Гигиеническая оценка комплекса по производству молока на 800 коров боксового содержания для южных районов и коровник на 200 коров и мероприя

 

     Определяем количество, размеры и порядок расположения вытяжных труб, которые необходимо установить в помещении  и которые в состоянии удалить из помещения воздух в объеме L₁.

     По зоогигиеническим нормативным данным при ширине до 15м трубы устанавливаются в один ряд. В данном здании ширина помещения равна 12 м , следовательно мы устанавливаем трубы в один ряд.

     Рассчитаем необходимое количество вытяжных труб с учетом размеров здания (длина здания 108 м ). Расстояние между трубами с среднем должно составлять 6 – 10 м. В нем можно установить следующее количество вытяжных труб:

n_max = 108 / 10 = 10,8 штук

n_min = 108 / 6 = 18 штук

     В среднем в здании необходимо установить следующее количество труб – n:

n_ср = n_max + n_min /2 = 10,8 + 18 / 2=  15 штук

     Определяем возможную длину вытяжных труб (I) в метрах.

     В соответствии с нормативными данными длина трубы складываться из следующих слагаемых:

     Крепление в потолочном перекрытии – 0,5 м

     Высота чердачного помещения - 2,4 м

     Крепление в кровле – 0,5 м

     Высота над коньком – 1,0 м

                             Всего: 4,4 м

     Рассчитываем общую площадь сечения всех вытяжных труб, которые необходимо установить в здании.

,

где v – скорость движения воздуха в вытяжных трубах, м/с

3600 – количество секунд в одном часе

L₁ – воздухообмен в здании, м³/ч

     Скорость движения воздуха зависит от длины трубы и разности температур между внутренней и наружной температурами. В соответствии с зоогигиеническими нормами, с учетом разности температур и длины трубы скорость движения воздуха в трубе будет равна: 1 м/с.

     Точную скорость движения воздуха в вытяжных трубах рассчитывают по формуле:

,

где l –длина вытяжной трубы, м

t – разность между внутренней и наружной температур,⁰ С

      Животноводческий комплекс расположен в Московской зоне, расчетный месяц ноябрь. По зоогигиеническим нормативам в ноябре в Московской зоне температура атмосферного воздуха равна t =- 2,8 ⁰C. В здании должна поддерживаться температура t= +10⁰С. Разность температур составит 12,8⁰С.

 v=2,2√((4,4*12,8)/273) = 2,2*0,4= 0,88 м/с

     В соответствии с зоогигиеническим нормам допускаются максимальная скорость движения воздуха в вытяжных трубах 1,5 м/с.

S_общ = 29598,4/ 0,88*3600 = 9,3 м²

     Определяем площадь сечения одной вытяжной трубы в м²:

S = S_общ / n = 9,3 / 15 = 0,62 м²

     Рассчитанная площадь укладывается в нормативные значения (от 0,16 до 2,25 м²).

     Определяем размеры вытяжных труб.

    При квадратном сечении длина квадрата составит:

а*а = S, a = √S = √0,62= 0,81

    Следовательно, в коровнике целесообразно установить трубы сечением

0,81м х 0,81 м

    При круглом сечении вытяжных труб диаметр трубы будет равен:

 

 

 

 

     В пределах найденных размеров можно рекомендовать не квадратное, а прямоугольное сечение вытяжных труб. Например, если длину одной стороны прямоугольника взять равной 0,5м, тогда другая сторона будет равна:

0,5м * х = 0,62 ;   ,24 м

     Определяем количество приточных каналов при их расположении в продольных стенах здания.

    Рассчитываем общую площадь сечения всех приточных каналов.

    В естественных приточно-вытяжных системах вентиляции площадь сечения всех приточных каналов должна составить 70% от общей площади всех вытяжных труб.

9,3 = 100%

х   = 70%

м²

     Рассчитываем необходимое количество приточных каналов при их расположении в продольных стенах здания.

     В соответствии с зоогигиеническими нормами(длина здания составляет 108 м) и с учетом длины здания в продольных стенах можно установить следующее количество приточных каналов:

n_max = (108 + 108)/ 3 = 72 шт

n_min = (108 + 108)/ 4 = 54шт

n_ср = 72 + 54 / 2 = 63 шт

     Определяем площадь сечения одного приточного канала в м².

S_{1 пр.к.} = S_{общ.пр.к} /n_ср = 6,51 / 63 = 0,03 м

     Рассчитанная площадь одного приточного канала укладывается с зоогигиеническими нормативными значениями (от 0,02 до 0,09 м² ).

     Определяем размеры приточных каналов.

