国外猪场臭气的测定和控制


市场目前,美国人越来越关注如何控制畜禽生产中的异味问题,以改善养殖场周围的环境条件。养猪场产生的臭味,遭到了周边乃至市民的强烈抵制。这个问题在爱荷华州尤其令人担忧,爱荷华州是美国最大的生猪生产州。农场中通常的气味水平被认为不会对动物或人员造成危害(假设通风良好)。同样,这种气味对养殖场周边环境中的人畜也没有生理危害。然而,有不少报道显示,当管理措施不力时,屋外环境中的动物和工作人员会患病甚至死亡。在异味控制方面,新产品、新生产技术不断涌现。确定农业生产,尤其是畜牧生产中最有可能盈利的方式、时间和地点是一项真正的挑战。事实上,新产品和技术最终必须证明它们在农场/饲养场的有效性,结果,无论是成功还是挫折,都由农场/饲养场人员和产品/技术开发台共享。减少或防止异味以及减少人类和动物接触异味的技术比在异味发生后控制异味的技术更成功。气味的产生与鉴别Deibel(1996)证明,畜禽粪便中产生的气味是厌氧菌发酵的产物。他指出,储存的家禽粪便中的臭味物质包括挥发性脂肪酸,例如丁酸。 Miner和Hazen(1969)指出并鉴定出猪粪排放的气体中含有浓度很低但气味显着的胺类气味物质。此后,学者们在牲畜粪便中鉴定出160多种具有特殊气味的物质,它们均产生生化反应的中间产物或最终产物(0, Neil and Phillips, 1999),包括各种挥发性有机酸、醇类、醛类、固定气体、碳酞、酯类、胺类、硫化物、硫醇类、含氮杂环类等均有检测。粪便气味是许多单一气味物质复杂相互作用的产物。仅凭一种或几种主要成分很难准确描述气味的质和量。然而,根据一些学者的报告,几种主要粪便气味物质的存在和依赖性可以指示气味的总体质量和数量(Burnett 和Dondeo,1969;Hashimoto,1992;Barth 等,1974)。畜舍内及周围的悬浮颗粒物与畜舍的气味密切相关。日等。 (1965)发现猪舍的异味与舍内灰尘有关。 Eby 和Willson (1969) 报告说,去除空气中的灰尘会显着减少禽舍中的气味,但氨气味仍然存在。哈蒙德等人。 (1979)认为猪舍异味很大程度上与舍内空气中的悬浮颗粒物有关。他们的结论是,肥育舍和粪池的异味很大程度上是由颗粒物携带的悬浮颗粒引起的。气味不太可能仅由灰尘或悬浮颗粒携带。然而,气味分子,如胺类和许多含氮杂环化合物,通常带正电,而灰尘颗粒通常带负电,因此两者之间存在很强的亲和力,因此两者很可能会共扩散。另一个与生产有关的气味问题:天气与气味传播和控制之间的关系。 Nordsted 和Taiganides(1971 年)调查了粪便管理中减轻气味的气象方法的有效性,尤其是当粪便散布在地面上时。在常规施肥过程中考虑风速和风向可能是一种有价值的做法。既要考虑白天的风速和风向,也要考虑夜间的风速和风向。夜间空气逐渐变冷,因此向下吹,与白天的风向相反,使风向反转,导致气味无法在居民区扩散聚集。气味测量在这方面,无论是畜禽养殖业还是立法部门都没有做太多,因为目前缺乏实用的气味检测技术,无论是定性的还是定量的。气味检测和测量通常依赖于湿化学、气相色谱和嗅探。 Sweeten (1995) 回顾了气味测量方法。

