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不同通风模式对保育猪舍冬季环境的影响

2020-04-01李修松叶章颖李保明冯晓龙朱松明

农业机械学报 2020年3期
关键词:吊顶粉尘猪舍

李修松 叶章颖 李保明 冯晓龙 朱松明 沈 盼

(1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州 310058;2.青岛大牧人机械股份有限公司,青岛 266000;3.中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083)

0 引言

通风系统对猪舍环境的影响主要是指通风系统对猪舍热环境和空气质量环境的影响,评价热环境的主要指标有温度、湿度和风速等,评价空气质量环境的主要指标有NH3、H2S、CO2等有害气体和粉尘浓度。通风系统的主要功能是根据猪只不同的生长阶段为猪只提供实现最佳生长的温度、湿度、风速等,并移除对猪只和饲养人员健康不利的NH3、H2S、CO2、粉尘等气体污染物。

保育阶段的仔猪消化功能发育尚不健全,主动免疫系统尚不完善,而且还承受断奶应激的影响[1],极易受到猪舍热环境和空气质量环境的影响,产生各种疾病。RISKOWSKI等[2]通过试验发现,在不同温度和风速的环境中,不仅对保育猪的日增重、饲料消耗量影响明显,还对饲料在消化系统的消化时间影响明显,同时还发现,饲料消化时间较短的猪只腹泻发病率较高。腹泻痊愈的猪只生长发育不良、日增重下降的现象比较常见[3]。SCHEEPENS等[4]研究发现,保育猪在较低温度或较高风速的环境中咬耳、咬尾、打斗的行为是舒适环境的4倍,温度和风速等环境因素对保育猪福利行为影响明显。NH3是猪舍最有害气体之一,NH3进入猪只或人体呼吸系统会引起各种呼吸道疾病[5],而且在分解过程中会消耗维持猪体生长和生产的能量,降低猪只的生产成绩[6-7],猪舍中的粉尘不仅会吸附猪舍中的各种有害气体,还会吸附各种病毒、病菌微生物进入呼吸道和肺部,对猪只和饲养人员健康造成不利影响[8]。因此,保育阶段的猪只对通风系统的要求较为严格,尤其在冬季通风量较小的情况下,舍内各部位温湿度分布需均匀,并且不能出现较大波动;气流分布均匀无死角,且能够将NH3、H2S、CO2、粉尘等气体污染物控制在较低的范围内[9]。

猪舍内温湿度分布的均匀性、移除气体污染物的效率主要取决于通风系统采取的通风模式[10]。猪舍通风模式与进气口和排气口的布置位置有关。STEVE等[11]在一个1/2比例模型的育肥舍通过比较5种类型通风模式发现,通风量保持不变,进风窗和地沟风机均位于猪舍中间位置的通风模式使猪只活动区域的气流场分布最均匀。BJERG等[12]利用CFD对丹麦常见的猪舍通风模式进行优化,发现在粪池布置风量较小的排风风机,舍内NH3浓度明显降低,并且将屋顶风机移动到躺卧区上方时,猪舍温度分布更加均匀。文献[13-14]也证实,不同进风口和排风口布置方式产生的气流组织模式对粉尘的移除效率影响明显。

目前,大部分关于通风模式的研究基于CFD模拟或者试验猪舍,SMITH等[15]试验证实,实际生产中猪舍的环境比较复杂,猪舍设施、猪只身体形状及其活动行为对气体的流动和分布影响明显。本文基于商业猪场实际生产的保育舍进行测试,研究2种不同通风模式在冬季对保育舍内热环境和空气质量环境各项指标的影响。

