畜禽养殖场除臭技术研究进展介绍
日期:2025-07-31 来源: 鸭高创咨询公众号
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1、畜禽养殖场臭气的来源与危害
(1)畜禽养殖场臭气的来源
畜禽养殖场的臭气来源于畜禽粪尿、污水、饲料残渣、堆肥间、垫料、畜禽呼出气体等,畜禽体内未完全分解消化的饲料经发酵后也会产生臭气,其中畜禽粪尿和污水在堆放过程中有机物的腐败分解及畜禽自身肠道排放是畜禽养殖场臭气最主要的来源。
不同畜禽类型及养殖场不同区域的臭气,其恶臭物质均有所不同。各畜禽养殖场中猪场臭气成分最多,高达500多种,鸡场和牛场分别为150余种及70余种。其中,鸡粪的臭味成分以氨气(NH3)、二甲基二硫(CH3SCH3)和硫化氢(H2S)为主,猪粪和牛粪排放的臭气物质以挥发性低级脂肪酸类为主。鸭粪的臭味主要来源于暂存池及黑膜氧化塘厌氧发酵产生的挥发性脂肪酸、吲哚类所释放的腐臭味。此外,畜禽粪便的堆积和处理设施中恶臭物质成分最多,研究发现猪场粪便储存设施的上部空气中鉴定出295种恶臭物质,粪便氧化塘污水中含有167种不同的恶臭物质,畜舍内部有100~150种恶臭物质。由于不同条件下形成的畜禽恶臭物质复杂多样,且在大气中极易迁移转化,因此目前关于各类恶臭物质对畜禽恶臭的贡献尚不完全清楚。
(2)畜禽养殖场臭气的危害
对机体的危害:恶臭是由复杂多样的臭气成分相互作用而产生的,它会影响畜禽的呼吸系统,导致机体抵抗力下降,抗病能力变弱,最终影响生产性能。其中,对机体危害最大的恶臭物质主要是NH3和H2S。当畜禽的病害率提高时,会在饲料中添加抗生素以有效降低畜禽的发病率,而抗生素的大量使用已经引起环境污染、药物残留、抗药性、内源性感染等一系列负面效应,严重威胁人类健康。
对环境的危害:恶臭气体中的主要臭气成分为硫化合物、芳香族化合物(主要是酚类和吲哚)以及氨和挥发性胺类,同时还伴有粉尘、病原菌等。这些气体成分不仅会对机体的身心健康造成伤害,且会对周边环境产生污染。这些恶臭气体未经有效处理直接排入空气中,会使得大气中的氮含量增加,这是酸雨形成的重要原因。酸雨会对水体、土壤、森林和建筑等带来严重危害,不仅破坏地球生态环境,还会造成社会经济损失,危及人类的生存和发展。
2、恶臭污染物的排放标准
3、养殖场臭气控制技术
基于臭气的特征,养殖场的臭气治理应从源头减排、过程控制和末端处理3个方面着手。
(1)臭气源头减排技术
从理论上说,臭气控制的研究应从防止臭气的产生和控制臭气的扩散两方面来进行,显然,防止臭气产生显得更加重要。有资料表明,养殖场臭气排放中,粪污贮存与施用过程中占65%,畜禽舍内占25%,饲料生产和贮藏占10%.实施源头减臭:
一是降低新鲜猪粪的臭气,以降低畜禽舍内的臭气;
二是降低粪污贮存过程中的臭气。
近年来,为降低新鲜猪粪及猪肠道臭气的产生,养殖企业在饲料中添加了益生素、酶制剂、酸化剂、沸石等常用添加剂,还在饲料中添加可发酵碳水化合物和特殊的微生物菌群,通过改变肠道和粪便中的优势微生物种群及其发酵过程,来改变粪尿的理化特性,减少氨的挥发及臭气的产生,并取得较好效果。而目前,更多的研究重点放在了植物型添加剂的开发上,如丝兰属植物提取物、茶叶提取物、菊芋等,越来越多的植物型添加剂用于养殖舍的除臭,甚至在肉鸡日粮中添加具有健胃消食、杀菌防腐等作用的中草药制剂,达到提高鸡对饲料的消化,减少粪污的排泄量,降低排泄物臭气的目的。研究表明,粪污贮存过程中臭气的产生主要是由于粪污中剩余的蛋白质等营养成分在厌氧微生物的发酵作用下所引起的,因此,实现粪污贮存过程中臭气的源头控制主要是降低饲料中的蛋白含量及进行日粮调控。
(2)臭气过程控制技术
除了通过调节饲料配方,调整畜舍结构等源头臭气减量方法之外,对畜禽养殖过程的管理和控制,同样可有效降低养殖过程的臭气排放。包括:
①提高养殖场环境管理技术,主要体现在加强通风、加强舍内的卫生管理、控制污水产量、实现雨污、清污、干湿及固液分离、配套完善的畜禽粪污处理工艺等手段;
②对畜舍及时除臭、降低恶臭气体含量,如通过喷洒物理、化学及生物除臭剂降解臭气化合物、对畜舍空气利用电净法、紫外光法等方式降低恶臭气体的含量。
(3)臭气末端控制技术
此外,可对末端臭气进行处理。末端处理是指将产生的各种恶臭气体收集起来统一进行除臭处理。具体的除臭工艺可以结合畜禽场废弃物的末端利用方式进行选择,该法是目前解决畜禽养殖场恶臭气体排放的较稳妥处理办法。该工艺通常利用抽气风机将各工段产生的恶臭气体集中收集后,通过物理、化学、生物等方法对其中的恶臭气体成分进行处理,从而达到控制恶臭的目的。恶臭气体的密封及收集效率是除臭工程良好运行的关键因素。通常收集系统应保持微负压,确保输送过程中无臭气泄漏。实现恶臭气体末端控制,采用的方法一般分为物理方法、化学方法、生物方法。
①物理除臭技术
物理除臭法主要包括掩蔽法、稀释法、冷凝法、吸收法和吸附法等。物理除臭法的原理是依靠固体、液体和气体的转化来消除异味,具有操作优点是方便、见效快,但仅适用于低浓度、低范围的异味处理。该法以物理过程为主,缺点是除臭效果不彻底、处理成本高、处理不当易造成二次污染等。
②化学除臭技术
化学除臭法主要包括酸碱吸收法、化学吸附法、催化燃烧法、化学洗涤法、氧化法、光催化氧化法和燃烧法等。这些方法的共同点是通过改变臭气成分的化学结构,破坏其致臭基团,使其转化为无臭或低臭物质,从而起到除臭作用。化学除臭法的工艺成熟,优点是效率高、除臭彻底、安全可靠。缺点是运行成本较高、能耗大、工艺复杂等,主要应用于高浓度工业恶臭处理。
③生物除臭技术
生物除臭技术目前主要研究热点为应用微生物除臭剂和生物除臭法。
A.微生物除臭剂的原理是通过接种微生物菌剂、添加生物酶或外源功能菌种,以抑制产恶臭微生物,或直接降解臭气物质,从而减轻臭气污染。微生物除臭剂除臭效果显著,没有二次污染。
B.生物除臭法操作简单、处理效率高,生物除臭法按处理方式分为生物滤池法、生物滴滤法、生物洗涤法。
a.生物滤池法是基于土壤生物法发展起来的。早期其填料主要以木屑、堆肥和废弃生物质等易生物降解有机物为主,以水为喷淋液。近年来,生物滤池常以火山岩、竹炭和活性炭等无机惰性填料为主,这类填料具有发达的比表面积和丰富的官能团,能对恶臭气体成分形成较强的吸附能力,从而提升生物滤池的稳定性和抗冲击负荷能力。
b.生物滴滤池法所用的反应器为生物滴滤池,填料以聚丙烯环、聚氨酯、陶瓷颗粒和火山岩等难生物降解的惰性材料为主,并且填料不为微生物提供营养。填料是影响生物滴滤池除臭效果的关键因素,其主要作用是为微生物提供适宜的生长环境,对于不同类型的恶臭气体,填料的选择也不同。通常比表面积大、持水性能和附着性能好、空隙率大、机械强度大和防腐能力强的填料有利于提高单位体积填料的生物量、冲刷降解产物和脱落生物膜,以及避免填料层塌陷、床层堵塞和气流短路等,从而可使生物滴滤池能长期稳定地去除恶臭污染物。
c.生物洗涤法又称生物吸收法,它是利用来自生物曝气池的吸收液(净化后的水和污泥混合液)吸收恶臭气体中的恶臭污染物,含恶臭污染物的吸收液进入曝气池,恶臭污染物被好氧活性污泥降解为CO2、H2O和SO42-等。生物吸收法的优点是恶臭气体被活性污泥吸附,进入生化反应器中氧化降解,易于控制液相基质的组成,具有较高的去除率等。其去除率取决于吸收液对恶臭污染物的吸收效果。
4、结论
未来,随着畜禽养殖场规模的扩大和数量的增加,养殖场的臭气排放量也会越来越多,仅靠单一的控制措施是难以取得良好结果的,应该尝试多种除臭技术适当结合,从产生臭气的源头及过程进行控制,从而减轻禽养殖场臭气产生的危害,同时也要积极开发高效的畜禽粪便处理技术,以降低畜禽粪便中的臭气成分,并提高饲养管理水平,更有效地解决养殖场养殖过程中产生的臭气问题。