密西根州立大学扩展

在许多农场,每天搬运的粪便被取而代之的是长期存储和处理液体泥浆。粪便从长期存储通常比肥料养分含量更均匀日常传播,这种肥料通常传播和整合在几天的时间。这允许及时使用粪便作为肥料,减少养分损失的环境。长期存储和泥浆传播需要一个初始结构和设备投资高于日常搬运,但这些系统往往是首选,因为他们很容易机械化和提供一系列设备的选择。

泥浆注入保存营养对作物生长。

客观的

农场种植面积的增加和更多的动物被安置在一个位置,有必要运输粪便养分的高效利用。牲畜生产者面临的挑战是存储、处理和使用的肥料成本效益和安全的方式。管理肥料以这样一种方式需要的知识存储的成本,处理和运输以及肥料的营养价值。槽机系统允许一个灵活的时间表,传播及时粪便作为肥料的使用,及有效地使用设备和劳动力。

这个公告的目的是为农场牲畜生产者和管理者提供信息用于确定牵引速率(加仑/小时(加/小时)),机械成本(美元/小时(美元/小时))和劳动要求肥料使用坦克传播者交通和土地应用程序。

坦克传播者

目前拖拉机牵引箱传播者的大小范围从800到12000加仑。牲畜生产商使用车载机坦克和护士卡车运输粪便及时偏远地区和具有成本效益的方式来(现在等等。,1995;Harrigan, 1997)。仅需坦克传播者可以使用一个辅助泵。真空罐都是通过创建一个真空水箱拉粪便。在某些情况下,这些真空坦克也提供搅拌通过泥浆罐,然后放电回到存储。真空坦克通常有购买价格高于坦克仅需30至50%相似的体积。大多数坦克传播者在密歇根州农场toploading使用。本公告中使用的运输率和成本仅需坦克的代表。

Manure-hauling周期

manure-hauling周期时间是衡量总时间需要完成搬运过程的所有步骤:负荷、运输、卸货和回报。周期变化从农场到农场和字段,字段。正常时间要求的各个方面manurehauling周期测量几个密歇根农场表1中列出。

表1。代表时间和流速肥料在密歇根牵引。

	范围	典型的
装卸(加仑每分钟[注])1
撒布机加载	950 - 1900	1300年
撒布机卸货	900 - 1550	1300年
操纵机(分钟)
附近的存储	2 - 4	3.5
在这个领域	2 - 6	4
护士卡车加油装置	1 - 2	1.5
公路旅行	随着距离的变量	变量distance3
1 -卸货率表面扩散。率为地下注入130 gpm /喷射器。

旅行距离可以极大地影响劳动力和成本和肥料牵引速率产生重大影响。拖拉机和卡车的平均旅行速度随路况和停止的数量。更高的速度可能比坑坑洼洼的道路铺上。平均速度与空机约20%大于加载机。代表卡车和拖拉机的速度表2中列出。平均速度会较慢的地区的丘陵和蜿蜒的道路。

表2。代表卡车和拖拉机旅行速度肥料牵引。

	拖拉机,英里/小时		卡车,英里/小时1
距离	加载	空	加载	空
≤5英里	12	14	20.	26
> 5英里	14	17	25	31日
1 -农业拖拉机和高速公路速度为每小时40英里或更多目前可用。

肥料注入和合并

肥料应由耕作注射或整合后不久蔓延。肥料径流从陆地地区肥料已经传播是水污染的一个潜在来源。动物粪便创造高生物需氧量和游离氨是有毒的鱼。过量的营养物质促进富营养化湖泊和池塘,和病原体污染鱼和饮用水。直接注射或快速合并后表面传播减少肥料流失。

有翼的喷油器distribut肥料在一个广阔的区域内。

土壤直接注入液体肥料减少氮和大大减少了气味与土地相关的应用程序。翼喷射器可以注入两倍体积在给定深度作为一个狭窄的注射器。翼喷油器也分配肥料在更广泛的区域,减少潜在的根抑制和氮的损失。

