CN107096365A - 基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，塔体底部设置有水位传感器、pH传感器和有效氯检测探头，塔体下部有清污口、出水口、进风口和出风口，进风口上方的塔体内有吸附层，出风口下方的塔体内设置有氨气传感器和粉尘浓度传感器，吸附层上方的塔体上有喷淋头，塔体顶端有防雨帽；出水口连接有进水管，进水管上有三通接头A，三通接头A的上出口连接有微酸性电解水生成器，循环泵与三通接头A之间有三通接头B，三通接头B的连接循环泵和单通阀B，循环泵连接有出水管；本发明减少了氨气、粉尘及微生物的排放，减少了畜禽舍向空气中氨气的排放量；有效降低畜禽养殖舍污染气体对大气环境的污染和对人类健康造成的影响。

Description

基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置
技术领域
本发明属于畜禽舍消毒技术领域，尤其涉及一种基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置。
背景技术
畜禽舍在通风换气过程中向大气中排出大量NH3、粉尘和病原微生物。这些污染物除了对养殖动物和养殖场环境造成污染，还会对大气环境产生破坏，进一步危害人类的健康。NH3除了对呼吸道和眼睛黏膜有刺激作用，最新研究表明，NH3可以增加空气中PM2.5的浓度，从而成为PM2.5的主要成因，美国有近50%的 PM2.5为氨气的衍生物硫酸铵，在中国，25-60%的PM2.5由硫酸盐、硝酸盐以及氨盐基的次生衍生物产生。大量粉尘和病原微生物的排放，增加的呼吸系统疾病的产生和传播风险，危害人畜健康。因而，畜禽舍排出气体的空气质量问题应该得到足够的关注。
目前我国大部分的畜禽舍还是没有除氨设施的，而直接将畜禽舍的废气排放到空气中对空气的污染太大。国内养殖业所用的除氨方法大致就是臭氧除氨法还有锰渣除氨法。
臭氧除氨法确实比较方便，臭氧可以分解畜禽舍的氨气，但是臭氧浓度过高会对家禽及养殖人员造成危害，而浓度过低则除氨效果不够，人和动物长期处于高浓度的臭氧环境中易得皮肤病和肺部疾病，我国山东曾经有某种鸡场在畜禽舍使用臭氧除氨法一段时间后，禽类的产蛋量大幅度下降，呼吸道疾病也明显增加，饲养员咳嗽不止，眼睛视觉模糊。
锰渣与消石灰固体除氨的话，原理就是利用锰渣里吸附的水分子来除氨，即氨气溶于水，但是使用锰渣除氨法的除氨效率不是太高，毕竟锰渣里吸附的水分子有限。而且锰是重金属，在除氨过程中可能会产生二次污染，这就有点得不偿失了。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种节能、环保除氨效果好的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置。
本发明的目的是这样实现的：一种基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，包括塔体，其特征在于：所述的塔体底部设置有水位传感器、pH传感器和有效氯检测探头，塔体下部设置有清污口，清污口相对的塔体上设置有出水口，清污口上方的塔体上设置有进风口，进风口上方的塔体内设置有吸附层，吸附层上方的塔体上设置有喷淋头，喷淋头上方的塔体上设置有出风口，出风口下方的塔体内设置有氨气传感器和粉尘浓度传感器，塔体顶端设置有防雨帽；出水口连接有进水管，进水管上设置有三通接头A，三通接头A的上出口连接有微酸性电解水生成器，三通接头A与微酸性电解水生成器之间设置有单通阀A，三通接头A的右出口连接有循环泵，循环泵与三通接头A之间设置有三通接头B，三通接头B的一个出口连接循环泵，三通接头B的另一个出口连接有单通阀B，循环泵连接有出水管，出水管与喷淋头连接。
所述的三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B均为电磁控制阀。
所述的进风口连接有风机。
所述的出风口为百叶窗。
所述的吸附层为湿帘。
所述的喷淋头设置有一个或多个。
所述的微酸性电解水生成器连接有供水设备。
所述的水位传感器、pH传感器、有效氯检测探头、氨气传感器和粉尘浓度传感器连接有控制器。
所述的控制器与微酸性电解水生成器、循环泵、三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B连接。
本发明具有如下积极效果：
1、有效减低了畜禽养殖舍内氨气的浓度，增强了畜禽的应激抵抗力，减少了畜禽的发病率，减少了氨气、粉尘及微生物的排放，大大降低了畜禽舍内氨气的含量，减少了畜禽舍向空气中氨气的排放量；有效降低畜禽养殖舍污染气体对大气环境的污染和对人类健康造成的影响；
2、以微酸性电解水作为杀菌剂，杀菌效果好，成本低廉，容易制取，相比于化学杀菌方法，不会对环境造成二次污染，不会使致病微生物产生耐药性；以微酸性电解水作为NH3的吸收剂，NH3溶于微酸性电解水过后液体可以作为农业肥料回收利用，实现资源的循环利用；
