畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310356939.7

申请日:

2013.08.15

公开号:

CN103723836A

公开日:

2014.04.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 3/34申请日:20130815|||公开

IPC分类号:

C02F3/34; C02F3/02; E02D29/045; A01K1/01

主分类号:

C02F3/34

申请人:

野口昭司

发明人:

野口昭司

地址:

日本茨城县

优先权:

2012.10.12 JP 2012-226465

专利代理机构:

北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277

代理人:

刘新宇;张会华

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内容摘要

本发明涉及一种对猪等畜牧动物的尿液进行处理的畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽。尿液处理方法由如下工序构成:第一净化工序,收集尿液,将尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽内,利用潜水喷射泵搅拌,使气泡流分散,使EM细菌进行繁殖,进行尿的初始净化;第二净化工序,将该初始净化尿和槽内的浮游污泥引导到第二处理槽内,利用潜水喷射泵搅拌,使气泡流分散,使EM细菌进行繁殖,进行尿的最终净化;净化尿排出工序,暂时停止导入初始净化尿,并且使第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,取出最终净化尿。

权利要求书

1.  一种畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,
该畜牧动物尿液处理方法由如下工序构成:
第一净化工序,收集自畜牧动物排出的尿液,将该尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽中,存积尿液,在上述第一处理槽中,利用潜水喷射泵搅拌槽内的存积尿,并且使形成为气泡的空气分散在上述存积尿中,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的初始净化,
第二净化工序,将在上述第一净化工序中获得的初始净化尿和在槽内产生的浮游污泥引导到第二处理槽中,在上述第二处理槽中,也利用潜水喷射泵搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使形成为气泡的空气在上述初始净化完毕的存积尿中分散,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的最终净化,
净化尿排出工序,使向上述第二处理槽导入初始净化尿的动作暂时停止,并且使该第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,在上述最终净化尿的对流停止后,取出该最终净化尿。

2.
  根据权利要求1所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,
将上述EM细菌混入并添加到畜牧动物饮用水中。

3.
  根据权利要求1或2所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,
在上述净化尿排出工序中,在第二处理槽内,利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。

4.
  根据权利要求1~3中任意一项所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,
将上述第二处理槽中的净化尿引导到储存槽内。

5.
  一种畜牧动物尿液处理用的槽,该畜牧动物尿液处理用的槽用在上述权利要求1~4中任意一项权利要求的畜牧动物尿液处理方法中,其特征在于,
槽的施工地面由如下部分构成:
槽洼地,利用建筑机械进行挖掘而形成该槽洼地;
堆土部,通过将上述槽洼地的挖掘土堆筑到该槽洼地的缘部而形成该堆土部;
片状基底,其被施工于上述槽洼地和堆土部的内侧,用于防水。

