畜禽养殖场氨排放的减排工艺虚拟仿真综合实验

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畜禽养殖场氨排放的减排工艺虚拟仿真综合实验

学院:地理科学学院
所属学科:环境科学与工程类
专业门类:环境科学
项目申报人:刘波
课程年份:2021
课时数:2
课程唯一编号:1

实验简介:

 

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学院:地理科学学院
所属学科:环境科学与工程类
专业门类:环境科学
项目负责人:刘波
课程年份:2021
课时数:2
课程唯一编号:1

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  • 实验教学目标
  • 实验原理
  • 实验教学过程与实验方法
  • 实验步骤
  • 实验结果与结论

1、了解环境监测、环境工程的性质,以及在环境保护中的作用。

2、了解畜禽养殖栏舍的基本工作情况,包括工作内容、工作流程及工作过程中需要注意的问题。

3、了解养殖场栏舍中NH3的排放特征。加深对养殖场氨减排工艺原理的理解。

4、掌握养殖场氨减排工艺的选择方法。

5、理论联系实际,将课堂上学到的知识运用到实际工作当中,加深对理论知识的理解与认识;


养殖场氨排放特征

从畜禽氨产生过程来看,氨排放主要来自于畜禽饲养过程中产生大量的废弃物,包括粪尿,溢洒饲料及废水,垫料、废水等,废弃物中所含的尿素可水解成为碳铵,并以氨的形式挥发至大气中。其中,畜禽粪尿被认为是氨的最主要的来源。从畜禽粪尿的产生、输送和储存处理、后续利用的流程来看,畜禽养殖过程中,氨主要来自于栏舍、粪污储存处理、粪污还田3个环节,见图1。养殖场氨排放主要指前两个环节。而栏舍环节更是氨排放控制的重点。


栏舍环节氨排放影响因素主要有饲喂、栏舍结构与环境、清粪方式、地面结构等,详见图2。畜禽养殖氨产生来源主要是畜禽肠道内细菌脲酶分解含氮有机物排泄,畜禽排泄物中或其他场所未被有机体完全消化吸收的含氮有机物。饲料是畜禽养殖产氨的源头,饲料中的50%~70%的氮以粪氮和尿氮方式排出体外,所含尿素可水解为碳铵,并以氨形式挥发至大气中。畜禽粪便中的含氮物质主要是饲料中蛋白质在动物消化道中通过各种酶的作用分解的氨基酸。畜禽栏舍结构影响栏舍内的温度、湿度等环境因子,进而影响栏舍的氨产生与排放。一般情况下氨排放量与周围的温度呈正相关。温度可以直接影响氨排放,较高温度能提高尿酶活性,促进粪便中含氮物质分解释放氨,在恒定的通风条件下封闭猪舍内的温度从10 ℃上升到20 ℃,氨排放量增加2倍。此外,温度也间接影响牲畜排泄行为进而影响氨产生与排放。增加通风频率可提高栏舍的氨排放量,降低禽舍内氨浓度。在封闭式育肥猪舍中,当通风频率提高到3倍,由于温度下降,氨排放量只增加25%,舍内氨浓度降低3

减排技术、减排吸收方法模拟

减排技术在圈舍环节重点施行,减排技术包括了单一减排技术和组合减排技术,单一减排技术有圈舍封闭化、发酵床垫料混合固态吸附剂技术、发酵床垫料添加生物除臭菌技术、舍内喷淋技术、排风口吸附过滤、排风口喷淋技术等。组合减排技术可将单一减排技术相互组合,达到提高氨减排效率的效果。

本实验喷淋和吸附方法模拟基于响应曲面法,旨在构建一种养殖场气体吸收装置,探究磷酸pH和改性活性炭浸渍液浓度对氨气去除率的影响,试图得到稳态条件下这两个实验因子对氨气的去除规律和最优参数,最终实现高效率低成本同步处理恶臭气体,为畜禽恶臭气体减排工作提供技术支撑。


 

 

 

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