Азот и его соединения

При соединении закиси и оксидов азота с гемоглобином крови нарушается доставка кислорода, возникают асфиксии. Нитрозные газы -это газы, особенно раздражающие верхние дыхательные пути и легкие, характеризуются «нитритным», незначительно наркотизирующим, обще токсическим действием.

Причина неприятного запаха на свиноводческих фермах - наличие в воздухе алифатических аминов, в частности диэтиламина (ДЭА). Он действует на центральную нервную систему, характеризуется раздражающими свойствами. При этом нарушаются функции органов дыхания, ухудшаются морфологический и биохимический составы крови, а также работа паренхиматозных органов, снижаются продуктивность и естественная резистентность животных.

К мероприятиям по снижению ДЭА в воздухе относят: своевременное навозоудаление из помещений; правильную организацию регулируемого воздухообмена с учетом прироста массы тела за месяц, что для свинарников очень важно.

Сероводород, всасываясь в кровь, сероводород блокирует активность ферментов, необходимых для клеточного дыхания, вызывая паралич дыхания. Железо гемоглобина крови, связываясь с сероводородом, переводится в сульфид железа, и поэтому гемоглобин не может участвовать в связывании и переносе кислорода. При хроническом отравлении наступает ослабление тонов сердца, гипотония, тахикардия, конъюнктивиты, снижается масса тела. У свиней светобоязнь, потеря аппетита, беспокойство, рвота и диарея. Мероприятия, обеспечивающие гигиену воздушной среды, следует проводить комплексно с ликвидацией источников образования сероводорода.

Допустимое содержание 10 мг на куб. метр.

В воздухе закрытых помещений, особенно с подпольными хранилищами навоза или неэффективно действующими системами канализации, могут накапливаться и другие токсические газы. Это индол, скатол и меркаптаны, обладающие выраженным запахом и токсичностью. Кроме этих газов, а также метана, пропана, бутана, бутилена, метанола, этанола, гексана, пропилена с помощью хроматографа можно установить наличие спиртов, альдегидов, кетонов, амидосоединений, жирных и органических кислот.

Для очистки воздуха необходимо обеспечить чистоту внешнего воздуха, надежную работу системы вентиляции, а также надлежащую гигиеническую и ветеринарно-санитарную культуру на фермах и комплексах, в том числе гарантировать четкую работу системы

канализации и своевременное удаление навоза. Предусмотрено применение подстилочных гигроскопичных материалов, в том числе сорбирующих вредные газы и водяные пары. Содержание аммиака и других вредных газов снижается вследствие озонирования и ионизации воздуха помещений.

ж) шум и звукоизоляция.

Шумы на фермах возникают в результате звуков, создаваемых животными, работой машин и механизмов. Существуют внешние шумы от железных дорог, аэродромов и т.д.

Под шумом обычно понимают сочетание звуков различной частоты и интенсивности, неблагоприятно воздействующих на организм животного. Чувствительность слухового анализатора у крупного рогатого скота может дифференцировать весьма близкие по тембру звучания тонов.

Негативное действие шумов связано, прежде всего, с нарушениями функционального состояния центральной нервной системы. Большинство шумов выше 70дБ относят к чрезмерным (экстремальным) раздражителям, которые вызывают беспокойство и стресс у животных. При этом увеличивается содержание кортикостероидных гормонов, глюкозы, холестерина в крови и снижается количество эозинофилов. При сильном шуме в организме коров происходят существенные физиологические изменения: учащаются дыхание и пульс, уменьшаются использование кислорода и уровень теплопродукции; снижается частота жевательных движений и сокращений рубца. Это приводит к уменьшению молочной продуктивности.

Если уровень шума достигает 60-12дБ, то повышается температура тела, уменьшаются количество эритроцитов и гемоглобин. Одно из самых пагубных последствий шума - нарушение сна. Животные переносят его отсутствие тяжелее, мучительнее, чем полное голодание. Особую опасность представляют долговременные воздействия шума (от вентиляторов, навозоуборочных транспортеров и т.д.).