6.
  根据权利要求5所述的畜牧动物尿液处理用的槽,其特征在于,
该畜牧动物尿液处理用的槽包括被设置在上述槽洼地内的潜水喷射泵。

说明书

畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽
技术领域
本发明涉及一种处理猪等畜牧动物的尿液的畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽。
背景技术
在猪等的畜牧业中,粪便和尿的处理成为大问题。畜牧业越是大规模,该问题越严重。即,这是因为:在粪便和尿的废弃问题上,规模越大,粪便和尿的量也越大。
在饲养猪的情况下,通常将从畜舍收集到的粪便暂时留下,将该粪便利用为堆肥的材料。
另一方面,对于尿,在畜舍与粪便区分开地收集尿,使用各种方法处理该收集到的尿。更加简单的方法是在地里制作洼地(凹部),放出尿而使尿渗入到地里的方法。但是,该方法需要设置处理用的土地,在特别大规模的畜牧业的情况下,可以说是不能采用的方法。即使在小规模畜牧业的情况下,想要持续地采用该方法,也存在难以确保用地这样的问题。
因此,作为尿的理想的处理方法,有人提出了在使尿中的有害物质下降至法定基准值以下后、向河流等放出尿的净化处理方法。
例如在饲养猪的情况下,在自畜舍排尿的阶段,通常BOD(生物化学的需氧量)达到7000mg/L(ppm)左右,含氮量也达到2000mg/L左右。
需要使这些值下降至法定基准值以下,即,使BOD下降至160mg/L以下,使含氮量下降至900mg/L以下(日本茨城县的基准值)。
以往,作为该种净化方法,有人提出了使用细菌(需氧性或厌氧性等的细菌)处理家畜的尿这样的方法(专利文献1)。
专利文献1:日本特开2006-88028号公报
但是,在该专利文献1的情况下,使多孔质的过滤用材料负载所用的细菌而进行处理,但是出于形成用于负载细菌的多孔质构造的过滤用材料较麻烦、成为由细菌进行处理的中心处理槽的过滤净化槽的构造本身也复杂等原因,存在处理成本较高这样的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述这样的以往状况而做成的,其目的在于提供一种使用EM细菌作为处理细菌、仅用潜水喷射泵使该EM细菌繁殖即可、而且能够使用简单构造的槽以低成本进行处理的优异的畜牧动物尿液处理方法和用于该方法的尿液处理用的槽。
用于解决问题的方案
技术方案1所述的发明的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,
该畜牧动物尿液处理方法由如下工序构成:
第一净化工序,收集自畜牧动物排出的尿液,将该尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽中,存积尿液,在上述第一处理槽中,利用潜水喷射泵搅拌槽内的存积尿,并且使形成为气泡的空气分散在上述存积尿中,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的初始净化,
第二净化工序,将在上述第一净化工序中获得的初始净化尿和在槽内产生的浮游污泥引导到第二处理槽中,在上述第二处理槽中,也利用潜水喷射泵搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使形成为气泡的空气在上述初始净化完毕的存积尿中分散,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的最终净化,
净化尿排出工序,使向上述第二处理槽导入初始净化尿的动作暂时停 止,并且使该第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,在上述最终净化尿的对流停止后,取出该最终净化尿。
技术方案2所述的发明在技术方案1所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,将上述EM细菌混入并添加到畜牧动物的饮用水中。
技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,在上述净化尿排出工序中,在第二处理槽内,利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。
技术方案4所述的发明在技术方案1~3中任意一项所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,将上述第二处理槽的净化尿引导到储存槽内。
技术方案5所述的发明的畜牧动物尿液处理用的槽用在上述技术方案1~4中任意一项技术方案的畜牧动物尿液处理方法中,其特征在于,
槽的施工地面由如下部分构成:槽洼地,利用建筑机械进行挖掘而形成该槽洼地;堆土部,通过将上述槽洼地的挖掘土堆筑到该槽洼地的缘部而形成该堆土部;片状基底,其被施工于上述槽洼地和堆土部的内侧,用于防水。
技术方案6所述的发明在技术方案5所述的畜牧动物尿液处理用的槽的基础上,其特征在于,该畜牧动物尿液处理用的槽包括被设置在上述槽洼地内的潜水喷射泵。
发明的效果
采用本发明的畜牧动物尿液处理方法,利用由EM细菌的添加和设置在第一处理槽、第二处理槽内的潜水喷射泵构成的净化工序,能够在猪等的尿液的处理中,使大量的尿液中的有害物质下降至法定基准值以下。
详细而言,在本发明的情况下,见后述,在以BOD(生物化学的需氧量)为6000mg/L、含氮量为2600mg/L左右的状态排出的尿液处理中,能够使BOD下降至大约11mg/L~46mg/L左右,使含氮量下降至大约40mg/L至小于 100mg/L左右的水平。
可知:该处理后的BOD、含氮量远远低于法定基准值即被视作向河流等的排放基准的、BOD为160mg/L以下、含氮量为900mg/L以下。
另外,见后述,能够利用简单的构造以低成本形成用于实施该处理的槽,所以结果也能够降低尿液处理方法的成本。
采用本发明的畜牧动物尿液处理用的槽,能够利用挖掘机等通常的挖掘用建筑机械和进行了防水处理的片状基底的组合,简单地形成该槽。
该施工成本便宜。另外,停业等时的拆除费用也便宜。
也就是说,仅通过剥掉片状基底并利用建筑机械回填槽洼地,也能使本发明的槽简单地恢复现状。此时,能够将缘部的堆土部的土有效地利用为回填用的土。
相对于此,例如在使用特定的细菌的净化处理设施的情况(如一种下水道净化处理设施那样的设施)下,处理槽为混凝土结构物,形成为将该处理槽较深地埋设在地里的正规的设施,包括附属设备等在内,据说该设施、设备的总费用为数千万日元单位的高额费用。在本发明的槽的情况下,即使假设猪的饲养头数为2000头,由于基本上以简单的槽作为主要设施,所以费用仅为数百万日元左右(350万日元~400万日元左右)即可,可以说与特定细菌的净化处理设施相比、其费用是特定细菌的净化处理设施的费用的几分之一。
附图说明
图1是表示本发明的畜牧动物的畜舍的一例的概略剖视图。
图2是表示实施本发明的畜牧动物尿液处理方法的尿液处理设施的一例的概略俯视图。
图3是表示图2的尿液处理设施中的第一处理槽和第二处理槽的概略剖 视图。
图4是表示图2的尿液处理设施中的潜水喷射泵的设置状态的一例的放大概略剖视图。
图5的(A)~(B)是说明由图4的潜水喷射泵进行的搅拌和形成为气泡的空气流的对流的说明图。
图6是表示图2的尿液处理设施中的槽的槽洼地和缘部的堆土部的概略说明图。
图7是表示图6的槽的槽洼地和缘部的堆土部的截面的概略说明图。
图8是表示图2的尿液处理设施中的利用片状基底进行了防水处理的槽的概略说明图。
具体实施方式
例如在图1所示的畜舍内饲养畜牧动物(在本例中是猪)。
在该畜舍10中,猪的饲养房间11位于左右,在各饲养房间11的外侧设置有作业用的通道12。在靠将各饲养房间11分隔开的中央的分隔壁13侧的饲养房间底面侧,设置有用于收集粪便和尿的槽部14(粪便和尿的排出部),在槽部14的上表面设置有狭缝状或网状的下泄板件(日文:スノコ)15。与该饲养房间同构造的饲养房间11沿该图1中的前后方向排列有许多个。
在排列有许多个的饲养房间11的槽部14的底面侧,配置有用于收集猪的尿液的尿管16。另外,如下结构未图示:沿槽部14的长度方向组装有在槽部14中移动而刮集猪的粪便的移动部件(刮板装置)。此外,如下结构未图示:在各饲养房间11内设置有用于供给猪的饲料的饲料箱和用于供给饮用水的水供给部。
在该畜舍10内,利用槽部14的刮板装置收集猪的粪便,另一方面,利用槽部14的尿管16收集猪的尿液。
并且,例如将粪便用作堆肥的材料,另一方面,使尿液积存在未图示的例如暂且设置在畜舍的旁边等的尿液容器(尿液罐)内。
例如在猪的饲养头数为2000头的情况下,每1头的尿液为6公升左右,所以1天排出12吨(t)左右的尿液量。因而,该畜舍内的每1个月(30天)的总尿液量为12吨×30天=360吨左右。
对这种大量的尿液进行净化处理就是本发明的畜牧动物尿液处理方法,实施该畜牧动物尿液处理方法的尿液处理设施20如图2~图4所示。
该尿液处理设施20具备第一处理槽100和第二处理槽200,根据需要附带设置有储存槽300。这些槽的排列方式没有特别限定,在本例的情况下,连续设置第一处理槽100和第二处理槽200,将储存槽300相对于处理槽排列为L字形。
并且,对于用于搅拌槽内的存积尿且使形成为气泡的空气分散在存积尿中的潜水喷射泵(气液混合流产生装置)400,该潜水喷射泵400的台数根据性能等而设置,没有特别限定,例如在第一处理槽100中设置2台,在第二处理槽200中设置1台。
第一处理槽100的大小也没有特别限定,在假设猪的饲养头数为2000头的情况下,将第一处理槽100设定为宽度10m(图2中上下方向)×长度20m(图中左右方向)×深度2m、即400m3左右的容量,也就是400吨左右的容量。
以与该第一处理槽100相对应的方式,将第二处理槽200的大小设定为宽度10m(图中上下方向)×长度10m(图中左右方向)×深度2m、即200m3左右的容量,将储存槽300的大小设定为宽度10m(图中上下方向)×长度10m(图中左右方向)×深度2m、即200m3左右的容量。
因此,即使饲养头数为2000头而每1天排出12吨左右的尿液量,第一处理槽100也能充分地应对1个月左右的尿液量(360吨左右)。
在第一处理槽100与第二处理槽200之间的部分(在本例中为分隔壁110) 的表面,设置有连通水通路部(在本例中为管,除此之外也可以是导水管、孔、缺口等)120,以使第一处理槽100侧的存积尿等以流动方式(溢流方式)移动。
在第二处理槽200与储存槽300之间,在利用了两槽间的水面的高度差的虹吸式的连通部件(只是刚开始时进行驱动的排水泵等)210的作用下,能够使第二处理槽200侧的最终净化尿移动到储存槽300内。利用排水泵310等将最终净化尿自储存槽300侧取出。
接下来,说明本发明的畜牧动物尿液处理方法。
首先是进行尿的初始净化的第一净化工序A,通过向上述尿液处理设施20的第一处理槽100注入来自畜舍的尿液而进行该第一净化工序A。
该注入操作没有特别限定。也可以利用配置至第一处理槽100侧的管、导水管等和送出泵,送出在畜舍侧的尿管16中收集到的尿液,但在本例中,使用农业机械的拖拉机等搬运尿液罐。
尿液罐设置在畜舍的旁边,尿液罐将来自畜舍的尿管16的尿液暂时储存起来,利用上述拖拉机搬运该尿液罐,将尿液直接灌入到第一处理槽100内,或者灌入到设置在槽的旁边的尿液接受部(容器)(未图示)内,自第一处理槽100的注入口130注入尿液。
在采用拖拉机等的输送方式的情况下,若畜舍远离尿液处理设施,则具有较大的优势。
其理由是因为:当畜舍与尿液处理设施的分开距离较大时,在利用管、导水管等送出尿液的情况下,施工成本增高。另外,在尿液的情况下,粪便和饲料等的微小粉末无论如何都容易混入,这些微小粉末残留在送出用的管、导水管等内,而附着于管、导水管等内,可能堵塞管、导水管等,但在采用拖拉机等的输送方式的情况下,完全不用担心堵塞等。
在利用本发明收集到的尿液中添加(混入)作为净化处理剂的EM细菌, 然后将尿液引导、存积到第一处理槽100内。进行该混入操作的时机(场所)没有特别限定。
在本发明中,将EM细菌混入到猪的饮用水中。
其理由是:当在畜舍内养猪的情况下,会发出猪特有的臭味。当该臭味因风向等的作用而飘到畜舍周边的住宅区等时,成为难闻的气味,可能构成公害问题。
为了解决该问题,本发明人着眼于即使让人和动物饮用EM细菌,也没什么特别的毒性这一事项,尝试在猪的饮用水中混入EM细菌。于是,发现了当持续混入EM细菌时、能够获得去除畜舍内的臭味的效果这一有用的事实。
EM细菌是混有各种细菌(需氧性和厌氧性的细菌数十种)的有用微生物群(Effective Microorganisms)的俗称。
EM细菌由于是活的微生物,所以若是适合自己生存的环境,则当然会繁殖。即,只要有食物、用于呼吸的氧(需氧性细菌的情况)且是适合生存的温度,则会旺盛地反复进行细胞分裂而繁殖。
将这种EM细菌持续混入到猪的饮用水中,并且在自混入的初期起3年左右的期间内,特别是在畜舍的臭味变大时,用喷雾装置向畜舍内喷射EM细菌的喷雾,持续这样的喷雾操作,则推测EM细菌广泛分布在整个畜舍内,明显获得了去除畜舍内的臭味的效果。
粪便和尿分散在畜舍的饲养房间内,在粪便和尿中存在丰富的可成为EM细菌的食物的混入物质(有机物等),所以推测EM细菌将该混入物质作为食物而进行繁殖活动。推测由于EM细菌的繁殖活动使粪便和尿中的混入物质等发生分散等,从而获得臭味的去除效果。
也得知:当经过了这3年左右的期间后,仅通过向猪的饮用水中混入EM细菌,就能使臭味的去除效果得到持续。另外,得知:混入在猪的饮用水中 的EM细菌以活着的状态被排出。以活着的状态被直接排出的该EM细菌中的在尿液中的EM细菌与尿液一起被注入到上述的第一处理槽100中。
根据本发明中的臭味试验,能够去除臭味的所需期间如表1(畜舍的臭味去除效果试验)所示。臭味的去除根据难闻的气味的有无来判定。利用作业员的嗅觉判定在畜舍10的同一位置(通道12的同一地点)有无难闻气味。
表1

