Основные технологические процессы

 

Технология кормления.

Кормление - сухими полнорационными комбикормами с увлажнением в кормушках, раздача комбикормов - при помощи тележки ТУ-300. Хранение запаса комбикорма - в бункере БКС-10.

Размеры кормушек в чистоте (без учета конструкций) и фронт кормления приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Вид оборудования	Размеры, см
Кормушки	Ширина		Высота	Фронт
Для откормочного и ремонтного молодняка	40	30	20	30

 

Отклонения от указанных в таблице размеров допускаются в пределах 5%. Общую длину кормушек (фронт кормления) определяют из расчета кормления всех свиней в одну смену - одна голова на одно кормоместо. Глубина кормушек должна быть не менее половины ширины их поверху. Кормушки должны иметь устройства для отвода жидкости или опрокидываться при их мойке и дезинфекции. Допускается устройство разделителей кормушек для обеспечения индивидуального кормления. Кормушки и поилки должны изготавливаться из плотных водонепроницаемых и безвредных для животных материалов, которые легко очищаются от остатков корма и устойчивы к воздействию кормов, горячей воды, дезинфекционных средств. Применение для этих целей асбестосодержащих материалов не допускается. Наилучшими материалами для изготовления кормушек и поилок являются сталь, дерево и железобетон.

Технология поения.

Водопровод - хозяйственно-питьевой и производственный от наружных сетей комплекса; напор на вводе - 13 м; производственный напор на вводе - 10 м.

Поение из автопоилок ПСС-1. Поилка состоит из корпуса с чашей, клапанного механизма, прижимной планки, оси, пружины и крышки; предназначена для поения свиней различных возрастных групп с одновременной очисткой чаши поилки от остатков кормов и грязи.

Количество поилок: минимум 2 на группу свиней; 1 ниппельная поилка на каждых 10 свиней; на 1 корыто с водой: 300 мм на 40 свиней по 15 кг; 300 мм на 30 свиней по 35 кг; 300 мм на 25 свиней по 90 кг; на одну чашечную поилку: до 16 откормочных свиней; одна поилка для 40 отъёмышей.

Свиньи потребляют 1-1,2 л воды на 450 г. корма. Температура напрямую влияет на уровень потребления воды свиньями. Так, при повышении температуры на 1°С выше 20°С, свинья выпивает в день на 0,2 л воды больше. Дефицит воды приводит к концентрации мочи в организме свиньи, заражению мочевых трактов и даже к смерти. Нельзя ограничивать воду свиньям с целью экономии энергии, но можно предотвратить излишний расход воды.

Что касается расхода воды, то производители должны учитывать следующее:

использование ниппельных поилок сокращает расход воды на 30% и навоза на 20-40%, т.е. в пределах помещения навоза будет гораздо меньше;

рекомендуют иметь 1 ниппельную поилку для 15 свиней;

для племенного стада скорость поилки должна быть 1 л/мин, для свиней на доращивании - 650-700 мл/мин и 450 мл/мин - для отъёмышей;

корыта снова обретают популярность в связи с тем, что сокращают расход воды до 10-15%.

Уборка навоза и устройство канализации.

Удаление навоза - гидросмывом и по каналам, перекрытым железобетонными решетками. Содержание свиней без подстилки. Канализация - навозных и бытовых стоков на очистные сооружения комплекса.

Вентиляция помещений.

Вентиляция приточно-вытяжная с механическим побуждением и естественная.

Отопление здания.

Отопление - воздушное совмещенное с вентиляцией и водяное, теплоноситель вода с параметрами 150-70°С. Горячее водоснабжение - централизованное, от внешних сетей.

Освещение помещения.

Смешанного типа. Электроосвещение - люминесцентное и лампами накаливания. Электроснабжение - от низковольтных сетей напряжением 350-220 В.

Утилизация трупов.

Трупы сжигают в специальных печах иди на утильзаводе.

 

Расчетная часть

 

Задача.

