现代化猪舍有害气体排放控制系统的设计

谢晓丽，杨国华，张 琴，郭小会，杨发鑫

（1.甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006；2.甘肃省肃南裕固族自治县农业农村局，甘肃 肃南 734400）

随着养猪业的快速发展，为了提高养殖效率，降低养殖成本，获得最大利润，集约化、高密度、封闭性强、自动控制化程度越来越高是现代化养猪场的特点，但是由于封闭性强，密度大，极易造成猪舍内有害气体浓度过高，这些有害气体严重影响猪只生理健康，引发多种疾病，甚至是疫病流行，导致养猪过程中使用抗生素水平上升，药物残留超标，养殖场的生物安全风险进一步增大，生产的动物产品质量严重下降。所以，如何在满足现代化养猪场生产实际需要的情况下，有效控制猪舍内有害气体排放，降低有害气体浓度，减少对猪只的危害，提高养殖效率，保障生物安全，减少环境污染，长期以来一直是人们研究和关注的主要问题之一，也是困扰养猪业快速健康发展的一个难题。本文根据河西地区气候特点，对河西地区部分猪场内有害气体排放控制的主要方法进行了调查分析，对现代化猪场内有害气体排放系统的设计提出以下论述。

1 河西地区的气候及猪舍内环境的特点

河西地区气候干燥，冷热变化幅度较大。自东而西年降水量渐少，干燥度渐大。日照时数增加，多数地区为3 000 h，年均温5.8～9.3℃，最高温可达42.8℃，最低温为-29.3℃。昼夜温差平均15℃左右。河西地区风大、风多、风向多变。所以配合猪舍合理设计，猪舍内湿度相对容易控制，夏季日照时数较长，白天温度较高，猪舍内通风降温较易控制，相对猪舍内有害气体浓度较低。冬季，受低温天气影响，为了保温，猪舍封闭性增强，猪舍内有害气体浓度明显上升。

2 猪舍内有害气体

一般猪舍内有害气体主要包括：⑴氨气（NH3）。NH3主要来自猪的粪便，猪的粪便被微生物分解成NH4+、NO3-和NH3。除此之外，猪尿中的脲酶也能将尿素分解成NH3和CO2。在猪舍内，空气中氨的含量应控制在15μl/L以下。⑵硫化氢（H2S）。H2S来自猪的排泄物，在猪场内，硫化氢气体的浓度应控制不超过10 mg/m3。⑶含有灰尘及病菌的空气。空气中的灰尘，经常不被人们重视，但是，灰尘往往会更容易携带一些病原体和微生物。这些病原微生物是猪舍生物安全最大的隐患之一，极易导致猪只发病和疾病流行，危及周围环境和养殖生产。

3 猪舍内环境有害气体控制系统的设计

3.1 猪舍内排污系统的设计

采用水泡粪排污系统设计，猪粪便通过地面漏板进入排粪沟，排粪沟采用虹吸式设计，自动进入化粪池或者蓄粪池，同时设计地下通风道，通过环境负压使大量有害气体从地下通风道排出。该设计的优点在于猪舍内地面表面猪粪水能及时进入地下粪沟，猪舍内保持了干燥、干净环境，减少有害气体蓄积。猪场排污通道设计简图见图1。

图1 猪场排污通道设计简图

3.2 猪舍通风系统设计

猪舍的建造方案主要被分为“独栋式”和“单元式”两种，而综合采用两种方案的“大栋小单元”，则是近几年的主流建造方式。对于“独栋式”建设方案的通风设计相对简单一些，采用水平纵向通风和垂直置换通风相结合的模式比较实用，设计能达到舍内整体通风的效果。水平横向通风采用侧吸风式：进风口位于猪舍一侧的侧墙上，机安装在另一侧的侧墙上，即痊气从一侧进从另一侧出。独栋舍通风系统图见图2。垂直置换通风要求在地下粪坑中建专用的风道，风机位于地沟的出风口，猪舍的空气被风机“抽吸”排出，进风口位于吊顶上，风从吊顶进入，穿过舍内通过漏缝地板经粪坑风道排出由于地沟内有害气体浓度相对较高，从上往下的垂直通风模式对排除舍内有害气体更为有利，而且风机安装维护也更方便。同时，通过集中过滤处理，可以减少环境污染，便于对有害气体进行实时监测控制。因此更值得广泛推广应用。

对于“大栋小单元”通风设计一般采用整体通风和小单元局部通风设计相结合的方式，安装主体通风管道，小单元安装风机进行空气交换，小单元和主体通风通道贯通。

图2 独栋舍通风系统图

4 猪舍有害气体净化

为了避免猪舍有害气体对环境造成的污染，应安装有害气体监测和净化装置，该部分内容本文只做简要介绍。排气净化处理工艺主要包括物理处理、化学处理和生物处理等，通常将物理处理、化学处理结合在一起使用，也可以结合生物处理形成一套处理设备或者工艺过程。将猪舍粪污集中排放进入化粪池，进行生物发酵处理可以减少对环境的污染，比较适应与中小型养殖场。

5 结论

通过对河西地区多家猪场（户）的调查和比较分析，注重正确选址建造猪场，注重猪舍内有害气体监测，科学设计有害气体排放系统的猪场，猪只发病率明显下降，重大疫病发病得到了有效控制，周围环境有害气体含量达到国家相关指标要求，值得广大养猪企业和农户重视。随着智能化养殖系统的进一步研究和应用，猪舍内有害气体将采用智能化检测与控制一体化，突出有害气体的智能化实时检测与控制，提高现代化养殖场生产管理水平，满足养殖企业高效率安全生产的技术需要。