减少臭气排放措施的探讨
2023-09-07冯莉,冯磊
冯 莉,冯 磊
(1.广西扬翔农牧有限责任公司,广西 贵港 537100;2.广西物流职业技术学院,广西 贵港 537100)
引言
随着我国经济的蓬勃发展,现代养殖业迎来了新契机,逐步向集约化、规模化方向发展。但是,随着养殖规模的不断扩大,养猪场的臭气问题愈加明显。为了有效解决这一问题,就需要减少养殖臭气排放[1]。目前,源头减排、过程控制、末端处理是养猪场处理臭气的主要措施。其中,源头减排是指在养殖过程中,减少猪对氮元素的依赖,可以通过优化饲料配比降低氮元素成分,从而达到减少猪粪、尿液中氮元素含量的目的;过程控制是指对猪粪、尿进行着重管理,从根本上降低臭气的产生与排放;末端处理主要是依靠生物、化学、物理等手段对臭气进行集中处理,防止臭气蔓延扩散到周围环境中,从而起到保护环境的作用,这三种方式是当前治理养殖臭气的关键措施。
1 养殖业臭气的来源
1.1 养殖业臭气的主要成分
养殖业臭气主要是由不同的固定气体、挥发性有机物(VOC)组成,其所含物质多达331种。在臭气中H2S(硫化氢)和NH3(氨气)所占浓度较高,特别是氨气占臭气总排放量约80%。氨气主要是由猪舍内粪便和尿液中的氮化合物在分解过程中释放出来的,具有刺激性气味,氨气浓度过高会影响猪的健康和生长;硫化氢是由养猪场的沼气池、粪池以及猪舍内有机物分解过程中产生的,具有强烈的恶臭味道,是臭气的主要组分之一,高浓度的硫化氢会危害人体的呼吸系统和神经系统。一般情况下,臭气中包含了挥发性脂肪酸、酚类、吲哚类、氨与挥发性胺类、挥发性含硫化合物等,这些臭气不仅对环境造成污染,还会刺激人体的嗅觉器官,因而引起胸闷气短等负面情况[2]。
1.2 臭气的主要来源
1.2.1 猪舍内的粪便和尿液
猪舍是最主要的臭气来源之一。猪只在猪舍内排泄的粪便和尿液中含有大量氨气和硫化氢等挥发性有机物,这些物质会产生刺激性气味,特别是在猪舍管理不当、通风不良或清洁不及时的情况下,臭气会更加明显。
1.2.2 饲料的储存和处理
在养殖场所通常会储存大量饲料,包括谷物、豆粕、鱼粉等,这些饲料在堆积、发酵和腐败过程中会产生臭气。例如,发酵的谷物和饲料堆积会产生挥发性有机酸和硫化物,散发出刺激性气味。
1.2.3 猪舍内的垫料和废弃物
为了改善猪舍的卫生条件和猪只的舒适度,常常将垫料(如木屑、稻壳等)铺设在地面上。这些垫料在与粪便和尿液接触后会发生分解反应,释放出挥发性有机物和氨气,导致臭气的产生。
1.2.4 沼气池和粪池
通常情况下,养猪场会建有沼气池或粪池来处理猪舍产生的粪便和尿液。这些池塘中的有机物在厌氧条件下分解并产生沼气,且沼气中含有硫化氢、甲硫醇等挥发性化合物,会散发出刺激性臭气[3]。
1.3 臭气的危害
臭气对生态环境、人畜健康危害极大,特别是氨气对猪的影响,主要体现在以下几方面:第一,持续低浓度氨气的刺激对猪只的抵抗力、采食量有明显的削弱效果,不利于猪的成长;第二,持续受高浓度氨气刺激会导致猪的神经组织受损,造成心肌损伤、肝病,以及呼吸道受损、细胞呼吸功能衰竭,急性缺氧等严重后果。第三,气味难闻,伴有浓烈的粪臭味,不仅气味持久,而且扩散速度较快,对猪只的采食量造成负面影响。第四,养殖过程中会释放出大量的硫化氢与氨气,从而导致空气中氮的含量急剧升高,最终形成酸雨。目前,我国已经明确了臭气的排放标准与相关制度,比如恶臭污染物厂界标准值在《GB 14554-1993 恶臭污染物排放标准》中明确规定,现有养殖场的氨气浓度上限为2.0 mg/m3,新扩改建养殖场的浓度上限为1.5 mg/m3。然而,随着市场经济、现代化建设的不断发展,我国对生态环境、绿色环保理念提出了更高的要求,现有标准已经无法满足现代多边性的要求。因此,通过降低恶臭气味的强度达到减臭有目的,并改变臭气中分子结构与形态降低臭味等措施得到了广泛应用,已经成为改善现代养殖业臭气排放的重要研究课题。
2 臭气的减排措施
2.1 减少饲料蛋白质水平