Для уменьшения шума на фермах предусматривают тщательную регулировку аппаратов и механизмов, применяют звукоизоляционные прокладки, чехлы; устанавливают силовые агрегаты, доильные машины, мощные вентиляторы в специальных камерах, изолированных от помещений, где содержат животных. Для уборки навоза используют щелевые полы с расположенными под ними каналами для транспортировки жижи. Защитой от внешних шумов служат правильно посаженные деревья и кустарники. Уменьшению интенсивности шумов следует уделять внимание еще и потому, что они влияют и на состояние людей, работающих на ферме. Для них предельно допустимым считают уровень шума, равный 65дБ. Для измерения уровня шума (звукового давления) применяют шумометры различных типов: Ш-63, Ш-ЗМ, Ш-71, ШМ-1. В работе наиболее удобен малогабаритный шумометр ШМ-1. Его используют для измерения уровня, учитывая нормальные условия применения:

- температура окружающего воздуха 20±5°С;

- относительная влажность воздуха 30-80%;

- атмосферное давление 84-106кПа.

4.6.0боснование естественной и искусственной

освещенности.

Солнечная радиация представляет собой один из видов электромагнитных излучений (ЭМИ). Установлено, что с повышением температуры излучающего тела уменьшается длина волны его излучения, спектр излучения сдвигается в сторону более коротких волн.

Из внеземного пространства к Земле постоянно направляется поток лучистой энергии солнца и космические лучи. Из всей солнечной радиации, направляющейся к Земле, к ее поверхности доходит только 43%. Атмосфера служит фильтром естественной солнечной радиации не только в качественном, но и в количественном отношении. Напряжение солнечной радиации, в том числе ультрафиолетовой, зависит от угла падения света, прозрачности атмосферы. Поэтому интенсивность освещенности на поверхности Земли зависит от времени года и дня. При загрязненности атмосферного воздуха задерживается до 20-40%, а оконным стеклом из-за примесей в нем титана и железа - до 90% наиболее ценного ультрафиолетового излучения.

Излучение Солнца создает уровни освещенности намного выше тех, которые мы получаем при искусственном освещении. Так, уровень освещенности в помещениях для животных редко превышает 1 ООлк, и даже в пасмурный день на открытой местности он не бывает ниже 2000лк. В ясный летний день интенсивность освещенности достигает 80000лк и более.

Для с/х животных наиболее эффективен полный спектр освещенности.

Нормативное искусственное освещение в животноводческих зданиях следует осуществлять люминесцентными светильниками типа ПВЛ (пылевлагозащищенные лампы) с газоразрядными лампами ЛДЦ (улучшенного спектрального состава), ЛД (дневные), ЛБ (белые), ЛХБ (холодно-белые), ЛТБ (тепло-белые) и дт. Мощность люминесцентных ламп - от 15 до 80 Вт; широко используют лампы на 40 и 80 Вт. Спектральные характеристики этих ламп приближаются к дневному свету (естественному).

Для искусственного освещения помещений применяют лампы накаливания главным образом для обеспечения уровней освещенности менее 5лк. Они сложны по устройству и надежны в работе. Однако эти лампы характеризуются низкой световой отдачей, имеют малый световой коэффициент полезного действия и чрезмерную яркость света. Срок

службы их - 1000ч (газоразрядные - 10000 ч), в основном для освещения используют лампы 40-250 Вт в светильниках типа «Универсаль» и др.

У животных в условиях животноводческих помещений развивается ультрафиолетовая недостаточность. Восполнить недостаток в природных УФ лучах, как и во всей солнечной радиации, особенно при круглогодичном содержании животных в помещениях закрытого типа можно с помощью источников искусственного света, ультрафиолетового и инфракрасного облучения. Для новорожденных животных используют облучательные установки, имеющие комплексные источники облучения -лампы видимого света, ИК и УФ излучения. При искусственном облучении животных следует строго соблюдать рекомендации, разработанные для эксплуатации данного источника или установки.

Для определения естественной освещенности используют фотометры или люксметры. Для измерения в люксах пользуются объективным люксметром Ю-16. Люкс - это единица освещенности, которая представляет поверхностную плоскость светового потока в 1 люмен, равномерно распределенную на площади в 1м². Люксметр Ю-16 состоит из селенового фотоэлемента и гальванометра или микроамперметра с высокой чувствительностью. При измерении освещенности фотоэлементу люксметра придают строго горизонтальное положение, включают его в цепь гальванометра на больший диапазон измерений - 500лк. Если освещенность ниже ЮОлк, то переключают на диапазон ЮОлк и т.д. При сильной интенсивности освещения фотоэлемент закрывают светопоглощающей насадкой и проводят измерения в том же порядке, умножая при этом показания прибора в 100 раз.