1 材料与方法

1.1 试验猪舍

试验猪舍选取广西壮族自治区陆川县某养殖集团存栏2 000头基础母猪配套的保育场,该保育场采用全进全出周批次生产模式,每周断奶仔猪约960头,每周仔猪进入2个单元,每单元约480头仔猪。仔猪21—22日龄进入保育舍,保育42 d,空栏消毒7 d。保育舍共14间,每间宽7.2 m,长28.8 m,吊顶高度2.4 m。猪舍中间过道两侧猪栏,过道宽0.8 m,栏长2.4 m,宽3.2 m,每侧12栏,每栏20头猪,每头猪占地约0.38 m2,稍大于MWPS推荐值(0.34 m2/头)[16],栏内实体地面约占1.9 m2,漏粪区域约5.8 m2,采用规模猪场常用保育专用塑料漏缝地板,规格0.6 m×0.6 m,漏缝率46%。栏位前端采用PVC实体隔板,两侧格栅。离前端实体隔板0.5 m的侧栏中间放置双面6孔位不锈钢保育料槽,离墙0.5 m的侧栏中间放置仔猪饮水盘。每栏前面实体地板上方放置175 W保温灯2只。猪舍粪污排放采用粪尿分离的机械刮粪方式,每天上午刮粪一次。根据MWPS保育舍对通风量建议[16],配置50″定速、36″定速、24″变速风机各1台放置粪池底部(试验期间监测两舍舍内负压均在15~20 Pa之间,风机流量按负压20 Pa下风机对应风量设计,风机运行工况满足设计要求)。降温湿帘长12 m,高1.8 m。猪舍屋面和吊顶均采用100 mm厚玻璃丝绵保温隔热材料。猪舍平面布置如图1所示(图中○表示温度测点,△表示气体污染物浓度测点)。

图1 试验猪舍示意图

选取保育4周龄2间相邻猪舍做试验猪舍,试验期间未出现仔猪死亡情况。饲料消耗和环控器温度设置如表1所示。

表1 保育不同生长阶段的饲料量和环控器温度设置

1.1.1CV通风模式猪舍

图2a为CV通风模式猪舍,吊顶进风窗位于中间过道上方,尺寸0.8 m×1.2 m,共7个。根据冬季通风量5.1 m3/(h·头)、春秋通风量25 m3/(h·头)[16],每个进风窗通风量范围340~1 700 m3/h。冬季时舍外新风从湿帘进风口进入公共走廊,从公共走廊上方吊顶进风口进入阁楼(图1b),再由吊顶进风窗进入猪只活动区域,经漏缝地板进入粪池,经风机排出舍外。夏季舍外热空气经湿帘降温进入公共走廊,从猪舍前端窗户进入舍内,由风机排出舍外。

图2 猪舍通风示意图

1.1.2GCV通风模式猪舍

图2b为GCV猪舍,地下风道进风口截面积为4.32 m2,舍内走道地面出风口共8组,每组2块,分别为宽0.2 m,长3.6 m。根据猪舍冬季通风量5.1 m3/(h·头)及春秋通风量25 m3/(h·头)[16],走廊出口风速范围在1~3 m/s,地下风道进风口风速范围在0.5~1.5 m/s。冬季舍外新风从地下进风口进入舍内地下风道,经舍内中间走廊地面出风口进入舍内,漫过猪栏实体隔板均匀进入每栏的仔猪生活区,进入粪池后由风机排出舍外。夏季舍外热空气经湿帘降温进入公共走廊,从猪舍前端窗户进入舍内,由风机排出舍外。

1.2 试验方法

1.2.1温湿度测试

在两个猪舍长度方向上分别距离湿帘4.8、14.4、24 m处选取1、2、3断面,在每个断面1.5 m水平高度布置1个温湿度测点,每个猪舍舍内均有3个温湿度测点。在CV通风猪舍吊顶进风口处分别布置3个温湿度测点,与舍内温湿度测点对应(图1b),在GCV通风猪舍地下进风道内分别布置3个温湿度测点,与舍内温湿度测点对应(图1c)。同时为防舍外温湿度数据丢失,在舍外布置2个温湿度测点,距地面高1.8 m,并用锡箔纸包裹进行防辐射处理,对测试期间舍外天气状况进行监测。利用Elitech RC-4HA/C型温湿度记录仪(温度:量程-30~60℃,精确度±0.5℃,分辨率0.1℃;相对湿度:量程0~99%,精确度±3%(25℃,20%~90%),其他±5%,分辨率0.1%)对温度和相对湿度进行采集。采集时间间隔为15 min。测试时间为2018年12月23日—2019年1月29日。

