Машины и технологическое оборудование для удаления и переработки навоза

 

    При скоплении навоза и жижи в животноводческом помещении выделяется большое количество аммиака, и создаются благоприятные условия для размножения и сохранения вредных микроорганизмов. Это неудовлетворительно сказывается на состоянии и продуктивности скота, что указывает на необходимость своевременного удаления навоза, из помещения и дальнейшей его переработки для использования на полях в качестве удобрения с соблюдением требований охраны окружающей среды от загрязнений.

    В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза:

** сбор, удаление, хранение, выдержку в буртах и внесение в почву твердого подстилочного навоза;

** сбор, удаление жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резаной соломы, опилок, других компостируемых материалов и минеральных удобрений;

** сбор и удаление жидкого бесподстилочного навоза с соответствующей обработкой, хранением и внесением его в почву в жидком виде;

** сбор и удаление бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с соответствующей их обработкой, последующим хранением и внесением каждой фракции в почву раздельно (раздельный способ утилизации).

    Навоз удаляется вручную, механическим и гидравлическим способами.

    Механический способ удаления навоза получил наибольшее распространение на фермах крупного рогатого скота при привязном и беспривязном стойлово-пастбищном и выгульном содержании животных, а также на открытых площадках и выгулах. Различают три основных способа механического удаления навоза: бульдозерами разных типов, используется для удаления навоза с навозных проходов, площадок и выгульных дворов; скребковые, штанговые и шнековые транспортеры типа ТСН и ТШН, уложенные в навозные каналы; скреперы и дельта-скреперы возвратно-поступательного действия типа УС.

 

Рисунок 26. Технологические схемы удаления навоза из животноводческих помещений: а - бульдозером; б - скребковым транспортером типа ТСН и ТШН; в - скреперными установками типа УС; г - самосплавом в накопитель и далее насосом в мобильный транспорт или хранилище; д - накопление с последующим удалением из подпольного навозохранилища

 

Погрузчик-бульдозер ПБ-35 (рис. 27) предназначен для погрузки в транспортные средства органических и минеральных удобрений, песка и других сыпучих и малосыпучих материалов, а также для планировочных работ. Оборудование погрузчика навешивают на тракторы класса тяги 30 кН и, в частности, на Т-74. Обслуживает машину одни человек.

Погрузчик ПБ-35 состоит из поперечной балки 4, закрепленной на раме трактора в средней ее части; задней балки 7, смонтированной на опорах верхнего вала механизма навески трактора; двух боковин 6, которыми соединяются задняя и поперечная балки; стрелы подъема 2, шарнирно прикрепленной к боковинам 6. К передним концам стрелы подъема 2, которая состоит из двух продольных балок, шарнирно присоединен ковш 1. Для управления положением ковша на стреле предназначены два гидроцилиндра 3. Для подъема стрелы служат два длинноштоковых силовых гидроцилиндра 5. Силовые цилиндры приводятся в действие от гидросистемы трактора.

Рисунок 27. Погрузчик-бульдозер ПБ-35

 

Машина грузит материалы как фронтальным, так и перекидным способом. При погрузке материалов в низкие транспортные средства применяют фронтальный способ. Для погрузки в автомобили и прицепы рекомендуется использовать перекидной способ, при котором достигается максимальная производительность.

Грузоподъемность погрузчика составляет 1,5 т. Вместо ковша на погрузчик можно устанавливать отвал бульдозера шириной захвата 2,5 м и высотой 0,8 м для образования буртов из удобрений, а также выполнения планировочных работ при расчистке и подготовке площадок и других видов землеройных работ, связанных с перемещением грунта.

В настоящее время промышленность выпускает погрузчик-бульдозер фронтально-перекидной ПФП-1,2 того же назначения, что и ПБ-35. Он навешивается на трактор ДТ-75 или ДТ-75М.

 

Погрузчик фронтально-перекидной ПФП-1,2 имеет широкий диапазон применения. В сочетании с ковшом ПФП-1,2 является фронтально-перекидным погрузчиком и служит для погрузки в транспортные средства удобрений, песка и прочих сыпучих материалов.

