Ферма на 178 голов молодняка крупного рогатого скота

ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ЗООГИГИЕНЫ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: Ферма на 178 голов молодняка крупного рогатого скота

Исполнитель: Корчёмкин М. С.

Руководитель: профессор, Газизов В.З.

Киров 2009 г.

План

1. Обоснование технологических исходных данных и основные технологические решения

2. Технологическая разработка схемы генерального плана предприятия

3. Формирование объёмно-планировочных решений животноводческих зданий

3.1 Нормы площадей и размеры основных технологических элементов помещения

4. Обоснование параметров жизнеобеспечения объекта и его технологических решений

4.1 Определение количества скотомест

4.2 Расчёт потребности и запасы подстилки, необходимых сооружений для его хранения

4.3 Расчёт потребности в воде и требования к водоснабжению, определение мощности водоподающих устройств

4.4 Расчёт выхода навоза, требования к системам удаления навоза и канализации, определение необходимого количества навозохранилища

5. Определение оптимальных условий содержания животных.

5.1 Оптимальные параметры микроклимата животноводческих зданий

5.2 Расчёт объёма вентиляции и теплового баланса

5.3 Оптимизация естественной и искусственной освещённости помещения

5.4 Соответствие основных параметров содержания требованиям отраслевых норм Заключение Список литературы

Современное животноводство добиваются роста производства говядины, путём интенсивного выращивания и откорма молодняка и сокращение срока откорма.

Не менее важный фактор при выращивание молодняка является микроклимат. Микроклимат животноводческих зданий формируется под действием различных факторов: планировки территории, теплозащиты ограждающих конструкций, воздухообмена, навозоудаления, освещения, системы содержания животных. Его определяют такие основные факторы, как температура, влажность, движение и газовый состав воздуха, электрозарядность, солнечная радиация, интенсивность освещения, атмосферное давление, механические примеси.

В условиях стойлового содержания, когда на одной ферме и в отдельных закрытых помещениях концентрируется большое поголовье при плотном размещении животных одного вида и, следовательно, одинаково восприимчивых к определенным инфекционным и инвазионным болезням, в животноводческих помещениях образуется неблагоприятный микроклимат, вредный для здоровья животных. Не гигиеничность стойлового содержания объясняется тем, что в одном и том же месте — стойле животные получают корм и испражняются. Вследствие дыхания животных и испарения ими влаги, а также разложения мочи и кала воздух в помещении обедняется кислородом, насыщается вредными газами, в нем накапливаются водяные пары, повышается его температура. Неблагоприятно отражаются на микроклимате увеличение в воздухе тяжелых положительно и отрицательно заряженных аэроионов, проникновение пыли и действие микробов, недостаток света и почти полное отсутствие ультрафиолетовых лучей в помещении.

1. Обоснование технологических исходных данных и основные технологические решения

Комплекс предназначен для выращивания молодняка.

Проект разработан для районов с расчетной зимней температурой наружного воздуха —10 и —20°С, снеговой нагрузкой 50,100 и 150 кг/м², ветровой нагрузкой 100 кг/м².

Проектом предусмотрено размещение в здании 178 голов молодайка крупного рогатого скота, в том числе 100 голов в возрасте от 6 до 12 месяцев, 66 голов в возрасте от 12 до 18 месяцев и 14 голов нетелей. Предусмотрены 2 санитарных стойла.

Содержание молодняка привязное — осуществляется в стойлах, расположенных в четыре ряда по ширине здания. Стойла для животных оборудованы индивидуальными привязями с устройством группового отвязывания.

Скармливание животным грубых, сочных и концентрированных кормов в осенне-зимний период, зеленой массы в летний период.

Для взвешивания животных в здании предусмотрены весы ОС-1гГЗс, грузоподъемностью до 1 т.

У подъездов в здание устраиваются дезбарьеры, для прогулки животных устраивается выгульный двор.

