畜禽养殖舍生物土壤滤体除臭装置.pdf

畜禽养殖舍生物土壤滤体除臭装置 陈敏1 , 2杨有泉1邓素芳1林营志2詹 杰1 1 . 福建省农业科学院农业生态研究所，福州3 5 0 0 1 3 ; 2 . 福建省农业科学院数字农业研究所，福州3 5 0 0 1 3 摘要：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7 5 ，珍珠岩2 0 ，黑炭5 ，滤层高度1 0 0 0 m m ，滤料表面负 荷1 5 . 5 2 2 . 0 m 3 / ( m 2 h ) ， 滤料湿度控制范围( 5 2 3 ) 。 试验结果表明， 主要恶臭物质N H 3 、 C H 4 和C O 2 去除率大于9 5 ； C O 和氮氧化物（以N O 2 计）去除率大于8 5 ，与畜禽臭气共同扩散的总挥发性有机物( T V O C ) 、可吸入颗粒物( P M 1 0 ) 和总悬浮物( T S P ) 去除率大于9 5 ，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。 生物过滤; 除臭率; 装置; 畜禽养殖舍; 土壤滤体; 臭气浓度 1 0 . 3 9 6 9 / j . is s n . 1 0 0 2 - 6 8 1 9 . 2 0 1 2 . 0 7 . 0 3 5 X701 A 1 0 0 2 - 6 8 1 9 ( 2 0 1 2 ) - 0 7 - 0 2 0 8 - 0 6 2 0 1 1 - 1 0 - 2 7 2 0 1 2 - 0 2 - 0 3 基金项目： 国家高技术研究发展计划( 8 6 3 ) 项目（2 0 1 0 A A 7 0 3 5 0 2 0 G ）； 福建省科技厅项目( 2 0 0 9 R 1 0 0 3 6 - 5 ) ; 福建省省财政专项福建省农业科学 院科技创新团队建设基金( S T I F - Y 0 1 ) 作者简介： 陈敏（1 9 5 7 - ）， 男， 福州人， 研究员， 主要从事受控生态和 设施农业的研究工作。福建省福州市晋安区新店埔垱，福建省农科院农业生 态研究所，3 5 0 0 1 3 。E m a il : ch e n m in 8 6 3 1 6 3 . co m 果证明， 采用( 图 4小 同 Z F ig . 4 E f f e ct ( P M 1 0 ) 和总： 1 P a n L e il e i, Y a n g S X , D e b r u y n J . F a ct o r a n a l y s is o f d o w n w in d o d o u r s f r o m l iv e s t o ck f a r m s J . B io s y s t e m s E n g in e e r in g , 2 0 0 7 , 9 6 ( 3 ) : 3 8 7 - 3 9 7 . 2 D e h g h a n z a d e h R e z a , T o r k ia n A y o o b , B in a B ij a n , e t a l . B io d e g r a d a t io n o f s t y r e n e l a d e n w a s t e g a s s t r e a m u s in g a co m p o s t : b a s e d b io f ih e r J . C h e m o s p h e r e , 2 0 0 5 , 6 0 ( 3 ) : 4 3 4 - 4 3 9 . 3 L e e D a l H , L a u A n t h o n y K , P in d e r K e n L . D e v e l o p m e n t a n d p e r f o r m a n ce o f a n a l t e m a t iv e b io f il t e r s y s t e m J . J o u r n a l o f t h e A ir a n d W a s t e M a n a g e m e n t A s s o cia t io n , 2 0 0 1 , 1 0 : 7 8 - 8 5 . 4 P a g a n s E s t e l l a , F o n t X a v ie r , S a n ch e z A n t o n i. B io f ih r a t io n f o r a m m o n ia r e m o v a l f r o m co m p o s t in g e x h a u s t g a s e s J . C h e m E n g J , 2 0 0 5 , 1 1 3 ( 2 / 3 ) : 1 0 5 - 1 1 0 . 5 M e r r il l L , H a l v e r s o n L J . S e a s o n a l v a r ia t io n in m icr o b ia l co m m u n it ie s a n d o r g a n ic m a l o d o r in d ica t o r co m p o u n d co n ce n t r a t io n s in v a r io u s t y p e s o f s w in e s t o r a g e s y s t e m s J . J E n v ir o n Q u a l , 2 0 0 2 , 3 1 : 2 0 7 4 - 2 0 8 5 . 