墊料肉雞舍氨氣排放動態預測模型與排放規律研究

《墊料肉雞舍氨氣排放動態預測模型與排放規律研究》是依託浙江大學，由葉章穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：墊料肉雞舍氨氣排放動態預測模型與排放規律研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：葉章穎
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

本項目將就我國墊料肉雞舍氨氣排放規律和排放動態預測模型開展研究，為發展我國畜禽場氨氣排放測試與預測技術、制定減少肉雞舍氨氣排放的有效措施提供理論基礎和技術支持。本項目研究內容包括：研究墊料肉雞舍氨氣排放與規律，分析環境參數、雞隻行為和日常管理措施對氨氣排放的影響,確定實驗室模擬試驗相關參數；試驗模擬雞隻排便後糞便中氨氣的釋放特性，最佳化構建動態預測模型的關鍵參數-傳質係數和弗蘭德里希分配係數；在深入分析糞便中氨氣產生、釋放和傳遞過程的基礎上，基於邊界層理論構建用以預測肉雞舍氨氣排放水平和模擬隨時間變化規律的排放動態模型。本項目擬以現場測試數據為基礎，採用理論分析與模型模擬相結合的研究方法開展研究工作。項目的預期研究成果將為掌握我國典型墊料肉雞舍氨氣排放提供基礎數據支撐，同時為評價與控制畜禽養殖生產引起的臭氣污染、制定減少畜禽場氨氣排放的可行性措施、實現畜禽業的健康清潔生產提供理論依據和指導。

結題摘要

本項目綜合評價了自然通風墊料肉雞舍通風量測試方法，得出現有的自然通風畜禽舍通風量的測試與計算方法可以歸納為分析模型、經驗模型、試驗研究和計算機模擬。由於缺乏標準的參考方法，最近十多年中，一直在對現有測試方法進行評估和改進以減少測量誤差。建議對於現場測試，可以選取二氧化碳（CO2）平衡方程法和示蹤氣體法，但需要對各類畜禽的CO2產生量進行數據更新，同時進一步確定墊料中的CO2產生量。對於模擬分析研究來說，可以考慮結合示蹤氣體法和CFD模擬，同時加強對示蹤氣體法準確性的研究。本項目在實驗室環境控制條件下對肉雞糞便的質量和引起氨氣釋放的主要成分變化規律進行了研究。結果表明肉雞糞便質量變化與環境溫度、相對濕度和暴露時間密切相關，隨著環境溫度的升高、相對濕度的減少和暴露時間的增加，肉雞糞便質量損失率增大。試驗到第4天時肉雞糞便質量衰減達到穩定，損失率約為78%。4天暴露時間後，雞糞的TKN損失率隨著溫度的升高而升高，隨著濕度的升高在小範圍內波動。在環境空氣溫度為25℃，相對濕度為50%時，肉雞糞便到1.5天后的TKN損失率達到基本穩定。本項目對肉雞密閉飼養箱的密封性、檢測系統的準確性和肉雞短期養殖污染氣體檢測進行了研究。實驗結果表明：箱內氨氣（NH3）濃度的平均變化率為-4.40%，將濃度為37.95mg/m3 NH3通入檢測系統，檢測NH3濃度平均值為35.65 mg/m3，準確度達到93.94%。肉雞密閉箱養殖污染氣體檢測試驗結果表明：在非光照時期（22:00-次日6:00）飼養狀態下NH3的濃度大於光照時期（6:00-22:00）的濃度；試驗前期排便活動與NH3濃度變化趨勢正相關，試驗後期排便活動與NH3濃度變化趨勢負相關；在糞便累積到第4天，NH3濃度急劇上升。本項目在現場測試的基礎上，研製了一種雞舍室內空氣品質控制方法及系統。將多根高壓聚乙烯多孔管安裝在雞舍內的糞便表面，每根高壓聚乙烯多孔管上安裝有等距或不等距布置的吸收器，多根高壓聚乙烯多孔管經總氣體管路與雞舍外變頻風機的一端連線，變頻風機的另一端分別通過電磁閥與各自的臭氣去除裝置和新鮮空氣源連線。抽風時，雞舍內的高濃度污染氣體就會被直接抽取並傳輸到舍外；送風時，雞舍外新鮮空氣就會被輸送到舍內進行局部換氣。基於CFD模擬技術，研究了出輸出氣體管管徑大小、風口數量和距地面高度對空間內氣流速度場和溫度場分布的影響規律。