耕作工具可用于肥料公司。最近的一项研究在安大略省,加拿大(Wright, 1994),评估滚动齿通风装置安装在罐机改善渗透和肥料养分复苏液体的猪。增氧机放松了土壤表面的6到8英寸然而留下了一个级别,residuecovered表面。增氧机的耕作土壤,粪便阻塞只在洞由增氧机牙齿和浸泡20分钟内。没有陆路肥料发生流动。增氧机是不习惯和粪便表面传播,粪便往往在车轮轨道运行和池塘。渗透了VA小时或更多。增氧机也导致增加12%的氮,大概是因为较低的挥发损失更迅速的渗透。这种类型的耕作工具可能特别有用的牲畜生产商对免耕作物生产感兴趣。

一个轧制节奏增氧机提高渗透和营养恢复。

搅拌和泵

粪料浆搅拌之前删除从存储为土地应用程序创建一个均质材料。液体肥料泵和泵/煽动者可以直接安装到一个拖拉机三点悬挂,安装在车轮或附在墙上地上存储结构。田间观察几个乳制品和猪操作显示典型的撒布机加载率PTOpowered泵和泵1300 gpm的煽动者。

搅拌为土地应用程序提供了一个统一的材料。

拖拉机从70年到100年美国专利商标局惠普通常适合小坑和泻湖泵和搅拌器;更大的泵,泵煽动者和螺旋桨搅拌器需要100年到150年美国专利商标局惠普。

砂尘处理牛粪

坦克传播者一般用于牵引可流动的泥浆高达10%的干物质。稻草、木屑和类似的有机层理可以很容易地处理适当的设备选择。但许多乳品生产商使用砂床上用品减少乳腺炎的发生和维持腿和脚的健康。砂尘粪便处理和传输提出了许多挑战。一加仑的牛粪包含有机固体可能约8磅;砂尘肥料可能重10磅或更多。这增加了压力机底盘,轮胎和纺锤波。加速机械磨损泵砂尘肥料可以昂贵和耗时。同时,沙子可以解决在运输和塞撒布机。指扩展公报e - 2561,存储和处理含砂牛粪、砂尘的建议关于如何最好地管理粪便。

匹配拖拉机和机

匹配拖拉机和摊铺机在维持一个安全、高效的系统是很重要的。拖拉机必须有足够的力量来克服滚动阻力的撒布机和足够的重量在运输安全控制的实现。制造商和地方经验可以提供指导匹配的拖拉机和撒布机。范围在表3中列出可能的选项。选择附近的坦克大小范围的低端机将在软拖或丘陵地带或如果撒布机没有配备一个独立的制动系统。

表3。代表坦克撒布机拖拉机动力输出惠普的要求。

	槽机体积,加仑
拖拉机动力输出惠普	低	典型的	高
60	1200年	1500年	1800年
80年	1600年	2000年	2400年
One hundred.	2000年	2500年	3000年
120年	2400年	3000年	3600年
140年	2900年	3600年	4200年
160年	3350年	4150年	4500年
180年	4000年	4900年	5800年
200年	4400年	5400年	6400年
220年	4800年	5900年	7000年
240年	5200年	6400年	7500年

拖拉机牵引箱传播者

农场经理,顾问和其他处理粪便运输使用牵引速度信息来选择机械完成现场操作的时间内可用。许多生产商预计传播关于三次衣服当搬运存储在%英里每小时。然而,当搬运远或使用truck-drawn传播者和护士卡车、牵引速率(加/ hr)实现取决于所选择的设备组,搬运距离和其他farm-specific因素。

车载传播者的更快的旅行速度提供了一个优势再拖。

拖拉机牵引的牵引速率(加/人力资源)传播者下降迅速,运输距离(图1)。选择一个更大的水箱可以提高运输速度,但由于装卸时间也需要更长的时间随着体积增加,牵引速度不增加罐体积成正比。例如,翻箱量从3000到6000加仑将增加1英里运输的运输率约60%,约90%的10英里。

