淺談除臭技術(shù)在豬場的應(yīng)用研究

熊 祥，譚宇明，陳 龍，麥焯偉，蘇 穎

（廣東南牧機(jī)械設(shè)備有限公司，新興 527400）

0 引言

隨著畜牧業(yè)現(xiàn)代化、集約化、規(guī)模化的發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)傳染性疾病也大量出現(xiàn)，畜牧業(yè)環(huán)保問題也逐漸得到人們重視。其中，臭氣污染是畜牧業(yè)環(huán)保問題中最嚴(yán)重的問題之一，不僅對動物健康水平、生產(chǎn)性能有影響，對畜牧業(yè)從業(yè)人員的健康也造成極大危害。世界各國及地區(qū)從法律、監(jiān)管角度逐漸對臭氣污染進(jìn)行治理，發(fā)達(dá)國家趨于完善。2001年，我國也出臺了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了不同規(guī)模的養(yǎng)殖場惡臭氣體的排放濃度。當(dāng)前豬場大多采取單一的除臭方法，未對豬場臭氣進(jìn)行綜合治理，沒有達(dá)到理想的除臭效果。因此，從臭氣的來源與組成分析，采取系統(tǒng)性除臭措施，對于解決當(dāng)前臭氣污染的問題尤為重要。

1 臭氣的來源與危害

1.1 臭氣的來源

豬場發(fā)出的臭氣成分復(fù)雜、濃度頻變、揮發(fā)面大、滯留長久（連續(xù)產(chǎn)出、不斷腐敗），難以密閉、難以集中、排氣量難減、難以有組織排放。豬場臭氣來源于各方面，65%來源于養(yǎng)殖末端糞污的處理方面，25%來源于豬舍，10%來源于豬場飼料方面。豬場糞污、飼料為產(chǎn)生臭氣的微生物提供豐富的培養(yǎng)基，在合適的溫度與氧氣濃度條件下，微生物利用碳水化合物，產(chǎn)生代謝物脂肪酸和醇類，這類物質(zhì)為酸臭味；氮化合物經(jīng)過代謝，產(chǎn)生代謝物氨氣、硫化氫等，這類氣體為臭雞蛋味。臭氣成分復(fù)雜，約有230多種，主要成分是吲哚、糞臭素、硫化氫、氨氣、乙酸、丁酸，其中氨氣和硫化氫為主要成分。

1.2 臭氣的危害

低質(zhì)量濃度和長時(shí)間豬場臭氣的接觸易對人畜造成慢性中毒，對人畜健康和家畜生產(chǎn)性能的發(fā)揮都有漸進(jìn)性的危害。高濃度的氨氣對人體及動物的眼睛與呼吸道均能直接造成嚴(yán)重的危害，主要通過溶解在黏膜表面的水中，形成強(qiáng)烈的刺激性，使黏膜產(chǎn)生炎癥。因此，惡臭污染物濃度和豬舍空氣衛(wèi)生指標(biāo)都有一系列控制標(biāo)準(zhǔn)，見表1—2。

表1 惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值 mg/m3

表2 豬舍空氣衛(wèi)生指標(biāo)（GB/T 17824.3—2008）

2 當(dāng)前除臭技術(shù)的應(yīng)用

從臭氣來源可知，豬場除臭為一個系統(tǒng)工程。結(jié)合到實(shí)際生產(chǎn)過程中，將綜合除臭養(yǎng)殖技術(shù)分為源頭控制、養(yǎng)殖過程控制及末端控制。

2.1 源頭控制

源頭控制技術(shù)主要從臭氣產(chǎn)生源頭處理。

2.1.1 優(yōu)化畜舍結(jié)構(gòu)

畜舍結(jié)構(gòu)對臭氣中氮的轉(zhuǎn)化和損失有很大的影響。優(yōu)化豬舍糞溝與集糞池散發(fā)臭氣表面積，能從排放路徑使氨氣排放量下降，見圖1—2。發(fā)酵床養(yǎng)豬舍中發(fā)酵菌可以將豬糞尿中粗蛋白、粗脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)迅速降解、消化（室外糞污溝盡量封閉）。