根据该表1可知:当既将EM细菌混入到饮用水中又向畜舍进行EM细菌 的喷雾时,从第3年开始,仅通过向饮用水中混入EM细菌,就能充分地去除畜舍的臭味。
关于该试验中的EM细菌的向饮用水的混入,当直接添加市面上出售品(1公升)的原液时,无法避免成本的增加,所以在本发明中进行稀释培养,将培养而成的EM细菌的EM培养原液以点滴的方式混入到猪的饮用水中。
详细而言,制作将市面上出售品的EM细菌(1公升)和糖水(1公升)的混合液用20倍的水稀释后得到的稀释溶液,一边以35℃左右的温度加热该稀释溶液,一边培养3天~4天左右而制成培养原液。然后,利用点滴用的电动泵向来自猪的饮用水用的电动泵的水中以点滴的方式混入该培养原液。通过使用该培养原液,能够大幅地降低成本。
这样,利用挖掘机(日文:ユンボ)以如上方式将混入有EM细菌的尿液注入到第一处理槽100中而存积起来。这里,利用2台潜水喷射泵400搅拌存积尿,并且使形成为气泡的空气(气泡流)分散在存积尿中。
利用该搅拌动作和气泡流促进EM细菌的繁殖活动,进行尿的初始净化。这就是进行尿的初始净化的第一净化工序A。
潜水喷射泵400的大概结构如图4所示。
泵主体410设置在承受台520上,该承受台520设置在靠近2根主支柱510的底部的位置,这2根主支柱510竖立设置在槽内。在泵主体410的位于槽内的一部分(靠近底部的部分等)上设有用于吸入槽内的存积尿的吸水口420,在泵主体410的上端设有由通气管构成、用于吸入槽的水面上的外部空气的进气口430,在泵主体410的中间设置有喷嘴(扩散器)440,该喷嘴440用于将吸入的存积尿强力地吹出,并且在该喷嘴440内使外部空气形成为气泡而混入到存积尿中。主支柱510与设置于例如槽的缘部(堆土部)的支承台530相连结。
当驱动该潜水喷射泵400时,第一处理槽100内的存积尿被强制性地搅 拌,并且气泡流分散到存积尿中。
于是,自喷嘴440喷出的水流(存积尿流)、气泡流如图5的(A)~(B)所示那样进行对流,所以推测空气量以喷嘴前端部分(图5的(A)的圆形部分)为中心大量分散。
但是,由于槽容量较大,在本例中在第一处理槽100的情况下存在400吨左右的存积尿,所以空气量不能均匀地分散在整个槽内。
但是,基本上是24小时驱动泵的,所以长期看来,可以推测虽然搅拌和气泡产生分布差,但是能够适当地遍布整个槽。
由此,可以推测:EM细菌的繁殖活动变得活跃,使存积尿中的混入物质(溶于存积尿的有机物等)发生分解等,从而将尿净化。
利用该EM细菌的繁殖活动,在第一处理槽100内进行尿的最初的“初始净化”。
在本发明的情况下,该第一处理槽100内的净化处理成为主处理。
这里,进行最初的初始净化,该初始净化尿经过连通水通路部120而被引导到第二处理槽200内,进行最后的“最终净化”。这就是进行尿的最终净化的第二净化工序B。
此时,自连通水通路部120将在第一处理槽100内产生的浮游污泥等(浮渣、浮泥和泡沫状的聚集物等)也与初始净化尿一起引导过来。
在本例的情况下,在第二处理槽200中也设置有与第一处理槽100的潜水喷射泵相同的潜水喷射泵400,所以搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使气泡流分散在初始净化完毕的存积尿中。
因而,这里,在与第一处理槽100同样的作用下,EM细菌也活跃地进行活动、繁殖。利用该EM细菌的繁殖活动,在第二处理槽200内进行尿的最终净化。
接着,进入用于取出最终净化尿的净化尿排出工序C。
此时,暂时停止从第一处理槽100向第二处理槽200导入初始净化尿,并且使第二处理槽200的潜水喷射泵400暂时停止。
该停止时间如果例如为10个小时左右就足够。利用上述停止操作,使槽内的最终净化尿的对流停止,随着时间的经过,槽内的各式各样的污泥自然下沉。通过这样地使对流停止稳定后,取出最终净化尿。另外,通过封闭连通水通路部120来停止自第一处理槽100导入初始净化尿。但是,第一处理槽100侧的潜水喷射泵400处于驱动状态不变。
该第二处理槽200内的最终净化处理的间隔没有特别限定,但在本例中,以3天~4天进行1次的比例进行最终净化处理。
在本发明的情况下,假设猪的饲养头数为2000头、1天的尿液量为12吨左右,所以3天~4天的尿液量为36吨~48吨左右。
因此,在1次最终净化处理中,使在第二处理槽200内获得的正好36吨~48吨左右的最终净化尿移动到储存槽300中。于是,第二处理槽200空出相应的容量,所以能够自第一处理槽100导入初始净化尿。
另外,每天大概将12吨左右的尿液注入到第一处理槽100中,在该第一处理槽100(槽容量400吨)中,存积量为其容80%~90%左右较好。
也就是说,在本发明中以如下循环进行处理:每天大概将12吨左右的尿液注入到第一处理槽100中,在第二处理槽200中以每3天~4天进行1次的比例取出最终净化尿。
最终净化尿的取出方法没有特别限定,但在本例中,使用虹吸式的连通部件(使用排水泵等只在刚开始时进行驱动,从而使最终净化尿以虹吸方式流出的方法)210,利用第二处理槽200与储存槽300之间的水面的高度差取出最终净化尿即可。
最终净化尿由于满足排放基准等级(BOD为160mg/L以下、含氮量为900mg/L以下),所以适当地积存在储存槽300中,根据需要利用排水泵310 等汲取即可。
另外,自然下沉后的污泥堆积在第二处理槽200的槽底,可以利用抽吸部件(真空泵等)吸水而去除该堆积污泥。
若是在停止了10个小时左右的搅拌后,则堆积污泥仍具有充分的柔软性,能够通过抽吸而简单地去除。也就是说,能够获得良好的作业性。
另外,在本发明的情况下,在第一处理槽100和第二处理槽200中,由于EM细菌是混入有数十种的各种细菌的细菌群,且因为在槽内,在搅拌和气泡流的分布方面存在差异,另外因季节的不同也存在气温的变化,即使在1天内,在白天和夜里等也有气温的变化,所以也可以推测:即使在同一个槽内,从细菌群的角度来看,会产生各种生存条件,从细菌群的活动特性来看,反而较佳。
也就是说,由于存在各种变动区域,所以当某一个区域对于活动特性不同的细菌来说是好条件时,从整个槽来看,能够确保活跃的繁殖活动。
结果,能够利用各式各样的细菌群有效地分解尿中的混入物质等,多元化地促进净化处理。即,能使净化处理高效率化。
顺便说明一下,即使在猪的饲养头数为2000头、1个月的总尿液为360吨左右的情况下,采用本发明,1年间的排出污泥量以包含水分在内的抽吸污泥量计,也就为500吨左右。这从1个月的量来看,大致为40吨左右的量,可以说是较少的。
而且,在这种柔软的泥状的情况下,能够直接撒放到田地或堆肥材料等中,所以可以说是利用价值高的污泥。
相对于此,在上述的使用特定的细菌的正规的净化处理设施(如一种下水道净化处理设施那样的设施)的情况下,虽然污泥作为堆积物下沉,但是由于通常会添加凝聚剂,所以随着时间的经过,污泥硬化而成为较硬的污泥。因此,利用价值低。另外,由于仅由特定的细菌分解尿液中的混入物质,所 以可能因为分解不充分,存在污泥量较多这样的问题。
实施例、比较例和参考例
接着,在本发明的尿液处理方法中,为了求出由潜水喷射泵进行的搅拌、产生的气泡流的条件为何种关系而进行了各种试验。
如上所述,例举的是猪的饲养头数为2000头、大概1个月的尿液量为360吨左右的情况。在本试验中,将第一处理槽100的容量设为400吨,将第二处理槽200的容量设为第一处理槽100的容量的一半,设为200吨。另外,储存槽300的储存容量也为200吨。
使用的潜水喷射泵的性能如下所述。
使用的泵:株式会社鹤见制作所,型号(TOS)37-BER3
输出=3.7kW
循环水量:92(m3/h)
该水量是从吸水口420吸入存积尿而自喷嘴440喷出的水量。
供给空气量:90(m3/h)
该空气量(标准状态=20℃,1个大气压)是从进气口430吸入外部空气而自喷嘴440喷出的形成为气泡的空气(气泡流)量。进气口径为50mm,槽的深度约为2m。
在第一处理槽100中设置有2台泵,所以总循环水量和总供给空气量为如下数值。
总循环水量(2台):92×2=184(m3/h)。
总供给空气量(2台):90×2=180(m3/h)。
另外,该总循环水量和总供给空气量是相对于400吨的存积尿量而言的值,所以可以根据需要求出其换算值。
例如关于每100吨的值,其理论值为1/4。即,
循环水量(每100吨):46(m3/h)。
供给空气量(每100吨):45(m3/h)。
另一方面,在第二处理槽200的情况下,相同性能的泵为1台。
因而,泵为1台,槽容量为200吨、是第一处理槽100的容量的1/2,所以是与第一处理槽100的情况相同量的循环水量和供给空气量。
循环水量(每100吨):46(m3/h)。
供给空气量(每100吨):45(m3/h)。
表2