6 T a n g K , B a s k a r a n V , N e m a t i M . B a ct e r ia o f t h e s u l p h u r cy cl e : A n o v e r v ie w o f m icr o b io l o g y , b io k in e t ics a n d t h e ir r o l e in p e t r o l e u m a n d m in in g in d u s t r ie s J . B io ch e m ica l E n g in e e r in g J o u r n a l , 2 0 0 9 , 4 4 ( 1 ) : 7 3 - 9 4 . 7 梁永坤， 全燮， 陈景文， 等. 生物过滤法处理含氨废气研 究 J . 环境科学学报，2 0 0 0 ，2 0 ( 5 ) : 5 1 8 - 5 2 2 . L ia n g Y o n g k u n , Q u a n X ie , C h e n J in g w e n , e t a l . B io f il t r a t io n o f a m m o n ia - co n t a m in a t e d g a s s t r e a m s J . A ct a S cie n t ia e C ir cu m s t a n t ia e , 2 0 0 0 , 2 0 ( 5 ) : 5 1 8 - 5 2 2 . ( in C h in e s e w it h E n g l is h a b s t r a ct ) 8 Z h a n g Z h ij ia n , Z h u J u n , P a r k K J . A b e n ch - s ca l e a e r a t io n s t u d y u s in g b a t ch r e a ct o r s o n s w in e m a n u r e s t a b il iz a t io n t o co n t r o l o d o u r in p o s t t r e a t m e n t s t o r a g e J . W a t e r R e s , 2 0 0 6 , 4 0 : 1 6 2 - 1 7 4 . 9 A k d e m ir A , T u r a n N G , E r g u n O N . R e m o v a l o f v o l a t il e o r g a n ic co m p o u n d s b y n a t u r a l m a t e r ia l s d u r in g co m p o s t in g o f p o u l t r y l it t e r J . B io r e s o u r ce T e ch n o l o g y , 2 0 0 9 , 1 0 0 ( 2 ) : 7 9 8 - 8 0 3 . 1 0 P a g a n s E s t e l a , F o n t X a v ie r , S a n ch e z A n t o n i. E m is s io n o f v o l a t il e o r g a n ic co m p o u n d s f r o m co m p o s t in g o f d if f e r e n t s o l id w a s t e s : a b a t e m e n t b y b io f il t r a t io n J . J H a z a r d M a t e r , 2 0 0 6 , 1 3 1 ( 1 / 3 ) : 1 7 9 - 1 8 6 . 1 1 H e r n n d e z I g n a cio , P r e z - P a s t o r A b r a h a m , V e r g a r a J u a n J , e t a l . S t u d ie s o n t h e b io f ih r a t io n ca p a cit y o f G r a cil a r io p s is l o n g is s im a : f r o m m icr o s ca l e t o m a cr o s ca l e J . A q u a cu h u r e , 2 0 0 6 , 2 5 2 ( 1 ) : 4 3 - 5 3 . 1 2 陈敏， 邓素芳， 杨有泉， 等. 受控密闭舱内红萍载人供氧 特性 J . 农业工程学报，2 0 0 9 ，2 5 ( 5 ) : 3 1 3 - 3 1 6 . C h e n M in , D e n g S u f a n g , Y a n g Y o u q u a n , e t a l . O 2 - s u p p l y in g ch a r a ct e r is t ics o f A z o l l a in co n t r o l l e d cl o s e ch a m b e r u n d e r m a n n e d co n d it io n J . T r a n s a ct io n s o f t h e C h in e s e S o cie t y o f A g r icu l t u r a l E n g in e e r in g ( T r a n s a ct io n s o f t h e C S A E ) , 2 0 0 9 , 2 5 ( 5 ) : 3 1 3 - 3 1 6 . ( in C h in e s e w it h E n g l is h a b s t r a ct ) 1 3 陈敏， 刘润东， 杨有泉， 等. 红萍湿养栽培供O 2 装置研制 J . 