     При квадратном сечении длина стороны квадрата составит:

а = √S = √0,1 = 0,3 м

     В коровнике целесообразно установить приточные каналы сечением

0,3м х 0,3м

     Расчеты показывают, что необходимый воздухообмен в здании при наличии животных будет обеспечен естественной приточно-вытяжной системой , в состав которых входят:

- вытяжные трубы 0,81м х 0,81 м, в количестве 15 штук, установленные в один ряд по центру потолка;

- длина трубы 4,45 м, высота над коньком не менее 1 м.

 

 

 

     3. Оценка освещения помещения.

    Количество и размер окон зависят от требуемой освещенности помещения и архитектурного  решения фасада. Окна являются внешним ограждением здания, служащим для естественного освещения и вентиляции помещения. Поэтому меньшая площадь окон не будет обеспечивать требуемую степень освещенности, а большая – вызовет переохлаждение помещений (в северных районах) или перегрев за счет солнечной радиации (в южных районах). Заполнение оконного проема состоит из оконной коробки, переплетов, подоконной доски и наружного подослива. Окна могут быть глухими и створными, с разделенными и спаренными переплетами, с одинарным и  двойным остеклением.

    Освещение животноводческих помещений – важный фактор микроклимата. Однако через окна происходят теплопотери, которые зависят от количества переплетов и площади остекления. Коэффициент теплопередачи одинарных окон с деревянной рамой составляет 5,8 Вт/м^{2 .0}С, а двойных окон – 2,67 Вт/м^2.0С. при сильном ветре потери тепла через окна увеличиваются на 200 – 300%. Высоту окна (подоконника) от пола в коровниках беспривязного содержания 1,8 – 2,4 м. При таком  расположении окон средняя часть помещения лучше освещается, а животные меньше охлаждаются.

     В коровнике имеется 24 по 12 окон с каждой стороны и одно окно в подсобном помещении. Окна с двойным остеклением. От пола расположены на высоте 1,8 м, что входит в норму (1,8м-2,4м), поэтому обеспечивается лучшее освещение средней части помещения и меньшее охлаждение животных. Двойное остекление обеспечивает сокращение потерь тепла на 70% и улучшает освещенность за счёт уменьшения образования льда на стёклах в зимний период.

     Длина в помещении без тамбура составляет 100 м (с тамбуром 108 м), ширина – 11м (с шириной стен – 12 м).

Единицы измерения и методики расчётов:

    Световой коэффициент (СК) рассчитывают путем деления площади пола помещения (без тамбура) на общую площадь. Площадь пола равна 110м², а общая площадь всех рам (коэффициент по раме) равна 1,08 м².

     В соответствии с зоогигиеническими требованиями определена оптимальная освещённость для всех животноводческих помещений в различных единицах измерения:

    Достаточное освещение создаётся при световом коэффициенте по чистому стеклу равном 10-15 в помещениях для КРС.

    Минимальные нормы освещённости в животноводческих помещениях 15-20 лк (при этом удельная мощность ламп, мощностью до 100 Вт будет составлять 10 вт/м2).

    Высота стены помещения равна 3 м, окна от пола расположены на высоте 1,8 м. Отсюда рассчитаем высоту рамы – 1,2 м. Ширина рамных проемов равна 3,8 м. рассчитаем площадь рам, она равна 4,7 м.

Световой коэффициент (СК) по раме составил:

СК = Sпола/ Sрам

СК = 110/4,7= 24,4 м2

СК по чистому  стеклу:

СК= Sпола/Sчистого стекла

СК=123/7,7=15,9м2…………….

 

 

 

     4. Оценка канализации и системы навозоудаления в помещении.

    Под канализацией принято понимать совокупность инженерных сооружения, предназначенных для приема и транспортирования сточных вод к очистительным сооружениям, их очистки, обеззараживания и утилизации полезных веществ, содержащихся в них. Внутренняя канализация в помещении отсутствует. Навоз удаляется в наружную канализацию.

    Обычная канализация состоит из следующих конструктивных частей: навозожижесточные лотки прямоугольной формы шириной 300 мм и глубиной 20 – 200 мм с уклоном в сторону трапов не менее 1%; трапы для приема навозной жижи и присоединения лотков к отводным трубам; отводные трубы, которые прокладывают с уклоном не менее 3%; гидравлический затвор делают в колодце, дно которого заглублено ниже лотка отводной трубы ; смотровые (контрольные) колодцы, служащие для осмотра канализационных труб и прочистки их; жижесборник, предназначенный для накопления жижи за определенное время. При механизированной уборе навоза размеры лотков принимают в увязке с габаритами навозоуборочных механизмов, при этом дно лотков может быть горизонтальным.

     Навоз в данном животноводческом комплексе  удаляется бульдозером, водоснабжения осуществляется из внешней сети. Навозохранилище в комплексе присутствует.