Здание карантина на 90 мест. Размеры в плане помещения для содержания ремонтного молодняка свиней 18×10,9 м. Средняя живая масса одной головы 50 кг. Стены - двухслойные керамзитобетонные панели. Покрытие - сборные железобетонные плиты. Кровля - асбесто-цементные волнистые листы. Расчетная температура наружного воздуха в холодный период года минус 15°С (район г. Тамбова). L_CO2 - 522 м³/час, L_H2O - 590 м³/час, дефицит тепла - 524100 ккал/час; Дt нулевого баланса - 1,3°С; ОПСП - 10%; искусственная освещенность 50 лк/м² лампами накаливания мощностью 75 Вт - 137 шт. площадь навозохранилища глубиной 3,0 м - 45 м² (плотность навоза 800 кг/м³). Площадь бурта 90 м² [ТП 802-9-67.12.87].

. Расчеты естественной вентиляции в разные периоды года.

Расчет вентиляции для зимнего периода.

 

L_СО2 = , (м³/ч)

 

L_СО2 - часовой объем вентиляции, показывающий, какое количество кубических метров чистого воздуха необходимо ввести за час в данное помещение с данным поголовьем, чтобы процентное содержание СО₂ не превышало допустимого предела.

А - количество СО₂ (л), которое выделяется за 1 час всем поголовьем животных, находящихся в данном помещении.

С - количество СО₂ (л), содержащееся в 1 м³ воздуха помещения согласно принятым нормативам. Норматив - 2 л/м³

С₁ - количество СО₂ (л), содержащееся в 1м³ наружного атмосферного воздуха. В атмосферном воздухе - 0,3 л/м³ углекислого газа.

Одно животное выделяет 29,8 л/ч.

L_СО2 = = 1578 м³/ч

Расчеты часового объема вентиляции на переходный период (по избытку водяных паров).

 

L_Н2О = ,

 

где, L_Н2О - часовой объем вентиляции, показывающий, какое количество кубических метров чистого воздуха необходимо ввести за час в данное помещение с данным поголовьем, чтобы процентное содержание водяных паров не превышало допустимого предела.

W_в - количество граммов водяного пара, выделяемого за час поголовьем в данном помещении, с учетом процентной надбавки на испарение воды с открытых водных поверхностей, а также со смоченных поверхностей.- выраженное в граммах количество водяного пара в 1 м³ воздуха помещения, соответственно нормативам температуры и относительной влажности.₁ - выраженное в граммах количество водяного пара в 1 м³ наружного воздуха за ноябрь или март в данной климатической зоне.

 

q = R ×Q_max/100%,

 

где R - относительная влажность воздуха помещения,

Q_max - максимальная влажность.

Одно животное выделяет 94,1 г/ч водяных паров. Надбавка на испарение воды с пола, кормушек, стен, поилок - 12%.

W_в = 90 гол. × 94,1г/ч + 10%(90 гол. × 94,1г/ч) = 8469 + 846,9 = 9315,9 г/ч

Оптимальная температура для содержания ремонтного молодняка свиней t = 20°С, из таблицы находим, что Q_max =17,54 г./м³. Максимальная относительная влажность равна 70%.

q = = 12,28 г./м³

Для данной климатической зоны на март относительная влажность воздуха 83% и температура воздуха составляет -5,1°С, то есть Q_max = 3,13 г./м³

q = = 2,6 г/м³

L_Н2О = = 962,39 м³/ч

Получив эти данные мы можем рассчитать количество приточных и вытяжных каналов.

 

S₁ = L_Н20/ (V × 3600),

 

где S₁ - суммарное сечение вытяжных каналов, м²

L_Н20 - часовой объем вентиляции, м^3,

V - скорость движения воздуха в вытяжном канале, зависящая от высоты канала и разности внутренней и наружной температур.

- час, переведенный в секунды.

Высота трубы составляет 4,0 м, Дt = 18°С - (-5,1°С) = 23,1°С. По табличным данным скорость движения воздуха в вентиляционных трубах 1,35 м/с.

