Расчет лотковой самотечной системы удаления навоза

При бесподстилочном содержании животных применяют гидравлические системы удаления навоза, так как механические средства имеют недостаточную эксплуатационную надёжность, большую металлоёмкость, высокие эксплуатационные расходы.

Заглублённые каналы гидравлических систем сверху перекрывают щелевым полом из решеток. Применение щелевого пола позволяет содержать животных в чистоте, улучшить санитарные условия и уменьшить затраты труда на очистку помещений от навоза.

При лотково-отстойной системе удаление навоза из лотков осуществляется под действием силы тяжести и дополнительного смыва водой. Она рекомендуется для применения на мелких фермах. Система состоит из продольных лотков-каналов, поперечного канала, наружного самотёчного навозопровода и навозосборника. На каждый ряд станков или стойл предусматривается продольный канал с полукруглым дном R = 15 см и шириной по верху 60…70 см (для свиней) и 70…80 см (для КРС).Длина навозного канала Lк (м):

Lк = m· b + ДL,.

где m — число животных, расположенных вдоль навозного канала; b — ширина стойла, м; ДL — длина канала, выходящего за пределы стойла, м.

Lк = 100 • 1.2 + 0.9 = 110.9 м Минимальная глубина hmin (м) канала в головной части, которая требуется для нормального самосплава массы:

hmin = (h — z) + h1 + h2 + h3,.

где h — высота порожка h = 0,10…0,12 м;

z — разность отметок начала и конца канала, z = (0,005…0,006) Lк м;

h1 — минимальная начальная глубина потока, при которой возможно движение вязко-пластичной массы навоза по каналу, h1 = 0,015 Lк м;

h2 — толщина слоя жидкости над порожком (при влажности навоза 86…92%, значение h2 = 0,05…0,1 м);

h3 — минимально допустимое расстояние от наивысшего уровня массы в начале канала до щелевого пола над каналом, h3 = 0,25…0,35 м.

hmin = (0.11 — 0.60 995) + 1.6635+ 0.07 + 0.3 = 1.53 355 м Объемный расход навозного канала (м3/ч):

Q = 3600· F·Vср, где F — площадь поперечного сечения слоя массы над порожком, м2;

Vср — средняя скорость навозной массы в канале, Vср = (8,3…30)· 10−3 м/с.

Площадь поперечного сечения канала определяют:

F = b· h2,.

где b = 0,8…1,2 м — ширина канала самотечной системы.

F = 1 • 0.07 = 0.07 м2.

Q = 3600 • 0.07 • 20 • 10−3 = 5.04 м3/ч Потребный объемный расход Qп (м3/ч) каналов:

Qп = q • m / (с • ф),.

где q — суточный выход жидкого навоза от одного животного (твердые, жидкие экскременты и вода для смыва), кг;

m — поголовье животных в животноводческом помещении;

с — плотность жидкого навоза;

ф — продолжительность работы линий гидроудаления навоза.

Qп = 36 000 • 800/ (1000 • 1) = 28 800 м3/ч.