Гигиена проектирования птичника на 8000 голов ремонтного молодняка

Теоретическая работа с проектными расчетами по проектированию птичника. ...

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
2. ПРОЕКТНОЕ ЗАДАНИЕ, НАЗНАЧЕНИЕ И РАЗМЕРЫ ЗДАНИЯ 10
2.1. Внутренняя планировка 11
2.2. Водоснабжение и поение животных 12
2.3. Канализация и расчет навозохранилища 15
3. МИКРОКЛИМАТ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ 19
3.1. Обогрев животноводческих помещений 19
3.2. Методы расчета объема вентиляции помещений для животных и птицы 20
3.3. Расчет теплового баланса в животноводческих помещениях 27
3.4. Расчет освещенности животноводческих помещений 31
4. ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ 33
5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 35
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
ЛИТЕРАТУРА 40

Птицеводство является ведущей отраслью сельского хозяйства, производящей диетические продукты питания. Существует два направления птицеводства в зависимости от продуктивности: мясное и яичное. Также от птицы получают не менее ценную побочную сырьевую продукцию: жир, перо и пух.
Пищевые продукты птицеводства отличаются уникальными диетическими качествами.
Так белое куриное мясо содержит около 20 г белка и всего лишь 1 г жира на 100 г массы продукта. Мясо птицы характеризуется высоким уровнем усвояемости.
Яйцо птицы, особенно куриное, содержит в себе наиболее полноценный белок, максимально сбалансированный по аминокислотному составу. Жир яичного белка богат незаменимыми жирными кислотами, которые не синтезируются в организме животных и человека и потому должны поступать в необходимом количе стве с пищей. Скорлупа является защитной оболочкой яйца. Она содержит множество минеральных веществ.
По сравнению с другими видами сельскохозяйственных животных, домашняя птица наименее прихотлива к выбору корма, т.е. она всеядна. Это позволяет ей переваривать корма и растительного, и животного происхождения.
Для кормления птицы разработано множество полнорационных комбикормов, сбалансированных по всем показателям энергии и питательности, что существенно облегчает процесс кормления и нормирования рационов в зависимости от особенностей промышленной группы птицы.
Еще одной отличительной особенностью домашних птиц является их высокая плодовитость. Так от одной курицы можно получить до 100 цыплят в год. Причем первая яйцекладка у кур может быть уже в 5-6 месяцев.
Вывод: учитывая то, что птица легко приспосабливается к любым климатическим условиям и способна существовать на подножном корме, разведение птицы достаточно выгодно как в условиях промышленного производства, так и в условиях частного хозяйства. Пищевая продукция птицеводства уникальна по своим питательным качествам и не может быть в полной мере заменена другой продукцией.

Сточные воды сбрасываются в коллектор.Требования к качеству питьевой воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-901ПОКАЗАТЕЛИЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯНОРМАТИВОрганолептическиеЗапахбаллы< 2-3Привкусбаллы< 2-3Цветностьградусы<30МутностьЕМФ (единицы мутности по формалину)2,6-3,5ХимическиеВодородный показательединицы рН6-9Жесткость общаямг-экв/л7-10Нитратымг/л< 45Общая минерализация (сухой остаток)мг/л1000-1500Окисляемость перманганатнаямг/л5-7Сульфатымг/л< 500Хлоридымг/л< 350МикробиологическиеОбщие колиморфные бактериичисло бактерий в 100 млотсутствиеОбщее микробное число образующих колоний100 микробов в 1 млотсутствиеТермотолерантные колиморфные бактериичисло бактерий в 100 млотсутствиеКолифагичисло БОЕотсутствиеНорма потребления воды на голову цыпленка-бройлера составляет 0,25 л/сут(включая 0,15 л/сут на поение птицы).Среднесуточный расход воды на ферме, л:Q ср.сут = qm * nm,Где qm – среднесуточная норма потребления на 1 голову птицы, лnm – количество головQ ср.сут = 0,25 * 8000 = 2000 лМаксимальный суточный расход воды, л:Q max.