畜牧動物尿液處理方法和畜牧動物尿液處理用的槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對豬等畜牧動物的尿液進行處理的畜牧動物尿液處理方法和畜牧動物尿液處理用的槽。尿液處理方法由如下工序構成：第一凈化工序，收集尿液，將尿液與EM細菌一起引導到第一處理槽內，利用潛水噴射泵攪拌，使氣泡流分散，使EM細菌進行繁殖，進行尿的初始凈化；第二凈化工序，將該初始凈化尿和槽內的浮游污泥引導到第二處理槽內，利用潛水噴射泵攪拌，使氣泡流分散，使EM細菌進行繁殖，進行尿的最終凈化；凈化尿排出工序，暫時停止導入初始凈化尿，并且使第二處理槽的潛水噴射泵暫時停止，取出最終凈化尿。
【專利說明】畜牧動物尿液處理方法和畜牧動物尿液處理用的槽
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理豬等畜牧動物的尿液的畜牧動物尿液處理方法和畜牧動物尿液處理用的槽。
【背景技術】
[0002]在豬等的畜牧業(yè)中，糞便和尿的處理成為大問題。畜牧業(yè)越是大規(guī)模，該問題越嚴重。即，這是因為:在糞便和尿的廢棄問題上，規(guī)模越大，糞便和尿的量也越大。
[0003]在飼養(yǎng)豬的情況下，通常將從畜舍收集到的糞便暫時留下，將該糞便利用為堆肥的材料。
[0004]另一方面，對于尿，在畜舍與糞便區(qū)分開地收集尿，使用各種方法處理該收集到的尿。更加簡單的方法是在地里制作洼地(凹部)，放出尿而使尿滲入到地里的方法。但是，該方法需要設置處理用的土地，在特別大規(guī)模的畜牧業(yè)的情況下，可以說是不能采用的方法。即使在小規(guī)模畜牧業(yè)的情況下，想要持續(xù)地采用該方法，也存在難以確保用地這樣的問題。
[0005]因此，作為尿的理想的處理方法，有人提出了在使尿中的有害物質下降至法定基準值以下后、向河流等放出尿的凈化處理方法。
[0006]例如在飼養(yǎng)豬的情況下，在自畜舍排尿的階段，通常BOD (生物化學的需氧量)達到7000mg/L (ppm)左右，含氮量也達到2000mg/L左右。
[0007]需要使這些 值下降至法定基準值以下，即，使BOD下降至160mg/L以下，使含氮量下降至900mg/L以下(日本茨城縣的基準值)。
[0008]以往，作為該種凈化方法，有人提出了使用細菌(需氧性或厭氧性等的細菌)處理家畜的尿這樣的方法(專利文獻I)。
[0009]專利文獻1:日本特開2006-88028號公報
[0010]但是，在該專利文獻I的情況下，使多孔質的過濾用材料負載所用的細菌而進行處理，但是出于形成用于負載細菌的多孔質構造的過濾用材料較麻煩、成為由細菌進行處理的中心處理槽的過濾凈化槽的構造本身也復雜等原因,存在處理成本較高這樣的問題。

【發(fā)明內容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]本發(fā)明是鑒于上述這樣的以往狀況而做成的，其目的在于提供一種使用EM細菌作為處理細菌、僅用潛水噴射泵使該EM細菌繁殖即可、而且能夠使用簡單構造的槽以低成本進行處理的優(yōu)異的畜牧動物尿液處理方法和用于該方法的尿液處理用的槽。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]技術方案I所述的發(fā)明的畜牧動物尿液處理方法，其特征在于，
[0015]該畜牧動物尿液處理方法由如下工序構成:
[0016]第一凈化工序，收集自畜牧動物排出的尿液，將該尿液與EM細菌一起引導到第一處理槽中，存積尿液，在上述第一處理槽中，利用潛水噴射泵攪拌槽內的存積尿，并且使形成為氣泡的空氣分散在上述存積尿中，促進上述EM細菌的繁殖活動而進行尿的初始凈化，
