

- вид, размеры и расположение свиноводческого предприятия;

- потребность в орошении и возможность орошения с учетом наличия поливной

воды;

- размеры и особенности сельскохозяйственной полезной площади;

- севооборот;

- водохозяйственные, агрикультурные и транспортно-технические условия.

Исходя из технологических особенностей, различают поверхностное и

внутрипочвенное внесение, а также сплошное, ленточное и локальное. В настоящий

момент существуют различные способы внесения ЖОУ, представленные на рисунке

2.68 [53].

153

Рисунок 2.68 - Способы внесения жидкого органического удобрения

Внесение твердого органического удобрения на поля осуществляется

поверхностно под запашку специализированными машинами. Рекомендуется, чтобы

разрыв во времени между внесением и заделкой удобрений в почву не превышал более

двух часов. Рекомендуется, чтобы жидкие органические удобрения, за исключением

внесения их на посевах многолетних трав и для подкормки озимых культур, были

заделаны в почву. Разрыв во времени между внесением и заделкой удобрений

рекомендован более двух часов [54].

Технологические процессы при транспортировке готового переработанного

навоза

Технологии транспортировки с последующим внесением органического удобрения

осуществляются по прямоточному, перевалочному и комбинированному вариантам.

По прямоточной технологии удобрения, накапливаемые в прифермских

хранилищах, доставляют в поле и вносят в почву.

Прямоточная технология внесения цистернами включает в себя следующие

основные операции:

- гомогенизацию

удобрения

(переработанного

жидкого

навоза)

в навозохранилище;

- загрузку в машину для внесения;

- транспортирование в машине для внесения к месту использования;

154

- гомогенизацию массы удобрений в емкости машины для внесения в почву;

- внесение.

По перегрузочной технологии удобрения, загруженные из прифермерского

хранилища в крупнотоннажные машины, доставляют к месту внесения, перегружают в

полевые машины, которыми удобрение вносится.

Перегрузочная технология включает следующие технологические операции:

- гомогенизацию

удобрения

(переработанного

жидкого

навоза)

в навозохранилище;

- загрузку транспортных средств;

- транспортирование удобрений мобильными цистернами на поле;

перекачку в машины для внесения;

- внесение удобрения в почву.

Перегрузочная технология внесения жидкого органического удобрения (ЖОУ)

целесообразна при низкой несущей способности почвы, ограничениях на деформацию

ее поверхностного слоя, значительном удалении мест (более пяти км) от

навозохранилища, наличии в хозяйстве большегрузных транспортных средств,

необходимости внесения с особыми требованиями к способу внесения

(внутрипочвенное внесение, подкормка пропашных культур).

По перевалочной технологии удобрения из прифермских хранилищ периодически

в течение года доставляют в полевые хранилища, из которых в благоприятные сроки

вносят в почву. Доставляют удобрения в полевые хранилища либо по трубопроводам,

либо большегрузными цистернами, а вносят цистернами-разбрасывателями или по

трубопроводной системе напуском.

Перевалочная технология включает в себя дополнительные операции, связанные

с доставкой удобрений в полевое хранилище и их разгрузкой:

- приготовление ЖОУ в прифермском навозохранилище с учетом требований

трубопроводного транспорта по механическому составу включений;

- забор и подачу удобрений в трубопровод или загрузку транспортных средств;

- транспортирование удобрения в полевое хранилище;

- гомогенизацию удобрения в полевом хранилище;

- разгрузку полевых хранилищ, подачу и распределение удобрения по полю.

Перевалочная технология внесения целесообразна на фермах и комплексах при

удалении полей от прифермских навозохранилищ (более 5…7 км). Эта технология

рекомендуется, когда нужно уменьшить объем прифермских навозохранилищ, сократить

сроки внесения удобрений и улучшить санитарно-гигиеническое состояние на фермах.

Емкость и количество полевых навозохранилищ определяются объемом образуемого

навоза. Полевые навозохранилища рационально размещать у дорог и по возможности

по середине массива удобряемых полей с таким расчетом, чтобы средний радиус

перевозки машиной для внесения не превышал двух км. Применение мобильных машин

для заполнения полевых навозохранилищ рекомендуется при отсутствии в хозяйстве

трубопроводного транспорта, а также при необходимости систематически освобождать

центральное навозохранилище, вместимость которого не соответствует количеству

образуемого на предприятии жидкого навоза. Полевые навозохранилища наполняют в

период занятости полей посевами и зимой.

