Санитарно-гигиеническая оценка вентиляции и теплового баланса коровника на 200 голов

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Задание

Введение

Гигиеническая оценка подстилочных материалов, способы использования

Загонная система пастьбы КРС, ее гигиеническое значение

Расчеты

Выводы

Список использованной литературы



Задание

Область Хмельницкая, наружная температура -220С, абсолютная влажность наружного воздуха 48%. Температура в коровнике +100С, относительная влажность 77%, атмосферное давление 744 мм. рт. ст.

В коровнике размещено 200 коров, из них: 100 - с живой массой 500 кг, удой 12 л; 58 - с живой массой 600 кг, удой 9 л; 42 - сухостойные с живой массой 600 кг.

Внутренние размеры коровника: длинна - 76,5 см, ширина - 27 м, высота - 3 м.

Стены саманные, толщиной 0,5 м, полы бетонные в проходах. Дверей 2, размером 21,75 м, ворот 4, размером 2,21,75м. Окон 40 с двойным остекленением, размером 1,51,2 м. Вытяжных каналов 4, сечением каждого м, высота - 6 м.

Приток осуществляется вентилятором с производностью 12100 м3/час, его КПД=0,6. Освещение - 40 электроламп мощностью 75 Вт каждая. Полы в стойлах деревянные. Перекрытие - доски 30мм, стекловата 150мм, рубероид 2мм, абсцесовые плиты унифицированного профиля 10мм.

Задание

Сделать расчет объема, вентиляции по углекислоте.

Сделать расчет объема и вентиляции по влажности.

Сделать расчет теплового баланса коровника.

Сделать расчет освещенности.

При выполнении курсовой работы надо ответить на следующие вопросы:

Определить часовой объем вентиляции.

Определить воздухообмен на 1 ц живой массы, на 1 голову, кратность воздухообмена.

Определить площадь сечения вытяжных каналов и их количество.

Рассчитать площадь сечения вытяжных каналов на 1 голову.

Рассчитать площадь стойлового помещения на 1 голову.

Сравнить приходную и расходную части теплового баланса и определить теплового баланса.



Введение

В данной работе была проведена санитарно-гигиеническая оценка вентиляции и теплового баланса коровника на 200 голов привязного содержания по типовому проекту 801 - 322/2, который расположен в Хмельницкой области. Были также рассмотрены следующие вопросы:

Гигиеническая оценка подстилочных материалов, способы использования;

Загонная система пастьбы КРС, ее гигиеническое значение.



Гигиеническая оценка подстилочных материалов, способы использования

Очень важно иметь достаточный запас подстилочного материала. В качестве подстилки используют сухую ржаную солому, торф, опилки и древесные стружки, еловые ветки, сухие древесные листья. Наилучшей считается соломенная подстилка. Ее требуется до 2,5 кг в день на корову. Солому желательно измельчать на отрезки 18-27 см. В таком виде она лучше впитывает навозную жижу и удобна для уборки.

Торф - весьма гигроскопичный подстилочный материал. Он хорошо впитывает влагу, но неудобен тем, что загрязняет животное, поэтому его надо применять как подсобную к соломе подстилку. Потребляют на подстилку по 1-3 кг торфа в день на корову.

Елочные ветки как дополнительный подстилочный материал хуже торфа, потому что обладают малой поглотительной способностью. Несколько лучше опилки лиственных деревьев. Опилок требуется 2-5 кг в день на корову. Сухие листья приравниваются к опилкам.

Подстилка в стойле должна быть достаточно влагоемкой, без примеси ядовитых растений и семян сорных трав, без плесени. Из всех подстилочных материалов лучшей считается солома озимых культур. Она хорошо впитывает влагу, при этом высоко остается качество навоза. Можно применять и сухие опилки. Они также хорошо поглощают мочу, но загрязняют кожу животного и ценность их, как удобрений, весьма низка. Кроме того, влажные опилки очень холодны. Меняют подстилку по мере ее увлажнения и загрязнения. Если своевременно не убрать ее, в результате разложения мочи и навоза образуются ядовитые газы - аммиак и сероводород, которые вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей и служат нередкой причиной болезни. Поэтому навоз из коровника следует убирать ежедневно, а лучше дважды в течении суток - утром и вечером. От коровы за год получают около 10 т навоза, являющегося ценным органическим удобрением.

