淺談樓房養豬除臭技術設計與應用

朱望武，韓雪超，蔣瑞文，雷 楊，甘藝知，周少杰

（武漢紅之星農牧機械有限公司，湖北 武漢 430070）

樓房養豬模式有利于節省土地，使許多原本土地資源緊張、不適合養豬的地方也可以養豬。運用樓房養豬，山區也可進行養豬，且只需同等規模養豬場30%面積的養殖用地即可，適用性強。樓房養豬同時便于集中安裝與管理各種現代化養殖設備。

然而，與傳統平房養豬模式相比，樓房養豬模式環保問題較為突出，樓房養豬產生的不易擴散的污染臭氣會影響養殖人員與周邊居民的身體健康。目前，養豬惡臭氣體的主要來源包括豬呼吸、排出糞便過程產生的氣體及飼料腐敗分解產生的氣體。為了去除豬場異味，大部分企業使用噴霧除臭、除臭劑、生物過濾等簡單、單一的除臭方法，治標不治本。因此，需要一套完整、可靠的除臭系統來解決樓房養豬污染問題。

1 惡臭氣體來源及其主要成分

和平房養豬一樣，樓房養豬廢氣主要來源于有機物腐敗所產生的氨氣、動物有機體中蛋白質腐敗產生的硫化氫及飼料中纖維分解產生的甲烷等。空氣污染最直接的表現惡臭主要來自豬只的糞便、污水、墊料、食物殘渣、豬只的呼吸氣體、豬只皮膚分泌物等。厭氧條件下，糞便發酵和污水中的碳水化合物分解產生惡臭。惡臭給環境造成很大污染。

脂肪、蛋白質、碳水化合物、微生物等廣泛存在于養殖場污水和豬只糞尿中，這些成分會促進微生物快速生長繁殖。碳水化合物厭氧情況下可分解為有機酸、甲烷和醇類等物質；經細菌消化降解作用，蛋白質、氨基酸等生成氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）等具有難聞氣味的物質；豬只皮膚外激素、消化道排出的氣體及黏附在豬只體表的污染物等同樣散發特殊味道。

2 處理工藝流程

樓房養豬場內會有一定量的粉塵產生，所以要通過濕式除塵方式沉降粉塵。根據現場情況，由于豬場通風換氣量較大，如果簡單采用工業化處理，單次投入成本和運營維護成本極高，不推薦采用，這里推薦采用多級沉降的方法進行廢氣處理，具體廢氣處理流程為：廢氣收集→沉降室水噴淋→水簾中和→生物質過濾→達標排放。

3 除臭工程設計

3.1 設計原則

樓房養豬除臭設計包括每層樓單獨除臭和設置除臭塔進行集中除臭兩種模式。

無論選擇每層樓單獨除臭還是設置除臭塔集中除臭，進行設計時都應符合國家有關法規、規范，經處理后排放的廢氣需達到國家相關排放標準；設計時還應堅持安全、經濟、適用并兼顧美觀原則；選擇治理技術時，重點考慮工藝先進成熟、系統穩定可靠、管理方便的技術；本著可靠、適用原則對相關設備、儀表等進行選型。

3.2 原理說明

3.2.1 沉降

塵埃是臭氣的主要載體，首先利用沉降室對臭氣進行沉降即對空氣中的塵埃進行沉降。

3.2.2 除臭塑料水簾

沉降后的氣體經過混有化學藥劑循環水的水簾，以此中和未溶于水的H2S、NH3等有害氣體。

3.2.3 臭氧發生器

常溫下，臭氧發生器產生的臭氧可自行分解為單氧原子和O2，兩個單氧原子同時可結合為O2。極活潑的單氧原子具有很強的氧化性和分解功能，可迅速對有機物、無機物等進行消毒、殺菌和氧化。

3.2.4 紫外（ UV）光束

具有特定波長的高能UV光束具備高效殺菌能力，可利用高能UV光束對惡臭氣體中細菌分子鍵進行裂解，通過破壞菌體核酸（DNA），使分子鏈迅速降解為CO2、H2O等低分子化合物，達到脫臭及殺菌目的。

3.3 主要除臭方法

3.3.1 水噴淋除臭

此方法主要在噴淋室內進行。在噴淋室內，運用均勻分布可高速噴出吸收液的噴嘴對進入噴淋室的外部廢氣進行噴淋，吸收液經霧化器霧化后形成的無數細小霧滴與外部廢氣充分接觸后進行物理吸收或化學反應，中和或吸收后的液體進入貯液箱，被水泵抽走，中和或吸收后的達標氣體通過除霧器除霧后排入到大氣中。通過對滯貯時間及空氣流速進行控制可使處理過程更充分、更穩定。廢氣從噴淋室低速進入反應室。

