生物资源技术

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1、 生物资源技术生物资源技术妊娠猪的气味减速率靠喷洒各种添加剂增长妊娠猪的气味减速率靠喷洒各种添加剂增长Ki-Youn Kim a,*, Han-Jong Ko b, Hyeon-Tae Kim b, Yoon-Shin Kim a, Young-Man Roh a, Cheol-Min Lee a, Chi-Nyon Kim c 关键词：气味 氨 硫酸气味的化合物 猪舍 添加剂摘要：这一场实验的目的是评价和比较目前使用的各种添加剂的效果，即自来 水,盐水、消化肥料、微生物添加剂,大豆油,人造香料和精油的气味,减少猪舍里 温室气体排放，气味减速率进行了气味强度指标、气味浓度和味道（具攻击性） 和

2、臭味化合物（氨和硫酸气味的化合物)的评估。添加剂的这项研究中，盐水、 人工香料及精油对减少气味生成产生了积极的影响。盐水的功效只是观察氨， 作为时间的函数（t = 立即，t=1 小时 ,3 小时,5 小时,喷洒后 24 小时）减少率分 别为 0.1%、20%、36%、11%和 0.2%。于喷涂前的初始水平相比，气味强度和 攻击性减少了。通过喷洒人工香料和精油的减少率最大范围从 60%到 80%。此 外，精油对喷洒后 24 小时的硫酸气味的化合物效果显著。药物喷洒后的功能, 不仅是定位为气味遮盖剂,更被视为一种抗菌药剂。 1 介绍介绍由于大型集约化生产，生猪有所增加，使用禁闭的猪舍，由于持续的控

3、制室 内恒温状态，有利于提高猪的性能。因为它是专为拥有高密度猪的封闭空间而 设计,废物排泄是从猪的饲料残渣积累在室内导致尘埃和气体的产生。这些有臭 味的化合物对农民和猪都是有害的（Clark et al., 1983; Aarninket al., 1999; Kim et al., 2005a)。此外，猪舍的臭味蔓延到户外会引来邻居的愤怒。(Sheridan et al., 2002; Lim et al., 2003; Huang et al., 2004)虽然各种技术已经试图减少从猪舍释放的臭味,专家对没有气味控制方法提出 了同时满足效率、经济性和安全性的建议。比如生物过滤方法：生物滴滤

4、器和 生物过滤器被许多研究人员证明能有效过滤减少猪舍的臭味(Hartung et al., 2001; Martenset al., 2001; Sheridan et al., 2002; Melse and Ogink, 2005)。然而,他们可能 难以操作，因为这种方法在建造成本方面比其他臭味减少方法更加的昂贵。通 过使用各种不同的氧化剂，如高锰酸钾(Faith, 1964; Emanuel, 1965), H2O2 (Hollenback, 1971; Kibbleet al., 1972),和臭氧(Watkins et al., 1997; Wu et al., 1998; Kime

5、t al., 2005b)也能有效降低猪舍的气味。但这些有效期较短，(Coleet al., 1976)而 且使用过分的话对农民和猪都有潜在的毒性(Huff et al., 1996; Turner and Burton, 1997)。在过去的二十年间,各种生物添加剂被用来控制猪舍的气味。这两种处理方法 代替了猪舍固有的缺点，它们包括精油（Varel and Miller, 2001), soybean oil (Takai etal.,1995; Zhang et al., 1996; Jacobson et al., 2000),豆油(Mackie et al., 1998; Zhu et

6、 al., 1999)。和微生物添加剂(Mackie et al., 1998; Zhu et al., 1999).虽然它们 的有效除臭力弱于生物过滤方法和化学处理方法(McCrory andHobbs, 2001)。但 在猪舍使用时它们有低成本、易处理、无毒性的优点。然而最近，添加剂减少臭味的有效性研究中，几个研究人员得出不同的结果 (Ritter, 1989; Zhu et al., 1997, 1999; McCroryand Hobbs, 2001). 此外,大多数研究进 行了试点规模和重点个别添加剂的应用。我们认为，比较个案研究，应发展成客观地阐明这些添加剂的效果。因此,本 研究的