Подвозка и раздача в кормушки силоса, зеленой массы и измельченных грубых кормов осуществляется тракторным кормораздатчиком КТУ-10. Раздача корнеплодов и концентрированных кормов осуществляется ручными универсальными тележками.

Концкорма хранятся в напольных ларях, загрузка которых предусматривается загрузчиком сухих кормов ЗСК-10.

Навоз из помещений убирается скребковыми транспортерами ТСН-3, ОБ или ТСН-2. Транспортировка навоза от зданий в навозохранилище осуществляется либо в тракторном прицепе, загружаемом в торце здания, либо поперечным скребковым транспортером в канале проходного типа. С выгульных дворов навоз убирается и грузится в прицеп 2ПТС-4М-785А погрузчиком экскаватором ПЭ-0,8.

2. Технологическая разработка схемы генерального плана предприятия

Рисунок 1- Блок-схема предприятия.

Рисунок 2-Схема функционального зонирования.

А — размещены объекты основного производственного назначения;

Вразмещены объекты по хранению и подготовке кормов к скармливанию;

Б — размещены подсобно-вспомогательные объекты;

Гразмещены объекты по хранению навоза.

Рисунок 3-Генплан предприятия.

Генплан предприятия (Рисунок 3.) состоит из следующих зданий и сооружений:

1-Силосная траншея;

2-Сарай для сена;

3- Корнеплодохранилище;

4-Кормоприготовительный цех;

5-Здание на 178 голов молодняка;

6-Выгульные дворы;

7-Навозохранилище;

8- Ветеринарно-санитарный пропускник;

9-Сооружение для подстилки.

Благодаря такому расположению зданий и сооружений господствующие ветра, северо-западные направления, что благоприятно сказывается на производстве.

3. Формирование объёмно-планировочных решений животноводческих зданий

Содержание молодняка привязное — осуществляется в стойлах, расположенных в четыре ряда по ширине здания. Стойла для животных оборудованы индивидуальными привязями с устройством группового отвязывания.

Для взвешивания животных в здании предусмотрены весы ОС-1гГЗс, грузоподъемностью до 1 т.

Подвозка и раздача в кормушки силоса, зеленой массы и измельченных грубых кормов осуществляется тракторным кормораздатчиком КТУ-10. Раздача корнеплодов и концентрированных кормов осуществляется ручными универсальными тележками.

Концкорма хранятся в напольных ларях, загрузка которых предусматривается загрузчиком сухих кормов ЗСК-10.

Навоз из помещений убирается скребковыми транспортерами ТСН-3, ОБ или ТСН-2. Транспортировка навоза от зданий в навозохранилище осуществляется либо в тракторном прицепе, загружаемом в торце здания, либо поперечным скребковым транспортером в канале проходного типа. С выгульных дворов навоз убирается и грузится в прицеп 2ПТС-4М-785А погрузчиком экскаватором ПЭ-0,8.

Таблица 1. Значение коэффициента (К) для конструкции здания

Рисунок 4. -Разрез 1−1.

3.1 Нормы площадей и размеры основных технологических элементов

Общая площадь стойлового помещения, м?:

Sоб = 36 * 18=648 м?

Полезная (стойловая) площадь, м?

Sпол=1,6*1*180=288 м?

Удельная полезная площадь, м?

Дополнительная площадь, м?

Sдоп. = 2,3*48*2+2*48*2+3,2*48= 566,4 м?

Площадь бетонного пола, м?

S бетон. пола=648−288=360 м?

Общая кубатура помещения, м?

S общ. куб. =(Д*Ш*Н₁)+(½Н₂*Ш*Д),

где Д-длина здания;

Ш — ширина здания;

Н₁-высота стен;

Н₂-высота крыши от основания до вершины.

S общ. Куб = (48*18*2,55)+(½*18*48)=3412,8 м?

Удельная кубатура, м?

S уд. куб. = 3412,8 / 180=18,96 м?

