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, принятый за аналог. 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 - большой 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 изобретения 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 системы 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 еще увеличивает расход воды на полное опорожнение.
Поставлена задача - свести до минимума расход воды при опорожнении бака.
Это достигается тем, что подъем рамки с закрепленной мембраной преобразует дно бака из ровного плоского в форму воронки, что приводит к следующим эффектам:
- дно принимает форму, в наибольшей степени обеспечивающую стекание 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;
- подъем мембраны приведет к перемешиванию верхних и нижних различных по плотности слоев навозных масс, подобная гомогенизация образует более однородную массу, обладающую повышенной текучестью;
- густая фракция, образующаяся на дне бака в период накопления, в момент смыва сместится со всей площади дна бака к его центру. 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.
От прототипа заявляемое устройство бака отличается тем, что он снабжен по периметру рамкой, которая может перемещаться вверх в направлении решетчатого пола и опускаться к дну на уровень несколько выше заполнения бака водой. К этой рамке и по краю смывного отверстия в центре бака крепится мембрана, выполненная из водонепроницаемого эластичного материала. В период накопления рамка опускается до уровня несколько выше наполнения бака водой, а мембрана плотно прилегает к дну бака, ее прижимают вода и навоз, в результате чего дно становится ровным и плоским. В момент смыва рамка поднимается вверх до уровня решетчатого пола, а закрепленная к ней и по краю смывного отверстия на дне бака мембрана принимает форму воронки.
Сущность предполагаемой полезной модели поясняется ниже следующим описанием и прилагаемым к нему графическим материалом. Бак для удаления жидкого навоза из-под решетчатых полов, включающий корпус с плоским дном и смывным отверстием, запирающий клапан, решетчатый пол, перекрывающий бак сверху, отличается тем, что дополнительно снабжен рамкой по внутреннему периметру с закрепленной по ее краю мембраной, выполненной из водонепроницаемого эластичного материала, причем центр мембраны закреплен по краю смывного отверстия в дне бака.
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, пластика или железобетона, причем герметичность корпуса и дна бака не обязательна, так как эти элементы будут отделены от жидкости мембраной 2, выполненной из прочного водонепроницаемого эластичного материала, а корпус и дно выполняют лишь поддерживающую функцию для мембраны. Внутрь бака по его периметру помещается металлическая рамка 3, к ней прикрепляются края гибкой мембраны. В центре мембраны имеется отверстие, совпадающее со смывным отверстием 4 в центре дна бака. Края отверстия в мембране прочно закреплены по краю смывного отверстия дна бака. Бак располагают непосредственно под станком, а сверху перекрывают решетчатым полом 5.
Предлагаемая конструкция бака работает следующим образом. В период накопления рамка 3 с закрепленной по периметру мембраной 2 опускается к дну бака 1 до уровня несколько выше уровня заполнения водой. При этом мембрана плотно прижимается к дну бака под тяжестью воды и принимает его ровную плоскую форму. Навоз продавливается копытами животных сквозь щели решетчатого пола 5 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 рамка 3 с закрепленной по ее периметру мембраной 2 поднимается вверх до уровня решетчатого пола 5. Вследствие того, что центр мембраны прочно закреплен по краю смывного отверстия неподвижного дна бака 4, подъем рамки приводит к тому, что гибкая мембрана принимает форму воронки 2. Жидкость под силой тяжести устремляется к ее центру, при этом различные по плотности фракции навоза перемешиваются. Плотная фракция также переместится в центр воронки, образованной мембраной, и окажется непосредственно над клапаном смывного отверстия. При этом сокращение площади дна бака увеличит давление на смывной клапан, а при извлечении клапана 6 плотная фракция будет продавливаться под давлением более жидкой фракции навоза, находящейся выше. После этого жидкий навоз поступает в трубу, уложенную под определенным углом под дном бака. По трубам навозная масса транспортируется к местам утилизации и переработки.
Новизна решения обусловлена тем, что за счет конструктивных особенностей - наличия рамки с мембраной - конструкция бака имеет возможность изменять форму дна от плоской до воронкообразной. Это позволит использовать меньшее количество воды для предварительного заполнения за счет ровного дна в момент накопления навозных масс. Форма воронки 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.