сут = Q ср.сут * α сут,Где α сут - коэффициент суточной неравномерности (α сут = 1,3)Q max.сут = 2000 * 1,3 = 2600 лМаксимальный часовой расход, л/ч:Q max. час = Q max. сут * αч 24,Где α ч – коэффициент часовой неравномерности (α ч = 2…2,5 для ферм с автопоением)Q max. час = 2600 * 2,5 24=270,83лчСекундный расход воды, л/с:qc = Q max. час 3600qc = 270,83 3600=0,08лсСуточный расход насосной станции должен быть равен максимальному суточному расходу воды в птичнике (= 2600 л).Часовой расход станции, л/час:Qнас. = Q max. сут t,Где t – продолжительность работы насосной станции в сутки, ч (t = 14 ч)qc = 2600 14= 185,7лчасНапор воды для животноводческих и птицеводческих фермах должен быть Нсв = 4…5 м (Нсв = 40…50 кПа). Обеспечивается при помощи водонапорной башни.Вместимость резервуара водонапорной башни, м3:Vрез = (0,15…0,20) * Qmaх сутVрез = 0,20 * 2600 / 100 = 5,2 м3 (~ 5 м3)Полученную вместимость резервуара округляют до стандартной (5, 10, 15…50 м3).Диаметр труб, м:D = 4*Qmax.секπ* υ,Где Qmax.сек – максимальный секундный расход воды, м3/сυ – скорость воды в трубах, м/сπ = 3,14D = 4*0,000083,14* 0,4 = 0,02 м2.3. Канализация и расчет навозохранилищаСбор и удаление подстилочного помета в птичниках проводят с помощью мобильных транспортных средств или вручную после освобождения птичников.Для отвода сточных вод птичники оборудованы канализацией.Навоз из животноводческих помещений удаляют следующими способами:механическим (скребковые транспортеры ТСН-2, ТСН-3, ОБ, ТСН-160 и штанговые ТШ-30-А, ТШПН-4, ШТУ, УС-10, УС-15)гидравлическим (гидросмывные устройства, самотечные системы)пневматическим (УПН-10)Ввиду высокой загрязненности навоз и сточные воды должны подвергаться обеззараживанию.Методы обеззараживания навоза и сточных вод:биологические (компостирование навоза; обеззараживание в аэротенках и в метантенках; обеззараживание в отстойниках-накопителях)физические (термическая обработка; воздействие ионизирующих излучений; воздействие УФЛ; воздействие СВЧ поля)химические (использование хлорсодержащих препаратов, кислот, щелочей, продуктов органического синтеза)Влажность помета кур составляет 73-76%. При содержании кур на подстилке в птичниках с пометными коробами усушки считают, как 60% помета в коробах и 40% - на подстилке.Объемная масса навоза при механической системе удаления для птиц составляет 550 кг/м3. На основе расчетов принимают размеры типового навозохранилища, учитывая, чтобы его объем не превышал 3-4 тыс. тонн. Навоз от больных животных сжигают.Различные виды подстилки впитывают неодинаковое количество жидкости. Например, солома, опилки и измельченная стружка впитывает в 2-4 раза больше жидкости, чем их собственная масса, а сухой торф – в 5-7 раз.Выход навоза от животных в год, кг:Qr = (qk + qm + qc + П) * Д * m,Где qk – среднесуточное выделение фекалий одним животным, кгqc – среднесуточный расход воды на смыв навоза от одного животного, кгqm – среднесуточное выделение мочи одним животным, кгП – суточная норма подстилки на одну голову, кгД – число дней накопления навозаm – число животных в помещенияхQr = (0,14 + 1) * 63 * 8000 = 574560 кгПлощадь навозохранилища (м2) определяют, зная точный выход навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения:Fxp = m * g * n0,5h * y,Где h – высота укладки навоза, (h = 1,5-2,5)m – число животных в помещенииg – количество навоза в сутки от одного животного, кгn – число суток хранения навозаy – объемная масса навоза, кг/м30,5 – коэффициент конфигурации бурта, м2Fxp = 8000 * 0,14 * 1800,5 * 2,5 * 1020= 158 м2Ширина навозохранилища подстилочного навоза принимается равной величине 3-3,5 м. Отсюда можем найти длину навозохранилища: 1583 = 52,67 мВ хозяйствах оборудуют наземные, полузаглубленные, заглубленные, а также открытые и закрытые навозохранилища. Их сооружают на расстоянии не менее 50 м от животноводческих зданий. Наземные и полузаглубленные навозохранилища предназначены для хранения подстилочного навоза, а также компостов.