3、使畜禽舍废气内的氨气通过喷淋头喷洒的微酸性电解水与吸附层充分接触将废气的氨气、粉尘及病原微生物吸收，通过循环泵将微酸性电解水进行循环使用，节约了除氨降尘的成本。
4、本发明通过水位传感器、pH传感器、有效氯检测探头、氨气传感器、粉尘浓度传感器、控制器、微酸性电解水生成器、循环泵、三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B实现对本发明的自动换水，自动循环，自动检测，使本发明能够自动检测运行；节省了大量的人力和物力资源。
附图说明
图1为基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，一种基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，包括塔体5，所述的塔体5底部设置有水位传感器9、pH传感器10和有效氯检测探头11，水位传感器9能检测塔体内微酸性电解水的水位高度，pH传感器10检测塔体内微酸性电解水的pH浓度，有效氯检测探头11检测塔体内微酸性电解水的有效氯含量。塔体5下部设置有清污口8，能够从清污口中清除较大的杂物，清污口8相对的塔体5上设置有出水口12，清污口8上方的塔体5上设置有进风口6，进风口6上方的塔体5内设置有吸附层4，吸附层4为湿帘，湿帘的透气性和吸水性较好，用以使废气中的粉尘吸附在表面，并使废气能够与吸附层充分接触，保证氨气及病原微生物的有效处理，有利于对固体物质的吸附和对气体的过滤。吸附层4上方的塔体5上设置有喷淋头3，喷淋头3设置有一个或多个，确保喷淋头能将吸附层均匀的润湿；并保证较多的微酸性电解水从吸附层流出到下方的塔体内，保证微酸性电解水的循环工作。喷淋头3上方的塔体5上设置有出风口2，出风口为百叶窗，有利于气体的均匀散发。出风口2下方的塔体5内设置有氨气传感器20和粉尘浓度传感器21，氨气传感器20检测排出气体内的氨气含量，粉尘浓度传感器21检测排出气体内的粉尘浓度。塔体5顶端设置有防雨帽1；防雨帽为帽型，防止雨水进入到塔体内。出水口12连接有进水管，进水管上设置有三通接头A16，三通接头A16的上出口连接有微酸性电解水生成器18，微酸性电解水生成器15连接有供水设备，供水设备给微酸性电解水生成器15供水；微酸性电解水生成器15产生微酸性电解水7进入到塔体内。三通接头A16与微酸性电解水生成器18之间设置有单通阀A17，三通接头A16的右出口连接有循环泵15，循环泵15与三通接头A16之间设置有三通接头B14，三通接头B14的一个出口连接循环泵15，三通接头B14的另一个出口连接有单通阀B13，循环泵15连接有出水管19，出水管19与喷淋头3连接。三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B均为电磁控制阀，能够通过电磁控制打开与关闭。水位传感器、pH传感器、有效氯检测探头、氨气传感器和粉尘浓度传感器连接有控制器。控制器与微酸性电解水生成器、循环泵、三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B连接。水位传感器、pH传感器、有效氯检测探头、氨气传感器和粉尘浓度传感器能够将检测到的信号传递给控制器，控制器能够控制微酸性电解水生成器、循环泵、三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B的工作与停止。
本发明在使用时，先将本发明固定安置在畜禽舍的通风口端，通风口端设置风机，风机的排风口与塔体上的进风口连接，风机的排风口与塔体上的进风口之间设置通风管道，通风管道为锥形，风机的排风口与塔体上的进风口密封连接，防止鸡舍内的空气外溢。风机将畜禽舍内的空气输送到塔体内，塔体安装在墙体外部。打开循环泵，基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置开始工作，畜禽舍废气由进风口进入到基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置内部，由喷淋头将微酸性电解水喷洒到基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置内的畜禽舍废气中，然后废气在上升过程中与微酸性电解水接触被吸收净化，再经过吸附层进行深层过滤，加大了过滤时间与过滤效果，使废气得到充分的净化，最后由出风口排出。
往塔体内加入微酸性电解水时，打开单通阀A，关闭单通阀B和循环泵，微酸性电解水进入到塔体内。当基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置工作时，打开循环泵，关闭单通阀A和单通阀B，循环泵将塔体内的微酸性电解水输送到出水管内，然后进入到喷淋头，从喷淋头落到吸附层，然后从吸附层再次进入到塔体内，形成循环工作。当需要更换塔体内的微酸性电解水时，打开单通阀B，关闭单通阀A和循环泵，在压力的作用下，微酸性电解水从单通阀B处流出。
