规模化养猪过程中臭气的减排措施研究进展

目前,养殖场周边存在着日益严重的养殖臭气污染问题,特别是大型养猪场周边,这给养殖场的畜禽动物、养殖人员和周围居民造成较为严重的健康影响.如何有效解决养殖臭气的处理问题,已成为大型养殖场面临的棘手问题.本文综述了养殖臭气的主要成分、影响因素、减排措施及工程应用案例,以期为规模化养猪场减少臭气排放提供参考.     

丝兰属植物提取物降低猪舍氨气浓度的试验

在饲料中添加丝兰属植物提取物(SLZW)饲喂猪,分为4个试验组和1个对照组。4个试验组在基础日粮中分别添加45、90、135、180g/(t饲料)SLZW,对照组基础日粮中不添加SLZW。试验结果表明:添加SLZW的试验组氨气的产生量比对照组显著降低,并且SLZW添加比例为90g/(t饲料)的试验2组氨气产生量的降低幅度最大。     

不同碳氮比对园林废弃物堆肥中氨气和温室气体排放的影响

[目的]针对园林废弃物堆肥过程中温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)及氨气(NH₃)排放量大的问题,研究不同碳氮比对园林废弃物堆肥过程中温室气体和NH₃排放的影响,以期为降低堆肥产生的温室效应和NH₃污染提供技术支撑。[方法]在园林废弃物中添加不同质量的鸡粪,调节堆料碳氮比至25、30和35,利用傅里叶变换红外吸收光谱仪对堆肥过程中的NH₃和温室气体排放进行监测;采用标准方法对堆料的pH、有机碳、全氮含量进行检测。[结果]堆肥后所有处理组堆料均达到腐熟标准;园林废弃物堆肥所产生的温室效应以CO₂排放引起的温室效应为主,堆肥过程中CO₂排放量存在明显差异,碳氮比分别为25、30、35的处理组CO₂平均排放量分别为5.47、9.32、19.19 g/(kg·d),可见堆肥的温室效应随着碳氮比的增加而升高;NH₃排放量随着碳氮比的增加而明显降低,碳氮比分别...     

农业机械零件表面硬度强化的新型辉光离子氮化工艺系统研究

【目的】目前行业中关于机械零件表面硬度强化技术,公认辉光离子氮化技术最为先进,其精度高、加工费用低、材料变形量微小。为了保证农业机械中某些零部件的表面硬度及耐磨性,结合农业机械使用环境和零件结构,改进现有辉光离子氮化工艺系统。【方法】课题组针对辉光离子氮化技术与工艺系统在实际运用过程中的弊端进行技术改造,以目前辉光离子氮化技术系统为基础,研发真空式氨气分子高压电弧电解拆分器,设置分子与离子过滤网、氢离子强力吸附层,与市面上广泛使用的氮化工艺炉相融合并加以改造,制成全新的氨气分子电解拆分式辉光离子氮化特种热处理工艺炉。【结果】课题组提出了一种全新的技术改进措施,突破了目前辉光离子氮化技术的短板,将其应用于农业机械零件的表面强化处理,可显著提高材料表面的硬度,使农业机械具有高的耐磨性、疲劳强度、抗蚀能力及抗烧伤性等。【结论】本研究改进了辉光离子氮化工艺,提升了加工效率,能为企业带来新的经济增长点。     

融合多环境参数的鸡粪氨气排放预测模型研究

NH₃是影响舍内肉鸡生长发育的主要有害气体,对其排放量的准确测量与预测有助于建立鸡舍环境调控模型,提升畜禽福利化养殖的水平。生产中,NH₃监测多采用电化学传感器,精度差且寿命短,较难直接获取NH₃排放量。结合NH₃产生和释放的机理过程,选择相对较易获取的CO₂排放量(E_CO2)和H₂O排放量(E_H2O)等环境参数建立NH₃排放量的预测模型。建立了肉鸡厚垫料养殖模式下,舍内鸡粪气体排放的模拟试验装置,连续多日向试验装置内投入等量鸡粪以模拟鸡舍每日粪便生成,监测温度、相对湿度以及CO₂、H₂O、NH₃排放量数据。基于多种机器学习方法和环境参数,构建了NH₃排放量预测模型,并运用特征和排列重要性探究参数重要程度,运用部分依赖图和个体条件期望图探究模型对参数的依赖关系。...     

喷洒微生态制剂对肉鸡生产性能和舍内氨气水平的影响

为建立标准化肉鸡舍内喷洒微生态制剂提升环境质量新技术，本试验对肉鸡生产性能及肉鸡较敏感的有害气体氨气等指标进行了全期对比监测，分析了舍内氨气含量及变化规律，在此基础上，结合感官评价及前人研究，确定氨气控制时间及氨气控制量，进而明确喷洒微生态制剂降氨时效规律。结果显示：全期平均日增重无显著性变化，但肉鸡成活率增加了2.08个百分点，料重比降低了0.07，欧指提高了15.90个点|氨气含量全期平均可降低50.00%|鸡舍预温期至4 d清粪前舍内氨气浓度较高，且呈逐日增高状态（超过10 mg/m3水平），清粪后逐渐降低，8 d后达3 mg/m3以下。研究提示，清粪前4 d氨气仍存在超标可能，为控制关键期，应加强氨气管理|另外，微生态制剂有一定降氨作用，可借助恒温喷洒降尘装置降低育雏期氨气浓度成本。 [关键词] 微生态制剂|喷洒|肉鸡|生产性能|氨气     