表3

上述表2的数据是指,当在第一处理槽100内正常驱动2台泵、且在第二处理槽200内正常驱动1台泵时,在第二处理槽200中获得的最终净化尿的BOD、含氮量的实际测量值(实施例1~9)。
该实际测量值是从委托社团法人茨城县公害防止协会(实施例1~7、9)和株式会社三菱化学アナリテック东日本事业所(实施例8)测量的“计量证明书”上转载的数据。养猪事业者将净化处理后的尿排放到河流等中,所以需要测量BOD和含氮量的值是否为排放基准等级以下。
在本发明的实施例1~9的情况下,可知BOD和含氮量的值均在排放基准(BOD为160mg/L以下、含氮量为900mg/L以下)的等级以下。也就是说,能够获得排放基准值的几分之一到1/10以上的程度的良好的结果。
在本发明的情况下,由于在第一处理槽100内进行的净化处理是主处理,所以可知:这里只要正常驱动2台泵,就基本能获得良好的结果。
另外,BOD和含氮量的实际测量值之所以存在某种程度的偏差,推测是因为:所处理的尿的量大,且不能像使用了例如烧瓶、烧杯等的研究室等级那样地精密控制(设定)各种条件(注入尿液量的变动、外部空气的温度变化、槽的水温的变化、槽底污泥的时效变化等)。
另外,在利用特定的细菌(除EM细菌以外的细菌)进行的净化处理的情况下,通常存在如下问题:在寒冷的冬季,净化处理能力大幅下降,但在本发明的EM细菌的情况下,可知:无论是在冬季还是在夏季,都能获得稳定的净化处理效果。
推测这是因为:在EM细菌的情况下,存在各式各样的细菌,所以在这些细菌中存在即使在冬季也能旺盛地进行繁殖活动的菌种。
上述表3的比较例1~2的数据是指,在第一处理槽100内正常驱动1台泵(另一台停止)的情况下的在第二处理槽200中获得的最终净化尿的BOD和含氮量的实际测量值(比较例1)以及在第一处理槽100的阶段的初始净化尿 的BOD和含氮量的实际测量值(比较例2)。
参考例1是在第一处理槽100内正常驱动2台泵时的、在第一处理槽100的阶段的初始净化尿的BOD和含氮量的实际测量值。
参考例2是向第一处理槽100内注入前的尿(畜舍中的进行净化处理前的原尿)的BOD和含氮量的实际测量值。
首先,在参考例2的原尿的情况下,可知:BOD为7020mg/L,含氮量为2070mg/L,两者均是较大的值(社团法人茨城县公害防止协会的实际测量值)。
相对于此,在参考例1的正常进行了第一处理槽100内的初始净化的阶段的初始净化尿的情况下,可知:BOD下降至原尿的约1/20左右(333mg/L),含氮量下降至原尿的约1/3左右(708mg/L)(社团法人茨城县公害防止协会的实际测量值)。
另一方面,在第一处理槽100内使1台泵停止工作的情况下(比较例1~2),推测搅拌和空气供给量是不足的,无论是初始净化尿还是最终净化尿,都不能获得充分的净化处理效果。
也就是说,含氮量虽然满足排放基准等级,但是BOD不能满足排放基准等级。
根据上述这些结果可知:在本发明的情况下,至少在第一处理槽100内的由潜水喷射泵进行的搅拌的循环水量和空气供给量为如下值即可。
循环水量(每100吨):46(m3/h)以上。
空气供给量(每100吨):45(m3/h)以上。
即,可知:只要是该种搅拌和空气供给量,则不会受季节左右,能够确保EM细菌的旺盛的繁殖活动,获得目标的尿液的净化处理。
在本发明中,例举的是猪的饲养头数为2000头的情况,在饲养头数相对于此数值有增减的情况下,即,与槽容量相对应地以上述方式进行换算,求 出所需的搅拌和空气供给量即可。
另外,如上所述,第二处理槽200的容量是第一处理槽100的容量的一半(200吨),且设置有1台泵,所以在第二处理槽200内的由潜水喷射泵进行的搅拌和空气供给量是与第一处理槽100的情况相同的值。
循环水量(每100吨):46(m3/h)以上。
空气供给量(每100吨):45(m3/h)以上。
也可以在这些条件的基础上,在第一处理槽100和第二处理槽200中,以3天~4天的比例进行一次净化处理的方式持续进行净化处理。
另外,为了实施本发明的畜牧动物尿液处理方法,需要在该尿液处理设施20中设置处理、储存用的各槽。也就是说,需要设置第一处理槽100、第二处理槽200和储存槽300。当上述各槽的形成(制造)成本增加时,当然也会对尿液处理方法的成本产生较大的影响。
在本发明中,以如下方式形成这些槽。
首先,如图6所示,利用挖掘机等通常的挖掘用建筑机械挖掘形成各槽的施工地面610,制作槽洼地620(相当于第一处理槽100和第二处理槽200的洼地)。此时,为了能够顺利地搬入、退出挖掘机,优选在槽洼地620的一部分设置斜坡621。
如图6~图7所示,利用自槽洼地620挖掘出的挖掘土,制作堆筑于槽洼地620的缘部而形成的堆土部630。然后,如图8所示,自槽洼地620到堆土部630的范围内设置富于防水性的树脂制片材等的片状基底640。
并且,对片状基底640的接缝和供潜水喷射泵的设置构件插入的插入部等实施防水处理。
在处理槽为混凝土结构物且将该处理槽较深地埋设在地里的正规的净化处理设施的情况(如一种下水道净化处理设施那样的设施)下、包括附属设备等在内、其设施、设备的总费用为数千万日元单位的高额费用,与该情 况相比,本发明人估算后发现,像本发明这样获得的各槽的施工成本为数百万日元(350万日元~400万日元)左右即可,为正规的净化处理设施时的几分之一~1/10左右。另外,停业或更改配置等时的拆除费用也极少。也就是说,仅通过剥掉槽的片状基底,利用建筑机械回填槽洼地,就能简单地恢复现状。此时,能够将缘部的堆土部的土有效地利用为回填用的土。
附图标记说明
10、畜舍;20、尿液处理设施;100、第一处理槽;120、连通水通路部;200、第二处理槽;210、虹吸式的连通部件;300、储存槽;310、排水泵;400、潜水喷射泵(气液混合流产生装置);610、施工地面;620、槽洼地;621、斜坡;630、堆土部;640、片状基底。

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1、10申请公布号CN103723836A43申请公布日20140416CN103723836A21申请号201310356939722申请日20130815201222646520121012JPC02F3/34200601C02F3/02200601E02D29/045200601A01K1/0120060171申请人野口昭司地址日本茨城县72发明人野口昭司74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇张会华54发明名称畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽57摘要本发明涉及一种对猪等畜牧动物的尿液进行处理的畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽。尿液处。

2、理方法由如下工序构成第一净化工序,收集尿液,将尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽内,利用潜水喷射泵搅拌,使气泡流分散,使EM细菌进行繁殖,进行尿的初始净化;第二净化工序,将该初始净化尿和槽内的浮游污泥引导到第二处理槽内,利用潜水喷射泵搅拌,使气泡流分散,使EM细菌进行繁殖,进行尿的最终净化;净化尿排出工序,暂时停止导入初始净化尿,并且使第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,取出最终净化尿。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书13页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书13页附图8页10申请公布号CN103723836ACN103723836A1/1页。

