首页 > 过刊浏览>2022年第41卷第4期 >115-123. DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.04.015
PDF HTML阅读 XML下载 导出引用 引用提醒
辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭排放的影响
CSTR:
[cstr]
作者:
作者单位:

1.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;2.生猪健康养殖省部共建协同创新中心，武汉 430070

作者简介:

李亚苹，E-mail：2019848587@qq.com

通讯作者:

谭鹤群，Email：thq@mail.hzau.edu.cn

中图分类号:

S851.2+3

基金项目:

中央高校基本科研业务费专项（107/11041910103）


Effect on different additives on odor emission during thermophilic aerobic fermentation of dead pigs
Author:
Affiliation:

1.College of Engineering，Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Agricultural Equipment in Mid-Lower Yangtze River，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Wuhan 430070，China;2.The Cooperative Innovation Center for Sustainable Pig Production Co-Sponsored by Province and Ministry，Wuhan 430070，China

  • 摘要
    • |
  • 图/表
    • |
  • 访问统计
    • |
  • 参考文献 [30]
    • |
  • 相似文献 [20]
    • | | |
  • 文章评论
    摘要:

    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<T2<T1<T4<CK，添加辅料均能不同程度地抑制发酵过程中的臭气强度，其中添加木屑抑制效果最佳，总臭气强度为4 241.08。以上结果表明，木屑为病死猪辅热好氧发酵的最佳辅料。

    Abstract:

    The experiment of thermophilic aerobic fermentation of dead pigs was carried out with dead pigs as fermentation raw materials，maize stovers （T1），rape stovers （T2），sawdust （T3） and rice bran （T4） as additives，and dead pigs was fermented alone （CK） as control to explore the effects of different fermentation additives on the emission of main odor pollutants and the total odor intensity of main odor pollutants.In each experiment，totally 14 times sampling would be performed according to a fixed interval.The intervals were 3 hours and 6 hours from 0 to 6th hour and from 6th hour to 72th hour，respectively.Each sample was analyzed for odor pollutants and their concentrations were determined，along with the concentrations of ammonia and carbon dioxide.And multiple comparisons of total odor intensity of different treatments were conducted to determine the effects of additive types on total odor intensity during the thermophilic aerobic fermentation of dead pigs.Finally，the results showed：（1） A total of 40 odor pollutants were detected in 5 thermophilic aerobic fermentation tests for dead pig，18 of which could be accurately detected qualitatively and quantitatively，including 3 sulfur compounds，1 alkane compound，12 aromatic hydrocarbon compounds，1 phenolic compound and 1 inorganic compound.Among them，7 odor pollutants were identified as the main source of odor，including 3-ethyltoluene，4-ethyltoluene，p-cresol，methanethiol，dimethyl sulfide，dimethyl disulfide and ammonia.（2） Maize stovers，rape stovers and sawdust accelerated the process of thermophilic aerobic fermentation of dead pigs.Maize stovers increased the carbon dioxide emission，while rape stovers and sawdust reduced the carbon dioxide emission.（3） After adding different additives，the detected total odor intensity of emitted gas was different and the order of increase of the total odour intensity was T3，T2，T1，T4 and CK，suggesting that the use of additives could inhibit the odor emission to some extent，while sawdust had the best effect with the total odor intensity of 4 241.08.The above results showed that sawdust was the best additive for thermophilic aerobic fermentation of dead pigs.

