專利名稱：設(shè)有帶v形底面的糞便收集坑的畜廄和減少氨散發(fā)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種畜廄，包括一地板，地板設(shè)有一出口用于使糞尿通向位于一畜廄格架下面的一收集室或坑，此收集室設(shè)有一底面，由彼此平行安放的一些溝槽組成或覆蓋。本發(fā)明還涉及一種改進的用糞便的稀薄部分沖洗畜廄的方法。
一種具有這樣的用于淺坑的地板的畜廄可從比如美國專利US4,520,759中獲知。所述畜廄底部設(shè)有一些格架，格架下面設(shè)置一些底板段，這些底板段的形狀做得可形成許多彼此平行設(shè)置的溝槽。這些溝槽的用途是把糞尿泄放到一貯放池或糞便坑中去。這些溝槽的底部設(shè)置得稍帶斜度，以便于泄放。在這些溝槽之間有一些肋板，用以支承橫跨各條溝槽而安放的各個格架。這些格架構(gòu)成畜廄的地板，牲畜可以在上面隨處行走。
這種已知畜廄的一項缺點是，糞便容易留在各個格架與各個支承肋板的頂沿之間；其次，尿液或糞便的稀薄部分可能會經(jīng)由各底板段之間以及廄坑的各墻壁與各底板段間相互形成的縫隙泄漏到各溝槽下面的腔室。結(jié)果，廄坑的底土將會受到污染，如果沒有地板裝在各地板段下面，或者地板厚度不足，這一點就尤為肯定。
用于諸如豬、奶牛等牲畜的棚圈是普遍知曉的，其中，糞便和肥水收集在比如一些淺坑之中。每隔一定時間，比如一天兩次，這些淺坑要沖洗干凈，而糞便和肥水貯放起來，在一段時間之后，用于陸續(xù)撒布在農(nóng)田里。隨著牲畜的飼養(yǎng)越來越集中，就會產(chǎn)生越來越多的糞肥和泥水。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這會導(dǎo)致環(huán)境和自然界的強烈酸化。酸化現(xiàn)象會受到氮和硫化合物的促進，氨即其一種。因此，目前已經(jīng)研制出一些方法，用于減少尤其是由于糞便散發(fā)的氨而發(fā)生的酸化現(xiàn)象。因而已經(jīng)研制了一些糞便沖洗設(shè)備，依靠它們氨的發(fā)散可以大大地得到減少。
這些已知的設(shè)備之一包括，畜廄中產(chǎn)生的糞便排放到一沉淀池或坑中，糞便的稀薄部分和濃稠部分在一定的沉淀時間之后彼此分離開來，而稀簿部分隨后用于把畜廄沖洗干凈，同時濃稠部分通向一貯放池，貯存起來供隨后的進一步處理。這種方法可以顯著地消除氨向周圍大氣的發(fā)散。由于糞便的分離，留下來的極為稀薄的稀薄部分可以用簡單而又便宜的方式予以蒸發(fā)，以致整個糞便的容積可以減少大約50％。原先，稀薄部分是作為肥水撒遍農(nóng)田的，會嚴重地促進酸化現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的在于提供一種畜廄，其中，配置了一些設(shè)施，用以更進一步地減少在牲畜存留在畜廄中的情況下氨的散發(fā)，以及這些設(shè)施的應(yīng)用方法。
本發(fā)明的目的是通過一種前敘部分所描述類型的配置有廄坑的畜廄而實現(xiàn)的，特征在于，各條溝槽構(gòu)成一底板，覆蓋廄坑的整個底面，各條溝槽是V形的并在頂部彼此聯(lián)接。
采用本發(fā)明的各條溝槽，畜廄中氨的揮發(fā)可以大為降低，因為糞尿收集在各V形溝槽的最底部分，其結(jié)果是，糞尿的揮發(fā)表面比起由底部覆蓋的底面來要小得多。
雖然，根據(jù)美國專利US4,520,759，溝槽的使用應(yīng)當認為是原先就知道的，但這些已知的溝槽具有上面指出過的各種缺點。其次，這些溝槽的形狀做得并沒有取得最佳減小糞尿揮發(fā)表面的效果。由于根據(jù)所述美國專利的各條溝槽最好是由混凝土制成的，所以，它們不具有光滑的壁面，以致糞便會粘附在上面。