4. Обоснование параметров жизнеобеспечения объекта и его технологических решений

4.1 Определение количества скотомест

Животноводческое предприятие рассчитано на 180 голов. Стадо состоит из трех групп животных. Нетелей 14 голов, телят в возрасте от 12 до 18 месяцев 66 голов, телят в возрасте от 6 до12 месяцев 100 голов.

4.2 Расчет потребности и запаса подстилки, необходимых сооружений для ее хранения

В качестве подстилки используется, опил.

Таблица 2

Общая масса подстилочного материала будет составлять 197,1 т. в год.

На территории предприятия должно храниться не менее 50% подстилки от годовой потребности.

Расчет объема хранилища для подстилки.

Таблица 3.

Для определения необходимого объема хранилищ подстилочного материала 50% годовой потребности подстилки делится на ее объемную массу.

Vхр (опил)= 197,1т/0,15т/м? =1314 м? — объем хранилища для опила.

На генплане видно, что на предприятии есть специальное сооружение для хранения подстилки, объем которого должен составлять не менее 1314 м?.

4.3 Расчет потребности в воде и требования к водоснабжению, определение мощности водоподающих устройств

Таблица 4.

Расчет мощности водоподающих устройств.

При расчете мощностей водоподающих устройств общая суточная потребность в воде на всё поголовье умножается на коэффициент суточной неравномерности.

Суточная потребность = общая сут. потребность в воде * к.

где к — коэффициент суточной неравномерности (к=1,05−1,1)

Суточная потребность = 5,27* 1,1=5,797 м?.

Для учета неравномерности водопотребление в течение суток определяется часовая потребность в воде умножением суточной потребности на коэффициент часовой неравномерности (к=2,5) и делением на 24.

Часовая потребность = суточная потребность в воде * к / 24.

где к — коэффициент суточной неравномерности;

24-часы в сутки. Часовая потребность = 5,797 * 2,5 / 24 =0,604 м?.

4.4 Расчет выхода навоза и требования к системам удаления навоза и канализации, определение необходимого количества навозохранилища

Таблица 5.

Расчет навозохранилищ рассчитывается по следующей формуле:

nхр. = количество хранимого навоза, т / вместимость типового навозохранилища, т * О, где Ооборачиваемость навозохранилищ.

Если навозохранилище рассчитано на 2000 т и навоз вывозится на поля один раз в год, тогда О=1, то nхр. будет равно:

nхр. =1796,72 / 2000*1=0,89? 1 хранилище.

Для нормального функционирования предприятия необходимо 1 навозохранилище.

Расчет объема навозохранилища:

Vхр. = годовой выход навоза / объемную массу навоза,

Vхр. =1796,72 / 1250 =1,44 м?

Навоз из помещений убирается скребковыми транспортерами ТСН-3, ОБ или ТСН-2. Транспортировка навоза от зданий в навозохранилище осуществляется либо в тракторном прицепе, загружаемом в торце здания, либо поперечным скребковым транспортером в канале проходного типа. С выгульных дворов навоз убирается и грузится в прицеп 2ПТС-4М-785А погрузчиком экскаватором ПЭ-0,8.

5. Определение оптимальных условий содержания животных

5.1 Оптимальные параметры микроклимата животноводческих помещений

Таблица 6. Параметры микроклимата для молодняка крупного рогатого скота

Примечание: в скобках приведены допустимые колебания температуры и относительной влажности воздуха в помещении. Максимально допустимая температура воздуха в летний период года для животных всех возрастных групп не должна превышать +25° С, минимальная относительная влажность — 50%.

5.2 Расчет объема вентиляции и теплового баланса.

Объем вентиляции рассчитывают по формуле:

L мin. = 0,01 *? * n * m,

где L мin.-минимальный объем вентиляции, м?/ч;

?- минимальный воздухообмен на 1ц живой массой, м?/ч;

nколичество животных в помещении, гол.;

mсредняя живая масса 1 головы, кг. Принимаем 500 кг.

L мin. зима = 0,01*17*180*350=10 710 м?/ч.

L мin. лето = 0,01*70*180*350=44 100 м?/ч.

