Навоз представляет собой многофазную среду, включающую в себя «твердые», жидкие и газообразные вещества. «Твердые» включения: непереваренные желудочно-кишечной системой животного компоненты корма, подстилка, остатки не съеденного животными корма. Основную часть навоза составляет влага — моча, вода, вытекающая из поилок и попадающая в навоз после обмыва вымени коров.
Твердый навоз имеет влажность до 81 %, полужидкий — 82...88 %, жидкий (бесподстилочный) — 88...93 % на фермах КРС и до 97 % на свиноводческих фермах.
Газообразные вещества образуются во время хранения как твердого, так и жидкого навоза. Образование газов усиливается при повышении температуры, увеличении сроков хранения, количества подстилки и остатков кормов в навозе. Выделяющийся при анаэробном брожении навоза газ содержит 55...65 % метана, 35...45 % углекислоты, 3 % азота, 1 % водорода, до 1 % кислорода, до 1 % сероводорода и некоторое количество аммиака. Этот газ опасен для людей и животных.
При производстве 1 кг молока количество навоза составляет до 5 кг, 1 кг свинины — 20 кг, 1 кг говядины — 25 кг. На свиноводческом комплексе по выращиванию и откорму 108 тыс. голов в год при гидросмывном способе удаления навоза из помещений ежегодно накапливается до 1 млн куб.м. навозных стоков, что по степени загрязненности соответствует количеству фекально-бытовых стоков от города с населением около 200 тыс. человек.
Однако в этом объеме навозных стоков содержится до 1,5 тыс. т азота, до 800 т фосфора и до 1,3 т калия, которыми можно удобрить около 5 тыс. га сельскохозяйственных угодий.
Фракционный состав навоза в основном влияет на вязкопластичные свойства и характер движения навозной массы по трубам, каналам и лоткам.
Бесподстилочный навоз почти однороден по фракционному составу. Средневзвешенная длина частиц в экскрементах КРС равна 2,6 мм, а частиц длиной свыше 10 мм содержится не более 1 %. Средний размер частиц свиного навоза составляет 0,63...1,24 мм.
В подстилочном навозе средний размер частиц зависит от вида подстилки: при применении опилок = 8 мм; при использовании измельченной соломы =100 мм. Максимальная длина достигает 370 мм из остатков кормов.
Плотность навоза зависит от величины и соотношения различных фракций, влажности, вида, количества и качества подстилки, степени разложения навоза и других факторов. Плотность навоза колеблется от 600 до 1250 кг/куб.м.
Коэффициент трения навоза по поверхности зависит от многих факторов: степени разложения и влажности навоза, вида подстилки, вида и качества поверхности трения, продолжительности контакта, температуры и др. Коэффициент трения скольжения находится в пределах 0,56...1,23.
Для работы механизмов большое значение имеет липкость навоза. Липкость характеризуется усилием, необходимым для отрыва пластины от налипшей на нее массы навоза при определенном начальном давлении на пластину и времени контакта. Липкость меняется от 4,3 до 13 г/куб.см.
При эксплуатации навозоуборочного оборудования важно знать температуру замерзания навоза. Так, моча коров замерзает при температуре -2,85 °С; смесь навоза с мочой — при -2,08 °С; твердые выделения — при —1,1 °С. Плотный соломистый навоз примерзает к металлическим поверхностям рабочих органов машин при —2...—2,2 °С. Навоз влажностью 92 % и выше замерзает при -0,41 °С.
Проблему удаления, переработки, хранения и использования навоза следует рассматривать с точек зрения охраны окружающей среды, вероятности заболевания людей и животных, а также значения навоза как органического удобрения.
Процессы механизации уборки, удаления, переработки, хранения и использования навоза взаимосвязаны, поэтому, решая один из них, необходимо в такой же степени решать и другие.
