采用沸石净化空气的方法(采用沸石净化空气的目的)

导语：采用沸石净化空气

大多数现代化牧场都是集中在相对较小的区域内，利用规模化经济效益，以提高生产效率和每头动物的产出。动物集中饲养、饲料投入的增加以及集约化管理，都导致了粪污和一些异味气体的集中，例如氨气。

在牲畜生产的环节过程中，需要采用不同的减排和控制技术。一般来说，没有单一的做法或方法可以处理牲畜养殖过程中生产的所有污染源。生产者需要根据个人的生产条件、地理位置、气候、管理方式、对减排效果的需求和其他参数标准来选择。

其中一种可供选择的技术就是沸石过滤器。沸石是矿物，由数百万前火山爆发产生。在世界各地，沸石的应用广泛。在美国，有几个矿山，包括爱达荷州。

图1. 沸石过滤器

沸石具有相对低密度、高孔隙度、高保水性、高阳离子交换量（CEC）特性，以及根据电荷、分子大小和浓度可交换吸收各种化合物、阳离子和气体。最常见和丰富的沸石是斜发沸石，它在水净化、农业和工业中有广泛的应用。

爱达荷大学与爱达荷州南部的一家牧场合作，测试了一个沸石过滤器。该沸石过滤器连接到一个有盖的收集冲洗系统废水的池子。该池子是粪污集中池，池子中的粪便会进入固液分离器分离，再进入离心机。

利用风扇提取粪污收集池中的气体，该风扇连接到一个由浮子驱动的变频驱动器，根据液体的流速和排气量来改变风扇的速度。管道将空气分流到沸石过滤器中，从上往下流动。该过滤器可以采用不同体积的过滤介质，可以铺1-2层或者填满。在该测试中，采用的沸石介质。

图2. 覆盖式污水收集池连接沸石过滤器，减少氨气排放

牧场使用效果

在一系列的运行过程中，监测了氨气的排放情况，运行大约两个月的时间，其中一段未运行时间用于测试氨气在系统中的扩散情况。在监测的前几天，过滤器的氨排放量减少了92%。

第二个监测周期是在过滤器关闭约两个月后进行的，以评估氨气在过滤器内的扩散和不同温度下的性能情况。在第二个周期，氨气排放减少了90%，表明当过滤器风扇不运行时，气体并没有扩散。在第二次运行中，也测量了气味浓度。即使当风机以最高的速度运行，气味浓度也降低了45%，在过滤器中停留的最短时间为0.9秒。

在第二个采用周期，过滤器持续运行59天。在较低的温度下，氨气排放量减少了43%。这些结果都表明，该过滤器是有效的，尤其是考虑到它处理的是来自两个牧场共4800头荷斯坦奶牛的液体粪污时。

较好的选择

采用沸石过滤器，减少氨气和异味的排放是一项可行的技术，可以帮助畜牧业减少其负面影响，以可管理的形式保留有价值的氮，改善社区关系。采用这种过滤器，可以减少粪污收集、转运、储存或处理池、强制爆气堆肥和其他管道运输过程中的气体排放。

沸石的成本相对较低，在美国西部可以买到。当它们饱和后，可以将其粉碎，应用于农业土地，微生物和农作物可以从中提取氮。再生沸石也有可能被再次应用。虽然该研究并没有涉及该方面，但其他研究有一定程度的涉及。

沸石过滤器的另一个优势是它不受天气影响，可以独立运行。它不需要水分，而且可以在各种温度下运行。当然，随着气温的下降，氨的吸附量会随之下降，粪便的氨气排放量也是如此。在冬季，过滤器运行在减少异味方面的效益高于控制技术，相关研究在ASABE杂志上已发表。

使用斜发沸石作为控制奶牛和其他动物养殖过程中异味气体排放的技术，为生产者提供了一种选择。

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