6.3. Автоматизація процесів видалення гною на тваринницьких комплексах

Роботи по прибиранню і видаленню гною характеризу­ються значною трудомісткістю і потребують сучасних ме-. ханізмів і систем управління для повної автоматизації цих процесів. Найпоширеніші ланцюгові транспортери: скреб­кові кругового руху ТСН-2,ОБ, ТСН-3,ОБ ТСН-160, штангові зворотно-поступального руху ТШ-ЗОА та скрепер­ніУС-10, УС-15. Для кожного типу транспортерів розроб­лені комплекти апаратури автоматичного управління, які враховують особливості їх роботи: забезпечення певної послідовності вмикання і вимикання транспортерів; вмикан­ня починається з кінцевого транспортера, а вимикання — на­впаки.

Принципова електрична схема (рис. 6.11) комплекту управління скребковими транспортерами типу ТСН Здійс- ! нює управління двома транспортерами: круговим для прибирапня гною і похилим для видалення гною за межі приміщення. Дистанційне управління електродвигунами здійснюється за допомогою кнопок 5В1 — 5Б4. При натискані подається напруга на котушку пускача КМ\, яка вми-

кає електродвигун кінцевого похилого транспортера і го­тує до вмикання пускач /СМ2 електродвигуна горизонталь-, кого транспортера. Одночасно подається напруга на при­стрій захисту елетродвигунів від перевантаження УВТЗ-1М.

Передбачений також пристрій захисту двигуна похилого транспортера 5/1 в зимовий період. В цьому разі терморезис- тори ЯЗ — Я8 контролюють зовнішню температуру повіт­ря. Якщо вона вище норми, контакт термореле 5/( замкне­ний і напруга з випрямляючого хмоста Уй2—УХ)5 пода­ється черед діод УО1, резистор Я і конденсатор С на управляючий електрод тиристора У5, який відкривається.

Коли температура повітря стає нижча за норму, контакт 5/С термореле розмикається і тиристор К5 закривається, блокуючи вмикання пускача КМ\ похилого транспортера.

Як правило, в тваринницькому комплексі використову­ють кілька транспортерів, об’єднані в складні розгалужені технологічні лінії (рис. 6.12). За функціональним призна-

6.12.Технологічна схема по­точної лінії видалення гною: 1 — скребковий транспортер

ТСН-160А; 2 — скреперна уста­

новка УС-І5; 3 — гноєзбиральний конвеєр КНП-10; 4 — поршневий

насос УТН-10; 5 — гноєсховище

ченням їх поділяють на кілька груп: поздовжні

для збирання гною з-під тварин і поперечні для транспортування гною з приміщен­ня, а також завантажувальні для завантаження мобільних транспортних засобів або перекачування до гноєсховища.

Такі лінії складаються з транспортерів ТСН-160А або ТСН-2,0Б, КНП-10 і УТН-10 при прив’язному утриманні тварин. При боксовому утриманні використовують транс­портери УС-15, КНП-10 і УТН-10.

Згідно з технологічними вимогами на рис. 6.13 зобра­жена принципова електрична схема автоматизації пото­кової лінії, відповідно до заданої програми реле часу /(ТІ своїми замикаючими контактами вмикає реле часу КТ2, КТЗ, /(74. Реле часу КТ4 своїми контактами вмикає маг­нітний пускач КМ1 поперечного транспортера і /СМ2 пер­шого збирального транспортера. Через час, необхідний для прибирання гною першим транспортером, спрацьовує реле часу /<Т2, яке своїми контактами вимикає магнітний пус­кач першого транспортера и вмикає пускач КМ3 другого збирального транспортера. Через час, потрібний для при­бирання гною другим транспортером, реле часу АТЗ вими­кає другий і вмикає третій транспортер. Якщо транспор­тери однакові, перемикання відбувається через однакові проміжки часу.

В кінці роботи програмне реле часу КТ1 розмикає свої контакти і знеструмлює всі три реле часу і відповідні по­здовжні транспортери.

Через час, достатній для звільнення від гною попереч­ного транспортера, вій вимикається часовим реле КТ4. На­сос для перекачування гною у гноєсховище вмикається і вимикається залежно від місткості резервуарів за допомо­гою реле часу /СГ5.

