畜禽养殖舍生物土壤滤体除臭装置

为研究土壤生物滤体除臭装置对于畜禽养殖场散发出的恶臭气体的去除效果,该文概述了生物土壤滤体除臭装置性能指标、结构和工作原理。确定了关键部件结构参数和运行参数,并通过在气体分布基质层中增加布气网管方式提高臭气滤除效果。采用的活性土壤滤层配方为:草腐土75%,珍珠岩20%,黑炭5%,滤层高度1000mm,滤料表面负荷15.5～22.0m3/(m2.h),滤料湿度控制范围(52±3)%。试验结果表明,主要恶臭物质NH3、CH4和CO2去除率大于95%;CO和氮氧化物(以NO2计)去除率大于85%,与畜禽臭气共同扩散的总挥发性有机物(TVOC)、可吸入颗粒物(PM10)和总悬浮物(TSP)去除率大于95%,系统排出气体的臭气浓度分别为7.5～8.0,符合达标排放要求。     

现代畜禽舍通风控制技术

随着饲养密度的提高,畜禽舍通风控制技术对舍内环境的调控作用越来越大。为此对国内外畜禽舍通风工艺进行了总结和分析。正压送风工艺可很好地与控温设备配套,但设备投资大,运转费用高,横向负压通风存在气流死角多和分布不均现象,纵向负压通风风量大,气流均匀,但在冬季的适用性较差。另外,对各种通风工艺在使用时的注意事项作了说明。     

现代畜禽舍通风控制技术

随着饲养密度的提高,畜禽舍通风控制技术对舍内环境的调控作用越来越大。为此对国内外畜禽舍通风工艺进行了总结和分析。正压送风工艺可很好地与控温设备配套,但设备投资大,运转费用高,横向负压通风存在气流死角多和分布不均现象,纵向负压通风风量大,气流均匀,但在冬季的适用性较差。另外,对各种通风工艺在使用时的注意事项作了说明。     

实现畜禽舍环境调控自动化的一种方案

针对传统计算机集中控制呈现的控制复杂、维修不便和价格高昂等缺点,采用分布式网络控制技术,并应用微单片机技术和高精度、高稳定性的湿敏及温敏器件,研制出全数字“智能温湿度传感器”和“三回路智能温湿度控制器”。通过分析畜禽舍环境调控自动化的现状,提出了一种全新的实现方案,并对其发展提出几点看法。     

肉鸡密闭养殖箱的氨气排放检测方法

准确获取肉鸡养殖过程中氨气(NH3)排放规律及排放系数是评估其排放量的基础,并可为NH3减排提供依据。为了研究肉鸡模拟养殖环境条件下肉鸡质量、排泄量、采食量和饮水量等参数对NH3排放情况的影响,该文设计了由肉鸡养殖箱、气体采样管路和红外光声谱气体监测仪构成的肉鸡养殖箱NH3浓度检测装置,对养殖箱的静态气密性、检测装置的性能和肉鸡短期养殖NH3排放情况进行了研究。研究结果表明:静态试验时,养殖箱内NH3质量浓度的平均变化率为-4.40%,气密性能良好;动态试验时,将质量浓度为37.95 mg/m3 NH3通入养殖箱,检测NH3质量浓度最大值36.75 mg/m3,最小值35.22 mg/m3,平均值为35.65 mg/m3,准确度达到93.94%,检测装置性能稳定,能够较精确检测到养殖箱内标准气体的质量浓度。肉鸡短期养殖试验结果表明:在非光照时期(22:00-次日06:00)养殖箱内NH3质量浓度大于光照时期(06:00-22:00)质量浓度;养殖前期肉鸡排泄量与NH3浓度变化趋势呈正相关,养殖后期排泄量与NH3浓度变化趋势呈负相关;箱内粪便累积到第4天,NH3质量浓度急剧上升。该检测装置为后期进一步研究肉鸡养殖生长过程中NH3排放特征提供了前期研究设施基础。     

妊娠猪舍氨气及氧化亚氮浓度测定与排放通量的估算

在北京选择一典型猪场,对不同季节妊娠舍的氨气及氧化亚氮浓度进行了为期1年的试验测定,并根据二氧化碳平衡原理,对猪场不同生长阶段的妊娠猪含氮气体的排放通量进行了估算。结果表明:冬季2004年11月氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为(11．64±4．36),(1．17±0．2)mg／m~3,夏季7月舍内氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为(3．31±2．67),(0．6±0．02)mg／m~3;妊娠猪饲养期间的氨气排放通量为每头(185．2～500．8)mg／h,氧化亚氮为(3．85～35．93)mg／h。     