7、目的是比较各种添加剂的应用效果。它们同时被喷洒在猪舍的隔离现场 并分析基于时间的气味波动。 2.方法方法 2.1 猪舍和猪封闭猪舍(4.6 m *12.0 m * 3.0 m)这个实验是位于韩国汉城国立大学的畜牧场， 它有一个 0.45 米深的肥料坑，装有板条的深坑下面的表面面积有 22.8 平方米。 有 5 个平行线(1.9 m *82.4 m * 0.7 m),安装开放的分区，他们构建了镀锌钢主轴 3.7 公分,两侧 0.8 米宽的巷子。地上由板条构成，里面的房子是被 0.8 毫米钢 板和 50 毫米聚苯乙烯发泡塑料隔绝在侧墙和天花板。实验房屋的布局显示在图 1在实验的开始，一个深坑中储存

8、的泥浆倒空了。在试验期间,每 2 周泥浆从坑 中被一个典型的重力排水系统移走。在猪舍的通风设备是在墙上的负压系统装 备。空气进入舍内，通过两个穿孔的通风管道(内径: 25 cm) 它下方天花板和出 院通过 12 个孔洞(内径:5 厘米),隔 80 厘米外向猪延伸。70 厘米直径的排气风扇 墙，替换了陈旧的空气。从根本上自动控制调整里面的室温。图 1 .实验房屋的布局:(a)视野的垂直截面和(b)视野的水平横截面 表 1 成分和添加剂的治疗应用四个杂交猪（长白猪*约克夏猪*杜洛克猪）的体重大约有 50 公斤随机住在每 一行，所有的猪饲料里有 16%的粗蛋白，以玉米、豆粕为基础，饮食满足国家 研究

9、委员会描述的营养需求。猪有权享用饲料和一个螺纹接头的供水系统。 2.2喷雾添加剂 对添加剂的组成名单进行了评估，本研究见表 1，添加剂被手动喷雾器统一 喷洒在房间每 15 分钟，这种水和添加剂的混合物喷洒涂抹 10l 并重复三次。三 个测量平均值被提交为代表值。稀释的水和添加剂的比例应基于经济标准而定。 处理过的肥料用于此项实验是在自热耗氧条件下呈现在表 2 中。 2.3测量本文提出的实验数据采集时间是 2003 年 6 月至 8 月。 所有测量位置是中心 小巷的地面之上，本研究调查 1.5 米以上的空气中的污染物，6 次测量之前进行 喷涂,立即,1 h,3 h,5h 和 24 小时后喷洒应用

10、。每个添加剂的处理重复三次，平均 数据为代表值。 气味浓度指数用便携式数码气味传感器(XP-329, Cosmos, Japan) 气味强度和攻 击性的测量是基于感官评价的五个气味裁判小组。他们进入每个猪舍，每次采 样时直接闻气味,共有六个尺度(0,都没有,1,很弱;2、弱;3、适中;4、强;5、很强) 记录在表上，除去分数最高和最低的两个小组，另外三个小组的平均分数被视 为其为轻度和攻击性的代表值。 表 2 自热耗氧消化肥料的特证a 浓度指数 b 强度 c 攻击性表 3 热量吸附团的运行状态和 GC/PFPD对氨进行分析的方法建议来自美国职业安全与卫生研究所（1998）空气被抽 进全玻璃的撞

11、击滤尘器（AGI-30, Ace Glass Inc., USA）包括小批量的吸收液体 （10 ml, 0.1 N-H2SO4 solution)进入空气采集器 1020 分钟。(No. 800519, Gilian, USA) 调整到流速 1.5 - 2.0 升/分钟。取样后，吸收液被运到实验室，经过核孔滤 器的过滤（孔径大小,0.4 厘米,直径,37 毫米)稀释至中等的速率，用移液器吸取 2 毫升至烧瓶，再添加 0.2 纳氏试剂后,通过紫外分光光度计 440 nm 波长(UV- 1601, Shimadzu, Japan) 吸收液被定量化。测量硫酸气味的化合物,硫化氢(H2S)、甲基硫醇(