图1所示。牵引拖拉机牵引的坦克传播者。

肥料注入时,牵引速度通常是低于表面传播时。通过每个喷油器流量通常每喷射器130 gpm柄,与四到七柄通常使用。所需的额外的维护通常是喷射器单元,特别是床上用品和其他碎片堵塞喷射器单元与粪便混合浆。这种组合的卸货率较低和额外的维护通常提供了一个牵引速度20 - 30%低于表面扩散。

车载油罐传播者

的牵引速度几乎没有区别truckmounted和拖拉机牵引传播者传播站点附近时存储,但车载传播者的更快的旅行速度提供了一个较长的优势拖(图2)。

图2。为车载油罐传播者肥料牵引速度。

车载机的牵引速度大于15%时拖拉机牵引辊牵引1英里和over10英里多60%。当牵引3英里,一个3000加仑truckmounted撒布机是相似的一个4500加仑的拖拉机牵引辊牵引速度。油箱体积翻倍,从3000年到6000加仑将增加1英里运输的运输率约60%和85%的10英里。当使用一个高速农业拖拉机牵引的tractordrawn机类似于车载机。

护士的卡车

护士卡车通常用于航天飞机肥料浆拖拉机牵引辊,搬运存储。这个机器设置允许快速道路交通和减少拖拉机的磨损,但是需要额外的时间来把粪便从护士坦克撒布机的坦克。机械选择肥料转移包括选择真空罐机画泥浆罐,使用车载油罐tractor-powered辅助泵,并使用一个护士卡车配备液压泵和swing繁荣。

护士卡车允许快速道路运输太久拖。

当搬运距离是2到3英里,一个操作员可以使用一个护士卡车穿梭泥浆拖拉机牵引辊,将泥浆和传播速度相同的单独使用拖拉机牵引辊(图3)。这个系统的优势随传输距离。牵引速度当使用5英里的护士卡车运输将大约20到25%仅比拖拉机牵引辊和大40% 10英里。油箱体积翻倍,从3000年到6000加仑将增加1英里运输的运输率约55%和80%的10英里。

图3。肥料牵引速度与一个操作员工作护士卡车和坦克撒布机。

当两个运营商,一个护士卡车可以使用拖拉机牵引辊平行。一个人传输粪便存储领域,而其他加载撒布机和肥料应用。机满负荷工作全方位的运输距离,因为它可以把泥浆护士卡车前往存储之前,补充并返回到字段。这个系统提供了一种牵引速率几乎等于一个车载机(图4)。从3000年到6000加仑油箱体积翻倍增加1英里运输的运输率约60%和85%的10英里。

图4。肥料与坦克撒布机和护士卡车牵引速度,两个运营商。

两个护士卡车中经常使用拖拉机牵引辊平行。这个操作系统使用一个人每个护士卡车和第三个加载撒布机和肥料应用。当传播网站几英里的存储,这些护士卡车常常能够填补撒布机,返回存储,并返回到添字段之前撒布机坦克已经卸载的时候了。因为撒布机不必须等待一个护士卡车,它能够满负荷运转。两个护士卡车应该能够保持拖拉机牵引辊与2 -已接近满负荷工作,-和3英里,拖在使用3000 - 2%,分别为4500和6000加仑的护士卡车(图5)。牵引速率下降,拖的更长,因为撒布机坦克必须等待护士卡车到达。

图5。肥料牵引速度坦克机有两个护士卡车,三个运营商。

使用大型设备最大的优势与长拖。护士卡车和机体积翻倍从3000年到6000加仑增加1英里的运输率约35%,65% 3英里,运输和85% 10英里。

牵引速度还可以增加了选择一个护士卡车和两次撒布机的体积(图6)。当使用6000加仑的护士卡车,拖拉机牵引撒布机是允许满负荷工作4英里从存储,而不是2英里的3000加仑的护士卡车。牵引速度在5英里高45%和63%在10英里。

