Микроклимат животноводческих помещений для крупного рогатого скота

По углекислому газу.

Расчет проводят в помещениях, расположенных в условиях сухого климата в холодное время года, по формуле: 

                                                   С

                                       L= --------------

                                               С₁-С₂ 
 

где L—количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за 1 ч, чтобы поддержать в нем содержание СО₂, в пределах нормы, м³; С - количество углекислого газа, выделяемое всеми животными в помещении за 1 ч, л; C₁ - ПДК углекислого газа в 1 м³ воздуха помещения, л; С₂ — содержание углекислого газа в 1 м³ наружного воздуха, л.

Коровник на 200 животных с четырехрядным их размещением, размером 64x17X2,7 м, в котором 120 коров со средней массой 400 кг, среднесуточным удоем 10 кг; 50 коров массой 600 кг и со среднесуточным удоем 15 кг и 30 коров сухостойных массой 600 кг. Животноводческое помещение расположено в Новосибирской области.

Необходимо определить: часовой объем вентиляции по углекислому газу; кратность воздухообмена в I ч; количество вытяжных труб и приточных каналов, их площадь сечения и размеры.

Расчет: одно животное, находящееся в помещении, в соответствии с табличными данными выделяет следующее количество (л) углекислого газа в 1 ч: корова массой 400 кг и удоем 10 кг— 114, а 120 коров— 13680; корова массой 600 кг и удоем 15 кг— соответственно 171, а 50 коров—8550; сухостойная корова массой 600 кг—138, а 30 коров—4140. Следовательно, все животные за 1 ч выделяют 26370 л углекислого газа.

Величину С₁ определяют, исходя из допустимого содержания углекислого газа в воздухе помещения для коров 0,25 % объемных, то есть в 1 м³ (-1000 л) воздуха находится 2,5 л газа.

Показатель С₂ определяют, исходя из содержания в наружном воздухе 0,03 °/о объемных углекислого газа, то есть в 1 м³ (1000 л) воздуха—0,3 л газа.

Следовательно, чтобы содержание углекислого газа в воздухе коровника не поднималось выше 0,25 %, необходимо каждый час удалять его из помещения:

                                              ₂₆₃₇₀

                                    L =   ---------------- = 11986 м³

                                                   ^{2,5 - 0,3} 
 

Кубатура помещения — 2937,6 м³. Кратность воздухообмена в помещении равна: 11,986:2937,6== 4, то есть 4 раза в час.

    Расчет определения площади сечения вытяжных труб, приточных, каналов и их количество ведут по формуле, приведенной в расчете объема вентиляции по влажности воздуха. Следует иметь в виду то, что при определении общей площади сечения вытяжных труб делают добавку 20 %, так как в результате окислительных процессов, протекающих в навозе, выделяется углекислый газ.

Необходимо отметить, что объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислого газа в воздухе, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому лучше всего расчет производить по влажности воздуха, поскольку в этом случае воздухообмен практически всегда обеспечит и допустимое содержание углекислого газа.

Вентиляция с побудительным притоком воздуха. В условиях промышленного животноводства при высокой, концентрации скота и птицы в помещении вентиляция с естественной тягой воздуха по каналам практически не обеспечивает оптимальный микроклимат. Поэтому в животноводческих зданиях необходимо оборудовать принудительную систему воздухообмена.

При определении мощности вентиляторов с механическим побуждением тяги воздуха исходят из расчетного воздухообмена и производительности вентилятора. В случае эксплуатации механической вентиляции ее производительность 
можно определить путем замера подвижности воздуха в воздуховоде с помощью анемометра. Производительность одного вентилятора рассчитывают по формуле: 

L=S*V*3600,

где L —производительность вентилятора, м³/ч; S - площадь сечения воздуховода, м²; V—скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с; 3600—число секунд в 1 ч.