Несмотря на постоянный спор поставщиков и производителей оборудования для содержания КРС о том, какая подстилка наиболее эффективна (органическая или неорганическая), большинство аграриев продолжают использовать привычный для них материал - солому, опилки и песок. Правда некоторые из них начинают испытывать на прочность новые виды подстилки - переработанный навоз или современные многослойные матрасы.

Подстилка из органических материалов создает среду для развития бактерий и вызывает различные заболевания. Потери молока при этом в разы превышают стоимость матрасов, позволяющих избежать вышеуказанных проблем, замечает она. Кроме того, подстилочные материалы должны быть наивысшего качества, стало быть, ежедневные затраты на них будут составлять значительную часть общих расходов на содержание фермы. Например, стоимость соломы пригодного качества (свободная от сорных трав, не затхлая, не заплесневевшая или заржавленная) постоянно растет. Если на одну корову в день необходимо в среднем 12-15 кг соломы, то на ферму в 800 голов понадобится 9-12 т в день. Эти цифры соответствует урожаю с 2 га земли.

К подстилке, изготовленной из неорганических материалов, относят резиновые маты. Они пользуются спросом у аграриев из-за своей невысокой стоимости (3-4 тыс. руб. на одно стойло-место), говорит Леденев. Однако, по мнению Артемовой, этот выбор не обеспечивает оптимальных условий для содержания КРС. «Корова не имеет мышц, обеспечивающих плавное приседание, поэтому на расстоянии 30 см от пола она падает, - поясняет директор по маркетингу. - И поскольку вес среднего животного составляет 600 кг, при столкновении с твердым матом корова быстро набивает ссадины и ушибы, приводящие к болезням ног и суставов».

Другой вид подстилки - матрасы, состоящие из множества компонентов (рубленой резины, латекса, подкладки из вспененного полиуретана, водонепроницаемого воскового покрытия). На нашем рынке этот продукт представляют российско-голландские компании «Матрикс Агритех» и «Виларус», немецкая Kraiburg, американская «Терборг Агро» и др., перечисляет менеджер по продажам молочного оборудования компании «Матрикс Агритех» Марат Гумеров. Этот материал лишь в 1,5-2 раза дороже резиновых матов.

Загонная система пастьбы КРС, ее гигиеническое значение

Пастьба скота является одним из самых древних занятий людей. До XVII в. у аграриев не было вопроса: пасти животных или нет? В то время жизнь всех домашних жвачных животных была связана с пастбищами и в основном зависела от их травостоя. Однако позднее домашний скот все чаще стали ставить на круглогодовое стойловое содержание, так как пастбищ стало не хватать. К нашему времени уже сложились различные системы содержания скота, а также определились технологии использования лугов и пастбищ, с учетом особенностей которых и ведется ныне пастьба животных.

В организации использования пастбищ система содержания животных имеет важное значение. Различают 3 основные системы: стойловую, пастбищную и стойлово-пастбищную.

Загонную (ротационную) пастьбу применяют, чтобы дать возможность травам свободно отрастать после выпаса на них животных. Для этого пастбищную территорию необходимо разбить на несколько участков-загонов, на которых травянистую растительность можно стравливать животным в определенной последовательности. Загоны отделяют один от другого обычно изгородями или канавами с протекающей в них водой. Во время пастьбы скота в одном загоне в других загонах травостои «отдыхают», т. е. там трава имеет возможность отрастать. Период, в течение которого по одному последовательно стравливают все отведенные для выпаса скота пастбищные загоны, называют циклом стравливания. Таких циклов может быть несколько в течение пастбищного периода. При возвращении стада животных на пастбище в один из загонов, в котором уже стравливались травы, начинается второй (или последующий) цикл стравливания.

Переход к загонной системе пастьбы скота вызывает некоторые материальные и трудовые затраты на огораживание загонов, что, в свою очередь, затрудняет проведение ряда агротехнических работ по уходу за травостоями.

Ограды, разделяющие загоны для выпаса животных, могут быть постоянными или временными - переносными. Обычно ограждение устраивают в виде штакетника из некондиционных досок и планок из дерева.

