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病死猪辅热好氧发酵尾气中的恶臭物质分析

农业工程学报 2021年第24期37卷 208-215页

作者：谭鹤群黄忠浩李亚苹华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 生猪健康养殖湖北省协同创新中心武汉430070

为了明确病死猪辅热好氧发酵过程中产生的恶臭气体种类及其排放规律,为控制恶臭气体排放浓度、降低病死猪无害化处理过程对环境的污染提供基础依据,该研究以病死猪为发酵原料,以玉米秸秆为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵试验,发酵过程中,... 详细信息

为了明确病死猪辅热好氧发酵过程中产生的恶臭气体种类及其排放规律,为控制恶臭气体排放浓度、降低病死猪无害化处理过程对环境的污染提供基础依据,该研究以病死猪为发酵原料,以玉米秸秆为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵试验,发酵过程中,采集处理槽排放的尾气,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放浓度,同时测定其中的氨气浓度,并对不同发酵阶段尾气中气味活度值大于1的恶臭物质进行相关性分析和主成分分析。结果表明:在病死猪辅热好氧发酵过程中共检出36种恶臭物质,其中能准确定性与定量检测的有3种含硫化合物,1种烷烃化合物,12种芳香烃化合物,1种酚类化合物,1种胺类化合物和1种无机气体;发酵全程或部分时间点超过其嗅阈值的有3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、氨气、对甲酚、甲硫醇、三甲胺8种,达到的最高浓度依次为0.241、0.350、0.247、0.280、69.06、0.041、0.314、0.033 mg/m^(3),与其嗅阈值的比值依次为2.746、8.635、29.326、36.982、66.669、173.315、374.770、432.471;各发酵阶段的主要致臭物质成分存在差异:在0~12 h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚、3-乙基甲苯、4-乙基甲苯为主要致臭物质,在12~36h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚为主要致臭物质,在36~72 h的发酵阶段,三甲胺、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气为主要致臭物质;不同发酵阶段的臭气强度存在较大波动:在0~72 h内的发酵过程中,0~3 h内臭气强度缓慢增强,但第6小时臭气强度有明显下降,在6~18 h时再次增强,第18小时臭气强度达到峰值,18~72 h内持续下降直至平稳。该研究可为病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭物质的减控策略提供理论参考。

关键词：恶臭控制发酵释放规律病死猪辅热好氧发酵主要致臭物质

病死猪辅热好氧发酵尾气中恶臭气体排放规律及净化工艺研究

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病死猪辅热好氧发酵尾气中恶臭气体排放规律及净化工艺研究

作者：黄忠浩华中农业大学

学位级别：硕士

辅热好氧发酵是一种十分高效的病死猪无害化处理方式,在有效防止疫病传播的同时,也带来了恶臭污染的问题,在对病死猪处理的过程当中会产生大量伴随恶臭气味的挥发性气体,这些气体如果不加以处理直接向空气中排放,不仅仅会造成空气污染,... 详细信息

