Pollution Control Programs of Large-Scale Livestock and Poultry Farms in the Dianchi Lake Basin

With the enlarging scale and intensifying production of livestock and poultry breeding, the environment pollution becomes increasingly prominent in the Dianchi Lake Basin since 1990s. According to the survey of ＂The First National Census of Pollution Sources＂, occurrence and discharge of pollutants in large-scale livestock and poultry farms in this region were first understood. The pollution characteristics of large-scale live- stock and poultry breeding were also analyzed deeply. On this basis, the significance of pollution control programs for environment protection was investigated from aspects of pollution control policy, technology management and publicity.

畜禽舍末端水喷淋废气处理系统的颗粒物净化性能分析与优化

【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的卧式水喷淋系统颗粒物净化效率试验平台,设计正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,研究通风风速、喷嘴压力、喷嘴额定孔径及喷嘴雾化角度等关键调控参数对颗粒物(PM2.5和PM10)净化效率的影响规律,并运用参数优化模型获得针对不同粒径颗粒物的最优调控参数组合。【结果】研究结果表明,影响PM2.5净化效果的主次顺序为喷嘴压力>通风风速>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度;影响PM10净化效果的主次顺序为喷嘴压力>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度>通风风速。通过优化求解,最优参数组合为通风风速为1.5 m/s、喷嘴压力为60 kPa、喷嘴额定孔径为11.1 mm、喷嘴雾化角度为120°。验证试验结果表明,最优参数组合的PM10净化效率为40.4%,PM2.5净化效率为41.1%。【结论】研究结果可以为畜禽舍末端废气处理系统颗粒物净化设备的设计和运行参数调控提供参考。

畜禽舍末端废气净化可调孔隙率填料结构设计与试验

集约型畜禽舍末端废气净化广泛采用酸洗喷淋的化学方法去除氨气和固体颗粒物。填料作为酸洗液与废气的反应场所,是影响废气净化效果的关键因素。针对畜禽养殖舍通风管理对废气净化系统净化效率及其产生的压降需求差异,该研究基于点阵结构优化方法,通过优化单胞构型研制了孔隙率可调的填料结构,并结合数值仿真和试验,分析了填料结构的孔隙率、压降和比表面积的变化规律及其对氨气和固体颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))净化效果的影响。研究结果表明:当填料结构孔隙率从98.7%降低至91.1%时,压降从2.7 Pa增至35.2 Pa,氨气净化效率从77.4%升高至92.6%,PM_(2.5)和PM_(10)的净化效率分别从69.2%和87.2%升高至90.1%和97.7%。相较于现有净化系统广泛应用的填料(孔隙率90%,压降30 Pa,氨气净化效率85%,悬浮颗粒物净化效率40%~45%),该研究设计的填料结构孔隙率可根据养殖舍通风系统的压降负荷要求在91.1%~98.7%区间内进行调节,且能够满足除氨效率83%~90%、颗粒物净化效率不低于50%的畜禽舍废气净化效率需求,为实现填料孔隙率自动调控提供了理论基础和设计参考。

鸡舍排出空气过滤清洗装置设计与试验

为降低鸡舍排风对场区环境和生物安全的影响,规模化鸡场开始普遍采用在鸡舍排风机外侧设置过滤网的方式拦截羽毛和过滤粉尘。羽毛和粉尘在过滤网积聚易导致鸡舍通风效率降低,因此需要定期进行人工清洗,既费工费时又危害清洗人员呼吸道健康。为实现鸡舍排出空气的自动化高效净化,该研究设计了一种由过滤机构、清洗机构、驱动机构和控制机构组成的鸡舍排出空气过滤清洗装置,并进行了试验验证和运行能耗及成本核算。根据鸡舍排风污染物特性和过滤清洗需求,确定了过滤网材质及孔径、冲洗杆喷头选型及布置方式,以及驱动小车电机选型和车轮直径等关键参数,编写了装置运行控制程序。该装置通过自走式小车沿导轨往返运动驱动连接在过滤网内外侧竖直布置的冲洗杆和收集槽同步运动,冲洗杆采用喷水反向冲洗的方式,将过滤网内侧积聚的羽毛和粉尘冲洗至收集槽中,再排放至鸡场废水收集系统,从而实现过滤网的定期自动清洗功能,保证过滤效果的同时减少人力投入。试验验证结果表明,该装置运行可靠、控制简单,能够过滤拦截收集鸡舍排出空气中的羽毛,对鸡舍排出空气中粉尘的去除率可达到55.0%;运行能耗及成本核算结果表明,装置耗水量为2.17 L/(次·m^(2)),耗电量为0.0017(kW·h)/(次·m^(2)),运行成本为0.0206元/(次·m^(2)),为实现规模化鸡舍排出空气净化处理的工程应用提供了技术支撑。

