CN107511068A - 一种养猪场的智能高效净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养猪场的智能高效净化器，包括机体、安装于机体顶部的水箱以及外部智能终端；所述的机体还包括泵室、液膜过滤单元、光催化降解过滤单元和排气室，并从下至上依次布置，且泵室和液膜过滤单元通过底板隔开；所述的泵室内安装有循环水泵和离心风机，用于将外界的污染空气抽进机体内净化；所述的液膜过滤单元包括布水器、填料层和集水槽，用于颗粒物和异味的初步吸收，所述的光催化降解过滤单元包括光催化薄膜和紫外灯，用于空气的深度净化。该高效净化器还与外部智能终端连接，实现净化器的远程控制。本发明的智能高效净化器净化效率高，运行成本低，且能实现养猪场内的空气净化的智能化控制。

Description

一种养猪场的智能高效净化器

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种养猪场的智能高效净化器。

背景技术

为了获得更大的经济效益，养殖业经营模式逐渐发生转变，即由以前的小养殖场的散养发展到现在的集约化养殖，而疾病预防成为制约着集约化养猪能否成功的关键因素。猪群健康跟饲养环境密切相关，良好的猪舍环境不仅能保证畜禽健康、充分发挥动物生产性能的必要条件，同时因为猪舍又是饲养人员的工作环境，因此这也是人员工作环境的要求。研究表明，以空气为传播渠道或与空气质量间接相关的猪疫病几乎占到全部疫病的一半，因此创造良好的舍内环境已成为当前畜牧业发展的客观需要。

猪舍内的大气污染物包括主要由氨气、硫化氢等有害气体构成的化学性污染气体以及各种粉尘颗粒、气溶胶等物理性污染。其中，氨气和硫化氢主要是由猪群的体内消化代谢产生，或是由微生物对粪便、饲料残渣中的含氮物质的腐败分解产生，而粉尘和气溶胶主要来自于皮屑、饲料或干粪，以及猪群的活动产生。氨气和硫化氢等气体以及各种颗粒污染物易附着于鼻、咽喉及气管等黏膜和眼结膜上，造成猪群的生长和生产性能下降，长期处于这样的环境中甚至会造成猪群的死亡，且会对饲养人员的身体造成不可逆的损伤。

目前，猪舍内主要方法是通过通风来净化舍内空气，通过将外部清洁的新鲜空气通入猪舍内，同时带走舍内的污浊空气。该方法结构相对简单，运行费用较低。但是对于严寒季节，猪舍常处于封闭状态，在进行通风的情况下会造成猪舍的温度大大降低，因此由于保温的需要，设备的投资和维护成本大大增高，所以该方法在集约化的畜牧业中还未得到广泛使用。

因此，亟需开发一种结构简单、运行费用的养猪场的智能高效净化器将猪舍中的各种污染性气体和粉尘颗粒物快速彻底的消除，保障猪群和饲养人员的健康。

发明内容

本发明的目的是提供一种养猪场的智能高效净化器，将猪舍内的空气污染物和颗粒物快速高效的消除，且结构简单，运行费用低。

为实现上述目的，本发明提供了一种养猪场的智能高效净化器，包括机体、安装于机体顶部的水箱以及外部智能终端；所述的机体还包括泵室、液膜过滤单元、光催化降解过滤单元和排气室，并从下至上依次布置，且泵室和液膜过滤单元通过底板隔开；所述的泵室内安装有循环水泵和离心风机，用于将外界的污染空气抽进机体内净化并实现净化过程中水的循环利用；所述的液膜过滤单元包括布水器、填料层和集水槽，用于颗粒物和异味的初步吸收，所述的光催化降解过滤单元包括光催化薄膜和紫外灯，用于空气的深度净化；外部智能终端通过中继器与安装在机体上的控制器连接，实现该高效净化器的远程智能化控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)一种养猪场的智能高效净化器，通过初步的液膜过滤即能脱除绝大部分的颗粒物和三甲胺，初次过滤后的气体经过光催化单元后，空气中剩余的颗粒物和三甲胺能被降解成无毒无害的气体，保证了过滤的高效性和彻底性。

(2)该高效净化器在工作状态时通过自动控制系统能实现水箱更换新鲜溶液，因此可以实现净化设备的连续运转。

(3)该高效净化器能通过外部移动终端控制净化器的净化量和净化效率，实现养猪场内空气净化的远程智能控制。

附图说明

图1是本发明的高效净化器的原理图

图2是本发明的高效净化器的结构示意图。

图3是图1中所示的布水器的连接结构示意图。

图4是图1中所示的光催化薄膜的结构示意图。

其中：1-机体，2-脚轮，3-水箱，4-布水器离心泵，5-溢流槽，6-控制器，11-泵室，12-液膜过滤单元，13-光催化降解过滤单元，14-排气室，111-循环水泵，112-离心风机，121-布水管，122-布水器，122-1-布水板，123-填料层，124-集水槽，125-进气管，126-废液排放管，127-废液排放管控制阀，128-底板，129-去污孔，131-光催化薄膜，132-紫外灯，141-排气孔，31-循环水管，32-水箱出水管，33-外部进水管，34-外部进水管控制阀，61-有害气体浓度检测传感器。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。