155

По комбинированной технологии удобрения перекачивают по трубопроводным

системам к полевым гидрантам и вносят машинами для внесения.

Комбинированная технология внесения включает следующие технологические

операции:

- приготовление навозной массы в навозохранилище;

- транспортирование в поле по трубопроводу;

- заправку емкостей машин для внесения через заправочные гидранты;

- транспортировку к месту внесения;

- гомогенизацию массы удобрений в емкости разбрасывателя;

- внесение;

- промывку трубопроводной сети водой.

Комбинированную технологию для внесения ЖОУ целесообразно применять при

получении навоза влажностью не ниже 94 % при годовом выходе более 25 тыс. м³ и

большом удалении массивов удобряемых площадей (более семи км). Комбинированная

технология предусматривает отрядную систему работы мобильных машин для внесения

удобрений.

Применение передвижного заправочного гидранта снижает затраты на

транспортировку и позволяет эффективно использовать мобильные машины для

внесения малой грузоподъемности. На магистральном трубопроводе в зоне внесения

навоза устанавливают раздаточные колонки или стояки для подключения мобильных

заправочных гидрантов с интервалом 0,5…1 км. Применение заправочных колонок и

гидрантов целесообразно при внесении в осеннее-весенний период (при температуре

не ниже -5°С).

Использование гидромеханического оборудования

Выгрузка (забор) органического удобрения из навозохранилищ может

осуществляться погружными насосами с подачей в насосные станции, передвижными

или стационарными насосными станциями с вакуумной системой заливки насоса или

устанавливаемыми под заливом. Транспортировка органического удобрения от места

переработки свиного навоза (навозохранилищ) до места внесения осуществляется по

стационарным или передвижным шланговым трубопроводам. При гидросмывной

системе удаления навоза из животноводческих помещений широкое распространение

получили оросительные системы с использованием животноводческих стоков (рисунок

2.69).

Данные системы обеспечивают не только удобрение сельскохозяйственных

культур, но и их водопотребность за счет использования природной воды. Нормы

внесения переработанных навозных стоков устанавливаются по выносу питательных

веществ урожаем, нормы воды - по оросительным нормам сельскохозяйственных

культур с учетом объема внесения переработанных навозных стоков.

На оросительных системах со стационарными трубопроводами и использованием

дождевальных машин может применяться только переработанная жидкая фракция

навоза после разделения. С помощью шланговых систем транспортироваться на поля

внесения могут как переработанная жидкая фракция навоза, так и неразделенный

переработанный жидкий навоз. Различают два типа шланговых систем: систему с

156

самоходной распределительной машиной с катушкой и систему с буксируемым

трактором шлангом.

Состав оборудования шланговой системы с самоходной распределительной

машиной с катушкой - насосная станция, линия транспортирующих шлангов, линия

распределяющих шлангов, самоходная распределительная машина с катушкой для

намотки шлангов. Этот вариант шланговой системы не получил широкого

распространения в нашей стране из-за высокой стоимости оборудования.

В состав шланговой системы с буксируемым шлангом входят насосная станция

(как правило, дизельная), линии транспортирующих и буксируемых шлангов, трактор с

распределительным устройством, транспортировщики шлангов и другое

вспомогательное оборудование.

Рисунок 2.69 - Оборудование шланговых систем с буксируемым шлангом:

а - дизельная насосная станция с вакуумной системой заливки;

б - транспортировщик шлангов; в - транспортирующие и буксируемые шланги

157

При длине шланговых систем до 4-5 км применяется схема с одной основной

насосной станцией, при большей длине применяются дополнительные подкачивающие

насосные станции. Дизельные насосные станции могут работать с использованием

погружного насоса или с системой заливки с помощью вакуумного насоса. Выбор

варианта зависит от глубины навозохранилищ, производительности системы. Возможен

вариант подсоединения насосной станции к лагунной помпе. В состав линии входят

транспортирующие (магистральные) и буксируемые шланги, отличающиеся по

характеристикам и диаметру.