采用优化特征子集选取和改进SVR的养殖禽舍温度预测算法

为提高养殖禽舍温度预测算精度,降低数据冗余度和差异性对预测结果的影响,提出一种基于智能优化特征子集选取和模糊聚类改进SVR(Support Vector Regression)的温度预测模型。首先,构建最优特征子集选取模型,通过设计最优特征子集选取指标,以降低特征之间冗余度和数据维度;采用改进的离散灰狼算法对特征子集选取模型进行求解,以实现最优特征子集选取。其次,建立模糊聚类改进SVR预测机制,通过设计多度量核FCM(Fuzzy C-means)算法,以实现数据样本自动分类;提出与数据样本分类相对应的SVR预测算法,并采用灰狼算法对SVR参数进行优化,最大程度降低样本数据差异性对预测精度的影响。最后,融合最优特征子集选取和模糊聚类改进SVR预测机制,以实现养殖禽舍温度高精度预测。仿真结果表明,该算法实现不同季节条件下养殖禽舍温度的高精度预测,相比于其他预测算法,预测精度提高约23.7%~37.8%。所提养殖禽舍温度预测算法具有良好的预测性能,具有一定的推广应用价值。

畜禽舍常用新型消毒产品及研究进展

随着畜牧行业的现代化、集约化、规模化发展,伴随动物疫病的传播加快,如非洲猪瘟、猪流行性腹泻病等疫病。畜禽疾病防重于治、未病先防的养殖理念逐渐深入人心。畜禽舍的消毒管理成为养殖行业的一个常态化的工作。目前市面上关于畜禽舍消毒的产品琳琅满目,本文通过对市面上畜禽舍常见的消毒产品进行比较分析,阐明常见消毒产品的一般性能、适用范围、作用机制以及特点等,以供养殖行业对消毒产品的选择进行参考。

肉鸡舍内有害气体控制技术研究进展

鸡舍内有害气体超标是引起鸡呼吸道疾病的关键因素,作者就鸡舍内的主要有害气体种类及对鸡危害作一概述,并详细阐述了控制鸡舍内有害气体的技术措施。

影响鸡舍氨气排放的主要因素

鸡舍是畜禽养殖业氨气排放的重要来源之一。近来,许多研究者对影响氨气排放的因素及减排技术进行了研究。影响氨气排放的因素包括动物(种类或生理阶段、日粮、密度及体重、动物活动等)、畜舍环境因素(温度、湿度及风速等)、粪便处理及饲养管理方式等。文章综述了影响鸡舍内氨气排放的主要影响因子,为生产中减少氨气污染,提高舍内鸡只健康及畜禽粪便利用价值等提供理论指导。

