Оптимизация режима вентиляции в коровнике на 200 голов в городе Костанай

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский государственный университет имени А. Байтурсынова

Кафедра ветеринарной санитарии

Курсовая работа

по дисциплине: "Ветеринарная гигиена"

на тему: "Оптимизация режима вентиляции в коровнике на 200 голов в городе Костанай"

специальность: 5В 120200 - Ветеринарная санитария

Выполнила: студентка 3 курса

стационарной формы обучения

Байдаулетова М.

Руководитель: профессор, д.в.н.,

Гершун В.И.

2012 г.

Содержание

Введение

1. Воздушная среда и микроклимат помещения

2. Микроклимат коровника

3. Способы снижения концентрации газов в помещении

4. Влияние влажности на организм животного

5. Влияние температуры на организм животных

6. Проектная часть

6.1 Методика проектирования

6.2 Задание на проектирование

6.3 Расчет вентиляции

6.4 Определение фактического воздухообмена в помещении

6.5 Обсуждение результатов

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Скотоводство вслед за птицеводством вступил на интенсивный путь развития, который предполагает выращивание и содержание животных в течение продолжительного стойлового периода, а иногда и постоянно в закрытых помещениях. Неудовлетворительное состояние воздушной среды в животноводческих помещениях нередко препятствует развитию этих отраслей и является одной из причин текучести кадров на фермах и комплексах.

Оптимальный микроклимат на животноводческих фермах и комплексах - важное звено в профилактике болезней животных и повышении их продуктивности.

Практика эксплуатации животноводческих ферм и комплексов нередко свидетельствует о том, что микроклимат их зданий по многим показателям не соответствует существующим нормативам в результате недостаточности воздухообмена.

Применение интенсивных способов содержания животных, при которых создается высокая концентрация поголовья в помещениях, приводит к резкому увеличению в воздушной среде вредных газов, водяных паров, пылевой и бактериальной загрязненности воздуха.

При неудовлетворительном микроклимате продуктивность сельскохозяйственных животных снижается на 25-30 %, повышается расход кормов на 15-20 %, значительно снижается естественная резистентность животных к различным болезням. [1]

Неудовлетворительный микроклимат - результат недостаточной вентиляции животноводческих помещений, которая обусловлена неправильной эксплуатацией вентиляционных сооружений. В связи с этим контроль за их работой имеет важное практическое значение.

Неудовлетворительный микроклимат животноводческих помещений приводит к снижению срока службы зданий и технологического оборудования и оказывает отрицательное влияние на условия труда обслуживающего персонала и его производительность.

Создание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях осуществляется прежде всего за счет обмена воздуха помещения и атмосферы, т. е. за счет вентиляции.

Основными параметрами, характеризующими состояние воздушной среды в помещении и подлежащими непосредственному регулированию, следует считать температуру и относительную влажность.

Стабилизировать параметры микроклимата можно различными способами, но, с точки зрения зоогигиенистов, наиболее приемлем способ непрерывного пропорционального регулирования, поскольку параметры воздуха в животноводческом помещении должны поддерживаться в определенных пределах, а температурно-влажностный режим внутри помещения находиться в прямой зависимости от вида и возраста животных, а также от наружных параметров воздуха. [2]



1. Воздушная среда и микроклимат помещения

Микроклимат животноводческих помещений определяют следующие факторы: физические (температура и влажность воздуха, окружающих конструкций здания, скорость и направление воздушных потоков в зоне обитания животных, электрозарядность газовых частиц воздуха, уровень концентрации пыли в воздухе помещений, освещенность зоны размещения животных и др.); химические (концентрация вредно действующих газов); биологические (уровень микробного загрязнения).

Гигиеническое значение воздушной среды определяется в основном ее влиянием на тепловой баланс организма животных. Температура для теплокровных животных отличается стабильностью и не зависит от температуры окружающей среды.

В процессе эволюции у животных установился максимум и минимум температуры тела, за пределами которых жизнь их становится практически невозможной. Постоянство температуры тела обусловлено соответствием между теплопродукцией и теплоотдачей благодаря терморегуляции.

Как образование, так и отдача тепла находятся в прямой зависимости от температуры окружающей среды и регулируются центральной нервной системой. Главный центр терморегуляции находится в гипоталамической области головного мозга. Сюда по нервным волокнам непрерывно поступают сигналы об изменениях температуры в самом организме и в окружающей его среде. Поставляют эту информацию терморецепторы, которыми обильно оснащен организм.

Наряду c кормлением и поением важнейшей предпосылкой экономического успеха в современном коровнике является микроклимат в помещениях для содержания животных. Компьютерное управление микроклиматом уже включает в себя не только регулирование приточной и вытяжной вентиляции, но и поддержание оптимальной температуры в коровниках, в том числе в жаркие летние дни.

2. Микроклимат коровника

Оптимальный микроклимат в коровнике является важным звеном профилактики болезней коров.

Низкая или высокая температура окружающей среды значительно снижает резистентность организма коров и прирост их массы, повышает расход кормов, заболеваемость и отход коров.

Аммиак (NH₃) - газ с едким запахом, сильно раздражающий слизистые оболочки. В атмосферном воздухе чаще находится в виде углекислых, азотисто- и азотнокислых солей; при наличии белковой пыли встречается также альбуминоидный аммиак.

В помещении для животных, где своевременно удаляют навоз и жижу, а вентиляция хорошо устроена и бесперебойно работает, содержание аммиака сводится к нулю. При недостаточности санитарно-гигиенических мероприятий в воздухе коровника может содержаться в весьма высоких концентрациях (0,03 % и выше), что значительно превышает максимально допустимую концентрацию (0,026 %). [5]

При повышенной влажности и пониженной температуре аммиак растворяется в конденсате, адсорбируется стенами, предметами, а также подстилкой, а при высоких температурах происходит обратное выделение аммиака в воздух.

Аммиак - ядовитый газ. При длительном вдыхании воздуха, содержавшего незначительное количество этого газа (0,1 мг/л), отрицательно влияет на здоровье и продуктивность. После непродолжительного вдыхания воздуха с наличием аммиака организм освобождается от него, превращая в мочевину. Продолжительное вдыхание нетоксических доз аммиака, даже если и не вызывает непосредственно патологических процессов, ослабляет сопротивляемость организма к действие вредных факторов, подготовляя почву для различных легочных заболеваний.

Аммиак хорошо растворяется в воде, вследствие чего в первую очередь адсорбируется слизистыми оболочками носоглотки, верхних дыхательных путей и конъюнктивой глаз, вызывая сильное их раздражение. Появляются кашель, чихание, слезотечение с последующим воспалением слизистых оболочек. При высоком содержании NH₃ у животных наблюдаются спазмы голосовой щели, трахеальных и бронхиальных мышц, смерть наступает от отека легких или паралича дыхания.

При поступлении аммиака через легкие в кровь он превращает гемоглобин в щелочной гематин, вследствие чего снижается количество гемоглобина и число эритроцитов, наблюдается явление анемии, а также повышается свертываемость крови.

Непрерывное и длительное воздействие на животных аммиака при концентрации его в 0,15 % и больше ухудшает общее состояние, плохо усваивается корм, увеличивается количество заболеваний органов дыхания. При более высоких концентрациях вызывает острое отравление, сопровождающееся быстрой гибелью животных.

Максимальная концентрация аммиака для коров в помещении допускается не выше 0,02 мг/л, или 20 мг/м ³.

Повышенное содержание аммиака (33-36 мг/м ³) в воздухе коровников снижает среднесуточный прирост массы за период откорма на 7,7-10,2%-ный вызывает снижение прироста живой массы телят (на 7-10 %), повышение их заболеваемости (на 24-28 %) и падежа (на 9-10 %). [2]

В воздухе закрытых помещений нередко содержатся аммиак, сероводород, клоачные газы и другие токсические продукты гниения и брожения органических веществ (индол, скатол, меркаптан, кетоны, жирные кислоты, этанол, метанол, пропан, бутан, сульфиды, органические кислоты и другие).

На ухудшение газового состава воздуха помещений оказывает влияние воздух, выдыхаемый животными, если недостаточны воздухообмен и вентиляция. Выдыхаемый воздух содержит по сравнению с атмосферным больше чем в 100 раз углекислого газа и меньше (примерно 25 %) кислорода; коровы, будучи травоядными животными, выделяют кроме того, в значительных количествах метан и водород. Продолжительное пребывание животных в помещениях, где имеется большое скопление углекислого газа, аммиака, сероводорода и клоачных газов, оказывает токсическое влияние на организм: у животных снижается продуктивность, устойчивость к заболеваниям, а в ряде случаев возникают серьезные патологические процессы [3, 4].

Углекислый газ (СО ₂) - бесцветный, без запаха, кислый на вкус. Источниками его являются: выделения из почв и недр земли, гниение органических веществ, процессы горения, дыхание животных и ночное дыхание растений. В хорошо оборудованных помещениях для животных при соответствующей чистоте, наличии вентиляции и нормальном размещении животных содержание СО ₂ повышается не более чем в 2-3 раза по сравнению с атмосферным воздухом. При неудовлетворительной работе вентиляционной и канализационной систем в помещении при скученном содержании животных может происходить его увеличение в 20-30 раз. Например, корова массой 600 кг с суточным удоем 30 кг выделяет в час 200 л этого газа. Поэтому основным источником СО₂ является выдыхаемый воздух.

В определенных концентрациях этот газ является раздражителем дыхательного центра.

Снижение его концентрации СО₂ в воздухе не опасно, так как нужное для нормальной работы организма парциальное давление СО₂ в крови обеспечивается в результате образования его в процессе обмена веществ.

Воздух закрытых помещений с высоким содержанием СО₂ с гигиенической точки зрения нельзя считать безвредным для здоровья животных и их продуктивности. При таких условиях в организме подавляются окислительные процессы, снижается температура тела, повышается кислотность тканей, что ведет к выраженным ацидотическим отекам и деминерализации костей. Увеличение концентрации СО₂ до 0,5 % и выше уже не безразлично для организма: она вызывает повышение кровяного давления, учащение дыхания и пульса, создающих лишнюю нагрузку на сердце и дыхательные органы. При концентрации 4-5 % газ раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей, при этом значительно учащаются дыхание и пульс; животные становятся вялыми, у них снижается аппетит и отмечается исхудание. При более высоких концентрациях наступает асфиксия вследствие недостатка кислорода.

В помещениях для животных углекислый газ никогда не содержится в концентрации, вызывающей токсическое действие. Однако длительное воздействие на организм воздуха с содержанием СО₂ 1 %, может вызвать хроническое отравление. Помимо прямого влияние на животных, содержание СО ₂ в воздухе имеет большое косвенное значение. По его количеству можно судить о качестве воздуха в целом и об уровне вентиляционного обмена.

Максимальная концентрация для лактирующих коров составляет не более 0,25 %. [5]

Окись углерода (СО) - бесцветный газ, без запаха. В атмосферный воздух поступает с дымом, копотью, газами промышленных предприятий, рудников и т. д. В отапливаемых помещениях для животных окись углерода может появляться при газовом обогреве, а также в результате плохого отопительного устройства или неправильной топки. Механизм токсического действие заключается в том, что СО вытесняет кислород гемоглобина, образуя карбоксигемоглобин, стойкое химическое соединение. В результате нарушается снабжение тканей кислородом, возникает аноксемия, снижаются окислительные процессы в организме и накапливаются недоокисленные продукты обмена. Отравление клинически характеризуется нервными симптомами, учащенным дыханием, рвотой, судорогами, коматозным состоянием. Через 5-10 минут после вдыхания окиси углерода концентрации 0,4-0,5 % (0,4-0,5 мл/л воздуха) животные погибают.

Предельно допустимая норма СО в помещении составляет 0,002 мг/л, или 2мг/м³. Сероводород (H₂S) - бесцветный летучий газ с резко выраженным запахом тухлых яиц. В атмосферном воздухе содержится в ничтожно малых количествах. Основным источником являются промышленные предприятия, а также гниение содержащих серу органических соединений. Источником накопление сероводорода в воздухе помещений для животных - гниение содержащих серу белковых веществ и кишечные газы животных, особенно при богатом белками кормом или расстройстве пищеварения. H₂S может поступать также из жижеприемников, если в канализационной системе нет гидравлических затвором, навозных каналов.

Сероводород токсичен и в высоких концентрациях по действию напоминает синильную кислоту. В кровь H₂S всасывается через легкие и слизистые оболочки дыхательных путей. Наличие его в воздухе в концентрациях выше 10 мг/м³ представляет опасность для здоровья животных, вызывая у них аритмию и ослабление тонов сердца, сужение зрачков и рвоту. При воздействии H₂S в этих концентрациях длительное время может наступить хроническое отравление, которое выражается общей слабостью, потерей массы, потливостью и гастроэнтеритом. При больших концентрациях сероводорода возникает острое воспаление легких и отек. Если вдыхаемый воздух содержит сероводорода свыше 1 мг/л, то животные погибают молниеносно в результате паралича дыхательного и сосудодвигательного центров. Механизм действия заключается в том, что H₂S соприкасаясь с влажными слизистыми оболочками дыхательных путей и с конъюнктивой, соединяется с тканевыми щелочами; образуется сульфид натрия (Na₂S) или калия (K₂S), которые вызывают воспаление слизистых; затем сульфид всасывается в кровь, гидролизуется и освобождает сероводород, он и действует на нервную систему, что ведет к общему отравлению организма. Сероводород связывает железо, входящее в состав гемоглобина, переводя его в сернистое железо. Лишенный каталитически действующего железа, гемоглобин не поглощает кислород, из-за чего наступает кислородное голодание и тормозятся процессы окисления.

3. Способы снижения концентрации газов в помещении

Мероприятия, обеспечивающие гигиену воздушной среды, следует проводить комплексно (замена подстилки, оборудование вентиляции и т. д.) с ликвидацией источников образования газов:

1. Уменьшить содержание NH₃ в воздухе можно рассыпанием по подстилке простого (молотого) суперфосфата из расчета 250-300 г/м³. Эффективно также применение торфяной подстилки, подстилочного вермикулита. Можно использовать сернокислый алюминий, соляную и серную кислоты (1%-ные растворы). Необходимо предусмотреть своевременное удаление мочи, навозной жижи из помещения, правильную организацию воздухообмена в зоне нахождения животных (в нижней части здания - у пола). Для быстрого снижения его концентрации можно использовать аэрозоль формальдегида. Пары формальдегида помимо дезодорирующих свойств обладает дезинфицирующим действием и намного улучшает гигиеническое состояние внутренней среды помещения. Хотя его действие непродолжительное и составляет всего несколько часов, но и этого достаточно для исправления систем вентиляции или принятия срочных мер.

2. Для очистки воздуха животноводческих помещений от токсических газов необходимо обеспечить чистоту внешнего атмосферного воздуха, надежную работу систему вентиляции (если необходимо, то принудительной вытяжкой токсических газов из зон их образования), а также надлежащую гигиеническую и ветеринарно-санитарную культуру на фермах и комплексах, в том числе гарантировать четкую работу системы канализации и своевременное удаление навоза.

3. Содержание аммиака и других вредных газов снижается вследствие озонирования и ионизации воздуха помещений. Для предупреждения накопления газов в растворенном состоянии следует применять влагонепроницаемые полы.

Здоровье и продуктивность коров зависят от комплексного влияния всех параметров микроклимата. При неудовлетворительном микроклимате отмечаются значительное снижение резистентности организма коров и прироста массы (на 9-28 %), перерасход кормов (на 12-30 %) и повышение заболеваемости (в 1,5-2 раза). При содержании свиней в условиях неудовлетворительного микроклимата коровника как отрасль хозяйства может стать нерентабельным.



4. Влияние влажности на организм животного

Водяные пары оказывают на коров прямое и косвенное влияние. Летом сухой воздух высушивает кожу животных и слизистые оболочки, что повышает их ранимость и увеличивает проницаемость для микроорганизмов. Например, при температуре воздуха 32° и влажности 40 % удои коров уменьшаются на 3,6 кг в день в начале лактации на 1,1 кг - конце по сравнению с коровами, содержащимися в помещениях с влажностью 50 %. Но повышенная влажность в совокупности с высокой температурой неблагоприятно действует на животных. В данном случае тормозится обмен веществ, снижается продуктивность и устойчивость к инфекционным и незаразным заболеваниям, увеличивается число случаев желудочно-кишечных заболеваний. [6]

Таким образом, непосредственное действие на организм сводится к воздействию на теплоотдачу животных, к усилению или ослаблению ее вследствие изменения интенсивности испарения влаги из организма, а также изменения теплоемкости и теплопроводимости окружающего воздуха. Косвенное влияние зависит от ряда предметов и факторов, так или иначе изменяющих свои свойства благодаря влажности воздуха - ограждающие конструкции, развитие микроорганизмов и так далее.

При повышении влажности происходит снижение переваримости питательных веществ, нарушение кроветворения, увеличивается распад эритроцитов и снижение количества гемоглобина в крови. При повышении влажности в коровниках на 10 % (с 85 до 95 %) удои снижаются на 9-12 %.

В сырых постройках более часто возникают заболевания дыхательных путей и органов пищеварения, рахит, кожные болезни, создаются благоприятные условия для распространения инфекционных заболеваний. Таким образом, регуляции уровня влажности, предотвращает образование на потолке и стенах конденсации и тем самым снижает риск возникновения патогенных микроорганизмов и разрушение конструкций самого здания.

Для предотвращения высокой влажности в помещениях необходимы: рациональный подбор строительных материалов при проектировании и строительстве; соблюдение режимов эксплуатации (ограничивают источники поступления водяных паров, избегают скопления животных, организуют надежную работу систем канализации и вентиляции); использование сухой гигроскопической постилки из соломенной резки или сфагнового моха и вермикулита, применение негашеной извести; организация выгула и летних пастбищ. Так как внесение подстилки и удаление навоза требует большие затраты труда, то это ведет к все большему распространению бесподстилочного способа содержания животных на частично или полностью щелевых полах. В некоторых хозяйствах пробовали применять кормление животных в отдельных помещениях - так называемых "столовых", но это не нашло применения по ряду причин: 1) это требует дополнительных затрат труда, 2) перегон животных - это стресс для них, а стресс ведет к снижению продуктивности, 3) лишняя трата времени, 4) открывание и закрывание дверей сводят весь контроль влажности на ноль. Важную роль в обеспечении нормальной влажности играет системы смыва навоза.

Наиболее современный метод - рециркуляция гидросмыва. Он заключается в следующем. Параллельно стойлам проходит закрытый навозопровод, в который сбрасывается через специальные колодцы навоз и вода. Смесь воды, кала и мочи поступает в навозосборник, в котором масса отстаивается, а надосадочная жидкость используется для смыва навоза.

Большое количество влаги удаляется из воздуха. Вытяжка влажного воздуха осуществляется двумя путями: 40 % удаляется из навозных каналов, а остальные 60 % - пятью вытяжными вентиляциями, установленными в верхних вертикальных круглых вытяжках, которые расположены в шахматном порядке. Для удаления влажного воздуха из навозных каналов, к их углублениям проведены воздушные каналы - спуски, соединенные верзними участками вытяжных каналов.

5. Влияние температуры на организм животных

Высокая температура в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха обуславливают гипертермию. При низкой температуре, скорости движения воздуха и повышенной влажности возникает гипотермия. Неблагоприятное действие высокой температуры на организм можно нивелировать, повышая скорость движения воздуха и снижая его влажность. Низкая температура переносится животными легче при пониженных влажности и скорости движения воздуха.

В соответствии с изменением температуры воздуха помещений вступают в действие механизмы физической и химической терморегуляции. Однако они не безграничны; нарушение теплового равновесия влечет за собой изменения физиологического состояния животных, снижение их устойчивости к болезням и продуктивности.

Функциональные расстройства организма или его гибель возможны при воздействии как крайне высокой, так и низкой температуры воздуха. Взрослые сельскохозяйственные животные больше приспособлены к низкой температуре, чем к высокой. Обмен веществ протекает более напряженно при высокой температуре. Влияние ее тем сильнее, чем ближе она к температуре тела.

В зависимости от изменения теплопродукции в организме животных различают четыре зоны: нижнюю (повышенного обмена); теплового безразличия; пониженного обмена; верхнюю - повышенного обмена. Температура окружающей среды, при которой обмен веществ и теплопродукции минимальны, а физиологические функции органов и систем организма животного не напряжены, называют зоной теплового безразличия (термонейтральной зоной) или зоной комфорта.

Нижнюю и верхнюю точки термонейтральной зоны называют критическими температурами. При температуре воздуха ниже нижней критической (в так называемой нижней зоне) повышаются обмен веществ и теплопродукция. Уровень нижней критической температуры у животных зависит от возраста, упитанности и состояния шерстного покрова, а также от влажности и скорости движения воздуха. Так, у хорошо упитанных высокопродуктивных коров ее считают равной 3 градуса С, а у животных с низкой упитанностью она на 2-5 градуса С и выше.

При воздействии повышенной температуры у животных повышается отдача теплоты (расширяются кровеносные сосуды кожи, усиливается частота пульса и дыхания, деятельность потовых желез, испарение влаги с кожных покровов), ограничивается движение, снижается аппетит, перевариваемость корма и усвоение питательных веществ. На этой стадии температура тела все еще находиться в пределах нормы, но уже появляются признаки отрицательного воздействия высокой температуры: падают молочная продуктивность, приросты живой массы тела у молодняка, ухудшаются показатели резистентности организма. Например, при температуре воздуха в помещении 25С у коров удои снижаются на 17 %, при 30С - на 33 %, при 35С - на 56 %.

По данным ВИЭВ, лучшие показатели резистентности были отмечены при выращивании телят в условиях комплекса при температуре воздуха 15-17С. При повышении температуры до 24-25С замедлялось действие факторов клеточной и гуморальной защиты организма, повышалась заболеваемость телят (поражения легких и желудочно-кишечного тракта), снижались среднесуточные приросты живой массы (на 200-500 г).

При длительном воздействии высокой температуры механизмы теплоотдачи не в состоянии обеспечить удаление излишков теплоты, и температура тела повышается, что приводит к нарушению функции центральной нервной системы, обмена веществ (в организме скапливаются недоокисленные продукты, в кровь поступают токсические вещества), руминаторной и секреторной деятельности отделов желудочно-кишечного тракта, печени, эндокринных желез. В результате перегрева наблюдаются угнетение ферментативной и бактерицидной функции желез желудочно-кишечного тракта, снижение сопротивляемости слизистой оболочки кишечника к воздействию бактерий, общее ослабление защитных сил организма. При чрезмерном воздействии высокой температуры наступает коматозное состояние с угнетением центров дыхания и сердечно- сосудистой деятельности, приводящее к тепловому удару и смерти. Эти явления отмечают у сельскохозяйственных животных при перевозке летом в закрытых вагонах и трюмах, длительном содержании в загонах без теневых навесов, в плохо вентилируемых и безоконных помещениях.

На практике чаще встречается хронический перегрев животных. Температура тела в этих случаях сохраняется в пределах нормы, но процессы терморегуляции находятся в постоянном напряжении: температура кожи повышается, усиливаются гиперемия и потоотделение, учащаются пульс и дыхание, снижается продуктивность. При этом возможно возникновение не только незаразных, но и инфекционных заболеваний.

Высокая температура воздуха (30 градусов С и более) оказывает отрицательное влияние на воспроизводительные функции животных. У быков и хряков - производителей нарушается развитие зародышевого эпителия в семенниках, ухудшается качество (подвижность спермиев, повышается число морфологически ненормальных спермиев) и снижается количество спермы (уменьшается концентрация спермиев в 1 мл эякулята).

Под влиянием низкой температуры сокращаются гладкие мышечные волокна кожи, от чего покровный волос животного поднимается. В результате в шерстном покрове увеличивается количество воздуха, что повышает теплозащитные свойства. Низкая температура вызывает сужение кровеносных сосудов кожи, что в значительной степени (иногда до 70 %) снижает теплоотдачу с поверхности тела животного. Это рефлекторная реакция экстерорецепторов кожи на раздражение холодом. Кроме того, у животных уменьшается площадь открытой поверхности тела, они съеживаются, горбятся, свертываются в клубок. При недостаточности эти компенсаторных механизмов в действие вступают механизмы срочной мобилизации теплоты: животные начинают энергично двигаться, активизируется терморегуляторный тонус всех мышц, затем появляется рефлекторная дрожь за счет сокращения мышц кожи и мышечная дрожь. В результате активизации терморегуляторного мышечного тонуса газообмен повышается на 30-50 %.

Если низкая температура держится в течение длительного периода, отдача теплоты может настолько превысить его образование, что организм не в состоянии поддерживать температуру тела на нормальном уровне и тогда наступает его переохлаждение - гипотермия. В результате нарушения кровообращения (сосуды суживаются) температура тела падает и даже наступает омертвение отдельных участков (хвост, уши, особенно у свиней). Кроме того, появляется озноб, пульс замедляется, дыхание становится поверхностным, отмечается гиперемия внутренних органов, в легких развиваются экссудативные явления, повреждается эпителий (что способствует беспрепятственному проникновению бактерий и появлению простудных заболеваний), снижается выработка антител, регистрируются ревматические воспаления суставов, мышц, вымени и т. д.

Простудные заболевания наблюдаются чаще всего у плохо упитанных животных, находящихся длительное время без моциона, а также у животных, находящихся на сквозняках.

При действии крайне низкой температуры различают две стадии ответной реакции организма: стадию защитных приспособлений и стадию угнетения, характеризующуюся замедлением всех физиологических функций, падением ректальной температуры (до 30С), кровяного давления, развитием параличей и смертельным исходом.

Умеренное снижение температуры воздуха приводит к лучшей поедаемости корма, активизации деятельности желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, биотонуса организма и повышению его резитентности. В условиях полноценного обильного кормления снижение температуры воздуха в определенном диапазоне тренирует организм, помогает приспособиться к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Однако при этом расход корма на единицу продукции увеличивается, что экономически нецелесообразно. Следовательно, от умелого сочетания условий содержания м кормления во многом зависят уровень оплаты животными кормов, их здоровье и продуктивность.

При продолжительном воздействии низкой температуры на телят установлено снижение выработки антител, уменьшение количества лейкоцитов и их фагоцитарной активности. Неудовлетворительные условия температурного режима в телятнике сказались и в последующем, когда прямого воздействия неблагоприятных факторов на организм уже не было. Так, при снижении температуры воздуха в помещении с 12-14 до 5-6С в течение 7 дней у телят отмечали уменьшение количества фагоцитирующих нейтрофилов на 41 %, комплементарной и лизоцимной активности сыворотки крови на 18 и 28 %. Через 2 недели на этом фоне была зарегистрирована вспышка массовых респираторных болезней телят.

На животных оказывает влияние не только температура воздуха, но и температура ограждающих конструкций помещения и особенно полов. Следует учитывать, что коровы в течение суток лежат 12-14 ч, телята- 14-16, свиньи - 17-20 ч. Чем холоднее пол и больше разность температур между полом и телом животного и чем больше поверхность соприкосновения, тем выше теплоотдача за счет проведения. Затраты тепловой энергии на прогрев пола в течение 12 часов составляет примерно 420 кДж/ч, что соответствует энергетической ценности почти 2 л молока. Следовательно, животные, вместо того чтобы превратить энергию корма в продукцию, вынуждены расходовать ее на согревание пола. При содержании молочных коров в помещениях с температурой среды значительно ниже допустимого уровня, при неизменном кормлении отмечают потери удоев (до 1 кг на 1 голову в день, или на 10-15 % годовых удоев). Поэтому регулирование теплового комфорта - основа для создания энергоресурсосберегающих режимов кормления и содержания сельскохозяйственных животных. [7]

6. Проектная часть

6.1 Методика проектирования

Расчет часового объема вентиляции. Для расчета воздухообмена, обеспечивающего удаление избытков влаги из воздуха животноводческих помещений, используют формулу:

,

где - часовой объем вентиляции, /ч;

W - поступление водяных паров в воздух помещения за 1 час, г/ч;

- допустимое содержание водяных паров в воздухе помещения, г/ ;

- содержание водяных паров в атмосферном воздухе, г/ .

Водяные пары, поступающие в воздух помещения, включают: влагу продуцируемую животными, и влагу испаряющуюся с ограждающих конструкций. [8]

Количество влаги, продуцируемой животными, зависит от их вида, живой массы, возраста и физиологического состояния, с учетом поправочного коэффициента.

Количество влаги, испаряющейся с ограждающих конструкций, зависит от вида животных, способа их содержания и вида подстилки.

Величину испарения влаги () следует определять по формуле:

,

где - коэффициент, принимаемый в помещениях для крупного рогатого скота при привязном содержании и механической уборке навоза- 0,05, при содержании на привязи и без привязи с уборкой навоза гидросмывом и самосплавом - 0,07, при содержании на глубокой подстилке и в зданиях с подпольным навозохранилищем - 0,1, в свиноводческих помещениях с гидросмывом и в помещениях с подсосными матками с поросятами - 0,3, для остальных свиноводческих помещений - 0,15;

- количество влаги, продуцируемой животными.

В птицеводческих помещениях учитывают влаго - и газопоступление из подстилки и помета (усушка помета составляет 70 % от первоначальной массы). микроклимат коровник вентиляция расчет

Допустимое содержание водяных паров в воздухе помещения зависит от вида и продуктивности животных, содержащихся в нем. температуры воздуха и сезона года.

Эта величина составляет определенный процент (величина нормативной относительной влажности) от максимальной влажности (Е) при данной температуре, т. е.

,

где Е - максимальная влажность воздуха при нормативной температуре;

R - нормативная относительная влажность.

Содержание водяных паров в наружном воздухе () в расчетный период года находят по таблице. При этом для переходного периода определяют средний показатель влажности воздуха, используя данные за март и ноябрь. Аналогичным способом находят показатели температуры для переходного периода.

Необходимый уровень воздухообмена по углекислому газу определяют по формуле:

,

где К - количество углекислоты, поступающей в помещение в течении часа, л/ч;

- допустимая концентрация углекислоты в помещении, л/;

- содержание углекислого газа в атмосферном воздухе, л/.

Количество углекислоты, поступающей в помещение, зависит от вида, возраста, живой массы и продуктивности животных.

Допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещений дана в нормативах в процентах. При расчетах эту величину переводят в л/.

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе величина постоянная - 0,03 %, или 0,3 л/.

Рассчитать часовой объем вентиляции можно исходя из отраслевых нормативов воздухообмена в животноводческих помещениях для различных видов сельскохозяйственных животных. В этих нормативах дана норма воздухообмена (м ³/ч на 1 кг или на 1 голову) для различных половозрастных групп животных в зимний, переходный и летний периоды.

Эти нормативы являются рекогносцировочными, так как они не учитывают продуктивность животных и особенности природно-климатических зон.

Используя ориентировочные нормы воздухообмена на 1 кг массы животного (L_кг) или на голову (L_г), можно сделать рекогносцировочный расчет вентиляции (без учета продуктивности животных и природно-климатической зоны) в зимний, переходный и летний периоды.

Расчет объема вентиляции по существующим отраслевым нормативам воздухообмена (L_н) производят по формуле:

L_н = n * m * L_кг,

Для овец и лошадей расчет проводят по формуле:

L_н = n * L_г,

где L_н - часовой объем вентиляции согласно отраслевым нормативам, м ³/ч:

n - количество животных, голов;

m - живая масса одной головы, кг;

L_кг, L_г - отраслевые нормативы воздухообмена (норма воздухообмена) на 1 кг или на 1 голову, м ³/ч. Кратность воздухообмена (Кр) определяют по формуле:

,

где L - часовой объем вентиляции м ³/ч;

- объем помещения, м ³.

При кратности воздухообмена меньше 3 выбирают вентиляцию с естественным побуждением тяги воздуха, при 3-5 с механическим побуждением тяги воздуха без подогрева, а при кратности более 5 - вентиляцию с механическим побуждением тяги воздуха и с подогревом.

6.2 Задание на проектирование

Помещение для содержания 200 голов молодняка крупного рогатого скота 1-2 лет. Габариты помещения - длина 68 м, ширина - 12 м, высота - 3,0 м. вентиляция осуществляется через 3 вытяжные шахты, высотой 4 м и сечением 0,9х 0,9 м.

Поголовье: телки с живой массой 220 кг - 75, телки с живой массой 320 кг - 89, телки с живой массой 350 кг - 36 голов.

6.3 Расчет вентиляции

Расчетные параметры наружного воздуха определяют по табл. 6.10-6.11:

- в зимний период: температура = - 17,7 єС, влажность = 1,2 г/.

- в переходный период: температура = - 8,7 єС, влажность = 2,25 г/.

Расчетные параметры воздуха помещения определяют по табл. 6.12:

- в зимний период: температура = +8 єС, влажность = 80 %.

- в переходный период: температура = + 16 єС, влажность = 75 %.

Расчет удаления избытка водяных паров производится по формуле (18):

.

В данном случае одна телки живой массой 220 кг выделяет водяных паров 160 г/ч, массой 320 кг - 207 г/ч. и молодняк живой массой 350 кг - 229 г/ч (табл. 6.1).

С учетом поправочного коэффициента = 1,00 (табл. 6.6) животные выделяют водяных паров:

г/ч.

Испарение влаги с ограждающих конструкций рассчитывается по формуле:

.

где - коэффициент, принимаемый в помещениях для крупного рогатого скота при содержании на глубокой подстилке - 0,05.

= 38667*0,05 = 1933 г/ч.

Значит, количество водяных паров в зимний и переходный периоды составляет:

W = 38667+1933=40600 г/ч.

Максимальная влажность воздуха (Е) составляет при температуре 10 єС - 9,21 г/ (табл. 2.1). Исходя из формулы:

,

в зимний период составляет 9,21*0,80=7,368 г/ , а в переходный 9,21*0,75=6,91 г/ .

Отсюда:

в зимний период = ;

в переходный период = .

Часовой объем вентиляции необходимо проверить также и по углекислоте. Расчет производится по формуле:

.

В данном случае К = (75*44) + (89*62) + (36*70) = 11338 л/ч. Допустимая концентрация углекислого газа в коровнике составляет 0,25 %, то есть = 2,5 л/ , а величина постоянная и она равна 0,03 % (0,3 л/ ).

.

Сравнивая результаты расчета по водяным парам и углекислоте для зимнего периода, необходимо сделать вывод, что часовой объем вентиляции по углекислоте не сможет обеспечить удаление избытков водяных паров в коровнике зимой, и поэтому за основу расчета принимаем данные, полученные по водяным парам.

Результаты данных расчетов показывают, что для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в коровнике необходим следующий часовой объем вентиляции:

В зимний период - ;

В переходный период - .

Суммарная живая масса животных в помещении составляет:

(220*75)+(320*89)+(350*36)=57580 кг.

Отсюда следует, что расчетная норма воздухообмена на 1 кг живой массы составит:

В зимний период - (6582:57580)=0,11;

В переходный период - (8731:57580)=0,15;

Расчет часового объема вентиляции по отраслевым нормам проводится по формуле:

.

В данном случае количество коров () - 200, живая масса () - 220 кг, 320 кг и 350 кг, отраслевые нормативы воздухообмена для коров - 0,17 в зимний период, и 1,20 в переходный период на 1 кг живой массы (табл. 6.12).

Согласно отраслевым нормативам часовой объем вентиляции должен составлять:

зимой = ((220*75)+(320*89)+(350*36))*0,17 = 9788,6 ;

в переходный период =((220*75)+(320*89)+(350*36))*1,20 = .

Однако эти данные получены без учета продуктивности животных и природно-климатических условий данной зоны. После определения часового объема вентиляции необходимо рассчитать площадь всех вытяжных каналов по формуле:

.

Скорость движения воздуха в вытяжном канале зависит от его высоты и разности температуры внутреннего и наружного воздуха. Скорость движения воздуха определяют по формуле:

.

V = = 1,73 м/с в зимний период,

м/с в переходный период.