При устройстве перемещаемых ограждений для пастбищ и лагерных загонов удобнее использовать переносные электрические изгороди, которые иногда называют электропастухами. В комплект с электроизгородью входят генератор импульсов, барабан с гибким проводом, стойки, поворотные ручки, предупреждающие плакаты и флажки, заземлитель. Проволочное ограждение этой электроизгороди находится под напряжением 9 В.

Пастьба на привязи применяется при загонной пастьбе лишь в индивидуальных крестьянских хозяйствах, на полях при выпасе небольшого поголовья животных (от 1 до 4 гол). В этом случае потери корма практически отсутствуют, но велики затраты труда на выгон, привязывание и пригон каждого животного.

Правильное использование гуртовых участков предполагает деление их на загоны очередного стравливания. Организация загонной системы пастьбы позволяет проводить многократное стравливание без снижения продуктивности пастбища и ухудшения ботанического состава травостоя. Загонная пастьба скота предусматривает чередование сроков стравливания пастбищ в загонах очередного стравливания и во времени. Животных выпасают в загоне непродолжительное время (до 6 дней), а затем перегоняют их в следующий загон и так продолжается до последнего загона. Один оборот пастьбы скота называется циклом стравливания. Продолжительность отдыха травостоя в каждом загоне меньше продолжительности цикла стравливания на число дней пастьбы в загоне. Проектирование загонов очередного стравливания заключается в определении их количества и размеров, установлении формы и размещении загонов.

На количество и размеры загонов влияет установленный пастбищеоборот. Количество загонов определяют исходя из продолжительности периода отрастания травостоя до пастбищной спелости, количества циклов стравливания, числа дней пастьбы на одном загоне в течение одного цикла стравливания, удельного веса пастбищной травы в общем балансе зеленых кормов. При этом учитывают продуктивность пастбищ, площади гуртовых участков, тип дождевальной машины и схему размещения оросительной сети. Площадь загонов очередного стравливания определяют исходя из размера гуртового участка и количества загонов.

Между количеством загонов и установленным пастбищеоборотом существует тесная взаимосвязь, заключающаяся в том, что число загонов очередного стравливания должно быть кратным числу участков пастбищеоборота, тип которого устанавливается исходя из оптимального количества и площади загонов. Следовательно, рассчитанное по формуле 3.2 количество загонов увязывается с пастбищеоборотом. Особенностью проектирования загонов на орошаемых пастбищах является то, что на требования, предъявляемые к определению их количества и размеров, установлению формы, размещению, влияют условия орошения: вид оросительной системы, тип дождевальной машины и схема размещения оросительной сети. Проектирование загонов на орошаемых пастбищах производится с учетом тех же требований, что и на неорошаемых пастбищах, но в первом случае все они должны быть взаимоувязаны с условиями орошения. Поэтому необходимо, исходя из технических характеристик дождевальных машин и предварительно намеченной схемы оросительной сети, уточнить количество и размеры загонов, изменив, например, в допустимых пределах число дней пастьбы в одном загоне. Для увязки расчетного количества и размеров загонов с рекомендуемыми их параметрами типовой схемой оросительной сети иногда достаточно изменить соотношение сторон загонов, орошаемых с помощью ДДН-70, УДС-25. Однако следует учесть, что количество загонов в каждом конкретном случае определяется исходя из хозяйственных и природных условий сельскохозяйственного предприятия. Форма загонов и соотношение сторон устанавливается исходя из требований высокопроизводительного использования поливной и другой техники на пастбищах, рациональной пастьбы животных, лучшего использования пастбищ, минимальной протяженности скотопрогонов и периметра загонов очередного стравливания. В конкретных случаях эти требования могут находиться в противоречии.

Поэтому при определении формы и размеров сторон загонов необходимо исходить из главных требований, в большинстве случаев которыми являются производительное использование поливной техники, рациональная организация пастьбы, минимальная протяженность скотопрогонов и периметра загонов. По форме наиболее целесообразны прямоугольные загоны, близкие к квадрату или вытянутые (в зависимости от площади) к водному источнику с соотношением сторон 1:2, 1:3. Ширину загонов устанавливают такой, чтобы обеспечить нормальный разворот гурта во время пастьбы.