S₁ = 962,39 м³/ч / (1,35 м/c × 3600 c)= 0,2 м²

Суммарная площадь вытяжных каналов - 0,2 м².

Тогда количество вытяжных каналов рассчитываем по формуле:

 

N₁ = S₁ /a₁,

где N₁ - количество вытяжных каналов, a₁ - площадь вытяжного канала.

N₁ = 0,2 м²/ (0,5 м × 0,5 м) = 1 шт.

S₂ - суммарная площадь приточных каналов и составляет 75% от суммарной площади вытяжных каналов.

S₂ = 0,75 × 0,2 м² = 0,15 м²

Теперь высчитываем количество приточных каналов.

 

N₂ = S₂ /a₂,

 

где N₂ - количество приточных каналов, a₂ - площадь сечения приточных каналов.

N₂ = 0,15 м² /(0,3 м × 0,3 м) = 2 шт.

Расчеты часового объема вентиляции на летний период (по выделяемой теплоотдаче).

 

L_T=Q_жив/[(t_внутр-t_наруж)×С],

 

L_T - часовой объем вентиляции, показывающий, какое количество кубических метров чистого воздуха необходимо ввести за час в данное помещение с данным поголовьем, чтобы процентное содержание выделяемой теплоотдачи не превышало допустимого предела.

Q_жив - количество килокалорий выделяемое всем поголовьем животных данного помещения.

С - теплоемкость воздуха величина постоянная 0,31 ккал/м³.

Одно животное выделяет 142 ккал/ч.

t_внутр = по нормативу должно быть 18°С.

t_наруж = в теплый период в Тамбове 24,5°С.

L_T = = 6342,43 м³/ч

2. Расчет естественной освещенности.

Естественную освещенность определяют, в основном, по двум показателям: относительной площади световых проемов (ОПСП) и коэффициенту естественной освещенности (КЕО).

Относительная площадь световых проёмов - это отношение площади фонарей или окон к освещаемой площади пола помещения.

Относительная площадь световых проёмов рассчитывается по формуле:

 

ОПСП = ,

 

где ОПСП - относительная площадь световых проемов, %,

F_ост - площадь остекления окон, м²,

F_пола - площадь пола помещения, м²,

100% - перевод в проценты.

По нормативным данным ОПСП для ремонтного молодняка свиней составляет 8,33-10%.

Пусть ОПСП = 10%, тогда площадь остекления в нашем помещении будет равна:

 

F_ост = ОПСП × F_пола/ 100%

 

F_ост = 10% × 18 м × 10,9 м/ 100% = 19,62 м²

По нормативным данным ОПСП для ремонтного молодняка свиней составляет 8,33-10%.

Коэффициент естественной освещённости (КЕО) - отношение естественной освещённости, создаваемое в некоторой точки заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Коэффициент естественной освещённости рассчитывается:

 

,

 

где, КEO - коэффициент естественной освещенности, %,

Е - горизонтальная освещённость внутри помещения, лк,

Е_Н - одновременная освещённость под открытым небом, лк,

% - перевод в проценты.

По нормативным данным КЕО для ремонтного молодняка свиней составляет 0,6%.

. Расчет искусственной освещенности.

Для этой цели подсчитывают число светильников в помещении и суммируют в ваттах мощность. Затем делят полученную величину на площадь пола помещения, выраженную в квадратных метрах, и получают удельную мощность ламп в ваттах на квадратный метр. Для определения освещённости в люксах умножают удельную мощность ламп на коэффициент «е».

По нормативам освещенность составляет 50 лк. Мощность 1 лампы накаливания 60Вт. Площадь помещения равна 196,2 м².

Для ламп накаливания мощностью 75Вт при мощности 220В коэффициент «е» равен 2,0.

лк / 2=25Вт/м2

,2 м² × 25 Вт/м² = 4905Вт

Вт / 75 Вт = 65,4, то есть 65 ламп необходимо для данного помещения.

