隨著我國生豬養(yǎng)殖規(guī)?；潭鹊奶嵘?，集約化豬場的環(huán)境問題逐漸凸顯。豬場臭氣主要由糞便、尿液、飼料殘渣等在厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）、揮發(fā)性有機物（VOCs）等組成，不僅影響周邊居民生活，還可能引發(fā)呼吸道疾病和環(huán)境污染。豬場臭氣投訴頻繁發(fā)生，罰款、關(guān)?；蛱幚磉_標最終嚴重影響豬場正常生產(chǎn)。因此，臭氣的高效收集與處理已成為現(xiàn)代豬場可持續(xù)發(fā)展的重要課題。本文參考IOWA state university，Air Management Practices Assessment Tool推薦做法、國內(nèi)研究論文和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，綜述了豬場臭氣收集與處理措施。

1、臭氣收集與處理

1.1豬場選址與鄰里溝通

豬場臭氣收集與處理一般是在豬場臭氣對周邊居住或往來人群造成影響并可能被投訴時采取的措施，如果在豬場選址時將豬場放置在當?shù)刂鲗эL向的下風向（相對于居民區(qū)或往來人員）并距離人群有足夠的距離，豬場臭氣將不需要進行專門的收集與處理，從而減少額外的投資支出。夏季與冬季主導風向可能不同，以夏季主導風向為主。當豬場選址距離居民區(qū)或往來人員較近、豬場生產(chǎn)產(chǎn)生的臭味可能影響人們時，需要采取臭氣收集與處理措施，主要包括源頭減排、過程控制及末端治理，還可通過鄰里溝通協(xié)調(diào)解決。豬場應(yīng)主動與鄰里溝通，通過與其鄰里或社區(qū)互動來提出建議、促進社區(qū)參與，并與鄰里保持友好往來，豬場給與鄰里禮物比如豬肉或/和糞肥等，吸納鄰里就業(yè)等都是解決臭味投訴的辦法。

1.2源頭控制

豬舍及糞便存儲過程中臭氣的排放源主要來自飼喂系統(tǒng)、飲水水質(zhì)及由此產(chǎn)生的糞污。源頭控制措施主要有以下幾個方面。

1.2.1精準營養(yǎng)供給

依據(jù)動物不同生長階段和分性別的動態(tài)營養(yǎng)需求，精細化調(diào)整飼料配方，避免過量投喂特定營養(yǎng)素，從而減少糞便中多余養(yǎng)分的排泄量。研究表明：采用三階段飼喂替代單階段飼喂，可減少17%的氨氣排放；實施全生命周期的分階段飼喂，氨氣排放量可降低45%，臭味強度減少55%。

1.2.2降低粗蛋白水平

飼料中的蛋白質(zhì)含量可影響豬舍內(nèi)氨氣等有害氣體和臭味的產(chǎn)生，優(yōu)化飼料配方的核心在于提升營養(yǎng)物質(zhì)利用率，從而減少氮、磷等元素的排泄量。通過補充合成氨基酸，可在不影響生豬生產(chǎn)性能的前提下，將日糧粗蛋白水平普遍降低3.5%～4.5%，氨氣排放減少40%～60%，硫化氫排放降低30%～40%，臭味強度下降30%～40%。

1.2.3添加可發(fā)酵碳水化合物

在日糧中摻入豆粕殼、麥麩或甜菜渣等成分，可減少尿素形式的尿液氮排泄，促使更多氮轉(zhuǎn)移至糞便并降低其pH。這一轉(zhuǎn)變使排泄氮的穩(wěn)定性增強，揮發(fā)性顯著降低。例如：添加10%豆粕殼（含3.4%脂肪）可使臭味強度下降11%，糞便中氮含量提升21%。

1.2.4粉碎粒度

飼料顆?？刂圃?50～750μm范圍內(nèi)，相較于更大顆?？商峁└蟮谋砻娣e，有助于提升飼料養(yǎng)分利用率，從而減少排泄物中的養(yǎng)分含量。當顆粒粒度從1 000μm降至600μm時，氮排泄量可減少20%～24%，但顆粒過細可能引發(fā)豬只胃潰瘍問題。

1.2.5飼料浪費防控

未被采食而進入糞污存儲系統(tǒng)的飼料會加劇臭氣排放問題。撒落的飼料可促進微生物活性，導致額外臭味與氣體排放。因此，選擇合適的飼喂器、精準下料并定期維護飼喂設(shè)備至關(guān)重要。