鸡舍环境耐药细菌气溶胶及其向环境传播的研究

通过对舍内粪便、空气和舍外环境 (10、5 0、10 0m)中的空气分离到的细菌鉴定 ,包括细菌DNA分子生物学检测及药物敏感实验以及细菌含量统计学分析 ,证明三者之间存在着内在联系 ;舍内环境微生物气溶胶包括耐药细菌通过舍内外气体交换排往鸡舍周围环境 ,舍周边环境在一定范围内受到生物污染。研究显示 ,在粪便、舍内空气、舍外环境 10、5 0、10 0m空气中分离的金黄色葡萄球菌和链球菌 80 %以上对氯霉素(CMP)和对苯唑青霉素 (OXA)耐药 ;粪便和舍内外环境空气中的 80 %以上的大肠杆菌和沙门氏菌对氨苄青霉素 (AMP)、氯霉素 (CMP)、头孢唑啉 (CFZ)均为抑制。证明该鸡舍曾经使用过这些药物治疗或作为添加剂在饲料中添加 ,鸡群产生了耐药细菌菌株 ,并向环境传播。测量数据统计结果指出 ,十里河鸡场鸡舍内环境空气中的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和链球菌与舍外环境中相应菌群含量比较差异显著或极显著 (P <0 .0 5或P <0 .0 1) ,但舍外 10、5 0、10 0m之间的相应菌群比较差异不显著(P >0 .0 5 ) ,这说明鸡舍内环境细菌气溶胶含量产生多 ,含量高 ,菌源强度大 ;另一方面 ,反应了鸡舍内环境微生物气溶胶包括耐药细菌能向舍外环境扩散 ,使舍外环境在一定的范围内受到动物源性生物污染 ,影响范围大于 10 0m?

冬季八层层叠式笼养鸡舍环境质量测定与分析

【目的】试验旨在对八层层叠式笼养密闭式鸡舍冬季环境质量进行测定和分析,为层叠式笼养密闭式鸡舍环境控制提供依据。【方法】使用环境智能监控系统和粉尘采样器每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00测定八层层叠式笼养密闭式鸡舍水平和垂直方向上不同位置的环境质量参数(温度、相对湿度、风速、光照强度、CO_2浓度、粉尘浓度、氨气浓度和PM10)。【结果】在采取侧窗进风、纵向通风的通风模式下,冬季八层层叠式笼养蛋鸡舍内平均温度、相对湿度、风速和光照强度分别为19.11℃、52.02%、0.25 m/s和34.00 lx,空气中平均二氧化碳浓度、粉尘浓度、氨气浓度和PM_(10)分别是2083.22 mg/m^3、2.85 mg/m^3、1.04 mg/m^3和26.01μg/m^3。不同测定点之间环境质量存在差异,从湿帘端到风机端鸡舍温度、二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度和PM_(10)浓度呈逐渐增大的趋势,上层测定点H_(3.80m)、H_(4.50m)和H_(5.10m)的温度、二氧化碳浓度和氨气浓度显著高于下层测定点H_(0.60m)、H_(1.30m)和H_(1.90m)。相关分析结果表明,风速与温度、二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度呈极显著负相关,温度与氨气浓度呈显著正相关。【结论】冬季八层层叠式笼养鸡舍内不同位置环境质量参数存在差异,环境质量基本符合《畜禽场环境质量标准》(NY/T 388-1999)。

蛋种鸡场中性电解水带鸡喷雾消毒试验研究

养殖场的定期消毒是工程防疫的一项重要措施。该文针对强酸性电解水(高氧化还原电位水)的低pH值(<2.7)、腐蚀性大、制造成本高、不适合畜禽养殖中的应用等问题,试验研究了中性电解水(pH6.5～8.5)与常用消毒剂(速洁和聚维酮碘等)对蛋种鸡场的带鸡喷雾消毒效果。考察了不同有效氯浓度、风机停开时间(作用时间)和喷嘴直径下中性电解水对鸡舍空气的杀菌效果。结果表明,不同作用时间下,中性电解水带鸡喷雾消毒效果均优于含过氧乙酸/双氧水的速洁消毒剂和聚维酮碘,且消毒效果随着有效氯浓度的升高而增强;较小的喷嘴直径(50μm)带鸡喷雾消毒,可以提高有效氯利用率,对空气的杀菌率高。采用有效氯浓度为160mg/L及以上的中性电解水带鸡消毒,喷雾结束后风机停开5min具有较好的消毒效果。因此,中性电解水可以用于种鸡舍带鸡消毒,对发展无害化绿色健康养殖具有重要意义。