 

 

Рисунок 28. Погрузчик фронтально-перекидной

 

Возможность устанавливать на ДТ-75 вместо бульдозерного оборудования гидравлический подъёмно-опрокидывающийся ковш привела к созданию фронтально-перекидного погрузчика. Погрузчик на тракторе ДТ найдёт свое применение на погрузке сыпучих материалов - песка, удобрений, бытового мусора, щебня и т.п., в транспортные средства. Погрузчик ПФП-1,2 грузоподъемностью 1,5 тонн имеет емкость ковша 0,9 куб. метра.

Погрузчик на ДТ, осуществляя фронтальную загрузку ковша, производит его разгрузку назад. Маневренность, способность работать на небольшой площади - стройплощадках, в портах, на железной дороге - выгодно отличают ПФП-1,2, при навеске отвала выполняющего также функции бульдозера. Комплектация погрузчика челюстным захватом позволяет использовать его для погрузки труб, леса-кругляка.

Технические характеристики

Базовый трактор	ДТ-75 ДРС-4, ДТ-75РМРС-4
Грузоподъемность, т.	1,5
Номинальная емкость ковша, м3	0,9
Ширина захвата ковша, мм	2035
Ширина захвата отвала бульдозера, мм	2520
Масса погрузчика без трактора, кг.	1930

    Бульдозерная навеска БН-1 (рис. 29) предназначена для разравнивания грунтов, завезенных и ссыпанных в блочных теплицах кучами объемом 1,5 – 2 м³, а также для расчистки снега на дорогах и небольших участках, имеющих твердое покрытие.

    Основные узлы: отвал, упор, гидроцилиндр, кронштейн гидроцилиндра и шланги высокого давления.

    При выполнении технологического процесса тракторист с помощью гидросистемы опускает бульдозерную навеску. Передвигаясь, агрегат разравнивает или перемещает грунт. Объем перемещаемого грунта можно регулировать подъемом отвала. Агрегатируется с трактором «Беларусь» или мини-погрузчиками.

Рисунок 29. Бульдозерная навеска БН-1.

 

    Стационарные средства для уборки навоза используют в хозяйствах как с привязным, так и с беспривязным содержанием животных, без подстилки или с ограниченным ее количеством. К стационарным относятся скребковые транспортеры кругового движения ТСН-2,0Б, ТСН-3,0Б, ТСН-160, шнековые транспортеры ТШГ-190, ТШГ-250 и ТШН-250, скреперные установки возвратно-поступательного действия УС-250, УС-10 и др.

 

Транспортер навозоудаления ТСН-2,0Б (рис. 30) предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой в транспортные средства на фермах крупного рогатого скота во всех климатических зонах.

Рисунок 30. Транспортер навозоудаления ТСН-2,0Б: 1 – горизонтальный транспортер; 2 – наклонный транспортер; 3 – устройство управления; 4 - станция приводная горизонтального транспортера прямого привода; 5 – натяжное устройство; 6 – цепь со скребками; 7 - поворотное устройство.

 

В качестве подстилки должна быть применена резаная солома, слаборазложившийся верховой торф, фрезерный торф, древесные опилки. Солома длиной более 100 мм не допускается.

Уборка навоза транспортером из животноводческого помещения должна производиться не менее трех раз в сутки. Транспортер ТСН-2,0Б обслуживает 100-110 стойл крупного рогатого скота. Транспортер может быть установлен в навозные каналы от любого навозоуборочного транспортера.

Состоит из самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления. Горизонтальный транспортер состоит из круглозвенной термически обработанной цепи для ТСН-160, пластинчатой цепи для ТСН-2.0Б, с укрепленными на них металлическими скребками, автоматического натяжного и поворотных устройств и привода, включающего электродвигатель, двухступенчатый редуктор. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лоток, внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4 х 20 мм. Наклонный транспортер включает такую же, как у горизонтального, круглозвенную или пластинчатую цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора.