Наземное хранилище представляет собой бетонированную площадку с подпорными стенами высотой от 1,6м. Полузаглубленное состоит из котловины глубиной до 1,5 м и наземных бортов. В навозохранилищах оборудуют жижесборники: 2-3 м3 на каждые 1000 м3 емкости. Дно и стенки жижесборника и хранилища делают непроницаемыми и устойчивыми к агрессивной среде.Навозохранилище глубиной от 2,5 служит для сбора твердых и жидких выделений животных. Площадь навозохранилища с наклонными стенками определяют путем умножения площади навозохранилища на 0,8.3. МИКРОКЛИМАТ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ3.1. Обогрев животноводческих помещенийВ неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается теплом, выделяемым животными. Таким теплом в помещении поддерживается нормальная температура при температуре окружающей среды не ниже -20оС для взрослых животных и -10оС для молодняка. Если тепла, выделяемого животными, недостаточно, помещения необходимо отапливать. Различают общий, местный и комбинированный обогрев.Подогрев приточного воздуха при активном вентилировании, ккал/чQ = L * C * (tв – tн),Где Q – количество тепла, необходимого для подогрева воздуха, ккал/чL – количество приточного воздуха, поступающего за один час, м3/чC – удельная теплоемкость воздуха, равная 0,31 ккал/м3/чtв – температура в помещении, оСtн – температура наружного воздуха, оСQ = 4169,95 * 0,31 * (22 – (-7)) = 37487,85 ккал/чДля обогрева приточного воздуха применяют калориферы разной мощности и типа: огневые (ТГ-150, ТГ-200, ТГ-75) и электрические (ОКБ-3084, СФОЦ-25/1, СФО-60). Вентиляционную камеру оборудуют в торцовой части здания или в пристройке, примыкающей к центру продольной стены помещения. Центробежные вентиляторы наружный воздух подают через калориферы по воздухопроводам и распределяют по зоне нахождения животных. Водяной подогрев осуществляется засчет производства теплой воды и подачи ее насосами к теплообменникам калориферам или теплогенераторов. При электрокалориферном обогреве подаваемый воздух проходит через электрический нагреватель. Требуется на короткое время в самый холодный период.Дополнительное тепло, кВт:1 кВт мощности калорифера = 860 ккал тепла37487,85/860 = 43,6 кВтОбычно один калорифер мощностью 20 кВт монтируется в притолочную вентиляцию, производительностью 15000 м3\ч.3.2. Методы расчета объема вентиляции помещений для животных и птицыВ настоящее время в животноводческих помещениях в основном принята приточно-вытяжная вентиляция на естественной тяге воздуха. Для ее эксплуатации требуется точный расчет объема вентиляции.Исходная величина при расчете эффективности воздухообмена – часовой объем вентиляции, т.е. количество м3 свежего воздуха, которое необходимо ввести в помещение с определенным поголовьем, чтобы обеспечить требуемый воздушный режим. Часовой объем вентиляции рассчитывается для холодного и переходного периодов года при условии поддержания допустимой концентрации углекислого газа и водяных паров, а в летний период – по удалению избытка тепла.Расчет объема вентиляции по влажности воздуха. Часовой объем вентиляции зависит от состава поголовья, уровня кормления, продуктивности, живой массы, температуры и влажности окружающего воздуха. При расчете руководствуются нормативами относительной влажности и количеством влаги, которая выделяется за 1 час всеми животными.