3、21一种畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,该畜牧动物尿液处理方法由如下工序构成第一净化工序,收集自畜牧动物排出的尿液,将该尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽中,存积尿液,在上述第一处理槽中,利用潜水喷射泵搅拌槽内的存积尿,并且使形成为气泡的空气分散在上述存积尿中,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的初始净化,第二净化工序,将在上述第一净化工序中获得的初始净化尿和在槽内产生的浮游污泥引导到第二处理槽中,在上述第二处理槽中,也利用潜水喷射泵搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使形成为气泡的空气在上述初始净化完毕的存积尿中分散,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的最终净化,净化尿排出工序,使向上述第。

4、二处理槽导入初始净化尿的动作暂时停止,并且使该第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,在上述最终净化尿的对流停止后,取出该最终净化尿。2根据权利要求1所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,将上述EM细菌混入并添加到畜牧动物饮用水中。3根据权利要求1或2所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,在上述净化尿排出工序中,在第二处理槽内,利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。4根据权利要求13中任意一项所述的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,将上述第二处理槽中的净化尿引导到储存槽内。5一种畜牧动物尿液处理用的槽,该畜牧动物尿液处理用的槽用在上述权利要求14中任意一项权利要求的畜牧动物尿液处理方法中,其特征在于,槽。

5、的施工地面由如下部分构成槽洼地,利用建筑机械进行挖掘而形成该槽洼地;堆土部,通过将上述槽洼地的挖掘土堆筑到该槽洼地的缘部而形成该堆土部;片状基底,其被施工于上述槽洼地和堆土部的内侧,用于防水。6根据权利要求5所述的畜牧动物尿液处理用的槽,其特征在于,该畜牧动物尿液处理用的槽包括被设置在上述槽洼地内的潜水喷射泵。权利要求书CN103723836A1/13页3畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽技术领域0001本发明涉及一种处理猪等畜牧动物的尿液的畜牧动物尿液处理方法和畜牧动物尿液处理用的槽。背景技术0002在猪等的畜牧业中,粪便和尿的处理成为大问题。畜牧业越是大规模,该问题越严重。即,这。

6、是因为在粪便和尿的废弃问题上,规模越大,粪便和尿的量也越大。0003在饲养猪的情况下,通常将从畜舍收集到的粪便暂时留下,将该粪便利用为堆肥的材料。0004另一方面,对于尿,在畜舍与粪便区分开地收集尿,使用各种方法处理该收集到的尿。更加简单的方法是在地里制作洼地(凹部),放出尿而使尿渗入到地里的方法。但是,该方法需要设置处理用的土地,在特别大规模的畜牧业的情况下,可以说是不能采用的方法。即使在小规模畜牧业的情况下,想要持续地采用该方法,也存在难以确保用地这样的问题。0005因此,作为尿的理想的处理方法,有人提出了在使尿中的有害物质下降至法定基准值以下后、向河流等放出尿的净化处理方法。0006例如。

7、在饲养猪的情况下,在自畜舍排尿的阶段,通常BOD(生物化学的需氧量)达到7000MG/L(PPM)左右,含氮量也达到2000MG/L左右。0007需要使这些值下降至法定基准值以下,即,使BOD下降至160MG/L以下,使含氮量下降至900MG/L以下(日本茨城县的基准值)。0008以往,作为该种净化方法,有人提出了使用细菌(需氧性或厌氧性等的细菌)处理家畜的尿这样的方法(专利文献1)。0009专利文献1日本特开200688028号公报0010但是,在该专利文献1的情况下,使多孔质的过滤用材料负载所用的细菌而进行处理,但是出于形成用于负载细菌的多孔质构造的过滤用材料较麻烦、成为由细菌进行处理的中。

8、心处理槽的过滤净化槽的构造本身也复杂等原因,存在处理成本较高这样的问题。发明内容0011发明要解决的问题0012本发明是鉴于上述这样的以往状况而做成的,其目的在于提供一种使用EM细菌作为处理细菌、仅用潜水喷射泵使该EM细菌繁殖即可、而且能够使用简单构造的槽以低成本进行处理的优异的畜牧动物尿液处理方法和用于该方法的尿液处理用的槽。0013用于解决问题的方案0014技术方案1所述的发明的畜牧动物尿液处理方法,其特征在于,0015该畜牧动物尿液处理方法由如下工序构成0016第一净化工序,收集自畜牧动物排出的尿液,将该尿液与EM细菌一起引导到第一处理槽中,存积尿液,在上述第一处理槽中,利用潜水喷射泵搅。

9、拌槽内的存积尿,并且使形说明书CN103723836A2/13页4成为气泡的空气分散在上述存积尿中,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的初始净化,0017第二净化工序,将在上述第一净化工序中获得的初始净化尿和在槽内产生的浮游污泥引导到第二处理槽中,在上述第二处理槽中,也利用潜水喷射泵搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使形成为气泡的空气在上述初始净化完毕的存积尿中分散,促进上述EM细菌的繁殖活动而进行尿的最终净化,0018净化尿排出工序,使向上述第二处理槽导入初始净化尿的动作暂时停止,并且使该第二处理槽的潜水喷射泵暂时停止,在上述最终净化尿的对流停止后,取出该最终净化尿。0019技术方案2所述。

10、的发明在技术方案1所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,将上述EM细菌混入并添加到畜牧动物的饮用水中。0020技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,在上述净化尿排出工序中,在第二处理槽内,利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。0021技术方案4所述的发明在技术方案13中任意一项所述的畜牧动物尿液处理方法的基础上,其特征在于,将上述第二处理槽的净化尿引导到储存槽内。0022技术方案5所述的发明的畜牧动物尿液处理用的槽用在上述技术方案14中任意一项技术方案的畜牧动物尿液处理方法中,其特征在于,0023槽的施工地面由如下部分构成槽洼地,利用建筑机械进。

11、行挖掘而形成该槽洼地;堆土部,通过将上述槽洼地的挖掘土堆筑到该槽洼地的缘部而形成该堆土部;片状基底,其被施工于上述槽洼地和堆土部的内侧,用于防水。0024技术方案6所述的发明在技术方案5所述的畜牧动物尿液处理用的槽的基础上,其特征在于,该畜牧动物尿液处理用的槽包括被设置在上述槽洼地内的潜水喷射泵。0025发明的效果0026采用本发明的畜牧动物尿液处理方法,利用由EM细菌的添加和设置在第一处理槽、第二处理槽内的潜水喷射泵构成的净化工序,能够在猪等的尿液的处理中,使大量的尿液中的有害物质下降至法定基准值以下。0027详细而言,在本发明的情况下,见后述,在以BOD(生物化学的需氧量)为6000MG/。

12、L、含氮量为2600MG/L左右的状态排出的尿液处理中,能够使BOD下降至大约11MG/L46MG/L左右,使含氮量下降至大约40MG/L至小于100MG/L左右的水平。0028可知该处理后的BOD、含氮量远远低于法定基准值即被视作向河流等的排放基准的、BOD为160MG/L以下、含氮量为900MG/L以下。0029另外,见后述,能够利用简单的构造以低成本形成用于实施该处理的槽,所以结果也能够降低尿液处理方法的成本。0030采用本发明的畜牧动物尿液处理用的槽,能够利用挖掘机等通常的挖掘用建筑机械和进行了防水处理的片状基底的组合,简单地形成该槽。0031该施工成本便宜。另外,停业等时的拆除费用也。

13、便宜。0032也就是说,仅通过剥掉片状基底并利用建筑机械回填槽洼地,也能使本发明的槽简单地恢复现状。此时,能够将缘部的堆土部的土有效地利用为回填用的土。0033相对于此,例如在使用特定的细菌的净化处理设施的情况(如一种下水道净化处说明书CN103723836A3/13页5理设施那样的设施)下,处理槽为混凝土结构物,形成为将该处理槽较深地埋设在地里的正规的设施,包括附属设备等在内,据说该设施、设备的总费用为数千万日元单位的高额费用。在本发明的槽的情况下,即使假设猪的饲养头数为2000头,由于基本上以简单的槽作为主要设施,所以费用仅为数百万日元左右(350万日元400万日元左右)即可,可以说与特定。