圖1 畜舍地板優(yōu)化

圖2 畜舍屋頂優(yōu)化

2.1.2 添加低蛋白飼料及飼料添加劑

飼料中添加植物提取物添加劑（如樟科植物提取物、絲蘭屬植物提取物等）、微生態(tài)制劑、酸化劑和酶制劑等，也可有效從源頭降低惡臭的產(chǎn)生，且對生豬來說更為健康合理。

2.1.3 采用清潔飲水技術(shù)與設(shè)備

采用清潔飲水技術(shù)和設(shè)備，可以從源頭上減少水的浪費(fèi)，并可降低畜禽舍惡臭的排放。

2.2 養(yǎng)殖過程除臭

養(yǎng)殖過程除臭技術(shù)主要為養(yǎng)殖過程中實(shí)施的除臭技術(shù)。

2.2.1 采用新型干濕分離式機(jī)械清糞技術(shù)

采用新型全自動干濕分離式機(jī)械清糞技術(shù)清糞，可減少液體部分體積，降低COD等污染物濃度及微生物降解的有機(jī)物等，進(jìn)而降低在厭氧分解過程中產(chǎn)生的惡臭氣體量。固體部分可以有效保留氮等對植物有益的營養(yǎng)成分。實(shí)踐應(yīng)用表明，新型固液分離式機(jī)械清糞可以減少50%以上的惡臭濃度，降低50%～60%的污水排放量，同時(shí)降低畜禽舍內(nèi)濕度15%～20%，減少養(yǎng)殖人力。該技術(shù)的關(guān)鍵是清糞設(shè)備與清糞坑道的匹配，以及能否及時(shí)快速清理舍外的糞便，因此，建議在場地允許的情況下，建設(shè)舍外二次清糞系統(tǒng)。開放式污水管溝是臭氣的重要來源，有條件的盡可能采用封閉式管道，或設(shè)置一定數(shù)量的較深的中間收集池，通過水泵將糞便提升到主管道，形成落差，再收集到總收集池中。

2.2.2 控制舍內(nèi)溫濕度和通風(fēng)量

溫度對畜禽舍氨氣的排放有重要影響。一方面，溫度越高，氨氣由于布朗運(yùn)動加劇揮發(fā)越快；另一方面，溫度變高或變低，室內(nèi)通風(fēng)量、相對濕度等其它環(huán)控參數(shù)會變化，這些參數(shù)的變化對氨氣的排放也有影響。

2.2.3 安裝舍內(nèi)噴霧設(shè)備

在舍內(nèi)安裝噴霧設(shè)備，定期進(jìn)行噴霧，并在噴霧溶液中添加植物提取劑、微生物除臭劑，能有效去除舍內(nèi)臭氣濃度；或在空欄階段噴灑微酸性電解水，在對畜舍內(nèi)進(jìn)行殺菌消毒的同時(shí)，有效降低舍內(nèi)惡臭濃度。但由于液體蒸發(fā)會降溫，所以該項(xiàng)技術(shù)不適用于冬天。

2.2.4 紫外光用于豬場除臭

紫外光主要通過2種方式除臭。一種是直接除臭，通過攜帶的光量子直接將臭氣分子的化學(xué)鍵斷開，從而分解臭氣分子成為無臭分子；另一種是通過水與氧氣產(chǎn)生強(qiáng)氧化化學(xué)鍵，再對惡臭氣體進(jìn)行氧化，產(chǎn)生無臭分子。紫外光應(yīng)用于豬場除臭需要長時(shí)間照射，而長時(shí)間照射紫外光對豬不利，因此需要控制照射時(shí)間。

2.2.5 應(yīng)用電凈法除臭技術(shù)

