4008云顶集团官方网站 AMES – 4008云顶集团官方网站立大学的一项新研究表明，富含碳的生物炭可用于减轻猪粪中散发的许多气味和潜在有毒的挥发性有机化合物。
“这项研究和相关研究的结果表明，使用生物炭处理可以改善谷仓内的空气质量，从而提高工人和动物的安全，特别是在粪肥搅拌期间，”这项工作的主要研究人员之一、农业和生物系统工程教授 Jacek Koziel 说。
生物炭是通过某些类型的生物质和生物废物的高温过程（称为热解）获得的材料。研究小组测试了两种具有不同特性的生物炭：来自红橡木的生物炭和由玉米秸秆制成的高碱性多孔生物炭。进行了三项为期 30 天的试验，将一薄层生物炭涂在从4008云顶集团官方网站三个农场收集的猪粪表面。粪便被放置在实验室规模的容器中，该容器旨在模拟深坑猪粪储存。研究人员随后测量了氨、硫化氢、温室气体和几种有气味的挥发性有机化合物的排放量。
生物炭在不同程度上发挥了作用。尤其是红橡木生物炭。它显着降低了氨含量（从 19% 到 39%），但影响随着时间的推移逐渐趋于平稳。它还显着降低了几种挥发性化合物的水平，包括粪臭素（74-95%）和对甲酚（66-78%）。两者都是猪粪气味的标志性成分，如果吸入或通过皮肤吸收高浓度的对甲酚，可能会产生危险。
生物炭处理也降低了其他气体的水平，但在所有试验中效果并不显着，而且在大多数情况下，效果会随着时间的推移而减弱。
“需要考虑重新应用生物炭的好处，因为在最初几周内观察到氨和一些更有气味的化合物的最大减少，”科齐尔说。他强调生物炭对气体排放影响的机制很复杂。 “虽然生物炭可以减少一些排放，但我们的研究支持了之前的研究，表明它可以增加某些气体的排放，特别是一些温室气体。在未来的工作中，需要根据对目标气体的预期缓解效果或预期的发电效果（例如最大限度地提高甲烷的能源利用）来探索各种类型的生物炭。”
他说吸取的经验教训也可以用来开发治疗方法，以减少其他类型废物的气体排放。
研究结果于 11 月发表在经过同行评审的开放获取出版物《Atmosphere》上，作为牲畜气味和空气质量特刊的一部分。 Koziel 文章的合著者，“通过表面施用生物炭减少猪粪中的气体排放”包括：Zhanibek Meiirkhanuly，4008云顶集团官方网站立环境科学研究生项目的新毕业生；农业和生物系统工程系的研究生 Baitong Chen、研究员 Myeongseong Lee 和访问学者 Jisoo Wi；以及4008云顶集团官方网站立生物经济研究所的杰出教授 Robert C. Brown、博士后 Chumki Banik 和研究科学家 Santanu Bakshi；以及来自弗罗茨瓦夫环境与生命科学大学的富布赖特学者 Andrzej Białowiec。
这项研究的资助者包括美国能源部和美国农业部国家食品和农业研究所。