在他的文章中,他列出了目前用于特定气味的仪器测量方法和感官感知方法。湿化学方法在气味测量中的灵敏度和特异性较低。畜牧业生产中的恶臭物质浓度往往很低,通常需要浓缩。还开发了分离技术来识别粪便中常见的有气味物质。早些时候,默克尔等人。 (1969) 以及Miner 和Hazen (1969) 在爱荷华州的猪舍中发现了有气味的物质。 Travis 和Elliott (1977) 发现吲哚和甲基吲哚(粪臭素)与典型的猪舍气味无关,但似乎与其他不易识别的物质有关。 Hutchisn 和Viets (1969) 和EIliott 等人。 (1971) 发现了与肉牛育肥栏气味相关的特定气味物质。 Barth 和Polkowski (1974) 在牛粪中发现了恶臭物质。气相色谱法是目前鉴定畜禽粪便中有气味物质最可靠的方法。当恶臭物质浓度过低时,可采用浓缩技术。几种检测技术提高了该方法的选择性和灵敏度:热导率、火焰电离、电子捕获、火焰光度电导率和电解电导率等(Elliott 等人,1978 年)。然而,许多有气味物质的反应性使其难以处理。尽管气相色谱法在识别有气味的物质方面非常有用。但不能反映气味的气味特征。从这个角度来看,气相包光谱通常伴随着嗅觉评估。 Burnett (1969) 和White 等人。 (1971)成功配合嗅觉评价鉴别畜禽粪便气味。所有气味检测和测量方法都有局限性,没有一种方法是快速、简单、低成本和可重复的(Elliott,1978)。 Sweeten (1995) 报道说电子嗅觉计最近被用于量化气味。这些所谓的“电子鼻”可以检测

有特种表面特性的挥发性物质,在猪舍内空气中对一种这类电子鼻进行了试验,结果表明其“嗅闻”氨气的能力很强。但其功能受到试验时相对湿度和其它气体的干扰。感官法则利用人鼻来测知有无臭气以及臭气的质和量。人鼻感知某些臭气物质时的灵敏度可1000倍于其它分析方法(Elliott等,1978)。然而, 如果臭气物质缺少特异性时,其能力就有限了。此外,人鼻还非常具有“个性”,因为它对臭气的每一个反应都是特定的人及其经验之间一系列复杂的相互作用的结果(Moulton,1965)。另外,人鼻的能力还受到别的一些因素的影响:适应性、疲劳、 奥气物质的浓度、温度、该人有无疾病,化学反应、年龄、性别、有无吸烟的习惯、 气味刺激性的强弱以及不确定性(Barth,1973)。    可用鼻直接测定臭气的强度,但稀释技术可提高测试的精度。有两种常用的稀释法,一种方法利用一种叫做scetometer的仪器,另一种方法则利用一种比较复杂的称为olfactometer的仪器。Hueg等(1960)介绍了scentometer。 这一仪器可在现场将臭气稀释到测定的阈值。很容易就可得到四种稀释率(1,7,31和127)。这一仪器受人鼻局限性的影响。    德国开发了一种更为精确的仪器用于测定臭气的强度(Mannbeck,1974),该仪器为便携式,可用于现场测定,可将无臭空气和有臭空气相混,混和率范围为0.33至1000。    Mcfarland等(1982)报告了一种便携式olfactometer。采用这一仪器, 测定者可将欲测臭气同该仪器提供  的不同水平的1-丁醇进行比较。该仪器提供的l-丁醇浓度为 0 ~ 80ppm 。 美国依阿华州立大学农业和生物系统木工程系发明了一种olfactometer用于依阿华州的臭气测定。Huang等(1996 )详细介绍了这一仪器。    还有一种有用的工具补充人鼻的不足,那就是小块织品(fabric swatch)。(Miner和Licht, 1981)。将棉质的小块织品悬挂在臭气现场内,然后将其送到实验室进行分析,这样既可测定臭气的质,又可测定其量。北卡罗来那州立大学正应用这一技术来帮助评价出售作臭气控制的产品。了解了粪便臭气的成分以及其中各成分的浓度。还不能从质和量方面对闻到的良气作出解释,HillBarth(1976a〕证明了,仅仅两种不同的臭气成分以不同的浓度比例相混,就可得出5种不同的混合结果。相加、相减、独立、协同和平均。 在混合臭气中,每一种臭气物质都会和其它臭气物质发生反应从而使最终臭气的强度高于每种臭气简单相加的结果。