1.2.6制粒與液態(tài)飼喂

飼料制?；虿捎靡簯B(tài)飼喂工藝具有協(xié)同減排優(yōu)勢。歐洲研究顯示，液態(tài)飼喂可使臭味強度降低23%～31%。采用液態(tài)飼喂時需注意定期有效清洗飼喂管道，確保豬采食的液體飼料清潔衛(wèi)生。

1.2.7水源硫含量管理

配制日糧時需關(guān)注水源硫含量，因過量硫元素將通過排泄進入糞污，最終轉(zhuǎn)化為硫化氫排放。水源中硫酸鹽含量不宜超過250 mg/L。

制定兼顧動物健康、生產(chǎn)性能與環(huán)境效益的日糧配方具有高度復雜性，合理綜合調(diào)控日糧可使臭氣濃度降低20%～40%，氨氣排放和硫化氫排放均可降低30%～50%。

1.3過程控制

1.3.1豬舍內(nèi)減少糞尿污染面積

目前，許多豬場的豬舍內(nèi)實體地面或漏縫地板由于建造或鋪設(shè)質(zhì)量不良，導致尿液、糞便無法及時排入糞尿溝而覆蓋在地面，在不及時清理地面糞污、豬只飼養(yǎng)密度大、豬的躺臥區(qū)與排泄區(qū)不能區(qū)分時，豬舍臭味排放強度將較大。因此，提高豬舍內(nèi)地面施工質(zhì)量、及時清理豬舍內(nèi)地面殘留糞污、采用有利于減少糞污面積的漏縫地板構(gòu)造方式、訓練豬只使用豬廁所將排泄區(qū)與躺臥區(qū)分開，將有助于減少豬舍外排空氣的臭味強度。

1.3.2取消地溝風機排風

地溝風機排風最初是為了取得最小通風量而采取的措施，希望氣流從漏縫地板向下走，但是達到氣流向下走的前提是每頭育肥豬需要的通風量最低為75 m3/h，冬季最低通風量時無法達到該通風量標準。研究數(shù)據(jù)表明，采用側(cè)墻風機替代地溝風機實施最低通風，可在零成本改造條件下實現(xiàn)10%～20%的即時臭氣減排效果。

1.3.3舍內(nèi)空氣凈化技術(shù)

舍內(nèi)空氣凈化技術(shù)分為靜電除塵、生物噴灑和植物油噴灑等。靜電除塵技術(shù)可降低臭味強度12%。生物噴灑每天向豬欄噴灑2次，可使氨氣和硫化氫濃度降低50%以上。將植物油（菜籽油、亞麻籽油、玉米油、葵花籽油及大豆油）以0.21 MPa及以上壓力噴灑，每1 000頭的育肥豬需要3.79 L/d，可降低臭味強度25%～60%。

1.3.4舍內(nèi)固液分離技術(shù)

傳統(tǒng)糞污收集系統(tǒng)（如深坑存儲、拔塞式水泡糞清糞系統(tǒng)等）將尿液與糞便混合，導致尿素在糞便細菌脲酶作用下分解為揮發(fā)性氨氣（NH3）。研究顯示，該過程造成氮素損失（混合存儲使糞肥氮含量降低15%～25%）和氨排放加劇（混合系統(tǒng)氨揮發(fā)量較分離系統(tǒng)高40%～60%）。舍內(nèi)固液分離的方式有：人工干清糞、V型糞溝刮糞板清糞技術(shù)、傳送帶清糞技術(shù)、糞尿相反走向（重力式）平底糞溝刮糞板清糞技術(shù)等。舍內(nèi)固液分離技術(shù)可使臭味強度降低60%～80%，NH3和H2S排放分別降低40%～80%和80%～90%。

1.4末端減排

末端減排方法主要包括屏障系統(tǒng)法、屋頂煙囪法、生物過濾器法、濕洗滌過濾器法和紫外線光催化技術(shù)等。

1.4.1屏障系統(tǒng)

豬舍臭氣末端處理的方式之一為屏障系統(tǒng)，對于單層豬舍，即在隧道式通風豬舍風機下風向安裝“防風墻”，其作用包括：降低氣流的前進動量、促使粉塵顆粒沉降，并將排出氣流推升至更高空域以增強混合效果。美國北卡羅來納州某實地示范項目中應(yīng)用的屏障系統(tǒng)案例顯示，未設(shè)置屏障的隧道式通風風機排出氣體沿地面擴散，而配備屏障系統(tǒng)的排風氣流則被導向高空，在風力作用下實現(xiàn)更充分的混合，從而有效稀釋排放物濃度。本方法可將臭氣濃度降低25%～90%。屏障通常應(yīng)用于隧道式通風房舍，因其風機全部集中布置于建筑一端。屏障結(jié)構(gòu)需具備抗風框架支撐，通常采用防腐木樁搭配橫梁或鋼制框架。國外屏障表面最常使用抗紫外線篷布材料，也可選用戶外級膠合板。部分屏障采用雙層鐵絲網(wǎng)夾填玉米稈或稻草等農(nóng)作物殘茬的方式，形成懸掛式生物質(zhì)墊層。國內(nèi)豬場有的采用磚砌墻或混凝土墻或鋼板墻。典型布局如圖1所示。