辅热好氧发酵是一种十分高效的病死猪无害化处理方式,在有效防止疫病传播的同时,也带来了恶臭污染的问题,在对病死猪处理的过程当中会产生大量伴随恶臭气味的挥发性气体,这些气体如果不加以处理直接向空气中排放,不仅仅会造成空气污染,还会严重影响周边居民的生活环境。本研究以病死猪为发酵原料,玉米秸秆为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵,发酵过程中,在0～6 h发酵阶段内以3 h为采样间隔,6～72 h发酵阶段内以6 h为采样间隔,采集处理槽排放的尾气,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放浓度,同时测定其中的氨气浓度,明确了病死猪辅热好氧发酵过程中产生的恶臭气体的种类及其排放规律,为控制恶臭气体排放浓度、降低病死猪无害化处理过程对环境的污染提供了基础依据。在明确恶臭气体的种类及其排放规律后,开展了恶臭气体的净化试验研究,通过自制的逆流循环洗涤装置,探究了喷嘴类型、植物提取液种类、植物提取液浓度、填料层高度以及液气流量比对洗涤塔净化效果的影响规律,同时通过正交试验得到了逆流循环洗涤装置的最优运行参数。本研究主要得到如下结论:(1)在病死猪辅热好氧发酵过程中共检出36种恶臭物质,其中能准确定量检测的有18种,包括12种芳香烃化合物,3种含硫化合物,1种烷烃化合物,1种酚类化合物和1种无机气体;发酵全程或部分时间点超过其嗅阈值的有3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、氨气、对甲酚、甲硫醇7种,达到的最高浓度依次为0.241、0.350、0.247、0.280、69.063、0.041、0.314 mg/m,与其嗅阈值的比值依次为2.746、8.635、29.326、36.982、66.669、173.315、374.77;(2)基于恶臭污染物标准和恶臭物质气味活度值,并结合相关性分析,可知各发酵阶段的主要致臭物质成分存在差异:在0～12 h的发酵阶段,3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚为主要致臭物质,在12～36 h的发酵阶段,甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气、对甲酚为主要致臭物质,在36～72 h的发酵阶段,甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、氨气为主要致臭物质;不同发酵阶段的臭气强度存在较大波动:在0～72 h内的发酵过程中,0～3h内臭气强度缓慢增强,但第6 h臭气强度有明显下降,在6～18 h时再次增强,第18 h臭气强度达到峰值,18～72 h内持续下降直至平稳。(3)通过自制逆流循环洗涤塔对发酵过程中产生的尾气进行净化处理,以茶叶提取物浓度、填料层高度及液气流量比为试验因素,恶臭气体去除率为试验指标,对洗涤塔的工艺参数进行了优化。正交试验结果表明,各因素对恶臭气体去除率影响的主次顺序为:液气流量比、茶叶提取物浓度、填料层高度。最优工艺参数为:茶叶提取物浓度为0.5 g/L,填料层高度为25 cm,液气流量比为1.5。在最优工艺条件下进行验证试验,结果表明此条件下洗涤塔对尾气中主要恶臭气体的平均总去除率达到了98.49%。(4)将净化后尾气中主要恶臭气体的排放浓度与恶臭污染物排放标准值进行了比较。结果显示,二甲基硫醚的排放浓度满足恶臭污染物二级排放标准值,甲硫醇、二甲基二硫醚和氨气的排放浓度可达到一级排放标准值。

关键词：病死猪辅热好氧发酵主要致臭物质恶臭净化洗涤塔

病死猪堆肥高效降解复合菌系的构建及应用效果

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应用与环境生物学报 2020年第3期26卷 528-533页

作者：嵇少泽勾长龙张喜庆王羽田佳琪李晨刘继军高云航吉林农业大学动物科技学院长春130118 中国农业大学动物科技学院北京100083

为了缩短堆肥时间、提高堆肥产品质量,从病死猪好氧堆肥样品中筛选能高效降解蛋白质和脂肪的安全菌株,经拮抗验证后构建出病死猪堆肥高效降解复合菌系并进行现场堆肥试验.结果显示通过分离纯化共获得36株具有尸体降解能力的安全菌株,经... 详细信息

为了缩短堆肥时间、提高堆肥产品质量,从病死猪好氧堆肥样品中筛选能高效降解蛋白质和脂肪的安全菌株,经拮抗验证后构建出病死猪堆肥高效降解复合菌系并进行现场堆肥试验.结果显示通过分离纯化共获得36株具有尸体降解能力的安全菌株,经酶活性测定复筛出10株具有较高蛋白酶及脂肪酶活性的菌株,对其进行菌种鉴定及菌株间拮抗研究后,混合构建为5组复合菌系,分别为A、B、C、D和E.通过比较复合菌系的蛋白酶及脂肪酶活性大小,进一步选择优选复合菌系E进行现场堆肥试验,结果表明堆肥期间对照组和接菌各组(2%和4%)最高温度分别达到约56.3、60.8和61.2℃;低剂量和高剂量接菌组堆肥温度达到55.0℃以上的高温天数均持续约7 d,显著高于对照组的3 d(P病死猪的降解.