1.2.2NH3、CO2、H2S和粉尘测试

在2个猪舍长度方向上分别距离湿帘4.8、14.4、24 m处选取1、2、3断面,在每个断面0.5、1.5 m水平高度分别布置1个测点,每个猪舍舍内均有6个测点(图1b、1c)。同时对两个猪舍地沟风机排出口分别布置测点,对所有测点的NH3、CO2、H2S、PM2.5、PM10浓度进行采集。有害气体检测采用泵吸式便携气体检测报警仪(工作温度-40~70℃,相对湿度0~95%(非冷凝)。其中CO2质量浓度测试范围0~5 398 mg/m3,分辨率1 mg/m3,NH3质量浓度测试范围0~69 mg/m3,分辨率0.01 mg/m3、H2S质量浓度测试范围0~139 mg/m3,分辨率0.1 mg/m3)。采集各测点NH3、CO2、H2S质量浓度,均每次采样3次,取其平均值作为该测点采集浓度。颗粒物检测采用DT-96型颗粒物测试仪(PM2.5质量浓度量程:0~2 000 μg/m3,PM10质量浓度量程:0~2 000 μg/m3,分辨率1 μg/m3,郑州君达仪器仪表有限公司)。采集各测点PM2.5、PM10浓度均每次采样3次,手持仪器每次采样时间为1 min,取其平均值作为该测点粉尘采集浓度。测试时间为2018年12月23日—2019年1月29日,每天08:00—10:00、13:00—15:00、19:00—21:00采集3次测点数据。

1.3 通风系统评价指标

1.3.1通风系统效率

采用SHERYLL[17]定义的舍内平均气体污染物移除效率和局部气体污染物移除效率来评价两种通风系统移除舍内有害气体或粉尘的能力。计算公式为

(1)

式中Eo——舍内平均污浊气体移除效率

Cexhaust——排气口污染物质量浓度,mg/m3

Cinlet——进气口污染物质量浓度,mg/m3

Cm——舍内整体污染物质量浓度,mg/m3

Eo=1认为舍内气体混合均匀,Eo>1认为舍内空气污染物浓度低于排气口,空气质量较好,通风系统移除舍内有害气体或粉尘的能力较高,反之认为舍内空气质量较差,通风系统移除舍内有害气体或粉尘的能力较低。

1.3.2气体污染物排放率

气体污染物排放率可由进气口和排气口之间气体污染物浓度差计算得到[18]。采用平均气体污染物排放率来评价两种通风系统气体污染物排放量,计算公式为

E=Vr(Cexhaust-Cinlet)

(2)

式中E——气体污染物排放率,mg/s

Vr——猪舍平均通风量,m3/s

猪舍通风量是衡量舍内环境的基本参数,可以采用直接或间接的测试方法获取。冬季保育舍通风以变速风机为主,直接测试比较困难[19],根据猪舍热平衡原理采用间接测试的方法计算猪舍的平均通风量[20],计算公式为

(3)

其中

ρa=353/(to+273)

式中CP——空气的定压比热容,取1 030 J/(kg·K)

ρa——空气密度,kg/m3

ti——猪舍内平均温度,℃

to——猪舍进风口平均温度,℃

Qv——猪舍需排出的热量[21],W

1.3.3数据分析

利用Excel 2013和SPSS 22.0数据分析软件对数据进行整理和分析,其中应用SPSS 22.0软件对不同通风模式猪舍进行单因素方差分析,多重比较采用LSD法,p<0.05时确定为差异显著,数据分析结果以平均值和标准差表示。