Наибольшее распространение получили транспортирующие шланги диаметром 6

дюймов и буксируемые

5 дюймов. Для повышения производительности систем

используются и шланги больших диаметров: транспортирующие - 7, 8 дюймов и

буксируемые - 6 дюймов.

Транспортирование и внесение удобрения осуществляется при движении

трактора с буксируемым шлангом по полю по зигзагообразной траектории. Шланговые

системы применяются и при подключении к системам стационарных трубопроводов с

гидрантами. Этот вариант применяется при использовании переработанной жидкой

фракции навоза после его разделения. Есть вариант использования шланговых систем

по перевалочной технологии при предварительной перекачке органического удобрения

по транспортирующему шлангу в полевое навозохранилище.

Технологические процессы при внесении готового переработанного навоза

В зависимости от рабочих органов распределения удобрений различают два

способа внесения жидких органических удобрений:

а) поверхностное:

1) внесение разбрызгиванием жидкого органического удобрения (ЖОУ);

2) внесение ЖОУ через распределитель с системой навесных шлангов;

3) внесение ЖОУ через распределитель с башмачной системой навесных

шлангов;

а) внутрипочвенное:

1) подача под давлением ЖОУ в открытые бороздки;

2) подача под давлением ЖОУ в бороздки с последующим закрытием.

Внесение твердого органического удобрения осуществляется поверхностно под

запашку.

Поверхностное внесение жидкого органического удобрения

Поверхностное внесение разбрызгиванием жидкого органического удобрения с

помощью отражателя определяется как распределение удобрения по поверхности

почвы (рисунок 2.70).

Выбросы аммиака при этом способе, выраженные в процентах от общего

аммонийного азота (ОАА), как правило, находятся в пределах 40-60%, метод имеет

высокую неравномерность внесения, существует вероятность смыва удобрения в

водоемы.

158

Обычно рабочая ширина захвата составляет от 6 до 12 метров, но также

существуют машины, имеющие ширину захвата более 24 метров. Расстояние между

шлангами составляет 250-350 мм. Этот способ имеет приемлемую неравномерность

внесения удобрения, что повышает использование питательных веществ. Из-за

большой ширины захвата способ не подходит для маленького, неправильной формы или

имеющего крутой склон поля.

Поверхностное

внесение

жидкого

органического удобрения через

распределитель с башмачной системой навесных шлангов применимо, главным

образом, к пастбищным и пахотным культурам на ранних стадиях роста или к культурам

с большим междурядным расстоянием. Рабочая ширина машины обычно ограничена

шестью - восемью метрами (рисунок 2.72).

Рисунок 2.72 - Поверхностное внесение жидкого органического удобрения через

распределитель с башмачной системой навесных шлангов

Данный способ не рекомендуется при выращивании пахотных культур сплошного

сева, на которых действие башмака может приводить к чрезмерному повреждению

растений. Листья и стебли трав разделяются при протаскивании узкого башмака по

поверхности почвы, жидкий навоз вносится в узкие полосы на поверхность почвы.

Расстояние между полосами обычно колеблется от 200 до 300 мм. Оптимальное

сокращение эмиссии аммиака достигается тогда, когда полосы жидкого навоза частично

закрываются растительным покровом. Применимость ограничена при высокой

каменистости почвы, больших объемах пожнивных остатков на необработанных землях,

которые будут собираться на башмаках и препятствовать их работе.

Эффективность сокращения эмиссии аммиака при использовании способов с

башмаками или системой навесных шлангов будет больше в случаях, когда ЖОУ

вносится под хорошо развитый растительный покров, а не на открытую почву, так как

растительный покров сохраняет удобрение от воздействия ветра и затеняет его от

солнечного излучения.

В целом, более значительные сокращения эмиссии аммиака обычно отмечаются

при использовании поверхностного внесения жидкого органического удобрения через

распределитель с башмачной системой навесных шлангов, чем при использовании

системы навесных шлангов, что, наиболее вероятно, связано с большим загрязнением

растительного покрова, возникающим при применении некоторых типов шлангов.

В качестве положительного момента технологии поверхностного внесения

разбрызгиванием часто указывается более высокая производительность применяемой

160

для этого техники. К отрицательным относится неравномерность распределения

удобрений по поверхности почвы, которая не должна превышать 25%, и высокие потери

азота вследствие эмиссии его в атмосферу и поверхностного смыва.

