CN1075347C - 畜产设施中的污染物处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种畜产设施中的污染物的处理方法，该方法是在处理由饲养家畜的畜产设施中排出的粪尿等污染物时，通过使用以腐殖物为主体成分的土壤成形体或至少由该成形体及含有溶出性二氧化硅成分的浮石组成的填充材料及其洗提液，使有用微生物增殖，利用该有用微生物进行发酵、堆肥化，通过进行生物处理来消除臭气，可以低成本地处理污染物。

Description

畜产设施中的污染物处理方法

本发明有关畜产设施中的污染物的处理方法，具体地是关于一种以低成本处理养猪设施等畜产设施产生的固体物和排水并能消除臭味的畜产设施污染物处理方法。

饲养猪、牛等家畜的畜产设施排出大量的粪、尿等污染物，这些污染物中有机物浓度高，且发出很刺激的臭味，污染设施周围的河流等，严重影响设施周围居民的生活环境。因此实际情况是各畜产设施或自觉地安装污染物处理设备或按法律规定不得不安装污染物处理设备。

现有养猪设施产生的污染物处理方法例如是在猪舍内彻底分离粪等固形物和尿等排水，根据固体物的去除率确定排水处理设施的规模。

排水处理采用活性污泥法。因为被分离的固体物的去除率低和有机物负荷变高，使得排水处理设施的规模加大，设施的安装费用增加，动力费、药品费等成本也不得不增加。因此，养猪农户的收益减少，导致国际竞争力的下降。

另一方面的实际情况是将固体物存放在建于旱田中的池子里，靠自然发酵处理。如果向固体物这里送入排水则受到池子面积等的限制。还有固体物本身发出强烈臭味的问题。近年来住户越来越靠近池子周围居住，自然发酵处理已成为不可能。另外，也考虑过用焚烧炉焚烧处理固体物的方法，但成本过高，养猪农户最终也未能采用。

而且将固体物全部引入排水处理设备的方法也因固体物自身的有机物浓度过高而很难实行。

所以，本发明的目的是提供一种能以低成本处理养猪设施等畜产设施产生的固体物和排水，同时也能解决臭味问题的畜产设施污染物的处理方法。

本发明的第一种处理方法是固体物和排水不经过排水处理设备的处理而直接发酵、制堆肥。

这种方法的第1阶段是在饲养家畜的畜产设施的地面上铺设发酵过的堆肥与稻壳或木屑等混合而成的铺垫材料做成垫面的工序。铺设发酵过的堆肥的厚度最好在30～50cm，混合新稻壳或木屑的量最好是堆肥量的2倍以上。调整新垫面的水分，最好保持在一定的湿度。

第2阶段是制备填充材料的洗提液的工序，该填充材料是以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料。这种洗提液可以全部在其他场所制造后移入畜产设施，但最好是在畜产设施内或其附近建一个填充上述填充材料的水槽，向该水槽供水以取得上述填充材料的洗提液，这是因为制成后立即使用更能发挥洗提液的作用。

以腐殖物为主体的土壤成形体是指混合腐殖土、其他的无机材料、粘合剂后压成的颗粒。颗粒的形状可以是圆柱形、棱柱形、圆盘状中的任一种。腐殖物采用有用微生物孢子或有用微生物大量栖息的物质。有用微生物是杆菌属细菌，其细菌或孢子通过显微镜确认。含有溶出性二氧化硅成分的浮石采用含有能在水中溶出二氧化硅成分的粘土矿或火山岩。溶出性二氧化硅不仅使水活化，还具有辅助有用微生物增殖的功能。填充材料除上述材料以外，还包括腐殖土粉末及颗粒。

第3阶段是在垫面上喷洒填充材料的洗提液的同时，接受家畜排泄的粪尿的工序。喷洒的方法没有特别的限制，最好采用喷雾使其在整个垫面表面均匀分布。

第4阶段是移走家畜，将粪尿与上述铺垫材料一起发酵并制成堆肥的工序。即，移走家畜后，将垫面堆成山形，用鼓风机从垫面下方吹入氧气，粪尿同铺垫材料一起发酵，成为堆肥。

在这个制堆肥过程中，因为混合了新稻壳或者木屑，堆肥可做为下次垫面的铺垫材料使用。

第一种处理方法中，从上述水槽中取得的填充材料的洗提液也可以作为家畜的饮水。给家畜饮用含有洗提性二氧化硅的水，目的是使家畜肠内活性化，具有减少粪尿臭气的效果。

还有粪尿与上述铺垫材料一起发酵制堆肥时，由于添加混合了以腐殖物为主体的土壤粉末、颗粒或成型体或者含有溶出性二氧化硅成分的浮石中的至少一种物质，具有发热、加速制堆肥的效果，原因尚不清楚。

