母猪舍中采用漏斗式粪浆系统与局部地坑通风可显著降低氨气、甲烷及恶臭物质排放

针对集约化养猪场氨气(NH3)、甲烷(CH4)及恶臭物质排放问题，丹麦奥胡斯大学团队创新性地将漏斗式粪浆系统与30%地坑通风结合，证实该系统可使NH3减排50%、CH4减排20-80%、恶臭活性值(SOAV)降低超50%，为改善动物福利和减少环境污染提供了关键技术方案。

　　

集约化畜牧业的高速发展带来了严峻的环境挑战，其中养猪场排放的氨气(NH₃)、甲烷(CH₄)和恶臭物质不仅造成大气污染，还直接影响动物福利和工作人员健康。丹麦作为全球第五大猪肉出口国，其养猪场每年因粪浆管理产生的NH₃就达1.5万吨。传统平底粪浆系统存在排放高、空气品质差等问题，而现有减排技术如10%地坑通风效率有限。针对这一行业痛点，奥胡斯大学（Aarhus University）生物与化学工程系的研究团队在《Biosystems Engineering》发表了一项突破性研究。

研究团队采用多学科交叉方法，通过1:1实验舱预实验筛选出最优30%地坑通风比例，随后在实验猪场开展7批次对照研究。关键技术包括：1）使用光腔衰荡光谱(CRDS)实时监测NH₃/CH₄浓度；2）质子转移反应质谱(PTR-MS)分析9种特征恶臭物质；3）创新设计的漏斗式粪浆系统与常规平底系统对比；4）动态监测粪浆温度、pH等参数。实验涉及28头杂交母猪及其仔猪，持续追踪5周生产周期内的排放特征。

【3.1 预实验：地坑通风配置优化】

通过控制实验证实30%地坑通风可实现NH₃回收率78%、恶臭物质回收率93%，且不增加总排放量。当通风率超过30%时，NH₃排放显著上升，这为后续猪场实验提供了关键参数。

【3.3 漏斗系统减排效果】

采用每两周清空粪浆的漏斗系统使NH₃排放较对照组降低25-60%，其中配合30%地坑通风时减排效果最佳。CH₄减排幅度达20-80%，主要归因于频繁清浆减少了产甲烷菌基质。恶臭活性值(SOAV)降低超50%，天花板通风口的NH₃浓度下降43%，显著改善舍内空气质量。

【3.4 通风比例验证】

在最大通风量(800 m³/h)条件下，20%与30%地坑通风的NH₃回收效率差异显著，而40%通风会导致排放反弹，证实30%为最优比例。

【3.5 圈舍污染评估】

尽管饲槽设置在漏缝地板的设计有效引导母猪排泄（82%排泄发生在目标区域），但仔猪仍导致"围栏区"污染评分达3.5分（满分5分），提示需进一步优化设计。

这项研究通过工程创新与精准监测相结合，首次在散养母猪产房验证了漏斗式粪浆系统的综合效益。其重要意义在于：1）建立可复制的高效减排方案，30%地坑通风配合双周清浆可使NH₃减排潜力提升至67%（加装酸洗塔时）；2）揭示聚乙烯漏斗壁面后期污染问题，为材料改进指明方向；3）提供兼顾动物福利与环保的解决方案，漏斗系统使舍内NH₃浓度降至2.07 ppm，远低于对照组4.96 ppm。该技术为全球养猪业绿色转型提供了关键技术支撑，后续研究可聚焦漏斗表面防污涂层开发和精准清浆频率优化。