基于PLC的养殖场氨气生物氧化装置设计与试验

随着畜禽养殖业生产规模化、集约化不断提高,养殖场氨气排放控制日益受到关注。养殖场氨气不经处理直接排放到大气中,一方面与SO_2和NO_x结合生成大气二次颗粒物,降低大气能见度。另一方面铵的沉降还可造成土壤酸化及水体富营养化等环境问题。针对上述问题,根据生物法原理,设计了基于PLC控制的养殖场氨气生物氧化装置,实现了p H值控制、风机的启停控制、生物反应器中各环境参数的实时测量、环境参数曲线的实时显示和监测数据的自动存储等功能。设计后在北京某猪场进行了中试装置的示范搭建,运行结果表明:该装置对氨气去除率达到90%,具有运行稳定可靠、运行成本低等特点。     

基于边缘计算与深度学习的禽舍监测系统设计

恶臭气体是影响禽舍内禽类个体健康和产蛋效率的重要因素。由于传统的监测设备具有较长的气体浓度响应时间，导致无法及时对污染物的排放做出检测，设计并实现可以预测氨气浓度变化的禽舍监测系统，选用低成本的电化学传感器和低功耗Wi-Fi微控制器设计终端监测器。为了克服电化学传感器易受其他环境因素影响的缺点，监测器还集成硫化氢浓度、二氧化碳浓度以及温湿度等传感器。由于禽舍生产经营属性对成本较敏感，选用性价比较高的边缘计算硬件作为服务器。在该服务器对监测器上传的采集数据进行预处理，最终通过提出的Bi-LSTM模型使用多传感器参数预测未来一段时间内氨气的浓度值。经过参数调优和对比训练，该系统对禽舍内氨气浓度的预测值与采集值均方误差仅为3.29%,以期为接下来的减排措施提供有效的数据支撑。     

几种商用益生菌产品对鸡舍氨气浓度影响的研究

为了研究几种商用益生菌产品对鸡舍氨气浓度的影响，试验选用混合型饲料添加剂喷乐舒、益科乐活力菌、加强型活力发酵床复合菌3种益生菌产品作为试验材料，随机分为试验组1(添加混合型饲料添加剂喷乐舒)、试验组2(添加益科乐活力菌)、试验组3(添加加强型活力发酵床复合菌),试验为期70天，每10天检测氨气浓度和添加菌种各1次，检测同一位点处15 cm、30 cm、150 cm高度的氨气浓度。结果显示：(1)同一时间不同高度检测的氨气浓度变化趋势相同，第20和30天时，试验组3的氨气浓度显著低于试验组1、2(P<0.05),第40和50天时，试验组1、3的氨气浓度显著性低于试验组2,且试验组1最低，第60和70天时，各组之间氨气浓度无显著性差异；(2)同一位点不同高度的氨气浓度比较：150 cm>30 cm>15 cm;(3)益生菌在5 cm和10 cm厚度垫料使用对鸡舍的氨气去除效果一致。试验结果表明，3种益生菌产品去除氨气的效果为：加强型活力发酵床复合菌>混合型饲料添加剂喷乐舒>益科乐活力菌。     

不同酸化剂对畜禽养殖粪水无机氮形态转化的影响

粪水储存过程中会释放大量氨气（ammonia, NH₃），不仅造成环境污染，还降低粪水肥效。粪水酸化技术是一种通过添加酸化剂降低粪水pH，减少NH3挥发的有效办法。为探究不同酸化剂对粪水无机氮形态转化的影响，以生猪养殖粪水为试验对象，选择强酸类、盐类和易分解有机物3类共11种酸化剂，包括浓硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、明矾、硫酸铝、氯化铝、磷酸二氢钾、过磷酸钙、葡萄糖、蔗糖，以未酸化粪水为对照，将粪水初始pH降至6.0后，分析60 d储存期内粪水中总无机氮（total inorganic nitrogen, TIN）含量、氨氮（ammonia nitrogen, NH⁺⁴）含量、硝态氮（nitrate nitrogen，NO^-3）含量及NH3排放的变化规律。结果表明，在粪水储存过程中，酸化可以有效降低粪水中的NH3排放，提高储存后粪水的养分含量，与CK相比，酸化处理的TIN和NH⁺⁴含量分别提高了63.19%~2 481.34%和59.17%~2 591.72%，NH3减排了18.77%~80.33%。综合酸化效果以及经济成本，认为浓硫酸、明矾和过磷酸钙是较适合的酸化剂，其总无机氮含量分别提高了517.05%、1 414.82%和2 481.34%，氨氮含量分别提高了535.50%、1 443.79%和2 591.72%，NH3排放量分别减少了48.81%、71.43%和65.60%，成本分别为0.66、5.20和23.70元·m^-3。研究为粪水酸化剂的优选提供数据支撑，为促进粪水资源化利用，提高粪水利用的生态和经济效益提供理论依据。