实施上述第一种方法的养猪设施的一个实例示于图1。图1中，1为猪舍，一般可采用以钢筋2交叉搭成架子，其外用树脂薄膜3覆盖的房子。

4是在地面5上铺设铺垫材料而成的垫面。垫面4的厚度最好为30～50cm。6是位于垫面4下方输送空气的散气管。7是洒水管。8是设置于房屋侧面的多个开关窗。9是水槽，内部悬挂着金属丝网制成的容器10。容器10内的填充材料是以腐殖物为主体的土壤成型体或者至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料。容器10的下方是为供给空气而设置的散气管11。12是为取出洗提液而设的排出管。洗提液从排出管12被输送至上述洒水管7，被送至洒水管7的洗提液经图中未示出的喷嘴等喷洒在垫面4上。垫面4同时也接受猪排泄的粪尿。其后，将猪转移，将垫面4堆成山形，经垫面4下方的散气管6吹入氧气，粪尿同铺垫材料一起发酵，制成堆肥。

图示的例子中，最好将水槽9内的洗提液作为猪的饮水。

下面是本发明第二种处理方法。将饲养家畜的畜产设施产生的粪尿等污染物用固体物处理系统和排水处理系统处理，是现有处理方式的改良型。

第1阶段是将污染物引入接受槽的工序。接受槽可设在饲养家畜的垫面的下方，也可设在垫面的一侧，使该垫面倾斜放置，通过自然下流而流入接受槽。

第2阶段的工序是在接受槽中或用泵从接受槽向其他槽运送过程中或在后述的贮存槽中，采用固液分离的方法，分离固体物和排水。固液分离方法最好采用粗分固体物的格栅与能去除细小的固体物的振动筛相结合的方法。格栅的小孔的大小为0.1～1.0mm较好。振动筛网的目数最好是100目。这种振动筛可采用市售装置作为抽吸筛(suction screens)，这种组合能完全分离固体物。

第3阶段是将分离后的固形物送入固形物处理系统，同时将排水送入排水处理系统的工序。排水处理系统具有接受排水的贮存槽、用有用微生物处理排水的反应槽、沉淀槽以及内部填充有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料的污泥培养槽。污泥培养槽使具有对有机物和臭气成分进行分解、资化功能的有用微生物增殖。本发明的特征在于使用对有机物和臭气成分具有分解、资化等功能的有用微生物作为处理介质。

有关以腐殖物为主体的土壤成型体、腐殖物及溶出性二氧化硅成分，可采用与上述同样的物质。在腐殖物中大量存活有用微生物的孢子或有用微生物，溶出性二氧化硅有辅助有用微生物增殖的功能，因此有用微生物能够增殖。所以，如果没有这种填充材料，有用微生物就不能增殖。

第4阶段是将上述有用微生物直接或间接送回接受槽、上述排水处理系统的贮存槽、及固形物处理系统的最初的接受部。通过送回接受槽，抑制了臭气的产生；通过送回贮存槽，可能使排水处理系统内的污泥变为以有用微生物为主体的污泥；通过送回固形物处理系统的最初的接受部分，能抑制臭气的产生。

直接送回是指从污泥培养槽送回有用微生物。间接送回是指从沉淀槽等处送回。

固体物处理系统最初的接受部分是指最初接受用固液分离方法分离的固形物的地方。

第二种处理方法中，在上述固体物处理系统的最初的接受部最好与有用微生物混合后经搅拌、翻捣再制成堆肥。制堆肥时最好混合添加以腐殖物为主体的土壤成型体或者该成型体及含有溶出性二氧化硅成分的浮石。虽然原因尚不清楚，但具有发热、加速制堆肥的效果。

另外，在上述畜产设施内或在其附近设立一个水槽，水槽的填充材料是以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料。向该水池内供水，取出上述填充材料的洗提液，优选用作家畜的饮水。给家畜饮用含有溶出性二氧化硅的饮水是因为这种饮水使家畜肠内活性化，具有减少粪尿臭气的效果。

另外在上述畜产设施内或在其附近设立一个浓缩水槽。其填充材料是以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料。优选将该水槽内的浓缩洗提液喷洒在上述畜产设施的垫面上。这种喷洒水进入处理系统内具有促进有用微生物的增殖及防止臭气产生等辅助性功能。而且在畜产设施内该浓缩洗提液蒸发，空气中的水蒸汽成分就会含有这种浓缩洗提液，虽然原因尚不清楚，但能活化畜产设施内的空气，具有促进家畜的健康、防止臭气产生的作用。

实施上述第二种方法的处理装置的一个实例示于图2。图2中，20为多个猪舍。从猪舍20排出的污染物被接受到接受槽21。接受槽21设于猪舍20地面的侧面。将该地面建成向接受槽倾斜则污染物可通过自然下流而流入接受槽。接受槽21中安装格栅22，将污染物分为固体物23和排水24。排水经泵25被送至排水处理系统的贮存槽26。然后，贮存槽26内装有的振动筛27将细小的固体物去除。