Объем вентиляции по влажности:L = Q q1 - q2,Где L – количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за 1 чач для поддержания допустимой относительной влажности, м3/чQ – количество влаги, выделяемой всеми животными и испаряющейся с поверхности пола, стен, кормушек, поилок, г/чq1 – абсолютная влажность воздуха помещения, при которой относительная влажность остается в пределах нормативов, г/м3q2 – абсолютная влажность наружного воздуха в переходные периоды года (ноябрь – март), г/м3В птичниках дополнительные водяные пары выделяются с подстилки, а также от усушки помета. Дополнительные влаговыделения:QД = 0,05 * Qt * Qn + by,QД – дополнительные влаговыделения, г/чQn – влаговыделения водяных паров птицей, г/чQt – коэффициент влияния температуры воздуха на влаговыделение (при t = 22oC, Qt = 0,95)by – влаговыделения от усушки помета или подстилки, г/чПри напольном содержании птицы на глубокой подстилке:by = npz2400,Где n – численность птицы, штp – масса помета, выделяемая одной птицей за сутки, гz – усушка помета за сутки, %by = 8000 * 140 * 322400 = 14933,3QД = 0,05 * 0,95 * 3,45 + 14933,3 = 14933,5Q = 3,45 * 8000 + 14933,5 = 42533,5 г/чДопустимое влагосодержание в воздухе (q1) определяют расчетным путем. Для этого нужно знать нормативную температуру и относительную влажность (R) помещения. По таблице максимальной упругости водяных паров находят максимальную влажность (Е) при данной температуре.q1 = ER/100q1 = 19,66 * 70/100 = 13,8 г/м3Влагосодержание наружного воздуха (q2) зависит от климатических условий местности и времени года.q2 = 3,6 г/м3Исходя из полученных данных, объем вентиляции по влажности:L = 42533,5 13,8 - 3,6 = 4169,95 м3/чКратность воздухообмена, раз/ч:K = L/V,Где K – кратность воздухообмена, раз/чL – часовой объем воздухообмена, м3/чV – кубатура здания, м3K = 4169,95/5961,6 = 0,7 раз/чСледует отметить, что большие кратности воздухообмена не влияют на здоровье животных, допускается кратность 8-10 раз для птицы.Вытяжные трубы обеспечивают удаление грязного воздуха. Общая площадь вытяжных труб, м2:S = LV * 3600 ,Где S – общая площадь сечения труб, м2 (принимаем 0,5х0,5 – 0,9х0,9 м)L – часовой объем вентиляции, м3/чV – скорость движения воздуха в вытяжной вентиляционной трубе, м/с (можно взять расчетную величину 1,25)3600 – число секунд в 1 часеS = 4169,951,25 * 3600 = 0,93 м2Вытяжные вентиляционные трубы работают с наибольшей эффективностью при сечении труб 0,8х0,8 м, S1 = 0,64 м2. Число труб:n = SS1,n = 0,930,64 = 2 вытяжные трубыОбщая площадь приточных каналов размером 0,2х0,2 – 0,3х0,3 м для Северо-Запада составляет 50% общей площади вытяжных труб.Общая площадь вытяжных каналов, м2:Sк = S * 0,5,Sк = 0,93 * 0,5 = 0,47 м2Число вытяжных каналов (при S1 = 0,04):n = SS1,n = 0,470,04 = 12 вытяжных каналовРасчет объема вентиляции по углекислому газу. Расчет проводят в помещениях, расположенных в условиях сухого климата в холодное время года.L = К С1 - С2,Где L – количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за 1 час, чтобы поддержать в нем нормальное содержание СО2, м3/чK – количество СО2, выделяемое всеми животными в помещении за 1 ч, л/чC1 – ПДК СО2 в 1 м3 воздуха помещения, л/чC2 – содержание СО2 в 1 м3 наружного воздуха, л/ч (равна 0,3 л/ч)Поступление углекислого газа от птицы (С, м3/ч) определяют по формуле:С = СО2 * n * m,Где СО2 – количество углекислого газа, выделяемое на 1 кг массы птицы за 1 час, л/чn – поголовье птицыm – масса одной птицы, кгС = 0,00163 * 8000 * 1,4 = 18,26 м3/чL = 18,26 0,002 - 0,0003 = 10741,18 м3/чЧтобы содержание углекислого газа в воздухе помещения не превышало 0,25%, необходимо каждый час удалять его.Кратность воздухообмена, раз/ч:K = L/V,Где K – кратность воздухообмена, раз/чL – часовой объем воздухообмена, м3/чV – кубатура здания, м3K = 10741,18/5961,6 = 1,8 раз/чВытяжные трубы и их каналы рассчитывают аналогично формулам, приведенным в расчете вентиляции по влажности воздуха.Расчет площади сечения вытяжных труб и их количества:Следует иметь в виду, что при определении площади сечения вытяжных труб делают 20%-ную надбавку, т.