. Расчет теплового баланса помещения.

Тепловой баланс рассчитывается из условий холодного периода года.

Свободное тепло, выделяемое животными:

 

Q_жив= q_жив.св × n,

 

где q_жив.св - количество свободного тепла, выделяемое одним животным определенного пола, живой массы и продуктивности с учетом поправочного коэффициента в зависимости от внутренней температуры воздуха помещения, ккал/час;

n - количество животных, голов.

Q_жив= 142 ккал/ч × 90 гол. = 12780 ккал/ч

Тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха, поступающего в помещения:

_вент = L × (Дt) × 0,31,

 

где L - часовой объём вентиляции (берется по СО₂), м³;

Дt - разница между температурой наружного воздуха и температурой воздуха внутри помещения,°С;

,31 - теплоёмкость воздуха (средний коэффициент затраты тепла на подогревание 1 м³ приточного воздуха на 1°С за 1 час)._вент = 1578 м³/ч × (18^оC - (-15 ^оC)) × 0,31 = 16142,94

Тепло, затрачиваемое на испарение влаги со смоченных поверхностей помещения.

Количество влаги, испаряющейся с пола, стен, потолка, кормушек, поилок и пр., принято определять в процентах к количеству влаги, выделяемой животными, находящимися в данном помещении.

Теплопотери от испарения влаги со смоченных поверхностей рассчитывается:

_u = W_исп × 0,585,

где Q_u - теплопотери от испарения влаги со смоченных поверхностей, ккал/час;

W_исп - количество испаряющейся влаги граммов в час со смоченных поверхностей, определяется в процентах от W_св;

,585 - количество ккал, затрачивающееся на испарение 1 г влаги._u = 10% (90 × 94,1 г/ч) × 0,585 ккал/ч = 495,44 ккал/час

Потери тепла через ограждения здания (Q_огр), ккал/час, рассчитываются по формуле:

 

Q_огр = ∑ К × F × (t_вн - t_нар),

 

где К - коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/м² час°С;

F - площадь ограждающих конструкций, м²;

∑ - сумма произведений К на F;

t_вн - температура внутреннего воздуха°С;

t_нар - температура наружного воздуха°С.

Q_огр = 1290 × (18°С - (-15)°С) = 42570 ккал/ч

Для удобства расчётов все теплопотери через ограждения сводятся в таблицу:

 

Ограждения	Площадь, F(m2)	Коэффициент теплопередачи, K=1/Rтр	K × F	Теплопотери, Q = K × F × Дt
Стены наружные	131,66	0,78	103	3399
Окна одинарные	19,62	5,0	98	3234
Двери	5,4	2,5	14	462
Покрытие	196,2	5,0	981	32373
Полы	196,2	0,25	49	1617
Ворота	22,5	2,0	45	1485
Всего:	-	-	1290	42570

 

F_ост = ОПСП × F_пола/ 100%

F_ост = 10% × 18 м × 10,9 м/ 100% = 19,62 м²

Дверей - 3, ширина 1 м, высота 1,8 м. F_двер = 1 м × 1,8 м × 3 = 5,4 м²

Ворота - 3, ширина - 3 м, высота 2,5 м. F_ворот = 3 м × 2,5 м × 3 = 22,5 м²

F_{перекрытия} = F_пола= 196,2 м²

 

F_стен = Р_стен × h - (F_двер + F_ост + F_ворот) = 2 × (18 м + 10,9 м) × 3,10 м - (5,4 м ² + 22,5 м² + 19,62 м²) = 131,66 м²

При подсчёте теплопотерь через вертикальные ограждения (стены, окна, ворота, двери) следует ввести поправочный коэффициент 1,13, учитывающий инфильтрацию (8%) и воздействие ветра (5%) через вертикальные ограждения.