用泵28将贮存槽26内的排水送到反应槽29，在此被有用微生物处理。由于自然下流，污泥从反应槽29被送至沉淀槽30，固体、液体被分离，得到处理水。沉淀槽30的沉淀污泥被送至需氧槽31。需氧槽31内的污泥在泵33的作用下在需氧槽31和污泥培养槽32之间循环，尤其是在污泥培养槽32内的填充材料的作用下，有用微生物增殖。在污泥培养槽的停留时间最好在12小时以上48小时以下。

污泥培养槽32的内部填充有填充材料34。填充材料34的下面铺设了散气管35。污泥培养槽32内的含有大量有用微生物的污泥被送至上述接受槽21、反应槽29及贮存槽26。

另一方面，接受槽21及贮存槽26内的固体物被送至作为固体物处理系统的最初接受部的搅拌部36，进行搅拌混合。搅拌部36混入了从上述污泥培养槽32送回的含有大量有用微生物的污泥。还可以混合添加以腐殖物为主体的土壤成型体或该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石。然后，用旋转翻捣机37进行翻捣，固体物最终被制成堆肥。

另外，上述畜产设施附近设立的水槽38中充填有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的轻石构成的填充材料，由其中得到的溶出液优选用来供给猪舍20。除水槽38外另设浓缩水槽39，其中充填有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的轻石构成的填充材料，由其中得到的洗提液比水槽38的洗提液更为浓缩，优选将该洗提液供给猪舍20。得到比水槽38更浓缩的洗提液是通过延长浓缩水槽39内填充材料与水的接触时间或增加水槽39内填充材料的量实现的。

本发明得到的堆肥，可用作混合肥料、土壤改良材料等。

图1：采用本发明处理方法之一的一个养猪设施实例的斜视图。

图2：实施本发明其他处理方法的装置例示流程图。

实施例1

按图1所示建二栋猪舍，每栋猪舍养30头小猪，共养60头。饲养3个月长成中等大小的猪。将长成中等大小的猪每20头一栋转移到另外三栋猪舍饲养，3个月后成为成猪上市。饲养过程中，发病率比采用本发明的方法之前减少了70～80％。另外，关于图1所示猪舍内产生的臭气，5名监督者对全部猪舍进行为期2个月的感觉检查，结果没有一个人感到恶臭。

实施例2

将上述实施例1养猪过程产生的污染物引入图2的装置处理时，最初的接受部分(接受槽21)及处理过程中没有发生臭气，固液分离彻底，有机物的处理良好。

Claims (9)

1．一种畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在饲养家畜的畜产设施的地面上铺设发酵的堆肥与稻壳或木屑混合而成的铺垫材料形成垫面，在上述垫面上喷洒填充材料的洗提液，该填充材料是以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料，同时引入上述家畜排泄的粪尿，该粪尿与上述铺垫材料一起发酵，制成堆肥。

2．权利要求1中记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在上述畜产设施内或其附近，设置一个填充有上述填充材料的水槽，向该水槽内供水，得到上述填充材料的洗提液。

3．权利要求1中记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，将从上述水槽中得到的填充材料的洗提液作为家畜的饮用水。

4．权利要求1、2或3中任一项记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，使粪尿与上述铺垫材料一起发酵制成堆肥时，混合添加以腐殖物为主体的土壤粉末、颗粒、成型体或者含有溶出性二氧化硅成分的浮石中的至少一种物质。

5．一种畜产设施中的污染物处理方法，将饲养家畜的畜产设施中产生的粪尿等污染物引入接受槽，用固液分离方法分离固形物和排水，将固形物送入固体处理系统的同时，将排水送入排水处理系统，其特征在于，该排水处理系统设有接受排水的贮存槽、用有用微生物处理排水的反应槽、沉淀槽以及内部填充有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该土壤成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料的污泥培养槽，具有对有机物、臭气成分进行分解、资化功能的有用微生物在该污泥培养槽中大量增殖，该有用微生物通过直接或间接的方式被送回接受槽、上述排水处理系统的贮存槽及固形物处理系统的最初的接受部分。

6．权利要求5中记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在上述固体处理系统的最初的接受部与有用微生物混合后，经搅拌、翻捣再制成堆肥。

7．权利要求6中记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在制堆肥时混合添加以腐殖物为主体的土壤粉末、颗粒、成型体或者含有溶出性二氧化硅成分的浮石中的至少一种物质。

8．权利要求5中记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在上述设施内或在其附近设置水槽，其中充填有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料，向该水槽内供水，得到上述填充材料的洗提液，将该洗提液作为家畜的饮用水。

9．权利要求5、6、7或8中任一项记载的畜产设施中的污染物处理方法，其特征在于，在上述畜产设施内或在其附近设置浓缩水槽，其中充填有以腐殖物为主体的土壤成型体或至少由该成型体和含有溶出性二氧化硅成分的浮石构成的填充材料，将该水槽内的浓缩洗提液喷洒在上述畜产设施的垫面上。

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