一种应用于皮革厂的高效净化设备，如图2所示，包括机体1和安装于机体1顶部的水箱3；所述的机体1还包括泵室11、液膜过滤单元12、光催化降解过滤单元13和排气室14，并从下至上依次布置，且泵室11和液膜过滤单元12通过底板128隔开；所述的泵室11内安装有循环水泵111和离心风机112，用于将外界的污染空气抽进机体1内净化；所述的液膜过滤单元12包括布水器122、填料层123和集水槽124，用于颗粒物和异味的初步吸收，所述的光催化降解过滤单元13包括光催化薄膜131和紫外灯132，用于空气的深度净化；外部智能终端通过中继器与安装在机体上的控制器6连接，实现该高效净化器的远程智能化控制。

该高效净化设备的机体1的底部安装有四只脚轮2，通过螺栓和螺纹配套连接；所述的泵室11里的循环水泵111和离心风机112从溢流槽端5向进气管125端依次排列且循环，且循环水泵111的入水口穿过底板128并与底板128焊接连接，循环水泵111的出水接头穿过泵室11的左侧面并与水箱3连接，构成循环水管31；所述的泵室11里的离心风机112的入风口穿过右侧面的泵室11与外部空气连通，出风口通过进气管125与所述的液膜过滤单元12连通；所述的液膜过滤单元12中的布水器122置于填料层123的正上方，集水槽124设置于填料层123的下方，所述液膜过滤单元12的外侧安装有与集水槽124平齐且连通的溢流槽5；所述的光催化降解过滤单元13中紫外灯132穿过光催化薄膜131层，并为光催化薄膜131层提供光源；所述的排气室14其侧面开有排气孔141，将净化后的空气排出。

所述的水箱3上通过法兰连接有循环水管31、水箱出水管32以及与外部水源相连的外部进水管33；布水器离心泵4安装在水箱出水管32上，且所述的水箱出水管32与穿过机体1右侧面的布水管121通过法兰连接。

所述的液膜过滤单元12中的布水器122，如图3所示，采用的是布水板122-1，其中布水板122-1上均匀开有布水孔，布水板122-1与布水管121的连接方式为活动连接，布水管122-1与活动接头通过螺纹连接。

该智能高效净化器上还安装有智能自动控制系统，包括控制器6、中继器和外部移动终端。所述的控制器6包括所述的溢流槽5内的pH计和水箱3内的pH计、水箱3内的液位计、所述的废液排放管控制阀127和外部进水管控制阀34，控制器还通过控制线路与循环水泵111、布水器离心泵4、离心风机112、紫外灯132和有害气体浓度检测传感器61连接。

本发明的一种养猪场的智能高效净化器将化学和物理吸附结合液膜过滤的方式来进行颗粒污染物和氨气、硫化氢的吸附及吸收，空气中剩余的污染物再通过光催化降解成无毒无害的气体排到室外，且液膜过滤后气体带出的水能作为光催化降解过程中自由基的提供者，而无需干燥过程，整个过滤结构简单紧凑。

优选地，水箱内3的液体为自来水。

进入液膜过滤单元的气体中的氨气和硫化氢经水膜吸收后，由于氨气和硫化氢的酸碱性质，正好发生酸碱中和反应，并且由于自来水中含有少量的次氯酸，增加了水膜对于氨气的吸收，并大大降低了水箱内换液的频率。

优选地，循环水泵111的入水口处有3层200目的滤布。

该层过滤布用于过滤从集水槽中抽出的循环水，防止集水槽内的颗粒物进入循环水泵。

优选地，所述的集水槽124一侧最下方开有去污孔129，去污孔129通过螺丝与机体1连接。

该去污孔129用于定期除去淤积在集水槽底部的废液和颗粒物。

优选地，所述的紫外灯132为U型管式，为高压汞灯，最大功率为100W。

优选地，所述的布水板共有5块。

采用活动连接的布水板，会让水膜分布地更加均匀，更有利于油烟废气的吸收。

优选地，所述填料层123厚度60mm，填料为鲍尔环，鲍尔环的直径25mm。

优选地，光催化剂采用的是膨胀石墨/二氧化钛复合光催化剂。

更优选地，如图4所示，所述的光催化薄膜131上开有直线型的截面，且每相邻的两层薄膜根据开孔方向交叉布置。

优选地，循环水泵111、布水器离心泵4和离心风机112上包裹有多孔泡沫金属材料，用于降噪音。

优选地，进风口处有钢丝拉成的过滤网。

该过滤网用于初步过滤猪舍中的空气中的颗粒物。

该智能高效净化器的正常工作模式为：首先通过控制器开启水箱外部进水管控制阀34，待充入水箱3内的酸性溶液达到设定高度时，然后关闭该控制阀并开启布水器122离心泵4、和紫外灯132，当布水器122布水一定时间后，填料层123形成连续的水膜，此时开启离心风机112和循环水泵111，离心风机112将外界的空气泵进机体1内，气体经水膜层后，其中的颗粒物和三甲胺被酸性溶液吸收，剩余的气体进入机体1上层的光催化降解层，在紫外光的作用下，光催化薄膜131将剩余的有机气体催化降解，然后经过排气室14的排气孔141排出到机体1外部；