2 结果与讨论

2.1 两种通风模式舍内温湿度测试结果

2.1.1舍外环境条件

现场测试期间舍外日平均温度为16.3℃,最高气温在12月23日14:39为24.0℃,最低温在12月29日23:39为8.1℃,平均相对湿度80.8%,最高相对湿度在12月23日03:09达到92.6%,最低相对湿度出现在12月23日14:09为64.1%。测试期间舍外温度和相对湿度随时间变化曲线如图3所示。

图3 舍外温湿度变化曲线(2018年)

2.1.2舍内温度分析

为了便于研究两种通风系统对猪舍热环境的影响,选取测试时间为2018年12月23—28日,对舍内3点连续采集的平均温度数据进行比较分析。其中剔除猪舍开启保温灯的时间段的温度数据(12月23日17:30至12月24日12:00)。如图4所示,GCV猪舍平均温度25.0℃,最高温度25.7℃,最低温度24℃,温度波动范围1.7℃;CV猪舍平均温度24.7℃,最高温度26.4℃,最低温度21.8℃,温度波动范围4.6℃。两舍舍内平均温度均满足该日龄保育猪温度要求[22],但GCV猪舍平均温度稍大于CV猪舍,且更接近表1环控器设置温度。GCV猪舍温度波动明显小于CV猪舍,GCV猪舍舍内温度波动幅度是CV猪舍37%。温度波动越小的猪舍对保育猪的健康越有利[23],也大大降低环控器的操作频率,降低故障风险[24]。

图4 CV和GCV猪舍舍内和进风口温度变化曲线(2018年)

舍内温度波动幅度受进风方式直接影响。GCV猪舍舍外新风从地下风道经走廊经风口进入舍内,CV猪舍舍外新风从吊顶阁楼经进风窗进入舍内,如图4所示,GCV地下风道平均温度19.1℃,最高温度22.1℃,最低温度15.8℃,温度波动幅度6.3℃;CV猪舍吊顶阁楼平均温度20.6℃,最高温度24.9℃,最低温度17.2℃,温度波动幅度7.7℃;室外平均温度17.9℃,最高温度24℃,最低温度12.7℃,温度波动幅度11.3℃;地下风道和吊顶阁楼分别将舍外的温度降低了45.1%和31.8%。舍外温度较低时,地下进风和吊顶进风通风模式均能够提高新风进舍温度,但舍外温度较高时,地下进风能够降低新风进舍温度,吊顶进风仍能提高新风温度。舍外温度与地下风道的温差如图5所示,当舍外温度在20.2℃时,舍外温度与地下风道的温差为0℃,即当舍外温度高于20.2℃时,地下风道降低进风温度,当舍外温度低于20.2℃时,地下风道提高进风温度。故GCV猪舍温度性能优于CV猪舍。

图5 舍外温度与地下风道温度温差

猪舍温度对猪群采食量、日增质量、饲料转化率等有显著影响,猪舍温度分布不均匀会造成猪舍猪群生长均匀度不同,给猪舍管理带来难度[25]。如图6所示,两舍均在舍中间处温度稍高,两端温度稍低,主要原因是两侧窗户保温隔热性较差,热量损失较中间多,GCV猪舍最大温差0.5℃,小于CV猪舍最大温差1.8℃。对两舍长度方向温度差异的显著性分析显示,GCV猪舍温度相对于位置差异不显著(p>0.05),CV猪舍温度4.8 m处和24 m处与14.4 m处温度差异显著(p<0.05)。原因可能是GCV猪舍进风口布置均匀度远大于CV猪舍(GCV猪舍地下进风口沿过道两侧通长布置,CV猪舍吊顶进风口沿吊顶布置7个),故GCV猪舍温度分布均匀性优于CV猪舍。