Отсюда рабочее сечение шахт высотой 6 метров должно составлять:

зимой или 1;

в переходный период или 2.

Приняв площадь сечения одной вытяжной шахты (0,9 * 0,9) = 0,81 , находим что при высоте 6 метров количество работающих шахт зимой должно быть (1,05/ 0,81) = 1,2, а в переходный период (1,5 / 0,81) = 1,9.

Для определения кратности воздухообмена необходимо определить объем помещения.

В данном случае он равен 2448 . Исходя из этого, кратность воздухообмена составляет:

В зимний период раз.

В переходный период раз.

При такой кратности воздухообмена можно применять вентиляцию с механическим побуждением тяги воздуха без подогрева.

6.4 Определение фактического воздухообмена в помещении

Объем удаляемого (или поступающего) воздуха из помещения определяют для каждой шахты по формуле:

L = S * V * 3600.

где L - часовой объем вентиляции, осуществляемый через вытяжную шахту (канал), м ³/ч;

S - площадь сечения шахты, м ²;

V - скорость движения воздуха в шахте, м/с;

3600 - количество секунд в 1 ч.

Площадь сечения шахты дана по условию задачи и составляет:

(0,9 * 0,9) = 0,81 .

Скорость движения воздуха в шахте определяется по формуле:

.

V = = 1,41 м/с в зимний период,

м/с в переходный период, отсюда:

L = 0,81 * 1,41* 3600 = 4111,6 м ³/ч в зимний период;

L = 0,81 * 1,35 * 3600 = 3936,6 м ³/ч в переходный период.

Так как вентиляция осуществляется через 3 шахты, то L зимой составит 12334,8 м ³/ч, а в переходный период - 11809,8 м ³/ч. Общая масса животных в коровнике равна 57580 кг или 575,8 ц. Отсюда следует, что воздухообмен в коровнике составляет на 1 ц массы:

12334 / 575,8 = 21,4 м ³/ч зимой;

11809/ 575,8 = 20,5 м ³/ч в переходный период.

Фактический воздухообмен в коровнике для зимнего периода = 17/21,4=0,8 м ³/ч, и для переходного = 120/20,5=5,8 м ³/ч. В таких условиях будет значительное ухудшение параметров микроклимата (влажность, концентрация вредных газов и др.) и как следствие снижение резистентности организма и продуктивности животных.

L по отраслевым нормам для зимнего периода составит:

57580*0,17=9789.

L по отраслевым нормам для переходного периода составит:

57580*0,35=20153 .

6.5 Обсуждение результатов

Показатели	Данные
	фактические	по расчету	по отраслевым нормам
LЗ	12334,8 м 3/ч	.	9789
LП	11809,8 м 3/ч	.	20153
VЗ	1,41 м/с	1,73 м/с
VП	1,35м/с	м/с.
Норма воздухообмена	зим.п.:0,11; пер.п.:0,15		зим.п.:0,17; пер.п.:1,2
S	2,43	.
H	4 м	6м	4м
Количество шахт	3	1
Кратность воздухообмена	5,03 4,8	В зимний период раз. В переходный период раз.



Заключение

При написании курсовой работы мной были применены в расчетах проверки воздухообмена по выделению водяных паров в воздух коровника и углекислого газа в сравнении с нормами.

В помещении установлено 4 шахты с площадью сечения 0,81 м², что в полной мере обеспечивает вентиляцию данного помещения. Часовой объем вентиляции подает достаточно воздуха, что положительно влияет на продуктивность и резистентность животных. В данном помещении можно установить 2 вытяжные шахты, высотой 4 метров и площадью сечения 0,81 м², которые могут обеспечить оптимальную вентиляцию в помещении.



Список использованной литературы

1. Антонов П.П. Микроклимат на фермах и комплексах. М.: Россельхозиздат, 1975. Баланин В.И. Зоогигиенический контроль микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях. Л.: Агропромиздат, 1988.

2. Волков Г.К., Гигиена крупного рогатого скота на промышленных комплексах. - Москва: Россельхозиздат, 1978. - 58 с.

3. Волков Г.К. и др. Ветеринарно-санитарные и зоогигиенические проблемы промышленного животноводства. - М.: Колос, 1979.

4. Гигиена содержания животных. - справочник, - СПб: Лань, 2003 г.

5. Учебник "Гигиена животных". Кузнецов А.Ф. и др. - М.: Колос, 2001 г.

6. Кондратьева А.И., Кельдюшева И.Я. Микроклимат на животноводческих фермах и комплексах. Алматы: Кайпар, 1983.

7. Семенюта А.Т., Гигиена содержания крупного рогатого скота. - Москва: Колос, 1979. - 7 с.

8. Гершун В.И., Туякова Р.К. Практикум по ветеринарной гигиене, Костанай, 2007.

9. Баланин В.И., Кузнецов А.Ф., Справочник по ветеринарной гигиене. - Москва: Колос, 1984. - 31 с.

10. Мурусидзе Д.Н. Оборудование для создания микроклимата на фермах. М.: Колос, 1979.

11. Галкин А.Ф. Основы проектирования животноводческих ферм. - М.: Колос, 1975.

12. Практикум по зоогигиене с основами проектирования животноводческих объектов. Кузнецов А.Ф и др. - М.: Колос, 2006 г.

Размещено на Allbest.ru

...