移动式污水贮留池清理方法及下水道系统与流程

专利2025-03-01  27


本发明总体上涉及动物粪便管理方法和系统,并且更具体地涉及用于清理禽畜粪便处理污水贮留池(或“污水池”)、安装和使用猪下水道系统以及将动物粪便转化成增值材料实现有效利用的方法和系统。


背景技术:

1、用于管理和处置猪粪便的主要方法是“污水贮留池和喷洒领域的系统”,其中粪便被处理为液体并存放在污水贮留池中,污水贮留池是位于养猪场的大型开放式土墙围护结构。粪便被厌氧细菌缓慢分解,然后可以重新喷洒回到空气中,为邻近的耕地施肥。

2、最近,由于许多环境问题,包括污水贮留池系统故障造成地下水污染,以及降雨过多导致溢流,其中粪肥病原体与洪水混合并最终流入附近的河流和支流,猪肉产业因持续使用这些污水贮留池和喷洒领域的系统而面临着环境监管机构的严格审查。此外,猪肉生产设施及其污水贮留池排放到空中的污染物(包括氨、甲烷、硫化氢和其它挥发性有机化合物)也引起了人们的担忧。研究人员已开始研究这些化合物对人类健康的潜在有害影响,以及动物生产设施(通常称为cafo——“封闭式动物饲养经营”)露天存放猪粪便所产生的灰尘、颗粒物质、气味排放和其它有害影响。

3、随着猪肉生产和消费逐年增长,各州和联邦立法者对养猪场制定了一些环境法规,以及开发和实施创新技术的激励措施,以减轻当前和未来的环境问题和人类健康问题。

4、因此,仍然需要一种高效且经济地管理存放在污水贮留池中的动物粪便的猪污水贮留池清理方法,特别是一种将动物粪便转化成增值材料(如可销售的土壤改良剂、堆肥、肥料、沥青、屋顶木瓦和/或类似物)的清理方法。还需要改进动物生产设施和/或农场中的下水道系统,以有效管理和利用动物粪便,从而改变和/或消除对用于粪便收集和保留的猪污水贮留池和喷洒领域的系统的需求。


技术实现思路

1、本教导通过提供以下技术方案来满足一个或多个当前需求:一种用于清理动物粪便污水贮留池的方法,该方法包括以下步骤:(a)将设备部署到禽畜污水贮留池场地,该设备包括搅动船、液固分离器、污泥泵和滚降拖车;(b)搅动和疏松在污水贮留池内形成的污泥;(c)定位从污泥泵到液固分离器的管道;(d)通过使用污泥泵,允许来自污水贮留池的污泥通过所述管道流到液固分离器;(e)经由液固分离器将污水(液体)粪便部分与固体粪便部分分离;(f)将分离出的污水(液体)粪便部分返回到污水贮留池或返回到储存罐;(g)将固体粪便收集、脱水并存放到滚降拖车中;以及(h)在场外回收设施处将固体粪便转化成可用形式。

2、本教导通过提供以下技术方案来满足一个或多个当前需求:一种用于安装和使用猪下水道系统的方法,该系统包括(a)铺设一条或多条地下管道以将猪舍连接到一个或多个永久性液固分离器和至少一个水处理系统;以及(b)允许来自猪舍的粪便通过所述一条或多条管道流到至少一个永久性液固分离器,其中将污水(液体)粪便部分与固体粪便部分分离,将分离出的污水部分返回到一个或多个污水贮留池和/或一个或多个储存罐,并且将固体粪便部分收集、脱水并存放到一个或多个滚降拖车中。

3、一条或多条管道可以包括选自聚合物、金属、粘土、混凝土或其任何组合的材料。

4、一种或多种食品级聚合物选自高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet/pete)、聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、丙烯酸类、尼龙或其任何组合。

5、本教导通过提供一种用于有效清理、管理和利用动物粪便的独特方法和系统来克服上述问题。本教导的益处之一是动物生产设施产生的粪便可以转化成有用的形式。例如,可以将动物粪便与原料混合并堆肥成可销售的土壤改良剂、堆肥、肥料、覆盖物等。另外,设想可以将固体粪便材料转化以用于制造屋顶木瓦、地毯胶、沥青、铁路枕木等。本教导的另一益处是本发明的猪下水道系统可以帮助减轻挥发性有机物质的产生和向大气中的释放,以及帮助抑制和/或消除颗粒物质、灰尘和气味从动物生产设施和猪污水贮留池向附近居民区的空中扩散。此外,本教导的猪下水道系统对于环境和人类健康更安全,因为动物粪便更好地容纳在封闭管道中。因此,本教导的猪下水道系统可以帮助消除对现今该产业中主要利用的污水贮留池和喷洒领域的系统的依赖性。



技术特征:

1.一种用于清理动物粪便污水贮留池的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述搅动步骤(b)通过远程控制的水陆两用搅动船来执行。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法包括步骤(i),所述步骤(i)包括在场外回收设施处将所述固体粪便转化成可用形式。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将所述固体粪便与原料混合并堆肥成可销售的土壤改良剂、堆肥、肥料、覆盖物或其任何组合中的一种或多种。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将所述固体粪便转化以用于屋顶木瓦、地毯胶、沥青和/或铁路枕木。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述分离出的污水(液体)粪便部分经过处理以用于饮用水再利用。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种食品级聚合物选自高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet/pete)、聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、丙烯酸类、尼龙或其任何组合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在已完成移动式污水贮留池清理方法之后安装下水道系统,所述下水道系统包括:

9.根据权利要求8所述的方法,所述方法包括在场外回收设施处将所述固体粪便转化成可用形式。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法,其中将所述固体粪便与原料混合并堆肥成可销售的土壤改良剂、堆肥、肥料、覆盖物及其组合。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其中将所述固体粪便转化以用于制造屋顶木瓦、地毯胶、沥青和/或铁路枕木。

12.一种方法,所述方法包括:

13.根据权利要求12所述的方法,所述方法包括经由所述一个或多个液固分离器将污水(液体)粪便部分与固体粪便部分分离。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法,所述方法包括使所述污水(液体)粪便部分和/或所述固体粪便部分与一种或多种食品级聚合物接触。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,所述方法包括将分离出的污水(液体)粪便部分返回到所述污水贮留池或返回到一个或多个储存罐。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,所述方法包括收集所述固体粪便并将所述固体粪便存放到至少一个滚降拖车中。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法,所述方法包括将所述固体粪便脱水并将所述固体粪便存放到至少一个滚降拖车中。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一条或多条管道包括选自聚合物、金属、粘土、混凝土或其任何组合的材料。

19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法,其中所述一种或多种食品级聚合物选自高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet/pete)、聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、丙烯酸类、尼龙或其任何组合。

20.一种安装用于污水贮留池清理的永久性下水道系统的方法,所述方法包括:

21.根据权利要求20所述的方法,其中所述一条或多条地下管道包括选自聚合物、金属、粘土、混凝土或其任何组合的材料。


技术总结
本教导总体上涉及用于清理和利用来自禽畜粪便处理污水贮留池的粪便,将此类动物粪便转化成增值材料实现有效利用,以及在动物生产设施和/或农场中安装和使用改进的下水道系统的方法、装置和系统,从而消除了对目前运行的用于粪便收集和保留的猪污水贮留池和喷洒领域的系统的需求。

技术研发人员:卡洛琳·科尔,拉娜·艾伦,刘易斯·费特曼,贝弗利·麦克唐纳
受保护的技术使用者:粪便利用组织有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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