规模猪场臭气处理技术策略有哪些？

养猪业的迅速发展为人民群众提供了充足的蛋白食品，也满足了市场消费升级的需求，同时，也不可避免地带来了一定的环境污染问题。规模猪场附近居民对养殖废弃物造成的环境问题深恶痛绝，近年来，对臭气污染的投诉量激增，已引起各方高度关注。养殖场产生的氨气（NH3）、硫化氢（H2S）、甲硫醇等恶臭物质，不仅会对附近居民生活造成影响，其对畜禽的呼吸系统亦有毒害和不良作用，严重影响着畜禽的健康水平和生产性能。同时，一些恶臭物质还易溶于水，如果进入水体，将严重威胁水生生物的生存。本文将综述规模猪场臭气处理技术策略和研究进展，以期为规模养殖治理臭气提供参考思路，为畜牧业清洁生产和绿色发展提供技术支撑。

1 规模猪场臭气处理技术策略

1.1 臭气来源和成分

规模猪场的臭气来源于3个方面，一是粪污的导流、贮存与利用过程，这是臭气来源的主要方面，约占60%～65%；二是猪只体内、体表及未清除粪尿所产臭气，约占20%～25%；三是饲料和废弃物的存放过程产生的臭气，占10%左右。

臭气的成分比较复杂，主要包括NH3、H2S等无机成分，以及胺类、醛类、酮类、硫醇类、醇类、酚类、酯类、挥发性脂肪酸等有机成分。其中，无机成分的刺激性味道相对较大，如NH3、H2S等。有研究表明，猪粪中的臭味物质超过200种，其中有30种臭味化合物的嗅阈值低于0.001 mg/m3，极易被感知，处理难度较大。

1.2 臭气处理策略

根据规模猪场臭气产生、扩散和收集处理的过程特点，结合产业发展现状和生产环节实际，建议围绕清洁生产加强管理和技术应用，实施分阶段、针对性、系统性的处理策略，即源头减排、过程控制和末端治理，且相关技术目前较为成熟，以下将分类综述。

2 规模猪场臭气处理技术研究进展

2.1 源头减排技术

源头减排技术是从饲喂环节入手，通过饲喂方式调节、饲料日粮成分调节、使用饲料添加剂及体内除臭剂产品等，提高饲料消化率和利用率，改变猪只排泄物的理化性质，源头减少臭气产生。

2.1.1 饲喂方式调节

采用调节饲喂方式减少臭气排放量的方法简单、易行，但总体效果较为一般。研究表明，对猪只采用三阶段或者四阶段的饲喂法，可以使猪粪含氮量减少12%，并显著降低血液中的尿素浓度。此外，采用湿拌料的饲喂法，可使猪粪尿中的臭气浓度降低，如饲喂4∶1和3∶1 的水料，可以将猪粪尿中的臭气浓度降低到采用干料饲喂的13%和31%。

2.1.2 日粮调节

减少日粮蛋白水平，增加高纤维可发酵性碳水化合物（比如纤维素、半纤维素、木质素、乳糖、菊粉等），可改善生猪胃肠和粪尿中的微生物菌群及其发酵过程，能增加粪中短链脂肪酸的排放，使pH降低，从而氨气排放减少。潘迪子等人报道饲粮中粗蛋白质每减少10 g/kg，含氮排泄物随之减少7%～10%，同时氨气的排放量也降低了2%～10%。此外，饲料加工采用膨化技术，能够提高饲料的消化率，从而减少恶臭的产生。

2.1.3 饲料添加剂

饲料中添加酶制剂、酸化剂等，对提高生猪的生产性能和控制恶臭有重要作用。使用酶制剂可以有效促进营养物质的吸收和利用，Bass等使用酶制剂后的消化试验表明，干物质消化率提高了6%，粗蛋白消化率提高9%。研究表明，应用外源性植酸酶，能够有效提高机体对铜、锌、钙、镁等矿物元素及蛋白质的吸收率和利用率。此外，在日粮中添加酸制剂，可以改善仔猪因胃酸不足和胃蛋白酶量少而引起的蛋白消化率低的问题，进而减少恶臭气体的产生。

