半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征

蛋鸡舍空气颗粒物、空气微生物和氨气等污染物的排放不但影响场区生物安全,更会造成环境污染问题。该文采用直线多点均匀采样新型系统,对北京地区某半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季空气颗粒物、微生物和氨气3种污染物的日间排放进行监测和分析,研究半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征。结果表明,该蛋种鸡舍试验期间舍内温度保持在18.0~20.0℃;间歇性通风条件下,风机的开启时长和舍外温度具有正相关关系(P0.05,R2=0.883 7);在冬季8:00-18:00期间,空气颗粒物的排放质量浓度为0.5~0.8 mg/m~3,每只鸡排放量为1.0~1.5 mg/h;空气微生物的排放浓度为4.0~4.5 log10CFU/m~3,每只鸡排放量为4.3~4.8 log10 CFU/h;氨气排放浓度为7.6~14.3 mg/m~3,每只鸡排放量为8.1~13.7 mg/h。试验期间,舍外温度低于舍内温度,试验鸡舍通风量及波动范围小,空气颗粒物、空气微生物和氨气的排放浓度、排放量与舍外温度、通风量、舍内相对湿度之间均未发现相关关系(P0.05)。该研究结果可为中国蛋鸡舍空气污染物排放特征提供参考。     

北京密闭式商品蛋鸡舍冬季环境研究(初报)

对北京地区的典型密闭式蛋鸡舍的冬季环境进行了测试分析。结果表明：对三七外墙和２００ｍｍ厚加气混凝土屋面的密闭式蛋鸡舍，每只蛋鸡的通风量为１．３ｍ３／ｈ时，可维持舍内外温差１９℃左右，舍内ＣＯ２浓度２１００×１０－６左右，最高ＮＨ３浓度不超过１８×１０－６。不同的进气口形式与位置对舍内温度、有害气体的分布影响较大。     

密闭式蛋鸡舍外围护结构冬季保温性能分析与试验

蛋鸡舍围护结构的保温隔热性能是影响鸡舍温度的稳定性,进而影响蛋鸡健康和生产性能的关键因素。由于蛋鸡舍一般不采暖,依靠蛋鸡的自身显热产热量来维持冬季蛋鸡舍内温度,因此如果蛋鸡舍冬季饲养密度较低、通风过度或围护结构保温性能不足,都难以满足蛋鸡舍温度环境的要求。如何确定不同气候区鸡舍围护结构必要的保温性能和饲养密度要求是解决蛋鸡舍冬季通风和保温矛盾问题的关键。该文通过建立蛋鸡舍动态热平衡理论模型,系统分析了不同气候区鸡舍围护结构的最低热阻需求,得出不同气候区鸡舍围护结构的保温性能要求与蛋鸡饲养方式(密度)的关系。结果表明:冬季舍外计算温度分别为-25℃(东北、内蒙古)、-15℃(华北、西北)、0℃(长江以南)的地区,蛋鸡舍墙体、屋面的最小热阻应分别不小于0.778、0.972;0.573、0.716;0.266、0.333(m~2·℃)/W;对应3层全阶梯笼养、4层半阶梯笼养和4层叠层、6层叠层、8层叠层笼养等饲养模式最大饲养密度下,所能够适应的围护结构冬季室外计算温度应分别不低于-14、-17、-19、-22、-23℃。研究结果为不同气候地区选择适宜饲养模式以及密闭式蛋鸡舍围护结构保温系统的设计提供了理论依据。     

自动防疫系统对冬季鸡舍空气净化的效果

试验选用300型空气电净化自动防疫系统和3DDC-12型粪道等离子体除臭灭菌系统(二者简称为自动防疫系统),测定其对冬季蛋鸡舍空气的净化效果。选取尺寸、样式和饲养密度等完全相同的两栋蛋鸡舍作对比试验,两栋鸡舍通风采用自动控制装置。在试验鸡舍安装自动防疫系统,测定两栋鸡舍舍内有毒有害气体和空气细菌总数的浓度。结果显示,两栋鸡舍在适当通风条件下（使舍内温度维持在(14.2±0.4)℃）,对照鸡舍和试验鸡舍的空气细菌总数平均浓度分别为 17.8 cfu/L和11.72 cfu/L（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低34.2%;空气粉尘的平均质量浓度分别为5.52 mg/m3和 3.54 mg/m3（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低35.9%;蛋鸡平均日死亡只数分别为4.68只和2.53只（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低46.0%。试验表明,舍内安装自动防疫系统能显著降低鸡舍空气细菌总数浓度和空气粉尘浓度,降低蛋鸡死亡率。     