图6 GCV和CV猪舍长度方向温度的变化

图8 GCV和CV通风模式猪舍舍内不同位置对CO2、NH3、PM2.5、PM10分布的影响

综上,GCV猪舍和CV猪舍舍内热环境的差异主要原因是两舍进风方式不同。CV猪舍舍外新风经吊顶阁楼进入舍内。吊顶阁楼能够收集猪舍通过吊顶板对外散发的热量和太阳辐射通过屋顶板对内传导的热量。CZARICK[26]在对冬季利用吊顶进风通风方式的鸡舍进行研究发现(鸡舍屋顶彩钢板,吊顶150 mm玻璃丝棉),白天舍外冷空气温度可以提高13.8℃,由于屋顶无保温隔热措施,夜间阁楼温度接近室外温度。本研究吊顶和屋面都做保温隔热处理,从舍内和舍外渗透进阁楼的热量在夜间得以保存,因此阁楼在白天和夜间对舍外冷空气都有加热作用,并在每天13:00—15:00达到最高(图4)。GCV猪舍外新风经地下风道进入舍内,地下风道的土壤储存大量的地热能,其温度主要受深度影响,在地下1.5 m以下开始保持稳定[27]。HESSEL[28]对一间21.8 m×23.0 m,采用地下管道送风的分娩舍进行研究,发现地下管道能够将进风的温度波动幅度从49.1℃(-14~35.1℃)减少到15℃(6.5~21.5℃),舍外进风温度低于14.1℃时,地下管道对舍外进风升温,反之进行降温,这与本研究GCV猪舍温度变化很相似。

相对湿度分析数据选取同温度,如图7所示,GCV猪舍平均相对湿度66.8%,最高相对湿度75.3%,最低相对湿度56.8%,CV猪舍平均相对湿度69.4%,最高相对湿度75.3%,最低相对湿度57.1%。两舍的相对湿度差别不大,且均满足猪只生长的最佳相对湿度需求[22]。

图7 两种通风模式猪舍舍内相对湿度变化(2018年)

2.2 猪舍空气质量环境测试分析

测试期间对舍内0.5 m和1.5 m水平高度有害气体NH3、H2S、CO2和粉尘PM2.5、PM10浓度进行采集,如图8所示。两个高度水平面均没有检测到H2S浓度,目前国内其他商业猪场测到H2S质量浓度也很低(小于0.2 mg/m3)[29]。两猪舍0.5 m高度平面和1.5 m高度平面空气中NH3、H2S、CO2和粉尘PM2.5、PM10浓度均低于国家标准《规模化猪场环境参数及环境管理(GB/T 17824.3—2008)》关于保育舍的浓度规定(20 mg/m3、8 mg/m3、1 300 μg/m3、1 500 μg/m3)[22]。高度方向上,除CO2质量浓度外,两舍0.5 m高度平面处NH3、PM2.5、PM10浓度均大于1.5 m高度平面各参数浓度,检测结果表明两舍空气质量环境较好,不仅有利于猪只健康生长,而且也满足饲养人员工作环境要求。GCV猪舍0.5 m和1.5 m高度平面的各测试点NH3、PM2.5、PM10浓度均小于CV猪舍0.5 m和1.5 m高度平面NH3、PM2.5、PM10浓度,故GCV猪舍0.5 m和1.5 m高度平面空气质量环境优于CV猪舍相同高度面的空气质量环境(p<0.05)。

长度方向上,GCV猪舍(除CO2外)和CV猪舍0.5 m高度平面和1.5 m高度平面各空气质量环境参数差异不明显(p>0.05),说明两舍各空气质量环境参数分布均匀,舍内通风无死角。