L мin. переходный период = 0,01*35*180*350=22 050 м?/ч.

Расчет потребляемого объема вентиляции на зимний период:

L=Q + Qисп. / q1 — q2

где Lобъем вентиляции (м?/ч) или количество воздуха, которое необходимо удалять из помещения за 1 час, чтобы поддерживать в нем относительную влажность в доступных пределах;

QКоличество водяных паров, выделяемое животными, размещенными в помещении, г/ч. Это число суммарное и определяется так:

Q= (n1*Q1+n2*Q2+n3*Q3…)*K,

где n1, n2,n3-число животных половозрастной группе с одинаковой живой массой и продуктивностью;

Q1, Q2, Q3- количество водяных паров в граммах, выделяемое одним животным в половозрастной группе с определенной массой и продуктивностью;

К — поправочный коэффициент, показывающий изменение количества выделяемых водяных паров в зависимости от температуры воздуха помещения;

Qисп. — количество водяных паров (в г), испаряющихся с пола и ограждений помещения;

q1 — абсолютная влажность воздуха помещения (г/м?), при которой относительная влажность остается в пределах допустимой нормы;

q2 — абсолютная влажность наружного воздуха (г/м?) с учетом климатической зоны, района и месяца год.

Q=180* 308*1,00= 55 440 г/ч

L=55 440+5544 / 7,3−2,0=11 506,42 м?/ч.

Из расчетов видно, что L min <. L Исходя, из этого делаем вывод о том, что вентиляция с естественным побуждением воздухообмена не в состоянии обеспечить потребности животных в свежем воздухе, и поэтому необходимо использовать систему вентиляции с искусственным побуждением. Дальнейший расчет ведем по L .

Расчет кратности воздухообмена:

Квоз. = L/ V,

где Квоз.- кратность воздухообмена;

Lобъем вентиляции, м?/ч;

Vвнутренняя кубатура помещения.

Квоз. = 11 506,42 / 3412,8 = 3,37? 3 раз в час.

Расчет объем вентиляции на 1 животное:

Vвен. = L / n;

где Vвен.- объем вентиляции на 1 животное, м?/ч;

Lобъем вентиляции, м?/ч;

nколичество животных, гол.

Vвен. = 11 506,42 / 180= 63,9 м?/ч При сравнении уровня вентиляции на 1 животное с нормативными величинами, которое составляет для КРС 20−50 м?/ч, видно, что вентиляция в помещении выше нормы.

Расчет воздухообмена на 1ц живой массы:

L жив. массы = Vвен.*100 / m,

где L жив. массы. — воздухообмен на 1ц живой массы, м?/ч;

Vвен. — объем вентиляции на 1 животное, м?/ч;

mсредняя живая масса животного, кг.

L жив. массы. =63,9*100 / 350=18,26 м?/ч.

Расчет площади и количества вытяжного канала:

S1= L / х * 3600,

где S1- площадь вытяжного канала, м?;

L — минимальный объем вентиляции, м?/ч;

хскорость воздуха в вентиляционном канале, м/с. Высота вытяжных каналов 4 м, размером 0,9*0,9 м.

S1 = 11 506,42 / 0,93*3600= 3,44 м?

Количество вытяжных каналов будет = 3,44 / 0,81= 4,25? 4 шт.

Расчет площади и количества приточных шахт.

Площадь приточных каналов составляет 80% от площади вытяжных каналов.

S2 = S1 * 80% / 100%

где S2 — площадь приточного канала;

S1 — площадь вытяжного канала.

S2 = 3,44*80 / 100 = 2,75 м?

Количество приточных каналов будет = 2,75 / 0,4*0,4 = 17,19? 17 шт.

Расчет теплового баланса:

Qж = Дt * (µ * 0.31 + УKF) + Wзд. ,

где Qж — свободное тепло, поступающее от животных в помещение, ккал/ч.

