Проектирование и расчеты поточных технологических линий животноводческих ферм и комплексов

Количество соломы, т, необходимой для получения навозосоломенной смеси регламентированной влажности,

нп − ф
Мсф = , (11.29)
ф − с

где Мсф – количество соломы, потребной для ферментации одной тонны навоза в биогаз и органическое удобрение, т; ф^{– влажность ферментируемой навозосоломенной смеси,} по заданию ф^{=75 %.}

Подставив в (11.29) значения входящих параметров, получим

Мсф = 81 −75 = 0,1 т.
75 −15

Для анаэробной ферментации получаемого на ферме навоза дополнительное количество соломы составит:

‒ суточное

‒ годовое

Мсс = 0,1 ∙4,4 = 0,44 т;
Мсг = 0,44 ∙365 = 160,6 т.

Годовая потребность соломы для анаэробной ферментации экскрементов коров составит

Мс = 4,0 ∙365 + 0,44 ∙365 = 1620,6 т.

Объемная плотность навозосоломенной смеси в ферментаторе, кг/м³ ,

сут
см = Мсс + , (11.30)
Мсс + сут
с э

где Мсс – масса соломы, расходуемой в течение суток,

сут – суточный выход экскрементов, сут = 44000 кг;
с – объемная плотность соломы, по заданию с = 50 кг/м3;
э – объемная плотность экскрементов, по заданию
э = 1020 кг/м3.

Мсс = П + Мс = 4000 + 440 = 4440 кг.

Подставив в (11.30) исходные данные, получим

см = 4440 + 44000 = 367 кг/м .
+

Для анаэробной ферментации получаемого навоза общий объем, м³ , ферментаторов составит

Мсм ∙
ф
ф = , (11.31)
см

где Мсм – масса навозосоломенной смеси, получаемой в течение суток, кг;

ф^{– продолжительность цикла анаэробной ферментации} навозосоломенной смеси, сут; по заданию ф^{= 28 сут.}

Тогда

∙28 = 3696 м .
ф = (44000 + 4440)
367

Объем секции ферментатора, рассчитанный на один цикл ферментации смеси, м³ ,

= 132 м .
ф.с. = 3696
28

Принимаем заглубленный ферментатор, выполненный из железобетонных конструкций [16].

Площадь секции ферментатора при глубине 3 м (с учетом выемки существующими погрузочными средствами) составит 132 : 3 = 44 м² . Для того чтобы обеспечить свободную разгрузку прицепа 2ПТС-4,5, имеющего длину платформы 4,3 м, принимаем длину секции, равную 10 м. Тогда ее ширина составит 44 : 10 = 4,4 м.

Технологический процесс ферментации осуществляется следующим образом. Измельченная солома подвозится кормораздатчиком КТУ-10А с приспособлением ПКТУ-10А для внесения минеральных добавок к секции ферментатора. Одновре-

менно подается подстилочный навоз транспортным агрегатом в составе трактора МТЗ 1221 с прицепом 2ПТС-4,5. Погрузчиком ПЭ-0,8Б осуществляется послойная укладка соломы и подстилочного навоза в секцию ферментатора. После заполнения секции и самоуплотнения массы под собственным весом ферментатор герметично закрывают. В первые двое суток происходит самосогревание навозосоломенной смеси, выделяется углекислый газ. При этом температура смеси поднимется до 50...55°С. В дальнейшем начинает вырабатываться биогаз. Образовавшийся биогаз по каналу, связывающему секцию ферментатора со сборным коллектором, отсасывается вытяжной шахтой и выбрасывается в атмосферу. В дальнейшем по мере разработки устройств для сбора, очистки и использования биогаза, он будет собираться, и после обработки направляться на использование в хозяйстве. Полученная в процессе ферментации сброженная масса выгружается погрузчиком в транспортные средства и вносится в почву или направляется в промежуточное хранилище и по мере освобождения полей используется как удобрение.

Количество транспортных средств для доставки навоза и соломы, а также объем хранилищ рассчитаны применительно к молочному комплексу на 800 коров.

Для транспортирования навоза к месту обработки от фермы используется трактор МТЗ 1221 с прицепом 2ПТС-4,5, техническая характеристика которого представлена в таблице 11.1.

Таблица 11.1 – Техническая характеристика самосвального двухосного прицепа 2ПТС-4,5 [29]

При среднем расстоянии перевозок = 1,5 км и скорости транспортирования на холостом и рабочем ходу = 5 км/ч, продолжительность холостого и рабочего хода составит: