Ветеринарно-гигиеническое обоснование и разработка оптимальных условий при содержании коров в хозяйстве «Скотный двор» Вологодской обл

В животноводческих помещениях для  обогрева и лечения используют также  используют ИК-лампы. Мощность ИК-излучения  не должна превышать1,3-1,5Дж/(см*мин). ИК-обогрев  широко применяется при выращивании  молодняка всех видов животных. Для взрослых животных ИК-излучение не так актуально.

 

3.7 Назначение вентиляции. Обоснование и расчёт объема воздухообмена по влажности воздуха (диоксиду углерода), расчёт и схема расположения вытяжных труб и приточных каналов, их размеры и количество

Воздух закрытых помещений для  животных и птиц, если не будет обмениваться  с наружным воздухом, быстро приобретает  отрицательные и вредные свойства. В нем накапливается излишнее тепло, увеличивается влажность, возрастает концентрация вредных газов. Такой воздух отрицательно влияет на теплообмен, аппетит, переваримость и использование корма, ухудшает обмен веществ, в частности азотистый обмен. Это отражается на здоровье животных, понижает продуктивность (удой, прирост массы тела), ухудшает качество молока.

Воздухообмен между воздухом помещений  и атмосферным воздухом необходим, чтобы поддерживать микроклимат, отвечающий физиологическим потребностям животных.

Система вентиляции может быть естественной, механической, или побудительной, и  смешанной, При естественной вентиляции поступление воздуха в помещение и его удаление происходят за счет разной плотности наружного и внутреннего воздуха и действия ветра. При побудительной вентиляции движение воздуха осуществляется вентилятором, работающим от электродвигателя.

Система естественной вентиляции очень  проста и не требует затрат на ее эксплуатацию. Одним из вариантов  естественной вентиляции является трубная  система. Основные элементы этой системы  — вытяжные трубы, которые выводятся  через потолок на крышу, и приточные каналы, расположенные в верхней части стон. Вытяжные трубы имеют специальную насадку — дефлектор, усиливающий вытяжку воздуха и преграждающий путь дождю и снегу. Вытяжные трубы надо периодически прочищать, следить за тем, чтобы они были утеплены на чердаке, не имели щелей. Общая площадь сечения всех приточных каналов должна составлять 70—80% от вытяжных.. Приточных каналов обычно больше, чем вытяжных, а площадь сечения каждого из них намного меньше, чем у вытяжного. Это делается для того, чтобы наружный воздух поступал в помещение равномерно, что особенно важно зимой. Приточные каналы должны находиться не ближе 2,5 м от вытяжных и иметь отбойные щитки, чтобы холодный наружный воздух не попадал на животных. Вентиляционные каналы снабжены заслонками, поворачивая которые, можно регулировать их площадь.

Более совершенна побудительная вентиляция. Обычно она состоит из приточных  и вытяжных электр вентиляционных установок. Для регулирования ее работы часто  используют реле, которое включает и выключает вентиляцию в зависимости от температуры воздуха, его влажности и содержания вредных газов в помещении.

В районах, где очень холодные зимы, используют вентиляционно-калориферные установки с подогревом приточного воздуха.

Расчёт уровня воздухообмена по влажности воздуха: рассчитывают по формуле

L=Q х К + a/(q₁ – q₂), где L – количество воздуха в м³, которое необходимо ввести или удалить из помещения за 1 час, чтобы поддержать в нем относительную влажность в допустимых пределах; Q – количество водяных паров, выделяемых всеми животными за 1 час г/час; К – поправочный коэффициент, для определения количества водяных паров в зависимости от температуры; a – процентная надбавка на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен; q₁ – абсолютная влажность воздуха помещений, при которой относительная влажность остается в пределах допустимых норм г/м³; q₂ – абсолютная влажность наружного атмосферного воздуха вводимого в помещение г/м³.

Одна корова массой 400 кг удоем 10л выделяет 265 г водяных паров в час, а 49 коров (49х265) – 12985г; одна корова массой 400 кг удоем 15л выделяет 295 г водяных паров в час, а 51 (51х295) – 15045 г; одна корова массой 500кг удой 15 л выделяет 336 г водяных паров в час, а 35 коров(35х336) – 11760 г; одна корова массой 600кг удой 15 л выделяет 373 г водяных паров в час, а 75 коров (75х373) – 27975 г; одна корова массой 600 кг удой 20л выделяет 400 г водяных паров в час, а 65 коров(65х400) – 26000 г; одна сухостойная корова массой 400кг выделяет 250 г водяных паров в час, а 15 коров(15х250) – 3750г; одна сухостойная корова массой 500 кг выделяет 288 г водяных паров в час, а 30 коров(30х288) – 8640г; одна сухостойная корова массой 600 кг выделяет 323 г водяных паров в час, а 80 коров(80х323) – 25840г

 Все коровы выделяют:

 12985+15045+11760+27975+26000+3750+8640+25840=131995г/ч, Q = 131995г/м³.

Поправочный коэффициент (К) при температуре +10^о С равен 1.

Процентная надбавка (a) составляет 10% от всей влаги выделяемой коровами за 1 час (Q) – 13199,5 г.

Исходя из температуры  +10^о С и относительной влажности 75%, q₁=9,17х75/100. q₁=6,87 г/м³.

Абсолютная влажность  воздуха за ноябрь (q₂) в Вологодской области равна 2 г/м³.

Таким образом, уровень  воздухообмена в переходный период года (ноябрь) составит: L=131995х1 + 13199,5/(6,87 – 2)= 29752 м³/ч.

Расчёт воздухообмена  по диоксиду углерода рассчитывают по формуле: L_CO2= A / (C₁– C₂), где L_CO2 – часовой объем вентиляции, А – количество СО₂ которое выделяют все животные в помещении в течении 1 часа, С – концентрация СО₂ в данном помещении по нормативам, С₁ – количество СО₂, содержащееся в 1 м³ атмосферного воздуха.

Одна корова массой 400 кг удоем 10л выделяет 87 л/ч диоксида углерода, а 49 коров (49х87) – 4263 л/ч; одна корова массой 400 кг удоем 15л выделяет 92 л/ч диоксида углерода, а 51 (51х92) – 4692 л/ч; одна корова массой 500кг удой 15 л выделяет 116 л/ч диоксида углерода, а 35 коров(35х116) – 4060 л/ч; одна корова массой 600кг удой 15 л выделяет 139 л/ч диоксида углерода, а 75 коров (75х139) – 10425 л/ч; одна корова массой 600 кг удой 20л выделяет 145 л/ч диоксида углерода, а 65 коров(65х145) – 9425 л/ч; одна сухостойная корова массой 400кг выделяет 79 л/ч диоксида углерода а 15 коров(15х79) – 1185 л/ч; одна сухостойная корова массой 500 кг выделяет 100 л/ч диоксида углерода, а 30 коров(30х100) – 3000 л/ч; одна сухостойная корова массой 600 кг выделяет 120  л/ч диоксида углерода, а 80 коров(80х120) – 9600 л/ч

 Все коровы выделяют: 4263+4692+4060+10425+9425+1185+3000+9600= 46650 л/ч, A = 46650 л/ч. Количество диоксида углерода в 1 м³ наружного воздуха (0,03%) – 0,3 л, а в 1 м³ воздуха помещения в соостветсвии с нормативами (0,25%) – 2,5 л.

L_CO2= 46650 / (2,5– 0,3) = 21204,5 м³/ч,

Уровень воздухообмена  на 100 кг (1 ц) живой массы, при живой массе равной 49х400+51х400+35х500+75х600+65х600+15х400+30х500+80х600=145250 составит: 29752/1452,5=20,48 м³/ч. На один центнер живой массы объем вентиляции составит: 29752/100=297 м³/ч.

Определение кратности  воздухообмена: для этого часовой воздухообмен делят на кубатуру (78х21х3) помещения: 29752/4914=5,2 раз в час.

Определение площади вытяжных труб рассчитывают по формуле: S_выт = L / (Vх3600), где S_выт – площадь вытяжных труб, L – уровень воздухообмена, м³/ч, V – подвижность в вытяжной трубе (при ∆t=10^оС, и высоте трубы 6 м V=1,58 м/с), 3600 – количество секунд в часе. Следовательно S_выт =29752 / (1,58х3600)=5,2 м²

Определение количества и сечения вытяжных труб. Возьмем трубы сечением 0,8х0,8м, то есть 0,64 м², тогда количество труб будет: 5,2/0,64= 8 труб

Определение площади, количества и размеров приточных  каналов. Площадь приточных каналов для Северо-Запада должна составлять 50% от площади всех вытяжных труб (8,125х0,64=5,2), то есть 5,2/2=2,6. Возьмем приточный канал сечением 0,3х0,4м=0,12м². 2,6/0,12=22 канала (по 11 каналов на каждой стене коровника в шахматном порядке на расстоянии 6 м один от другого).

Схема вентиляции

 

 

 

 

 

1 – приточные  каналы; 2 – вытяжные трубы; 3 –  вентилятор; 4 – электрокалориферный  агрегат; 5 – приточный воздуховод  с решетчатыми рассеивателями.

 

3.8 Обоснование и расчёт теплового баланса

Тепловой баланс – это соотношение  количества тепла, которое поступает  в здание (теплопродукция), к количеству тепла, которое теряется из здания (теплопотери). Теплопродукция – это количество тепла выделяемого всеми животными, находящимися в помещении. Теплопотери – это количество тепла, теряемое черех ограждающие конструкции, испарение влаги и обогрев вентилируемого воздуха. Расчет теплового баланса ведут по январю (самому холодному месяцу). Формула для расчёта теплового баланса можно представить в виде соотношения:

Q_Ж = Q_ОГР + Q_ВЕНТ + Q_ИСП

Расчет прихода тепла. Одна корова массой 400 кг удой 10л выделяет 398 ккал/ч, а  49 коров (49х398) – 19502 ккал/ч; одна корова массой 400 кг удой 15л выделяет 443 ккал/ч, а 51 (51х443) – 22593 ккал/; одна корова массой 500кг удой 15л выделяет 505 ккал/ч, а 35(35х505) – 1675 ккал/ч; одна корова массой 600кг удой 15л выделяет 560 ккал/ч, а 75(75х560) - 42000 ккал/ч; одна корова массой 600кг удой 20л выделяет 601 ккал/ч, а 65(65х601) - 39065 ккал/ч; одна сухостойная корова 400 кг выделяет 376 ккал/ч, а 15(15х376) – 5640 ккал/ч; одна сухостойная корова массой 500кг выделяет 433 ккал/ч, а 30(30х433) - 12990 ккал/ч; одна сухостойная корова массой 600кг выделяет 486 ккал/ч, а 80(80х486) - 38880 ккал/ч. Все коровы выделяют: Q_Ж = 198345 ккал/час.

Расчёт теплопотерь.

1. Через ограждающие конструкции.

S_окон=54х3=162 м²

S_{прод стен}=78х3х2-162=306 м²

S_{ворот и дверей}=2,7х2,4х4=26 м²

S_{торц стен}=21х3х4=252 м²

S_{перекрытия}= 1638 м²

S_{теплого пола}= S_стойлах100=2,28х100=228 м²

S_{холодного пола}=1638 м²

Q_ОСН=SхKх ∆t, Q_ДОП= Q_ОСНх0,13, где S – площадь ограждающих конструкций, К – коэффициент теплопередачи, ∆t – разность температур внутреннего и наружного воздуха (10- (-10,4)=20,4).

 

 

 

Элементы здания	S	K	KS	∆t	QОСН	QДОП	QОБЩ	% от теплопотерь
Окна	162	3	486	22	10692	1389,96	12081,96	20
Продольные стены	306	0,69	211	22	4645,08	603,86	5248,94	9
Ворота	26	4	104	22	2280,96	296,52	5277,48	9
Торцевые стены	252	0,89	224,28	22	4934,16	641,44	5575,6	9
Перекрытия	1638	0,39	639	22	14054,04	1827,02	15881,06	26,5
Теплые полы		0,16		22
Холодные полы	1638	0,39	639	22	14054,04	1827,02	15881,06	26,5
Итого			1664			2928	59946,1

2. Через вентиляцию.

Производится по формуле: Q_ВЕНТ=0,31хLх ∆t, где 0,31 – тепло, затраченное на нагревание 1 м³ воздуха на 1^оС; L – воздухообмен, рассчитываемый по январю. Q_ВЕНТ=0,31х29752х22=202908,64 ккал

3. Через испарение

Производится по формуле: Q_ИСП=0,595ха, где 0,595 – рамход тепла на испарение 1 г влаги, ккал; а – надбавка к испарению влаги в размере 10% от влаги, выделяемой животными. Q_ИСП=0,595х13199,5=7853,7 ккал.

Весь расход тепла составит:

 Q_ОГР+ Q_ВЕНТ+ Q_ИСП=202908,64+7853,7+59946,1=270708,44 ккал/ч.

Находим дефицит тепла: Q_ДЕФ=270708,44-198345=72363,44 ккал. Для перевода ккал в кВт: 72363,44/860=84,15 кВт. Для восполнение дефицита нам требуется: 84/15=6 калориферов по 15 кВт (устанавливаются в притолочную вентиляцию – приточный воздуховод).

Определние предела понижения  внутренней температуры. То есть определение температуры наружного воздуха при которой не необходимости подогревать приточный вохдух (∆t нулевого баланса)

∆t_нб=( Q_Ж- Q_ИСП)/(0,31хL + ∑KS +Q_ДОП), где 0.31хL – тепло, расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха, ∑KS – тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительных теплопотерь через вертикальные конструкции.

 

Анализ теплового баланса.

На основании полученных данных, видимых из таблицы, наибольшие теплопотери осуществляются через  окна, продольные стены, перекрытия и  холодные полы.

Необходимо провести следующие  мероприятия:

1. утеплить окна, или же использовать высококачественные пластиковые стеклопакеты.
2. продольные стены оштукатурить, при строительстве использовать качественные материалы.
3. перекрытия обить утеплителем, обработать спецсоставами.

 

3.9 Ветеринарно-санитарные требования к уборке, хранению, обезвреживанию и утилизации навоза. Расчёт выхода навоза. Устройство навозохранилища

Уборка навоза наиболее трудоемкий процесс в животноводстве. Существует несколько способов его уборки.

Механический способ –  применения транспортеров. Эффективными средствами механической уборки навоза в коровниках при привязной системе содержания служат скребковые цепные (ТСН-2, ТСН-3,ОБ, ТСН-160) и штанговые (ТШ-30-А, ТШПН, ШТУ и др.) транспортеры.

Гидравлический способ – эффективен  при установке  самотечных систем непрерывного и динамического  действия.