[0017]第二凈化工序，將在上述第一凈化工序中獲得的初始凈化尿和在槽內產生的浮游污泥引導到第二處理槽中，在上述第二處理槽中，也利用潛水噴射泵攪拌槽內的初始凈化完畢的存積尿，并且使形成為氣泡的空氣在上述初始凈化完畢的存積尿中分散，促進上述EM細菌的繁殖活動而進行尿的最終凈化，
[0018]凈化尿排出工序，使向上述第二處理槽導入初始凈化尿的動作暫時停止，并且使該第二處理槽的潛水噴射泵暫時停止，在上述最終凈化尿的對流停止后，取出該最終凈化尿。
[0019]技術方案2所述的發(fā)明在技術方案I所述的畜牧動物尿液處理方法的基礎上，其特征在于，將上述EM細菌混入并添加到畜牧動物的飲用水中。
[0020]技術方案3所述的發(fā)明在技術方案I或2所述的畜牧動物尿液處理方法的基礎上，其特征在于，在上述凈化尿排出工序中，在第二處理槽內，利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。
[0021]技術方案4所述的發(fā)明在技術方案I~3中任意一項所述的畜牧動物尿液處理方法的基礎上，其特征在于，將上述第二處理槽的凈化尿引導到儲存槽內。
[0022]技術方案5所述的發(fā)明的畜牧動物尿液處理用的槽用在上述技術方案I~4中任意一項技術方案的畜牧動物尿液處理方法中，其特征在于，
[0023]槽的施工地面由如下部分構成:槽洼地，利用建筑機械進行挖掘而形成該槽洼地；堆土部，通過將上述槽洼地的挖掘土堆筑到該槽洼地的緣部而形成該堆土部；片狀基底，其被施工于上述槽洼地和堆土部的內側，用于防水。
[0024]技術方案6所述的發(fā)明在技術方案5所述的畜牧動物尿液處理用的槽的基礎上，其特征在于，該畜牧動物尿液處理用的槽包括被設置在上述槽洼地內的潛水噴射泵。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]采用本發(fā)明的畜牧動物尿液處理方法，利用由EM細菌的添加和設置在第一處理槽、第二處理槽內的潛水噴射泵構成的凈化工序，能夠在豬等的尿液的處理中，使大量的尿液中的有害物質下降至法定基準值以下。
[0027]詳細而言，在本發(fā)明的情況下，見后述，在以BOD(生物化學的需氧量)為6000mg/L、含氮量為2600mg/L左右的狀態(tài)排出的尿液處理中，能夠使BOD下降至大約llmg/L~46mg/L左右，使含氮量下降至大約40mg/L至小于100mg/L左右的水平。
[0028]可知:該處理后的B0D、含氮量遠遠低于法定基準值即被視作向河流等的排放基準的、BOD為160mg/L以下、含氮量為900mg/L以下。
[0029]另外，見后述，能夠利用簡單的構造以低成本形成用于實施該處理的槽，所以結果也能夠降低尿液處理方法的成本。
[0030]采用本發(fā)明的畜牧動物尿液處理用的槽，能夠利用挖掘機等通常的挖掘用建筑機械和進行了防水處理的片狀基底的組合，簡單地形成該槽。
[0031]該施工成本便宜。另外,停業(yè)等時的拆除費用也便宜。
[0032]也就是說，僅通過剝掉片狀基底并利用建筑機械回填槽洼地，也能使本發(fā)明的槽簡單地恢復現(xiàn)狀。此時，能夠將緣部的堆土部的土有效地利用為回填用的土。
