基于响应曲面法的畜禽栏舍氨气和硫化氢吸收效果模拟研究

基于响应曲面法，自主构建一种栏舍气体吸收装置来模拟封闭式规模化养殖场栏舍氨气和硫化氢气体的排放特征。以磷酸吸收液pH值、碳酸钠改性活性炭浸渍液浓度为设计因子进行正交试验设计，建立相关数学模型，得到响应曲面模型，获得最优工艺参数。结果表明:氨气和硫化氢气体的吸收率受活性炭浸渍液浓度的影响大于磷酸pH值变化的影响；氨气吸收率和硫化氢吸收率的数学模型及响应曲面具有合理性（相关系数为0.991 0和0.987 1）；最优工艺参数为磷酸吸收液pH值5.25、碳酸钠改性活性炭浸渍液浓度6.3%，此条件下氨气吸收率达98.978%（相对误差0.005%），硫化氢吸收率达90.837%（相对误差0.006%）。      

规模化养猪场典型沼气工程各排放节点氨排放特征研究

为了解典型规模化猪场沼气工程的氨排放特性,选取长三角地区某规模化养猪场的典型沼气工程为研究对象,在沼气工程设施的不同氨排放暴露节点(集粪池、调节池和沼液池)设置监测点对氨排放进行连续3d的同步监测,测定处理设施各排放节点氨浓度,核算各排放节点粪便氨排放速率,分析各排放节点氨排放特征。研究结果表明,集粪池、调节池和沼液池的氨日均排放速率分别为1.48、3.08和1.47 g/(d·m2);各节点氨排放具有明显的日变化过程,大致表现为早晨氨排放呈波动增大趋势,午后开始降低,至夜间保持低值排放;集粪池、调节池在粪污周转时段出现日排放峰值;沼液池、集粪池和调节池静置阶段氨小时排放速率与温度呈正相关,与湿度呈负相关;集粪池、调节池和沼液池日氨排放量分别为13.44、38.72和5 275.4 g/d。     

规模化猪场机械通风水冲粪式栏舍夏季氨日排放特征

选取长三角地区典型机械通风水冲粪模式养猪场,针对不同生长阶段的肥猪栏舍和不同类型的母猪栏舍排放口氨排放进行同时监测(其中,育肥猪按质量分保育(24 kg)、育肥-Ⅰ(24~60 kg)、育肥-Ⅱ(60~120 kg)3个阶段,母猪分为妊娠猪与分娩猪2种类型),估算各栏舍氨排放通量,分析各栏舍氨排放特征,探讨各生长阶段对氨排放贡献。研究结果表明,保育、育肥-Ⅰ、育肥-Ⅱ、妊娠、分娩栏舍氨质量浓度分别为(0.97±0.40)、(3.37±0.70)、(5.45±2.30)、(2.19±1.06)、(1.44±0.48)mg/m3;各栏舍氨排放具有显著的日变化过程,早晨氨排放呈波动增大趋势,午后开始降低,至夜间保持低值排放;小时氨排放速率与温度呈极显著正相关,与湿度呈显著负相关;各生长阶段氨排放存在差异,保育、育肥-Ⅰ、育肥-Ⅱ、妊娠、分娩栏舍日排放速率分别为0.85、6.53、8.20、10.39和13.86 g/(头·d);保育、育肥-Ⅰ和育肥-Ⅱ阶段对肥猪氨排放的贡献率分别为3.64%、26.11%和70.25%,妊娠猪与分娩猪对母猪氨的贡献率分别为75.32%和24.68%,母猪的氨排放速率是肥猪的1.87倍。     

我国畜禽养殖氨排放特征及减排体系构建研究

基于畜禽生产-污染防治大协同、污水-废气-固废处理小协同目标，开展各畜禽养殖模式氨排放特征分析。研究发现：相同清粪方式下，机械通风封闭化圈舍氨排放速率要小于自然通风开放式圈舍，相同通风方式下，圈舍氨排放速率表现为水冲粪 < 干清粪 < 垫草垫料 < 水泡粪，各畜种肥水储存模式氨排放最大；通过养殖模式与减排技术的政策、规范协调性分析，发现圈舍封闭化+机械通风、堆肥发酵、厌氧发酵等养殖模式，低蛋白日粮、排风口处理、覆盖、密闭堆肥+废气处理、粪肥机械深施等控氨技术可作为畜牧业氨减排的方向。明确了氨减排模式与技术的对应关系，构建了模式替代和技术减排相耦合的畜禽氨减排体系，提出了制定大气氨环境质量标准、畜禽养殖氨排放标准及配套的氨监测技术规范、畜禽养殖场氨减排核算技术规范及配套的氨减排工程建设技术规范等配套落地政策建议，为顺利推动畜禽氨减排试点工作提供技术支撑。