猪舍排风口布置位置可能是影响猪舍有害气体和粉尘浓度的重要因素。GCV猪舍和CV猪舍排气风机均布置于漏粪地板下方,整个粪池下方形成一个负压区,猪舍生产活动产生的有害气体和粉尘迅速均匀地进入粪池,粪池产生的有污浊气体能够直接由风机排出。传统通风模式的保育舍排风口经常位于山墙或侧墙,该模式下冬季CO2、NH3、PM2.5、PM10质量浓度分别为7 892 mg/m3[30]、6.7 mg/m3[31]、230 μg/m3[32]、2 190 μg/m3[32],排风口在粪池的猪舍有害气体和粉尘的浓度明显低于传统通风模式的猪舍。NICOLAI等[33]试验证实将排风口放置在粪池,粪池中的污浊气体不会上浮,猪舍中有害气体和粉尘的浓度大大降低。LAVOIE等[34]对比进风方式相同(管道送风)排风方式不同(粪池排风与山墙排风)的两间猪舍发现有粪池排风的猪舍冬季氨气浓度和粉尘浓度均低于传统排风的猪舍。

猪舍进风口布置位置也可能是影响猪舍有害气体和粉尘浓度的重要因素。ZONG等[35-36]对比排风方式相同(地沟排风)进风方式不同(吊顶弥散进风与侧墙进风)两间猪舍,发现吊顶弥散进风的猪舍NH3和CO2浓度均低于侧墙进风的猪舍。GCV猪舍有害气体和粉尘浓度低于CV猪舍也是由于两猪舍的进风口布置不同。GCV猪舍进风方式为地下进风,进入猪舍的新鲜空气能够更多地分布在猪群活动区域,CV猪舍为吊顶进风,进入猪舍新鲜空气先和猪舍上部空间空气混合后进入猪群活动区域,故CV猪舍粪池中气体污染物进入猪舍空间可能比GCV猪舍多,AARNINK等[37]也证实地下进风比屋顶弥散进风的猪舍NH3浓度和粉尘浓度降低21%和78%。

2.3 猪舍通风效率的测试分析

决定猪舍通风效率的主要因素是通风系统的气流组织模式,气流组织模式由排风口或进风口布置方式决定。合理的气流组织模式可以缩短猪舍有害气体舍内停留时间,提高通风系统移除气体污染物的通风效率。根据式(1)计算两种不同的通风模式对猪舍中有害气体和粉尘的平均通风效率均大于1,如图9所示,说明这两种通风模式都是移除气体污染物效率比较高的空气置换方式,即舍外新鲜空气先进入动物和人的活动区域再经风机排出舍外[38]。两种通风模式对NH3的移除效率明显大于其他气体污染物,NH3来源于漏缝地板以下粪尿的分解[39],CO2和粉尘主要来源于猪舍动物的呼吸和活动[40-41],进一步证明排风口位于粪池的通风模式能够降低舍内NH3浓度。

图9 2种不同通风模式猪舍舍内位置对通风效率的影响

GCV猪舍对NH3和粉尘的平均通风效率均高于CV猪舍(p<0.05),GCV猪舍进气口在中间过道两侧,产生的是向上的气流组织模式,CV猪舍进气口在猪舍吊顶,产生的是向下的气流组织模式。GCV猪舍进风口离猪只活动区域相对于CV更近,新鲜空气从走廊进风口向上漫过猪栏后进入猪只活动区域,能够更快地将害气体和粉尘带到粪池下方,由排气风机带出舍外,所以GCV猪舍通风模式通风效率更高。BREUM等[42]试验证实,相同的猪舍进风向上的气流组织模式移除气体污染物的效率高于进风向下的气流组织模式。

根据式(3)计算得GCV猪舍和CV猪舍平均通风量分别为(2.5±0.5)m3/s和(3.1±0.9)m3/s,GCV猪舍平均通风量比CV猪舍低21%。主要原因是GCV猪舍进风平均温度(19.1℃)低于CV猪舍(20.6℃)。ZONG等[35]试验也证实,进风温度提高,猪舍通风量增大。尽管GCV猪舍平均通风量低于CV猪舍,但GCV猪舍气体污染物浓度低于CV猪舍,GCV猪舍通风模式移除气体污染物的效率也高于CV猪舍,因此,GCV通风模式为解决冬季保育舍“通风和保温”的矛盾提供了参考。