图6。肥料牵引速度当使用一个3000加仑的机有两个两个3000 - 6000加仑的护士卡车。

注入的影响在使用护士卡车时牵引速率随设备的搬运距离和大小使用。当泥浆在几英里的存储、运输系统的运输率通常是有限的容量机(图7)。在这个距离内,注入导致的延迟可能会降低运输率20 - 30%。随着传输距离的增加和扩张器能够卸载一个护士卡车到达之前,注入不影响系统牵引速度,减少约10%由于对喷射器延迟修理和维护。油箱体积翻倍,从3000年到6000加仑将增加1英里运输的运输率约30%和85%的10英里。

图7。牵引速度使用坦克注入器有两个护士卡车时,三个运营商。

机械和运输成本

许多事情需要考虑当选择一个粪便处理和土地应用系统。最好的系统对于任何农场将取决于农场大小、数量和类型的动物,劳动,作物用地蔓延,搬运距离、地形、土壤类型、现有结构和设备,和许多其他因素。所有权和经营成本是重要的,但代价最小的系统可能不是适合所有的农场。

每小时收费的粪便处理设备如表4所示。这些成本包括机械所有权,修理和维护,并基于累积使用,燃料和劳动力与搅拌、泵、运输和蔓延。年度成本提出了现金流,税前基础使用实际利率(大约名义利率减去通货膨胀率)为6%。机械购买贬值在7到10年,取代。收费机器所有权、燃料的使用和修理和维护是基于时间的机器使用。机器使用包括时间通常用来搬运和短延迟等待机器完成分配给他们的任务。

表4。拖拉机所有权和运营成本。

		机械成本,美元/小时
拖拉机	购买价格,$	自己的1	修复maint &2	燃料和润滑油3	总
60惠普	36000年	5.75	1.75	4.25	11.75
80马力	48000年	7.25	2.25	5.75	15.25
100马力	60000年	9.25	3.00	7.25	19.75
120马力	72000年	11.00	3.50	8.75	23.25
140马力	84000年	13.00	4.00	10.00	27.00
160马力	96000年	14.75	4.75	11.50	31.00
180马力	108000年	16.50	5.25	13.00	34.75
200马力	120000年	18.50	6.00	14.50	39.00
220马力	132000年	20.25	6.50	15.75	42.50
240马力	144000年	22.00	7.00	17.25	46.25
1 -年度所有权成本包括折旧、利息、保险和避难所。他们计算的基础上平均投资价值(直线折旧)残值= 28%的购买价格为80马力拖拉机或少38%,而超过80马力。保险= 0.25%的购买价格,住房每平方等于35美分。英尺的存储区域。每小时的成本提出了现金流,税前基础使用实际利率(名义利率减去通货膨胀率)为6%。拖拉机贬值超过10年,取代。每小时的费用是基于每年使用700小时。
2 -修理和维护是基于累积使用。
3 -燃料和润滑油是基于柴油1.25美元/加+ 15%润滑和过滤器。

额外的劳动力需求估计为15%的机器使用时间被允许当劳动和机器是致力于肥料搬运操作但是工作被推迟机器调整或意想不到的修理和维护。

例子1和图2说明了如何使用这些每小时收费提供的运输率在无花果。1 - 7来估计系统搬运成本或建立一个自定义的速率工作。不包括在这些估计系统的运输成本费用被褥、粪便储存、小巷刮或谷仓清洗。肥料应用的营养价值也包括在内。净系统成本可以大幅减少肥料养分是否保留,占种植项目(Harrigan等等。,1996)。

示例3说明了如何自定义运输提供了一个机会来提高使用专门的设备,减少机械的单位生产成本。机械等所有权成本折旧、利息、住所和保险是固定成本不随机器使用。增加使用这些成本分配的生产单位。提供定制服务,机器所有者利益通过创造收入,帮助盖所有权成本。服务的购买者利益,获得高容量、专用设备以更低的成本比拥有类似的设备。