在一優(yōu)選實施例中，底板由各分段組成，各分段沿溝槽縱向在端部處彼此搭接并以防漏的方式，比如焊接或粘接，彼此固接。這種措施可以確保，如果收集室是一深坑，底板可以以簡單方式配裝在收集室的底面上或各支架上。
可取的是，各條溝槽在頂部以小曲率半徑圓角彼此聯(lián)接。因此，任何糞便都不可能留在各條溝槽之間的邊沿上。
在一優(yōu)選實施例中，廄坑的各墻壁覆蓋一種可伸展的塑料薄膜，用諸如鑲埋的辦法既固定于畜廄地板或坑壁，又通過粘貼于或夾固于溝槽邊沿而固定于各溝槽。由于收集室的各墻壁覆蓋有薄膜材料，所以這些墻壁就不需要作粉刷處理，或者用某種別的方法做成為耐糞便的。
有利的是，底板由諸如高密度聚乙烯等可焊接的、耐化學(xué)塑料制成。高密度聚乙烯很容易用簡單設(shè)備予以焊接。結(jié)果，底板可以借助于防漏焊接接頭由許多分段構(gòu)成，而各焊接接頭可以用比如一種火花檢驗器予以檢驗。因而，底板可以在其預(yù)期位置以防漏和氣密方式由各分段制成，各分段沿著沖洗方向局部搭接，由此，底板的制作、運輸、配裝和更換就比較容易了。還發(fā)現(xiàn)，高密度聚乙烯對于糞便中所含各種物質(zhì)都是耐化學(xué)的。底板也可由一種耐化學(xué)的金屬，比如不銹鋼，制成。
可取的是，底板在遠離沖洗入口的端部處具有一帶有出口的橫向溝槽。這一出口可以配置一只孔塞，從而一層沖洗液劑可以留在各條溝槽之中。也可以使用一排污裝置取代孔塞，其中，按照連通器原理，一層沖洗液劑也可以留在各條溝槽之中。
借助于這種結(jié)構(gòu)，可以抑止出口非有效密封而發(fā)生泄漏的風(fēng)險。
可取的是，底板松馳地安放在廄坑的地板上，比如一些支架上，并且位置定得離開各個墻壁，比如離開5厘米，因此底板可根據(jù)現(xiàn)行溫度而伸縮。
研究表明，如果V形溝槽的側(cè)壁成40-90°的角度，一般會使溝槽底部的糞便收集最為密實。如果角度是45-85°，溝槽底部的收集會達到很好。在角度是50-80°的情況下，收集會達到最為密實的程度。在此應(yīng)當指出，此角度尤其取決于糞便的類型(獵糞、牛糞等)，還取決于溝槽所用的材料，諸如不銹鋼和塑料，它們在這些條件下都是耐腐蝕的。于是，糞便從溝槽的兩側(cè)流下進入溝槽底部，而此底部，為了最佳收集和沖離效果，具有5-16厘米的半徑。最好是，半徑為6-10厘米。在溝槽底部半徑為7-12厘米時情況下，可以達到最佳收集和排放。
在一優(yōu)選實施例中，底部以防漏方式設(shè)置，而且每條焊縫配有一金屬薄條，比如鋁條，以便有可能用它檢驗焊接之后的防漏性能。
曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種配置有具有本發(fā)明底板之廄坑的畜廄非常適合用于上面提及的系統(tǒng)，在糞便在一貯放池中經(jīng)過一定時間分離成為濃稠和稀薄部分之后，圈坑就定期地用糞便的稀薄部分沖洗干凈。
還發(fā)現(xiàn)，由于畜廄廄坑中采用這些溝槽，上面提及的系統(tǒng)和方法還可進一步予以改進。為此目的，按照設(shè)備所使用的方法包括沖洗畜廄，此畜廄包括一地板或格架，牲畜可在上面行走，而此可供行走的格架設(shè)有一些泄放孔眼，用于把糞尿泄放到一收集室，比如一淺坑，收集室位于可供行走的格架以下，并具有一底面，出現(xiàn)在畜廄中的牲畜糞便收集在收集室里，此后，底面定期用一種沖洗液劑予以沖洗，糞便與沖洗液劑一起于是排放到一貯放設(shè)施中。本發(fā)明的目的借這樣一種方法得以實現(xiàn)，通過在收集室的底面覆蓋一由各條V形溝槽組成的底板，在糞便經(jīng)過一定時間的沉淀已被分離成為稀薄部分和濃稠部分之后，稀薄部分被抽出、與諸如某種酸等氨結(jié)合劑相混合并用作沖洗液劑以便把底板沖洗干凈，而在沖洗之后，仍有一層稀薄部分留在底板上面，以便在其中收集糞便。這種措施可確保各條溝槽中的糞便由它上面的沖洗液劑使之與大氣封離，從而氨的散發(fā)大大減少。氨結(jié)合劑，比如一種酸，與沖洗液劑中的氨相結(jié)合，以致氨的散發(fā)更進一步地得到降低。