妊娠猪舍氨气及氧化亚氮浓度测定与排放通量的估算

在北京选择一典型猪场，对不同季节妊娠舍的氨气及氧化亚氮浓度进行了为期1年的试验测定，并根据二氧化碳平衡原理，对猪场不同生长阶段的妊娠猪含氮气体的排放通量进行了估算。结果表明：冬季2004年11月氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为11.64±4.36，（1.17±0.2）mg／m³，夏季7月舍内氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为3.31±2.67，（0.6±0.02）mg／m³；妊娠猪饲养期间的氨气排放通量为每头（185.2～500.8）mg／h，氧化亚氮为（3.85～35.93）mg／h。     

畜禽舍末端废气净化可调孔隙率填料结构设计与试验

集约型畜禽舍末端废气净化广泛采用酸洗喷淋的化学方法去除氨气和固体颗粒物。填料作为酸洗液与废气的反应场所,是影响废气净化效果的关键因素。针对畜禽养殖舍通风管理对废气净化系统净化效率及其产生的压降需求差异,该研究基于点阵结构优化方法,通过优化单胞构型研制了孔隙率可调的填料结构,并结合数值仿真和试验,分析了填料结构的孔隙率、压降和比表面积的变化规律及其对氨气和固体颗粒物（PM_2.5和PM₁₀）净化效果的影响。研究结果表明：当填料结构孔隙率从98.7%降低至91.1%时,压降从2.7 Pa增至35.2 Pa,氨气净化效率从77.4%升高至92.6%,PM_2.5和PM₁₀的净化效率分别从69.2%和87.2%升高至90.1%和97.7%。相较于现有净化系统广泛应用的填料（孔隙率90%,压降30 Pa,氨气净化效率85%,悬浮颗粒物净化效率40%～45%）,本研究设计的填料结构孔隙率可根据养殖舍通风系统的压降负荷要求在91.1%～98.7%区间内进行调节,且能够满足除氨效率83%～90%、颗粒物净化效率不低于50%的畜禽舍废气净化效率需求,为实现填料孔隙率自动调控提供了理论基础和设计参考。     

畜禽舍移动式智能监测平台研制

畜禽养殖场内温度、湿度及各种气体构成畜禽生长的外围环境,直接影响畜禽日常行为和生长速度及免疫状态。对这些畜禽养殖场内进行检测并监控畜禽健康状态及寻找二者间的联系,对优化养殖环境,发展健康养殖具有重要意义。该研究以STM32单片机为控制核心,在固定点传感器外设置移动式智能监测平台,通过无线定位系统UWB（Ultra Wide Band）和集成传感器对畜禽养殖场内环境进行监测,利用带图传功能摄像头和红外测温装置实时监控畜禽状态。传感器获取信息后将数据以UART、IIC或模拟量输出方式传递给STM32,STM32处理数据后通过物联网WIFI模块上传至阿里云IoT（The Internet of Things）物联网平台,用户登录网页页面即可对数据进行远程访问,并对畜禽状态进行实时监控。实测结果表明,智能检测平台检测数据与猪场内布置的传感器检测结果相近,二者偏差小于10%,在无遮挡情况下布置无线定位系统,定位误差接近10 cm级。系统检测数据可信,数据传输正常,可持续长时间稳定运行。机动平台还开发了搬运功能,单次运送能力为200 kg左右。移动式智能监测平台为畜禽养殖场内实现全范围环境监控提供了设备基础。     

不同地区机械通风式密闭畜禽舍空气氨减排潜力分析

氨气是大气中唯一的碱性气体,减少氨排放对控制大气雾霾有重要作用,畜禽养殖业是重要的氨气排放源,科学评估不同环节的氨气排放量及减排潜力具有重要意义。本文根据文献资料总结了国内外不同畜禽养殖舍的氨排放因子情况、主要减排技术及效率,并结合第二次全国污染源普查获得的全国主要畜禽采用机械通风养殖场的数量和养殖量,对中国分地区、分畜种密闭式畜舍外排空气的氨减排潜力进行了分析。结果表明：中国机械通风畜舍外排空气氨气年减排潜力为26.56万t,主要来自生猪、蛋鸡和肉鸡三种畜禽,其减排潜力分别为10.18万t、7.73万t和6.75万t,三种畜禽舍减排潜力占比92.8%;从地区上看,主要可实施地区为华东区、中南区和华北区,氨气减排潜力分别占全国的35.1%、26.9%和14.9%。建议开展密闭式生猪、蛋鸡和肉鸡舍氨减排设施建设,可为全国氨减排和大气环境质量改善提供保障。     

