НАВОЗОСБОРНИК

Полезная модель относится к зданиям сельскохозяйственного назначения, в частности, к объектам для сбора навоза в свинарниках.
Одной из наиболее значимых проблем строительства и эксплуатации навозосборников на свиноводческих фермах является обеспечение герметичности емкости, в которую собирается навоз. Это обусловлено значительной агрессивностью навоза по отношению к конструкциям, особенно по отношению к бетону, из которого наиболее часто изготавливают емкости навозосборников и лотки для отведения навоза. Высокая агрессивность навоза по отношению к бетону обусловливает необходимость использования бетонов высоких марок с добавками, повышающими химическую и водную стойкость данного строительного материала. Это приводит к значительному удорожанию конструкции навозосборника без гарантии высокой трещиностойкости. Образование трещин и свищей в бетоне под влиянием коррозионного воздействия навоза приводит к тому, что жидкая составляющая навоза (навозная жижа) просачивается в грунт и фильтруется через него с возможным попаданием в горизонты подземных вод, загрязняя их.
Известно устройство для уборки навоза из-под решетчатых полов в свинарниках, содержащее навозоуборочные транспортеры в виде колесных тележек, решетчатые полы, под которыми расположены продольные навозоуборочные каналы, связанные с навозосборником (1).
Недостатком указанного устройства является невозможность его использования для сбора навоза, находящегося в разжиженном состоянии под воздействием промывания водой, поступающего в емкость навозосборника через решетчатые полы непосредственно под которым расположены навозоуборочные каналы.
Известен отстойник-накопитель навоза, включающий бетонную емкость, в торцевой стенке которой выполнен шандорный затвор и фильтрующий элемент из перфорированного полотна, закрепленного кромками по дну и боковым стенкам емкости, а верхней кромкой - по верху торцевой стенки, которая в нижней части снабжена упорами с закрепленными между ними надувными эластичными камерами кольцевой формы (2).
Недостатком указанного технического решения является незащищенность емкости, выполненной из бетона, подверженной агрессивному коррозионному воздействию навоза в свинарниках. Кроме того, полотно фильтрующего элемента выполнено перфорированным и закреплено кромками по дну и боковым стенкам, что не позволяет обеспечить герметичность емкости.
Известно техническое решение устройства для сбора и удаления навоза (3). Для дефекации свиней выделяют часть площади станка с решетчатым полом, под которым в железобетонных лотках размещены навозоуборочные контейнеры. Указанное устройство для сбора и удаления навоза состоит из железобетонного днища и стен, на которые уложены элементы решетчатого пола.
Недостатком данного устройства является отсутствие защиты поверхностей навозосборника от агрессивного воздействия навоза при непосредственном контакте навоза с железобетонными элементами, что приводит к их коррозии, разрушению арматуры, образованию трещин и свищей в теле бетона. Через указанные дефекты навозная жижа и навозные стоки просачиваются в грунт и подземные воды, загрязняя их. Для реализации указанного технического решения необходимо применение высокомарочных бетонов с использованием дорогостоящих добавок для повышения влагостойки бетона. Это обстоятельство вызывает удорожание строительства и эксплуатации устройства.
Прототипом заявляемого технического решения является навозосборник (4), содержащий стены, днище из уплотненного грунта, облицовочный ковер, опорные бетонные плиты, элементы трубопровода системы навозоудаления. Облицовочный ковер выполнен из гибкого непроницаемого для жидкости материала и уложен как одно целое на всю площадь днища. Облицовочный ковер выполнен с переходом на вертикальные поверхности стен, а в верхней части стен ковер выполнен с отгибами, которые прижаты к горизонтальным поверхностям стен элементами решетчатого пола.
Недостатком прототипа является невозможность получения наибольшего уплотнения сухого и рыхлого грунта без его структуризации и увлажнения до оптимальной влажности. Кроме того, опорные плиты навозоприемных воронок должны быть уложены с возможностью образования плоской поверхности облицовочного ковра для обеспечения самотечного перемещения навозной массы к навозоприемным воронкам. Недостатком прототипа является также то, что размеры навозосборников свиноводческих комплексов индустриального типа не позволяют использовать как единое целое только одно полотно из гибкого материала, например, на основе полиэтилена. Без создания неразъемных соединений между полотнами, из которых составлен облицовочный ковер, невозможно обеспечение его непроницаемости при поступлении навозной массы в емкость навозосборника. Недостатком прототипа является также то, что облицовочный ковер закреплен на горизонтальных поверхностях стен прижатием элементами решетчатого пола, в то время, как часть облицовочного ковра, размещенная вдоль вертикальных поверхностей стен, провисает под действием собственного веса и под действием массы навоза в навозосборнике.
