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微酸性次氯酸水正在成为畜禽养殖场除臭新选择

发布时间:2022年02月28日 发布人:文 | 浙江大学 叶章颖教授、《电解水技术频道》裴洛伟 编辑 | 《电解水技术频道》裴洛伟

近年来,随着畜禽规模养殖的快速发展和农村人居环境整治的持续深入推进,治理畜禽养殖场臭气污染问题已成为改善农村生产生活环境的迫切要求。为解决畜禽养殖臭气污染,为畜禽提供良好的生长环境和为饲养管理人员提供舒适的工作环境,避免臭气扰民,各地结合实际探索开展畜禽养殖场臭气治理,促进畜牧业转型升级绿色发展。


畜禽养殖场臭气来源




畜禽养殖场臭气主要来自畜禽粪尿、污水、饲料残渣、畜禽呼出的气体、畜禽皮肤分泌物、病死畜禽等。其中,畜禽粪尿和污水是养殖场恶臭气体的主要来源。


畜禽粪尿和冲洗养殖舍的污水中含有丰富的糖类、脂肪、蛋白质、矿物质、维生素等多种成分。这些物质是微生物生长繁殖的营养来源,厌氧条件下分解生成甲烷、有机酸和醇类。蛋白质、氨基酸等经细菌的消化降解作用生成氨气、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氢、甲胺、三甲胺等具有难闻气味的物质。


表 1 上海松江某猪场臭气成分的测定结果

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规模化畜禽养殖臭气处理技术


目前,规模化畜禽养殖场的臭气控制主要从防止臭气的产生和控制臭气的扩散两方面来进行。有资料表明,养殖场臭气排放中,粪污贮存与施用过程中占 65%,畜禽舍内占 25%,饲料生产和贮藏占10%。


在防止臭气的产生方面,养殖企业在饲料中添加了益生素、酶制剂、酸化剂、沸石等常用添加剂,还在饲料中添加可发酵碳水化合物和特殊的微生物菌群,通过改变肠道和粪便中的优势微生物种群及其发酵过程,来改变粪尿的理化特性,减少氨的挥发及臭气的产生,初步取得较好效果。


在控制臭气的扩散方面,采用的方法一般分为物理方法、化学方法、生物方法。



一、物理除臭

物理除臭法是指处理过程中以物理方式为主的处理方法,主要有吸附、稀释扩散、过滤等方法。由于畜禽舍一般通风量相对较大,采用物理方法进行处理时,相对成本较高,尤其是采用吸附法时,还要定期对吸附材料进行解吸处理或更换吸附材料。


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二、生物除臭

生物除臭法是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化,达到除臭的目的。生物除臭一般通过反应器完成,反应器中通常含有驯化和活性填料,其中的驯化填料对微生物的生长、增殖产生诱导和促进作用,增殖强化微生物;活性填料给微生物菌提供栖息空间,增强微生物的活性,臭气进入反应器后,吸附到活性填料中,再向微生物表面扩散、被微生物吸附,转移到微生物体内,通过微生物的代谢活动而被降解。


生物除臭其实包含了微生物的生物氧化,同时也包括活性基质的吸附及基质内的化学氧化。


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但是,生物法除臭容易受到温度的影响,尤其是在冬季,微生物活性较低,导致除臭效果下降。


三、化学除臭

化学除臭法是通过添加某些化学药剂,使之与具有臭味的物质发生反应,从而达到除臭的目的。


利用化学氧化剂将污染物转化为稳定、低毒性或无毒性的物质的过程,常用的氧化剂有臭氧、 过氧化氢、次氯酸盐、氯气、二氧化氯等,有机物一般可以氧化生成二氧化碳和水。


而次氯酸作为化学除臭剂的一种,因其高效除臭、杀菌广谱、安全环保等特点,近年来逐渐得到了广泛应用。




次氯酸除臭效果已得到多方验证




首先,次氯酸对于猪场臭气成分的去除已经有了一定的研究基础,并证实了次氯酸的除臭能力,此外,华盛顿大学博塞尔分校的相关人员研究了次氯酸对粪便中常见臭味分子的去除效果,如下:




图 次氯酸对不同臭气物质的去除效果及有效氯残留

注:左侧红色坐标轴代表臭气物质的去除率(%),右侧蓝色坐标轴代表次氯酸和臭气物质反应5min后有效氯的残余量。


结果表明,当次氯酸浓度大于50ppm时,对甲酚、吲哚、三硫化二甲酯、二甲基二硫化物都具有相当好的去除效果。




次氯酸除臭设施配置



目前,次氯酸除臭设施的设计方式主要有两种,一是畜禽舍负压风机端“挡网+喷雾”除臭装置,另一种是过滤帘除臭装置。


其中,风机末端除臭挡网系统的主要工作原理是在排风气流附近设一个封闭式可透气的处理室或沉降室,使排出气流中的多数颗粒物沉降在挡网以内,排出气流中的颗粒物减少,也就同时清除了附着于颗粒物上的恶臭化合物和病原微生物,同时可以结合喷洒除臭剂或配套紫外光解等手段起到消除臭气的功能。


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图 畜禽舍负压风机端“挡网+喷雾”除臭装置


另一种是在风机末端设计一个除臭专用房,房内设置有高空隙率、大比表面积的过滤帘,当臭气经过滤帘时,次氯酸水从多个方向与臭气接触,起到化学除臭的目的,该方法能增加气液接触面积,达到既能降低除臭端的压降,又能保证废气处理效率的双重效果。


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图 畜禽舍负压风机端过滤帘除臭装置


综上所述,次氯酸作为一种化学除臭剂,其杀菌除臭效果在实验室和现场条件下都已经过验证,相信随着环保要求的逐渐提高和畜禽养殖生物安全防控要求的提升,次氯酸因其高效除臭、杀菌广谱、安全环保等特点,在未来必将得到更加广泛的应用。


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