[发明专利]一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法

说明书

本发明涉及一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，属于畜牧环境工程领域，应用于猪舍粪沟的局部空气处理，包括抽气系统、与抽气系统相连接的生物过滤系统；抽气系统包括设置在猪舍地面下粪沟侧面的粪沟排气主管，设置在粪沟排气主管上的若干粪沟排气支管，设置在猪舍外部与该粪沟排气主管相连的离心式风机；生物过滤系统设置在猪舍外部，包括与离心式风机相连的生物过滤箱体、设置在生物过滤箱体顶部的喷淋系统以及设置在箱体内的若干多孔填料，以猪舍粪沟局部空气处理代替传统的猪舍全部空气处理，降低臭气处理量，节省生物过滤装置建设成本。

技术领域

本发明属于畜牧环境工程领域，涉及一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法。

背景技术

我国既是生猪养殖大国，又是猪肉消费大国，生猪饲养量和猪肉消费量均占全球总量的一半左右，发展生猪养殖，对保障市场供应、增加农民收入、促进经济社会稳定发展均有重要意义。然而，随着人们对空气污染物的关注和环保要求的不断提高，生猪养殖产生的臭气成为影响人居环境的重大隐患，也是制约生猪产业可持续发展的重大挑战。因此，如何在不影响养猪生产的前提下降低臭气排放、保障周边人居环境，是生猪养殖业当前迫切需要解决的关键问题。

降低臭气排放可以从饲料控制、粪便管理、排放降解等环节开展，排放降解是猪舍臭气排到外界环境的“最后一道防线”。生物过滤是一种排放降解技术，是在猪舍排风口位置安装生物过滤器，将猪舍排出的空气导入生物过滤器，经生物过滤器中的微生物降解后再排放到外界环境，以此降低臭气排放。生物过滤方法由于具有建设成本低、运行维护简单等优势，获得生猪养殖业的广泛认可。

影响生物过滤装置使用效果的主要因素有填料种类、水分含量、气体停留时间、压降等。填料种类的作用主要体现在材料的孔隙度，孔隙度越大则可为微生物提供更多的附着面，增加微生物的数量，进而提高臭气降解效率；水分含量是指填料中用于微生物生存繁殖的水分的多少，适当的水分含量有利于保持微生物降解活性；气体停留时间，是指猪舍排出空气穿过生物过滤填料的时间，这一时间越长微生物降解臭气的程度越高，实际应用中，通常根据排风量、气体停留时间计算出填料体积(填料体积＝排风量×气体停留时间)，排风量越大、气体停留时间越久，所需的填料量越多；压降，是指猪舍排风口气体经过填料时受到的阻力产生的空气压力降低值，压降越大说明气体经过填料的阻力越大，即填料被压实的程度越高，而压降升高会使猪舍排风风机效率降低，不利于猪舍通风，实际应用中应将压降控制在可接受范围内。

因此，控制好猪舍排风量(排风量＝填料体积÷气体停留时间)、水分含量、压降等指标，对降低生物过滤装置制造成本、提高降解效率至关重要。

现有生物过滤装置直接对接猪舍主排风风机，该风机排出的是猪舍内的全部污浊空气，排风量通常很大(单栋猪舍达排放量高达20m³/秒)，即便按照最小气体停留时间(1秒)计算，填料体积也会高达20m³，这不仅造成较高的填料购买成本，也会占用较多的猪场用地。而从另一方面讲，猪舍臭气主要来自猪的粪便、尿液挥发产生，而粪便和尿液多储存在粪沟中，因此，猪舍臭气主要来源于粪沟，也主要集中在粪沟，猪舍主排风风机排出的气体臭气浓度远远小于粪沟，因此，将猪舍主排风风机的全部气体导入生物过滤器进行处理，其实是一种资源浪费。

现有生物过滤装置的填料使用一段时间后，由于风压的长期作用，填料被不断压实，填料体积不断缩小，在排风量一定的情况下这不仅减少了气体停留时间，降低了降解效果，也增加了风机压降，不利于风机高效使用。实际应用中，当出现这种情况时，填料往往已经严重压实，使用者只能人工翻动填料或直接更换填料，这不利于填料利用寿命和猪场自动化管理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，以猪舍粪沟局部空气处理代替传统的猪舍全部空气处理，降低臭气处理量，节省生物过滤装置建设成本。