    表 2 不同处理发酵过程中主要恶臭物质及其气味活度值（OAV）Table 2 Main odor pollutants and odor activity value （OAV） during fermentation of each treatment
    表 3 不同处理发酵过程中总臭气强度Table 3 Total odor intensity during fermentation of each treatment
    图1 病死猪辅热好氧发酵过程中二氧化碳的释放规律Fig.1 Release regularity of carbon dioxide duringthermophilic aerobic fermentation of dead pigs
    图2 不同处理发酵过程中主要恶臭物质的释放规律Fig.2 Release regularity of main odor pollutants during fermentation of each treatment
    表 1 好氧发酵原料和辅料的特性Table 1 Properties of aerobic fermentation raw materials and additives
    参考文献
    [1] 周海瑛，邱慧珍，杨慧珍，等.C/N比对好氧堆肥中NH3挥发损失和含氮有机物转化的影响[J].干旱地区农业研究，2020，38（2）：69-77.ZHOU H Y，QIU H Z，YANG H Z，et al.Effects of C/N ratio on NH3 volatilization loss and nitrogen-containing organic compounds conversion in aerobic composting[J].Agricultural research in the arid areas，2020，38（2）：69-77 （in Chinese with English abstract）.
    [2] FANG J J，YANG N，CEN D Y，et al.Odor compounds from different sources of landfill：characterization and source identification[J].Waste management，2012，32（7）：1401-1410.
    [3] SáNCHEZ-MONEDERO M A，SáNCHEZ-GARCíA M，ALBURQUERQUE J A，et al.Biochar reduces volatile organic compounds generated during chicken manure composting[J/OL].Bioresource technology，2019，288：121584[2022-03-21].https：//doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121584.
    [4] HIGGINS M J，ADAMS G，CHEN Y C，et al.Role of protein，amino acids，and enzyme activity on odor production from anaerobically digested and dewatered biosolids[J].Water environment research，2008，80（2）：127-135.
    [5] YUAN J，YANG Q Y，ZHANG Z Y，et al.Use of additive and pretreatment to control odors in municipal kitchen waste during aerobic composting[J].Journal of environmental sciences，2015，37（11）：83-90.
    [6] 李赟，袁京，李国学，等.辅料添加对厨余垃圾快速堆肥腐熟度和臭气排放的影响[J].中国环境科学，2017，37（3）：1031-1039.LI Y，YUAN J，LI G X，et al.Use of additive to control odors and promote maturity of municipal kitchen waste during aerobic composting[J].China environmental science，2017，37（3）：1031-1039 （in Chinese with English abstract）.
    [7] 张地方，袁京，王国英，等.木本泥炭添加比例对猪粪堆肥腐熟度和污染及温室气体排放的影响[J].农业工程学报，2016，32（S2）：233-240.ZHANG D F，YUAN J，WANG G Y，et al.Effects of woody peat addition on maturity and gaseous emissions during pig manure composting[J].Transactions of the CSAE，2016，32（S2）：233-240 （in Chin2ese with English abstract）.
    [8] 杨帆.生活垃圾堆肥过程污染气体减排与管理的生命周期评价研究[D].北京：中国农业大学，2014.YANG F.Reduction technologies of typical pollutional gaseous emissions during kitchen waste composting and life cycle assessment of management[D].Beijing：China Agricultural University，2014 （in Chinese with English abstract）.
    [9] 汪豪.病死猪高温好氧发酵工艺研究[D].武汉：华中农业大学，2020.WANG H.Study on thermophilic aerobic fermentation technology of dead pigs[D].Wuhan：Huazhong Agricultural University，2020 （in Chinese with English abstract）.
    [10] 谭鹤群，黄忠浩，李亚苹.病死猪辅热好氧发酵尾气中的恶臭物质分析[J].农业工程学报，2021，37（24）：208-215.TAN H Q，HUANG Z H，LI Y P.Analysis of odor pollutants in the exhaust gas from thermophilic aerobic fermentation of dead pigs[J].Transactions of the CSAE，2021，37（24）：208-215 （in Chinese with English abstract）.
    [11] US.Environmental Protection Agency.Initial list of hazardous air pollutants with modifications[EB/OL].[2022-03-21].https：//www.epa.gov/haps/initial-list-hazardous-air-pollutants-modifications.
    [12] 日本国会.日本恶臭防治法[Z].1995.Diet of Japan.Offensive Odor Control Law[Z].1995（in Chinese）.
    [13] 国家环境保护局，国家技术监督局.恶臭污染物排放标准：GB 14554—1993[S].北京：中国标准出版社，1994.State Bureau of Environmental Protection of the People’s Republic of China，State Bureau of Quality and Technical Supervision of the People’s Republic of China.Emission STANDARDs for odor pollutants：GB 14554—1993[S].Beijing：Standards Press of China，1994（in Chinese）.
    [14] 周谈龙，尚斌，董红敏，等.中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征[J].农业工程学报，2017，33（6）：192-198.ZHOU T L，SHANG B，DONG H M，et al.Emission characteristics of volatile organic compounds during pilot swine manure composting[J].Transactions of the CSAE，2017，33（6）：192-198 （in Chinese with English abstract）.
    [15] NAGATA Y，TAKEUCHI N.Measurement of odor threshold by triangle odor bag method[J].Odor measurement review，2003，118：118-127.
    [16] 李艳春，黄毅斌，王成己，等.不同C/N比对双孢蘑菇培养料发酵过程温室气体排放的影响[J].农业工程学报，2016，32（S2）：279-284.LI Y C，HUANG Y B，WANG C J，et al.Effects of different C/N ratios on greenhouse gases emissions and carbon and nitrogen conversion during composting of cultural materials of A.bisporus[J].Transactions of the CSAE，2016，32（S2）：279-284 （in Chinese with English abstract）.
