畜產設施中的汙染物處理方法
2023-06-16 12:48:26
專利名稱：畜產設施中的汙染物處理方法
技術領域：
本發明有關畜產設施中的汙染物的處理方法，具體地是關於一種以低成本處理養豬設施等畜產設施產生的固體物和排水並能消除臭味的畜產設施汙染物處理方法。
飼養豬、牛等家畜的畜產設施排出大量的糞、尿等汙染物，這些汙染物中有機物濃度高，且發出很刺激的臭味，汙染設施周圍的河流等，嚴重影響設施周圍居民的生活環境。因此實際情況是各畜產設施或自覺地安裝汙染物處理設備或按法律規定不得不安裝汙染物處理設備。
現有養豬設施產生的汙染物處理方法例如是在豬舍內徹底分離糞等固形物和尿等排水，根據固體物的去除率確定排水處理設施的規模。
排水處理採用活性汙泥法。因為被分離的固體物的去除率低和有機物負荷變高，使得排水處理設施的規模加大，設施的安裝費用增加，動力費、藥品費等成本也不得不增加。因此，養豬農戶的收益減少，導致國際競爭力的下降。
另一方面的實際情況是將固體物存放在建於旱田中的池子裡，靠自然發酵處理。如果向固體物這裡送入排水則受到池子面積等的限制。還有固體物本身發出強烈臭味的問題。近年來住戶越來越靠近池子周圍居住，自然發酵處理已成為不可能。另外，也考慮過用焚燒爐焚燒處理固體物的方法，但成本過高，養豬農戶最終也未能採用。
而且將固體物全部引入排水處理設備的方法也因固體物自身的有機物濃度過高而很難實行。
所以，本發明的目的是提供一種能以低成本處理養豬設施等畜產設施產生的固體物和排水，同時也能解決臭味問題的畜產設施汙染物的處理方法。
圖1採用本發明處理方法之一的一個養豬設施實例的斜視圖。
圖2實施本發明其他處理方法的裝置例示流程圖。
本發明的第一種處理方法是固體物和排水不經過排水處理設備的處理而直接發酵、制堆肥。
這種方法的第1階段是在飼養家畜的畜產設施的地面上鋪設發酵過的堆肥與稻殼或木屑等混合而成的鋪墊材料做成墊面的工序。鋪設發酵過的堆肥的厚度最好在30～50cm，混合新稻殼或木屑的量最好是堆肥量的2倍以上。調整新墊面的水分，最好保持在一定的溼度。
第2階段是製備填充材料的洗提液的工序，該填充材料是以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料。這種洗提液可以全部在其他場所製造後移入畜產設施，但最好是在畜產設施內或其附近建一個填充上述填充材料的水槽，向該水槽供水以取得上述填充材料的洗提液，這是因為製成後立即使用更能發揮洗提液的作用。
以腐殖物為主體的土壤成形體是指混合腐殖土、其他的無機材料、粘合劑後壓成的顆粒。顆粒的形狀可以是圓柱形、稜柱形、圓盤狀中的任一種。腐殖物採用有用微生物孢子或有用微生物大量棲息的物質。有用微生物是桿菌屬細菌，其細菌或孢子通過顯微鏡確認。含有溶出性二氧化矽成分的浮石採用含有能在水中溶出二氧化矽成分的粘土礦或火山巖。溶出性二氧化矽不僅使水活化，還具有輔助有用微生物增殖的功能。填充材料除上述材料以外，還包括腐殖土粉末及顆粒。
第3階段是在墊面上噴灑填充材料的洗提液的同時，接受家畜排洩的糞尿的工序。噴灑的方法沒有特別的限制，最好採用噴霧使其在整個墊面表面均勻分布。
第4階段是移走家畜，將糞尿與上述鋪墊材料一起發酵並製成堆肥的工序。即，移走家畜後，將墊面堆成山形，用鼓風機從墊面下方吹入氧氣，糞尿同鋪墊材料一起發酵，成為堆肥。
在這個制堆肥過程中，因為混合了新稻殼或者木屑，堆肥可做為下次墊面的鋪墊材料使用。
第一種處理方法中，從上述水槽中取得的填充材料的洗提液也可以作為家畜的飲水。給家畜飲用含有洗提性二氧化矽的水，目的是使家畜腸內活性化，具有減少糞尿臭氣的效果。
還有糞尿與上述鋪墊材料一起發酵制堆肥時，由於添加混合了以腐殖物為主體的土壤粉末、顆粒或成型體或者含有溶出性二氧化矽成分的浮石中的至少一種物質，具有發熱、加速制堆肥的效果，原因尚不清楚。
實施上述第一種方法的養豬設施的一個實例示於
圖1。
圖1中，1為豬舍，一般可採用以鋼筋2交叉搭成架子，其外用樹脂薄膜3覆蓋的房子。
4是在地面5上鋪設鋪墊材料而成的墊面。墊面4的厚度最好為30～50cm。6是位於墊面4下方輸送空氣的散氣管。7是灑水管。8是設置於房屋側面的多個開關窗。9是水槽，內部懸掛著金屬絲網製成的容器10。容器10內的填充材料是以腐殖物為主體的土壤成型體或者至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料。容器10的下方是為供給空氣而設置的散氣管11。12是為取出洗提液而設的排出管。洗提液從排出管12被輸送至上述灑水管7，被送至灑水管7的洗提液經圖中未示出的噴嘴等噴灑在墊面4上。墊面4同時也接受豬排洩的糞尿。其後，將豬轉移，將墊面4堆成山形，經墊面4下方的散氣管6吹入氧氣，糞尿同鋪墊材料一起發酵，製成堆肥。
圖示的例子中，最好將水槽9內的洗提液作為豬的飲水。
下面是本發明第二種處理方法。將飼養家畜的畜產設施產生的糞尿等汙染物用固體物處理系統和排水處理系統處理，是現有處理方式的改良型。