关键词：病死猪降解菌蛋白酶脂肪酶复合菌系

辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭排放的影响

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华中农业大学学报 2022年第4期41卷 115-123页

作者：李亚苹谭鹤群黄忠浩华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 生猪健康养殖省部共建协同创新中心武汉430070

为了筛选出能实现病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭减排的最佳辅料,试验以病死猪为发酵原料,分别以玉米秸秆(T1)、油菜秸秆(T2)、木屑(T3)、米糠(T4)为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵试验,并以纯病死猪(CK)发酵作为对照。发酵过程中,在0~6 h... 详细信息

为了筛选出能实现病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭减排的最佳辅料,试验以病死猪为发酵原料,分别以玉米秸秆(T1)、油菜秸秆(T2)、木屑(T3)、米糠(T4)为辅料,开展病死猪辅热好氧发酵试验,并以纯病死猪(CK)发酵作为对照。发酵过程中,在0~6 h和6~72 h发酵阶段内分别以3 h和6 h为采样间隔,采集处理槽排放的尾气,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放浓度,同时测定其中的氨气和二氧化碳浓度;并对不同处理的总臭气强度进行多重比较,以确定辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中总臭气强度的影响。结果显示:(1)在5个处理的病死猪辅热好氧发酵尾气中能准确定性和定量检测的共18种恶臭物质,包括3种含硫化合物、1种烷烃化合物、12种芳香烃化合物、1种酚类化合物和1种无机气体,其中3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、对甲酚、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和氨气为病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭气味的主要来源;(2)玉米秸秆、油菜秸秆和木屑的添加加快了病死猪辅热好氧发酵的进程,添加玉米秸秆的处理二氧化碳排放量增加,添加油菜秸秆和木屑的处理减少了二氧化碳的排放;(3)不同辅料发酵过程中总臭气强度存在差异,从小到大依次为T3病死猪辅热好氧发酵的最佳辅料。

关键词：发酵病死猪辅热好氧发酵辅料恶臭物质总臭气强度

两步水热法处理不同模式病死猪制备的生物油特性研究

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华中农业大学学报 2022年第4期41卷 87-95页

作者：周檀张鑫杨龙元樊晨昕袁巧霞农业农村部长江中下游农业装备重点实验室/华中农业大学工学院/华中农业大学农业碳中和工程技术与装备研究中心武汉430070 湖北理工学院环境科学与工程学院黄石435003

为实现病死畜禽多目标产物高值转化,研究了微波-常规两步水热法处理不同模式病死猪模型化合物制备生物油及其相关特性。结果显示:蛋白质(P)、脂质(L)和碳水化合物(C)比例为5∶20∶1以及20∶5∶1时模型化合物试验组的生物油产率随着终端... 详细信息

为实现病死畜禽多目标产物高值转化,研究了微波-常规两步水热法处理不同模式病死猪模型化合物制备生物油及其相关特性。结果显示:蛋白质(P)、脂质(L)和碳水化合物(C)比例为5∶20∶1以及20∶5∶1时模型化合物试验组的生物油产率随着终端常规水热温度的升高呈现出先升高后降低的趋势,P∶L∶C为12∶12∶1时模型化合物试验组的生物油产率随着常规水热温度的升高而持续地升高。在相同反应条件下脂质含量较高的模式病死猪模型化合物制备的生物油热值相对较高,三组分对生物油热值的交互作用不仅与组分比例有关也与反应温度有关。3种模式病死猪模型化合物制备的生物油总氮转化率均在260℃时达到最大值,水相产物总氮转化率均在280℃时达到最大值,调控N元素的迁移提高生物油的品质具有可行性。P∶L∶C为5∶20∶1的模型化合物试验组仅经微波水热处理制备的生物油有最佳的综合燃烧性能,其最大的综合燃烧特性指数为8.22×10^(-7) K^(-3)/min,脂质含量的增加可以提高病死猪水热生物油的综合燃烧性能。

关键词：水热处理生物油病死猪模型化合物高值转化无害化处理

病死猪热解炭化物的特性及其对水中Cu^(2+)的去除

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环境科学学报 2016年第8期36卷 2885-2892页