Таким образом, потери тепла через ограждения ∑ Q_огр:

 

∑ Q_огр = 1,13 × (Q_стен + Q_ост + Q_ворот + Q_двер) + Q_{покрытия} + Q_пола

 

∑ Q_огр = 1,13 × (3399 + 3234 + 1485 + 462) + 32373 + 1617 = 43685,4 ккал/час

При расчёте теплового баланса неотапливаемого помещения необходимо определить температуру воздуха при найденном тепловом балансе, т.е. определить температуру воздуха помещения, когда расход тепла будет равен его приходу.

Дt_{нулевого баланса} рассчитывается по формуле:

 

 

Определённая таким образом Дt представляет собой разность между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха при данных условиях (сложившийся тепловой баланс).

Вычитая из полученной величины температуру наружного воздуха получаем расчётную температуру воздуха помещения.

Расчет дефицита тепла

Если количество тепла, которое теряется из помещения, будет превышать количество поступающего тепла (в холодное время года в большинстве зон страны), то в помещении создаётся дефицит тепла, не позволяющий обеспечивать требуемые (нормативные) параметры микроклимата.

Дефицит тепла (Д_т) рассчитывается по формуле:

 

Д_т = [Q_жив - Q_исп] - [(L × 0,31+∑K × S) × Дt]

 

Дt - разница между температурой наружного воздуха в холодный период и температурой воздуха внутри помещения,°С.

Дt = 18°С - (-15)°С = 33°С

Д_т = 12284,56 ккал/ч - 1779,18 м³/час × 33°С = - 46482,38 ккал/час

Расчет количества электрокалориферов:

кВт - 860 ккал/час

Х - 46482,38 ккал/час

Для возмещения дефицита тепла требуется 54 кВт/час. В промышленности выпускают электрокалориферы мощностью 30кВт/час.

кВт/час: 30 кВт/час = 1,8 => 2 электрокалорифера необходимо покрытия дефицита тепла данного помещения.

5. Расчет площади навозохранилища

Для хранения и обезвреживания подстилочного навоза и помёта предусматривают водонепроницаемые площадки с твёрдым покрытием для размещения на них буртов подстилочного навоза с высотой укладки по верху бурта 2,0 - 2,5 м.

Объём навозохранилища (бурта) определяют из норм выхода кала, мочи, подстилки и последующего снижения влажности хранящегося навоза за счёт испарения влаги с поверхности навозохранилища (бурта) и отвода навозной жижи в жижесборник (в случае хранения в буртах).

Площадь навозохранилища для навоза рассчитывается:

 

 

где F_нав.хр. - площадь навозохранилища (буртов), м;

∑Q_сут.н - общий суточный выход навоза, кг;

Д - количество дней хранения навоза (до 180), дн.,

h - глубина навозохранилища;

г - объёмная масса твёрдого навоза, кг/м³.

Общий суточный выход навоза Q_сут.н определяется:

 

Q_сут.н = (m + g + p) × n,

 

где m - выход фекалий в сутки от одного животного, кг;

g - количество мочи, выделяемое животным, кг;

р - суточный расход подстилки на одно животное, кг;

n - количество животных, гол.

Q_сут.н = (2,05 + 2,95 + 0) кг × 90 гол. = 450 кг

Площадь, занимаемая буртом с подстилочным навозом, рассчитывается:

 

Коэффициент 0,5 учитывает конфигурацию бурта, м².

Ширина бурта подстилочного навоза принимается, как правило, величиной 3,0 - 3,5 м.

Для обеспечения ветеринарно-санитарного благополучия навозохранилище для хранения и обеззараживания навоза делится на 2-3 изолированные секции.

При хранении подстилочного навоза также закладывается не менее 2-3 буртов.

 

 

Список используемой литературы

 

1. Кузнецов А.Ф., Найденский М.С., Щуканов А.А., Белкин Б.Л. «Гигиена животных» - М.: Колос, 2001.

. Найденский М.С., Кузнецов А.Ф., Храмцов В.В., Виноградов П.Н. «Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов» - М.: КолосС 2007.

