CC BY
29
bunkernogo tipa // Resources and Technology / Nauchnyj zhurnal. - Petrozavodsk: FGBOU VO PetrGU, 2016. - T. 13. - №4. -P. 93-105. (URL: http://rt.petrsu.ru/journal/article.php?id=3641). ISSN 2307-0048.
3. Patent na izobretenie № 2628686. Recirkuljacionnaja zernosushilka bunkernogo tipa / V.V. Voronkov, S.A. Marchenko, N.V. Muhanov, M.A. Bazaev, A.N. Shevyakov; Zaregistr. 15.05.2017g.; opubl. 21.08.2017, bjul. №24.
4. Marchenko S.A. K obosnovaniju funkcional'noj shemy recirkuljacionnoj zernosushilki bunkernogo tipa // Nauka i molodezh': novye idei i reshenija v APK: Sbornik materialov Vserossijskih nauchno-metodicheskih konferencij s mezhdunarodnym uchastiem. - Ivanovo: FGBOU VO «Ivanovskaja GSHA imeni D.K. Beljaeva», 2016. - S. 257-262.
5. Dolgunin V.N., Borshhev V.Ja. Bystrye gravitacionnye techenija zernistyh materialov: tehnika izmerenija, zakonomernosti, tehnologicheskoe primenenie. - M.: Mashinostroenie-1, 2005. - 112 s.
6. Marchenko S.A., Muhanov N.V., Shevyakov A.N. Obosnovanie razrabotki stenda dlja issledovanija svojstv sypuchih materialov // Agrarnaja nauka v uslovijah modernizacii i innovacionnogo razvitija APK Rossii: Sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-metodicheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, posvjashhennoj 100-letiju akademika D.K. Beljaeva, Tom 3 - Ivanovo: FGBOU VO Ivanovskaja GSHA, - 2017. - S. 133-136
7. Zajavka na patent №2017116246. Stend dlja opredelenija svojstv sypuchih materialov // URL: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet (data obrashhenija 24.10.2017).
УДК 631.22
Соискатель Е.О. ЛАНЦОВА
(ИАЭП, [email protected])
ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА ПРИ УБОРКЕ НАВОЗА КРС
СКРЕБКОВЫМ ТРАНСПОРТЕРОМ
Современные технологии содержания животных предъявляют высокие требования к микроклимату в животноводческих помещениях. По мнению ученых, специалистов животноводства и технологов, продуктивность животных на 10-30% определяется микроклиматом в животноводческом помещении. Отклонение параметров микроклимата от установленных пределов приводит к сокращению удоев молока на 10-20%; прироста живой массы - на 20-33%; увеличению отхода молодняка - до 5-40%; расходу дополнительного количества кормов; сокращению срока службы оборудования, машин и самих зданий; снижению устойчивости животных к заболеваниям [1].
Самое существенное влияние на формирование микроклимата в коровнике оказывает система уборки и выгрузки навоза. Навоз является источником влаги, аммиака, сероводорода, которые при превышении допустимых концентраций оказывают отрицательное влияние на здоровье обслуживающего персонала и продуктивность животных. Однако в большинстве хозяйств микроклимат в животноводческих помещениях далек от нормативных параметров. Помещения имеют повышенные концентрации вредных веществ, в том числе аммиака. Аммиак (ЫНз) - бесцветный газ с едким запахом, он легче воздуха и хорошо растворим в воде. В атмосферном воздухе встречается редко и в небольших концентрациях. В животноводческих помещениях аммиак образуется в основном из мочи, разлагающейся под действием уреазоактивных анаэробных бактерий [2]. Особенно он накапливается в помещениях, где плохая вентиляция, не поддерживается чистота пола, животных содержат без подстилки или меняют её несвоевременно.
Постоянное вдыхание воздуха даже с небольшой примесью аммиака (10 мг/м3) неблагоприятно отражается на здоровье животных. Аммиак, растворяясь на слизистых оболочках верхних дыхательных путей, глаз, раздражает их, кроме того, он рефлекторно
уменьшает глубину дыхания, следовательно, и вентиляцию легких. Предельно допустимая концентрация этого газа в коровнике - 20 мг/м3 [3].
Увеличение сверх принятых нормативов концентрации аммиака на 1 мг/м3 воздуха коровников и на 2% влаги в них сопровождается снижением на 1,7% молочной продуктивности коров при повышении на 3,7% затрат кормов на каждую единицу продукции (Юрков В.М.). Формирование микроклимата в коровнике - это сложный процесс, зависящий от множества факторов, как внешних, так и внутренних. В том числе от технологий, методов и способов накопления, уборки отходов жизнедеятельности животных.