Техническим результатом полезной модели является создание навозосборника с высокими экологическими и гидроизоляционными характеристиками, не требующего применения дорогостоящих бетонов высоких марок и высокой химической и водной стойкости, а также с простой технологией производства работ без использования рабочей силы со специальной подготовкой.
Технический результат достигается тем, что в навозосборнике, содержащем стены, днище с основанием из уплотненного грунта, покрытое облицовочным ковром, опорные плиты воронок навозоудаления, уровень верхней поверхности опорных плит совпадает с уровнем поверхности увлажненного после уплотнения грунта днища, отдельные полотна облицовочного ковра неразъемно соединены между собой непрерывным герметичным швом, а на вертикальных поверхностях стен облицовочный ковер зафиксирован крепежными элементами с шайбами, при этом крепежные элементы с шайбами покрыты пластинами из материала, по составу одинакового с материалом облицовочного ковра, по своему контуру непрерывным герметичным швом неразъемно соединенными с ним.
Технический результат достигается также тем, что концентрация водного раствор полиакриламида составляет от 0 до 5%.
Заявляемое техническое решения предусматривает устройство основания днища структуризацией и увлажнением грунта водным раствором полиакриламида при послойном уплотнении грунта. Водный раствор полиакриламида позволяет структурировать частицы грунта за счет увеличения их подвижности относительно друг друга под действием уплотняющего элемента. После удаления воды, например, посредством испарения, полиакриламид приобретает склеивающие свойства, связывая уплотненные частицы грунта между собой. Использование водного раствора полиакриламида в количестве, необходимом для получения оптимальной влажности грунта при его уплотнении позволяет получить основание днища навозосборника высокого качества с необходимой и достаточной несущей способностью для целей сбора и удаления навоза.
Опорные плиты воронок навозоудаления установлены так, что уровень их верхней поверхности совпадает с уровнем поверхности уплотненного грунта основания днища. Это позволяет сформировать плоскую поверхность днища навозосборника и обеспечить условия самотечного перемещения навозной массы к воронкам навозоудаления с минимальным гидравлическим сопротивлением.
Полотна облицовочного ковра неразъемно соединены между собой непрерывным герметичным швом, например, посредством сварки горячим воздухом. Это позволяет выполнить указанный ковер как одно целое с любыми конструктивными размерами навозосборника.
На вертикальной поверхности стен облицовочный ковер зафиксирован крепежными элементами, например, дюбель-гвоздями с шайбами. Шайбы необходимы для обеспечения необходимой площади прижатия без эффекта прокалывания гибкого и относительно мягкого материала облицовочного ковра. Закрепление облицовочного ковра на вертикальных поверхностях стен позволяет предотвратить его провисание в этой части конструкции под действием как собственного веса, так и под действием сил сцепления навозной массы с материалом облицовочного ковра. Плоская вертикальная поверхность облицовочного ковра позволяет обеспечить удаление навоза с минимальным гидравлическим сопротивлением.
Концентрация водного раствора полиакриламида составляет от 0 до 5%. Нижнее значение концентрации обусловлено тем, что грунтовые условия, например, глинистый грунт, могут требовать только увлажнение до оптимального для уплотнения значения без скрепления частиц между собой дополнительно вводимым веществом. Верхнее значение концентрации обусловлено тем, что превышение указанной концентрации для целей уплотнения грунтов не приводит к существенному повышению плотности и несущей способности. Кроме того, применение водного раствора полиакриламида с большей концентрацией является экономически не эффективным.
Крепежные элементы, например, дюбель-гвозди, накрыты дисками из материала, одинакового с материалом облицовочного ковра, неразъемно соединенными с ним по своему контуру непрерывным герметичным швом, например, посредством сварки горячим воздухом. Такое решение необходимо для предотвращения коррозии крепежных элементов, которые выполнены, как правило из металла, происходящей под воздействием агрессивной среды - навозной массы. Предотвращение непосредственного контакта навоза с крепежными элементами обеспечивает их долговечную работу по своему назначению.