Применяемые для поверхностного внесения разбрызгиванием машины не могут

обеспечить заданную равномерность внесения. В результате получается пестрота в

распределении удобрений, что приводит к несинхронному росту и развитию растений,

полосному их полеганию при достаточном и избыточном увлажнении, неравномерному

воздействию на почву. В результате, как правило, проявляется снижение

продуктивности агроценозов и качества урожая. Заделка удобрений плугом также не

может обеспечить равномерного их распределения по профилю почвы.

Заделка поверхностно внесенных жидких органических удобрений (ЖОУ) в почву

с помощью запахивания или неглубокой культивации является эффективным средством

уменьшения эмиссии NH3. Наибольшая эффективность сокращения достигается при

полной заделке удобрения в почву [52].

Запахивание приводит к более высоким сокращениям эмиссии, чем

использование других видов техники для неглубокой культивации. Такой способ

применим только на пахотных землях.

Способ также менее применим к пахотным культурам, выращиваемым с

использованием системы минимальной обработки почвы, по сравнению с культурами,

выращиваемыми с использованием более глубоких методов обработки почвы. Заделка

может производиться только до посева культур. Способ также эффективен для внесения

ЖОУ, когда инжекция в закрытые борозды невозможна, недоступна или создает

опасность вымывания. Культивация также уменьшает макропоры, которые могут

способствовать вымыванию.

Внутрипочвенное внесение жидкого органического удобрения

Внутрипочвенное внесение под давлением жидкого органического удобрения в

открытые бороздки предназначено для использования на пастбищах или на пахотных

землях с минимальной обработкой почвы до посева (рисунки 2.73, 2.74).

Ножами различной формы или дисковыми сошниками в почве прорезаются

вертикальные борозды глубиной до 50 мм, куда вносится жидкое удобрение. Расстояние

между бороздами обычно составляет от 200 до 400 мм, а рабочая ширина машины

составляет 6 м. Кроме того, норма внесения должна быть отрегулирована так, чтобы

излишки ЖОУ не вытекали из открытых борозд на поверхность. Метод не применим на

очень каменистых или на очень маломощных или уплотненных почвах, где невозможно

обеспечить равномерное проникновение на необходимую рабочую глубину. Метод не

может применяться на полях с очень крутым уклоном из-за опасности стока из борозд.

Системы внесения ЖОУ под давлением более энергоемкие, чем оборудование для

поверхностного или ленточного внесения.

ЖОУ полностью покрывается после внесения путем закрытия борозд

прикатывающим катком или нажимными вальцами, расположенными позади стоек

инжектора. Более глубокое внесение требуется при больших объемах ЖОУ, чтобы

избежать его просачивания на поверхность. Неглубокое внесение в закрытые борозды

более эффективно сокращает эмиссию NH3 по сравнению с внесением в открытые

борозды. Чтобы получить эту дополнительную выгоду, тип и состояние почвы должны

обеспечивать эффективное закрытие борозд.

161

Внесение под давлением жидкого органического удобрения в бороздку с

последующим закрытием подразделяется на относительно мелкое (глубина 50-100 мм)

или глубокое (150-200 мм) внесение.

Рисунок 2.73 - Внутрипочвенное внесение под давлением жидкого органического удобрения

в открытые бороздки

Поэтому этот метод применяется менее широко, чем внесение под давлением в

открытые борозды. Некоторые машины для глубокого внесения имеют ряд стоек,

оснащенных двусторонними отвалами или «гусиными лапами», для заглубления в почву

и поперечного распределения жидкого навоза в почве таким образом, чтобы обеспечить

относительно высокие нормы внесения. Расстояние между стойками обычно составляет

250-800 мм, рабочая ширина - 4.

Особенностью устройства, представленного на рисунке

2.74 а, является

возможность совмещения операций предварительной, основной обработки почвы и

внесения удобрений за один прием. Рабочий орган с широкими плоско-режущими

крыльями формирует сплошной горизонт внесенного удобрения на заданной глубине.

