Навоз является ценным органическим удобрением. В его состав входят твёрдые и жидкие выделения животных, а также подстилочные материалы. Навоз содержит питательные вещества, которые необходимы для роста и развития растений. Также навоз делает почву тёплой и структурной, тогда как минеральные удобрения проявляют свою ценность исключительно на структурных почвах.
Основными агротехническими требованиями, которые предъявляются к технологическим схемам механизированной уборки навоза, является сохранение полезных свойств, а также устранение засорённости патогенной флорой и сорняками.
Навоз подразделяется на жидкий и твёрдый. При выборе технологии производства следует в первую очередь опираться на природоохранные требования. Для получения твёрдого навоза животные содержатся на подстилке из листьев, соломы, опилок, торфа и прочих материалов, а для жидкого навоза – подстилка отсутствует и животные содержатся на полах с щелями.
Технологический процесс (общий вид) уборки навоза из различных животноводческих помещений, его транспортировка к местам складирования и обработки для дальнейшего внесения в почву как органического удобрения, подразделяется на следующие операции:
1) – уборка помещений;
2) – перевозка к местам временного складирования и разгрузка;
3) – обработка навоза для получения органических высокоэффективных удобрений;
4) – погрузка навоза и транспортировка его на поле;
5) – внесение навоза в почву.
Согласной данной технологии, навозоуборочные средства подразделяются по назначению:
1) – для очистки помещений;
2) – накопления, а также удаления навоза;
3) – для транспортировки навоза и последующей обработки.
В свою очередь различают два типа систем удаления навоза:
1) – механические (скреперные и скребковые транспортёры, бульдозерные навески);
2) – гидравлические.
Механические системы удаления навоза. В основе мобильного агрегата лежит трактор (ЛТЗ либо МТЗ), оснащённый бульдозерной навеской. Данным агрегатом навоз удаляется из навозных проходов (открытого типа) животноводческих помещений (для КРС) и подаётся в поперечный канал, который находится внутри помещения, либо навоз выталкивается непосредственно в хранилище, располагающееся недалеко от фермы. Помимо этого трактор применяется на ферме и для прочих работ, таких как раздача кормов и прочее. При уборке навоза ширина захвата составляет 1,8-3 м, а подача – от 20 т за 1 ч (чистого времени).
Широкое распространение на свиноводческих фермах и фермах КРС получили скребковые транспортёры с возвратно-поступательным и круговым движением скребков, а также штанговые скреперные установки, где скребки движутся возвратно-поступательно. В их число входят навозные транспортёры (ТСН-160А; ТСН-2Б; ТСН-3Б), системы скреперных транспортёров (УС-10 (поперечный) с УС-250 либо УС-15 (продольный); ТС-1-5 (поперечный) с ТС-1-2 (продольный); УСП-12 (поперечный) с УС-12 (продольный)).
Скребковый навозоуборочный транспортёр ТСН-160Б служит для удаления из животноводческих помещений навоза с его одновременной погрузкой в кузов автомобиля. В его состав входят горизонтальный и наклонный транспортёры. Горизонтальный транспортёр состоит из круглозвенной неразборной замкнутой калиброванной термоупрочнённой цепи якорного типа, снабжённой скребками, приводной станции (мощность 4 кВт), натяжного устройства и пары поворотных звёздочек. Цепь (со скребками) помещена в поперечные и продольные навозные каналы, которые образуют замкнутый четырёхугольник. Соединение скребков с цепью транспортёра выполнено посредством болтов и кронштейнов, которые приварены к звеньям цепи (шаг 1120 мм). Дно навозного канала (по всей длине) имеет соответствующую выемку для скребков, которые фиксируются к цепи сверху, либо монтажную полосу, предназначенную для скребков, фиксирующихся снизу.
Полоса предназначена для предохранения от истирания дна навозного канала скребками. Транспортёр снабжён натяжным устройством, обеспечивающим натяжение цепи (автоматически), вовремя компенсирующее её износ и вытягивание. Наклонный транспортёр имеет форму металлического жёлоба с перемещающейся по нему за счёт индивидуального привода (мощность 1,5 кВт) цепи якорного типа, снабжённой скребками (шаг 650 мм). Опорой верхней части транспортёра служит опорная стойка. Для обеспечения дистанционного управления транспортёрами, а также автоматического отключения (в случае аварийных режимов) предусмотрен шкаф управления.
В процессе уборки навоз сбрасывается вручную (от трёх раз в сутки) на горизонтальный транспортёр (скорость движения – 0,18 м/с), двигающийся по кругу и перемещающий его к месту сбрасывания на наклонный транспортёр. Наклонный транспортёр принимает навоз с горизонтального и направляет его в кузов транспортного средства. Один транспортёр рассчитан на обслуживание порядка 100-110 коров, содержащихся на привязи и размещённых в 2 ряда. Цепь горизонтального транспортёра должна быть не более 160 м длиной. Подача навоза – не более 4,5 т/ч. Общеустройство и рабочий процесс навозоуборочных транспортёров ТСН-2Б и ТСН-3Б аналогичны навозоуборочному транспортёру ТСН-160А.