基于无线传感网络的畜禽舍环境监控系统的设计与实现

针对规模化畜牧养殖中畜禽舍环境监测难的问题,设计开发了一套基于无线传感网络的畜禽舍环境监控系统,该系统能对畜禽舍环境参数(如温度、湿度、光照、大气压、氨气浓度等指标)进行实时监测,并能智能化地根据设定的环境指标上下限自动控制畜禽舍相关设备如风机、风扇、湿帘、电灯等的开启,最终达到将畜禽舍环境参数控制在设定的范围、减少动物热应激、净化畜禽舍环境、促进动物健康成长的目的。

西北地区纵墙湿帘山墙排风系统改善夏季蛋鸡舍内热环境

为研究应用于中国西北地区的纵墙湿帘山墙排风系统对蛋鸡舍内热环境的改善状况,该试验选取了西北地区纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风2种通风系统的蛋鸡舍,通过对舍内热环境的连续监测,探究了2种通风系统下蛋鸡舍内的热环境及热应激状况,并比较了2种通风系统的经济投入成本。结果表明:纵墙湿帘山墙排风与传统纵向通风系统蛋鸡舍内温度最大波动幅度分别为2.7、10.3℃,纵墙湿帘山墙排风系统舍内水平与垂直方向温度差异不显著(P>0.05),传统纵向通风蛋鸡舍内水平与垂直方向温湿度差异显著(P<0.05);传统纵向通风蛋鸡舍内无热应激状态比试验舍低9.9%,轻度、中度、高度热应激状态分别比纵墙湿帘山墙排风系统舍内高2.7%、7.2%、0.1%;但相同饲养条件下蛋鸡舍采用纵墙湿帘山墙排风降温系统的经济投入成本是传统纵向通风降温系统成本的1.6倍。综合2栋蛋鸡舍内热环境空间分布、温湿指数等认为,纵墙湿帘山墙排风系统应用于中国西北炎热干旱地区蛋鸡舍可降低舍内温差及热应激程度,为更好的缓解舍内局部热应激并将该降温系统在西北地区蛋鸡养殖中推广,建议在风机相对侧山墙上也安装湿帘小窗。

人工负离子对鸡舍空气环境净化作用研究

现代集约化、规模化畜牧生产存在舍内空气质量恶化问题,粉尘、有害气体及微生物蓄积,进而影响畜、禽健康和生产。笔者在舍内加装人工负离子发生装置,研究空气负离子对鸡舍中需氧菌总数、粉尘含量和氨气浓度的影响,探讨其在鸡舍空气净化中的应用。采用两栋完全相同的鸡舍,通过2个试验研究人工负离子对鸡舍空气环境的改善效果及有效作用时间。试验1,加装人工负离子发生装置鸡舍为试验组,无负离子发生装置鸡舍为对照组,在不同时间点采样测定;试验2,分别设置不同负离子发生功率,在负离子发生前、发生时及发生后不同时间采样测定。结果表明,在该试验条件下,人工负离子能显著降低鸡舍内需氧菌总数和粉尘含量(P<0.05),而且具有明显的时间效应(P<0.05),0.5μm以下粉尘含量不受负离子处理时间的影响(P>0.05),1.0μm及以上粉尘含量随处理时间的延长明显降低(P<0.01),空气负离子对鸡舍内氨气含量没有显著影响(P>0.05);相对于低发生功率(32 W),43 W发生功率下空气负离子对鸡舍内粉尘和需氧菌清除效率更高,开启负离子发生装置30min后,可保持鸡舍内需氧菌总数30min和粉尘含量60min内处于明显降低状态(P<0.05)。结果提示,空气负离子可用于改善鸡舍空气环境质量,有利于畜、禽健康生产。