Это позволяет применять высокие нормы органического удобрения при минимальных

выбросах загрязняющих веществ в атмосферу. Выбор глубины внесения жидких

органических удобрений с рыхлением почвы практически не ограничен (максимум 50

см). Имеется возможность смены рабочих органов для работы по пласту многолетних

трав и по обрабатываемым по нулевой технологии полям.

162

Рисунок 2.74 - Внутрипочвенное внесение

а - глубокорыхлитель; б - внесение с помощью шланговой системы; в - культиватор-инжектор

с комбинированными рабочими органами (диск со стрельчатой лапой); г - культиватор-

инжектор с противоэрозионными рабочими лапами

Несмотря на высокую эффективность сокращения эмиссии NH3, применимость

метода ограничена главным образом предпосевным внесением на пахотных землях и

внесением под пропашные культуры с широким интервалом между рядами (например,

под кукурузу), в то время как механические повреждения могут снизить урожай трав на

пастбищах или твердозерновых полевых культур.

Прочие ограничения включают: мощность пахотного слоя, содержание глины и

засоренность камнями, уклон, необходимость тракторов большой мощности и

повышенную опасность вымывания, особенно на почвах с закрытой дренажной

системой. Внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений позволяет

снизить в 7-10 раз потери биогенных элементов из удобрения в результате устранения

поверхностного стока и потерь аммонийного азота в атмосферу, уменьшить загрязнение

окружающей среды, повысить равномерность и предотвратить заражение кормовых

культур гельминтами, патогенными организмами [55].

163

2.11.1 Технико-экономические и экологические показатели технологий

переработки свиного навоза и внесения органического удобрения

Рассмотрены наиболее распространенные технологии утилизации навоза:

- длительное выдерживание и внесение жидкого органического удобрения

(ЖОУ);

- разделение навоза на фракции с последующей переработкой твердой фракции

методом пассивного компостирования и длительным выдерживанием жидкой фракции и

внесением жидкого органического удобрения (ЖОУ) и твердого органического

удобрения (ТОУ).

Данные приведены для свиноводческого комплекса полного цикла выращивания

свиней со среднегодовым поголовьем

16500 голов, влажность навоза

93%,

дальностью транспортировки органических удобрений - 30 км.

Технико-экономические и экологические показатели технологий представлены в

таблице 2.44.

Таблица 2.44 - Технико-экономические и экологические показатели технологий

Технологии

Показатели

Ед. измерения

Образование навоза

т/год

54750

Годовая масса органических удобрений

т/год

54750

50900/3850

ОУ; ЖОУ/ТОУ

Капитальные затраты

тыс. руб

261800

125000

Амортизация, техническое обслуживание

тыс. руб/год

14197

14275

(ТО) и технический ремонт (ТР)

кВт/год

49015

26736

Затраты электроэнергии за год

тыс. руб

245

134

т/год

216

239

Затраты на топливо за год

тыс. руб

6480

7160

чел.-ч

16300

17030

Затраты труда за год

тыс. руб.

1858

1941

Эксплуатационные затраты

тыс. руб

22781

23510

Масса исходного азота

186.2

Прибавка урожая

1329,6

1681,6

Потери азота

115,4

102,4

При определении состава технических средств для транспортировки и внесения

органических удобрений на первом этапе принималась прямоточная технология с

использованием тракторов Беларусь 3522 и машин для внесения ЖОУ. Данный состав

технических средств требует минимальных капитальных затрат. Стоимость одной тонны

дизельного топлива - 30000 руб, стоимость электроэнергии - 5 руб./кВт.

164

Раздел 3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий

в окружающую среду

При разработке информационно-технического справочника наилучших доступных

технологий «Интенсивное разведение свиней» использовались результаты

анкетирования свиноводческих предприятий для проведения анализа текущего уровня

эмиссии в окружающую среду, потребления и уровня выбросов, связанных с их

деятельностью. Данные производственной деятельности свиноводческих предприятий,

приведенные в анкетах, были проанализированы и пересчитаны в удельные величины.

3.1 Материальный баланс процесса интенсивного выращивания

свиней

В процессе интенсивного выращивания свиней происходит потребление

различных материальных ресурсов на производство свинины, в результате чего

осуществляются выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду. В таблице 3.1

представлены основной виды внутрихозяйственной деятельности свиноводческих

предприятий и потенциальные выбросы.