12、CH3SH)，二硫醚（DMS）和 二甲基硫醚（DMDS）首先采样空气 5 分钟到收集样品的塑料袋内。(10 l, SKC, USA)使用与采集氨相同的低流量空气采样器。取样后立即送到实验室并在 24 小 时内分析利用(U-UNITYe, Markes International,UK)他们的操作状态在表 3 中呈现。 空气温度和相对湿度均在每个监测取样位置由干湿温度计(NK201, Carlis, Korea) 连接到一个以计算机为基础的数据记录系统。该温度计在正常空调前测量温度 和相对湿度分别为0.1 C 和3.5%。3结果和讨论 3.1喷洒前猪舍内的初始水平的气味和环境因素。 如表 4 和

13、表 5 可知，喷洒前化合物的气味和异味的初始水平与处理后有较小的 差异，对于气味量化的项目，气味浓度、气味强度、攻击性的平均值是 264 (228287), 3.6 (3.34.0) and 3.7 (3.54.0),氨的平均值为 4.7 ppm (7.52.1)，硫化氢 为 37.8 ppb (28.257.1)甲基硫醇为 6.8 ppb(1.918.2)，二硫醚 3.5 ppb (2.55.3)和 二甲基硫醚 1.4 ppb (1.12.4)研究测定氨和氢的喷洒前的初始水平与硫化物相似， 范围是从 3.018 ppm (Koerkamp et al., 1998; Ni et al.,20

14、00; Chang et al., 2001) 到 0.041.3 ppm (Muehling, 1970;Hartung and Phillips, 1994)菲利普斯之前的调查报 告分别从范围初始温度和相对湿度不列于表中，在试验期间初始温度和相对湿 度 2228 C 和 5965%，喷洒前后的温度没有明显差异，然而, 喷洒然后相对湿度增加大约 10 - 20%直到 3 小时后逐渐减小至喷洒 前初始水平。 表 4 喷洒添加剂后气味浓度指数、强度、攻击性随时间呈减少趋势。a T0: 喷洒前, T1: 喷洒后立即应用 T2:喷洒 1 小时后应用,T3：喷洒 3 小时后, T4：喷洒 5 小时后,

15、T5:喷洒 24 小时后. b:T:自来水、Sa:盐水、D:肥料,M:微生物肥料添加剂,SO:大豆油,A:人工香料,E:精 油。 c 标准偏差表 5 喷洒添加剂后有臭味的化合物随时间呈减少趋势a T0: 喷洒前, T1: 喷洒后立即应用 T2:喷洒 1 小时后应用,T3：喷洒 3 小时后, T4：喷洒 5 小时后,T5:喷洒 24 小时后. b:T:自来水、Sa:盐水、D:肥料,M:微生物肥料添加剂,SO:大豆油,A:人工香料,E:精 油。 c 标准偏差3.2喷洒添加剂后还原模式的气味量化项目 表 4 根据时间给出了气味浓度指数,气味强度和气味攻击性喷洒各种添加剂。 一般来说所有的添加剂除了人

16、工香料和精油持续或增强气味直到 24 小时后与初 始水平相比较。人工香料和精油的气味强度保持初级水平，直到 24 小时后气味强度、气味的攻击性才显示。特别是喷洒后的取样时间与之前相比显著减少。 (p 0.01), 1 h (p 0.05) and 3 h (p 0.05). 它们的还原能力比起其他添加剂效果好， 事实上也解释了从猪的粪便释放出的恶臭所引发的有害微生物被气味掩蔽剂遮 盖，(Varel and Miller, 2001). 很明显,这两种添加剂可减少气味强度和攻击性大约 3 个小时。它之所以表现出较短的成效可能是由于新鲜空气通过通风系统稀释 了悬浮在空中的人工香料和精油， 。此外,各种环境因素的制约如猪舍的温度、 相对湿度、周围的环境清洁和猪的活动被推定为潜在的影响效果持续的因素。（Zhang et al. (1996) and Jacobson et al. (2000)等人证明，在猪舍里洒大豆油时 气味排放量降低，洒大豆油可略微降低空气中的尘