 

Скребковый транспортер ТСН-3,0Б (рис. 31) состоит из двух самостоятельных транспортеров - горизонтального и наклонного, каждый из которых имеет собственные привод и пусковое устройство. Горизонтальный транспортер выполнен в виде шарнирной разборной цепи 8 со скребками 7, поворотными звездочками 9 и натяжным устройством 10, приводится от электродвигателя мощностью 4 кВт. Наклонный транспортер представляет собой наклонно установленную стрелу с двумя желобами 4, в которых движется замкнутая пластинчатая цепь 2 со скребками 3 (унифицированная с цепью горизонтального транспортера). Приводное устройство 1 состоит из электродвигателя мощностью 1,5 кВт и двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Цепи транспортеров состоят из наружных и внутренних планок, изготовленных из полосовой стали, соединенных осями. Скребки крепятся к профилированной скобе (звену цепи) болтом и гайкой на расстоянии 1 м один от другого. Приводные станции представляют собой двигатели-редукторы с приводными звездочками на выходных валах. Управление транспортерами дистанционное. Цепь со скребками горизонтального транспортера монтируют в деревянном желобе внутри канала 6 по периметру навозного помещения. Нижняя часть наклонного транспортера расположена внутри помещения. Она углублена ниже уровня пола так, что находится под приводной станцией горизонтального транспортера, а ее верхняя часть выходит за пределы помещения и опирается на стойку, высота которой обеспечивает загрузку транспортного средства.

Рисунок 31. Скребковый транспортер ТСН-3,0Б: 1 – привод наклонного транспортера; 2 - цепь наклонного транспортера; 3, 7 – скребки; 4 – желоб; 5 - привод горизонтального транспортера; 6 – канал; 8 - цепь горизонтального транспортера; 9 - поворотная звездочка; 10 - натяжное устройство.

 

Технологический процесс. Горизонтальный транспортер перемещает навоз по желобу в приемник, из которого наклонный транспортер захватывает навоз скребками, поднимает его вверх и сбрасывает в тракторный прицеп, вначале включают привод наклонного транспортера, а через 1 - 2 мин - привод горизонтального транспортера. Затем очищают стойла и сбрасывают навоз в канал. Чтобы сократить время работы, очищать стойла следует, обходя их в направлении движения цепи горизонтального транспортера. Продолжительность очистки одного помещения обычно не превышает 20 - 30 мин. Один транспортер обеспечивает уборку навоза от 110 - 120 голов крупного рогатого скота.

Транспортер скребковый ТСН-2,0Б аналогичен ТСН-3,0Б. Он представляет собой комбинацию горизонтальной части транспортера ТСН-2,0 и наклонной части транспортера ТСН-3,0Б.

Горизонтальная часть транспортера ТСН-2,0Б имеет клепаную пластинчатую неразборную цепь с кованой планкой. Металлические скребки крепятся к планке через каждые четыре звена с шагом 460 мм. ТСН-2,0Б часто используется для транспортировки навоза от помещения к недалеко расположенным навозохранилищам.

Монтаж. Транспортер устанавливают на фермах крупного рогатого скота со стойловым содержанием скота и на свинофермах с безвыгульным содержанием свиней.

Перед монтажом проверяют расположения и размеры каналов и фундаментов. Допустимое отклонение габаритных размеров от проектных - не более 15 мм, днища навозного канала по вертикали не более 10 мм на 10 м длины, а по горизонтали - не более 20мм на 50 м длины. Направление движение цепи горизонтального транспортера должно быть выбрано таким образом, чтобы натяжное устройство находилось на холостой ветви.

Эксплуатация. При эксплуатации следует обратить внимание на натяжение цепей (в результате ослабления натяжения возможен ее обрыв). Перегрузка каналов навозом недопустима, так как при пуске резко увеличивается нагрузка на цепь и другие механизмы, что приводит к их поломке.

Перед пуском установки в работу необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в навозном канале, проверить наличие транспортных средств под стрелой транспортера. Сначала включают наклонный транспортер и после 2-3 мин работы - горизонтальный. Удаляют навоз 4 раза в с утки, продолжительность одного цикла 15 - 20 мин. После удаления навоза включают сначала горизонтальный транспортер, а затем - наклонный. В холодное время года, после включения горизонтального транспортера необходимо, чтобы наклонный транспортер проработал еще 5 - 7 мин. Это делается с целью уменьшения примерзания скребков к корытам стрелы наклонного транспортера.