к. в результате окислительных процессов в навозе выделяется углекислый газ.S = LV * 3600 *1,2,Где S – общая площадь сечения труб, м2 (принимаем 0,5х0,5 – 0,9х0,9 м)L – часовой объем воздухообмена, м3/чV – скорость движения воздуха в вытяжной вентиляционной трубе, м/с (можно взять расчетную величину 1,25)3600 – число секунд в 1 часеS = 10741,18 1,25 * 3600 * 1,2 = 2,86 м2n = SS1,n = 2,86 0,64 = 5 вытяжных трубРасчет площади сечения вытяжных каналов и их количества:Sк = S * 0,5,Sк = 2,86 * 0,5 = 1,43 м2n = SS1,n = 1,430,04 = 36 вытяжных каналовОбъем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислого газа в воздухе, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления водяных паров. Поэтому лучше всего производить расчет по влажности воздуха.Расчет вентиляции с побудительным притоком воздуха. В условиях промышленного птицеводства при высокой концентрации птицы в помещении вентиляция с естественной тягой воздуха практически не обеспечивает оптимальный микроклимат. Поэтому необходимо оборудовать принудительную систему воздухообмена.При определении мощности вентиляторов исходят из расчетного воздухообмена и производительности вентилятора. Производительность механической вентиляции можно определить путем замера подвижности воздуха в воздуховоде.Производительность одного вентилятора, м3/ч:L = S * V * 3600,Где L – производительность вентилятора, м3/чS – площадь сечения воздуховода, м2V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с3600 – число секунд в 1 часеL = 0,47 * 1,25 * 3600 = 2115 м3/сОбъем вентиляции составляет 4169,95 м3/ч. Для подачи свежего воздуха в здание требуется:4169,95/2115 = 2 вентилятора3.3. Расчет теплового баланса в животноводческих помещенияхДля того, чтобы оптимизировать микроклимат в помещениях в холодный период года, необходимо провести расчет теплового баланса.Потери тепла в животноводческих помещениях зависят от:величины поверхности здания, толщины стен и покрытий, качества строительных материалов, разности температур, относительной влажностиколичества наружного воздуха, подаваемого в помещениявлияния охлаждения помещений ветрами и расположения зданий по отношению к сторонам светаПо данным теплового баланса делается выбор устройства ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, выбор обогревательных установок и расчет их количества.Тепловой баланс – количество тепла, поступившее в помещение, и количество, которое теряется из него. Рассчитывается, исходя из температуры и влажности в самый холодный период года.Животноводческие помещения:неотапливаемые, когда температурно-влажностный режим поддерживается только засчет тепла, выделяемого животнымиотапливаемые, когда температурно-влажностный режим дополнительно поддерживается засчет дополнительных источников тепла.Приход тепла складывается из тепла, выделяемого животными; тепла, поступившего от отопительных систем; тепла, поступившего от солнечной радиации.Расход тепла – тепло, затраченное на обогрев вентиляционного воздуха, теплопотерь через ограждающие конструкции; на испарение влаги с открытых водных и мокрых поверхностей в помещении.Тепловой баланс:нулевой, когда приход тепла равен его расходу (нормативные температура и влажность)отрицательный, когда расход тепла больше его прихода (температура ниже нормативной, влажность – выше)положительный, когда приход тепла больше его расхода (температура выше нормативной, влажность – ниже)Тепловой баланс помещений:Q = Qвент + Qисп + QздГде Q – тепловой балансQвент – количество тепла, расходуемого на нагревание вентиляционного воздухаQисп – количество тепла, необходимого для испарения влагиQзд – количество тепла, теряемого через ограждение конструкции зданияQвент = 0,24 * L * (tв – tн),Где 0,24 – теплоемкость воздуха в ккал/кг/градL – количество воздуха, удаляемого из помещения за 1 час, кгtв – температура воздуха в помещенииtн – температура наружного воздухаQвент = 0,24 * 13394,25 * (22 – (-7)) = 93223,98 ккалQисп = 0,595 * L,Где 0,595 – количества тепла, затраченное на испарение 1 г влагиL – количество влаги, испаряющееся с ограждающих конструкцийQисп = 0,595 * 4169,95 = 2481,12 ккалQзд.