圖1隧道通風豬舍屏障/擋風墻系統(tǒng)

屏障系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)之一是風機與屏障墻的間距。若距離過近，會在風機后方形成背壓，導致通風量下降；若距離過遠，則除塵效率降低。風機測試表明，取4倍風機直徑D的間距既能避免對通風性能產(chǎn)生負面影響，又能保證除塵效果。單層豬舍的防風墻高度通常設(shè)計為3.7～4.3 m，以提供足夠的撞擊滯留面并將氣流抬升至高空。

國內(nèi)樓房豬場采用隧道通風的豬舍，其屏障系統(tǒng)的防風墻高度隨著樓房豬場高度的升高而升高。還有一些樓房豬場的排風機安裝在屏障系統(tǒng)的頂部，即防風墻與豬舍含有排風口的墻體和其頂部的屏障表面形成密閉空間，在頂部屏障表面上安裝排風機將臭氣排至高空，與單層豬舍同樣稀釋了臭氣濃度。屏障主要起到稀釋作用，而非實質(zhì)性的H2S和NH3去除效果，推測其具備一定降塵能力。Hoff等人（1997年）利用農(nóng)作物殘茬填充屏障的研究表明，此類結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)平均62%的粉塵削減率，同時臭味強度降低43%～93%。

1.4.2屋頂煙囪法

豬舍屋頂安裝煙囪或排氣管，其減少臭味的運行效果相當顯著。其有效性源于高空環(huán)境中普遍存在的風速提升與空氣湍流增強現(xiàn)象。這種結(jié)構(gòu)并非減少排放總量，而是借助大氣運動特性促使排放物快速擴散，實現(xiàn)排放物稀釋功能。相較而言，近地面區(qū)域往往處于相對靜風狀態(tài)，排放物易沿地表持續(xù)蔓延而難以獲得充分擴散。影響煙囪效能的兩種核心屬性在于其高度與內(nèi)部氣流速度。Kai等人（2003年）針對三種不同高度的煙囪進行了試驗測試：低位（屋頂上方0.61 m）、中位（屋頂上方3.0 m）和高位（屋頂上方6.1 m）。研究發(fā)現(xiàn)，采用中位煙囪在與豬舍距離48.8 m范圍內(nèi)對氣味抑制效果顯著；而高位煙囪雖在154.2 m距離內(nèi)表現(xiàn)出最佳擴散效能，但其排放濃度存在波動，可能對周邊居民產(chǎn)生可感知影響。Sheridan等（2004年）則探究了不同上升氣流速度的影響，發(fā)現(xiàn)7.1 m/s的上升速度能有效促進通風系統(tǒng)排放的臭味羽流在煙囪周邊304.8 m范圍內(nèi)的垂直擴散。多數(shù)全速運轉(zhuǎn)的風機出口速度會超過該閾值。歐洲普遍采用的屋頂煙囪排風系統(tǒng)（見圖2），通過天花板將廢氣導入屋頂煙囪，在局部區(qū)域臭味控制方面表現(xiàn)優(yōu)異。這種設(shè)計特別適用于農(nóng)場與居民區(qū)鄰近的歐洲環(huán)境，成為緩解氣味擾民問題的重要解決方案。值得注意的是，歐洲系統(tǒng)的排風口顯著高于屋脊線。屋頂煙囪法在局部區(qū)域可降低臭味濃度達75%。由于風機需穿透天花板及屋頂結(jié)構(gòu)，安裝過程可能稍顯復雜。

圖2德國豬舍煙囪排風系統(tǒng)