Освещенность определяют в местах расположения стоил, охватывающих зону размещения животных, а также замеряют освещенность в области спины и вымени, верха и низа кормушек, в проходах и в центре здания. Высчитывают среднеарифметические показатели освещенности для каждого ряда стойл.

По справочным данным S световых проемов должна составлять 10% от S пола. S_пола⁼ 1674м². Значит, S_св.пр.= 167,4м². Высота окна составляет 1,75м, а ширина 1м. Т.е. S одного окна равна 1,75м². Находим количество окон в помещении:

Sсв.пр../Sокна=167,4/l,75=96.

Таким образом в помещении имеется 96 окон, по 48 окон с каждой стороны.

Освещенность участков одного и того же помещения устанавливают определением углов падения. Угол падения образуется двумя линиями, идущими от определенного места: одна линия направлена горизонтально к окну, другая - к верхнему краю окна. Чем больше этот угол, тем выше освещенность. Чем дальше место от окна, тем ниже освещенность, так как угол будет меньше. По существующим зоогигиеническим нормативам угол падения должен быть не менее 27°. Для определения угла падения

необходимо знать расстояние от определенного места до окна и высоту окна по верхнему краю остекленной поверхности (то есть два катета).

Методом, позволяющим более объективно нормировать естественную освещенность с учетом назначения здания, его конструктивных особенностей, технологии содержания животных, служит светотехнический метод. Для определения используют коэффициент естественной освещенности (КЕО,%), который рассчитывают по формуле

КЕО=(Е_ВН/Е_Н)100,

где Е_вн - освещенность определенной точки внутри помещения, лк; Е_н - освещенность в горизонтальной плоскости под открытым небом, лк.

КЕО должен составлять в коровнике 0,5 %.

В связи с тем, что освещенность в разных точках помещения бывает неодинаковой из-за различного расстояния от окон и внутреннего оборудования, необходимо проводить одновременно несколько замеров в различных зонах помещения. При определении среднего КЕО помещения берут средние арифметические показатели в каждой зоне.

Этот метод нормирования дает возможность выбирать типы, расположение, конструкцию светопроемов, рассчитывать продолжительность естественного освещения, время включения и выключения электрического освещения.

Количество и размер окон зависят от требуемой освещенности помещения и архитектурного решения фасада. Окна являются внешним ограждением здания, служащим для естественного освещения и вентиляции помещения. Поэтому меньшая площадь окон не будет обеспечивать требуемую степень освещенности, а большая — вызовет переохлаждение помещений или перегрев за счет солнечной радиации. Заполнение оконного проема состоит из оконной коробки, переплетов, подоконной доски и наружного водослива. Окна могут быть глухими и створными, с разделенными и спаренными переплетами, с одинарным и двойным остеклением.

Создание интенсивного естественного освещения связано с трудностями строительства зданий с очень большой площадью оконных проемов, что способствует значительным потерям тепла из помещений. Однако учитывая необходимость естественной освещенности, для поддержания нормального физиологического функционирования организма животных следует строго соблюдать нормативную площадь оконных проемов.

Биологическое действие солнечной радиации на организм животного связано с ее качественным составом у поверхности Земли. Инфракрасное излучение проникает глубоко в кожу и за счет колебательных и ротационных движений молекул вызывает тепловой эффект. При этом повышается температура тканей, возникает гиперемия, усиливаются обменные процессы в коже и активизируется реакция фагоцитоза. Находясь в более холодной среде, организм животного сам излучает тепло.

Однако излишне интенсивное инфракрасное облучение может вызвать тепловой удар и ожоги на коже.