Навозосборник представлен на фиг.1. На фиг.2 представлен фрагмент формирования неразъемного соединения между собой полотен облицовочного ковра. На фиг.3 представлен узел крепления облицовочного ковра к вертикальной поверхности стены.
Навозосборник состоит из основания с грунтом природного сложения 1, на который уложены последовательно уплотняемые увлажненные водным раствором полиакриламида слои грунта 2. В местах крепления навозоприемных воронок 3, соединенных с навозоотводящим трубопроводом 4, заподлицо с поверхностью уплотненного основания днища установлены опорные плиты 5 навозоотводящих воронок 3. Поверх основания днища, выполненного из уплотненного грунта 2 уложены полотна облицовочного ковра 6, неразъемно соединенные между собой непрерывным герметичным швом, например, посредством сварки горячим воздухом. Облицовочный ковер 6 выполнен как одно целое на всю площадь днища с переходом на вертикальные поверхности стен 7, на которых зафиксирован крепежными элементами, например, дюбель-гвоздями 8 с шайбами 9. Крепежные элементы 8 с шайбами 9 покрыты пластинами 10, выполненными из материала, одинакового с материалом облицовочного ковра, которые по своему контуру непрерывным герметичным швом неразъемно соединены с облицовочным ковром 6. На горизонтальной поверхности стен 7 облицовочный ковер закреплен прижатием элементами решетчатого пола 11.
Навозосборник работает следующим образом. Животные свинарника размещены в станках, имеющих, по крайней мере, часть пола, выполненного из решетчатых плит 11. При дефекации животных их каловая масса и навозная жижа поступают сквозь решетчатый пол 11 в полость навозосборника, днище которого покрыто облицовочным ковром 6, выполненным из гибкого непроницаемого для жидкости материала, например, на основе полиэтилена, и уложенным на основание днища из уплотненного грунта 2. Облицовочный ковер 6 закреплен на горизонтальных поверхностях стен 7 прижатием элементами решетчатого пола 11, а на вертикальных стенах - крепежными элементами 8 с шайбами 9. Шляпки крепежных элементов 8 и шайбы 9 накрыты пластинами 10, выполненными из материала, одинакового с материалом облицовочного ковра 6 и по своему контуру неразъемно соединенными с последним непрерывным герметичным швом. Навоз перемещается по днищу в сторону отверстий навозоотводящих воронок 3, через которые удаляется по трубопроводу 4 системы навозоудаления на навозохранилище для дальнейшего технологического передела. На всем пути от животного до трубопровода 4 системы навозоотведения навоз не имеет непосредственного физического контакта с материалом конструкции навозосборника, с материалом крепежных элементов (например, дюбель-гвоздей и шайб) для которых он является агрессивным веществом. Кроме того, для днища навозосборника по заявляемому техническому решению не требуется применение дорогостоящего химически стойкого и водостойкого бетона с высокой маркой и специальными добавками, что существенно снижает стоимостную характеристику навозосборника при прочих равных условиях. Дополнительное закрепление облицовочного ковра 6 на вертикальных поверхностях стен 7 позволяет обеспечить надежную работу навозосборника при эксплуатации свинарника, при промывке, соскоблении навозной массы или ее самотечном перемещении по облицованным поверхностям. Применение водного раствора полиакриламида для увлажнения грунта 2 при его уплотнении позволяет получить основание днища высокого качества и несущей способности. Неразъемное соединение между собой полотен облицовочного ковра 6 позволяет создавать навозосборники любых размеров, не ограниченных длиной и шириной полотна, например, на основе полиэтилена.
Таким образом, совокупность новых элементов позволяет получить существенный технический и экономический эффект, улучшить условия эксплуатации зданий по содержанию свиней при значительном снижении негативного воздействия на окружающую среду.
Источники информации.
1. Патент RU 2042322 кл. А01К 1/01. 1995.08.07.
2. Патент RU 2001119654 кл. А01С 3/02. 2003.05.10.
3. Смолич Е.В., Гончаров Ю.М. Сельскохозяйственные предприятия, здания и сооружения. - Красноярск, 2004. - С.84-87.
4. Соляник А.Ю., Баранов А.Н., Свинцов А.П., Шкиленко С.И., Шкиленко А.С. Навозосборник // Патент РФ №2386245. 20.04.2010. Бюл. №11.