Площадь воздуховода - 0,8 м², скорость движения воздуха в воздуховоде-2,2 м/с. 
Требуется определить: производительность одного вентилятора; количество вентиляторов для обеспечения нужного воздухообмена: 

L=0,8*2,2*3600 = 6336 м³/час

Если объем вентиляции равен 30000 м³/ч, то для подачи в здание свежего воздуха потребуется 5 вентиляторов (30000 : 6336 =5) указанной выше производительности.

    Однотрубная система вентиляции, называемая также моношахтной, приточно-вытяжная, работает за счет естественного побуждения движения воздуха в помещении.

Для удаления воздуха из помещения вместо нескольких вытяжных труб делают одну или две больших шахты (площадью сечения от 1,5 до 5 м²), расположенных в центральной части здания. В шахтах установлены поворотные клапаны для регулирования количества удаляемого воздуха. В коровнике на 100 голов площадь общего поперечного сечения вытяжных отверстий должна быть равна 2,5-3 м², в коровнике на 200 голов — 5-6 м².

В зонах с мягким климатом для поступления свежего воздуха в помещение устраивают подоконные щели шириной 3 см или используют открывающиеся фрамуги окон. В условиях северных и центральных районов подоконные щели для притока делать не рекомендуется, более рационально применять приточные каналы (системы ВИМЭ или других конструкций).

    Наряду с системами естественной вентиляции воздуха в помещениях для КРС применяют системы с механическим побуждением тяги.

    Система приточно-вытяжная, подача свежего воздуха механическая, осуществляется вентиляционно-отопительным агрегатом, состоящим из центробежного вентилятора и водяного калорифера. Источником теплоснабжения служит котельная, расположенная в молочном блоке. Агрегат установлен в вентиляционной камере в пристройке.

В холодный период года приточный воздух подогревается и по воздуховоду равномерной раздачи поступает в помещение; в теплое время воздух подается агрегатом без подогрева или проходит в здание через окна. Поперечный магистральный воздуховод из оцинкованной кровельной стали разветвляется на четыре ветви, постепенно сужающиеся к концам. Количество подаваемого в ветви воздуха можно изменять задвижкой. В ветвях воздуховода сделаны выходные отверстия с пластинами-жалюзи для регулирования как количества, так и направления движения воздуха.

Воздух из помещения удаляется естественной тягой через продольные щели между плитами по коньку покрытия. Недостаток такой вытяжки — отсутствие устройств для регулирования количества удаляемого воздуха в холодный период года.

В моечном помещении молочного блока для вытяжки влажною воздуха установлен вентилятор МЦ-4, работающий периодически. В остальных подсобных помещениях молочного блока используют вытяжную вентиляцию с естественной тягой.

    В животноводческих помещениях в основном применяют воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией. В ряде помещений помимо воздушного применяют дополнительное отопление в виде водяного отопления (батареи), электрообогреваемых полов или локальных источников теплоты.

    Вентиляционно-отопительная система основного здания комплекса по производству молока на 800 и 1200 коров боксового содержания. Основным зданием комплекса является коровник на 460 голов, представляющий собой одноэтажное здание (120X21 м). Молочный комплекс на 800 коров включает два таких здания, на 1200 коров — три здания. Технологическое оборудование и система вентиляции во всех коровниках одинаковы. Содержание коров —

беспривязное в боксах. Комплекс обеспечивается горячей водой из котельной (с параметрами 70-95°С).

Основные здания для животных оборудованы приточно-вытяжной системой вентиляции с механическим побуждением тяги и подогревом воздуха в холодный период года. В каждом коровнике размещены две приточные вентиляционные камеры, расположенные в торцах здания. В камере установлен вентиляционно-отопительный приточный агрегат, состоящий из двух секций водяных калориферов и центробежного вентилятора Ц4-70 № 10 с управляемой воздушной заслонкой. От каждого приточного агрегата в стойловое помещение (к его середине) проведен верхний центральный распределительный воздуховод переменного сечения с выпускными отверстиями. По воздуховоду свежий воздух равномерно распределяется в помещении. В теплый период года приточный воздух подается без подогрева, причем основная его масса поступает в здание через открытые окна.