Таблица 3.1 - Виды внутрихозяйственной деятельности на свиноводческих предприятиях,

потребление ресурсов и выбросы

Основные экологические проблемы

Основные виды деятельности

Источники химического и

на свиноводческом предприятии

Потребление

физического воздействия

NН3, выброс парниковых

газов (СН4, N2О и др.),

Содержание животных:

Энергия,

пыль, навоз, сточные воды,

способ содержания поголовья;

лекарства

другие отходы, воздействие

система удаления и хранения навоза

загрязняющих веществ,

имеющих запах, шум

Содержание животных:

оборудование

для

контроля

Энергия,

Шум, сточные воды, пыль,

поддержания микроклимата в помещении;

корм, вода

СО2

оборудование для кормления и

выпаивания животных

Пыль комбикормовая,

Хранение корма

Энергия

другие отходы

Парниковые газы, NН3,

Хранение навоза

Энергия

запах, выбросы в почву

Разгрузка и погрузка животных

Шум, пыль

165

Окончание таблицы 3.1

Основные экологические проблемы

Основные виды деятельности

Источники химического и

на свиноводческом предприятии

Потребление

физического воздействия

Парниковые газы, NН3,

патогенные

микроорганизмы, грунтовые

Внесение навоза в почву

Энергия

воды и поверхностные воды

(N, P и т. д.), шум,

воздействие загрязняющих

веществ, имеющих запах

Выбросы парниковых газов,

Добавки,

NН3, сточные воды,

Обработка навоза на фермах

энергия,

воздействие загрязняющих

вода

веществ, имеющих запах

Помол и измельчение кормов

Энергия

Пыль комбикормовая, шум

Выбросы в атмосферу,

Сжигание мертвых животных

Энергия

воздействие загрязняющих

веществ, имеющих запах

Источник: BREF (EU), 2015.

Основная экологическая проблема для свиноводческих предприятий, связана с

технологией навозоудаления, то есть его составом, способом удаления, хранения,

обработки и внесения. Порядок, в котором были представлены мероприятия, отражает

степень их значимости, начиная с корма как основной проблемы потребления и

последующим производством навоза в качестве важнейшего выброса [11].

Уровни потребления и выбросов зависят от множества различных факторов, таких

как содержание различных половозрастных групп свиней, этапы производства и

используемые технологии содержания, кормления, создания и регулирования

микроклимата, а также навозоудаления.

3.1.1 Удельный расход кормов на свиноводческих предприятиях

Объем и состав полнорационных комбикормов для различных половозрастных

групп свиней, а также технологии, используемые в кормлении, оказывают сильное

влияние не только на интенсивность роста животных и их развитие, но и на объем

произведенного навоза, его состав и структуру, а, следовательно, и на выбросы вредных

газов в атмосферу, таких как аммиак. Таким образом, организация и использование

технологий кормления свиней является важным фактором в экологической

эффективности интенсивного разведения свиней на предприятиях.

Выбросы от свиноводческих предприятий связаны, главным образом, с

протекающими обменными процессами у животных. В основном считаются главными

два процесса: ферментативное переваривание корма в желудочно-кишечном тракте и

абсорбция питательных веществ из желудочно-кишечного тракта. Регулирование

данных процессов при производстве полнорационных комбикормов способствует

166

увеличению интенсивности роста свиней. Улучшение использования питательных

веществ в корме приводит не только к более эффективному производству, но и к

уменьшению нагрузки на окружающую среду.

Уровень потребления полнорационных комбикормов различается в зависимости

от энергетических потребностей различных половозрастных групп свиней, которые

включают требования к условиям содержания, интенсивности роста и уровню

производства. Общий объем потребления кормов зависит от длительности

производственного цикла, суточной дозы и цели производства, а также от некоторых

факторов, связанных непосредственно с животными.

В 2023 году было проведено анкетирование предприятий, занимающихся

разведением свиней. В бюро НДТ поступило

294 анкеты, которые были

проанализированы. Данные об уровнях потребления полнорационных комбикормов,

используемых на свиноводческих предприятиях РФ для кормления различных

половозрастных групп свиней, приведены в таблице 3.2.