借助于本發(fā)明的裝置，可以使沖洗液劑以波狀方式朝向出口流經(jīng)溝槽，有許多可能的波形，其相互間的時間間隔可以選擇。為此目的，沖洗液劑供給裝置包括用于每一溝槽的一根供液管。為了使每一溝槽能夠獨立地予以沖洗，最好是每一供液管配置一只可獨立控制的閥，而且每一溝槽的孔塞連接于一個可獨立控制的孔塞提升器。
本發(fā)明將參照以下各圖予以較為詳細的說明，其中


圖1是本發(fā)明畜廄的橫斷面透視圖；圖2是
圖1畜廄的縱斷面圖；圖3表示一帶延伸段的板段；圖4表明兩板段之間的接頭的橫剖面；圖5是一橫剖面圖，表明底板與墻壁接合處的細節(jié)；圖6表明本發(fā)明畜廄的第二項可能實施例；圖7表明圖6中VII的細節(jié)；圖8表明圖6底板的供液端。
圖1是表示本發(fā)明畜廄1的橫斷面透視圖，包括一地板或格架2，牲畜3可在其上走動?？晒┳邉拥牡匕?設(shè)有一些孔溝4，牲畜3的糞便5可穿之墜下。糞便5收集在一收集室6內(nèi)。此收集室6具有一平整底面7和平直墻壁8。底面7完全由一成型底板9覆蓋。此成型底板9包括六條溝槽10，由比如某種塑料或不銹鋼制成，收集起來的糞便5堆積在其中。各條溝槽10中帶有一層酸化沖洗液劑11。各條V形溝槽10的指向上方的端部12是很銳利的，使得墜下的糞便5不會呆在上面。各條V形溝槽10的高度在大約20和大約60厘米之間。各面墻壁8由一種薄膜13覆蓋，薄膜13固定在成型底板9的外沿14處。
圖2是一沿著
圖1中II-II的縱剖面圖，表明同一畜廄。成型底板9安放在收集室6的底面7上，離開收集室6后墻15一個很短的距離，大致為4厘米。在成型底板9的另一端，收集室6底面7與成型底板9之間的間隔由一隔板16蓋住。在收集室6的兩側(cè)墻壁之間設(shè)置有一角形截面梁件17，離開隔板16一定距離。梁件17借助于固接裝置18固接在兩側(cè)墻壁上。成型底板9因此就封堵在后墻15與梁件17之間。成型底板9可因溫度變動而不受阻礙地伸縮自如。在下側(cè)上，隔板16永久性地粘貼有一種比如塑性三元乙丙橡膠薄膜19。在另一端，薄膜19粘貼于或以某種方式固定于一條比如不銹鋼帶20上。所述帶條20借助于比如螺栓連接裝置固定在收集室6底面7上的一凹槽21之中。在隔板這一端，成型底板9的各條V形溝槽10開向一橫向溝槽24，此溝槽24設(shè)有一中心出口孔眼25，可以借助于一孔塞26予以封堵。成型底板9沿縱向分為若干部分或若干板段27，它們借助于一微小延伸段上下搭連在一起。各個板段27借助于焊接接頭在延伸段28處彼此相連。
畜廄1中的廄坑定期予以沖洗，比如一天兩次，沖洗液劑11經(jīng)由一入口從這頭到那頭沖洗成型底板9。沖洗液劑11與有待排出的糞便5一起經(jīng)由橫向溝槽24和出口孔眼25排放到比如象沉淀池那樣的收集室。在廄坑沖洗干凈之后，出口關(guān)掉，在各條溝槽里留下一定量的酸化沖洗液劑，糞便可以墜落其中。在經(jīng)過一段時間的沉淀之后，糞便分離成為稀薄部分和已沉淀濃稠部分，沉淀時段之后抽出稀薄部分，加入一種氨結(jié)合物質(zhì)(ammonia-binding substance)，諸如包含比如醋酸的一種混合物。最好是，在稀簿部分中加入足夠數(shù)量的這種混合劑，使稀薄部分達到6.0或更低的pH值。由于稀簿部分-在其用作沖洗液劑之前-已經(jīng)被酸化，在沖洗干凈之后關(guān)閉出口25時留在成型底板9上面的那層沖洗液劑將仍然在一定時間內(nèi)與穿過地板2墜下并收集在那層已酸化的稀薄部分中的糞便中的氨結(jié)合。在一段時間之后-最好是當各條收集溝槽中的那層沖洗液劑已經(jīng)達到大約6.5的pH值-出口25打開，底板9再次用新近供給的稀薄部分沖洗干凈，從而循環(huán)自行重復(fù)。