[0033]相對于此，例如在使用特定的細菌的凈化處理設施的情況(如一種下水道凈化處理設施那樣的設施)下，處理槽為混凝土結構物，形成為將該處理槽較深地埋設在地里的正規(guī)的設施，包括附屬設備等在內，據(jù)說該設施、設備的總費用為數(shù)千萬日元單位的高額費用。在本發(fā)明的槽的情況下，即使假設豬的飼養(yǎng)頭數(shù)為2000頭，由于基本上以簡單的槽作為主要設施，所以費用僅為數(shù)百萬日元左右(350萬日元~400萬日元左右)即可，可以說與特定細菌的凈化處理設施相比、其費用是特定細菌的凈化處理設施的費用的幾分之一。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的畜牧動物的畜舍的一例的概略剖視圖。
[0035]圖2是表示實施本發(fā)明的畜牧動物尿液處理方法的尿液處理設施的一例的概略俯視圖。
[0036]圖3是表示圖2的尿液處理設施中的第一處理槽和第二處理槽的概略剖視圖。
[0037]圖4是表示圖2的尿液處理設施中的潛水噴射泵的設置狀態(tài)的一例的放大概略剖視圖。
[0038]圖5的(A)~(B)是說明由圖4的潛水噴射泵進行的攪拌和形成為氣泡的空氣流的對流的說明圖。
[0039]圖6是表示圖2的尿液處理設施中的槽的槽洼地和緣部的堆土部的概略說明圖。
[0040]圖7是表示圖6的槽的槽洼地和緣部的堆土部的截面的概略說明圖。
[0041]圖8是表示圖2的尿 液處理設施中的利用片狀基底進行了防水處理的槽的概略說明圖。
【具體實施方式】
[0042]例如在圖1所示的畜舍內飼養(yǎng)畜牧動物(在本例中是豬)。
[0043]在該畜舍10中，豬的飼養(yǎng)房間11位于左右，在各飼養(yǎng)房間11的外側設置有作業(yè)用的通道12。在靠將各飼養(yǎng)房間11分隔開的中央的分隔壁13側的飼養(yǎng)房間底面?zhèn)龋O置有用于收集糞便和尿的槽部14 (糞便和尿的排出部)，在槽部14的上表面設置有狹縫狀或網狀的下泄板件(日文V =)15。與該飼養(yǎng)房間同構造的飼養(yǎng)房間11沿該圖1中的前后方向排列有許多個。
[0044]在排列有許多個的飼養(yǎng)房間11的槽部14的底面?zhèn)?，配置有用于收集豬的尿液的尿管16。另外，如下結構未圖示:沿槽部14的長度方向組裝有在槽部14中移動而刮集豬的糞便的移動部件(刮板裝置)。此外，如下結構未圖示:在各飼養(yǎng)房間11內設置有用于供給豬的飼料的飼料箱和用于供給飲用水的水供給部。
[0045]在該畜舍10內，利用槽部14的刮板裝置收集豬的糞便，另一方面，利用槽部14的尿管16收集豬的尿液。
[0046]并且，例如將糞便用作堆肥的材料，另一方面，使尿液積存在未圖示的例如暫且設置在畜舍的旁邊等的尿液容器(尿液罐)內。
[0047]例如在豬的飼養(yǎng)頭數(shù)為2000頭的情況下，每I頭的尿液為6公升左右，所以I天排出12噸(t)左右的尿液量。因而，該畜舍內的每I個月(30天)的總尿液量為12噸X 30天=360噸左右。
[0048]對這種大量的尿液進行凈化處理就是本發(fā)明的畜牧動物尿液處理方法，實施該畜牧動物尿液處理方法的尿液處理設施20如圖2~圖4所示。
[0049]該尿液處理設施20具備第一處理槽100和第二處理槽200，根據(jù)需要附帶設置有儲存槽300。這些槽的排列方式沒有特別限定，在本例的情況下，連續(xù)設置第一處理槽100和第二處理槽200，將儲存槽300相對于處理槽排列為L字形。
[0050]并且，對于用于攪拌槽內的存積尿且使形成為氣泡的空氣分散在存積尿中的潛水噴射泵(氣液混合流產生裝置)400，該潛水噴射泵400的臺數(shù)根據(jù)性能等而設置，沒有特別限定，例如在第一處理槽100中設置2臺，在第二處理槽200中設置I臺。