Якщо подача поперечного транспортера дорівнює або більша за сумарну подачу поздовжніх, допустиме одночасне вмикання всіх транспортерів. У цьому разі управління спро­щується за рахунок видалення із схеми реле КТ2—КТ4.

Слід відзначити недостатню надійність транспортерів кругового руху типу ТСН. Більш досконалими є гідравлічні,

пневматичні і комбіновані системи видалення гною із зби­ранням твердої та рідкої фракцій.

Технологічна схема видалення гною з пневмотранспор- туванням до сховища передбачає періодичне перемикання гноєзбірника та створення надлишкового тиску повітря. Під дією стиснутого повітря гній витісняється в трубопро­від, звідки транспортується у гноєсховище. Схема системи управління (рис. 6.14) передбачає автоматичний і ручний режими управління. В автоматичному режимі 5Л1 переми­кають в положення А, схема вмикається і спрацьовує зву­кова сигналізація ПА. Програмне реле часу КТ1 контак-

6.14. Принципова електрична схема управління видаленням гною з пневмотранспортуванням:

1, 9— реле часу; 2 — звукова сигналізація; 3 — поперечний транспортер; 4. 5 — збиральний транспортер; 6 — електромагніт клапана охолодження; 7 — компре­сор; 8 — логічна схема керування; 10 — кришка гноєзбірника; 11 — блокування

реверса кришки

тами ЛУЇ : 1 вмикає реле ЛУЇ. Контакт КУ\ : 2 знімає зву­ковий сигнал, а КУ 1:3 вмикає магнітні пускачі КМ\, КМ2 і КМ3 поперечного і двох поздовжніх транспортерів збирання гною.

Після спрацювання датчика рівня 5/.1 в резервуарі гноєзбірника вимикається магнітний пускач КМ1, гноєзби- ральні транспортери зупиняються. Одночасно вмикається клапан подачі води УІ і магнітний пускач КМ4 управління компресором. Коли тиск у гноєзбірнику досягне норми, вми­кається реле КУ2 і реле часу ДТ2. Із витримкою часу 2—

5 с контакт ДГ2 : 2 вмикає виконавчий механізм КМ6 за­твору гноєзбірника, при цьому відкривається клапан пода­чі повітря, а КМ6 вимикається кінцевим вимикачем 5ф2.

Після витіснення гною тиск у системі зменшується, за­микаються контакти 5Р2 і вмикають магнітний пускач КМ5. Відкривається затвор гноєзбірника, а вентиль подачі повітря закривається.

У кінцевому положенні електропривод затвору вимика­ється кінцевим вимикачем 5(31. Реле КУ2 запобігає пов­торному вмиканню засувки гноєзбірника.

Утилізація гною. Гній є цінним джерелом органічних добрив, а також енергії у вигляді вторинного тепла і біо- газу. Раціональне використання енергетичних ресурсів, що містяться у гної, стає можливим завдяки його біологічній обробці у спеціальних реакторах (метантенках). Для ви­вільнення енергії, що міститься у свіжому гної, він послі­довно проходить дві фази обробки — аеробного окислення і анаеробного бродіння.

Перша, аеробна фаза окислення, відбувається при дос­тупі повітря (аегоз) і супроводжується отриманням теплоти. Управління при цьому полягає в подачі достатньої кількос­ті кисню в зону окислення і відведенні надлишкового тепла. При аеробному розкладі гною вивільняється така кількість теплоти, що за сприятливих умов температура може дося­гати 70 °С.

На другій фазі анаеробного бродіння (без доступу по­вітря) досягають максимізації виходу біогазу. Основним технологічним параметром є температура, яку треба під­тримувати на необхідному рівні (близько 32 °С). Кількість витраченої теплоти залежить від загальної маси гною, йо­го тепломісткості й теплообміну з середовищем. Розташу­вання реактора всередині тваринницького приміщення та його раціональна конструкція зменшують непродуктивні втрати теплоти.

При дотриманні технології вихід газу досягає 0,8—1 м³ на 1 кг органічної маси гною. Для акумуляції надлишку біогазу використовують газогольдерні установки.

У зв’язку з необхідністю точного управління великою кількістю технологічних параметрів (С0₂, рН, температура, хімічний склад), процес виробництва біогазу потребує ви­сокого рівня автоматизації. Але оскільки технологія знахо­диться ще в стадії розробки, типових схем автоматизації таких біотехнологічиих процесів не існує.