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孙亚男|猪场到底用不用地沟通风?

 微微一笑白发生 2019-02-13

近年来我国新建猪场都会考虑采用地沟通风,因为直觉告诉我们地沟粪污产生的有害气体被直接排出粪沟,而不上流至舍内,如此舍内的空气质量会大幅提高。那如何才能防止有害气体上流呢?

答案是漏缝地板的两侧(舍内和粪沟)产生持续的压差,也就是气流要持续的从舍内一侧转移到粪沟一侧。


美国有研究者,通过烟雾实验得出的结论如下:

转换一下单位,得到下表:

其结论就是,假设地沟内每个角落的负压完全均衡,同时流过漏缝的风速达到0.18-0.2m/s,才能完全阻止有害气体的上流。

 

道理少讲,直接上案例

 

假设一栋育肥舍,尺寸不重要,以一头100kg育肥猪为例,占地面积0.8m2,采用全漏缝地板,漏缝率15%(漏缝板条宽10cm,缝宽2cm),为达到地沟内的有害气体完全不上流,地沟通风要求的最小通风量为80m3/h。


有害气体一般只在冬季成为问题,因为我们为了保温,减少了通风,有害气体会升高至影响生产成绩的程度(国家标准氨气20-25mg/m3)。


假设我们不使用地沟通风,全部通过墙壁风机排风,冬季最小的通风量只需要25m3/h就够了(不100%准确,但差不多),对于30kg育肥猪来说,冬季最小通风量仅需要10m3/h


由此可知,普通全漏缝猪舍,依靠地沟通风,降低舍内的有害气体浓度,其实效果会非常小,因为冬季的通风量远远大于所需的最小通风量,这会导致采暖成本的提高。按照经验,如果最小通风量增加30%,那么采暖成本就要翻番。

另外,由于地沟通风导致粪污表面风速的提高和舍内高温气体的对流加热,氨气的总排放会更高,对舍外的环境造成负面影响。另外还需要考虑地沟负压的均匀性,由此造成的建筑成本升高,冬季风速太高导致贼风问题等等。


那对于部分漏缝猪舍,如典型丹麦设计猪舍,可不可行呢?大家如果感兴趣可以自己计算。

 

目前大家对排气除臭非常关心,丹麦方案一般为地沟通风除臭+舍内正常排风,降低了除臭设备的投入、运营成本,并且效果显著,起到了即降低舍内有害气体浓度,也降低除臭成本,值得借鉴。


以下图片就不解释了,感兴趣的参考下面的文献吧!

 

 

参考文献 

1.Ventilation Requirements to Prevent Pit Air Up-Drafting in a Swine Finishing Barn R. Nicolai, and S. Hoff

2.Sizing minimum ventilation to save heating energy in swine housing

3.CFD Investigation of a Partly Pit Ventilation System as Method to Reduce Ammonia Emission from Pig Production Units B. Bjerg1*, G. Zhang2, and P. Kai2

转载声明:本文转载自「自由思想」,搜索「TiantianSunyanan」即可关注。


#高岩夹带的私货^_^#

猪舍是否采用地沟通风一直是个颇有争议的话题,也广泛的被大家讨论。我之前也写过一篇关于猪舍地沟通风的文章,有兴趣的老师可以再看一下。

高岩|猪舍地沟通风

这里简单表述下我的个人观点:

1、对于猪舍环境,进风口的位置要比出风口(风机)的位置重要

装了地沟风机并不能解决通风系统的其他问题,出现通风问题也并不是因为没装地沟风机

2、地沟通风可以改善舍内空气质量,但比较有限

要实现有效的地沟通风通过地板的风速不小于0.2m/s才能形成稳定气流。这个我和孙老师的文章都有提到。孙老师还举了育肥舍的例子。

案例一

以一头100kg育肥猪为例,占地面积0.8m2,采用全漏缝地板,漏缝率15%(漏缝板条宽10cm,缝宽2cm),为达到地沟内的有害气体完全不上流,地沟通风要求的最小通风量为80m3/h。0.8m2 x 15% x 0.2m/s x 3600s =86m3/h(实际由于气流分布的不均匀远不止这个风量)实际冬季最小的通风量只需要25m3/h就够了(不100%准确,但差不多)换句话说,如果我们采用25m3/h的通风量,只可能使25m3/h ÷ 86m3/h = 29%的漏粪地面产生稳定气流,实际由于气流分布的不均匀可能10%都不到

我再举一个分娩舍的例子

案例二

分娩舍,一个分娩栏1.8mx2.4m,面积4.32m2,漏缝率25%(暂估,不同地板配置有较大差异)。一头分娩母猪冬季最小通风量为52.7m3/h,这个风量可以在多大范围内形成稳定的向下气流呢? 52.7m3/h ÷ 3600s ÷ 0.2m/s =0.073m2

占产床漏缝比例 0.073m2 ÷ (4.32m2 x 25%)=7%

很多情况下即便地沟通风设计和运行的效果都很好,产生稳定向下气流的区域可能也不超过5%

3、地沟通风会增加有害气体的总挥发量

明尼苏达大学的Dr. Larry D. Jacobson的报告“Air Quality/Emission and Energy Usage Impacts of No Pit fans in a Wean to Finish Deep Pit Pig Facility”,提供了他针对深坑储粪的保育育肥一体化猪舍进行的实验数据,该猪舍一栋两个单元,其中北侧单元安装地沟风机,南侧单元同样的风机装在侧墙上,每个单元1400头存栏,检测从2008年9月到2009年4月。报告大家可以自行搜索进一步了解,这里只说报告的结论。报告最终的结论是风机装在地沟抽粪口(也就是地沟风机)和装在侧墙对舍内空气质量影响不大,但装在侧墙氨气总挥发量降低25%,硫化氢总挥发量降低75%,建议将地沟风机改装在侧墙。

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