规模化笼养蛋鸡舍冬季氨气和颗粒物排放特征研究

畜禽养殖的氨气(NH3)和颗粒物(particulatematter,PM)排放已成为危害人畜健康,并可能造成环境风险的重大问题。该文选择北京郊区一典型规模化蛋鸡养殖舍,对典型冬季条件下蛋鸡舍的NH3和PM排放进行了连续8d的监测;并根据二氧化碳平衡原理,对NH3及PM的排放通量进行了估算。研究结果表明,蛋鸡舍出风口处NH3平均质量浓度为(4.58±3.29)mg/m3,每只鸡NH3排放通量为(32.2±12.5)mg/d。蛋鸡舍出风口处PM2.5、PM10和总悬浮颗粒物(total suspended particulates, TSP)质量浓度为(0.13±0.06)、(0.81±0.16)、(3.28±1.32)mg/m3,每只鸡PM2.5、PM10和TSP排放通量分别为(0.7±0.4)、(6.3±1.4)、(27.6±12.5)mg/d。氨气以及PM的排放均随着舍内1次/2 d的机械清粪频率呈现2 d的周期变化趋势。除清粪作业、鸡群日间活动等影响外,舍内PM2.5浓度一定程度上受舍外环境本底值影响。舍内PM2.5与PM10的比例在10.4%~20.4%之间。舍内PM2.5颗粒上所含的K+、Mg2+含量均显著高于舍外环境本底PM2.5(P0.05)。同时舍内及舍外PM2.5颗粒上解析出来的阳离子所带的电荷量均高于阴离子。研究结果可为畜禽养殖NH3和PM排放清单的编制提供基础参数;同时对畜禽舍PM的组分研究,可为后续开展二次无机气溶胶形成机理以及颗粒物源解析的研究提供支撑。     

北京密闭式商品蛋鸡舍冬季环境研究(初报)

对北京地区的典型密闭式蛋鸡舍的冬季环境进行了测试分析。结果表明：对三七外墙和２００ｍｍ厚加气混凝土屋面的密闭式蛋鸡舍，每只蛋鸡的通风量为１．３ｍ³／ｈ时，可维持舍内外温差１９℃左右，舍内ＣＯ_２浓度２ １００×１０^－６左右，最高ＮＨ₃浓度不超过１８×１０^－６。不同的进气口形式与位置对舍内温度、有害气体的分布影响较大。     

蛋鸡舍臭气组成及不同管理措施对臭气特性的影响

随着中国蛋鸡养殖规模化的快速发展,蛋鸡场排出的臭气已成为影响周边环境质量的重要因素,但有限的关于蛋鸡舍臭气特性的研究严重制约着臭气污染程度的量化和除臭措施的制定,因此该研究通过对2种不同类型蛋鸡舍（商品蛋鸡舍和种用蛋鸡舍）的臭气进行综合分析,以探究不同管理措施（无管理操作、喂料、喷雾消毒、清粪）对臭气组成及其对臭气贡献率的影响。结果表明,2种类型蛋鸡舍的臭气组成和浓度相似,蛋鸡舍内臭气成分的浓度从高到低为NH3、挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFA）、挥发性含硫化合物（Volatile Sulfur Compounds,VSC）、酚类、吲哚类和胺类,对臭味贡献率从大到小为吲哚类、酚类、VSC、VFA、胺类和NH3。无管理操作和喂料过程中臭气组成和浓度相似,饲料的味道对蛋鸡舍臭气浓度影响较小。喷雾消毒和清粪过程中NH3、吲哚类和臭气浓度均显著增加（P<0.05）。此外,粪污在清粪带滞留期间,NH3浓度增加了6倍,胺类、VSC、吲哚类、酚类和VFA的浓度相对稳定。除NH3以外的其他成分主要来自肠道微生物的降解,对臭气贡献率高达99.99%,是臭味的主要来源。     