重庆市规模化畜禽养殖氨排放特征及减排策略研究

随着空气质量和畜禽养殖污染问题日益严峻,快速发展的规模化畜禽养殖面临的环境压力不断增大,明确规模化畜禽养殖的氨排放量及其排放特征,可为大气环境管理和畜禽养殖污染防治提供科学依据及对策。本文根据重庆市规模化畜禽养殖业氨排放系数和活动水平数据,估算了重庆市2013年规模化畜禽养殖业氨排放量,分析氨排放特征,并探讨了相应的氨减排措施。结果表明,2013年重庆市规模化畜禽养殖氨排放总量为17 102.92 t,排放强度为0.21 t·km~(-2);合川、丰都和潼南依次是规模化畜禽养殖业氨排放量最大的3个区县,排放份额共占总排放量的30.19%;从空间分布特征来看,璧山区为氨排放强度最大的区县,其排放强度为1.17 t·km~(-2),氨排放强度最小的是城口县,为0.01 t·km~(-2);在全局空间区域上,重庆市规模化畜禽养殖氨排放空间分布存在显著的空间正相关;局部空间区域上有4个区县呈现"高-高"类型区,5个区县呈现"低-低"类型区,没有出现"高-低"或"低-高"类型区。规模化生猪养殖是重庆市畜禽养殖业最大的氨排放贡献源,排放量达9 538.63 t,贡献率为55.80%;其次是蛋鸡,其贡献率为15.87%。畜禽在圈舍、储存管理和后续利用(施肥)3个阶段的氨排放量不同,家禽在圈舍阶段的氨排放贡献率均超过60%,其次是后续利用(施肥)阶段,尿粪储存阶段氨排放量最小;家畜氨排放贡献率最高的是后续利用(施肥)阶段,其次是圈舍内的排放,储存阶段释放的氨量很少。奶牛养殖是减排的重点控制源,规模化畜禽养殖主要减排措施包括低氮饲料喂养、畜舍改造、粪便加盖或密封以及粪肥注施等。     

基于土地消纳粪便能力的畜禽养殖承载力

为了评估北京市平谷区畜禽养殖承载潜力及其污染潜势,该文针对生态涵养区果园占农用地比例大这一特点,参考欧洲标准和相关文献设定了耕地和果园的氮(磷)限量标准,并分析平谷区及其各乡镇耕地和果园对畜禽养殖的承载潜力。结果表明:1)全区农用地平均粪便负荷为16.7 t/hm2,低于30 t/hm2的国家标准,果园对粪便的负荷占农用地总负荷量的66.42%,是最主要的消纳畜禽粪便的载体;2)全区尚有一定的畜禽承载潜力,以氮、磷计分别为6.25万头猪当量和9.48万头猪当量,但各乡镇承载潜力差异显著,兴谷等8个乡镇属于过量承载,具有很高的污染风险,而大华山等9个乡镇仍有较大的承载潜力。研究结果可为平谷区养殖业布局调整、环境污染治理和畜禽粪便资源化利用等决策提供支持。     

基于改进型支持度函数的畜禽养殖物联网数据融合方法

物联网技术已广泛应用在畜禽养殖中,针对畜禽养殖物联网中数据异常实时检测以及多源感知数据融合的需求,该文提出了一种畜禽养殖物联网数据融合模型。首先对传感器采集到的原始数据进行一致性检测,确保数据准确性;其次针对来自同类型传感器的多源同构数据,采用基于改进型支持度函数的加权算法进行数据融合处理,提高融合数据准确度;最后根据畜禽养殖物联网编码规则和数据组织格式,对畜禽养殖过程中的异构感知数据进行统一描述并转换为标准数据格式,为数据分析和应用提供数据基础。该文采用实际生产中的生猪养殖物联网数据进行试验,结果表明:在数据一致性检测阶段,异常数据检测率为96.67%,保证了数据质量;在多源同构数据融合计算中,该文提出的改进型支持度函数与高斯型、新型2种支持度函数相比融合方差最小,为0.192 5,能够有效提高数据融合准确度,满足畜禽养殖物联网数据分析要求。     