本发明在使用前，可以设定一个氨气浓度值，如：0.1mg/ m3，当氨气传感器检测到排出气体高时于0.1mg/ m3时，氨气传感器给控制器发送信号，可以设定一个粉尘浓度值，如：1mg/ m3，当粉尘浓度传感器检测到排出气体粉尘浓度为1mg/ m3时，粉尘浓度传感器给控制器发送信号。可以设定一个水位值，如：20厘米。当水位传感器检测到水位低于20厘米时，水位传感器给控制器发送信号。设定一个有效氯含量值，如：30 mg/L，当有效氯检测探头检测到有效氯含量低于30 mg/L时，有效氯检测探头给控制器发送信号。pH传感器检测到pH大于7时，pH传感器给控制器发送信号。
本发明在使用时，当氨气浓度大于0.1mg/ m3、粉尘浓度大于1mg/ m3时、水位低于20厘米、有效氯含量小于30 mg/L或pH大于7，满足上述条件中的任一条件时，对塔体内的微酸性电解水进行更换，通过控制器打开单通阀B，关闭单通阀A和循环泵，使微酸性电解水从塔体内流出；然后控制器打开单通阀A、关闭单通阀B和循环泵，当水位传感器检测到水位高于20厘米达到30~50厘米后，关闭微酸性电解水生成器，停止加入微酸性电解水。通过控制器打开循环泵，关闭单通阀A和单通阀B，循环泵将塔体内微酸性电解水输送到出水管内，然后进入到喷淋头，从喷淋头落到吸附层，然后从吸附层再次进入到塔体内，开始循环工作。整个装置实现自动换水、自动循环和自动检测的完整功能。
本发明结构简单，安装方便，维护方便，去除氨气、粉尘及微生物排放的效果明显，生产成本和运营成本均小于其它除氨装置，有利于在畜禽养殖场推广应用。
实施例2：基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置的效果实验
1、肉鸡舍概况
在某集约化化肉鸡养殖场内进行试验。试验鸡场周围1200m左右内没有其他空气污染源存在。养殖场内有4栋鸡舍，全部为封闭式无窗结构，长130m，宽16m。肉鸡舍均采用平养模式饲养白羽肉鸡，有全自动上料线以及水线，鸡群自由采食、自由饮水。鸡舍采用LED灯采光，光照时间为22h（光）/2h（暗）。鸡舍内的通风设备为纵向机械通风，每栋鸡舍的屋檐下进设有4个排风口。4栋鸡舍内均饲养2万只白羽肉鸡。
2、实验方法
4栋鸡舍分别标记为A、B、C、D，其中A鸡舍的作为对照组鸡舍，不对鸡舍内的空气进行消毒；B鸡舍采用臭氧除氨法对鸡舍内的空气进行消毒；消毒时间为17:00，喷雾时间为10min。在消毒后1小时、3小时、5小时后进行分别采样。C鸡舍采用锰渣除氨法对鸡舍内的空气进行消毒；消毒时间为17:00，喷雾时间为10min。在消毒后1小时、3小时、5小时后进行分别采样。D鸡舍采用本发明对鸡舍排出的空气进行消毒；与A、B、C鸡舍同时进行采样。A、B、C鸡舍在排风口处设置采样点，D鸡舍在本发明的出风口处设置采样点。
1）、微粒浓度测定
每个采样点均用平板自然沉降法采集微生物，采样时间为6min。然后采用DS-21B粉尘采样器对微粒浓度进行测定。
2）、微生物含量
每个采样点均用平板自然沉降法采集微生物，采样时间为6min。采样后把培养皿置于37℃恒温培养箱中倒置培养24小时，然后记录每个培养皿上的微生物菌落数。根据苏联学者奥梅梁斯基的公式计算微生物菌落数：
P=5N/A×T
其中，P为每m3空气中微生物菌落数（万个/ m3），N每个为培养皿上菌落数(个)，A为培养皿的面积（cm2）,T为采样时间（min）。
杀菌率的计算公式如下：
杀菌率（%）=（消毒前菌落数－消毒后菌落数）/消毒前菌落数×100%
3）、氨气浓度
氨气浓度采用氨气检测仪测定，型号为MIC-800，量程为0~100mg/kg，测量精度为±3%F.S。采样时间为6min。
3、结果分析
1）、微粒浓度
实验过程中采样点的平均微粒浓度如表1所示，
表1：采样点处的平均微粒浓度（mg/ m3）
消毒前 消毒后1小时 消毒后3小时 消毒后5小时
A鸡舍 5.08±0.43 6.67±0.86 7.90±0.54 9.64±0.32
B鸡舍 4.78±0.75 5.36±0.65 6.56±0.58 8.57±0.23
C鸡舍 4.85±0.65 7.23±0.56 9.28±0.42 11.87±0.21
D鸡舍 5.16±0.46 0.75±0.23 0.83±0.11 0.98±0.16
由表1可知，A鸡舍进行消毒，从鸡舍内排出的空气中的微粒浓度逐渐升高，B鸡舍采用臭氧除氨法进行消毒，从鸡舍内排出的空气中的微粒浓度逐渐升高，与未进行消毒的A鸡舍相差较小；C鸡舍采用锰渣除氨法进行消毒，鸡舍内排出空气中的微粒浓度明显增加，相较于A鸡舍与B鸡舍微粒浓度有较明显的提高；D鸡舍采用本发明对鸡舍排出的空气进行消毒，微粒浓度明显降低，显然本发明对微粒的排放具有显著的效果。