作者：王卓行周晓馨楼子墨刘榆傅瑞琪徐新华浙江大学环境工程系杭州310058

研究了病死猪热解炭化物对水中Cu^(2+)的去除效果,并借助扫描电子显微镜、X射线光谱仪及傅里叶红外光谱仪等分析手段对病死猪热解得到的炭化物理化学性质进行了表征,分析了其微观结构及官能团.结果发现,病死猪热解炭化物内部具有大量孔... 详细信息

研究了病死猪热解炭化物对水中Cu^(2+)的去除效果,并借助扫描电子显微镜、X射线光谱仪及傅里叶红外光谱仪等分析手段对病死猪热解得到的炭化物理化学性质进行了表征,分析了其微观结构及官能团.结果发现,病死猪热解炭化物内部具有大量孔状结构,表面出现了PO3-4等结构.最后,利用热解得到的炭化物对水中的Cu^(2+)进行处理研究,考察了初始p H值、反应温度、吸附时间等对水中Cu^(2+)去除效果的影响.结果表明,病死猪热解炭化物对水中Cu^(2+)的吸附效果较好,最佳初始p H值为5.0,温度的升高有利于热解炭化物对Cu^(2+)的去除.通过对实验数据进行动力学及吸附等温线分析,发现实验中使用的病死猪热解炭化物对Cu^(2+)的吸附动力学数据符合准二级吸附动力学方程,Langmuir模型能较好地描述Cu^(2+)在猪热解炭化物上的吸附行为.

关键词：病死猪炭化物性质吸附 Cu^2+ 无机污染物

基于碳氮损失和恶臭排放的病死猪辅热好氧发酵工艺参数优化

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华中农业大学学报 2022年第4期41卷 105-114页

作者：李亚苹谭鹤群黄忠浩华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 生猪健康养殖省部共建协同创新中心武汉430070

为确定病死猪辅热好氧发酵的最佳工艺参数,以病死猪为发酵原料,木屑为辅料,选取辅料配比、发酵温度和通风速率为试验因素,以碳氮损失和总臭气强度为试验指标,开展病死猪辅热好氧发酵正交试验,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放... 详细信息

为确定病死猪辅热好氧发酵的最佳工艺参数,以病死猪为发酵原料,木屑为辅料,选取辅料配比、发酵温度和通风速率为试验因素,以碳氮损失和总臭气强度为试验指标,开展病死猪辅热好氧发酵正交试验,分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放质量浓度,同时测定尾气中氨气和二氧化碳质量浓度;采用极差和贡献率分析方法分析辅料配比、发酵温度和通风速率3因素对碳氮损失和恶臭排放的影响。结果显示:以木屑为辅料的病死猪辅热好氧发酵尾气中能准确定性和定量检测的共有18种恶臭物质:芳香烃类12种、硫醇硫醚类3种、烷烃类1种、酚类1种、无机物1种,其中对甲酚、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和氨气被认定是好氧发酵过程中恶臭气味的主要来源;影响碳氮损失的因素依次为:辅料配比>通风速率>温度,影响总臭气强度的因素依次为:温度>辅料配比>通风速率。综合考虑碳氮损失和总臭气强度,病死猪辅热好氧发酵最佳工艺参数为:辅料配比1∶5.5,发酵温度55℃,通风速率14 L/(L·min)。

关键词：病死猪辅热好氧发酵参数优化恶臭物质碳氮损失无害化处理

病死猪无害化处理运输车辆安全可追溯系统的构建与应用

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中国农业科学 2016年第12期49卷 2290-2300页

作者：高绪谢菊芳樊磊胡肄农贾伟亚李雪西南大学工程技术学院江苏省农业科学院江苏涟水县林业局

【目的】实现病死猪无害化处理运输车辆在无害化处理厂和收集点之间流通的安全追溯。【方法】以病死猪无害化处理运输车辆作为研究对象,系统总体构架由三层结构设计:数据服务层、数据处理层和数据采集层;数据采集层采用北斗/GPS双模用... 详细信息