處理過程中，應根據氣體中主要臭氣組分選用噴淋溶液。如主要為堿性氣體（氨和類似物質），則應選用硫酸（H2SO4）溶液；如主要為酸性氣體（低級脂肪酸），則應選用氫氧化鈉（NaOH）溶液；如臭氣組分中有機組分含量較高，則應選用次氯酸鈉（NaClO）溶液；臭氣組分復雜情況下應選用上述組合工藝。

氣體污染物中的氨氣（NH3）與化學處理物的反應為：

3.3.2 生物質過濾

生物質過濾方法即運用微生物將臭味氣體中含有的有機污染物通過降解作用轉化為無害或低害類物質的方法。生物質過濾方法主要包括生物濾墻、生物滴濾池和生物洗滌塔，高效生物質濾墻是生物質過濾除臭系統的核心。高效生物質濾墻中的微生物可在適宜環境條件下在填料表面形成生物膜，將廢氣中含有的無機物和有機物分別作為碳源和能源，降解惡臭物質，維持其生命活動，并將惡臭物質分解為水、二氧化碳和礦物質等無臭物，達到凈化惡臭氣體的目的。

相較其他物理化學方法，生物質過濾方法運行費用低、污染物不會產生二次污染。實際應用中，選用生物濾墻、生物滴濾池還是生物洗滌塔應以污染物類型及污染物性質為依據進行確定。因細菌適于在水中等潮濕環境中生存，常規除臭生物反應器主要將細菌作為微生物主體，利用細菌對水溶性好的污染物進行生物降解去除效果較好。利用細菌處理水中溶解度低的物質處理效率會較低。

樓房養豬模式中，無論是選擇每層樓單獨除臭的模式，還是選擇設置除臭塔集中除臭模式，以上除臭原理和方法均可以混合使用來保證除臭效果。文章中主要介紹除臭塔集中除臭模式。帶除臭塔的樓房豬舍如圖1所示。

3.4 除臭塔集中除臭模式

該模式是在每一棟樓房的中部或緊貼著側面設置除臭塔，除臭塔高度一般比樓房豬舍高5～10 m，用以容納除臭用塑料水簾和噴淋系統。除臭塔上層噴淋系統如圖2所示。

除臭塔頂層內部設置有雙層塑料水簾水平安裝，兩層塑料水簾間距離不小于3 m。除臭塔雙層水簾如圖3所示。

下層塑料水簾為第一道水簾（過濾墻、網格濾料），網格濾料如圖4所示，材質為優質PP材料，常規厚度300 mm以上。上層塑料水簾為第二道水簾（返水板如圖5所示），材質為PVC材料，常規厚度150 mm以上。形成緩沖空間，確保臭氣能平穩通過每層塑料水簾。

為了保證化學廢氣凈化系統的運行過程，需要保持處理液的pH（4～6）和檢測污染物濃度，因此，除臭塔底部設備安裝有加藥泵、控制噴淋液pH和液體電導率檢測裝置，用于控制正常系統運行。pH控制儀、電導率檢測儀及檢測控制系統分別如圖6、圖7及圖8、圖9所示。

在下層塑料水簾的下方設置噴淋酸性液體的循環噴淋系統，同時向上下兩個方向噴淋。豬舍排出的廢氣進入除臭塔后向上進入系統的第一道塑料水簾前，經過噴淋系統時濕度會增加，并且大部分粉塵會被噴淋水吸收，落到設備除臭塔底部的水池內；同時，氨氣等廢氣通過濾墻（第一道塑料水簾）時，與噴淋液中的酸性材料發生中和反應，從而實現凈化目的；循環噴淋裝置通過循環泵把水池中液體抽上來，噴灑在濾料上，起到清潔濾料和避免濾料堵塞的作用；通過濾料的氣體中含有大量水分，在第一道濾墻的上方設有返水板（第二道塑料水簾），經過返水板時，處理后的氣體中大部分水分凝結后將再次回到系統內，為了避免系統內水分的大量流失，經除臭塔排出的氣體應經過濾墻及返水簾之后再由負壓風機排出到舍外。頂部煙筒風機的安裝如圖10所示，緩沖區噴淋效果圖如圖11所示。

除臭塔內部有一定空間，根據每個單元豬舍內部計算設計的風機風量往往不夠用，所以在除臭塔頂層，在比兩道塑料水簾高的位置還應再設置一組排風用的煙筒風機，以此將除臭塔內的尾氣順利向上排出。該組風機根據樓房豬舍的結構與現場情況，可設置在除臭塔頂層的側面，也可以設置在除臭塔頂部正上方。除臭塔頂層設計圖如圖12所示。