禽舍微生物气溶胶含量及其空气动力学研究

采用 Andersen-微生物空气样品收集器 ,选用普通营养琼脂和金黄色葡萄球菌选择培养基对一个种鸡场舍环境空气进行监测。其需氧菌含量从 3.12× 10 4到 9.0 1× 10 5 ,金黄色葡萄球菌含量波动于 2 .0× 10 3 ～ 3.3× 10 4CFU/m3 之间。根据微生物气溶胶颗粒在 Andersen-收集器不同层级上的分离情况得知 ,2 2 .5 %的需氧菌、1.8%的金黄色葡萄球菌气溶胶颗粒的空气动力学直径 ( d5 0 )为Φ 0 .6 5～ 2 .1μm ,它们能进入人、畜的肺泡 。

畜禽养殖舍生物土壤滤体除臭装置

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75%,珍珠岩20%,黑炭5%,滤层高度1000mm,滤料表面负荷15.5～22.0m3/(m2.h),滤料湿度控制范围(52±3)%。试验结果表明,主要恶臭物质NH3、CH4和CO2去除率大于95%;CO和氮氧化物(以NO2计)去除率大于85%,与畜禽臭气共同扩散的总挥发性有机物(TVOC)、可吸入颗粒物(PM10)和总悬浮物(TSP)去除率大于95%,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。

基于无线传感器网络(WSN)的禽舍环境监测系统

针对禽舍环境监测水平低及监测方式落后等问题,提出了基于无线传感器网络的禽舍环境监测系统的设计,利用ZigBee技术将分布在禽舍的传感器节点组成无线传感器网络,及时监测禽舍内的环境因素。设计采用了Jennic公司生产的第二代开发平台JN5139为核心模块,利用温湿度传感器SHT11采集禽舍内的温湿度数据,将采集到的数据通过ZigBee网络发送到LabVIEW编辑的监测平台。模拟测试结果表明:该系统符合低成本、低功耗的要求,组网简单,能够有效准确地监测禽舍内的环境温湿度数据。

培养法和染色法对养殖环境中微生物气溶胶浓度的检测

比较不同检测方法对微生物气溶胶检验效果的影响。采用国际标准的AGI-30空气采样器,收集空气样品,分别用培养计数法和DAPI(4,6-联脒-2-苯基吲哚)染色计数法来比较不同养殖环境中微生物气溶胶的浓度。培养计数法测得鸡舍、猪舍和牛舍环境中微生物气溶胶的浓度分别为5.73×105～6.72×106cfu/m3空气,9.5×105～4.01×106cfu/m3空气,5.4×104～8.33×105cfu/m3空气,而DAPI染色计数的浓度分别为8.0×106～3.25×108cell/m3空气,1.5×107～2.28×108cell/m3空气,9.0×105～5.93×107cell/m3空气。培养计数法所得浓度仅为DAPI染色计数法的0.04%～10.4%。染色计数法可能会更加客观的反映环境中微生物气溶胶的浓度。

密闭式鸡舍冬季环境特征及其对产蛋率的影响

本研究通过对北京地区密闭式蛋鸡舍的现场环境检测，分析了在侧窗进风、纵向风机排风的调控方式下冬季鸡舍内温度、风速、氨气浓度环境特征，并对环境因子与产蛋率的相关性进行了分析。结果表明，四列五走道的鸡舍在横向断面上，温度呈现中央走道附近区域最低、两侧边走道附近区域次之、其他内走道附近区域最高的分布规律，而风速分布与之相反；总体而言，在鸡舍长度方向的中部，温度维持在12．0-15．8oC，风速维持在0．11-0．22m／s的范围内，氨气浓度最高也不超过11mg／kg，均在蛋鸡生长和生产较为适宜的环境参数范围内；产蛋率与温度、风速分别呈现正相关（r=O．818）、负相关（r=一0．690），与氨气浓度未显示出相关性，说明温度、风速、氨气浓度这3个环境因子中，温度是冬季影响产蛋率的主要环境因子。本研究结果为冬季密闭式鸡舍的环境调控与管理提供了理论依据。