2）、微生物含量
实验过程中采样点的平均微生物含量如表2所示，
表2：采样点平均空气微生物含量（万个/m3）
消毒前 消毒后1小时 消毒后3小时 消毒后5小时
A鸡舍 3.82±0.84 4.25±0.32 6.85±0.03 8.93±0.36
B鸡舍 3.79±0.14 1.71±0.36 2.47±0.57 3.34±0.08
C鸡舍 3.52±0.28 1.51±0.13 2.62±0.11 3.41±0.16
D鸡舍 4.03±0.18 0.79±0.14 0.91±0.15 1.06±0.18
由表2可知，A鸡舍中不进行消毒，排出空气中的微生物含量逐渐增加；B鸡舍和C鸡舍在进行消毒后1小时，排出空气中的微生物的含量具有明显的降低，而消毒5小时后微生物含量回升到消毒前；D鸡舍排出空气中的微生物含量较少，并且长时间使用空气中排出的微生物含量没有明显的变化。
3）、氨气浓度
实验过程中采样点的平均氨气浓度如表3所示，
表3：采样点的平均氨气浓度（mg/ m3）
消毒前 消毒后1小时 消毒后3小时 消毒后5小时
A鸡舍 1.73±0.21 2.65±0.29 3.23±0.35 3.95±0.21
B鸡舍 1.84±0.52 1.06±0.15 1.75±0.46 2.24±0.35
C鸡舍 1.69±0.94 1.12±0.53 1.63±0.46 2.34±0.54
D鸡舍 1.76±0.35 0.11±0.05 0.24±0.04 0.37±0.11
由表3可知，A鸡舍中不进行消毒，排出空气中的氨气浓度逐渐增加；B鸡舍和C鸡舍在进行消毒后1小时，排出空气中的氨气浓度具有明显的降低，消毒3小时后氨气浓度回升到消毒前；消毒5小时后氨气浓度上升到高于消毒前；D鸡舍排出空气中的氨气浓度含量极少。
由实验可知，在不进行消毒的A鸡舍中，排出空气中的微粒浓度、微生物含量和氨气浓度持续增加，在B鸡舍和C鸡舍中，臭氧除氨法对微粒浓度的影响较小，锰渣除氨法增加了排出空气中的微粒浓度；臭氧除氨法和锰渣除氨法对微生物含量和氨气浓度在消毒前期有较好的降低作用，然而却持续效果较差，需要频繁的对鸡舍内的空气进行消毒；在D鸡舍中，采用本发明过滤后的空气，排出空气中的微粒浓度、微生物含量和氨气浓度均处于极低的标准，并且持续时间极长，排出的空气不会对禽畜和养殖场的工作人员产生不良的影响。
上述实例仅为本发明的优选实例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，包括塔体，其特征在于：所述的塔体底部设置有水位传感器、pH传感器和有效氯检测探头，塔体下部设置有清污口，清污口相对的塔体上设置有出水口，清污口上方的塔体上设置有进风口，进风口上方的塔体内设置有吸附层，吸附层上方的塔体上设置有喷淋头，喷淋头上方的塔体上设置有出风口，出风口下方的塔体内设置有氨气传感器和粉尘浓度传感器，塔体顶端设置有防雨帽；出水口连接有进水管，进水管上设置有三通接头A，三通接头A的上出口连接有微酸性电解水生成器，三通接头A与微酸性电解水生成器之间设置有单通阀A，三通接头A的右出口连接有循环泵，循环泵与三通接头A之间设置有三通接头B，三通接头B的一个出口连接循环泵，三通接头B的另一个出口连接有单通阀B，循环泵连接有出水管，出水管与喷淋头连接。
2.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B均为电磁控制阀。
3.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的进风口连接有风机。
4.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的出风口为百叶窗。
5.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的吸附层为湿帘。
6.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的喷淋头设置有一个或多个。
7.根据权利要求1所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的微酸性电解水生成器连接有供水设备。
8.根据权利要求7所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的水位传感器、pH传感器、有效氯检测探头、氨气传感器和粉尘浓度传感器连接有控制器。
9.根据权利要求8所述的基于微酸性电解水的畜禽舍除氨降尘排气装置，其特征在于：所述的控制器与微酸性电解水生成器、循环泵、三通接头A、三通接头B、单通阀A和单通阀B连接。
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