電凈化設(shè)備系統(tǒng)通常設(shè)在糞溝上方或者出風(fēng)口處。電凈化技術(shù)主要通過以下2種方式處理臭氣。一種是直接除臭，通過強(qiáng)電形成的臭氧及強(qiáng)電粒子對臭氣分子進(jìn)行分解，產(chǎn)生無臭分子，效率高達(dá)30%～40%；另一種是通過電場對吸附有臭氣分子的氣溶膠進(jìn)行吸附，捕獲臭氣分子，效率高達(dá)40%～70%。在糞溝上方處理比出風(fēng)口處理效率更高，但設(shè)備安裝復(fù)雜。電凈化技術(shù)的缺點(diǎn)在于耗電高，設(shè)備應(yīng)用復(fù)雜，不利于推廣，有效面積小，仍然會有部分臭氣分子逃逸，因此會有臭氣殘留。

2.3 養(yǎng)殖末端除臭技術(shù)

養(yǎng)殖末端除臭技術(shù)主要為豬舍末端、糞便末端處理技術(shù)。

2.3.1 生物反應(yīng)過濾器

該過濾器在機(jī)械通風(fēng)模式的豬舍應(yīng)用較方便，見圖3—4，可應(yīng)用在自然通風(fēng)的豬舍出風(fēng)口、密閉糞池的出氣口。

圖3 生物反應(yīng)墊料發(fā)酵

圖4 生物過濾除臭器

2.3.2 噴霧方法

在豬舍風(fēng)機(jī)后端、堆肥場設(shè)置噴霧設(shè)備或裝置添加菌液或其它處理劑，見圖5—6。該方式投資成本低，但噴霧設(shè)備與裝置距離風(fēng)機(jī)較近時(shí)，會影響風(fēng)機(jī)通風(fēng)性能，因此需要合理設(shè)置噴霧設(shè)備與裝置的位置。菌液或處理劑的高效率循環(huán)利用可以提高除臭的效果，降低運(yùn)行的成本。

2.3.3 養(yǎng)殖末端糞污環(huán)保處理系統(tǒng)

現(xiàn)代規(guī)?；B(yǎng)豬場的糞污環(huán)保處理系統(tǒng)，引用工業(yè)污水處理工藝，固液分離作為第一步處理，后續(xù)通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，進(jìn)行能量回收利用，好氧曝氣處理產(chǎn)生的肥料也可以回收利用，見圖7。

圖5 檐口噴霧

圖6 噴霧架

圖7 現(xiàn)代養(yǎng)殖糞污處理系統(tǒng)示意圖

2.3.4 噴淋塔除臭模式

水洗模式，更適宜糞污處理中心，見圖8。該方式采取化學(xué)吸收的方法，適合集中處理，效率高，通常在循環(huán)液中添加強(qiáng)酸以達(dá)到快速吸收臭氣的效果。

3 除臭劑

除臭劑是除臭系統(tǒng)中的重要角色，不同類型除臭劑作用機(jī)理不同，需要根據(jù)除臭劑自身特點(diǎn)合理選用。表3列出幾種主要類型的除臭劑，闡述除臭劑基本作用機(jī)理、推薦使用方法與缺點(diǎn)。

圖8 除臭噴淋塔

表3 幾種主要類型除臭劑

4 結(jié)語

目前除臭技術(shù)相關(guān)研究大多為單一措施的研究，缺少綜合性除臭方案的報(bào)道。單一的除臭技術(shù)并不能達(dá)到全場除臭的效果；除臭劑方面的研究也比較單一，主要集中于研究除臭效果，并未對作用機(jī)理與綜合性除臭劑深入研究。

當(dāng)前市面上生物除臭技術(shù)與相應(yīng)的技術(shù)裝備大量涌現(xiàn)，投資大，但產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，菌種來源與配方千差萬別，發(fā)酵條件及物料控制難以保證，需要經(jīng)過嚴(yán)格試驗(yàn)及相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)證方可選用。

通過除臭技術(shù)在豬場的應(yīng)用了解到，豬場除臭是一個系統(tǒng)性工程。甚至在前期的豬場布局、通風(fēng)系統(tǒng)、周邊環(huán)境的隔離、綠化植被設(shè)計(jì)階段都需要將除臭問題考慮進(jìn)去。