空间科学学报，2 0 1 0 ，3 0 ( 2 ) : 1 8 5 - 1 9 2 . C h e n M in , L iu R u n d o n g , Y a n g Y o u q u a n , e t a l . D e v e l o p m e n t o f A z o l l a w e t cu l t u r e d e v ice f o r s u p p l y in g O 2 J . C h in . J . S p a ce S ci. , 2 0 1 0 , 3 0 ( 2 ) : 1 8 5 - 1 9 2 . ( in C h in e s e w it h E n g l is h a b s t r a ct ) 1 4 陈敏，刘中柱，卞祖良，等. 高密度水产养殖自控生态大棚 的水质净化技术 J . 农业工程学报，2 0 0 2 ，1 8 ( 6 ) : 9 5 - 9 7 . C h e n M in , L iu Z h o n g z h u , B ia n Z u l ia n g , e t a l . W a s t e w a t e r p u r if y in g t e ch n o l o g y o f in t e n s iv e a q u icu l t u r e g r e e n h o u s e : A ca s e s t u d y o n a n a u t o m a t ica l l y co n t r o l l e d e co l o g ica l g r e e n h o u s e J . T r a n s a ct io n s o f t h e C h in e s e S o cie t y o f A g r icu l t u r a l E n g in e e r in g ( T r a n s a ct io n s o f t h e C S A E ) , 2 0 0 2 , 1 8 ( 6 ) : 9 5 - 9 7 . ( in C h in e s e w it h E n g l is h a b s t r a ct ) 1 5 S a v a g e A J , T y r r e l S F . C o m p o s t l iq u o r b io r e m e d ia t io n u s in g w a s t e m a t e r ia l s a s b io f ih r a t io n m e d ia J . B io r e s o u r T e e h n o l , 2 0 0 5 , 9 6 ( 5 ) : 5 5 7 - 5 6 4 . 1 6 M o r g a n - S a g a s t u m e J M , N o y o l a A H y d r o g e n s u l f id e r e m o v a l b y co m p o s t b io f il t r a t io n : e f f e ct o f m ix in g t h e f il t e r m e d ia o n o p e r a t io n a l f a ct o r s J . B io r e s o u r T e e h n o l , 2 0 0 6 , 9 7 ( 1 3 ) : 1 5 4 6 - 1 5 5 3 . 1 7 李建军， 张甜甜， 孙国萍， 等. 生物过滤技术在恶臭污染 治理中的应用研究 J . 环境工程学报，2 0 0 8 ，2 ( 5 ) : 7 1 2 - 7 1 5 . L i J ia n j u n , Z h a n g T ia n t ia n , S u n G u o p in g , e t a l . S t u d y o n a p p l ica t io n o f b io f il t e r in o d o r p o l l u t io n co n t r o l J . C h in e s e J o u r n a l o f E n v ir o n m e n t a l E n g in e e r in g , 2 0 0 8 , 2 ( 5 ) : 7 1 2 - 7 1 5 . ( in C h in e s e w it h E n g l is h a b s t r a ct ) 1 8 R a n a s in g h e M A , G o s t o m s k i P A . A n o v e l r e a ct o r f o r e x p l o r in g t h e e f f e ct o f w a t e r co n t e n t o n b io f d t e r d e g r a t io n r d t e s J . E n v ir o n m e n t a l P r o g r e s s , 2 0 0 3 , 2 2 ( 2 ) : 1 0 3 - 1 0 9 . 1 9 C h o u M S , L u S L . T r e a t m e n t o f 1 , 3 - b u t a d ie n e in a n a ir s t r e a m b y a b io t r ick l in g f il t e r a n d a b io f ih e r J . J o u r n a l o f A ir a n d W a s t e M a n a g e m e n t A s s o cia t io n , 1 9 9 8 , 4 8 : 7 1 1 - 7 2 0 . 2 0 陈英旭，丁颖，韩志英，等. 废气处理生物滤器微生物生 态学研究进展 J . 应用生态学报， 2 0 0 7