    臭气源    畜禽生产中的臭气通常来自粪便管理不当,臭源也许是饲养场本身,或是施用粪肥的田地和树林。饲养场中部还有两种非粪便臭源,那就是饲料(尤其是浪费掉的,发酵的和变质的饲料)和死亡的动物。在对一些下脚料进行加工时,如果这些下脚料(如马铃薯青贮)贮存不当或贮存过久而其中的蛋白质发生了分解,则上会发出又归川的气味。任何表面若覆盖着粪便。都是一个主要的臭源。这样的表面愈大,发出臭气的能力也愈强。肉牛肥育栏,无论地面有无铺垫材料,都是大面积的臭气发生地,再加上动物身体覆盖着粪便,就更加大大地增加了臭气散发面。这些地方臭气产生的多少还与粪便的水分含量和粪便堆积的厚度有关。粪便堆积得愈厚就会因厌氧发酵的缘故而使臭气产生量电愈大,尤其在场地排水不畅时就更是如此。    贮粪池面积常有数英亩之大,这是又一个臭气源。然而,经验表明,贮粪池若设计合理并且管理良好从而使得其中既发生厌氧发酵也发生需氧发酵时,那么它的臭气产生量常低于肥育牛场本身的臭气产生量。猪舍周围的空气中还含有由猪舍通风系统排出的臭气和悬浮的尘埃粒子。猪舍中散发的臭气主要来自含蛋白质废弃物(包括诸粪、尿、皮肤、毛、饲料和垫料)的厌氧分解。所以,这些臭气是由大量挥发性有机物组成的。    猪舍中散发出的主要气体是氨气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢和甲烷,空气悬浮粒子则包括有机尘埃、气体和内毒素,这些都产生自饲料、猪体、猪粪和建筑材料,这些臭气、气体和空气悬浮粒子在舍内的浓度大大高于其在舍外的浓度。在许多州都在猪舍下风处的多处测定了臭气的浓度,其中包括了感官测定臭气浓度(将臭气稀释至阈值)。猪舍和粪便处理设施邻近处的臭气浓度常常比较高,但这一般都是可以得到纠正的,并且浓度会随着下风处的距离增大而降低。不过这里常有一些尚不完全明了的机制(包括天气条件和臭气物质成分的变化等)起了一定的作用。    施用粪肥的田地对于臭气的产生有较大的作用,但臭气产生的时间一般比较短,这与粪便的特点以及天气特点有关。田地中粪便的施用率应以能满足作物良好生长为限,而不应以施粪肥作为粪便处理的手段。各种实用性书刊已对高效而正确的田地粪肥施用法作了介绍(Elliott和Swanson,1976;Barth等,1976)。利用田间施肥和养分再生利用作为粪便管理的手段、必须建立在科学研究和开发研究的基础之上,这样的话,这些手段才会具有活力。

    臭气的控制    可通过防止粪便臭气的产生或在其产生后防止其散发而达到控制粪便臭气的目的,显然,防止臭气产生是更加符合要求的。    粪臭是厌氧菌发酵的结果。所以,要减少粪便臭气的产生,就需创造不利于厌氧菌活动的条件。降低粪便含水量;降低温度、改变pH值、减少时间因素、施用杀菌剂,排除厌氧环境等措施,都很有效。以需氧环境代替常见的厌氧环境,可有效地控制臭气,使肥育场地面排水通畅从而使地面保持干燥并使氧气得以穿入地表,都是很有效的做法。粪池和其它贮粪设施中采用各种型号的曝气设备从而使其中条件得到了改善。好氧技术设施的运行费和保养费都很高,这是其限制因素。在敏感的形势下,这类高能耗的措施常常是臭气控制中不得已的做法。