Система скреперных транспортёров используется для удаления из коровников (животные содержатся без привязи) навоза транспортёрами УС-15 (УС-250), которые относительно здания расположены продольно. Они перемещают навоз в канал (как правило, единый для нескольких коровников, размещённых в ряд), который относительно здания расположен поперечно, а затем транспортируют навоз посредством поперечного транспортёра УС-10 в навозосборник (общий).
Рис. 1. Скреперная установка УС-Ф-170. Схема.
1) – Приводная станция;
2) – Натяжная станция;
3) – Ползун;
4) – Скребок;
5) – Цепь;
6) – Скребок;
7) – Направляющий ролик;
8) – Штанга.
В состав установки УС-Ф-170 входит приводная (1) [рис. 1] и натяжная (2) станции, цепь (5), направляющие ролики (7), скребки (4) и (6), движущиеся возвратно-поступательно по навозоприёмной полости жёлоба, ширина которого равна ширине навозного прохода животноводческого сооружения. В процессе рабочего хода происходит раскрытие скребков в рабочее положение, вследствие их трения о жёлоб, перемещая массу на длину хода скребка. Холостой ход характеризуется складыванием скребка, при этом порции навоза остаются на полу жёлоба неподвижными. Этот навоз удалится при следующем рабочем ходе скребков.
Скреперные установки УС-Ф-170, УС-15, УС-25 снабжены механизмом реверса перемещения скребков, действующим автоматически.
Скреперные установки надёжно убирают навоз, чья влажность не превышает 90 %.
В скреперных транспортёрах, действующих возвратно-поступательно, перевод скребков в рабочий режим, а также холостое положение осуществляется посредством трения скребков о поверхности канавок. Часть навозной массы при этом не захватывается.
Установка УТН-10 включает в себя поршневой толкатель, трубопровод, станцию гидропривода, арматуру. Напор, создаваемый станцией в гидросистеме, приводит в действие поршень, а также всасывающе-нагнетательный клапан. При холостом ходе поршня окно загрузочной горловины открывается клапаном, при этом навозная масса, находящаяся в загрузочной воронке, начинает поступать в рабочую камеру установки. Нагнетательный трубопровод закрыт. При рабочем ходе поршня происходит выталкивание навоза в напорный трубопровод (его клапан открыт, тогда как клапан горловины загрузочного окна - закрыт). Трубопровод (диаметр 300 мм) заведён в навозохранилище под слой навоза, что не даёт ему промёрзнуть.
Установка УТН-10 способна перемещать не только навоз с подстилкой (влажность от 75-76%), но и жидкий навоз. Транспортировочный путь имеет длину порядка 50-150 м.
Выгрузка навоза из открытых навозохранилищ либо навозохранилищ траншейного типа, которые находятся отдельно либо под полом животноводческого сооружения, где животные содержатся на щелевых полах, происходит посредством скреперных установок (УВН-800 и прочие), грейферных погрузчиков и прочих приспособлений.
Гидросистемы удаления навоза. Использование данных систем характерно для бесподстилочного содержания животных. Оборудование относительно тёплыми полами, а также регулируемый микроклимат в животноводческих сооружениях, дали возможность исключить использование подстилки. Это решение не только упростило технологию, но и в значительной мере снизило трудозатраты. Системы гидроудаления навоза представляет собой инженерные сооружения, в состав которых входят продольные навозоприёмные каналы (сверху закрыты решётками), поперечный магистральный коллектор, снабжённый насосной перекачивающей станцией с навозосборником, напорной навозопроводящей станцией. Система гидроудаления может комплектоваться цехом приготовления компоста.
Существует несколько технологических схем по удалению навоза с животноводческих ферм, его дальнейшей транспортировки в резервуары временного хранения, навозохранилища, а также места обработки. Широкое распространение получили следующие схемы навозоудаления: наклонный транспортёр подаёт навоз из помещения непосредственно в кузов транспортного средства, либо выгружает его на площадку, откуда он потом удаляется посредством бульдозера. В данном случае функцию навозосборника выполняют площадка и кузов транспортного средства.
В некоторых случаях в роли навозосборников применяются ковши скиновых подъёмников, которые в дальнейшем перегружают навоз в ёмкости транспортных средств.
Строятся утеплённые (специальные) навозосборники, вместимость которых достигает суточного объёма навоза, который перегружается ковшовыми погрузчиками (типа НПК-30) либо планчатым транспортёром в транспортные средства.
Выгрузка жидкого навоза из навозосборников производится посредством пневмотранспортной установки УПН-15, а также насоса НЖН-200 шнекового типа, центробежных насосов либо забирается с помощью вакуумных цистерн.
Установка УТН-10 предназначена для перемещения навоза (различной консистенции) непосредственно от животноводческих сооружений (в различных климатических зонах).
Процессы перемещения и хранения навоза сопряжены с выделением взрывоопасных ядовитых газов (метан, сероводород, диоксид углерода и прочие), которые образуются вследствие жизнедеятельности микроорганизмов разных форм. Их скопления образуются в смотровых колодцах, трубопроводах, насосных станциях, помещениях навозохранилищ и прочих. В помещениях с вероятностью скопления горючих газов следует заземлить всё электрооборудование, обслуживающее систему, а также исключить открытый огонь и искрение.
Проверка смотровых колодцев осуществляется с помощью опускаемых в них шахтёрских лампочек. К работе в колодцах приступают исключительно в противогазах и только по завершении их проверки на наличие метана.