【目的】实现病死猪无害化处理运输车辆在无害化处理厂和收集点之间流通的安全追溯。【方法】以病死猪无害化处理运输车辆作为研究对象,系统总体构架由三层结构设计:数据服务层、数据处理层和数据采集层;数据采集层采用北斗/GPS双模用户机、温度传感器、无线射频阅读器、有源电子标签和GPRS无线传输模块组成,实现对病死猪无害化处理运输车辆安全可追溯系统(traceability safety system of the transport vehicle for dead pig harmless handling,TSDPHH)运输车辆地理位置信息、车厢温度信息、消毒点车载有源电子标签信息的采集与传输。其中,运输车辆地理位置信息主要使用采集到的北斗导航定位系统数据,当北斗导航定位系统数据出现较大偏差时,将GPS导航定位的WGS-84坐标系数据转换到北斗导航系统的BJ-45坐标系,利用GPS导航定位系统对数据进行修正,实现互补定位,提高运输车辆地理位置信息采集精度;在数据处理层实现对采集到的数据进行提取、修改、储存等操作;数据服务层主要是给工作人员、监控部门提供信息服务。本系统以Visual Studio2010为集成开发环境,采用C#语言进行系统开发,在数据库SQL server 2008中利用SQL语言实现对数据的存储、修改。【结果】TSDPHH的功能包括线路安全管理、消毒安全管理、温度监控管理、卫生防疫管理和安全预警管理;利用蚁群算法对病死猪无害化处理运输车辆的路径规划进行仿真,合理规避大型养殖厂、人群密集地等规避区域,仿真结果切合实际,为病死猪无害化处理运输车辆在指定运输区域进行合理路径规划提供参考。TSDPHH为无害化处理厂的工作人员提供了实现运输车辆行走线路监测、运输车辆智能调配、车厢温度监控、车辆信息查询等管理功能,系统在江苏省涟水县病死猪无害化处理厂试点基地进行实地测试,测试表明系统硬件模块工作稳定,网络丢包率为0.26%,车载有源电子标签识别误差率为0.97%;通过运输车辆行走线路Arc GIS监控管理功能模块,对运输车辆进行连续2 h行走路线实时监控,并且对温度监控管理、消毒安全管理等功能模块进行测试,系统各个模块工作正常,能够满足TSDPHH运行要求;同时,通过监控客户端实现以电话、网络、短信的方式为动物卫生防疫的监控管理部门提供服务,将TSDPHH监测数据(车辆行走线路、车厢温度等信息)实时推送给监管部门,实现对病死猪无害化处理运输车辆进行全方位监督管理,保证动物卫生安全。【结论】为病死猪无害化处理运输车辆安全管理提供了有效手段,实现对病死猪无害化处理运输车辆实行全方位监督管理,合理规避动物卫生安全事件的发生,并给其他病死猪无害化处理综合管理系统的开发提供了参考与借鉴。

关键词：病死猪无害化处理车辆监控可追溯系统无线识别技术北斗/GPS卫星导航

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病死猪无害化处理现状及建议

猪业观察 2023年第4期 76-78页

作者：房莉莉黑龙江省动物疫病预防与控制中心

病死猪的无害化处理是养殖业深入研究的重点课题。生猪因患某种疾病或者其他原因死亡,一旦流入市场会对生命安全造成巨大的危害。因此,研究无害化处理病猪的措施是非常重要的,具有长远的意义。一、病死猪无害化处理的现状我国是全球猪... 详细信息

病死猪的无害化处理是养殖业深入研究的重点课题。生猪因患某种疾病或者其他原因死亡,一旦流入市场会对生命安全造成巨大的危害。因此,研究无害化处理病猪的措施是非常重要的,具有长远的意义。一、病死猪无害化处理的现状我国是全球猪肉生产和消费的第一大国,实现病死猪无害化处理非常重要,不仅能够提高我国动物防疫水平,还对生态环境的保护、公共卫生安全和动物源性食品安全方面有举足轻重的意义。

关键词：病死猪动物防疫无害化处理公共卫生安全动物源性食品安全现状及建议生产和消费生猪