该智能高效净化器的换液模式为：在净化设备正常运行过程中，循环水泵111、布水器离心泵4和离心风机112处于开启状态，外部进水管控制阀34和废液排放管控制阀127处于关闭状态，水箱3内和溢流槽5的pH计测得水的pH数据被传输到控制器内，并与pH的设定值进行比较：当水箱3内pH值低于其最高设定值时，净化器正常工作；当水箱3内的pH值高于其最高设定值时，循环水泵111停止工作，同时开启废液排放管控制阀127，将水箱3内溶液通过集水槽124排到外部去，当排液进行到水箱3内液位值低于其设定值时，控制器开启水箱3的外部进水管控制阀34，外部新鲜的自来水被注入到水箱3内，并在注液进行到溢流槽5内的水的pH值低于其最低设定值时，废液排放管控制阀127被关闭，待水箱3内液面高度达到设定的最高值时，关闭水箱3的外部进水管阀门34，循环水泵111开启，高效净化器进入正常工作模式。

该智能高效净化器的人工智能模式为：当饲养人员进入猪舍内喂食或打扫时，为了提前将猪舍内的气体污染物或颗粒物降低到一定浓度，饲养人员在未进入之前通过智能自动控制系统的外部移动终端调节离心风机112的进气量、循环水泵111和布水器离心泵4的流量，并调节紫外灯132的功率，从而加大该高效净化器的处理量，当进气口的有害气体浓度检测传感器检测的浓度低于设定值时，外部移动终端会提醒饲养人员进入猪舍。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，包括机体、安装于机体顶部的水箱以及外部智能终端；所述的机体还包括泵室、液膜过滤单元、光催化降解过滤单元和排气室，并从下至上依次布置，且泵室和液膜过滤单元通过底板隔开；所述的泵室内安装有循环水泵和离心风机；所述的液膜过滤单元包括布水器、填料层和集水槽，用于颗粒物和异味的初步吸收，所述的光催化降解过滤单元包括光催化薄膜和紫外灯，用于空气的深度净化；外部智能终端通过中继器与安装在机体上的控制器连接，实现该高效净化器的智能化控制。

2.根据权利要求1所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，所述的机体的底部安装有四只脚轮，通过螺栓和螺纹配套连接；所述的泵室里的循环水泵和离心风机从溢流槽端向进气管端依次排列，且水泵的入水口穿过底板并与底板焊接连接，循环水泵的出水接头穿过泵室并与水箱连接，构成循环水管；所述的泵室里的离心风机的入风口穿过泵室与外部空气连通，出风口通过进气管与所述的液膜过滤单元连通；所述的液膜过滤单元中的布水器置于填料层的正上方，集水槽设置于填料层的下方，所述液膜过滤单元的外侧安装有与集水槽平齐且连通的溢流槽；所述的光催化降解过滤单元中紫外灯穿过光催化薄膜层，并为光催化薄膜层提供光源；所述的排气室侧面开有排气孔，将净化后空气排出。

3.根据权利要求2所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，所述的水箱上通过法兰连接有循环水管、水箱出水管以及与外部水源相连的外部进水管；布水器离心泵安装在水箱出水管上，且所述的水箱出水管与穿过机体的布水管通过法兰连接。

4.根据权利要求3所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，所述的液膜过滤单元中的布水器采用的是布水板，其中布水板上均匀开有布水孔，布水板与布水管的连接方式为活动连接，布水管与活动接头通过螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，该智能高效净化器上还包括智能自动控制系统，包括控制器、中继器和外部移动终端；所述的控制器包括所述的溢流槽内的和水箱内的pH计、水箱内的液位计、所述的废液排放管控制阀和外部进水管控制阀，控制器还通过控制线路与循环水泵、布水器离心泵、离心风机、紫外灯和有害气体浓度检测传感器连接。

6.根据权利要求5所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，所述水箱内的液体为自来水。

7.根据权利要求6所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，光催化降解过滤单元中的光催化剂采用的是膨胀石墨/二氧化钛复合光催化剂，所述的光催化薄膜上开有直线型的截面，且每相邻的两层薄膜根据开孔方向交叉布置，其中的紫外灯为U型管式高压汞灯，最大功率为100W。

8.根据权利要求7所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，所述的布水板有3～6块，所述填料层厚度为60～90mm，填料为鲍尔环，鲍尔环的直径25～50mm，所述的集水槽一侧最下方开有去污孔。

9.根据权利要求8所述的一种养猪场的智能高效净化器，其特征在于，循环水泵的入口处有3～4层200目的滤布，离心风机进风口处有钢丝拉成的过滤网，且循环水泵、布水器离心泵和离心风机上包裹有多孔泡沫金属材料，用于降噪音。