第1階段是將汙染物引入接受槽的工序。接受槽可設在飼養家畜的墊面的下方，也可設在墊面的一側，使該墊面傾斜放置，通過自然下流而流入接受槽。
第2階段的工序是在接受槽中或用泵從接受槽向其他槽運送過程中或在後述的貯存槽中，採用固液分離的方法，分離固體物和排水。固液分離方法最好採用粗分固體物的格柵與能去除細小的固體物的振動篩相結合的方法。格柵的小孔的大小為0.1～1.0mm較好。振動篩網的目數最好是100目。這種振動篩可採用市售裝置作為抽吸篩(suction screen)，這種組合能完全分離固體物。
第3階段是將分離後的固形物送入固形物處理系統，同時將排水送入排水處理系統的工序。排水處理系統具有接受排水的貯存槽、用有用微生物處理排水的反應槽、沉澱槽以及內部填充有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料的汙泥培養槽。汙泥培養槽使具有對有機物和臭氣成分進行分解、資化功能的有用微生物增殖。本發明的特徵在於使用對有機物和臭氣成分具有分解、資化等功能的有用微生物作為處理介質。
有關以腐殖物為主體的土壤成型體、腐殖物及溶出性二氧化矽成分，可採用與上述同樣的物質。在腐殖物中大量存活有用微生物的孢子或有用微生物，溶出性二氧化矽有輔助有用微生物增殖的功能，因此有用微生物能夠增殖。所以，如果沒有這種填充材料，有用微生物就不能增殖。
第4階段是將上述有用微生物直接或間接送回接受槽、上述排水處理系統的貯存槽、及固形物處理系統的最初的接受部。通過送回接受槽，抑制了臭氣的產生；通過送回貯存槽，可能使排水處理系統內的汙泥變為以有用微生物為主體的汙泥；通過送回固形物處理系統的最初的接受部分，能抑制臭氣的產生。
直接送回是指從汙泥培養槽送回有用微生物。間接送回是指從沉澱槽等處送回。
固體物處理系統最初的接受部分是指最初接受用固液分離方法分離的固形物的地方。
第二種處理方法中，在上述固體物處理系統的最初的接受部最好與有用微生物混合後經攪拌、翻搗再製成堆肥。制堆肥時最好混合添加以腐殖物為主體的土壤成型體或者該成型體及含有溶出性二氧化矽成分的浮石。雖然原因尚不清楚，但具有發熱、加速制堆肥的效果。
另外，在上述畜產設施內或在其附近設立一個水槽，水槽的填充材料是以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料。向該水池內供水，取出上述填充材料的洗提液，優選用作家畜的飲水。給家畜飲用含有溶出性二氧化矽的飲水是因為這種飲水使家畜腸內活性化，具有減少糞尿臭氣的效果。
另外在上述畜產設施內或在其附近設立一個濃縮水槽。其填充材料是以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料。優選將該水槽內的濃縮洗提液噴灑在上述畜產設施的墊面上。這種噴灑水進入處理系統內具有促進有用微生物的增殖及防止臭氣產生等輔助性功能。而且在畜產設施內該濃縮洗提液蒸發，空氣中的水蒸汽成分就會含有這種濃縮洗提液，雖然原因尚不清楚，但能活化畜產設施內的空氣，具有促進家畜的健康、防止臭氣產生的作用。
實施上述第二種方法的處理裝置的一個實例示於圖2。圖2中，20為多個豬舍。從豬舍20排出的汙染物被接受到接受槽21。接受槽21設於豬舍20地面的側面。將該地面建成向接受槽傾斜則汙染物可通過自然下流而流入接受槽。接受槽21中安裝格柵22，將汙染物分為固體物23和排水24。排水經泵25被送至排水處理系統的貯存槽26。然後，貯存槽26內裝有的振動篩27將細小的固體物去除。
用泵28將貯存槽26內的排水送到反應槽29，在此被有用微生物處理。由於自然下流，汙泥從反應槽29被送至沉澱槽30，固體、液體被分離，得到處理水。沉澱槽30的沉澱汙泥被送至需氧槽31。需氧槽31內的汙泥在泵33的作用下在需氧槽31和汙泥培養槽32之間循環，尤其是在汙泥培養槽32內的填充材料的作用下，有用微生物增殖。在汙泥培養槽的停留時間最好在12小時以上48小時以下。
汙泥培養槽32的內部填充有填充材料34。填充材料34的下面鋪設了散氣管35。汙泥培養槽32內的含有大量有用微生物的汙泥被送至上述接受槽21、反應槽29及貯存槽26。
另一方面，接受槽21及貯存槽26內的固體物被送至作為固體物處理系統的最初接受部的攪拌部36，進行攪拌混合。攪拌部36混入了從上述汙泥培養槽32送回的含有大量有用微生物的汙泥。還可以混合添加以腐殖物為主體的土壤成型體或該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石。然後，用旋轉翻搗機37進行翻搗，固體物最終被製成堆肥。
另外，上述畜產設施附近設立的水槽38中充填有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的輕石構成的填充材料，由其中得到的溶出液優選用來供給豬舍20。除水槽38外另設濃縮水槽39，其中充填有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的輕石構成的填充材料，由其中得到的洗提液比水槽38的洗提液更為濃縮，優選將該洗提液供給豬舍20。得到比水槽38更濃縮的洗提液是通過延長濃縮水槽39內填充材料與水的接觸時間或增加水槽39內填充材料的量實現的。