减少饲料蛋白质水平是一种保护环境的有效策略。通过降低饲料蛋白质的含量,减少猪只的氮排放量,从而降低猪圈内的氨气浓度,减少对空气、水体等的污染。首先,使用氨基酸平衡饲料配方。猪只对蛋白质中的氨基酸具有特定需求,而不是对总蛋白质的绝对含量有需求。通过精确计算和平衡饲料中各种必需的氨基酸含量,可以满足猪只的营养需求,同时降低总蛋白质水平。这样可以减少不必要的蛋白质供给,降低饲料成本,并减少粪便中氮的排放。其次,氨基酸平衡饲料配方。猪只对蛋白质中的氨基酸具有特定需求,而不是对总蛋白质的绝对含量有需求。通过精确计算和平衡饲料中各种必需氨基酸的含量,可以满足猪只的营养需求,同时降低总蛋白质水平。这样可以减少不必要的蛋白质供给,降低饲料成本,并减少粪便中氮的排放。再者,寻找替代蛋白质的来源。传统的猪饲料主要依赖于植物蛋白质,如大豆粉、豆粕等,然而,这些资源有限且对环境造成一定的压力,所以寻找替代的蛋白质来源是降低饲料蛋白质水平的关键。一些可行的替代品包括单细胞蛋白,如微藻、酵母等,它们具有较高蛋白质含量和较好的氨基酸平衡,可以部分或完全替代传统的植物蛋白质,降低蛋白质供给,同时实现养殖业的可持续发展。总的来说,相比于传统的化学方法,减少饲料蛋白质水平是一种更加安全、健康的除臭环保措施[2]。
2.2 科学使用环保型饲料添加剂
合理使用环保型饲料添加剂不但能够提高猪只的生产性能和健康状况,同时可以减少对环境的负面影响。首先,在选择环保型饲料添加剂时,应参照国家相关标准进行,以确保产品符合国家的环保要求,也可以在标准基础上提出更高的环保要求,选用更加环保的饲料添加剂。其次,要优先选择低毒性、低残留以及易生物降解的饲料添加剂,使之能够更易于被自然界循环利用,减少对环境的污染和破坏,而且饲料添加剂能够迅速降解,从而减少对环境的影响,降低臭气排放量。微生态制剂作为环保、绿色的饲料添加剂,可以有效调节肠道菌群结构、抑制有害菌类的生长,不但能够实现恶臭减排,而且不会对环境造成污染。最后,工作人员应定期检测和监测饲料添加剂的使用效果,通过监测数据,及时发现问题并进行改进,从而进一步提高其除臭与环保的效果。
2.3 采用适宜的漏粪地板
采用适宜的漏粪地板不但能够减少动物养殖场的粪便、尿液等污染物的排放,降低污染物对土壤、空气和水的污染,提高周边环境的质量,而且还可以促进动物的健康成长,提高养殖效益,降低养殖成本,是一种重要的环保策略。首先,应该考虑猪只的生长阶段、猪舍的结构和环境等因素。对于育肥猪,可以使用塑料或钢筋混凝土材料作为漏粪地板;对于母猪和仔猪,需要考虑舒适性和保暖性等因素,因此需要使用塑料或聚合物材料用于漏粪地板。其次,合理确定漏粪地板的结构和排放方式。例如,采用波浪形状的漏粪地板可以使粪便和尿液更容易分离,从而减少氨气等臭气的排放;而采用喷水冲洗的方式可以有效清洁漏粪地板,减少臭气的产生。
2.4 做好舍内温湿度的管控
臭气中氨气浓度与猪圈湿度、温度息息相关,不同的湿度、温度所产生的氨气浓度有所不同,所以要想有效减少臭气排放,降低对环境的破坏,一项重要措施就是做好舍内温湿度的管控。第一,应设计和建立合理的通风系统,确保舍内空气流通和新鲜空气的进入。通过合适的通风设备、通风口的布置以及通风风速的控制,可以有效降低舍内湿度和温度,减少异味和臭气的积聚和扩散。第二,合理使用空调系统与散热设备。空调系统可以通过控制冷气或热气的供应,使舍内温度保持在适宜的范围内。散热设备则可以通过增加空气流通和热量散发,降低舍内温度。合理选择和配置空调系统和散热设备,可以提供舒适的环境条件,减少猪只的应激反应,降低臭气排放的风险。第三,做好舍内湿度调节。可以通过增设湿度调节装置、保持良好的通风和排湿系统、适当的饮水管理等来实现。第四,定期监测和调整舍内温度。通过定期测量舍内温度,并结合猪只的生长阶段和外界的气温变化,及时调整空调系统、散热设备和保温材料,保持舍内温度在适宜范围内。这有助于降低猪只的应激反应,提高生产性能,同时减少臭气的产生和排放。