Для организации удобной пастьбы животных ширина загона в расчете на одну корову должна быть не менее 0,5-0,7 м. При больших площадях загонов длина их должна быть не более 600-800 м [5]. Длина и ширина загонов при орошении пастбищ должны быть равны или кратны ширине захвата дождевальных крыльев, расстоянию между гидрантами, длине поливного трубопровода. Размещение загонов производится в тесной увязке с определением их количества и размеров, формы и соотношения сторон. Загоны необходимо размещать с учетом: - высокопроизводительного использования поливной техники; - минимальной протяженности оросительной сети, скотопрогонов и периметра загонов; - независимого полива каждого загона; - рельефа и сторон света; - кратчайшего доступа к ферме (лагерю) и водному источнику.

С целью более полного использования пастбищ, равномерного поступления зеленого корма и лучшего проведения мероприятий по уходу за травостоем каждый загон должен быть однотипным по травостою. Высокопроизводительное использование поливной техники достигается при размещении загонов в соответствии с типовой схемой расположения оросительной сети. Минимальная протяженность скотопрогонов может быть достигнута при длинных, но узких загонах, что приводит, однако, к увеличению периметра загона, а следовательно, к увеличению затрат на огораживание.

Поэтому необходимо найти оптимальное проектное решение, не противоречащее производительному использованию поливной техники. Независимый полив каждого загона достигается тогда, когда он привязан к определенному магистральному (транспортирующему) или распределительному трубопроводу (или каналу) и вода для орошения не подается через оросительные трубопроводы соседних загонов. Это требование вытекает из той особенности орошаемых пастбищ, что на каждом загоне после его очередного стравливания скотом должны быть немедленно проведены подкашивание и вывоз сорной и не съеденной травы, внесены минеральные удобрения и осуществлен полив.

С этой целью перед началом пастбищного периода составляют совмещенный график поливов и стравливания загонов, орошаемых одной дождевальной машиной с учетом времени на проведение других мероприятий. На эрозионно-опасных участках рельефа во избежание смыва и размыва почвы и образования скотобойных троп загоны следует размещать длинными сторонами поперек склона или под небольшим углом к горизонталям. Кратчайший доступ от каждого загона к ферме (лагерю) и водному источнику достигается при компактном размещении гуртовых участков и проектировании загонов в виде коридорной системы с выходом их коротких сторон на скотопрогон. При несогласовании или противоречии некоторых требований, предъявляемых к размещению загонов, необходимо принять окончательное проектное решение исходя из основных требований в данном конкретном случае. Ими в большинстве случаев будут: высокопроизводительное использование поливной техники, кратчайший доступ к каждому загону, защита почв от эрозии. В необходимых случаях следует разработать и проанализировать варианты различного размещения загонов.

животное пастьба вентиляция влажность

Расчеты

Расчет объема по углекислоте

Для этого расчета мы используем формулу:

Где

L - часовой воздухообмен (количество воздуха, поступаемого или удаляемого из помещения, м3/ч);

К - количество углекислоты, выделяемой всеми животными находящимися в помещении (л/ч);

С1 - допустимое содержание углекислоты в помещении, л/м3;

С2 - содержимое углекислоты в атмосферном воздухе, л/м3;



Расчет количества углекислоты, которую выделяют все животные в помещении

Для этого мы используем формулы:

Одна корова с живой массой 500 кг и удоем 12 л выделяет 135 л/ч, а 100 коров:

(л/ч)

Одна корова с живой массой 600 кг и удоем 9 л выделяет 151,75 л/ч, а 58 коров:

(л/ч)

Одна корова с живой массой 600 кг, которая сухостойная выделяет 153 л/ч, а 42:

(л/ч)

Общее количество:

(л/ч)

(л/м3)

(л/м3)

(л/м3)

Расчет воздухообмена на 1 ц ЖМ

Согласно ГОСТу ПДК=17 м3/ч/ц



Для этого расчета используется формула:

(м3/ч/ц)

Расчет воздухообмена на 1 голову

Согласно ГОСТу, ПДК= 80-120 (м3/ч/гол)

Расчеты ведутся по формуле:

Где

L''- часовой воздухообмен, м3/ч/гол;

L- часовой воздухообмен, м3/ч;

N- количество голов;