Видимые световые лучи солнца обладают таким же биологическим действием, как и инфракрасные. Кроме того, они действуют фотохимически, как ультрафиолетовые, но значительно слабее, поскольку энергия их квантов достаточна лишь для возбуждения молекул тех веществ, которые называют фотосенсибилизаторами. К последним относят и зрительные пигменты сетчатки глаза, где под действием видимого излучения проходят биохимические реакции, ведущие к образованию нейромедиаторов, и генерируются электрические импульсы, вызывающие ощущение света. Те же нейромедиаторы стимулируют функцию клеток гипофиза и ЦНС. Отсюда стимулирующее влияние света на весь организм животного, включая его гонады, кору надпочечников и другие железы внутренней секреции.

Стимуляция организма видимым излучением происходит не только через глаза, но и через кожу, так как в крови всегда имеется определенное количество фотосенсибилизаторов, например гематопорфирина.

Световые и ультрафиолетовые лучи оказывают существенное влияние на развитие яйцеклеток, течку, продолжительность случного периода и беременности. Весной с увеличением интенсивности солнечной радиации и усилением секреции половых желез у большинства видов животных половая активность возрастает. У животных северных широт случной сезон обычно короткий, у животных южных широт - более продолжительный.

Биологическое действие света за счет смены дня и ночи, света и темноты, продолжительности светового дня, напряженности солнечной радиации по сезонам года, времени суток обеспечивает изменение физиологического состояния животных. Такие ритмические изменения процессов жизнедеятельности в организме под влиянием чередования световых и темновых интервалов носит название фотопериодизма. Многие информационные и регуляторные реакции, поведение животных объясняют именно фотопериодизмом.

Недостаток света, особенно для репродуктивных и растущих животных, приводит к глубоким, часто необратимым изменениям в созревании и функциональном становлении половых желез, формировании защитных сил организма, сохранении здоровья и получении продукции. Световое голодание у взрослых животных может быть причиной снижения половой активности, оплодотворяемости и наступления временного бесплодия.

Ультрафиолетовое излучение обладает большой силой энергии квантов, которая достаточна для того, чтобы вызвать возбуждение пиримидиновых оснований, включающих аминокислотные остатки. Происходящий при этом фотолиз белковых молекул сопровождается образованием холина, ацетилхолина и других, активизирующих симпатикоадреналовую систему, обмен веществ и трофические процессы.

Улучшаются функционирование органов дыхания и кровообращения, кислородное питание тканей. Ультрафиолетовые лучи вызывают также общее стимулирующее эритемное действие на организм за счет расширения кроветворных сосудов, которое начинается в коже. При этом усиливается рост волос, активизируется функция потовых и сальных желез, утолщается роговой слой, уплотняется эпидермис. Вследствие перечисленного повышается сопротивляемость кожи, усиливаются рост и регенерация тканей, заживление ран и язв. В базальном слое кожи под действием УФ образуется пигмент меланин, защищающий кожу.

У всех видов здоровых животных УФ лучи улучшают гемопоэз, иммуногенез и естественную сопротивляемость организма к действию инфекционных и токсических агентов. Ультрафиолетовое излучение служит мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводческой практике для сохранения здоровья и повышения продуктивности животных и птиц.

Молодняк в возрасте 10-15 суток обогревают ИК облучателями в течение 1 часов, затем перерыв 30 минут. УФ - лампами облучают в течение 20-30 минут 1 раз в 2-3 дня.

Рассчитаем кол-во ламп, необходимых для освещения данного помещения. Изначально имеем в помещении 30 ламп "универсаль" без затенения по ЮОВт.Высота подвешивания лампы 2,5м.

Произведем расчет коэффициента использования светового потока: ******↓

У = S / Н_п(а+Ь), где S — площадь помещения,

Н_п — высота подвески лампы,

а - длина помещения,

b - ширина помещения.

У = 1674 / 2,5*(124+16,6) = 4,76

По данным таблицы находим И = 0,57.

Определяем среднюю величину освещенности помещения:

Е_ср = (FNИ)/(SK),

где F - световой поток источника света,

N - число источников света,

К - коэффициент запаса светильника.

Е_ср =(1145*30*0,57)/(1674*1,5)=7,8лк.

По норме необходимо 75лк, т.е. необходимо увеличить число ламп в 9 раз - 270 шт, по 45 ламп в каждом кормовом проходе.

*****↑Очень много (рецензент)

4.7.Назначение вентиляции. Обоснование и расчет объёма воздухообмена по влажности воздуха, расчет и схема расположения вытяжных труб и притяжных каналов, их размеры и

количество.