2.5 使用环保型粪尿除臭剂
目前市面上有多种环保型粪尿除臭剂,应根据养殖场的实际情况和需求选择合适的产品。一般来说,环保型粪尿除臭剂应具有低毒性、低残留、易生物降解等特点。首先,要选择环保型的粪尿除臭剂。目前市面上有多种环保型粪尿除臭剂,应根据养殖场的实际情况和需求选择合适的产品,而且在选择环保型粪尿除臭剂时,应该查看产品的成分列表,确保它们符合环保标准并不含有害化学物质。工作人员要优先选择使用天然、生物降解或环境友好型产品。其次,合理使用粪尿除臭剂。使用粪尿除臭剂的量应该严格按照生产场所的大小和污染程度,控制使用量的多少,以避免浪费和不必要的污染。同时,工作人员要注意使用方法和时间,按照产品说明书,避免使用不当导致产品效果下降或污染环境。此外,要持续关注新的环保型粪尿除臭剂技术和产品,并根据最新的科学研究和环保标准改进使用措施。保持对环境友好产品和方法的了解,并随着科技和环境保护的进展进行调整。
2.6 完善除臭设施
随着人们环保意识的提高和环境法规的逐步完善,养猪场应增加新的环保除臭设施,以更好地控制臭气排放,实现养殖业的形象提升和可持续发展。首先,要合理建设生物脱硫系统。生物脱硫系统是一种利用微生物降解猪舍内硫化氢的技术,通过提供适宜的环境条件和微生物菌群,将硫化氢转化为无害的物质,减少臭气排放。生物脱硫系统具有操作简便、运行稳定的特点,可以有效降低硫化氢的浓度,改善空气质量。其次,引入生态保护型猪舍。生态保护型猪舍注重环保和动物福利的设计理念,通过合理的通风、采光、热环境控制等手段,优化猪舍内的环境条件,减少臭气的产生和积聚。生态保护型猪舍通常采用高效的通风系统和过滤装置,有效去除猪舍内的有害气体和异味,降低臭气的排放。再者,使用环保型粪池。环保型粪池是对传统粪池进行改进和优化的设施,是采用密封和覆盖等措施,防止粪便中有害气体和气味释放到环境中。同时,环保型粪池通常配备气体收集和处理系统,将粪便中的有害气体收集起来,通过处理设备的净化,减少对环境的污染。这些环保除臭设施的建设和应用,能够显著减少养猪场臭气的排放,降低其对周围环境和居民的影响,不仅有助于空气质量的改善,减少环境污染,而且可以提升养猪场的形象和可持续发展能力。然而,建设这些设施需要充分考虑养猪场的实际情况和经济承受能力,确保其技术可行性和经济合理性[4]。
2.7 合理利用环保除臭技术
合理利用环保除臭技术是减少臭气排放的重要措施之一。通过选择合适的技术手段,可以有效减少猪场废气中的有机物质,从而达到减少臭气排放的目的。
2.7.1 生物除臭技术
生物除臭技术主要是利用微生物的生长代谢,通过微生物吸收臭气并将其降解为无害物质的一种技术,主要包括洗涤法、滴滤法以及过滤法三种类型。在运用该项技术时要求将所需填料放置于反应器内部,使微生物能够在该类填料表面形成一层生物膜,一旦臭气进入反应器内,就会被生物膜所吸收,并转移至微生物体内进行降解。
2.7.2 活性炭除臭技术
活性炭具有很强的吸附能力,可以吸附空气中的有机物质,从而减少臭气的排放。工作人员可以在通风管道中设置活性炭过滤器,用于吸附废气中的臭味,达到减少臭气排放的效果。
2.7.3 物理除臭技术
物理除臭技术是指利用物理原理对废气中的有机物质进行分离和去除的技术。常见的物理除臭技术有湿式电场除臭和光解除臭等。这些技术具有节能、环保等优点,但是所需设备的成本较高,对操作人员的要求较高。
3 结论
综上所述,减少臭气排放措施可以由综合源头、过程控制和末端处理三个方面入手,工作人员可以根据猪只的生长阶段调整饲料配比,在不影响猪只性能的生产条件下,通过优化猪饲料配方,减少粗蛋白摄入量以降低氮素在粪尿中的含量,进而减少臭气的排放。除此之外,合理选择饲料添加剂至关重要。通过益生菌强化胃肠道消化系统,从根本上阻止臭气物质的繁殖、生长,降低臭气排放量。在粪尿的管理和控制方面,刮粪板清粪工艺可以设置半漏粪地板,达到事半功倍的效果,从而减少了臭气的排放量,最大限度地降低了对环境的影响。