國內(nèi)大型養(yǎng)豬場距離居民區(qū)的距離一般較遠，小型養(yǎng)殖戶可能距離居民區(qū)較近，可采用屋頂煙囪方式減少居民臭味投訴。

1.4.3生物過濾器法

生物過濾被應(yīng)用于機械通風豬場建筑排風除臭中。其工作原理是通過構(gòu)建生物材料（通常為木屑）構(gòu)成的過濾層，使通風氣流穿透該介質(zhì)。微生物在介質(zhì)內(nèi)部形成的菌群會將臭氣吸附分解。保持生物過濾介質(zhì)的高含水率（＞40%）對維持微生物活性及過濾效能至關(guān)重要，因此在溫暖季節(jié)常需配備噴水裝置或其他加濕系統(tǒng)。設(shè)計中最為關(guān)鍵的考量之一在于平衡空氣停留時間與靜壓阻力。較長的停留時間雖能提升污染物處理效果，但需增加穿透生物濾床的氣流壓力，從而導致風機能耗上升。過高的靜壓將會削弱風機運行效能。實踐表明，維持3～5 s的停留時間既能保障處理效率，又可實現(xiàn)系統(tǒng)能耗與通風需求的動態(tài)平衡。該系統(tǒng)需防鼠類破壞密封性而導致臭氣泄漏，不適合夏季通風量大的情況。生物過濾器主要有兩種設(shè)計構(gòu)型：平床式與垂直式。平床式生物過濾器在建設(shè)難度與成本方面更具優(yōu)勢，但其空間占用率高于垂直式結(jié)構(gòu)。垂直式生物過濾器雖能節(jié)省空間，但存在構(gòu)造復雜、生物濾料易因沉降形成空隙（導致氣流泄漏進而使系統(tǒng)失效）等挑戰(zhàn)。臭味可減少70%～95%。生物過濾器法目前在國內(nèi)豬場除臭中應(yīng)用較少。

1.4.4濕洗滌器

與生物過濾相比，濕洗滌過濾產(chǎn)生的壓降較小。目前，距離居民區(qū)或往來人員較近的規(guī)?；i場為預(yù)防臭氣投訴，常采用濕洗滌器作為除臭裝置。國內(nèi)豬舍濕洗滌器的做法通常為：在隧道式通風豬舍排風機的外側(cè)，建造除臭墻（洗滌器墻體），除臭墻有的采用濕簾，有的采用其他網(wǎng)狀材料，配套循環(huán)水池和水泵，將吸收液循環(huán)淋濕至除臭墻，臭氣由風機排放至除臭墻上再通過除臭墻向外排放，如圖3所示。吸收液為水或酸性水，主要吸收臭氣中的氨氣，國外除臭用吸收液中的酸性物質(zhì)多為硫酸，國內(nèi)硫酸為限制性物品，采用的洗滌劑多為弱酸（次氯酸、檸檬酸等），檸檬酸價格較高，豬場除臭用弱酸多選用次氯酸。次氯酸具有特殊氣味，對臭氣具有一定掩蔽性和除臭效果，殺菌效果良好。國內(nèi)豬場濕洗滌器除臭效果顯示：試驗條件下，次氯酸洗滌器對NH3、VOCs和臭氣的平均去除效率分別為39.4%、30.6%和50.1%，對細菌、總懸浮顆粒物（TSP）和PM10的去除效率分別為50.1%、30.1%和7.8%，對PM1、PM2.5和PM4的去除效率分別為-79.8%、-57.3%和-60.6%。濕洗滌器方法不適用于冬季洗滌器中水分可能結(jié)冰的地區(qū)。除臭墻距離排風機的距離可參考屏障系統(tǒng)。

圖3隧道式通風豬舍濕洗滌器系統(tǒng)斷面圖

（樓房豬舍標準層）

1.4.5紫外線光催化技術(shù)

當空氣流經(jīng)紫外線光源和二氧化鈦（TiO2）涂層時，光催化氧化反應(yīng)隨即啟動。產(chǎn)生羥基自由基和高活性超氧陰離子，與細菌和揮發(fā)性有機物（VOCs）結(jié)合并發(fā)生反應(yīng)，將污染物降解為CO2和水蒸汽，紫外線強度和暴露時間是影響除臭效果的最重要因素，溫度、風管材料的反射率及濕度同樣會對系統(tǒng)效能產(chǎn)生影響，但其作用強度較紫外光強與暴露時間顯著降低。該方法可將臭味強度降低38%～100%，H2S排放降低10%，VOCs降低80%～99%。紫外線光催化技術(shù)常與濕洗滌器聯(lián)合使用降低試驗動物房排風臭味濃度。

2、小結(jié)

本研究系統(tǒng)梳理了規(guī)?；i場臭氣治理的全鏈條技術(shù)路徑，從選址規(guī)劃、源頭減排、過程優(yōu)化到末端處理提出了多層次解決方案。不同的減排方式適用于不同的豬場豬舍情況、投資不同、運行費用不同、在臭味、氨氣、硫化氫、VOCs和粉塵等指標方面的減排程度不同，本文重點就臭味減排給出了參考措施和減排效果，為養(yǎng)殖場臭氣治理提供了兼具可行性與普適性的技術(shù)框架。