14、细菌的净化处理设施相比、其费用是特定细菌的净化处理设施的费用的几分之一。附图说明0034图1是表示本发明的畜牧动物的畜舍的一例的概略剖视图。0035图2是表示实施本发明的畜牧动物尿液处理方法的尿液处理设施的一例的概略俯视图。0036图3是表示图2的尿液处理设施中的第一处理槽和第二处理槽的概略剖视图。0037图4是表示图2的尿液处理设施中的潜水喷射泵的设置状态的一例的放大概略剖视图。0038图5的(A)(B)是说明由图4的潜水喷射泵进行的搅拌和形成为气泡的空气流的对流的说明图。0039图6是表示图2的尿液处理设施中的槽的槽洼地和缘部的堆土部的概略说明图。0040图7是表示图6的槽的槽洼地和缘部的。

15、堆土部的截面的概略说明图。0041图8是表示图2的尿液处理设施中的利用片状基底进行了防水处理的槽的概略说明图。具体实施方式0042例如在图1所示的畜舍内饲养畜牧动物(在本例中是猪)。0043在该畜舍10中,猪的饲养房间11位于左右,在各饲养房间11的外侧设置有作业用的通道12。在靠将各饲养房间11分隔开的中央的分隔壁13侧的饲养房间底面侧,设置有用于收集粪便和尿的槽部14(粪便和尿的排出部),在槽部14的上表面设置有狭缝状或网状的下泄板件(日文)15。与该饲养房间同构造的饲养房间11沿该图1中的前后方向排列有许多个。0044在排列有许多个的饲养房间11的槽部14的底面侧,配置有用于收集猪的尿液。

16、的尿管16。另外,如下结构未图示沿槽部14的长度方向组装有在槽部14中移动而刮集猪的粪便的移动部件(刮板装置)。此外,如下结构未图示在各饲养房间11内设置有用于供给猪的饲料的饲料箱和用于供给饮用水的水供给部。0045在该畜舍10内,利用槽部14的刮板装置收集猪的粪便,另一方面,利用槽部14的尿管16收集猪的尿液。0046并且,例如将粪便用作堆肥的材料,另一方面,使尿液积存在未图示的例如暂且设置在畜舍的旁边等的尿液容器(尿液罐)内。0047例如在猪的饲养头数为2000头的情况下,每1头的尿液为6公升左右,所以1天排出12吨(T)左右的尿液量。因而,该畜舍内的每1个月(30天)的总尿液量为12吨3。

17、0天360吨左右。0048对这种大量的尿液进行净化处理就是本发明的畜牧动物尿液处理方法,实施该畜说明书CN103723836A4/13页6牧动物尿液处理方法的尿液处理设施20如图2图4所示。0049该尿液处理设施20具备第一处理槽100和第二处理槽200,根据需要附带设置有储存槽300。这些槽的排列方式没有特别限定,在本例的情况下,连续设置第一处理槽100和第二处理槽200,将储存槽300相对于处理槽排列为L字形。0050并且,对于用于搅拌槽内的存积尿且使形成为气泡的空气分散在存积尿中的潜水喷射泵(气液混合流产生装置)400,该潜水喷射泵400的台数根据性能等而设置,没有特别限定,例如在第一处。

18、理槽100中设置2台,在第二处理槽200中设置1台。0051第一处理槽100的大小也没有特别限定,在假设猪的饲养头数为2000头的情况下,将第一处理槽100设定为宽度10M(图2中上下方向)长度20M(图中左右方向)深度2M、即400M3左右的容量,也就是400吨左右的容量。0052以与该第一处理槽100相对应的方式,将第二处理槽200的大小设定为宽度10M(图中上下方向)长度10M(图中左右方向)深度2M、即200M3左右的容量,将储存槽300的大小设定为宽度10M(图中上下方向)长度10M(图中左右方向)深度2M、即200M3左右的容量。0053因此,即使饲养头数为2000头而每1天排出1。

19、2吨左右的尿液量,第一处理槽100也能充分地应对1个月左右的尿液量(360吨左右)。0054在第一处理槽100与第二处理槽200之间的部分(在本例中为分隔壁110)的表面,设置有连通水通路部(在本例中为管,除此之外也可以是导水管、孔、缺口等)120,以使第一处理槽100侧的存积尿等以流动方式(溢流方式)移动。0055在第二处理槽200与储存槽300之间,在利用了两槽间的水面的高度差的虹吸式的连通部件(只是刚开始时进行驱动的排水泵等)210的作用下,能够使第二处理槽200侧的最终净化尿移动到储存槽300内。利用排水泵310等将最终净化尿自储存槽300侧取出。0056接下来,说明本发明的畜牧动物尿。

20、液处理方法。0057首先是进行尿的初始净化的第一净化工序A,通过向上述尿液处理设施20的第一处理槽100注入来自畜舍的尿液而进行该第一净化工序A。0058该注入操作没有特别限定。也可以利用配置至第一处理槽100侧的管、导水管等和送出泵,送出在畜舍侧的尿管16中收集到的尿液,但在本例中,使用农业机械的拖拉机等搬运尿液罐。0059尿液罐设置在畜舍的旁边,尿液罐将来自畜舍的尿管16的尿液暂时储存起来,利用上述拖拉机搬运该尿液罐,将尿液直接灌入到第一处理槽100内,或者灌入到设置在槽的旁边的尿液接受部(容器)(未图示)内,自第一处理槽100的注入口130注入尿液。0060在采用拖拉机等的输送方式的情况。

21、下,若畜舍远离尿液处理设施,则具有较大的优势。0061其理由是因为当畜舍与尿液处理设施的分开距离较大时,在利用管、导水管等送出尿液的情况下,施工成本增高。另外,在尿液的情况下,粪便和饲料等的微小粉末无论如何都容易混入,这些微小粉末残留在送出用的管、导水管等内,而附着于管、导水管等内,可能堵塞管、导水管等,但在采用拖拉机等的输送方式的情况下,完全不用担心堵塞等。0062在利用本发明收集到的尿液中添加(混入)作为净化处理剂的EM细菌,然后将尿液引导、存积到第一处理槽100内。进行该混入操作的时机(场所)没有特别限定。说明书CN103723836A5/13页70063在本发明中,将EM细菌混入到猪的。

22、饮用水中。0064其理由是当在畜舍内养猪的情况下,会发出猪特有的臭味。当该臭味因风向等的作用而飘到畜舍周边的住宅区等时,成为难闻的气味,可能构成公害问题。0065为了解决该问题,本发明人着眼于即使让人和动物饮用EM细菌,也没什么特别的毒性这一事项,尝试在猪的饮用水中混入EM细菌。于是,发现了当持续混入EM细菌时、能够获得去除畜舍内的臭味的效果这一有用的事实。0066EM细菌是混有各种细菌(需氧性和厌氧性的细菌数十种)的有用微生物群(EFFECTIVEMICROORGANISMS)的俗称。0067EM细菌由于是活的微生物,所以若是适合自己生存的环境,则当然会繁殖。即,只要有食物、用于呼吸的氧(需。

23、氧性细菌的情况)且是适合生存的温度,则会旺盛地反复进行细胞分裂而繁殖。0068将这种EM细菌持续混入到猪的饮用水中,并且在自混入的初期起3年左右的期间内,特别是在畜舍的臭味变大时,用喷雾装置向畜舍内喷射EM细菌的喷雾,持续这样的喷雾操作,则推测EM细菌广泛分布在整个畜舍内,明显获得了去除畜舍内的臭味的效果。0069粪便和尿分散在畜舍的饲养房间内,在粪便和尿中存在丰富的可成为EM细菌的食物的混入物质(有机物等),所以推测EM细菌将该混入物质作为食物而进行繁殖活动。推测由于EM细菌的繁殖活动使粪便和尿中的混入物质等发生分散等,从而获得臭味的去除效果。0070也得知当经过了这3年左右的期间后,仅通过。

24、向猪的饮用水中混入EM细菌,就能使臭味的去除效果得到持续。另外,得知混入在猪的饮用水中的EM细菌以活着的状态被排出。以活着的状态被直接排出的该EM细菌中的在尿液中的EM细菌与尿液一起被注入到上述的第一处理槽100中。0071根据本发明中的臭味试验,能够去除臭味的所需期间如表1(畜舍的臭味去除效果试验)所示。臭味的去除根据难闻的气味的有无来判定。利用作业员的嗅觉判定在畜舍10的同一位置(通道12的同一地点)有无难闻气味。0072表10073说明书CN103723836A6/13页80074根据该表1可知当既将EM细菌混入到饮用水中又向畜舍进行EM细菌的喷雾时,从第3年开始,仅通过向饮用水中混入E。

