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氧化鋅納米顆粒過(guò)濾對(duì)豬的生長(zhǎng)性能及生產(chǎn)成本的影響
發(fā)布時(shí)間：2017-12-06
加氧化鋅減少硫化氫排放的方法占平均總生產(chǎn)成本40％，而用氧化鋅進(jìn)行過(guò)濾的成本低于總成本4％，根據(jù)BernardoPredicala和AlvinAlvarado在大草原養(yǎng)豬中心2011年報(bào)中發(fā)表的文章稱?？偨Y(jié)
本研究對(duì)氧化鋅納米顆粒添加與過(guò)濾的方法控制商業(yè)豬場(chǎng)硫化氫、氨氣以及異味排放的效果及其對(duì)豬的生長(zhǎng)性能、糞便養(yǎng)分忒能夠以及生產(chǎn)成本的影響進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)采用傳統(tǒng)的養(yǎng)豬生產(chǎn)條件，具有代表性。
結(jié)果顯示，混合和過(guò)濾處理對(duì)豬的生長(zhǎng)性能和糞便的養(yǎng)分特性沒(méi)有顯著影響。成本分析顯示，在100頭生長(zhǎng)肥育豬舍采用空氣過(guò)濾會(huì)增加3.8％的總生產(chǎn)成本，而混合方法占平均總生產(chǎn)成本的40.2％，被認(rèn)為成本過(guò)高，不實(shí)用。
簡(jiǎn)介
大草原養(yǎng)豬中心先前的工作顯示，采用氧化鋅（ZnO）納米顆粒可有效控制養(yǎng)豬設(shè)施的硫化氫（H2S）、氨氣（NH3）和異味排放。為了評(píng)估這兩種方法在商業(yè)性豬場(chǎng)應(yīng)用的可行性，就這兩種處理對(duì)豬的生長(zhǎng)性能、糞便的營(yíng)養(yǎng)特性以及生產(chǎn)成本的影響進(jìn)行了研究。
方法
在商業(yè)性豬舍條件下，在豬舍磅秤上進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)ZnO納米顆?；旌吓c過(guò)濾方式的效果進(jìn)行了評(píng)估。試驗(yàn)在PSC（大草原養(yǎng)豬中心）的兩個(gè)代謝室進(jìn)行，每個(gè)代謝室飼養(yǎng)八頭豬，期初平均體重29kg。一間代謝室配置為正常豬舍（對(duì)照），另一間為處理室。
除監(jiān)控異味與目標(biāo)氣體（結(jié)果發(fā)表在PSC2010年報(bào)pp16-18）之外，還評(píng)估了處理對(duì)豬的生長(zhǎng)性能，例如平均日增重和采食量、糞便產(chǎn)生率、耗水量和糞便特性。
豬舍磅秤試驗(yàn)之后對(duì)納米顆粒在典型豬場(chǎng)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行了成本分析。分析假定在整個(gè)生長(zhǎng)肥育生產(chǎn)階段當(dāng)中采用處理。這樣，在生長(zhǎng)肥育舍的整個(gè)生產(chǎn)周期當(dāng)中，對(duì)這方面的成本，- 包括材料（納米顆粒）和設(shè)備的購(gòu)買、人工以及運(yùn)營(yíng)成本，- 進(jìn)行了估算。然后將這些氣體與異味控制技術(shù)的成本與總生產(chǎn)成本進(jìn)行對(duì)比。
結(jié)果與討論
對(duì)豬的生長(zhǎng)性能與糞便營(yíng)養(yǎng)特性的影響
在全部30天試驗(yàn)期間，混合與過(guò)濾的處理的平均日耗水量和糞便產(chǎn)生率與對(duì)照組之間均無(wú)顯著差異（P>0.05），如表1所示。此外，處理組的平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADF）與對(duì)照組之間也沒(méi)有顯著差異（P>0.05）。
因此，這些結(jié)果顯示，采用ZnO納米顆粒進(jìn)行混合和過(guò)濾的方法對(duì)豬的生長(zhǎng)性能既沒(méi)有正面影響也沒(méi)有負(fù)面影響。
