Проектирование поточной линии уборки и утилизации навоза для фермы на 30000 свиней

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ ИМ. Н.Э. БАУМАНА»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Кафедра механизации

Тема: «Проектирование поточной линии уборки и утилизации навоза для фермы на 30000 свиней (масса 100 кг., население 1210 чел.)»

Выполнил:

студент 221 группы

Понкратов И.А.

Руководитель:

доцент Загидуллин Л.Р.

Казань-2020



ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по «Механизация и автоматизация животноводства»

Студенту Понкратову Илье Андреевичу

Факультета биотехнологии и стандартизации ФГБОУ ВО Казанская ГАВМ

Курс 2 группа 221 шифр 1729

Тема курсового проекта:

«Проектирование поточной линии уборки и утилизации навоза для фермы на 30000 свиней»

Исходные данные:

Масса 100 кг., население 1210 человек.

Дата выдачи задания « » 2020г.

Срок исполнения проекта « » 2020г.

Преподаватель Загидуллин Л.Р.



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Выбор рациона

1.1 Механизация заготовки кормов

2. Расчет водоснабжения

3. Расчет микроклимата

4. Механизация удаления навоза

5. Расчёт технологической карты и выбор оборудования

6. Технико-экономическое обоснование проекта

7. Охрана труда в животноводстве



ВВЕДЕНИЕ

Значительная концентрация поголовья животных на животноводческих фермах способствовала повышению уровня механизации и автоматизации производственных процессов. Традиционные способы навозоудаления, применяемые на небольших фермах, уборка навоза из помещений, погрузка в транспортные прицепы и вывозка на поля с использованием механических средств - оказались нерентабельными в современном сельскохозяйственном производстве.

Способ удаления навоза из животноводческих помещений и конструктивные особенности технологических систем удаления, транспортирования и использования навоза устанавливают в каждом отдельном случае. При привязке типовых проектов учитывают конкретные природно-климатические условия строительства животноводческих помещений и сооружений по переработке навоза.

Разработка новых и улучшение действующих машин, оборудования и технологий удаления, обработки и использования навоза требуют постоянного совершенствования типовых и экспериментальных проектов. Правильность выбора системы удаления и обработки больших объемов навоза при проектировании сооружения способствует снижению себестоимости животноводческой продукции, повышению плодородия почв, увеличению кормовой базы хозяйств, соблюдению правил охраны окружающей среды.

Современные сооружения по удалению, транспортировке, обработке, обеззараживанию, хранению навоза и подготовке его к использованию - это сложные системы, входящие в состав животноводческих ферм. И при проектировании таких систем необходимо учитывать разнообразные факторы: направленность и размер предприятия, технологические, природно-климатические и экономические условия, соблюдение санитарно-гигиенических и зооветеринарных требований к использованию навоза, а также охраны окружающей среды.

корм заготовка рацион удаление навоз механизация



1. ВЫБОР РАЦИОНА

Таблица-1 Рацион кормления 30 000 свиней массой 100 кг.

Показатель	Ед. Измерения	Количество кормов	Годовая потребность в кормах на все поголовье
		На 1 голову в день	На 1 голову в год
Ячмень	Кг	0,4	146	4 380 000
Овес	Кг	1,20	438	13 140 000
Зернобобовые	Кг	0,18	65,7	1 971 000
Отруби пшеничные	Кг	0,51	186,15	5 584 500
Жмыхи	Кг	0,11	40,15	1 204 500
Картофель	Кг	4,70	1715,5	51 465 000
Сенная мука бобовых	Кг	0,31	113,15	3 394 500
Зеленая трава бобовых	кг	2,86	1 043,9	31 317 000
Мел	г	30	10 950	328 500 000
Соль	г	35	12 755	382 650 000

1.1 МЕХАНИЗАЦИЯ ЗАГОТОВКИ КОРМОВ

Годовую потребность в кормах для фермы или комплекса подсчитывают, зная поголовье животных или птицы и кормовые рационы.

Потребность в кормах для определенной группы животных или птицы

рассчитывают по формуле:

G= mЧaЧnЧk (1.1)

где m - поголовье животных; а - суточная норма корма на одно животное, кг; n - количество дней, в течение которых животные получают корма, дней; к - коэффициент, учитывающий потери кормов (к = 1,01; для корнеплодов к = 1,05).

G ячмень = 30000*0,4*365*1,01 = 4 423 800 кг.

G овёс = 30000*1,2*365*1,01 = 13 271 400 кг.

G зернобобовые = 30000*0,18*365*1,01 = 1 990 710 кг.

G отруби пшеничные = 30000*0,51*365*1,01 = 5 640 345 кг.

G жмыхи = 30000*0,11*365*1,01 = 1 216 545 кг.

G картофель = 30000*4,70*365*1,01 = 54 038 250 кг.

G сенная мука бобовых = 30000*0,31*365*1,01 = 3 428 445 кг.

G зеленая трава бобовых = 30000*2,86*365*1,01 = 31 630 170 кг.

G мел = 30000*30*365*1,01 = 331 785 000 г. = 331 785 кг.

G соль = 30000*35*365*1,01 = 387 082 500 г.= 387 082,5 кг.

Количество агрегатов для транспортировки необходимых для транспортировки кормов, определяют на основании следующего выражения:

(1.2)

где Q_a - часовая производительность агрегата за час сменного времени, т/ч; т. км/ч; t_c - время работы агрегата в течение суток, ч; d - сроки выполнения работы, дни.

n_{a ячмень}= = 4 агрегата

n_{a овёс} = = 12 агрегатов

n_{a зернобобовые} = = 2 агрегата

n_{a отруби пшеничные} = = 5 агрегатов

n_{a жмыхи}= = 2 агрегата

n_{a картофель} = = 36 агрегатов

n_{a сенная мука бобовых}= = 3 агрегата

n_{a зеленая трава бобовых}= = 28 агрегатов

n_{a мел} = = 9 агрегатов

n_{a соль поваренная} = = 6 агрегатов

2. РАСЧЕТ ВОДОСНАБЖНИЯ

Животноводческие фермы и населенные пункты, как правило, снабжаются водой из одного источника, поэтому качество воды должно удовлетворять установленным требованиям (ГОСТ 2874 - 81). Расход воды на фермах зависит от вида животных, их количества, а также от принятой технологии.

Среднесуточный расход воды на ферме определяют по формуле:

Q_ср.сут.=q_1*m₁+q₂*m₂ (2.1)

где q1 - среднесуточная норма потребления воды потребителем первой группы, 98 л; m1 - количество животных; q2- расход воды населением, 190 л; m2- расход воды населением.

Q_ср.сут.=25*30 000+50*30+100*1 210= 872 500л/сут

Водопроводные сооружения рассчитывают по максимальному суточному расходу воды:

Q_maxсут. = Q_{ср. сут}.*L₁ (2.2)

L₁=1,3, коэффициент суточной неравномерности.

Q_maxсут.=872 500*1,3=1 134 250 л/сут

Часовые колебания расхода воды учитываются коэффициентом часовой неравномерности L₂=2,5.

Максимальный часовой расход воды

(2.3)

Qчас= = 118 151 л/час

Секундный расход воды равен:

Qc= (2.4)

Qc== 32,8л/с= 0,0328м³/с

Диаметр труб выбирают так, чтобы скорость воды в них не превышала

0,4... 1,25 м/с (зависит от ее расхода 1,5...28,0 л/с). При этом:

d=2 (2.5)

где р = 3,14; V - 0,4 скорость воды в трубе, м/с

d=2*= 2*0,09=0,18м*1000=180мм

Выбирают тип автопоилок и определяют необходимое их количество на животноводческой ферме

n=, (2.6)

где m - количество животных, гол; z -коэффициент, показывающий на какое количество животных предназначена та или иная автопоилка.

n=

Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному

суточному расходу воды на ферме, а часовой расход станции (насоса)

определяют из выражения

(2.7)

где tн- продолжительность работы насоса или станции в сутки - 9ч

= 126 027,8 л/ч.

Вместимость резервуара водонапорной башни находят из выражения:

Vб = (0,15)*Qmaxсут. (2.8)

Vб= 0,15*1 134 250=170 137,5 м²

Противопожарные запасы воды водонапорных башен, Питающих сельскохозяйственные водопроводы общего назначения, рекомендуется принимать так:

(2.9 )

где q - секундный расход воды; t - продолжительность тушения пожара (900 сек.); n- количество одновременно возможных пожаров (2);

= 3 542,4 л.

Рисунок 2.1. - Схема водоснабжения.

1-Пожарный гидрант; 2-Погружной насос; 3-Внешний водопровод;

4-Внутренний водопровод; 5-Водонапорное сооружение; 6-Датчик уровня воды; 7-Животноводческое помещение; 8-Водораздаточное устройство.



3. РАСЧЕТ МИКРОКЛИМАТА

Современные животноводческие фермы и комплексы в результате специализации сельскохозяйственного производства, концентрации поголовья и внедрения интенсивной промышленной технологии производства продукции требуют регулирования микроклимата для создания благоприятной окружающей среды на организм животных [1,2]. Установлено, что в случае понижения температуры и высокой влажности воздуха в помещении для содержания коров удои молока снижаются на 30...40%.

Для расчета микроклимата сначала нужно выбрать помещение, где

будут содержаться животные, и выбрать его длину, ширину и высоту, т.е. объем помещения.

Часовой воздухообмен по содержанию углекислого газа находят из выражения:

Vy= (3.1)

где уi; - количество углекислого газа, выделяемого одним животным, л/ч (прил.6);mi - количество животных;y1 - допустимое количество углекислого газа в воздухе помещения, л/м3(2,5л/м3);у2 - содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м3 (0,3 л/м3);

V_у= = 681 818,2 м³/час

Часовой воздухообмен по выделению влаги:

V_B= (3.2)

где к - коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола, кормушек, автопоилок и тд. (1,30... 1,70);qi - норма выделения влаги одним животным в виде пара, г/ч(прил.6);q1 - количество водяного пара при его температуре, г/м3 (прил. 6);q2 - количество водяного пара в наружном воздухе при его температуре, г/м3

Vв== 524 329,6 м³/час

Кратность воздухообмена:

K=, (3.3)

где V_n - внутренний объем помещения, м³.

К= = 2,1 час

К < 3 - естественная вентиляция.

V_n= 3м²*3,6*30 000= 324 000

При расчете естественной вентиляции необходимо определить сечение вытяжных и приточных каналов.

F_V=, (3.4)

Где V - часовой воздухообмен по углекислому газу или по влаге, м³/ч; х - скорость воздуха в канале, м/с.

Сечение вытяжных притоков:

F_V=

Скорость движения воздуха в канале находят по выражению

х= (3.5)

где h - высота канала, м; tв-tн - разность температур внутреннего и наружного воздуха, град.

х=



4. МЕХАНИЗАЦИЯ УДАЛЕНИЯ НАВОЗА

Навоз - ценное органическое удобрение - состоит из твердых и жидких выделений животных, а также из подстилочных материалов.

Суточный выход навоза на ферме зависит от системы и способов содержания животных, от вида и половозрастной группы животных, от состава кормов в рационе и способов кормления, от степени концентрации поголовья и объема производства.

Примерный суточный выход навоза из одного помещения:

Gсут =m (q1+q2+q3+q4) (4.1.)

где m - число животных в помещении; q1 - суточный выход твердых экскрементов, кг; q2 - норма внесения подстилки, кг; q3 - количество смывной воды в расчете на одно животное в сутки, кг (q3= 5...15 кг); q4 - выделение жидких фракций.

G_сут= 30 000*6,3=189 000 кг

Годовой выход навоза можно определить по формуле:

Gгод =Gсут* tст (4.2)

где tст - стойловый период.

Gгод = 189 000*365=68 985 000 кг

Вместимость хранилища определяется количеством поступающего навоза, способом и сроком его хранения.

Максимальный срок хранения анаэробным способом, в течение которого погибают семена сорняков, а масса достаточно гумификуется, равен двум-трем месяцам.

Полезная площадь хранилища навоза определяется по формуле:

F= (4.3)

где Д - количество дней хранения навоза; h - высота укладки навоза (1,5...2,5 м); р - объемная масса навоза (700...1000 кг/м³)

F=

Потребность в стационарных механических установках, предназначенных для удаления навоза из помещений, определяется по количеству технологических линий при условии соблюдения максимально допустимой длины цепи, штанг и других требований.



5. РАСЧЕТ ТХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ



6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Для экономического обоснования проекта составляют технологическую карту.

1.Экономия затрат труда (чел.-ч), полученная в результате внедрения более эффективных машин, оборудования и технологии определяются по формуле:

Эт = (tc-tн) ·П, (6.1)

где tс , tн- затраты труда на единицу продукции сравниваемых вариантов (старого и нового) машин, чел.-ч ; П - годовая продукция, полученная на ферме, ц. т.

919,8-821,25) ?68985= 6798471,75 чел - ч

2.Производительность труда определяют так:

Пт = , (6.2)

где Т - годовые суммарные затраты труда на производство данного вида продукции, чел.-ч.

3.Удельную металлоемкость определяют по формуле:

, (6.3)

где, кг, т; m -количество животных, гол. (или П).

4.Удельная энергоемкость будет:

Уэ = , (6.4)

где е--N_t--–--суммарный расход электроэнергии_,--кВт/с

=

=

5.Себестоимость единицы продукции, руб/т, можно определить через укрупненные нормативы годовых затрат на ферме, складывающиеся в определенном соотношении к эксплуатационным расходам (прил.). Она определяется по следующей зависимости:

С = , (6.5)

где З - годовые (сезонные) затраты по ферме или группе животных, руб.

= руб/т

руб/т

6.Расчетный годовой экономический эффект, ожидаемый от внедрения средств механизации или нового оборудования (руб.), находят так:

Ээ =(Сс-Сн)·П, (6.6)

Где Сс ; Сн - себестоимость продукции (руб.на 1ц), при использовании различных вариантов механизации и автоматизации производственных процессов.

7.Срок окупаемости инвестиций на капитальные затраты в годах рассчитывают по формуле:

, (6.7)

где К - капиталовложения, руб.



7. ОХРАНА ТРУДА В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Охрана труда в животноводстве представляет собой комплекс предприятий, направленных на обеспечение безопасности. Сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Все рабочие хозяйства допускаются к работе после медицинского освидетельствования. Каждый работник фермы проходит медицинский осмотр один раз в квартал, а доярки один раз в месяц проходят профилактический медосмотр и один раз в год обследование на туберкулез и бруцеллез.

В хозяйстве имеются индивидуальные средства защиты, такие как специальная одежда, обувь, головные уборы и маски, перчатки, рукавицы, щетки, защитные очки, мази, которые предохраняют кожу от профессиональных заболеваний, электрозащитные средства и многое другое.

На каждой животноводческой ферме имеются пожарный щит, в котором находятся пенные огнетушители-2, ломы-2, топор-1, лопаты-2, приставная лестница-1.

Особенности условий труда работников животноводческих ферм предъявляют определенные требования к лицам. К работе допускаются только физически здоровые лица, прошедших медицинское освидетельствование, хорошо знающих производственные процессы, свои обязанности, которые имеют глубокие знания в области охраны труда.

Руководство и ответственность за организацию работы по технике безопасности и производственной санитарии возлагаются на руководителя хозяйства, а проведение всей практической работы в целом по отрасли на главного зооинженера и главного ветврача, на фермах - на заведующих фермами, зооинженеров и ветврачей, в бригадах - на бригадиров.

В хозяйстве со вновь принимаемыми на работу, а также с командированными, инженер по охране труда с главным специалистом проводят вводный инструктаж. Запись о проведении вводного инструктажа заносится в личные карточки. Затем на рабочем месте проводится первичный инструктаж. Если в хозяйстве произошли какие-то изменения в правилах по охране труда, то проводят внеплановый инструктаж, а также в хозяйстве при необходимости проводят текущий и целевой инструктажи.

Меры по охране здоровья людей, обслуживающих животных:

1. При обнаружении заболевания животных заразными болезнями руководитель хозяйства или предприятия обязан сообщить об этом ветеринарным и медицинским органам и принять меры по их изоляции.

2. Руководители обязаны периодически, не реже одного раза в год, организовывать медицинский осмотр лиц, по бруцеллезу и другим заразным болезням фермах, а при наличии клинических признаков, подозрительных на заболевание, направлять на тщательное исследование.

3. При входе в каждое помещение для животных, а также внутри помещений между секциями устраиваются невысокие плотно сбитые ящики с опилками, пропитанными дезинфицирующим раствором.

Установка ящиков, ежедневная смена в них подстилки, а также контроль за дезинфекцией обуви при каждом входе и выходе из помещения возлагаются на бригадиров животноводческих бригад, а ежедневная смена дезинфицирующего раствора и смачивание подстилки в ящиках - на ветеринарных работников ферм.

4. Персоналу должна выдаваться санитарная одежда и обувь по действующим нормам.

5. Надевать какую-либо одежду поверх санитарной одежды категорически запрещается. Вся санитарная одежда и обувь выдаются только на период работы, и по окончании работы ее снимают и хранят в специальных шкафах. Ношение санитарной одежды и обуви вне производственных помещений или участков работы с животными запрещается.

6. Вся спецодежда и спецобувь подлежат обязательной дезинфекции по указанию органов санитарно-эпидемиологической службы.

7. Прием пищи, питье воды и курение в период работы на фермах, запрещается. Для обеспечения рабочих питьевой водой вне производственных помещений устанавливаются баки с кипяченой водой.

8. Употребление в пищу сырого молока от животных, больных бруцеллезом, туберкулезом и другими опасными для людей болезнями, запрещается.

Техника безопасности при обслуживании машин и оборудования, используемых в животноводстве

Общие требования:

1. Допускать к работе на машинах и механизмах можно только лиц, знакомых с их устройством, правилами эксплуатации, настоящими Правилами и прошедших инструктаж по технике безопасности на рабочих местах.

2. К работе на машинах и оборудовании, применяемых для механизации трудоемких процессов на животноводческих фермах, допускать лиц моложе 16 лет запрещается.

3. В местах установки машин, механизмов и оборудования вывешиваются инструкции по их безопасному обслуживанию.

4. Машины, механизмы и оборудование размещаются в соответствии с проектом и устанавливаются на прочных фундаментах, основаниях или станинах, тщательно выверяются и закрепляются. В случае установки машин, механизмов и оборудования на междуэтажных перекрытиях последние должны быть рассчитаны на действие динамических нагрузок.

Фундаменты выкладывают из бетона, бутового камня и кирпича. Кирпичная кладка для фундаментов под оборудование допускается только выше уровня грунтовых вод из обожженного кирпича. Применение силикатного кирпича не допускается.

5. После установки необходимо проверить техническое состояние каждой машины, устранить обнаруженные неисправности, опробовать вначале на холостом ходу, а затем под нагрузкой. Эксплуатация машин на оборотах выше указанных в паспорте запрещается.

6. При монтаже машин и оборудования следует применять необходимые меры и устройства, обеспечивающие максимальное снижение производственного шума и вибрации.

7. За всеми действующими машинами и оборудованием необходимо вести регулярный надзор с целью своевременного устранения всех дефектов. Оставлять работающую машину без надзора категорически запрещается.

8. Пуск вновь установленных машин и оборудования после ремонта или после длительной стоянки разрешается главным инженером (механиком), инженером по механизации трудоемких процессов в животноводстве. Предварительно машины и оборудование проходят проверку и обкатку. Готовность машин и оборудования к эксплуатации оформляется актом.

9. Пусковые кнопки, рукоятки, рубильники и т.п. следует устанавливать так, чтобы исключалась всякая возможность их произвольного включения, и чтобы работающему было удобно и безопасно ими пользоваться.

10. Для отвода загрязненной воды в кормоприготовительном отделении оборудуется канализация.

11. При проведении осмотра, ремонта и других работ, связанных с техническим уходом, машину необходимо остановить.

12. При обслуживании машин и оборудования несколькими лицами одновременно назначается старший.

13. Все машины, механизмы и оборудование животноводческих ферм проходят периодический технический осмотр.

14. При обслуживании машин и оборудования необходимо руководствоваться настоящими Правилами и правилами техники безопасности по монтажу, эксплуатации и уходу, предусмотренными в руководствах к каждой машине и оборудованию.

Размещено на Allbest.ru

...