所以,只要有可能,就应设置良好的排水设施并利用自然加氧法,这才是最为经济实用的臭气控制法(Elliott等, 1974 ; Elliott 和Travis.1975)。改变pH值以减慢细菌活动,可限制几种主要臭气物质的产生。高pH值会限制挥发酸和硫化氢的散发,低pH值会减缓氨和胺的释放。通过控制pH值来减少一种和数种臭气物质的释放,会促进其它臭气物质的释放,因而这种做法有点自我否定。控制pH值的方法成本太高,并且可能会使粪便不适于被利用。氧化剂,如高锰酸钾,已破接受用于若干粪便处理,贮存方法中作为控制臭气的方法。近年来,市场上出现了多种多样化的化学制剂和生物化学制剂,其中有些对于用过的词养来说现场使用效果很好,但要在实验室条件下确证其效力,结果却常捉摸不定。     Warburton等(1981)测试了22家公司出品的猪粪除臭 制品。结论是, 除臭制品的总体性能是令人失望的。掩臭剂,氧化剂, 生菌剂和酶制剂都不能有效控制臭气。     还有人试验了用天然材料来控制臭气。Koellker等(1978)介绍了斜发沸石(一种天然沸石)用于去除鸡舍臭气和减少鸡舍氨气的情况。Meye(1980)采用了人工浮渣来减少贮存的液态诸粪中臭气的散发。将青菜,玉米芯、稻壳或是玉米杆和废弃的油在一起进行处理后覆盖于粪池中粪的表面,减少了臭气的散发,并且这材料还很耐用。土壤也可有效去除空气中的臭气(Cumerman和Carlson,1969)。有些学者试验了以除尘法作为减少臭气散发的手段, Wil1s0n(1971 )采用了档板式或喷水人空气过滤器来去除机械通风蛋鸡舍内排出空气中的尘埃过滤作用减轻了空气中臭气的强度和特性。Licht和Miner(1979) 开发了一种层积式湿法错流涤气机,使畜舍内空气中大于3微米的粒子减少了90%。 空气中的臭气被大大地减少了,氨浓度也降低了21%。然而,对多数人来说,氨气并不象其它一些臭气(如胺和硫化物)那么令入厌恶。欧洲一段时间以来一直有人在研究用生物滤气机来去除空气中的臭气,美国依阿华州立大学猪营养和管理研究中心目前正在试验在依阿华州的条件下用生物滤气机来对空气除臭气。空气质量      畜禽粪便臭气的散发是无毒的,所以仅须根据人们的抱怨程度来对其进行处理,而不受联邦空气净化法(Feded Clean Air Act)的管制。然而,有些州以及有些地方,在将限制臭气散发的条款加入到当地的法规和法令之中,在这方面的方法是:确定可接受的臭气强度水平、臭气持续时间和频度以及畜禽饲养场的大小、设计和位置(Miller、1981)     一种臭气令人厌恶的程度受到四种因素的影响:频度( fregecy )、 强度(intensity)、持续时间(duration)以及臭气本身的特殊性(offensiveness),(这四种因素的英文缩写力FIDO),饲养场的臭气会使人咳嗽、呼吸浅表、头痛、恶心、呕吐、胃部不适、食欲减退、失眠、眼睛以及鼻部和喉部受刺激、烦恼,沉郁(Miner1981)。实用除臭技术     畜禽饲养的任何阶段和任何时间 可进行臭气控制。为饲养场选址, 就是除臭方案的早期决策之一。饲养场本身设计和管理得当,就可大减少臭气的产生和散发,所用实用的粪便管理方案或粪 便残渣施用于农田。所以,选择好并管理好粪肥施用点是控制臭气散发的重要途径。选址     畜舍或禽舍以及粪他的座落处应尽可能远离邻近的居民区、学校、机关或是雇员生活区。要作风向分析以便确定邻居至少可接触到多大强度的臭气。     如有可能,应将所有附近居民接触臭气的时间(无论臭气出自你处或是所有邻近臭源〕限制在每年160~170小时以内。还要考虑昼夜的风向,夜间气流方向改变,造成空气下沉,从而使夜间的臭气问题甚于白天。

