树皮填料在养猪场生物滴滤塔启动阶段对除臭性能的优化作用及实际应用评估

针对集约化养猪场恶臭气体治理难题，中国研究人员系统评估了五种填料（树皮、秸秆、MBBR、砂石、聚酯纤维）在生物滴滤塔(BTF)启动阶段的除臭性能。研究发现树皮填料对VOCs(40-65%)、NH3 (90%)和H2 S(100%)的去除效率最优，且压降稳定性(40 Pa/d)显著优于其他材料。该研究为降低养殖场废气处理系统运行成本、提升空气质量控制提供了经济高效的解决方案。

　　

集约化养猪场的恶臭气体排放已成为困扰畜牧业可持续发展的环境难题。这些气体主要包含挥发性有机物(VOCs)、氨(NH₃
)、硫化氢(H₂
S)等成分，不仅降低牲畜生产性能，更对周边居民健康构成威胁。虽然生物滴滤塔(Biological Trickling Filter, BTF)作为高效生物反应器被广泛应用，但实际运行中填料选择往往缺乏科学依据——多数研究局限于实验室规模，且对混合污染物处理机制认识不足。

国家生猪技术创新中心的研究团队在真实养猪场环境中开展了一项开创性研究，系统比较了五种填料（树皮、秸秆、移动床生物膜反应器填料(MBBR)、砂石、聚酯纤维）在BTF启动阶段的性能差异。研究发现树皮填料展现出全面优势：其对VOCs去除率达40-65%，NH₃
和H₂
S去除率分别达90%和100%，且压降稳定性(40 Pa/d)最佳。这项发表于《Biochemical Engineering Journal》的研究，为养殖场废气治理系统优化提供了重要技术支撑。

研究团队采用多维度技术方法：通过气相色谱监测VOCs组分动态变化，利用SEM观察填料表面生物膜形态，采用CFU计数量化微生物负载量（秸秆填料达230 CFU/mL），并结合压降测试评估系统运行稳定性。所有实验均在含63头育肥猪的实际猪舍中进行，确保数据真实反映现场条件。

【Influence of different fillers on the removal effect of VOCs】
对比五种填料的VOCs去除曲线发现，树皮填料对复杂VOCs混合物表现出最强适应性。研究指出这与树皮的多级孔隙结构和木质素含量相关，其40-65%的去除率显著高于聚酯纤维（最低效填料）。值得注意的是，所有填料对疏水性VOCs的去除均受限，这揭示了现有技术的改进方向。

【Conclusion】
综合评估表明，树皮因其独特的表面形态和营养缓释特性，成为BTF启动阶段最优填料选择。其90%的NH₃
去除效率与秸秆相当（91%），但80 Pa/d的秸秆压降稳定性远逊于树皮的40 Pa/d。SEM分析证实树皮填料能形成更均匀的生物膜结构，这与其卓越的H₂
S完全去除能力直接相关。

该研究的创新价值在于首次系统量化了不同填料在实际养殖环境中的性能差异。树皮填料的经济性（农林废弃物利用）与高效性（90% NH₃
去除率）的结合，为大型养猪场提供了每立方米废气处理成本降低30%的可行方案。研究同时发现填料压降与除臭效率呈正相关，这一规律为未来反应器设计提供了重要参数。正如作者Yue Jian团队强调的，这项成果不仅缩短了BTF系统启动时间，更推动了农业废弃物在环境工程中的高值化应用。