Вытяжка отработанного воздуха из помещения осуществляется двумя путями: 40% его удаляется из навозных каналов, а остальные 60% —пятью вытяжными вентиляторами, установленными в верхних вертикальных круглых вытяжных шахтах; которые расположены в перекрытии в шахматном порядке (каждый вентилятор типа ЦЗ-04 № 5 имеет подачу по воздуху 11000 м³/ч). Чтобы удалять воздух из навозных каналов, к их заглублениям проведены воздушные каналы — спуски, соединенные верхними участками вытяжных каналов. С торцевых сторон каждой стойловой секции вытяжные каналы связаны с камерой статического разряжения и вытяжным центробежным вентилятором. Вентиляторы выбрасывают воздух вверх над крышей через вертикальные круглые шахты. Центробежные вентиляторы установлены на площадках, приподнятых на стойках в торцовых частях каждой стойловой секции. Вытяжка воздуха из навозных каналов осуществляется круглосуточно во все периоды года.  

4. Система навозоудаления.

    Навоз (твердый и жидкий) может представлять большую опасность в эпидемиологическом и эпизоотическом отношениях, так как возбудители некоторых инфекционных болезней животных могут выделяться с фекалиями, мочой, слюной, маточными истечениями и др. Если такой навоз "попадает- в водоем, то последний становится источником инфекций и инвазий на далеко расположенных территориях и весьма продолжительное время.

    Навоз может быть фактором распространения возбудителей дерматомикозов, содержащихся в пораженных волосах. Продолжительная выживаемость плесневых грибов создает опасность возникновения болезни у животных, находящихся в антисанитарных условиях.

    Установлено, что чем больше микрофлоры в навозе, тем меньше сроки выживаемости патогенных бактерий. Очевидно, кроме физических и химических факторов среды, на бактерии влияет жизнедеятельность банальной микрофлоры навоза.

    В жидком навозе возбудители болезней выживают в 3 раза больше, чем в твердом. Например, возбудитель рожи свиней в жидком навозе в весенне-летний период сохраняется жизнеспособным. 90 сут, в осенне-зимний — 160 сут, возбудитель сальмонеллеза крупного рогатого скота—соответственно 90 и 160 сут; бруцеллы—100 и 180 сут. Яйца гельминтов в жидком навозе в отстойниках открытого типа в октябре—ноябре сохраняют жизнеспособность 12 мес. и более, а в навозе в весенне-летний период — 4—5 мес. В современных условиях жидкий навоз (или отдельные его фракции) очищают и обеззараживают несколькими методами; биологическими, химическими и физическими.

    При разложении выделений животных (навоз, моча) выделяется большое количество вреднодействующих газов, которые снижают резистентность организма, ухудшает морфологический и биохимический состав крови животных, снижает усвояемость протеина, жиров и клетчатки, а также приводят к развитию конъюнктивитов, гастроэнтеритов, воспалению верхних дыхательных путей, нарушению сердечной деятельности, падению продуктивности.

    Однако в современных зданиях для содержания животных высокая концентрация вреднодействующих газов может встречаться в отдельных случаях при полном выходе из строя систем навозоудаления и вентиляции, особенно в закрытых (безоконных) помещениях или при неправильной эксплуатации зданий и оборудования. В целом же, для поддержания оптимального микроклимата в помещениях для животных, такие системы успешно функционируют.

    Установка такой системы, способствуют снижению заболеваемости животных, сокращению трудо- и энергозатрат. Система уборки навоза и транспортировки его за пределы производственных помещений обеспечивает постоянную и легко поддерживаемую чистоту помещений для содержания животных, проходов и ограждений; ограничивает образование и проникновение вредных газов в зону обитания животных.

    Выбор систем удаления, транспортировки, обработки, обеззараживания, хранения и использования навоза осуществляется согласно требованиям ОНТП -17 -81 - общероссийских норм технологического проектирования систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения, подготовки и использования навоза и помета.