БАК ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОГО НАВОЗА ИЗ-ПОД РЕШЕТЧАТЫХ ПОЛОВ

Предполагаемая полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована в животноводстве для уборки навоза из-под решетчатых полов, в частности в свинарниках.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели по своему назначению является бак для жидкой фракции под станок для подсосной матки и поросят на доращивании (фирмы I-TEK, представленный на сайте http://www.i-tek.fr/IMG/pdf/ru/11.pdf). Бак выполнен из металла или пластика, имеет постоянную форму дна с уклоном в сторону смывного отверстия и располагается непосредственно под станком, сверху он накрыт решетчатым полом.
Данному устройству присущ основной недостаток любого гидравлического способа удаления навоза - высокий расход воды. Добавление воды увеличивает и без того большой выход навоза. Кроме того, из-за статичной в момент опорожнения конструкции бака не происходит предварительного перемешивания, и возникают проблемы со смывом осевшей на дно плотной фракции навоза. Поэтому задачей полезной модели является сведение до минимума расхода воды при опорожнении бака.
Наиболее близкой к предполагаемой полезной модели по технической сущности является отстойно-лотково-смывная система с применением общих для нескольких станков ванн с плоским дном и спускным отверстием в середине, расположенных под щелевыми полами. Схема такой конструкции представлена в статье «Содержание супоросных свиноматок (рекомендации фирмы «Роксел», Бельгия)» [Павловский П.А. Сельскохозяйственный вестник. Зооинженерия. - 2005. - №3(64). - С.11]. Учредитель и издатель ОДО «Неофорс», Республика Беларусь. Конструкция используемых в таких системах навозоудаления ванн принята за прототип. Эти ванны имеют плоское дно, в результате для полного опорожнения необходимо использовать большое количество воды, кроме того, осевшую на дно твердую фракцию навоза приходится дополнительно смывать струей воды под давлением, что увеличивает расход воды на полное опорожнение.
Поставлена задача - свести до минимума расход воды при опорожнении бака.
Это достигается тем, что бак выполнен подвесным с возможностью накреняться в направлении одной из стенок, что преобразует дно из ровного плоского в форму с уклоном в направлении смывного отверстия.
От прототипа заявляемое устройство отличается тем, что бак способен наклоняться в направлении боковой стенки с отверстием для смыва, так как он подвешен к нижней части решетчатого пола на двух шарнирных штангах. В период накопления бак фиксируется таким образом, чтобы его дно было ровным. В момент смыва корпус бака накреняется в сторону смывного отверстия. При этом один из его краев поднимается вверх до уровня решетчатого пола, а другой опускается вниз в направлении канализационной трубы. Что позволяет преобразовать дно бака из ровного в наклонное в направлении смывного отверстия, при этом:
- наклон бака обеспечивает интенсивное отекание навозных масс в направлении смывного отверстия;
- сокращается площадь дна бака при постоянном объеме жидкости, в результате возрастает давление на единицу площади дна, что обеспечит интенсивный смыв с использованием меньшего объема воды;
- наклон подвесного бака приводит к перемешиванию верхних и нижних различных по плотности слоев навозных масс, подобная гомогенизация образует более однородную массу, обладающую повышенной текучестью;
- густая фракция, осевшая на дне в период накопления, в момент смыва сместится со всей площади дна бака к смывному отверстию. Над ней окажутся смещавшиеся менее плотная фракция навоза и вода, под давлением верхних жидких слоев в момент открытия клапана густая фракция будет продавливаться в смывное отверстие ниже уложенной канализационной трубы.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом. Бак для удаления жидкого навоза из-под решетчатых полов, включает корпус с плоским дном и смывным отверстием, запирающий клапан, решетчатый пол, перекрывающий бак сверху, дополнительно снабжен двумя шарнирными штангами, один конец которых прикреплен к нижней части решетчатого пола, а другой к боковым стенкам.
На фиг.1 представлена схема бака в период накопления, на фиг.2 - схема в момент его опорожнения. Корпус бака 1 может быть выполнен из металла или из пластика в комбинации с металлической рамой. Шарнирные штанги 2 одним концом крепятся к нижней части решетчатого пола 3, а другим к боковым стенкам бака. Их крепление по центру тяжести корпуса подвесного бака, позволит обеспечить приложение минимального усилия необходимого для наклона корпуса бака при его опорожнении. В момент накопления бак закреплен фиксирующим устройством 4. Смывное отверстие с запирающим клапаном 5 расположены по центру стенки бака, в направлении которой производится наклон. Также предусмотрен постоянный уклон небольшой части дна бака прилегающей к ней от боковых стенок в направлении смывного отверстия, что обеспечит полное опорожнение после открытия запирающего клапана 5. Смывное отверстие в дне бака и горловина трубы канализации 7 соединены между собой гофрированным резиновым шлангом 6. Бак располагают непосредственно под станком, а сверху перекрывают решетчатым полом 3.
Предлагаемая конструкция бака работает следующим образом. В период накопления корпус бака 1 устанавливается и закрепляется фиксирующим устройством 4 таким образом, чтобы его дно было ровным. Навоз продавливается копытами животных сквозь щели решетчатого пола 3 и попадает в предварительно заполненный водой бак 1. В зависимости от объема бака и требований технологии период накопления может продолжаться от 8 до 14 дней. В момент опорожнения сначала фиксирующее устройство 4 освобождает корпус бака 1 и вследствие того, что бак подвешен на шарнирных штангах 2 по центру тяжести достаточно небольшого усилия, благодаря которому корпус бака 1 накреняется. Один из его краев поднимается вверх до уровня решетчатого пола 3, а другой опускается вниз в направлении канализационной трубы 7. Жидкость под силой тяжести устремится к смывному отверстию с клапаном 5, при этом различные по плотности фракции навоза перемешиваются. Плотная фракция также сместится и окажется непосредственно над клапаном смывного отверстия 5. При этом сокращение площади дна бака увеличивает давление на смывной клапан 5, а при его извлечении плотная фракция будет продавливаться под давлением более жидкой фракции навоза, находящейся выше. После этого жидкий навоз поступает через гофрированное резиновое соединение 6 в трубу 7, уложенную под определенным углом под дном бака. По трубам навозная масса транспортируется к местам утилизации и переработки.
Положительный эффект обусловлен тем, что за счет конструктивных особенностей - наличия шарнирных штанг, на которых подвешен корпус бака, имеется возможность преобразования формы дна от плоской до наклонной в направлении смывного отверстия. Это позволяет использовать меньшее количество воды для предварительного заполнения за счет ровного дна в момент накопления навозных масс. Наклонная форма дна при опорожнении позволяет проводить полный слив в канализационную трубу более густого навоза и твердой фракции в его составе за счет возросшего давления на спускной клапан вследствие сокращения площади дна бака.