    Навозохранилища – это сооружения, предназначенные для складирования навоза и приготовления из него органического удобрения. В хозяйствах оборудуют наземные, полузаглубленные, заглубленные, а также открытые и закрытые. Применяют два способа хранения навоза: аэробный и аэробно-анаэробный. При первом (холодном) способе навоз укладывают плотно и все время увлажняют его. При участии анаэробных микроорганизмов осуществляется процесс брожения, и температура навоза достигает 25 – 30⁰С. При втором (горячем) способе навоз укладывают рыхло слоем 2,0 – 2,5 и, где в течении 4 – 7 суток происходит бурное брожение при участии аэробных микроорганизмов. Температура в массе навоза достигает 60 – 70⁰С, в таких условиях большинство бактерий, в том числе и патогенных, и зародышей гельминтов погибают. По истечении 5 – 7 суток штабель уплотняется, и доступ воздуха в навоз прекращается.

          Навозохранилище должно быть водонепроницаемым, залегание грунтовых вод должно быть в норме (не менее 5м от земли), навозохранилище должно быть расположено с подветренной стороны, на полу – твёрдое покрытие. Срок хранения – 6 месяцев. Расстояние до водоисточника и до жилого массива не менее 500м.

     Система уборки навоза и транспортировка его за пределы производственных помещений должны удовлетворять следующим требованиям:

      обеспечивать постоянную и легко поддерживаемою чистоту помещений для содержания животных, проходов и ограждений;

      ограничивать образование и проникновение вредных газов в зону обитания животных, быть удобной в эксплуатации и не требовать больших затрат на управление, ремонт и санитарно-профилактическую обработку;

      исключить проникновение заразных начал с навозом из одной секции в другую.

     Расчёт размеров площадки навозохранилища (наземное незаглубленное)

     Площадь наземных незаглубленных  навозохранилищ определяют по формуле:

 

F_x = ,

 

где – площадь  навозохранилища, м²;

h – высота укладки навоза, м (h = 1,5-2,5);

G_сут – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;

D_хр – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сутки;

р– плотность навоза, кг/м³. Плотность подстилочного навоза – 700 – 900, жидкого навоза – 900 – 1010.

     Для расчета суточного выхода навоза на ферме необходимо суммировать суточный выход навоза по каждой возрастной и производственной группе и суммировать на все поголовье.

    Определим  Gсут – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг/сутки:

 

Gсут = n(pэ + рн + рд + рпр + рп),

 

 где n – количество животных в 1 группе, головы;

pэ – суточный выход экскрементов от одного животного, кг;

рн – суточное количество воды, подающееся в систему навозоудаления в расчёте на одно животное, суточное мытьё кормушек, полов, уборки помещения, промывки, навозосборных каналов, коллекторов, подтекания водопроводных кранов и автопоилок, л;

рд – суточное количество воды, попадающее в систему навозоудаления в расчёте на 1 животное из доильных залов, молочных кормоцехов, других, л;

рпр – количество механических включений, поступающих в систему навозоудаления за сутки в расчёте на одно животное производственной группы, кг (применяется от 1 до 7% для навоза крупного рогатого скота);

рп – среднесуточная масса подстилки на одно животное в группе, кг

Суточный  выход навоза в комплексе, кг/сут

 

Группы  животных	рэ	рн	рд	рпр	рп	Итого	n	К-во навоза
коровы	55	0,35	25	7	0	87,35	200	17470

 

Gсут = 200(55 + 0,35 + 25 + 7) = 17470 кг/сут

     Определяем площадь незаглубленного навозохранилища:

 

Fx =  = 2246,1 м²

 

    Определяем длину и ширину площадки.

    Для это определяют размеры площадки при ее квадратной конфигурации.

 

а = √ Fx = √2246,1 = 47,4 = 48 м

    Рассчитаем размеры заглубленного навозохранилища.

    Суточный выход навоза определяется так же, как он был определен при расчете незаглубленного навозохранилища.

Gсут = 17470 кг

    Рассчитаем объем заглубленного навозохранилища по формуле

V = =  = 4492,3 м³

    Рассчитаем возможную длину траншеи заглубленного навозохранилища с учетом зоогигиенических требований и ее ширины и глубины.

    При расчетах необходимо руководствоваться следующим: глубина для подстилочного навоза и твердой фракции жидкого навоза должна быть не более 2 м, для жидкого навоза – не белее 5 м.

l = ,

где l – длина  траншеи, м;

V – объем всего навоза, получаемого на ферме на срок его хранения в навозохранилище, м³;

Ш – ширина траншеи, м;

Гл – глубина  траншеи, м.