Технические характеристики

Наименование параметра	Значение
Производительность, т/ч	4,0-5,5
Кол-во голов обслуживаемого скота	100-110
Масса (теоретич.), кг	2350
Установленная мощность, кВт	5,5-6,2
Обслуживающий персонал, чел.	1
Рабочий орган	цепь со скребком

 

Техническое обслуживание. Перед началом работы проверяют плотность закрытия сливных отверстий редуктора, отсутствие посторонних предметов в навозных каналах, состояния ограждений, приводов, уровень масла в редукторах (при необходимости масло доливают), состояние и крепление скребков в цепи, натяжение цепей наклонного и горизонтального транспортеров, а также ременной передачи. Правильная натянутая горизонтальная цепь при нажатии на конец скребка в горизонтальном направлении с усилием 50 Н должна отклоняться от своей оси не более чем на 40 - 50 мм.

По окончании работы очищают транспортер от остатков навоза устраняют возникшие неисправности.

** ТО-1: выполняют операции ЕТО, смазывают все детали узлы согласно схеме и карте смазки.

** ТО-2: выполняют все операции ТО-1, разбирают цепи транспортера, промывают детали цепи в дизельном топливе осматривают звенья цепи и дефектные заменяют. Разбирают редуктор и промывают детали в дизельном топливе, проверяют состояние зубчатых шестерен, при необходимости их меняют. Снимают и разбирают механизмы прижима и очистки скребков, поворотное устройство, детали промывают в дизельном топливе проверяют состояние втулок, подшипников и уплотнителей.

 

Транспортер скребковый TCH-160A (рис. 32) служит для удаления навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортное средство. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров с отдельными приводами (аналогичными приводам транспортера ТСН-3,0Б), натяжного устройства и шкафов управления.

Транспортер ТСН-160А имеет неразборную якорную калиброванную термически обработанную цепь размером 16 x 18 мм со скребками и автоматическое самонатяжное устройство (рис. 32). Звенья цепи изготовлены из стали 23Г2А, их разрывное усилие в три раза больше, чем пластинчатой цепи транспортера ТСН-3,0Б. Это позволяет в 2 - 2,5 раза увеличить срок службы транспортера и на 25% снизить трудоемкость его технического обслуживания. Технологический процесс аналогичен процессу выполняемому транспортером ТСН-3,0Б.

Рисунок 32. Автоматическое натяжение скребкового транспортера ТСН-160А: 1 - поворотная звездочка; 2 - натяжной ролик; 3 - рычаг натяжного ролика; 4 - стойка, 5 - трос подвески груза; 6 – груз.

 

    Все транспортеры типа ТСН имеют единый наклонный желобковый транспортер, но разные цепи горизонтального транспортера и систему натяжения цепи.

 

    Скреперные установки, движущиеся возвратно-поступательно, применяют для удаления навоза из помещений, транспортировки его к навозоприемникам (на свиноводческих фермах) и одновременной погрузки в транспортные средства (на фермах для крупного рогатого скота). Такие установки просты в изготовлении, надежны в работе, легко приспосабливаются к неровностям дна канала, менее металло- и энергоемки. Недостатки установок – недолговечность и трудность соединения троса при разрыве, сложность монтажа наклонной части навозных каналов.

Установка обычно состоит из скреперов, троса, приводного и натяжного устройства. Скреперы устанавливают в навозные каналы шириной 40…70 см и глубиной до 50 см на направляющих из уголковой стали, проложенной по дну канала.

Приводное устройство состоит из электродвигателя, редуктора и тросовой лебедки.

 

Скреперные установки УС-10, УС-15 используют при беспривязном боксовом содержании окота на сплошных бетонных или щелевых полах. Убирают навоз такими установками за счет возвратно-поступательного движения скребка, который имеется на каждой ветви контура.