(м3/ч/гол)

Кратность воздухообмена

Рассчитывается по формуле:

;

При расчете вентиляции размеры здания внутри:



Длинна = (м)

Ширина = (м)

Высота = 3 (м)

(м)

(р/ч)

Зима = 2,4 р/ч;

Лето = 4,8 р/ч;

Площадь сечения и количество

а) вытяжных каналов, рассчитывается по формуле:

Где

V - скорость движения воздуха вытяжных каналов, которая зависит от:

Высоты трубы = 6 м;

- разности температуры воздуха в помещении и на улице:

Соответственно таблице (м/с)

(м2)

Суммарная площадь одного вытяжного канала:



б) приточных каналов:

В условиях проммышленого животноводства в данной области данного коровника по типовому проекту 801-322/2 приток осуществляется вентиляцией. Расчеты ведутся с помощью анемометра по формуле:

Но в исходных данных дан приток вентиляции:

L=12100 м3/ч

КПД=0,6;

Количество вентиляторов, использующихся в коровнике:

шт

Санитарное заключение и выводы:

Согласно ГОСТу, ПДК на 1 ц живой массы составляет 17м3/ч/ц. По расчетам получилось 11, 87 м3/ч/ц. Это значит, что данные не превышают допустимые концентрации. Также, часовой воздухообмен на 1 голову не превышает ПДК по ГОСТу, которая составляет 80-120 м3/ч/гол. Кратность воздухообмена в зимний период составил 2,2 р/ч, что не превышает норму 2,4 р/ч. Из этого следует: расчетный объем по углекислоте на 1 ц живой массы и на 1 голову соответствуют санитарно - гигиеническим нормам.

Расчет вентиляции по влажности

Для этого расчета мы используем формулу:

Где

L- часовой воздухообмен, м3/ч;

Qобщ - состоит из двух частей:

а) суммарное количество влаги, которая поступает от всех животных в помещении, г/ч;

б) количество влаги, которая испаряется с пола, поилок и кормушек, г/ч. Составляет 10% от влаги выделяемой животными;

Количество влаги, которая поступает в помещение от всех животных:

Одна корова с живой массой 500 кг и удоем 12 л выделяет 469 г/ч, а 100 коров:

(г/ч);

Одна корова с живой массой 600 кг и удоем 9 л выделяет 491 г/ч, а 58:

(г/ч);

Одна корова с живой массой 600 кг, которая сухостойная выделяет 489 г/ч, а 42:

(г/ч);

Общее количество:

(г/ч);

Влага, которая испаряется с пола, поилок и кормушек; составляет 10% от влаги, выделяемой животными:

(г/ч)



Абсолютная влажность воздуха в помещении, если t0 воздуха +100С и относительная влажность 77%:

(г/м3)

Абсолютная влажность воздуха на улице, если t0 воздуха -220С и относительная влажность 48%:

(г/м3)

(м3/ч)

Часовой воздухообмен на 1 ц ЖМ:

(м3/ч/ц)

Площадь сечения вытяжных каналов на 1 голову:

(м3/ч/гол)

Кратность воздухообмена:

(р/ч)



Площадь стойлового помещения на 1 голову:

Где

S- площадь помещения, м2;

N- количество голов;

(м2)

Санитарное заключение и выводы:

Расчетный объем вентиляции по влажности в воздухе на 1 голову и на 1 ц живой массы соответствует санитарно - гигиеническим нормам.

Расчет теплового баланса коровника

Расчеты по тепловому балансу ведутся по формуле:

Где

- свободная теплота, которая выделяется животными за 1 час, ккал/ч;

- разница температур на улице и внутри коровника, 0С;

G - вес вентиляционного воздуха за 1 час, кг/ч;

0,24 - коэффициент теплоемкости воздуха (затраты тепла на обогрев 1 кг воздуха на 10С);

показатель суммы;

К - коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции помещения (стены, пол, окна, двери, потолок), ккал/м2/ч/град;

F - площадь ограждающих конструкций (стен, окон, дверей, пола, потолка), м2;

Wисп. - потери теплоты на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений помещения, ккал/ч;

Расчеты количества теплоты, которая выделяется животными, ведется согласно с дополнениями 12,13:

Одна корова с живой массой 500 кг и удоем 12 л выделяет 684 ккал/ч, а 100 коров:

(ккал/ч)

Одна корова с живой массой 600 кг и удоем 9 л выделяет750 ккал/ч, а 58:

(ккал/ч)

Одна корова с живой массой 600 кг, которая сухостойная выделяет 733 ккал/ч, а 42:

(ккал/ч)

Общее количество:

(ккал/ч)

Разница температуры в помещении и на улице:



Чтоб рассчитать тепла потери на нагревание 13058 м3/ч воздуха, необходимо определить его массу. 1 м3 воздуха при температуре -220С и барометрическом давлении 744 мм.рт.ст. имеет массу 1,379 кг, следовательно:

(кг)

Для нагревания 1кг воздуха на 1°С расходуется 0,24 ккал. То есть на нагревание 18007 кг будет потеряно тепла:

(ккал/ч)

Определяем тепло потери через ограждающие конструкции(FЧK на 1°С):

Ограждающая конструкция	F, м2	К Коэффициент теплопередач(ккал\м2\ч\°С)	FЧK(ккал\ч\°С)
пол	2065,5	0,3	619,5
перекрытие	2066	0,89	1838,7
окна	72	2,3	165,6
Ворота и двери	22,4	2	44,8
стены	216,1	0,6	129,7
Всего теплопотерь			2798

В зависимости от размещения здания к направлению ветров по сторонам света и рельефа местности помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще приблизительно 13% тепла от теплопотерь ограждающих конструкций, контактирующих с внешним воздухом, то есть:

(ккал/ч)



Все тепло потери через ограждающую конструкцию на 1 °С равняется:

(ккал/ч)

Потери на испарение влаги в помещении:

(ккал/ч)

Расчеты по тепловому балансу:

(ккал/ч)

Приходная часть теплового баланса - 143027 ккал/ч

Расходная часть теплового баланса - 233617,2 ккал/ч

Расчеты доводят, что расходы теплового баланса превышают приходы на: ккал/ч, что свидетельствует про отрицательный теплобаланс в коровнике.

Согласно гигиеническим требованиям к тепловому балансу допускается колебания от нулевого баланса :

Расчет нулевого баланса ведется по формуле:



В связи с тем, что в коровнике предусмотрена температура +100С, температура наружного воздуха, при которой еще возможна бесперебойная работа систем вентиляции будет:

+10-19=-90С

Расчет освещенности

Расчет искусственного освещения ведется по формуле:

Где

F - световой поток источника света одного светильника, лк;

N - число источников;

I - коэффициент использования потока света;

S - площадь освещаемого производственного помещения, м2;

К - коэффициент запаса светильника;

Z- коэффициент минимальной освещенности;

Для расчета I не обходимо найти показатель У формы помещения или индекс помещения. Показатель формы помещения рассчитывается по формуле:

Где

S- площадь помещения которое необходимо освещать, м2;

Hn- высота подвески светильника, м2;

a и b- длина и ширина помещения, м2;

Высоту подвески светильника находим по формуле:

Где

Н - высота помещения, м;

hc - расстояние от потолка до светильника, м2;

hp - высота от пола помещения до рабочей зоны,м2;

(м)

(м)

(лм)

Согласно отраслевым нормам освещение с\х предприятий данного типа помещениях при содержании в них коров освещение должно быть в пределах 30лм.

Расчет природного освещения ведется по формуле:



Выводы

Исходя из расчетного материала, можно заметить, что воздухообмен по углекислоте и по влажности отвечает санитарно - гигиеническим нормам. По тепловому балансу также. По освещенности не отвечает количество электроламп. Следует увеличить их количество.



Список использованной литературы

1. http://neznaniya.net

2. http://www.viktoriy.ru

3. http://fermer.zol.ru

4. http://www.profermer.ru

5. http://zhivotnovodstva.net

6. http://newgreenfield.ru

7. Методические указания к выполнению курсовой работы по зоогигиене.

8. А.П. Онегов, В.И.Черных «Гигиена сельскохозяйственных животных», Москва «Колос» 1984.

9. Антонов П.Г. Микроклимат на фермах и комплексах. - М., Россельхозиздат. 1976.

Размещено на Allbest.ru

...