[0051]第一處理槽100的大小也沒有特別限定，在假設豬的飼養(yǎng)頭數(shù)為2000頭的情況下，將第一處理槽100設定為寬度IOm (圖2中上下方向)X長度20m (圖中左右方向)X深度2m、即400m3左右的容量，也就是400噸左右的容量。
[0052]以與該第一處理槽100相對應的方式，將第二處理槽200的大小設定為寬度IOm(圖中上下方向)X長度10m(圖中左右方向)X深度2m、即200m3左右的容量，將儲存槽300的大小設定為寬度IOm (圖中上下方向)X長度IOm (圖中左右方向)X深度2m、即200m3
左右的容量。
[0053]因此，即使飼養(yǎng)頭數(shù)為2000頭而每I天排出12噸左右的尿液量，第一處理槽100也能充分地應對I個月左右的尿液量(360噸左右)。
[0054]在第一處理槽100與第二處理槽200之間的部分(在本例中為分隔壁110)的表面，設置有連通水通路部(在本 例中為管，除此之外也可以是導水管、孔、缺口等)120，以使第一處理槽100側的存積尿等以流動方式(溢流方式)移動。
[0055]在第二處理槽200與儲存槽300之間，在利用了兩槽間的水面的高度差的虹吸式的連通部件(只是剛開始時進行驅動的排水泵等)210的作用下，能夠使第二處理槽200側的最終凈化尿移動到儲存槽300內。利用排水泵310等將最終凈化尿自儲存槽300側取出。
[0056]接下來，說明本發(fā)明的畜牧動物尿液處理方法。
[0057]首先是進行尿的初始凈化的第一凈化工序A，通過向上述尿液處理設施20的第一處理槽100注入來自畜舍的尿液而進行該第一凈化工序A。
[0058]該注入操作沒有特別限定。也可以利用配置至第一處理槽100側的管、導水管等和送出泵，送出在畜舍側的尿管16中收集到的尿液，但在本例中，使用農業(yè)機械的拖拉機等搬運尿液罐。
[0059]尿液罐設置在畜舍的旁邊，尿液罐將來自畜舍的尿管16的尿液暫時儲存起來，利用上述拖拉機搬運該尿液罐，將尿液直接灌入到第一處理槽100內，或者灌入到設置在槽的旁邊的尿液接受部(容器)(未圖示)內，自第一處理槽100的注入口 130注入尿液。
[0060]在采用拖拉機等的輸送方式的情況下，若畜舍遠離尿液處理設施，則具有較大的優(yōu)勢。
[0061]其理由是因為:當畜舍與尿液處理設施的分開距離較大時，在利用管、導水管等送出尿液的情況下，施工成本增高。另外，在尿液的情況下，糞便和飼料等的微小粉末無論如何都容易混入，這些微小粉末殘留在送出用的管、導水管等內，而附著于管、導水管等內，可能堵塞管、導水管等，但在采用拖拉機等的輸送方式的情況下，完全不用擔心堵塞等。
[0062]在利用本發(fā)明收集到的尿液中添加(混入)作為凈化處理劑的EM細菌，然后將尿液引導、存積到第一處理槽100內。進行該混入操作的時機(場所)沒有特別限定。[0063]在本發(fā)明中，將EM細菌混入到豬的飲用水中。
[0064]其理由是:當在畜舍內養(yǎng)豬的情況下，會發(fā)出豬特有的臭味。當該臭味因風向等的作用而飄到畜舍周邊的住宅區(qū)等時，成為難聞的氣味，可能構成公害問題。
[0065]為了解決該問題，本發(fā)明人著眼于即使讓人和動物飲用EM細菌，也沒什么特別的毒性這一事項，嘗試在豬的飲用水中混入EM細菌。于是，發(fā)現(xiàn)了當持續(xù)混入EM細菌時、能夠獲得去除畜舍內的臭味的效果這一有用的事實。
[0066]EM細菌是混有各種細菌(需氧性和厭氧性的細菌數(shù)十種)的有用微生物群(Effective Microorganisms)的俗稱。
[0067]EM細菌由于是活的微生物，所以若是適合自己生存的環(huán)境，則當然會繁殖。即，只要有食物、用于呼吸的氧(需氧性細菌的情況)且是適合生存的溫度，則會旺盛地反復進行細胞分裂而繁殖。