     饲养场的管理1.牲畜密集饲养或是养在肥育场中,如果采用水泥地面, 则较少产生污泥、臭气和苍蝇等问题,水泥地面的排水和干燥都很容易,地面只要有2%的坡度就行。在水泥地面上清粪也挪用很方便、快捷。2.细菌活动产生臭气,需要有水分的存在、 所以若可使粪便干燥就可减少臭气的产生,阳光和通风有助于干燥肥育场的地面。天然通风是很好的,但在有些情况下已采用了机械通风来促使粪便干燥。圈内的垫料有助于空气进入粪便,故有助于粪便干燥从而减少臭气的产生。3.粪便管理良好则可使畜体保持清洁,潮湿的粪便覆盖在温暖的畜体上。 粪中的细菌活动会得到促进,加速了臭气的产生并已增加了臭气散发的面积。若能使粪便和牲畜分离,如采用条板地面或进行粪便冲洗,则可使畜体保持清洁。4.粪便贮存区应设有围以防牲畜进入该区。5.一些粪便处理法,比如创造好气环境,控制pH值,控制温度、干燥等等,都可有效控制臭气,但这些方法的运行费用都很高昂。6.粪便中产生臭气需要一定的湿度,并且需要一定的时间, 粪便在肥育场或是在贮粪池中停留时间愈长,就愈会发生厌气发酵:产生的臭气也就愈多。经常彻底清粪有助于使畜体保持清洁,也有助于保持粪便中的养分。 。7.有序管理地表的水流,可保证肥育场排水正常, 并且可管理好由肥育场中排出的固体和液体。这样不但可控制臭气,还可防止地表水污染。8.俗话说,眼不见为净。可将粪便管理设施设置有路人不见的地方。9.在设计粪贮存的、处理设施时要将充分和良好的除臭融入设计标准中。10.要安排好粪便处理的时间,因为由粪便贮存设施中清除粪便散发出大量臭气。11.处理死畜要有周密的计划,以防产生臭气和孳生苍蝇从而影响人员健康,要及时清除肥育场中的粪便(在24小时以内)。死畜要及时送往炼制厂、适当深埋、焚饶或是在饲养场内制成堆肥。田 地1.日常天气预报,可为田问粪肥施用提供有用的信息。冷天施肥优天热天;有风的天气胜于无风天气要在风向不朝向居民区时的向田间施用粪肥。2.粪肥的施用要开始于清晨,上午,空气开始升温,并且开始上升。从而将臭气也带着上升,晚间空气温度下降,空气下沉,臭气也就停在地表附近。3.要避免在临近周末或临假日时进行,因为那时公路上会有很多旅游者,人们还会访问非居住区。4.要避免在公路和居民区、学校、机关或其它有人工作的区域附近施肥。5. 土壤会有效吸收畜粪中的臭气物质,同时又可保留粪中宝贵的含氮物质。施肥后必须尽快对土地进行犁或粑,有些粪水施放机可在施肥时直接将粪水注入土中,这些方法都可减少臭气的产生同时又保存住粪中的养分。

标签:
  • 学习养猪
  •  
  • 养猪技巧
  • 更多栏目最新
    猪不吃食没精神躺着怎么办
    猪不吃食没精神躺着怎么办
    打针:猪不吃饲料,可能是发烧引起的。将药物连续注射到肌肉
    公猪怎么配的
    公猪怎么配的
    1.繁殖地:交配地应平坦安静,周围无任何突出的尖锐物体。2.
    猪吃啥
    猪吃啥
    猪是杂食动物,吃青草、草籽、浆果、红薯、甘薯、蔬菜、谷
    合圈怎么防止猪打架
    合圈怎么防止猪打架
    为了防止关圈时猪打架,可以在猪身上喷醋或酒精溶液,掩盖猪
    母猪的配种时间及方法
    母猪的配种时间及方法
    母猪的配种时间和方法母猪繁殖是保证养猪效益的重要措施
    猪心怎么洗才干净
    猪心怎么洗才干净
    用清水冲洗猪心外面。如果难以清洗,将猪心放入面粉中,摇匀