猪舍氨气排放预测模型的研究现状

该文就氨气对环境的影响和猪舍氨气排放机制进行了简要的叙述，详细综述了氨气排放的机理模型和基于不同因素建立的经验模型。从中可以看出，国外对氨气排放的模型做了大量的研究，也取得了一定的研究成果，但是不同的研究结果有一定的差异。最后针对我国的实际情况，对我国氨气排放需进一步研究的问题进行了探讨。     

猪舍氨气排放预测模型的研究现状

该文就氨气对环境的影响和猪舍氨气排放机制进行了简要的叙述,详细综述了氨气排放的机理模型和基于不同因素建立的经验模型。从中可以看出,国外对氨气排放的模型做了大量的研究,也取得了一定的研究成果,但是不同的研究结果有一定的差异。最后针对中国的实际情况,对中国氨气排放需进一步研究的问题进行了探讨。     

前置导叶对畜禽舍轴流风机性能的影响

畜禽养殖过滤除臭装置对传统轴流风机负压抽吸能力提出了更高的要求。为提高传统轴流风机的气动性能,扩大其有效工作区间,该研究以550型农用轴流风机为对象,结合试验和数值模拟研究了前置导叶对轴流风机性能的影响。通过单因素和响应面分析方法,对前置导叶的导叶安装角（α）、轴向间距（L）、导叶个数（n）对风机性能和流场的影响进行研究,分析各因素对风机性能的影响,求解出最佳参数组合。通过3D打印制作前置导叶并进行样机试验。结果表明,增设前置导叶后,风机内部区域涡流得到削弱,降低了流动损失,静压效率提高,流动剧烈程度降低,流场更稳定,叶片静压差增大,风机叶片的做功能力增强,与传统结构相比,增设前置导叶后风机通风量和能效比均明显提升,通风量提升幅度在5.7%～10.39%,能效比提升幅度在6.62%～10.89%;在静压50 Pa下,通风量提升6.76%,能效比提升7.75%。研究结果证明了增设前置导叶提升轴流风机负压抽吸能力的可行性。     

我国集约化畜禽养殖场污染问题研究

分析指出我国集约化畜禽养殖场行业污染危害日益严重。由于技术经济原因,多数养殖场只在农牧一体化经营基础上实施沼气综合利用方法才能根治养殖场污染问题。但该方法在我国存在着诸多推广障碍,即环境标准和监管体系有缺陷、资金和技术门槛较高、副产品未获得应有的市场回报等。建议“十一五”期间对养殖场的污染治理采取工业污染治理的环境管理措施,从税收、土地价格和贷款等方面扶持综合利用,促进大中型集约化畜禽养殖场走农牧一体化道路等。     

碳化温度对畜禽粪便水热炭燃烧特性的影响

大量、集中的畜禽粪便,若不加以合理处理利用极易引发严重的环境污染问题。该文选择了集约化程度较高的生猪、奶牛、肉牛、肉鸡和蛋鸡5种畜禽的粪便作为样本,研究了水热碳化温度对畜禽粪便水热处理的影响,通过元素分析、工业分析和热重试验,分析了水热炭的燃烧特性,并比较了不同畜禽粪便水热炭之间的差异。研究发现,水热碳化能够提高水热炭的碳元素、固定碳含量,提高高位热值,降低氢碳比、氧碳比和挥发分固定碳比的值,得到的水热炭类似于褐煤。热重试验发现,水热碳化能够减小不同畜禽粪便样品之间的性质差异。水热碳化温度为180和210℃时,除肉鸡粪便水热炭外,其他畜禽粪便水热炭的综合燃烧特性指数均得到提高,5种畜禽粪便中,奶牛和肉牛粪便水热炭具有更好的燃烧特性。     

广东省畜禽粪便污染及综合防治对策

结合广东省畜禽饲养量 ,采用各类畜禽粪便及其污染物的排泄系数 ,估算出畜禽粪便污染物排放总量、污染物流失量。研究发现 :畜禽养殖业的粪尿流失量是工业固体废弃物的 2 1倍 ;COD和NH3 -N的流失量分别是生活和工业废水的COD和NH3 -N排放量的 1 4倍和 1 7倍 ,畜禽粪便造成的环境污染是农村面源污染的主要原因。并提出采用综合防治的思路解决广东省畜禽养殖的污染问题