[0068]將這種EM細菌持續(xù)混入到豬的飲用水中，并且在自混入的初期起3年左右的期間內，特別是在畜舍的臭味變大時，用噴霧裝置向畜舍內噴射EM細菌的噴霧，持續(xù)這樣的噴霧操作，則推測EM細菌廣泛分布在整個畜舍內，明顯獲得了去除畜舍內的臭味的效果。
[0069]糞便和尿分散在畜舍的飼養(yǎng)房間內，在糞便和尿中存在豐富的可成為EM細菌的食物的混入物質(有機物等)，所以推測EM細菌將該混入物質作為食物而進行繁殖活動。推測由于EM細菌的繁殖活動使糞便和尿中的混入物質等發(fā)生分散等，從而獲得臭味的去除效果。
[0070]也得知:當 經過了這3年左右的期間后，僅通過向豬的飲用水中混入EM細菌，就能使臭味的去除效果得到持續(xù)。另外，得知:混入在豬的飲用水中的EM細菌以活著的狀態(tài)被排出。以活著的狀態(tài)被直接排出的該EM細菌中的在尿液中的EM細菌與尿液一起被注入到上述的第一處理槽100中。
[0071]根據(jù)本發(fā)明中的臭味試驗，能夠去除臭味的所需期間如表1(畜舍的臭味去除效果試驗)所示。臭味的去除根據(jù)難聞的氣味的有無來判定。利用作業(yè)員的嗅覺判定在畜舍10的同一位置(通道12的同一地點)有無難聞氣味。
[0072]表1
[0073]
【權利要求】
1.一種畜牧動物尿液處理方法，其特征在于， 該畜牧動物尿液處理方法由如下工序構成: 第一凈化工序，收集自畜牧動物排出的尿液，將該尿液與EM細菌一起引導到第一處理槽中，存積尿液，在上述第一處理槽中，利用潛水噴射泵攪拌槽內的存積尿，并且使形成為氣泡的空氣分散在上述存積尿中，促進上述EM細菌的繁殖活動而進行尿的初始凈化， 第二凈化工序，將在上述第一凈化工序中獲得的初始凈化尿和在槽內產生的浮游污泥引導到第二處理槽中，在上述第二處理槽中，也利用潛水噴射泵攪拌槽內的初始凈化完畢的存積尿，并且使形成為氣泡的空氣在上述初始凈化完畢的存積尿中分散，促進上述EM細菌的繁殖活動而進行尿的最終凈化， 凈化尿排出工序，使向上述第二處理槽導入初始凈化尿的動作暫時停止，并且使該第二處理槽的潛水噴射泵暫時停止，在上述最終凈化尿的對流停止后，取出該最終凈化尿。
2.根據(jù)權利要求1所述的畜牧動物尿液處理方法，其特征在于， 將上述EM細菌混入并 添加到畜牧動物飲用水中。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的畜牧動物尿液處理方法，其特征在于， 在上述凈化尿排出工序中，在第二處理槽內，利用抽吸部件取出槽底的沉淀污泥。
4.根據(jù)權利要求1~3中任意一項所述的畜牧動物尿液處理方法，其特征在于， 將上述第二處理槽中的凈化尿引導到儲存槽內。
5.一種畜牧動物尿液處理用的槽，該畜牧動物尿液處理用的槽用在上述權利要求1~4中任意一項權利要求的畜牧動物尿液處理方法中，其特征在于， 槽的施工地面由如下部分構成: 槽洼地，利用建筑機械進行挖掘而形成該槽洼地； 堆土部，通過將上述槽洼地的挖掘土堆筑到該槽洼地的緣部而形成該堆土部； 片狀基底，其被施工于上述槽洼地和堆土部的內側，用于防水。
6.根據(jù)權利要求5所述的畜牧動物尿液處理用的槽，其特征在于， 該畜牧動物尿液處理用的槽包括被設置在上述槽洼地內的潛水噴射泵。
【文檔編號】A01K1/01GK103723836SQ201310356939
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權日:2012年10月12日
【發(fā)明者】野口昭司 申請人:野口昭司