Установка УС-15 состоит из приводной станции, замкнутого цепного контура, несущего по одному дельта-скребку на каждой ветви цепи, поворотных звездочек. Конструкция скребков позволяет выгружать навоз в один или оба конца здания. Уборка может производиться циклично или непрерывно.

При беспривязном боксовом содержании скота на бетонных или щелевых полах применяется скреперная установка УС-15, состоящая из замкнутого контура и реверсивного привода. Навоз из продольных каналов убирается за счет возвратно-поступательного движения скребков. Из поперечных каналов навоз убирается с помощью конвейера УС-10, который обслуживает от 2-х до 6-ти установок УС-15.

 

Установка навозоуборочная УС-10 (рис. 33) предназначена для транспортирования навоза из поперечных каналов в промежуточный навозосборник на фермах и комплексах крупного рогатого скота. Представляет собой замкнутый контур из двух участков круглозвенной цепи со штангами, на которых закреплены рабочие органы - ползуны с шарнирно закрепленными на них скребками. По основным узлам установка УС-10 унифицирована с установкой УС-15 и отличается от нее увеличенной скоростью движения рабочих органов, их количеством и меньшей шириной скребков. Установка выпускается в двух исполнениях: основное - одна ветвь контура рабочая, вторая - холостая; исполнение 01 - обе ветви контура рабочие и транспортируют навоз вдоль двух близкорасположенных поперечных каналов.

Ведущая звездочка соединена со ступицей двумя болтами M l2, выполняющими роль срезных штифтов, предохраняющих установку от поломок при случайных перегрузках. Требования к качеству выполнения каналов для установки УС-10 такие же, как для установок УС-15.

Технологический процесс. Очистка прохода от навоза происходит при использовании дельта-скрепера. Процесс движется медленно, и никаких препятствий для перемещений животных не возникает, так как система в целом и её отдельные составляющие элементы рассчитаны, в первую очередь, исходя из соблюдения безопасности животных. Таким образом, на момент уборки прохода вероятность возникновения травм у животных сведена к минимуму. Эффективность работы скреперной системы навозоудаления обусловлена ещё и тем, что улучшаются условия микроклимата во внутренних помещениях коровника вследствие снижения уровня содержания аммиака в воздухе за счет отсутствия значительных вредных испарений. Создаются комфортные условия в коровнике для животных.

Навоз сдвигается по навозным проходам, расположенным вдоль всего комплекса, и перемещается к подпорной стенке в навозохранилище. Под собственным весом навоза происходит отделение жидкости, которая по каналу поступает в перекачивающий резервуар, расположенный ниже по уровню. Сюда же идут стоки с преддоильных площадок, скотопрогонов, и технические воды, образовавшиеся в результате промывки оборудования после доения и подмывания вымени коров. Из перекачивающего резервуара стоки попадают в навозохранилище для дальнейшего хранения и брожения навоза.

    

 

Рисунок 33. Схема и работа скребкового транспортера

Скребок складывается и раскладывается при трении его о пол навозного прохода или дно навозного лотка при уборке навоза из-под щелевых полов. Рабочая ширина захвата 1,8...3 м. Навоз из поперечных каналов убирают конвейером УС-10, который обслуживает 2...6 установок УС-15. Скреперные установки УС-15 и УС-10 унифицированы с конвейером ТСН-3,0Б на основе единых базовых узлов - цепи и редуктора привода.

ТО скребковых транспортеров УС-10, УС-15. Возможные неисправности скребковых транспортеров связаны главным образом с деформацией и износом тягового канала. Причем наибольшее число отказов вызывается удлинением цепи, испытывающей в процессе эксплуатации действие переменных нагрузок. Нередки также случаи обрыва цепи, возникающего при перегрузках транспортера. Техническое обслуживание скребковых конвейеров включает в себя ежесменные, ежесуточные, еженедельные и ежемесячные осмотры, при которых проверяют состояние гидромуфт редукторов, тягового органа, скребков, тяговой цепи, рештаков и других узлов конвейера. Не реже чем через 6 мес. тяговые цепи подвергаются техническому освидетельствованию.