Это число суммарное и определяется так:

Qж = (n1*Q1+n2*Q2+n3*Q3…)*K,

где n1, n2,n3 — число животных в одной половозрастной группе с одинаковой живой массой и продуктивностью;

Q1,Q2,Q3 — количество свободного тепла в ккал/ч, выделяемого одним животным в половозрастной группе;

К — поправочный коэффициент, показывающий изменение количество выделяемого свободного тепла в зависимости от температуры воздуха помещения;

Дt — разность (°С) между нормативной температурой воздуха помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца климатической зоны (Дt= 24,0 °С);

µ - количество (кг) чистого воздуха, поступающего в помещение через вентиляцию в течение 1 часа. Определяется по формуле:

µ= L * m,

где L — объем вентиляции, м?/ч;

m — масса 1 м? воздуха в кг при определенных температуре и давлении (берем нормальное давление 760 мм. рт. ст.) ;

0,31- количество ккал тепла, необходимое для нагрева 1 кг воздуха на 1 °C;

К-коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/ч. * м? * град.;

F-площадь ограждающих конструкций, м?;

?-показатель суммирования произведений K * F;

Wзд.- расход тепла на испарение влаги с пола и других ограждений.

Определяют по формуле:

Wзд. =Qисп.*0,595,

где Qисп.- количество водяных паров, испаряющихся с пола и ограждений помещения, г/ч;

0,595- количество ккал тепла, расходуемое на испарение 1 г влаги.

Qж = 180*463*1,00= 83 340 ккал/ч. µ= 11 506,42 *1,239= 14 256,45 кг Таблица 7. Таблица площадей, коэффициента общей теплопередачи ограждающих конструкции.

Примечание: дальнейший расчеты по стенам будет вестись без учета площадей окон и ворот. Тогда, Sстен = 356,4-(32,4+80,46)= 243,54 м?

F*Kстен = 243,54*1,06= 258,2

F*Kпол = 288*0,15 + 360*1,25=493,2

F*Kпокрытие =873,6*1,4= 1223,04

F*Kокон = 32,4*2,3= 74,52

F*Kворота = 80,46*2,0= 160,92

?F*K= 2209,88

Wзд = 5544*0,595= 3298,7 ккал/ч Тогда тепловой баланс будет равен:

83 340= 24,0 * (14 256,45 * 0,31 + 2209,88) + 3298,7,

83 340= 162 403,8

Тепловой дефицит:

Д= 83 340−162 403,8= -79 063,8 ккал.

Этот дефицит компенсируем одним теплогенераторами марки ТГ — 1А.

Расчет нулевого теплового баланса:

Дtн.б = (Qж — Wзд.) / µ*0,31 + ?KF,

Дtн.б = (83 340 — 3298,7) / 14 256,45 *0,31 + 2209,88= 12 °C.

При разности температуры 12 °C с нормативной надо менять вентиляцию.

Вывод: 12 — 12= 0 °C. До 0 °C система вентиляции будет работать бесперебойно, а система отопления не работает. После 0 °C начинает работать система отопления и постепенно сокращается объём вентиляции.

5.3 Оптимизация естественной и искусственной освещенности помещений

По зоогигиеническим требованиям норма естественной освещенности к площади пола будет составлять 1:20. Тогда при делении площади стойлового помещения на нормируемый световой коэффициент находим необходимую площадь окон.

Sокон = 648 / 20= 32,4 м?.

Количество окон в здании определяем делением суммарной площади оконных проемов на площадь одного окна (размер окна 1,5?1,2 м).

nокон = 32,4 / 1,8= 18 окон.

Проектируемое искусственное освещение рассчитывают, исходя из удельной мощности приборов освещения на 1 м? пола помещения. Умножив удельную мощность на площадь пола стойлового помещения, определяют общую удельную мощность приборов освещения в Вт, а разделив ее на мощность электрической лампы, находят их необходимое количество.