密闭蛋鸡舍内NH_3浓度变化规律及其影响因子分析

鸡舍中的NH_3已成为影响人畜健康的重要污染物,为了解蛋鸡养殖环境中NH_3浓度变化规律,采用便携式畜禽舍环境动态监测仪对密闭笼养蛋鸡舍内NH_3浓度和温湿度等指标进行测定,分析其变化规律及其与环境因子之间的相互关系。结果表明:试验鸡舍内日平均温度春季为(20.9±1.3)℃、夏季为(24.3±0.8)℃、秋季为(20.4±0.9)℃、冬季为(14.7±0.9)℃;日平均相对湿度春季为37.7%±4.9%、夏季为70.7%±3.0%、秋季为52.6%±3.4%、冬季为52.6%±1.6%;日平均NH_3浓度春季为(2.46±1.01)mg·m~(-3)、夏季为(0.03±0.02)mg·m~(-3)、秋季为(4.72±1.73)mg·m~(-3)、冬季为(3.05±0.41)mg·m~(-3)。不同季节鸡舍内NH_3浓度与温度和相对湿度均呈现一定的相关性,在高温条件下,鸡舍内NH_3浓度随湿度的升高而增高,而在低温条件下,鸡舍内NH_3浓度则随湿度的升高而降低。研究表明,环境的温湿度对鸡舍内NH_3浓度影响很大,对鸡舍内温湿度的科学管理和合理调节是降低舍内NH_3浓度的关键。     

西北地区纵墙湿帘山墙排风系统改善夏季蛋鸡舍内热环境

为研究应用于中国西北地区的纵墙湿帘山墙排风系统对蛋鸡舍内热环境的改善状况,该试验选取了西北地区纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风2种通风系统的蛋鸡舍,通过对舍内热环境的连续监测,探究了2种通风系统下蛋鸡舍内的热环境及热应激状况,并比较了2种通风系统的经济投入成本。结果表明：纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风系统蛋鸡舍内温度最大波动幅度分别为2.7、10.3 ℃,纵墙湿帘山墙排风系统舍内水平与垂直方向温度差异不显著（P>0.05）,传统纵向通风蛋鸡舍内水平与垂直方向温湿度差异显著（P<0.05）;传统纵向通风蛋鸡舍内无热应激状态比试验舍低9.9%,轻度、中度、高度热应激状态分别比纵墙湿帘山墙排风系统舍内高2.7%、7.2%、0.1%;但相同饲养条件下蛋鸡舍采用纵墙湿帘山墙排风降温系统的经济投入成本是传统纵向通风降温系统成本的1.6倍。综合2栋蛋鸡舍内热环境空间分布、温湿指数等认为,纵墙湿帘山墙排风系统应用于中国西北炎热干旱地区蛋鸡舍可降低舍内温差及热应激程度,为更好的缓解舍内局部热应激并将该降温系统在西北地区蛋鸡养殖中推广,建议在风机相对侧山墙上也安装湿帘小窗。     

夏季鸡舍屋顶隔热改善舍内热环境及蛋鸡生产性能

鸡舍屋顶夏季所接收辐射热最多,屋顶内表面与舍内空气对流换热作用较强,舍内垂直温差加剧,造成局部热应激影响蛋鸡生产性能。为探究屋顶隔热对蛋鸡舍内热环境及蛋鸡生产性能的影响,该文对比研究试验舍(100 mm保温玻璃棉毡彩钢板屋顶)与对照舍(200 mm加气混凝土屋顶)2种不同材料屋顶对鸡舍内环境及生产性能的影响,并讨论鸡舍屋顶成本与养鸡经济效益的关系。结果表明:1)试验舍内温湿度波动比对照舍内小,试验舍内平均温度比对照鸡舍低2.3℃,对照舍内温度空间上呈垂直分布且温差大于3℃,由地面向屋顶逐渐升高且距离地面3.2 m高度水平面温度与0.8、1.6、2.4 m高度水平面温度差异极显著(P0.01);2)试验舍内热应激程度低于对照舍,对照舍内温湿指标正常水平比试验舍内低15.7%,轻度热应激程度高12.1%,中度热应激程度高1.7%,高度热应激程度高0.9%。对照舍内3.2 m平面上蛋鸡受到不同程度的热应激,高度热应激占2.5%;3)试验舍蛋鸡产蛋率比对照鸡舍高1.5%,平均蛋质量高1.9 g。对照舍3.2 m平面上蛋鸡产蛋率与距离地面0.8、1.6、2.4 m平面蛋鸡产蛋率差异极显著(P0.01),周死淘率差异显著(P0.05);试验舍和对照舍0.8 m平面上蛋鸡平均蛋质量最高,对照舍底层0.8 m平面上蛋鸡平均蛋质量与距离地面1.6、2.4、3.2 m平面蛋鸡的平均蛋质量差异极显著(P0.01),但破蛋率之间差异不显著(P0.05);4)对照舍屋顶的冷负荷峰值是试验舍屋顶冷负荷峰值的2.1倍,对照舍屋顶内表面温度比试验舍高3℃。试验鸡舍采用隔热屋顶1~1.5 a可收回投入成本,维持舍内热环境以提高蛋鸡养殖户的收入。该研究可为集约化密集型饲养模式下蛋鸡舍的环境调控及节能措施提供参考。     

