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        养殖场所灭菌和除臭技术发展解析

        来源:未知  浏览数:  发表日期:
          1、灭菌和除臭技术种类
          现阶段,畜牧业生产中的除臭技术主要有三种,即化学、物理和生物技术。其中,化学除臭技术主要采用除臭性质的化学制剂,这些制剂具体包括氧化剂和灭菌剂,例如,高锰酸钾、过氧化氢等。化学制剂的应用原理是促使粪便内部的化学成分发生改变,使恶臭成分转化为少臭或无臭物质,并减少牲畜、禽类粪便堆积过程中的发酵效应,有效降低恶臭气味的挥发。
          物理除臭技术则主要应用吸附剂降低或去除臭味,例如,活性炭、锯木屑和谷物稻皮等,相关的吸附物质与粪便的结合会降低恶臭气味,通过对粪便内部物质成分的吸附作用,降低分子活动频率,进而起到去除异味的作用。而生物除臭技术则主要应用活菌物质降低和消除恶臭气味。例如,微生物的应用,通过微生物活动产生的酶分解臭气化合物。目前,市场上有关该种技术的研究较多,相关技术产品的应用原则大体一致,都是采用适量的生物活菌制剂降低粪便的酸度、减少NH3的挥发。在实践环节,有关专家利用酵母菌处理禽类粪便,其除臭效果达到80%以上,具有较好的应用效果。
          图表:臭气末端控制技术处理效果

          资料来源:湖南生态科学学报、高瞻智库
          除处理技术以外,养殖的管理方式与技术对臭气的产生也有重要影响,有研究结果表明,畜禽养殖场清粪方式对养殖舍内臭气成分及浓度有显著影响,机械清粪通过干湿分离系统实现自动清粪,极大地降低了工人的劳动强度和场舍的污水产生量,可显著降低NH3等臭气的产生量,有利于改善场舍空气质量,被养殖场逐步接受并应用。
          2、灭菌和除臭技术现状分析
          针对畜牧产品生产加工过程中产生的废弃物和相关的有害气体,仅依靠单一的技术,无法完成臭味处理工作,需要相关工艺技术和装置的配合使用,例如,净化工艺和除臭装置。尤其是畜牧副产品的生产过程中产生的高温废气,其中会有大量的氮气、硫化氢,倘若技术人员未能及时作出净化处理,会造成空气污染问题,给畜牧业产品加工生产厂附近的居民带来不便。净化工艺技术通常包括降温、水洗、吸收三个步骤。降温的作用是防止高温气体引发温室效应,影响人们的居住环境。对有害气体进行水洗可在一定程度上降低恶臭气体的粉尘含量。吸收过程,则采用合适的技术方法,分解吸附恶臭气体,降低气体的污染程度和气味,以此达到相关的污染物排放标准。
          目前,电液爆粪污处理技术是一种较为新型的恶臭处理技术,在畜牧业生产加工中得到了有效应用,该技术利用脉冲电容器储存的高压,通常为580kV,在液体、固体两相介质中,通过电极放电,产生化学效应,以此达到对畜牧粪便杀毒、灭菌、降低气味的作用。电液爆粪污处理技术适合含水量较高的牲畜粪便的除臭工作,通常含水量应大于或等于80%,含水量越高,处理效果越明显。在具体的处理过程中,电液爆粪污处理技术会产生放电电弧,进而形成等离子成分包括O2、O3、OH-和H2O2等等,这些物质的自由基可对恶臭气体进行化学降解,进而达到灭菌除臭的目标。值得注意的是,在电液爆粪污处理技术的应用过程中,恶臭气体的消除计算方式以氨气、硫化氢的含量为依据,因此,还需要对相关物质进行检测与分析,以此确保电液爆粪污处理技术应用的稳定性和高效性。在畜牧业的生产中,针对臭气的处理技术选择,应根据现场的实际情况而定,通过不同技术的组合应用提高恶臭气味的处理效率。
          3、灭菌和除臭技术的发展问题
          集约化的规模养殖已使改善畜禽场的环境成为一个举足轻重的问题。据统计,与畜禽场排泄物有关的恶臭成分种类繁多,其中牛粪有94种,猪粪有230种,鸡粪有150种,特别是在粉尘的参与下,能形成复杂的恶臭。恶臭物质主要有氨气(NH3)、硫化氢(H2S)、粪臭素(SK)、挥发性脂肪酸(VFA)、胺类、脂肪族的醛类和硫醇类等。畜禽场的一些恶臭物质,特别是易溶于水的气体(如NH3、H2S等),容易吸附在人及动物的呼吸系统黏膜上而致使其产生呼吸道疾病和其他病症。SK虽在稳定肠道微生态菌群中发挥着重要作用,但也是引起反刍动物急性肺水肿和肺气肿以及猪肉异臭味的主要物质。
          目前,有关降低NH3和H2S浓度的技术研究已非常普遍,但是,关于降低SK浓度的研究仍较为少见。并且就目前来看,人们对除臭技术的研究倾向于利用某一种方法去除某一种或者某几种臭气成分,综合运用不同除臭方法的研究较为少见。同时,微生态除臭剂的研究也是如此,对复合型除臭剂及其作用机理的研究较少。而运用单一除臭措施的效果都不显著。
          4、现有技术的专利情况
          2011年以来,国内企业对养殖灭菌除臭行业的研发热情大幅上涨。总体上,国内养殖灭菌除臭相关专利申请数量上升趋势明显,2020年专利申请数量达到259件,较2019年增加77件。目前相关专利申请大部分集中在人类生活必须、化学的应用上。
          图表:2011-2020年中国养殖灭菌除臭行业专利申请量走势(单位:件)

          数据来源:国家知识产权局、高瞻智库
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