表5所示。所有权和经营成本的一系列坦克撒布机manure-hauling系统。

		机械成本,美元/小时
		150人力资源使用				200人力资源使用				250人力资源使用
机	购买价格,$	自己的1	维修& maint。2	燃料和润滑油3	总	自己的1	维修& maint。2	燃料和润滑油3	总	自己的1	维修& maint。2	燃料和润滑油3	总
坦克传播者
2000 -加	8500年	8.25	3.50	- - -	11.75	6.25	4.00	- - -	10.25	5.00	4.00	- - -	9.00
3000 -加	11500年	11.00	4.75	- - -	15.75	8.25	5.25	- - -	13.50	6.50	5 50	- - -	12.00
4000 -加	14400年	13.50	6.00	- - -	19.50	10.25	6.50	- - -	16.75	8.25	7.00	- - -	15.25
5000 -加	20700年	19.50	8.50	- - -	28.00	14.50	9.50	- - -	24.00	11.50	10.00	- - -	21.50
6000 -加	27800年	25.75	11.50	- - -	37.25	19.50	12.50	- - -	33.00	15.50	13.50	- - -	29.00
7000 -加	34800年	32.25	14.50	- - -	46.75	24.25	15.75	- - -	40.00	19.50	17.00	- - -	36.50
车载传播者和护士卡车4
3000 -加护士卡车	21000年	25.75	7.50	6.00	39.25	19.50	7.75	6.00	33.25	15.50	8.00	6.00	29.50
6000 -加护士卡车	28000年	34.25	10.00	7.25	51.50	25.50	10.25	7.75	43.50	20.50	10.75	7.75	39.00
3000 -加车载	26000年	30.50	9.50	6.00	46.00	22.75	10.00	6.00	38.75	18.25	10.50	600年	34.75
6000 -加车载	33000年	38.75	12.00	7.25	58.00	29.00	12.50	7.75	49.25	23.25	13.00	7.75	44.00
3000 -加truck-mount /护士卡车	29000年	33.25	10.75	6.00	50.00	24.75	11.50	6.00	42.25	19.75	12.00	6.00	37.75
6000 -加truck-mount /护士卡车	36000年	41.50	13.25	7.25	62.00	31.00	14.00	7.75	52.75	24.75	14.50	7.75	47.00
泵和搅拌器
坑泵、小(70 - 90马力)	6600年	6.00	2.75	- - -	8.75	4.50	3.00	- - -	750年	3.50	3.25	- - -	6.75
坑泵,(100 - 120马力)	10600年	9.50	4.50	- - -	14.00	7.25	4.75	- - -	12.00	5.75	5.25	- - -	11.00
泻湖泵、小(80 - 100马力)	7700年	7.00	3.25	- - -	10.25	5.25	3.50	- - -	8.75	4.25	3.75	- - -	8.00
泻湖泵、大(100 - 150马力)	12200年	11.00	5.00	- - -	16.00	8.25	5.50	- - -	13.75	6.75	6.00	- - -	12.75
螺旋桨式搅拌器(100 - 150马力)	3500年	6.00	1.25	- - -	7.25	4.50	1.25	- - -	5.75	3.75	1.50	- - -	5.25
土壤注入和合并
每柄喷射器($)5	1200年	1.50	0.25	- - -	1.75	1.00	0.50	- - -	1.50	0.75	0.50	- - -	1.25
滚动钉齿耙(tank-mounted 12英尺)	7400年	6.50	2.25	- - -	8.75	4.75	2.75	- - -	7.50	3.75	3.00	- - -	6.75
1 -年度所有权成本包括折旧、利息、保险和避难所。他们计算的基础上平均投资价值(直线折旧)残值= 35%的购买价格。保险= 0.25%的购买价格和住所= 35美分每平方。英尺存储区域。每小时的成本提出了现金流,税前基础使用实际利率(名义利率减去通货膨胀率)为6%。所有设备贬值超过7年,更换。
2 -修理和维护是基于累积使用。
3 -燃料和润滑油是基于柴油每加仑1.25美元+ 15%润滑和过滤器。
4 -串联卡车底盘15000美元用于3000 -加坦克,6000 - 20000美元加坦克。护士包括坦克和卡车配件。一个单独的辅机泥浆泵和拖拉机需要转移。安装分离器包括坦克、液压泵、软管和配件。结合车载机/护士卡车包括油箱、液压泵、软管和配件,swing繁荣肥料转移。
5 -包括坦克结和阀门。四到七个喷射器小腿是典型的。