6.3.2 畜禽场环境控制设备

6.3.2 畜禽场环境控制设备

除了品种优良,营养合理外,畜禽场环境条件对动物生长有着重要的关系。适宜的环境控制可增强畜禽的免疫机能,强化动物身体机能,降低药物使用量,从而提高养殖产量与经济效益。

1)温度控制设备

现代化畜禽养殖场对温度的要求很高,这关系着动物的繁殖与生长。例如仔猪的生长温度为25~30℃,而育肥猪的环境温度以20~25℃为宜。

(1)采暖设备

①煤炉 此方法适用于小规模畜禽场。煤炉由炉灶和铁皮烟筒组成。煤炉供暖的优点是加热快,安装方便,费用低。但也存在明显缺点,烧煤过程中易产生二氧化碳、一氧化硫等物质,造成空气污染,易造成动物的呼吸道感染,甚至导致动物中毒死亡。

②红外灯 利用红外灯采暖,简单易行,有成本较低的优势。红外灯的取暖方式通常是悬挂,只能进行局部供暖,易形成上暖下冷供暖不均匀的情况。此外,红外灯还存在耗电大,使用寿命短的问题(图6.28)。

③热风机 根据热风机使用能源的不同,可以将畜禽场热风机分为燃油热风机、电热风机、天燃气热风机、辐射热风机等类型。按热风机散热器形式的不同,又可分为水箱式、翅片式、绕片式等。热风机由鼓风机、加热器、控制电路三大部分组成,采用负压抽风模式,强制散热,升温速度快、温差小。畜禽在不同季节不同时期所需的温度不同,热风机可实现温度的任意调节与控制。在利用风箱向舍内输送热风的同时有助于舍内进行通风换气。此外,热风机还具备安全可靠节省劳动力的优点(图6.29)。

④空气能地暖 又称热泵地暖,是以整个地面为散热面,均匀加热整个地面,通过地面自下而上进行热量传递,来达到取暖的目的。与上述几种取暖设备相比,空气能地暖最大的缺点是初始投资成本较高,但空气能地暖的节能效果却是所有设备中最优的。以100 m2的地暖为例,冬天一天的耗电量大概是40~50 kW·h,比电地暖省电200%,安全100%。空气能地暖具备温度调节方便,供热均匀稳定,不产生有害气体,使用寿命长,维护成本低等优点。

图6.28 红外灯

图6.29 热风机

(2)降温设备

①湿帘风机降温 是目前最为成熟、生产应用最多的蒸发降温设备,其蒸发降温效率可达到75%~90%。湿帘风机是利用机内水循环系统,将由风扇吹进来的空气中的热量吸收而达到降温的效果,部分冷风机还采用在水里添加“冰晶”等冷媒来提升吸热效果,还有的冷风机拥有净化空气和杀菌的功能。该设备包含了湿帘和风机两部分,湿帘采用特种高分子材料制成,蒸发表面积较大,在水循环帮助下保持均匀湿润和泄水量。当风机启动向外抽风时,鸡舍内形成负压,迫使室外空气经过湿帘进入舍内。而当空气经过湿帘时,由于湿帘上水的蒸发吸热作用,使空气的温度降低,这样鸡舍内的热空气不断由风机抽出,经过湿帘过滤后的冷空气不断吸入,从而可将舍温降低5℃以上(图6.30)。

②喷雾降温 通过向舍内洒水,利用水分蒸发吸收热量的原理达到降温的目的。喷头将水以雾状形式喷出,使水迅速汽化,在蒸发时从空气中吸收大量热量,降低舍内温度,降温幅度3~8℃。喷雾降温系统主要由水箱、水泵、过滤器、喷头、管路及控制装置组成,设备简单,效果显著,但长时间使用会导致舍内湿度过大。配合消毒剂的使用可达到无死角全方位的杀菌消毒,或加以除臭液的使用,可进行舍内除臭(图6.31)。

③滴水降温 适用于饲养在单体栏的公母猪或分娩母猪。通过在猪颈部上方安装滴水降温头,水流滴在猪的体表后,蒸发散热。滴水降温不是降低舍内环境温度,而是直接降低猪的体温。