Таблица

3.2

- Расход полнорационных комбикормов на свиноводческих предприятиях

Российской Федерации

№

ед.

Расход

Наименование

п/п

измерения

минимальный

максимальный

Затраты кормов, всего по предприятию

тонн/гол. в

0,76

5,6

на одну голову

год

Источник: на основе сбора данных предприятий отрасли.

Анализ отраслевых анкет показал, что уровень расхода полнорационных

комбикормов на свиноводческих предприятиях Российской Федерации различной

мощности и производственного назначения колеблется от 0,76 до 5,6 т/гол. в год.

Свиноводческие предприятия с объемом потребления полнорационных комбикормов от

22,8 до 200 т содержат от 60 до 260 голов единовременного поголовья, это предприятия

по содержанию хряков-производителей и карантинного содержания животных (9 анкет).

Расход полнорационных комбикормов от

200 до

20 000 тонн отмечается на

репродукторных фермах, предприятиях по доращиванию поросят и откорму с

единовременным поголовьем от 2660 до 37070 голов (134 анкеты). Высокий расход

полнорационных комбикормов от 20 000 до 40940100 т отмечается по предприятиям,

имеющим единовременное поголовье от 6100 до 115895 голов откормочного молодняка.

В отрасли свиноводства программа кормления и состав полнорационного

комбикорма зависят от таких факторов, как живая масса, половозрастная группа, а также

этап производства. Существуют различия в программах кормления ремонтных свинок,

супоросных и лактирующих свиноматок, а также поросят-сосунов, поросят на

доращивании и свиней на откорме. При выборе программы кормления и типа

полнорационного комбикорма руководствуются питательностью корма. Уровень

кормления зависит от количества потребленного корма и от концентрации питательных

веществ для удовлетворения потребностей животных. Также полнорационные

комбикорма должны быть сбалансированными по питательным веществам и содержать

необходимые заменимые и незаменимые аминокислоты.

167

Аминокислотный состав кормов должен быть как можно ближе к идеальному

аминокислотному профилю животных белков. Сумма аминокислотного вклада каждого

ингредиента обычно используется для того, чтобы сделать корм сходным с идеальным

белковым профилем.

Для получения высокой продуктивности (приросты, молочная продуктивность),

помимо достаточного уровня энергии, особенно важно обеспечение нужным

количеством аминокислот. При расчете рационов для свиней учитывают четыре

важнейшие незаменимые аминокислоты

- лизин, метионин+цистин, треонин и

триптофан. Чтобы оценить уровень сбалансированности комбикорма по аминокислотам,

анализируют следующие показатели и соотношения:

1. Лизин: МДж ОЭ - соотношение лизина к энергии намного больше говорит о

сбалансированности рациона, чем абсолютное содержание лизина в рецепте. При этом

учитывается, например, что более богатые энергией рецепты должны содержать и

более высокое содержание аминокислот. Самая высокая потребность в лизине у

поросят. С увеличивающимся весом животных потребность в лизине очень сильно

уменьшается. Лактирующим свиноматкам нужно больше лизина, чем супоросным;

2. Лизин: метионин+цистин: треонин: триптофан - кроме содержания аминокислот

в абсолютных величинах, необходимо обязательно учитывать их соотношение к

ведущей аминокислоте

- лизину. Лизин является основной лимитирующей

аминокислотой для содержания свиней в этой «концепции идеального белка», поэтому

необходимый уровень аминокислот выражается по отношению к лизину. Соотношения,

указанные в таблице 3.3, нельзя нарушать.

Таблица 3.3 - Идеальное соотношение перевариваемых аминокислот для свиней (в % к

лизину)

№ п/п

Наименование аминокислоты

5-20 кг

20-50 кг

50-100 кг

Лизин

100

Треонин

Триптофан

Метионин

Цистин

Метионин+цистин

Изолейцин

Валин

Лейцин

100

Пенилаланин+тирозин

Аргинин

Гистидин

Источник: https://soft-agro.com/kormoproizvodstvo/limitiruyushhie-aminokisloty-i-idealnyj-

protein.html

168

ИНТЕНСИВНОЕ РАЗВЕДЕНИЕ СВИНЕЙ (ИТС 41-2023) - часть 2