本發明得到的堆肥，可用作混合肥料、土壤改良材料等。
實施例1按
圖1所示建二棟豬舍，每棟豬舍養30頭小豬，共養60頭。飼養3個月長成中等大小的豬。將長成中等大小的豬每20頭一棟轉移到另外三棟豬舍飼養，3個月後成為成豬上市。飼養過程中，發病率比採用本發明的方法之前減少了70～80％。另外，關於
圖1所示豬舍內產生的臭氣，5名監督者對全部豬舍進行為期2個月的感覺檢查，結果沒有一個人感到惡臭。
實施例2將上述實施例1養豬過程產生的汙染物引入圖2的裝置處理時，最初的接受部分(接受槽21)及處理過程中沒有發生臭氣，固液分離徹底，有機物的處理良好。
權利要求
1.一種畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在飼養家畜的畜產設施的地面上鋪設發酵的堆肥與稻殼或木屑等混合而成的鋪墊材料形成墊面，在上述墊面上噴灑填充材料的洗提液，該填充材料是以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料，同時引入上述家畜排洩的糞尿，該糞尿與上述鋪墊材料一起發酵，製成堆肥。
2.權利要求1中記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在上述畜產設施內或其附近，設置一個填充有上述填充材料的水槽，向該水槽內供水，得到上述填充材料的洗提液。
3.權利要求1中記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，將從上述水槽中得到的填充材料的洗提液作為家畜的飲用水。
4.權利要求1、2或3中任一項記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，使糞尿與上述鋪墊材料一起發酵製成堆肥時，混合添加以腐殖物為主體的土壤粉末、顆粒、成型體或者含有溶出性二氧化矽成分的浮石中的至少一種物質。
5.一種畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，將飼養家畜的畜產設施中產生的糞尿等汙染物引入接受槽，用固液分離方法分離固形物和排水，將固形物送入固體處理系統的同時，將排水送入排水處理系統，該排水處理系統設有接受排水的貯存槽、用有用微生物處理排水的反應槽、沉澱槽以及內部填充有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該土壤成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料的汙泥培養槽，具有對有機物、臭氣成分等進行分解、資化等功能的有用微生物在該汙泥培養槽中大量增殖，該有用微生物通過直接或間接的方式被送回接受槽、上述排水處理系統的貯存槽及固形物處理系統的最初的接受部分。
6.權利要求5中記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在上述固體處理系統的最初的接受部與有用微生物混合後，經攪拌、翻搗再製成堆肥。
7.權利要求6中記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在制堆肥時混合添加以腐殖物為主體的土壤粉末、顆粒、成型體或者含有溶出性二氧化矽成分的浮石中的至少一種物質。
8.權利要求5中記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在上述設施內或在其附近設置水槽，其中充填有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料，向該水槽內供水，得到上述填充材料的洗提液，將該洗提液作為家畜的飲用水。
9.權利要求5、6、7或8中任一項記載的畜產設施中的汙染物處理方法，其特徵在於，在上述畜產設施內或在其附近設置濃縮水槽，其中充填有以腐殖物為主體的土壤成型體或至少由該成型體和含有溶出性二氧化矽成分的浮石構成的填充材料，將該水槽內的濃縮洗提液噴灑在上述畜產設施的墊面上。
全文摘要
本發明涉及一種畜產設施中的汙染物的處理方法，該方法是在處理由飼養家畜的畜產設施中排出的糞尿等汙染物時，通過使用以腐殖物為主體成分的土壤成型體或至少由該成型體及含有溶出性二氧化矽成分的浮石組成的填充材料及其洗提液，使有用微生物增殖，利用該有用微生物進行發酵、堆肥化，通過進行生物處理來消除臭氣，可以低成本地處理汙染物。
文檔編號C05F3/00GK1155973SQ9611279
公開日1997年8月6日 申請日期1996年10月18日 優先權日1995年10月20日
發明者藤松晃 申請人:東洋生物反應有限會社