Проблема метеорологических условий для животных на фермах остается актуальной. Поиски оптимальных систем вентиляции пока, кроме птицеводческих ферм, не дали обнадеживающих результатов, из-за чего микроклимат на большинстве ферм остается ниже зоогигиенических норм, что приводит к потерям продукции, заболеваниям, снижению эффективности производства.

На формирование микроклимата оказывают влияние многие факторы, среди которых наибольшее значение принадлежит строительным и конструктивным решениям, принятым при проектировании и строительстве помещений, способам кормления и содержания животных, устроенных систем вентиляции и отопления и др.

В большинстве эксплуатируются помещения где, ограждающие конструкции стен и перекрытия имеют низкую термостойкость (R -0,67....0,93, вместо нормы 1,78....2,25 м/ч град ккал), это обуславливает конденсацию влаги на поверхностях стен, что в свою очередь повышает влажность и понижает температуру воздуха внутри, без дополнительных мер, поддерживать микроклимат в них затруднительно.

Большое воздействие на состояние среды оказывает удельная кубатура. Для ассимиляции выделений животных необходимы нормированные объемы воздуха для каждого животного, несоблюдение этих условий приводит к загрязнению атмосферы при малых и к снижению температуры при больших кубатурах.

Наличие оконных проемов в помещениях оказывает воздействие на микроклимат. Термическое сопротивление проема с двухслойным остекленением при 30 мм воздушной прослойки составляет 0,384 м/ч град ккал, это в 4,6 раза ниже термостойкости стен. Поэтому нельзя чрезмерно увеличивать площадь оконных проемов. Практика обуславливает необходимость увеличения слоев проема. Считается, что четырехслойное окно приближается к термостойкости стены. Состояние воздушной среды во многом зависит от наличия подстилки. Применение в день 3....5 кг соломы или опилок нейтрализует основные вредные факторы для животных, отсутствие подстилки затрудняет работу систем вентиляции.

Главную роль в поддержании микроклимата оказывают приточно-вытяжные системы вентиляции. Расчет, устройство и эксплуатация их требует определенных условий. Расчет объемов воздухоподачи следует проводить отдельно для зимних, осенне-весенних и летних периодов.

Зимой оптимальный микроклимат создается 3....4-х кратной сменяемостью воздуха в час. Из-за значительных перепадов температур

воздуха внутри и снаружи помещения происходят большие инфильтрационные воздухопоступления, в совокупности с воздухом, подаваемым вентиляцией, они формируют зоогигиенические нормы.

В переходный период (осенью и весной) инфильтрационные воздухопоступления снижаются, поэтому 5....6-ти кратная сменяемость воздуха должна обеспечиваться в основном за счет вентиляции.

В летний период, если животное содержится стационарно, оптимальный микроклимат обеспечивается воздухоподачами 8.... 12-ти кратной сменяемостью. Такие воздухоподачи объемами 60.... 100 тысяч м могут подать осевые вентиляторы, вмонтированные в крышные вентиляционные шахты или в оконные проемы. Теплоизбытки животных настолько велики, что, если не принять меры к их удалению, резко снижают продуктивность и даже приводят к гибели животных.

Важную роль в микроклимате играют крышевые вентиляционные шахты, их монтируют через 10.... 15 метров друг от друга, хорощо утепляют стенки и ставят по центру помещения с выносом ствола на 50....70 см выше крыши.

На состояние воздушной среды в помещении оказывают влияние расположения навозных каналов, которые должны устраиваться в конце помещения, где нет воздухораспределительных устройств систем вентиляции, в противном случае происходит загрязнение подаваемого воздуха испарениями навоза.

Эти и другие факторы следует учитывать при устройстве систем вентиляции в животноводческих помещениях.