. Буяров В.С., Найденский М.С., Калюжный Н.С., Кочиш И.И. «Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов» - М.: МГАВМиБ, 2006.

. Буяров В.С., Найденский М.С., Нестеров В.В. «Гигиенические требования к строительным материалам и теплотехническим качествам ограждающих конструкций» Метод. указания - М.: МГАВМиБ, 1998

5. Кочиш И.И., Найденский М.С., Виноградов П.Н., Калюжный Н.С., Нестеров В.В., Волчкова Л.А., Тотоева М.Э., Таджиева А.В., Трефилов А.В. «Гигиена сельскохозяйственных животных. Часть 1. Методы контроля за микроклиматом сельскохозяйственных помещения» Учебно-методическое пособие - М.: ФГОУ ВПО МГАВМи Б им. К.И. Скрябина, 2006.

. Остренко В.А. «Содержание свиней» - Донецк: Изд-во АСТ, 2002.

. Шведчиков Е.Н., Петров А.М. «Зоогигиена» Учебное пособие Самара, 2000.

. Кабанов В.Д. «Свиноводство» - М.: Колос, 2001.

9. Баланин В.И. «Микроклимат животноводческих зданий» - СПб.: ПрофиКС, 2003.

. Ходанович Б. «Модернизация свиноводческих ферм». Животноводство России, январь 2006.

11. Лысцов А.В. «Датское сельское хозяйство славится эффективным производством». Сельскохозяйственный вестник №2, 2005.

. Фоломеев В., Шостя А. «Лучшая альтернатива традиционным технологиям». Животноводство России, сентябрь 2006.

. Тедтова В. «Резервы повышения производства свинины». Свиноводство №6, 2006.

. Базонов В. «Эффективность промышленного производства свинины в России». Свиноводство №1, 2005.

15. Околышев С. «Выращивание свинок для ремонта стада». Животноводство России, апрель 2006.

. Соколов Н. «Чтобы не повторять ошибок прошлого…». Животноводство России, апрель 2005.

. По материалам компании «Агро-союз». «Эффективность и гуманность содержания - основа альтернативного свиноводства». Эффективное животноводство, август 2007.

. Маркус Фризе-Дикебом. «Групповое содержание не всегда дорогое!». Эффективное животноводство, февраль 2008.

. Райнгольд Кирн. «Реконструкция свинарника с привязным содержанием». Эффективное животноводство, январь 2008.

. Ильин И.В. «Новые технологии в проектах реконструкции и строительства свиноводческих ферм и комплексов, задачи научных исследований». Эффективное животноводство, апрель 2008.

. Сидорова В. «Научный подход к делу». Животноводство Росси, май 2008.

22. Науменко П., Занкевич А. «Эффективность использования цитратных витаминно-минеральных комплексов при откорме». Свиноводство №4, 2005.

. Бажов Г., Бахирева Л. «Энергетическая подкормка для свиней». Животноводство России, февраль 2006.

. Бабушкин В., Негреева А. «Яблочные выжимки в рационе свиней». Свиноводство №2, 2007.

25. Околышев С. «Откорм: факторы эффективности». Животноводство России, август 2007.

26. Новый способ и технические средства содержания свиней на малых и средних фермах: http://www.sznii.ru/reclis/Novyi_sposob_i_texnicheskie_sredtva.htm

. Тамбовская область, климат, география:://www.tambnet.ru/region/region.htm://club-edu.tambov.ru/vjpusk/vjp135/rabot/38/index6.html

28. Техническое оборудование: http://www.agrolink.ru/base_gvs3/meh+/modif/36921.html

29. Информационный портал промышленного свиноводства: http://www.piginfo.ru/

30. Нормы технологического проектирования свиноводческих ферм крестьянских хозяйств. Дата введения 200-10-01. НТП-АПК 1.10.02.001-00://tgv.khstu.ru/downloads/download.php? bd=normativ&file_id=351