如預(yù)期，在試驗(yàn)代謝室安裝ZnO納米顆粒過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)收集到的糞便的特性沒(méi)有產(chǎn)生可檢測(cè)的影響。另一方面，在糞漿中加入ZnO納米顆粒造成鋅含量顯著升高，每kg升高1,654mg（P<0.05）；其它理化指標(biāo)與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異（P>0.05）。盡管鋅含量升高，但仍處于美國(guó)環(huán)保局規(guī)定生物固體應(yīng)用條件下的毒性限度（2,800mgZn/kg）之內(nèi)（USEPA,1994）。
從初步評(píng)估來(lái)看，處理過(guò)的糞便用于農(nóng)田施撒因該不會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生負(fù)面影響，但仍需對(duì)施肥應(yīng)用進(jìn)行全面評(píng)估。
豬舍磅秤試驗(yàn)中每個(gè)代謝室的糞缸中收集的糞樣。這些糞樣被送交商業(yè)性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。
豬舍磅秤試驗(yàn)中每個(gè)代謝室的糞缸中收集的糞樣。這些糞樣被送交商業(yè)性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。
經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)估
在假定100-頭生長(zhǎng)肥育豬的豬舍整個(gè)16周的生產(chǎn)周期（20-110kg）當(dāng)中全程應(yīng)用的前提下進(jìn)行了成本分析。采用先前報(bào)導(dǎo)的豬舍磅秤試驗(yàn)中的用量，16周生產(chǎn)周期當(dāng)中所需的ZnO納 米顆粒的量，在混合法為68.67kg，在空氣過(guò)濾法為4.1kg。如表3總結(jié)，生長(zhǎng)肥育期混合法應(yīng)用ZnO納米顆粒需要大約67.20加元/頭肥育豬，而過(guò)濾法的ZnO納米顆粒成本大約為6.30加元/頭肥育豬。
成本分析結(jié)果顯示，ZnO納米顆?；旌戏ㄅc空氣過(guò)濾發(fā)分別占估算的生長(zhǎng)肥育階段總生產(chǎn)成本167.15加元（MAFRI，2010）的40.2％和3.8％。
總成本相對(duì)較高，尤其是對(duì)于混合法，因?yàn)槌杀竟浪阒杏玫降膮?shù)來(lái)自豬舍磅秤試驗(yàn)，而試驗(yàn)中采取了措施有意產(chǎn)生出極高水平的目標(biāo)氣體，換句話說(shuō)，如果處理技術(shù)在這種極端的條件下仍然有效，那么在目標(biāo)氣體水平較低的典型的豬舍條件下就更應(yīng)該起作用。
在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可考慮適當(dāng)降低成本，而不會(huì)顯著影響減排效果。在混合法當(dāng)中，ZnO成本占處理總成本的98％（67.2加元當(dāng)中的66.2），降低這部分成本可直接降低總成本。
ZnO成本取決于用量、使用頻度和每次清空糞坑之前的應(yīng)用時(shí)間。因此，通過(guò)降低用量，例如降至1.5g/升，仍然能夠起到顯著降低H2S和NH3水平的作用，并且將使用頻度減少為每生產(chǎn)周期三次，那么總成本將能夠從67.2加元降至20.4加元。
同樣道理也適用于空氣過(guò)濾法；如果過(guò)濾材料安裝減少為兩次（也就是生產(chǎn)周期的第1周和第10周安裝），而不是四次，那么總成本可以從6.30加元降至4.10加元。
還應(yīng)該指出，試驗(yàn)中用到的ZnO納米顆粒是以很高的價(jià)格購(gòu)買的試驗(yàn)材料；最近有記載稱，當(dāng)特定的納米材料獲得廣泛應(yīng)用之后，