2.1.4 体内除臭剂

（1）微生态制剂：利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的活菌剂，可改善猪只体内微生物环境，比如益生素、益生元、EM制剂等。国外有用蜡样芽胞杆菌喂猪，氮沉积比较明显；用添加2%枯草芽孢杆菌的饲料喂30日龄的断奶仔猪，可使氨气的散发量减少44%～60%。李维炯等人用EM处理的饲料，饲料的营养成分中17种氨基酸总量提高28%，除氨率可达42.12%～69.7%。

（2）生物除臭剂：连翘、大青叶、陈皮等许多中草药或植物提取物具有除臭、抗菌除菌、增强生猪免疫力的功效，可制成中草药除臭剂。丝兰属、茶叶、菊芋、樟科植物等提取脲酶抑制剂，如在饲料中添加65 mg/kg 的丝兰提取物，能使猪舍内的氨气排放量减少26%；茶叶提取物的主要活性成分茶多酚，可有效吸附、中和臭气；菊芋的块茎富含碳水化合物菊糖，使用含有菊糖的饲料，可促进猪只肠道双歧杆菌生长，减少腹泻，降低粪便的恶臭。

（3）物理性除臭剂：其特点是表面积大、孔隙多、吸附和交换能力强，可利用分子间的范德华力吸附恶臭物质，比如沸石粉、膨润土、活性炭、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。一些物理型除臭剂，如蒙脱石散等，还可以兼用作体内或体外除臭剂。

2.2 过程控制技术

过程控制技术是从生产过程入手，针对舍内、堆粪场、污水池等臭气产生的重点部位，通过喷雾或喷撒体外除臭剂的方式，控制恶臭气体排放和扩散。该方法属于原位除臭方法，操作简便，但效率并不高。按除臭原理不同，可将体外除臭剂分为生物型除臭剂、物理型除臭剂、化学型除臭剂、复合型除臭剂。

2.2.1 生物型除臭剂

利用除臭型微生物的生长代谢吸收或降解恶臭物质的称为生物型除臭剂，如EM制剂、微生物菌剂。简保权等人报道筛选出的松鼠葡萄球菌可去除猪粪堆肥中85.7%的H2S。

2.2.2 物理型除臭剂

利用吸收、吸附、掩蔽等物理方法达到除臭效果的称为物理型除臭剂。比如，可吸收或吸附臭气的物理型除臭剂有活性炭、泥炭、天然沸石、膨润土等；可掩蔽臭气的物理型除臭剂有薄荷油、肉桂油、松叶油、香叶油、橙皮油等。另外，在猪舍内垫圈时采用秸秆、杂草等，也属于此类除臭剂。

2.2.3 化学型除臭剂

利用添加物与猪只排泄物发生化学反应，如氧化反应、还原反应、离子交换等，进而实现除臭目的的称为化学型除臭剂。如氯化钙、过氧化氢、高锰酸钾、硫酸亚铁、氯化亚铁和磷酸氢钙等，一般可清粪后施撒。  

2.2.4 复合型除臭剂

由多种除臭剂以不同组分配制成的具有更好除臭效果的称为复合型除臭剂。叶芬霞等用3种微生物菌株的混合培养液混合，以米糠和陶瓷粒为吸附剂载体，制成复合微生物吸附除臭剂，对猪粪中NH3和H2S的去除率分别可达80％以上和65％以上。高颖等人发现，以10%添加量的细菌、放线菌和霉菌复合型除臭剂对猪粪发酵过程中NH3和H2S 的去除效果明显。此外，白云华等应用含有纳米级TiO2 等组分的环境改良剂可迅速降低舍内NH3 浓度，并抑制NH3产生，同时对猪场污水有一定净化作用。

2.3 末端治理技术

末端治理是采用技术手段对养殖场已产生的臭气及粪污进行除臭处理的方法，可以按物理、化学和生物除臭原理将其分为物理法除臭技术、化学法除臭技术、生物除臭技术及上述多种除臭技术的组合应用。

2.3.1 物理法除臭技术

物理法除臭技术是通过吸收、干燥、空气稀释等物理原理处理空气中的臭气或生猪排泄物的除臭技术。美国密苏里大学的Philip Goodrih 研究出用脉冲电磁装置除臭技术。Kent Racher 发明了电极除臭技术。北卡州大学研制的一种催化转化器可在室温下转化挥发到空气中的臭气。此外，还有电液爆粪污处理技术等依靠高电压来灭菌、消毒、除臭的技术。