Свиньи очень чувствительны к неблагоприятным условиям, особенно если содержатся в сырых, плохо вентилируемых помещениях. Температура и влажность воздуха влияют на потребление корма, поведение, отдых. Снижение требуемой температуры в помещении и превышение допустимой скорости движения воздуха (сквозняки) увеличивает расход кормов до 20%. Считается, что на каждый градус понижения температуры с 16°С до 5°С животное реагирует снижением прироста живой массы в среднем на 2%. Поэтому выбор оптимальной системы поддержания микроклимата в помещениях имеет особое значение. Технические решения зависят от выбора системы содержания коров (на щелевых полах, на бетонных полах, на глубокой подстилке и т.д.), однако в любом случае при выборе оборудования наверняка потребуется поиск компромиссных вариантов. В затруднительных ситуациях при оценке любых технических решений целесообразно руководствоваться принципом «как можно проще».

Расчет уровня воздухообмена в животноводческих

помещениях.

1.По влажности воздуха.

Для определения воздухообмена необходимо вычислить вначале объем водяных паров с выдыхаемым животными воздухом (Q):

Коровы дойных массой 500 кг выделяют 303 г/ч, всего таких коров 131 голов, следовательно, общее количество выделяемых водяных паров составляет Q1= 39693 г/ч.

Коровы сухостойные массой 500 кг выделяют 288 г/ч, значит Q2=288*14голов =4032 г/ч.

Нетели массой 300 кг-250 г/ч, Q3=250*55 голов=13750 г/ч

Всего все коровы выделяют 57475 г/ч.

Определим Q ограждающих конструкций - 15% от кол-ва водяных паров, выделяемых животными.

Q_orp. = 57475*0,15=8621,25 г/ч.

Q_общ.= 66096 г/ч.

Также, необходимо определить влагоемкость внутри помещения(d1) и снаружи (d₂).

D₁=R*E/100%, где

Е - максимальная влажность;

R - максимальная упругость водяного пара.

Исходя из расчетной температуры (+10°С) и относительной влажности воздуха (75%), находим:

D₂=9,21*75/100=6,91 г/м³.

Абсолютная влажность воздуха за ноябрь по Новосибирской области О₂=2,3г/м³.

Таким образом, уровень воздухообмена в переходный период года (ноябрь) составит:

L=Q_o6u,/D_rD₂

L,= 66096/6,91-2,3= 14337,58 м³/ч.

Для самого холодного месяца года (января) уровень воздухообмена будет равен:

L₂=66096/6,91 - 1,2= 11575,52 м³/ч.

Найдем часовой объем вентиляции в м³/ч на 1 ц массы, разделив полученный часовой объем вентиляции на массу животных.

Масса всех животных равна 89000 кг, тогда часовой объем равен

14337,58/890=16,11 м³/ч на 100 кг живой массы, (недост воздухооб, рецинзент)******

а объем вентиляции в час на одну корову составит

14337,58/200=71,69 м³/ч.

Определим кратность воздухообмена. Для этого подсчитаем кубатуру помещения, а затем часовой воздухообмен разделим на кубатуру помещения.

Кубатура равна (V): l*h*m, где

1 - длина помещения; 1=124 м;

h - высота помещения; h=2,8 м;

m - ширина помещения; т=16,6 м.

V=124*2,8*16,6=5763,52m³.

Тогда кратность воздухообмена равна 14337,58/5763,52=2,5 раз в час.

Показатель соответствует норме.

2.По диоксиду углерода.

Для определения воздухообмена необходимо вычислить количество выделяемого углекислого газа каждым животным:

Коровы дойные массой 500 кг выделяют 120 л/ч СО₂, а 131 голов -15720 л/ч.

Нетели массой 300 кг - 85л/ч, а 55 голов - 4675л/ч.

Коровы стельные массой 500 кг - 120л/ч, 14 голов - 1680 л/ч

Все животные за 1 час выделяют 22075 л углекислого газа.

Часовой воздухообмен равен(Ь_со2): Ьсо2⁼С_ж/С_в - С_н, где

С_ж - количество диоксида углерода, выделяемое в течение одного часа всеми животными, находящимися в помещении, л;

С_в - количество СО₂ в одном м³ воздуха помещения, соответствующее нормативу, л;

С_н - количество углекислого газа в м³ наружного воздуха, л.

По нормативу количество углекислого газа в 1 м³ наружного воздуха 0,3 л, а в 1 м³ воздуха помещения - 2,5 л.

L_Co2=22075/2,5 - 0,3 = 10034 м³ воздуха Кратность воздухообмена составит: 10034/5763,52=1,7 раз в час.