Уборка и выгрузка навоза цепочно-скребковыми транспортерами типа ТСН (рис. 1) является наиболее распространенной технологией на фермах с привязным содержанием коров в России.
Рис. 1. Скребковый транспортер ТСН-2Б в привязном коровнике
Несмотря на интенсивную модернизацию ферм в последние годы, привязный способ содержания занимает первую позицию по количеству ферм в России.
Цель исследования - изучение процессов выделения аммиака в зависимости от технологических режимов работы системы уборки навоза скребковым транспортером на молочных фермах и комплексах КРС.
Материалы, методы и объекты исследования. Объектом исследования является система уборки навоза. Исследования проводились в августе 2016 г. на молочно-товарной ферме КРС в Ленинградской области в типовом коровнике. Вентиляция естественная, с притоком воздуха через боковые окна и ворота в торце здания, с вытяжкой через шахты в коньке кровли. Уборка навоза проводилась дважды в день скребковыми транспортерами ТСН-2Б с погрузкой в специальную мобильную емкость. Замеры производились на уровне пола коровника, непосредственно над навозным каналом (рис. 2).
Для измерения параметров микроклимата использовалась мобильная установка (рис.3), имеющая в своем составе датчики влажности и температуры воздуха, углекислого газа, сероводорода, а также аналоговый датчик уровня концентрации аммиака (рис. 4). Аналоговый сигнал 4-20 мА с датчика поступает на электронный регистратор с интервалом 10 с, где архивируется на карту памяти. Затем данные обрабатываются на компьютере для дальнейшего анализа. Выходные параметры отображаются в виде таблиц, графиков в программе EXCEL.
Рис. 2. Процесс замеров параметров микроклимата над навозным каналом
и накопительной емкостью
Рис. 3. Мобильная установка для измерения параметров микроклимата
4-20 тА
Рис. 4. Датчик аммиака (1) и регистратор (2)
2
Время, мин
Рис. 5. График изменения концентрации аммиака
Результаты исследования. Процесс эмиссии аммиака из навоза крупного рогатого скота в коровнике при уборке и транспортировке навоза можно разделить на три периода (рис. 5).
Первый период - до включения навозоуборочного транспортера. Это 0-7 минут по горизонтальной шкале. В этот период концентрация аммиака стабильна и соответствует сложившимся технологическим условиям. Значение концентрации аммиака в среднем составляет 2,5-3 мг/м3.
Второй период начинается на 7-й мин., когда включается в работу навозоуборочный транспортер и процесс уборки и транспортировки навоза длится до 25-й мин., при этом концентрация аммиака значительно возрастает - 7 мг/м3. Необходимо заметить, что концентрация аммиака начинает снижаться еще до прекращения работы транспортера в связи с уменьшением объема транспортируемого навоза.
Третий период - это период снижения концентрации аммиака и стабилизации ее на первоначальном уровне с 25 по 35 мин.
Полученные результаты можно описать уравнением регрессии:
у = 8Е-05х4 - 0,0053х3 + 0,1076х2 - 0,5353х + 3,7321
Необходимо отметить, что исследования проводились в летний период при максимальном проветривании помещения (открыты окна и двери коровника), поэтому в зимний период при существенном снижении воздухообмена зависимости будут несколько другие. Кроме этого, на величину воздухообмена влияет направление и сила ветра, поэтому время стабилизации уровня концентрации аммиака может существенно меняться. Фоновые значения параметров на открытой местности в районе фермы составляли: концентрация аммиака - 0,63 мг/м3; температура воздуха - 21,5°С; относительная влажность воздуха -74,5%.
При накоплении навоза в каналах навозоуборочного транспортера происходит постоянная эмиссия аммиака, формируется определенный микроклимат в зависимости от поголовья животных на ферме, конструктивных особенностей систем вентиляции, внешних природных условий. При пуске навозоуборочных транспортеров и перемещении навоза, при его перемешивании происходит интенсификация эмиссии аммиака, рост его концентрации в животноводческом помещении [4,5].
В процессе уборки навоза, который продолжался до 15-20 мин., концентрация аммиака в рабочей зоне навозоуборочного транспортера возрастает в 2,0-2,5 раза. По завершению процесса уборки и транспортировки навоза концентрация аммиака снижается и через 10-15 мин., в зависимости от условий, возвращается к исходным значениям. Влажность навоза в накопительной емкости - 86-88%, в связи с чем наклонный транспортер не всегда справляется с поставленной задачей. Выгрузка жидкого навоза занимает больше времени, поэтому концентрация аммиака в этой зоне наиболее высокая. Добавление подстилки может сократить время удаления навоза, а также снизить количество выделяемого аммиака в атмосферу коровника.