    [17] 高伟，郑国砥，高定，等.堆肥处理过程中猪粪有机物的动态变化特征[J].环境科学，2006，27（5）：986-990.GAO W，ZHENG G D，GAO D，et al.Transformation of organic matter during thermophilic composting of pig manure[J].Environmental science，2006，27（5）：986-990 （in Chinese with English abstract）.
    [18] 席北斗，党秋玲，魏自民，等.生活垃圾微生物强化堆肥对放线菌群落的影响[J].农业工程学报，2011，27（S1）：227-232.XI B D，DANG Q L，WEI Z M，et al.Effects of microbial inoculants on actinomycetes communities diversity during municipal solid waste composting[J].Transactions of the CSAE，2011，27（S1）：227-232 （in Chinese with English abstract）.
    [19] ISHII K，FUKUI M，TAKII S.Microbial succession during a composting process as evaluated by denaturing gradient gel electrophoresis analysis[J].Journal of applied microbiology，2000，89（5）：768-777.
    [20] CHANG J I，CHEN Y J.Effects of bulking agents on food waste composting[J].Bioresource technology，2010，101（15）：5917-5924.
    [21] 姜维梅，张冬青，徐春霄.油菜茎的解剖结构和倒伏关系的研究[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2001，27（4）：439-442.JIANG W M，ZHANG D Q，XU C X.Studies on the stem anatomy of Brsssica oil to lodging[J].Journal of Zhejiang University （agriculture and life sciences），2001，27（4）：439-442 （in Chinese with English abstract）.
    [22] TIAN J H，POURCHER A M，BIZE A，et al.Impact of wet aerobic pretreatments on cellulose accessibility and bacterial communities in rape straw[J].Bioresource technology，2017，237：31-38.
    [23] 郭小夏，刘洪涛，常志州，等.有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展[J].生态与农村环境学报，2018，34（6）：489-498.GUO X X，LIU H T，CHANG Z Z，et al.Review of humic substances developed in organic waste aerobic composting and its agronomic effect[J].Journal of ecology and rural environment，2018，34（6）：489-498 （in Chinese with English abstract）.
    [24] 黄红丽，曾光明，黄国和，等.堆肥中木质素降解微生物对腐殖质形成的作用[J].中国生物工程杂志，2004（8）：29-31.HUANG H L，ZENG G M，HUANG G H，et al.Current study on the effect of lignolytic organisms on humus formation in composting [J].China biotechnology，2004（8）：29-31 （in Chinese with English abstract）.
    [25] 唐璐.不同堆肥条件对堆肥过程中碳素损失及腐殖质形成的影响研究[D].杭州：杭州师范大学，2016.TANG L.The effects of composting conditions on carbon losses and humus formation during the composting process[D].Hangzhou：Hangzhou Normal University，2016 （in Chinese with English abstract）.
    [26] 王利娟，谢利娟，杨桂军，等.不同填充剂及复合微生物菌剂对蓝藻堆肥效果的影响[J].环境工程学报，2009，3（12）：2261-2265.WANG L J，XIE L J，YANG G J，et al.Impact of different bluking agents and compound microbial inoculant on blue algae composting[J].Chinese journal of environmental engineering，2009，3（12）：2261-2265 （in Chinese with English abstract）.
    [27] 李有建，廖新俤，吴银宝.米糠、锯末与蛋鸡粪堆肥过程中氮素的变化特征[J].家畜生态学报，2013，34（5）：32-36.LI Y J，LIAO X D，WU Y B.Nitrogen transformations during the layer-hen manure composting with rice bran and sawdust[J].Acta ecologiae animalis domastici，2013，34（5）：32-36 （in Chinese with English abstract）.
    [28] 沈玉君，张朋月，赵立欣，等.猪粪好氧发酵过程中挥发性有机物组分分析及致臭因子的确定[J].农业工程学报，2016，32（4）：205-210.SHEN Y J，ZHANG P Y，ZHAO L X，et al.Component analysis of volatile organic compounds and determination of key odor in pig manure aerobic fermentation process[J].Transactions of the CSAE，2016，32（4）：205-210 （in Chinese with English abstract）.
    [29] 张红玉，邹克华，杨金兵，等.厨余垃圾堆肥过程中恶臭物质分析[J].环境科学，2012，33（8）：2563-2568.ZHANG H Y，ZOU K H，YANG J B，et al.Analysis of odor pollutants in kitchen waste composting[J].Environmental science，2012，33（8）：2563-2568 （in Chinese with English abstract）.
    [30] 袁京，何胜洲，李国学，等.添加不同辅料对污泥堆肥腐熟度及气体排放的影响[J].农业工程学报，2016，32（S2）：241-246.YUAN J，HE S Z，LI G X，et al.Effects of different additives on evaluation of maturity and gaseous emissions during sewage sludge composting[J].Transactions of the CSAE，2016，32（S2）：241-246 （in Chinese with English abstract）.
    引证文献
    网友评论
    网友评论
    分享到微博
    发 布
引用本文

李亚苹,谭鹤群,黄忠浩.辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭排放的影响[J].华中农业大学学报,2022,41(4):115-123

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:327
  • 下载次数: 817
  • HTML阅读次数: 97
  • 引用次数: 0
历史
  • 收稿日期:2022-03-21
  • 在线发布日期: 2022-10-12
文章二维码

联系我们

电话： 027-87287437，027-87287364
邮政编码： 430070
E-mail：hnlkxb@mail.hzau.edu.cn
地址： 武汉市洪山区狮子山街1号

期刊订阅 Email Alert 国际标准刊号：ISSN 1000-2421 国外邮发代号：BM 3816 国内刊号：CN 42-1181/S 国内发行代号：38-120

华中农业大学学报（自然科学版） ® 2025 版权所有   技术支持：北京勤云科技发展有限公司