中国规模化养鸡环境控制关键技术与设施设备研究进展

近40年来,养鸡业规模化程度越来越高,现代鸡种在遗传性能上大幅提升了高产指标,对养殖环境稳定性要求也愈来愈高,养殖设施环境条件成为影响鸡只遗传潜力和生产性能充分发挥的保证。该研究从规模养鸡环境调控理论、调控技术和设施设备3个方面对目前的研究进行总结,主要阐明鸡舍保温隔热、湿帘蒸发降温系统和气流组织理论体系;围绕不同气候区鸡舍夏季通风湿帘降温系统调控技术,如鸡舍温度的均匀性控制、温风耦合调控及防温度骤降技术等;连栋鸡舍建筑、高密度叠层笼养、鸡舍环境净化设备等设施设备的研发与应用研究进展;并展望了中国畜禽养殖发展的方向,从智能化养殖管理与监控平台、智能化笼内死鸡识别装置、福利化养殖模式及装备研发等角度展望了未来养鸡业的发展与研究内容,该研究为规模化养鸡环境调控研究提供了参考依据,促进现代养鸡产业的绿色高质量转型升级与健康可持续发展。     

基于雷达图的蛋鸡舍综合环境舒适度评价及应用

环境是影响蛋鸡健康与生产性能的关键因素,为对蛋鸡舍环境进行综合性的舒适度评价,该研究将除湿热环境之外的空气环境质量也纳入评价指标体系中,采用模糊数学方法,研究了重要环境参数在规模化蛋鸡舍环境舒适度综合评价中的权重,对舍内温度、湿度、CO_2浓度、氨气(NH3)浓度、风速等关键环境参数进行归一化处理,建立了基于多元环境参数的鸡舍综合环境舒适度评价指数(Comprehensive Environmental Index, CEI),并基于LabVIEW软件开发了一套评价系统,可将上述环境参数在雷达图中进行可视化展示,以及对单因素环境参数和环境舒适度进行预警。通过实际使用中鸡舍环境监测数据的分析验证,CEI能够体现舍内整体环境舒适度的变化,对各个时段环境因素间的相互作用做出应答,尤其是温度降低导致空气环境质量影响上升的时段。该研究对于综合评价蛋鸡舍环境条件并进行精准控制,提高环境舒适度,提供了方法支撑。     

冬季猪舍粪便贮存过程中CO2排放特征

利用丹麦猪舍和液态猪粪便进行了CO2气体排放测试,比较了3种粪坑内粪便高度（0.15,0.40和0.65 m）、3种通风量（211,650和1 852 m3/h）、粪坑内有无挡板下冬季猪舍粪便贮存过程中CO2排放通量。测试结果表明：通风量、粪便温度和粪坑挡板可以用来解释大部分的CO2排放通量变化的差异;对于使用渗透性天花板进气和负压通风排气,CO2排放通量随着舍内通风量的增加而增大,3种通风量之间CO2排放通量差异显著;使用粪坑挡板可以显著降低粪坑内的空气交换和减少CO2排放通量;粪便贮存高度的变化对CO2排放通量的作用不明显;敏感性分析表明CO2排放通量相对于粪便温度的敏感性（敏感度值大）要高于通风量,在较低的通风量变化区间,CO2排放通量变化的敏感性要高于较高的通风量变化区间,但对于粪便温度变化趋势正好相反。通风量的增加同时会降低舍内和粪坑内空气温度以及粪便温度,因此要综合考虑通风量和温度对气体排放通量的影响。     

Increased total nitrogen content of poultry manure by decreasing water content through composting processes

Microbial mineralization of urea and uric acid in poultry litter can lead to loss of nitrogen (N) content and its value as a fertilizer. To minimize the loss of N in the composting processes, controlling the water content in litters is a key to reduce the mineralization processes of N compounds. The N content of litter may be influenced by diets, hen age and the type of poultry houses used. The objectives of the present study were i) to determine the relationship between the water content and the decomposition rate of uric acid in poultry litter and ii) to investigate the effect of hen age and crude protein (CP) percentages in diets on the N content of poultry litter. A layer feeding trial was conducted in two poultry farms with windowless and open-floor houses. An incubation study of poultry litter was performed under different levels of water content. Our study found that the diet CP percentage (16.5–18%) and the growth stage of laying hens did not have a significant effect on the amount of total N (52–56?g?kg^?1) and uric acid-N (26–31g?kg^?1) in fresh litters. At the 7^th day of litter incubation study, the concentration of uric acid-N was 22 g kg^?1 in litters with a water content of 35%, whereas it further decreased to less than 1.3 g kg^?1 in litters with a water content of 55% and higher levels. The decomposition rate of uric acid-N in litter was 0.3–3.1g?kg^?1?day^?1 in the windowless house and 3.1–7.1g?kg^?1?day^?1 in the open-floor house. Decomposition of uric acid in litters was positively correlated to the litter moisture content that is controlled to be lower in windowless houses (40–50%) than in open-floor houses (55–80%) during the composting period. Our study suggests that the use of windowless houses for layer chicken production is effective for producing poultry manure with a high N content.     