图6.30 湿帘风机

图6.31 喷雾降温设备

2)通风设备

集约化养殖和规模化养殖因饲养规模较大、密度大的原因,尤其需要在通风方面严格控制。有效合理通风不仅能够调节舍内温度与湿度,而且有助于提高舍内空气质量,控制疾病发生。

(1)自然通风

自然通风主要通过开启的门、窗和天窗,专门建造的通风管道,以及建筑结构的孔隙等实现的通风。通过开启的门窗通风,方式简单,投资小,但其通风效果容易受到自然因素的影响,无法随时保证舍内良好的通风状态。建造通风管,安装通风帽,利用室内外温差进行通风换气,还可以防止雨雪或强风等天气对通风换气的影响。

图6.32 无动力通风器

无动力通风器(图6.32)也称屋面通风器、自然通风器,利用自然界空气对流的原理,将任何平行方向的空气流动,加速并转变为由下而上垂直的空气流动,以达到室内外通风换气的一种设备。它不用电,无噪声,可长期运转排出舍内的热气、湿气和秽气。

(2)机械通风

自然通风容易受季节与气候的影响,因此需要机械通风的调节。机械通风最早曾采用风扇,如工业吊扇、壁扇等,但更多只是促进空气流动,在换气通风方面的效果较差。风机是畜禽舍常用的一种通风设备,可用于送风,也可用于排风,有离心式风机和轴流式风机等类型(图6.33、图6.34)。其中直径大、转速低的轴流式风机常用于畜禽舍,离心式风机多用于畜禽舍热风和冷风的输送。通过可编程逻辑控制器的环境控制器,实现夏季通风、降温、除湿和冬季通风、排污、除湿的智能调控,利用传感器获得舍内温度、湿度、气体等参数智能调控,为畜禽创造适宜的生活环境。

图6.33 离心式风机

图6.34 轴流式风机

3)湿度控制设备

畜禽舍的湿度主要由通风和洒水来实现。在实际生产中依靠通风换气,粪污清除,以及勤换垫料等来实现湿度的调节。还可以借助畜禽舍环境自动控制仪,通过监测温度、湿度、气体等相关参数,进行其他指标的调控,比如湿度。

4)自动化环境控制系统

自动化环境控制系统(图6.35)可以有效实时监控畜禽舍环境的变化,远程控制畜禽舍环境,可按照实际情况设置温度和相关气体浓度的参数,系统根据温差、斜率以及二氧化碳、氨气浓度变化,自动控制各个外设的启停,各个外设根据不同控制挡位相互配合工作,有效地保证舍内温度、气体浓度的稳定。自动环境控制系统还能采集舍内环境信息,便于用户分析追溯畜禽的生长环境。

图6.35 畜禽养殖环境控制系统

5)臭气处理设备

养殖场除粪尿和污水对环境造成严重污染外,空气污染也是一个不容忽视的问题。根据2001年国家制定的《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596—2001),臭气浓度的标准值是70。而事实上,大多数养殖场臭气排放量远超过标准值。这些臭气不仅具有刺激性,而且危害环境与健康。在屠宰场恶臭气体处理方式上,主要使用活性炭吸附、UV光解、低温等离子废气净化、催化燃烧、生物分解等几种方式。

(1)微生物喷雾除臭技术

利用喷雾设备将激活后的微生物菌剂稀释液喷洒到粪便或污水中,由微生物分解臭气及其他污物。微生物菌剂除臭方式具有能耗小、成本低、适用性强、生态环保等特点。但需要微生物繁殖达到一定浓度才能有除臭效果,因此微生物菌剂除臭效果不是立即的,但一旦起效能持续1个月甚至更长。

(2)紫外线/臭氧光解氧化设备

紫外线/臭氧氧化法净化养殖场臭气是一种新型废气治理技术。废气通过引风机抽出后,进入光催化除臭设备,然后经高能紫外线裂解/臭氧氧化处理后使废气降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等,达到脱臭及杀灭细菌的目的,再通过管道排放至大气中(图6.36)。

图6.36 紫外线光解设备

(3)活性炭废气处理设备

活性炭废气处理设备组集合了风机、过滤器、消声器及电控装置于一体,养殖场使用时只要配制相应的管道及吸风罩,插上电源即可使用。吸附过滤机组可有效吸附粉尘及有机废气。