В освещ. = Вудел. * Sстоил, где Восвещ. — общая удельная мощность приборов освещения, Вт;

Вудел — удельная мощность, Вт/м?; Sстоил. — площадь пола стойлового помещения, м?. В освещ. = 4,5*648= 2916 Вт.

nламп = Восвещ. / Мэлек. ламп.,

где nлампколичество электроламп, шт.

Восвещ. — общая удельная мощность приборов освещения, Вт;

Мэлек. ламп.- мощность одной электрической лампы, Вт.

Восвещ.= 2916/60=48,6?49 ламп

5.4 Соответствием основных параметров содержание животных требованием отраслевым норм

К зданию примыкают выгульные дворы (берем с твердым покрытием). Необходимую площадь выгулов определяют для каждой половозрастной группе животных по формуле:

Sвыг. = Nгр * Fвыг. ,

где Nгр — поголовье половозрастной группы, гол.;

Fвыг — норма площади выгула на 1 голову, м?.

Для нетелей:

Sвыг_{(нетели).} = 14*5= 70 м?

Для телят в возрасте от 12 до18 месяцев:

Sвыг_(12−18). = 66*5= 330 м?

Для телят в возрасте от 6 до 12 месяцев:

Sвыг₍₆₋₁₂₎. = 100*5 = 500 м²

Общая площадь ровна сумме площади выгулов для нетелей, телят в возрасте от 12 до18 месяцев и телят в возрасте от 6 до 12 месяцев:

Sвыг.=70+330+500=900 м²

Определение размеров выгула для здания:

Швыг.= Sвыг. / ?кор.,

скотоместо навоз освещенность подстилка где Швыг.- ширина выгульной площадки;

Sвыг. — площадь выгульной площадки;

?кор.- длина здания.

Швыг. = 900 / 48 = 18,75 м Тогда размеры выгульной площадки будут следующие: длина- 48 м, ширина- 18,75 м. Животноводческий объект имеет одну такую выгульную площадку, разделенную на три части: для нетелей, для телят в возрасте от 12 до 18 месяцев и для телят в возрасте от 6 до 12 месяцев.

Заключение

Животноводческое предприятие рассчитано на 178 голов. Стадо состоит из трех групп животных. Нетелей 14 голов, телят в возрасте от 12 до 18 месяцев будет 66 голов, телят в возрасте от 6 до 12 месяцев будет 100 голов.

Годовая потребность в подстилке составляет 197,1 т. в год. На предприятии есть специальное сооружение для хранения подстилки, объем которого должен составлять не менее 1314 м?.

Суточная потребность в воде составляет - 5,797 м?, а часовая потребность -0,604 м?.

Годовой выход навоза на поголовье составляет 1796,72. Для такого количества навоза необходимо одно навозохранилище с объемом 1,44 м?.

Тепловой дефицит компенсируется одним теплогенератором марки ТГ — 1А. При разности температуры 12° С с нормативной вентиляция, система вентиляции будет справляется с вентиляцией воздуха.

Естественное освещение осуществляется 18 окнами. Искусственное освещение осуществляется 49 лампами по 60 Вт.

Животноводческий объект имеет одну выгульную площадку с длиной- 48 м. и шириной- 18,75 м. Площадка разделена на три части: для нетелей, для телят в возрасте от 12 до 18 месяцев и для телят в возрасте от 6 до 12 месяцев.

Список использованной литературы

1. Юрков В. М. Микроклимат животноводческих ферм и комплексов. -М.: Россельхозиздат, 1989. 223с;

2. Аккузин Г. Д., Меркушева В. В., Филатов А. В. нормативно-справочные материалы по зоогигиене с основами проектирования животноводческих объектов для студентов факультетов ветеринарной медицины и биологических специальностей.- Киров: Вятская ГСХА, 2006.-99 с;

3. Ходанович Б. В. Проектирование и строительство животноводческих объектов. — М.: Агропромиздат, 1990. 255с;

4. Ярыгин С. Н. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Зоогигиена с основами проектирования и строительства животноводческих объектов» для студентов биологического факультета очного и заочного отделения. Киров: РИО ВГСХА, 2000. 40с.