圖3表明用作用于組裝本發(fā)明廄圈底板的一個部件的一塊板段27的端部。此處箭頭A表示沖洗方向。板段27在其一端設(shè)有一延伸段28，位置稍微低于底板的上部平面。板段27設(shè)置在一收集室的底面上，延伸段28指向離開沖洗入口的一方。板段27的延伸段28因此在沖洗方向A上延伸而位于下一板段的下面。板段27上部平面的端部29稍帶斜角，從而產(chǎn)生一條焊縫。
圖4是兩個板段27之間接頭的剖面圖。由于延伸段28稍許凹下，各板段27的上部平面是彼此齊平的。在傾斜邊沿30、31之間具有焊縫32。在板段27延伸段28與相鄰板段27的連接端部之間設(shè)有鋁制帶片33。結(jié)果，接頭部分可以借助于火花檢驗器有效地從事水密性測試。
圖5表明收集室6的兩側(cè)墻壁8是如何配置連續(xù)的一層塑料13、34、35的。為此目的，一張由此如三元乙丙橡膠制成的可伸展的特定塑料薄膜34用比如鑲埋的方法固定在收集室6的側(cè)壁8里面，塑料薄膜的伸展程度可達400％。在成型底板9的邊沿上借助于比如接觸焊固定有一由比如三元乙丙橡膠制成的帶條，在一定的壓力和溫度下將此帶條壓靠于成型底板的邊沿。此條帶借助于比如一種粘貼連接使所述張薄膜材料35與它固接在一起。兩張薄膜34、35以眾所周知的方式沿縱向焊縫37彼此焊在一起。
圖6表明本發(fā)明第二種可能的豬舍38，由多個帶有豬舍格架40的小間39組成。在豬舍格架40與連續(xù)的肥水圈坑41之間，安置一種根據(jù)本發(fā)明的底板42，用于清除糞便43。在這種情況下，底板42包括四個挨個設(shè)置的溝槽44以便彼此鄰接。每一溝槽44配置有用于把沖洗液劑供給每一溝槽入口端部的裝置45，以及在溝槽排放端部48高度處用于排放糞便43的排放裝置47。溝槽44座放在各托梁49上面。供液裝置45包括一根供液管51，經(jīng)由一可以氣動操縱的閥門53聯(lián)接于一條供液管線50。排放裝置47包括一出口55，可由一孔塞54關(guān)閉，孔塞54聯(lián)接于一孔塞提升器56，提升器56固定于一根可由氣缸57操縱的共用桿58上。
圖7表明位于豬舍格架40與一槽道60之間的底板42。在此情況下，糞便經(jīng)由出口55排放到連接于一糞便儲池的中央排放管61。
圖8表明溝槽入口端46?？梢郧宄乜闯觯跍喜廴肟诙?6高度處的溝槽44由一尾板62封住，此尾板62包括一壁板63，借助于螺栓64固定于墻壁上并配置有一溝槽支架65，溝槽座放并粘貼在支架上面。還可以清楚地看到，相鄰的溝槽依靠直立的邊沿彼此連接起來，兩條邊沿由焊縫68點焊在一起，同時設(shè)置一蓋條69，蓋住邊沿66和67。由于排放管在圓形底部71附近設(shè)有一彎曲延伸段70，溝槽44可以獲得最佳的沖洗效果。
顯然，由于各氣缸52的獨立操作，每一溝槽44可以分別沖洗徹底，而且，如果需要的話，每一溝槽的孔塞55可以獨立地提升和封堵。在所示情況下，所有溝槽可以同時沖洗徹底，在此情況下，正好在沖洗液劑的波前臨近之前，孔塞54被提升起來。沖洗可以以不同的波形進行，沖洗時間可以選為許多秒鐘，比如15秒鐘。沖洗液劑的用量可以根據(jù)實際情況予以選擇。這就可以確保糞便的收集和清除是間歇性的，氨的放散盡可能地得以避免，同時不需要使用機械裝置朝著出口55把各條溝槽44刮洗干凈。