Выводы. Процесс выделения аммиака можно условно разделить на три периода: до начала уборки навоза, во время и после уборки. В промежутках между уборками концентрация аммиака в коровнике повышается не значительно и варьируется в пределах 2,5-3 мг/м3. Во время уборки и выгрузки навоза концентрация аммиака увеличивается в 2-2,5 раза. Максимальное значение составляло 7 мг/м3. Затем эмиссия аммиака начинает снижаться еще до прекращения работы транспортера, и через некоторое время стабилизируется и возвращается в первоначальное значение. Такие кратковременные повышения концентрации аммиака не являются опасными для обслуживающего персонала и не оказывают отрицательного влияния на животных и их продуктивность. При полноценной работе естественной вентиляции, что присуще летнему периоду, отсутствует риск превышения ПДК. В холодный период года, при ограниченной работе естественной вентиляции, необходимо провести соответствующие исследования.
Литература
1. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Энергосберегающее оборудование для обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях // Научный аналитический обзор. - М., 2004. - С. 94.
2. Кочиш И.И., Калюжный Н.С. Зоогигиена: Учебник / Под ред. И.И. Кочиша. - СПб.: Изд. - «Лань», 2008. - С. 464.
3. РД-АПК 1.10.01.02-10. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов КРС. - М., 2011. -С. 79.
4. Lantsova E., Vtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. Effect of weather conditions on content of carbon dioxide in barns // 15th International Scientific Conference on Engineering for Rural Development. Proceedings, Volume 15, may 20-22, Jelgava 2016. - P. 437-441.
5. Ланцова Е.О., Вторый В.Ф., Вторый С.В., Гордеев В.В. Влияние погодных условий на формирование температуро-влажностного режима в коровнике - М.: ВНИИМЖ, 2016. -№3(23). - С. 67-72.
Literatura
1. Mishurov N.P., Kuzmina T.N. Energosberegauschee oborudovanie dlya obespecheniya mikroklimata v zhivotnovodcheskih pomeschniyah: nauchnyi analiticheskii obzor - M., 2004. -S. 94.
2. Kochish I.I., Kaluzhniy N.S. Zoogigiena: Uchebnik / Pod red. I.I. Kochish. - SPb.: Izdatelstvo «Lan», 2008. - S. 464.
3. RD-APK 1.10.01.02-10. Metodicheskie rekomendatsii po tehnologicheskomu proektirovaniu ferm i compleksov KRS. - M., 2011. - S. 79.
4. Lantsova E., Vtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. Effect of weather conditions on content of carbon dioxide in barns // 15thInternationalScientific Conference on Engineering for Rural Development. Proceedings, Volume 15, may 20-22, Jelgava 2016. - P. 437-441.
5. Lantsova E.O., Vtoryi V.F., Vtoryi S.V., Gordeev V.V. Vliyanie pogodnih usloviy na formirovanie temperaturno-vlazhnostnogo rezhima v korovnike. - M.: VNIIMZh, 2016. -№3(23). - S. 67-72.
УДК 331.4:664 697.982
Доктор техн. наук Т.И. БЕЛОВА (Брянский ГАУ, [email protected]) Доктор техн. наук В.С. ШКРАБАК (СПбГАУ, [email protected]) Канд. техн. наук Е.М. АГАШКОВ (ОГУ имени И.С. Тургенева, [email protected])
РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПЫЛИ ПИЩЕКОНЦЕНТРАТА КРАСНОЙ СВЕКЛЫ В СИСТЕМЕ ПЫЛЕУДАЛЕНИЯ
Одним из основополагающих параметров сыпучих продуктов и их пылей является дисперсный состав, при помощи которого можно рассчитать скорость движения воздуха в зоне вытяжных зонтов, как для удаления пыли из воздуха рабочей зоны, так и для ее сбора как продукта производства. Можно также предположить, какой процент сыпучего продукта будет образовывать устойчивую аэрозоль (пыль). Диапазон аэрозольных частиц находится в пределах 10-7 - 10-1 см (Фукс Н.А., 1955). Нижний предел обуславливается возможностью длительного самостоятельного существования, а верхний предел ограничен тем, что крупные частицы очень быстро осаждаются под действием силы тяжести.