25、M细菌,就能充分地去除畜舍的臭味。0075关于该试验中的EM细菌的向饮用水的混入,当直接添加市面上出售品(1公升)的原液时,无法避免成本的增加,所以在本发明中进行稀释培养,将培养而成的EM细菌的EM说明书CN103723836A7/13页9培养原液以点滴的方式混入到猪的饮用水中。0076详细而言,制作将市面上出售品的EM细菌(1公升)和糖水(1公升)的混合液用20倍的水稀释后得到的稀释溶液,一边以35左右的温度加热该稀释溶液,一边培养3天4天左右而制成培养原液。然后,利用点滴用的电动泵向来自猪的饮用水用的电动泵的水中以点滴的方式混入该培养原液。通过使用该培养原液,能够大幅地降低成本。0077这。

26、样,利用挖掘机(日文)以如上方式将混入有EM细菌的尿液注入到第一处理槽100中而存积起来。这里,利用2台潜水喷射泵400搅拌存积尿,并且使形成为气泡的空气(气泡流)分散在存积尿中。0078利用该搅拌动作和气泡流促进EM细菌的繁殖活动,进行尿的初始净化。这就是进行尿的初始净化的第一净化工序A。0079潜水喷射泵400的大概结构如图4所示。0080泵主体410设置在承受台520上,该承受台520设置在靠近2根主支柱510的底部的位置,这2根主支柱510竖立设置在槽内。在泵主体410的位于槽内的一部分(靠近底部的部分等)上设有用于吸入槽内的存积尿的吸水口420,在泵主体410的上端设有由通气管构成、。

27、用于吸入槽的水面上的外部空气的进气口430,在泵主体410的中间设置有喷嘴(扩散器)440,该喷嘴440用于将吸入的存积尿强力地吹出,并且在该喷嘴440内使外部空气形成为气泡而混入到存积尿中。主支柱510与设置于例如槽的缘部(堆土部)的支承台530相连结。0081当驱动该潜水喷射泵400时,第一处理槽100内的存积尿被强制性地搅拌,并且气泡流分散到存积尿中。0082于是,自喷嘴440喷出的水流(存积尿流)、气泡流如图5的(A)(B)所示那样进行对流,所以推测空气量以喷嘴前端部分(图5的(A)的圆形部分)为中心大量分散。0083但是,由于槽容量较大,在本例中在第一处理槽100的情况下存在400吨。

28、左右的存积尿,所以空气量不能均匀地分散在整个槽内。0084但是,基本上是24小时驱动泵的,所以长期看来,可以推测虽然搅拌和气泡产生分布差,但是能够适当地遍布整个槽。0085由此,可以推测EM细菌的繁殖活动变得活跃,使存积尿中的混入物质(溶于存积尿的有机物等)发生分解等,从而将尿净化。0086利用该EM细菌的繁殖活动,在第一处理槽100内进行尿的最初的“初始净化”。0087在本发明的情况下,该第一处理槽100内的净化处理成为主处理。0088这里,进行最初的初始净化,该初始净化尿经过连通水通路部120而被引导到第二处理槽200内,进行最后的“最终净化”。这就是进行尿的最终净化的第二净化工序B。00。

29、89此时,自连通水通路部120将在第一处理槽100内产生的浮游污泥等(浮渣、浮泥和泡沫状的聚集物等)也与初始净化尿一起引导过来。0090在本例的情况下,在第二处理槽200中也设置有与第一处理槽100的潜水喷射泵相同的潜水喷射泵400,所以搅拌槽内的初始净化完毕的存积尿,并且使气泡流分散在初始净化完毕的存积尿中。0091因而,这里,在与第一处理槽100同样的作用下,EM细菌也活跃地进行活动、繁殖。利用该EM细菌的繁殖活动,在第二处理槽200内进行尿的最终净化。说明书CN103723836A8/13页100092接着,进入用于取出最终净化尿的净化尿排出工序C。0093此时,暂时停止从第一处理槽10。

30、0向第二处理槽200导入初始净化尿,并且使第二处理槽200的潜水喷射泵400暂时停止。0094该停止时间如果例如为10个小时左右就足够。利用上述停止操作,使槽内的最终净化尿的对流停止,随着时间的经过,槽内的各式各样的污泥自然下沉。通过这样地使对流停止稳定后,取出最终净化尿。另外,通过封闭连通水通路部120来停止自第一处理槽100导入初始净化尿。但是,第一处理槽100侧的潜水喷射泵400处于驱动状态不变。0095该第二处理槽200内的最终净化处理的间隔没有特别限定,但在本例中,以3天4天进行1次的比例进行最终净化处理。0096在本发明的情况下,假设猪的饲养头数为2000头、1天的尿液量为12吨左。

31、右,所以3天4天的尿液量为36吨48吨左右。0097因此,在1次最终净化处理中,使在第二处理槽200内获得的正好36吨48吨左右的最终净化尿移动到储存槽300中。于是,第二处理槽200空出相应的容量,所以能够自第一处理槽100导入初始净化尿。0098另外,每天大概将12吨左右的尿液注入到第一处理槽100中,在该第一处理槽100(槽容量400吨)中,存积量为其容8090左右较好。0099也就是说,在本发明中以如下循环进行处理每天大概将12吨左右的尿液注入到第一处理槽100中,在第二处理槽200中以每3天4天进行1次的比例取出最终净化尿。0100最终净化尿的取出方法没有特别限定,但在本例中,使用虹。

32、吸式的连通部件(使用排水泵等只在刚开始时进行驱动,从而使最终净化尿以虹吸方式流出的方法)210,利用第二处理槽200与储存槽300之间的水面的高度差取出最终净化尿即可。0101最终净化尿由于满足排放基准等级(BOD为160MG/L以下、含氮量为900MG/L以下),所以适当地积存在储存槽300中,根据需要利用排水泵310等汲取即可。0102另外,自然下沉后的污泥堆积在第二处理槽200的槽底,可以利用抽吸部件(真空泵等)吸水而去除该堆积污泥。0103若是在停止了10个小时左右的搅拌后,则堆积污泥仍具有充分的柔软性,能够通过抽吸而简单地去除。也就是说,能够获得良好的作业性。0104另外,在本发明的。

33、情况下,在第一处理槽100和第二处理槽200中,由于EM细菌是混入有数十种的各种细菌的细菌群,且因为在槽内,在搅拌和气泡流的分布方面存在差异,另外因季节的不同也存在气温的变化,即使在1天内,在白天和夜里等也有气温的变化,所以也可以推测即使在同一个槽内,从细菌群的角度来看,会产生各种生存条件,从细菌群的活动特性来看,反而较佳。0105也就是说,由于存在各种变动区域,所以当某一个区域对于活动特性不同的细菌来说是好条件时,从整个槽来看,能够确保活跃的繁殖活动。0106结果,能够利用各式各样的细菌群有效地分解尿中的混入物质等,多元化地促进净化处理。即,能使净化处理高效率化。0107顺便说明一下,即使在。

34、猪的饲养头数为2000头、1个月的总尿液为360吨左右的情况下,采用本发明,1年间的排出污泥量以包含水分在内的抽吸污泥量计,也就为500吨左右。这从1个月的量来看,大致为40吨左右的量,可以说是较少的。说明书CN103723836A109/13页110108而且,在这种柔软的泥状的情况下,能够直接撒放到田地或堆肥材料等中,所以可以说是利用价值高的污泥。0109相对于此,在上述的使用特定的细菌的正规的净化处理设施(如一种下水道净化处理设施那样的设施)的情况下,虽然污泥作为堆积物下沉,但是由于通常会添加凝聚剂,所以随着时间的经过,污泥硬化而成为较硬的污泥。因此,利用价值低。另外,由于仅由特定的细菌。

35、分解尿液中的混入物质,所以可能因为分解不充分,存在污泥量较多这样的问题。0110实施例、比较例和参考例0111接着,在本发明的尿液处理方法中,为了求出由潜水喷射泵进行的搅拌、产生的气泡流的条件为何种关系而进行了各种试验。0112如上所述,例举的是猪的饲养头数为2000头、大概1个月的尿液量为360吨左右的情况。在本试验中,将第一处理槽100的容量设为400吨,将第二处理槽200的容量设为第一处理槽100的容量的一半,设为200吨。另外,储存槽300的储存容量也为200吨。0113使用的潜水喷射泵的性能如下所述。0114使用的泵株式会社鹤见制作所,型号(TOS)37BER30115输出37KW0。