2.4 猪舍污染物排放率测试分析

进风口污染物浓度忽略不计,根据式(2)和表2得出猪舍气体污染物排放率如表3所示。两舍气体污染物排放率均小于传统通风模式的保育舍(传统通风模式的保育舍CO2、NH3、PM2.5、PM10排放率分别为930.3 g/(d·头)[30]、4.6 g/(d·头)[35]、67.0 mg/(d·头)[32]、455.8 mg/(d·头)[32]。NI[43]研究发现,决定NH3散发量的是粪便表面对流传质系数,流过粪便表面的风速越大对流传质系数越大,猪舍NH3散发量越大。两舍猪舍NH3排放量较低主要原因可能是粪池较深(1.8 m),气流进入粪池后,到达猪粪表面的风速很低,粪池表面对流传质系数较低,粪便NH3挥发量较少,ANDERSSON[44]也发现1.2 m深度的粪池散发的NH3量较0.45 m深的粪池低30%;NH3挥发过程伴随着CO2释放[45],故NH3挥发降低,CO2挥发量也降低;刮粪机及时将猪粪移除到粪污处理区,也大大减少了NH3和CO2排放率,LACHANCE等[46]研究证实粪尿分离的刮粪机清粪工艺相对于传统水泡粪工艺猪舍最高可以减50%的NH3排放;AARNINK等[47]认为减少猪舍粪污区域面积能够显著减少猪舍NH3排放率,猪舍粪污区域面积取决于漏缝地板的排污性能。两猪舍均采用粪尿排放性能较好的塑料漏缝地板,猪舍地板表面粪污残留少,猪舍卫生条件较好,故NH3排放也较少;猪舍卫生条件较好,猪舍粉尘排放也较低。

表2 2种不同通风模式猪舍排风口气体污染物质量浓度

表3 2种不同通风模式猪舍污染物排放率

GCV猪舍排风口污染物浓度与CV猪舍相差不大(p>0.05),GCV猪舍平均通风量小于CV猪舍,故GCV气体污染物排放率小于CV猪舍。文献[48-49]证实猪舍通风量增大,舍内空气动量增大,粪池和地板表面的气流流量增大,猪舍NH3和CO2排放率增大。WANG等[50]在一栋机械通风的鸡舍中也证实粉尘的排放率随鸡舍的通风量变大而变大。

3 结论

(1)GCV猪舍冬季热环境优于CV猪舍。测试期间,两猪舍的温湿度均满足猪只生长需求,但GCV猪舍内温度(25.0℃)大于CV猪舍(24.7℃),GCV猪舍内温度波动1.7℃,小于CV猪舍(4.6℃),GCV猪舍地下风道对舍外新风有加热或降温作用,当舍外新风温度低于20.2℃对其加热,高于20.2℃使其降温。GCV沿舍长方向温度分布的均匀性优于CV猪舍(p<0.05)。

(2)GCV猪舍在冬季的空气质量环境优于CV猪舍。测试期间,两猪舍气体污染物浓度均低于国家标准,但GCV猪舍NH3、PM2.5、PM10浓度均低于CV猪舍(p<0.05)。

(3)GCV猪舍移除气体污染物的能力优于CV猪舍。测试期间,两种不同的通风模式对猪舍气体污染物的平均通风效率均大于1,尽管GCV猪舍平均通风量低于CV猪舍(p<0.05),但GCV通风模式移除气体污染物的效率高于CV猪舍(p<0.05)。

(4)GCV猪舍气体污染物的排放率小于CV猪舍。两模式猪舍排风口污染物浓度相差不大(p>0.05),两模式猪舍有气体污染物的排放率均小于传统猪舍,GCV猪舍气体污染物的排放率小于CV猪舍(p<0.05)。

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