北京夏季机械通风育肥猪舍CO2、NH3排放和耗水量研究

为明确拔塞式清粪机械通风育肥猪舍夏季CO2和NH3的排放量及猪舍耗水量,并建立中国类似设施猪舍的气体排放及水的消耗量基线及寻求减排和节水空间,选择北京市拔塞式清粪机械通风育肥猪舍,设计机械通风系统的通风量测量系统,并测量机械通风量,从2015年7月25日至8月11日(共18d)监测猪舍NH3、CO2排放量和耗水量.试验结果表明,NH3排放量平均值为(23.4±11.0)g/(d·500kg),范围为4.3~49.5g/(d·500kg).NH3的排放量在08:00和14:00极显著高于10:00,12:00、16:00和18:00时的排放量(P<0.001),可能是人工清粪行为导致NH3排放量降低.CO2排放量平均值为2.73±0.78kg/(d·500kg),最大和最小排放量分别是5.00和1.00kg/(d·500kg),44%的日平均排放量为2.5~3kg/(d·500kg),92%的日平均排放量小于4.0kg/(d·500kg),日间CO2排放量在12:00达到高峰.育肥猪耗水量的最大值、最小值和平均值分别为90.0,19.6和47.0L/(d·pig).     

基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现

蛋鸡的环境舒适度是多种因素相互作用的结果,其状况的好坏难以用数值来描述。该研究以蛋鸡为主体,通过文献资料确定影响蛋鸡舍舒适度的各环境因素的阈值,利用模糊数学理论对各环境因素数据进行融合,得到蛋鸡环境舒适评价结果,采用LabVIEW搭建蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统,输出实时的环境舒适度评价结果,利用舒适度时间占比法对饲养周期内的数据进行分析。在实验室畜禽物联网平台的基础上,选取黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍和中国农业大学上庄实验站试验鸡舍作为系统环境数据获取节点,对系统进行验证。结果显示:采用层次分析法得到冬季鸡舍环境因素(温度、湿度、风速、二氧化碳浓度和氨气浓度)的权重集W冬={0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879},夏季为W夏={0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414};与采用单一环境因素对舍内环境进行评价相比,系统能较全面的反映出舍内的舒适程度;冬季黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍环境舒适度要好于中国农业大学上庄实验站试验鸡舍。该研究为蛋鸡舍内综合环境评价提供了一种新的方法,同时也为畜禽物联网实时监测数据的应用提供了一种新的思路。     

鸡舍换气余热干燥鸡粪设备夏季干燥性能研究

鸡舍换气余热干燥鸡粪是指利用鸡舍换气时排出废气的余热来除去鸡粪中水分的热力干燥方法,该方法的主要特点为工艺简单、能耗低。该文主要对鸡舍换气余热干燥鸡粪的原理进行了阐述,探讨了鸡粪干燥过程中各种热量的计算方法,并针对中国的气候特点,结合鸡舍换气余热干燥鸡粪设备设计改造了一种可在夏季利用环境空气对鸡粪进行干燥的通风方式,最后对湖北应城的一套鸡粪干燥设备(manure drying system,MDS)进行了夏季应用效果的测试。结果表明:夏季不同天气条件下干燥设备的干燥速率差异较大;晴天天气下由于外界环境空气的混入,鸡粪含水率从初始含水量降至28%(湿基)耗时只需28 h左右,比阴雨天气下缩短约20 h;夏季阴雨天气下鸡舍换气余热可满足48 h内把鸡粪含水率降至30%以下的热量需求,但阴雨天气会降低鸡粪的干燥速率。晴天天气下由于湿帘的影响,鸡舍所排废气湿度过大,此时可结合环境热空气对鸡粪进行干燥,提高鸡粪干燥速率。研究结果可为优化鸡粪干燥工艺,探索节能环保的干燥方法提供理论参考。