[发明专利]原位无动力生物滤器处理雏鸡舍氨气的方法及其生物滤器

说明书

技术领域

本发明涉及雏鸡舍氨气的净化方法及装置，尤其是涉及一种原位无动力生物滤器处理雏鸡舍氨气的方法及其生物滤器。 

背景技术

根据联合国粮食及农业组织的统计数据，目前我国是仅次于美国的世界第二大肉鸡生产国。育雏是肉鸡生产最重要的环节之一，在专用的育雏舍中集中育雏可以更好地进行疫病与环境控制，是我国常见的育雏方式之一。育雏舍一般多层笼养，养殖密度高，室温高而通风少，造成污染气体累积。氨气是肉鸡生产排放的主要污染气体之一，每500 kg肉鸡每小时排放的氨气排放量为1～10 g。有研究表明，鸡舍中氨气浓度达14 mgm^-3，持续6周以上，就会引起鸡肺充血、水肿等疾病；达35 mgm^-3数日后鸡甚至死亡。雏鸡对氨气更为敏感，中国畜禽场环境质量标准规定育雏舍氨气浓度应低于10 mgm^-3。此外，养殖排放的污染气体也会污染周围居住区，我国恶臭污染物排放标准规定生活区NH₃浓度不得超过1.0 mgm^-3。 

处理畜禽场产生的臭气废气的传统方法主要是物理、化学法，如物理吸附法、化学吸收法和催化燃烧法等，这些处理方法投资大、操作复杂、运行成本高，而且还很可能造成难以再治理的二次污染，如物理吸附法中达到饱和后的吸附材料需要频繁更替，处理这些废弃的吸附材料难度很大；化学吸收法要消耗大量的化学品，其生成物如不经处理同样会污染环境。尤其是对一些低浓度的臭气废气，由于其中的有机物的浓度太低，已无回收价值，使用传统方法净化处理难度大、费用高。 

生物过滤法是臭气废气处理领域出现的新技术，因其成本低、操作简单、技术清洁、无二次污染而受到青睐，已成为当前研究的热点。与传统的物理、化学法相比，生物过滤法更适用于大流量、低浓度的臭气废气处理。生物过滤的原理是利用各种微生物将臭气废气中的各种有害成分转化为无害的物质，如 

硝化细菌可以将氨气转化为硝酸盐，从而达到治理的目的。生物滤器作为一种常用的生物处理法，具有净化效率高、无二次污染、易于操作等优点，是目前畜禽场最常采用的气体净化技术之一。在目前的研究中，生物滤器一般位于畜禽舍外，运行时需要用气泵将污染气体抽送至生物滤器内部加以处理，因此不可避免存在这样的问题：（A）气体输送时不仅需要配置气泵、管道等耗材，而且消耗大量电力，导致投资运行成本大幅增加；（B）气体由舍内抽送至舍外时，低温季节会引起畜禽舍热量损失，需要给畜禽舍额外补充能源；（C）位于室外的生物滤器受气候条件影响严重，微生物的生长易受影响，维护成本高。然而，目前的研究均未能较好解决这些问题。 

发明内容

为了解决户外生物过滤法处理臭气废气时由于抽送气体而导致的高能耗与畜禽舍热量流失以及微生物的生长易受恶劣气候抑制的技术问题，本发明的目的在于提供一种原位无动力生物滤器处理雏鸡舍氨气的方法及其生物滤器，原位无动力生物滤器与雏鸡舍建筑结构相结合，内部填充一种高效除氨材料——中药渣堆肥为基质，氨气依靠舍内空间与生物滤器表面的浓度差动力进入生物滤器，达到在舍内原位无动力高效净化氨气的效果。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一、一种原位无动力生物滤器处理雏鸡舍氨气的方法：

四个侧面采用不锈钢纱网围护的生物滤器与雏鸡舍内建筑结构相结合，内部填充中药渣堆肥为基质，氨气依靠舍内空间与生物滤器表面之间的浓度差动力，透过纱网从四个侧面或直接从顶部渗透进入生物滤器内部，一部分被基质吸附/吸收由气相转变为液相形成铵氮；其余部分被转移至附着在基质表面的生物膜层，其余部分中，一部分被微生物同化为有机氮，另一部分被硝化菌转化为亚硝氮与硝氮，当生物滤器中溶氧量不足时部分亚硝氮与硝氮会被反硝化菌转化为一氧化氮、一氧化二氮和氮气气体；利用雏鸡舍较为稳定的温度和相对湿度的环境条件，将生物滤器直接放置在舍内原位降解氨气，维持微生物活性。

将生物滤器设计成狭长形长方体，以减小氨气与氧气渗透进入生物滤器内部的传质阻力；生物滤器高度与窗户和第三层雏鸡笼齐平，以扩大氨气与氧气渗透的传质动力；生物滤器运行过程中，通过每天称重生物滤器，根据减轻的质量雾化喷补自来水以维持基质中均匀的目标湿度。 

二、一种原位无动力生物滤器： 

包括不锈钢板、不锈钢方管、不锈钢纱网、铁丝网、基质、生物滤器；生物滤器以不锈钢方管为骨架构成长方体，长方体底面为不锈钢板，四个侧面用不锈钢纱网围护为内衬，四个侧面用铁丝网作为外衬，长方体内填充基质。