36、116循环水量92(M3/H)0117该水量是从吸水口420吸入存积尿而自喷嘴440喷出的水量。0118供给空气量90(M3/H)0119该空气量(标准状态20,1个大气压)是从进气口430吸入外部空气而自喷嘴440喷出的形成为气泡的空气(气泡流)量。进气口径为50MM,槽的深度约为2M。0120在第一处理槽100中设置有2台泵,所以总循环水量和总供给空气量为如下数值。0121总循环水量(2台)922184(M3/H)。0122总供给空气量(2台)902180(M3/H)。0123另外,该总循环水量和总供给空气量是相对于400吨的存积尿量而言的值,所以可以根据需要求出其换算值。0124例如关于。

37、每100吨的值,其理论值为1/4。即,0125循环水量(每100吨)46(M3/H)。0126供给空气量(每100吨)45(M3/H)。0127另一方面,在第二处理槽200的情况下,相同性能的泵为1台。0128因而,泵为1台,槽容量为200吨、是第一处理槽100的容量的1/2,所以是与第一处理槽100的情况相同量的循环水量和供给空气量。0129循环水量(每100吨)46(M3/H)。0130供给空气量(每100吨)45(M3/H)。0131表20132说明书CN103723836A1110/13页120133表30134说明书CN103723836A1211/13页130135上述表2的数据是。

38、指,当在第一处理槽100内正常驱动2台泵、且在第二处理槽200内正常驱动1台泵时,在第二处理槽200中获得的最终净化尿的BOD、含氮量的实际测量值(实施例19)。说明书CN103723836A1312/13页140136该实际测量值是从委托社团法人茨城县公害防止协会(实施例17、9)和株式会社三菱化学东日本事业所(实施例8)测量的“计量证明书”上转载的数据。养猪事业者将净化处理后的尿排放到河流等中,所以需要测量BOD和含氮量的值是否为排放基准等级以下。0137在本发明的实施例19的情况下,可知BOD和含氮量的值均在排放基准(BOD为160MG/L以下、含氮量为900MG/L以下)的等级以下。也。

39、就是说,能够获得排放基准值的几分之一到1/10以上的程度的良好的结果。0138在本发明的情况下,由于在第一处理槽100内进行的净化处理是主处理,所以可知这里只要正常驱动2台泵,就基本能获得良好的结果。0139另外,BOD和含氮量的实际测量值之所以存在某种程度的偏差,推测是因为所处理的尿的量大,且不能像使用了例如烧瓶、烧杯等的研究室等级那样地精密控制(设定)各种条件(注入尿液量的变动、外部空气的温度变化、槽的水温的变化、槽底污泥的时效变化等)。0140另外,在利用特定的细菌(除EM细菌以外的细菌)进行的净化处理的情况下,通常存在如下问题在寒冷的冬季,净化处理能力大幅下降,但在本发明的EM细菌的情。

40、况下,可知无论是在冬季还是在夏季,都能获得稳定的净化处理效果。0141推测这是因为在EM细菌的情况下,存在各式各样的细菌,所以在这些细菌中存在即使在冬季也能旺盛地进行繁殖活动的菌种。0142上述表3的比较例12的数据是指,在第一处理槽100内正常驱动1台泵(另一台停止)的情况下的在第二处理槽200中获得的最终净化尿的BOD和含氮量的实际测量值(比较例1)以及在第一处理槽100的阶段的初始净化尿的BOD和含氮量的实际测量值(比较例2)。0143参考例1是在第一处理槽100内正常驱动2台泵时的、在第一处理槽100的阶段的初始净化尿的BOD和含氮量的实际测量值。0144参考例2是向第一处理槽100内。

41、注入前的尿(畜舍中的进行净化处理前的原尿)的BOD和含氮量的实际测量值。0145首先,在参考例2的原尿的情况下,可知BOD为7020MG/L,含氮量为2070MG/L,两者均是较大的值(社团法人茨城县公害防止协会的实际测量值)。0146相对于此,在参考例1的正常进行了第一处理槽100内的初始净化的阶段的初始净化尿的情况下,可知BOD下降至原尿的约1/20左右(333MG/L),含氮量下降至原尿的约1/3左右(708MG/L)(社团法人茨城县公害防止协会的实际测量值)。0147另一方面,在第一处理槽100内使1台泵停止工作的情况下(比较例12),推测搅拌和空气供给量是不足的,无论是初始净化尿还是。

42、最终净化尿,都不能获得充分的净化处理效果。0148也就是说,含氮量虽然满足排放基准等级,但是BOD不能满足排放基准等级。0149根据上述这些结果可知在本发明的情况下,至少在第一处理槽100内的由潜水喷射泵进行的搅拌的循环水量和空气供给量为如下值即可。0150循环水量(每100吨)46(M3/H)以上。0151空气供给量(每100吨)45(M3/H)以上。说明书CN103723836A1413/13页150152即,可知只要是该种搅拌和空气供给量,则不会受季节左右,能够确保EM细菌的旺盛的繁殖活动,获得目标的尿液的净化处理。0153在本发明中,例举的是猪的饲养头数为2000头的情况,在饲养头数相。

43、对于此数值有增减的情况下,即,与槽容量相对应地以上述方式进行换算,求出所需的搅拌和空气供给量即可。0154另外,如上所述,第二处理槽200的容量是第一处理槽100的容量的一半(200吨),且设置有1台泵,所以在第二处理槽200内的由潜水喷射泵进行的搅拌和空气供给量是与第一处理槽100的情况相同的值。0155循环水量(每100吨)46(M3/H)以上。0156空气供给量(每100吨)45(M3/H)以上。0157也可以在这些条件的基础上,在第一处理槽100和第二处理槽200中,以3天4天的比例进行一次净化处理的方式持续进行净化处理。0158另外,为了实施本发明的畜牧动物尿液处理方法,需要在该尿液。

44、处理设施20中设置处理、储存用的各槽。也就是说,需要设置第一处理槽100、第二处理槽200和储存槽300。当上述各槽的形成(制造)成本增加时,当然也会对尿液处理方法的成本产生较大的影响。0159在本发明中,以如下方式形成这些槽。0160首先,如图6所示,利用挖掘机等通常的挖掘用建筑机械挖掘形成各槽的施工地面610,制作槽洼地620(相当于第一处理槽100和第二处理槽200的洼地)。此时,为了能够顺利地搬入、退出挖掘机,优选在槽洼地620的一部分设置斜坡621。0161如图6图7所示,利用自槽洼地620挖掘出的挖掘土,制作堆筑于槽洼地620的缘部而形成的堆土部630。然后,如图8所示,自槽洼地6。

45、20到堆土部630的范围内设置富于防水性的树脂制片材等的片状基底640。0162并且,对片状基底640的接缝和供潜水喷射泵的设置构件插入的插入部等实施防水处理。0163在处理槽为混凝土结构物且将该处理槽较深地埋设在地里的正规的净化处理设施的情况(如一种下水道净化处理设施那样的设施)下、包括附属设备等在内、其设施、设备的总费用为数千万日元单位的高额费用,与该情况相比,本发明人估算后发现,像本发明这样获得的各槽的施工成本为数百万日元(350万日元400万日元)左右即可,为正规的净化处理设施时的几分之一1/10左右。另外,停业或更改配置等时的拆除费用也极少。也就是说,仅通过剥掉槽的片状基底,利用建筑。

46、机械回填槽洼地,就能简单地恢复现状。此时,能够将缘部的堆土部的土有效地利用为回填用的土。0164附图标记说明016510、畜舍;20、尿液处理设施;100、第一处理槽;120、连通水通路部;200、第二处理槽;210、虹吸式的连通部件;300、储存槽;310、排水泵;400、潜水喷射泵(气液混合流产生装置);610、施工地面;620、槽洼地;621、斜坡;630、堆土部;640、片状基底。说明书CN103723836A151/8页16图1说明书附图CN103723836A162/8页17图2说明书附图CN103723836A173/8页18图3说明书附图CN103723836A184/8页19图4说明书附图CN103723836A195/8页20图5说明书附图CN103723836A206/8页21图6说明书附图CN103723836A217/8页22图7说明书附图CN103723836A228/8页23图8说明书附图CN103723836A23。

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