2.3.2 化学法除臭技术

化学法除臭技术主要是利用吸收洗涤、燃烧氧化等法将恶臭气体吸收，或通过一系列氧化还原反应转化为无臭物质。具体如离子除臭、光催化氧化法、燃烧法、臭氧氧化法、电净化法等。研究表明，离子除臭在在密闭空间内涂上纳米级TiO2光催化涂料对NH3 进行降解，7 d后降解效率达到91%，在650～850℃高温下将H2S氧化后彻底除去臭气。许多研究者也提出以含甲醛、丙酸、醋酸的配方，经济、安全，能可靠地除臭和灭菌，并保存养分。荆凯凯等利用UVC紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行除臭试验具有明显除臭效果。

2.3.3 生物法除臭技术

生物除臭技术也叫微生物除臭法，主要是利用多种除臭型微生物分解、转化臭气成分以达到除臭目的。生物除臭技术可分为生物过滤法、生物滴滤池法和生物洗涤法，一般需要使用工程技术手段将废气集中收集后进行处理。

（1）生物过滤法：生物过滤法是将集中收集的废气或臭气，通过具有吸附功能和/或附着功能的微生物填料进行除臭，主要有锯末除臭法、土壤除臭法、堆肥除臭法、活性污泥除臭法、泥炭土除臭法和珍珠岩棉除臭法。蒲施桦等人通过生物过滤法，采用蚯蚓粪+木屑+堆肥配比的填料，在环境湿度为55%～65%时，氨气去除率高达96.76%，而其缺点是占地面积大，需要定期更换填料。

（2）生物滴滤池法：此法类似于生物过滤法，其特点在于使用的填充物为惰性材料，比表面积大，微生物在填料表面附着生长，并可形成生物膜。生物滴滤塔法一般顶部设有喷淋装置，将含有微生物菌液或营养液的喷淋液自上而下排出，通过与废气接触，并经过滴滤塔填料内微生物的处理，提高除臭性能，可使养殖场NH3的去除率达到82%，但运行成本高，处理高浓度臭气或长时间运转时，易发生膜堵塞现象。

（3）生物洗涤法：此法本质上就是一个悬浮活性污泥处理系统，利用生物悬浮液和微生物的反应进而对臭气进行降解脱除，适用于处理低负荷和可溶性较好的恶臭气体，其缺点是对于在水中溶解度低的物质，细菌表面的水层将影响传质速率，使处理效率降低，易受周围的环境条件的影响，需要另外投加营养物质和处理剩余污泥，在养殖场应用较少。

2.3.4 组合式除臭技术

根据养殖场臭气产生的重点部位及特性将物理法、化学法或生物法等多种除臭技术进行组合，形成系统的综合除臭技术，主要应用在臭气集中收集处理、粪污治理除臭等方面。李玉林等人采用生物滴滤+生物氧化+紫外杀菌组合工艺进行工业污水除臭，处理完的气体达到 《恶臭污染物厂界标准值》二级排放标准要求；近年来粪污存储和处理中采用密闭式堆肥发酵等工程工艺在养殖场粪污治理中逐渐扩大应用。此外，一些新型的生物除臭技术如两段式生物反应器、复合式生物反应器、恶臭气体两段式处理工艺开始中试甚至在养殖场示范应用。

3 结论

规模猪场的臭气处理是一项复杂的系统工程，应结合自身养殖条件，从场区布局规划、生产工艺和管理、饲料加工和饲喂、废弃物收集与处理等多方面进行综合考量。在技术选型和实际应用过程中，要综合考虑经济效益和生态效益，既要投资少，成本低，又要高效环保；既要技术简单，便于实施，又要标本兼治，有效除臭。如此规模猪场就能更好实现经济效益和生态效益，养猪业才能更好适应新形势下的发展要求，为人民群众提供更加优质的蛋白食品。

文章来源：猪业科学

【版权说明】猪博士平台转载的文章均已注明来源、猪博士平台原创文章其他平台转载须注明来源，特别说明的文章未经允许不可转载。我们发布的文章仅供养猪人学习参考，不构成投资意见。如有不妥，请联系客服删除