權(quán)利要求
1.一種畜廄，包括一地板，地板設(shè)有一出口用于使糞尿通向位于一畜廄格架下面的一收集室或廄坑，此收集室設(shè)有一底面，由許多彼此平行設(shè)置的溝槽組成或者覆蓋，其特征在于，各溝槽構(gòu)成一覆蓋廄坑整個底面的底板，各條溝槽呈V形并在頂部相互聯(lián)接。
2.按照權(quán)利要求1所述的畜廄，其特征在于，底板由若干板段組成，各板段沿著溝槽的縱向在端部處彼此搭接并以防漏的方式，比如通過焊接或粘接，彼此固接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的畜廄，其特征在于，各條溝槽在頂部以小曲率半徑圓角相互聯(lián)接。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的畜廄，其特征在于，廄坑的各墻壁覆蓋一種可伸展的塑料薄膜，塑料薄膜用諸如鑲埋方法既固定于畜廄地板或坑壁又通過粘貼于或夾固于溝槽邊沿而固定于溝槽。
5.按照上述任一項權(quán)利要求所述的畜廄，其特征在于，各溝槽由諸如高密度聚乙烯等耐化學(xué)塑料制成。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的畜廄，其特征在于，可伸展的薄膜由諸如聚乙烯或三元乙丙橡膠制成，可伸展薄膜的一個邊沿用諸如焊接或粘貼在靠近底板的邊沿處固定于底板，一第二張薄膜固定于坑壁，且兩張薄膜通過焊接彼此固接。
7.按照上述任一項權(quán)利要求所述的畜廄，其特征在于，底板松馳地安放在廄坑的地板上，比如支架上，并且位置定得離開各墻壁比如5厘米，因此底板可根據(jù)現(xiàn)行溫度而伸縮。
8.按照上述任一項權(quán)利要求所述的畜廄，其特征在于，各條溝槽的壁部與水平方向形成大約45度與大約80度之間的角度，溝槽底部具有從7到12厘米的半徑。
9.按照上述任一項權(quán)利要求所述的畜廄，其特征在于，底面以防漏方式設(shè)置，而且每條焊縫配有一諸如鋁條等金屬薄條，以便有可能用它檢驗焊接之后的防漏性能。
10.一種沖洗畜廄的方法，此畜廄包括一地板或格架，牲畜可在上面行走，此可供行走的格架設(shè)有一些用于把糞尿池放到諸如一淺坑等收集室的泄放孔眼，收集室位于可供行走的格架下面并具有一底面，畜廄中的牲畜糞便收集在收集室里，此后，底面定期用一種沖洗液劑予以沖洗，糞便與沖洗液劑一起于是排放到一貯放設(shè)施中，其特征在于，收集室的底面覆蓋一由多條V形溝槽組成的底板，在糞便經(jīng)過一定的沉淀時段已被分離成為稀薄部分和濃稠部分之后，稀薄部分被抽出并用作沖洗液劑以便把底板沖洗干凈，沖洗之后，仍有一層稀薄部分留在底板上面，以便糞便收集在其中。
全文摘要
一種畜廄(1)包括一位于畜廄格架下面、帶有底面(7)的收集室(6)。底面(7)被一由多條平行的V形溝槽(10)所形成的底板(9)覆蓋。各條溝槽(10)的壁部一水平形成一角度，在45度與80度之間。在底部，各條溝槽(10)具有7至12厘米的半徑。一種用于沖洗畜廄的方法，糞便收集在各條V形溝槽(10)內(nèi)之后沖洗底面。糞便排放至一貯放設(shè)施。在一定的沉淀時段之后，糞便分離為稀薄部分和濃稠部分。稀薄部分被抽出并用以把底板沖洗干凈。一層稀薄部分留在底板(9)上面，以便在其中收集糞便。
文檔編號A01K1/01GK1140975SQ9419480
公開日1997年1月22日 申請日期1994年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月9日
發(fā)明者約翰娜斯·S·J·沃爾特斯, 約瑟夫·W·M·沃爾布里克 申請人:沃爾特斯控股公司