CN110833034A - 一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明专利提出一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置。该装置包括净化过滤系统、氨气收集回收系统、进出风系统、酸水循环系统、控制系统组成。通过该发明装置形成一个多级多层次的酸水幕帘和活性碳过滤层，将舍内的空气通过风机引入到装置中，并且使其通过酸水幕帘和活性碳过滤层，有效降低氨气浓度后，将净化后的空气排到舍内，同时实现氨气的收集和酸水的循环利用，如此循环达到降低舍内氨气浓度、净化空气，减少猪舍与外界换气次数，降低热量损失的目的。

Description

一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置
技术领域
本发明涉及一种畜禽养殖领域，是一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置。
背景技术
在集约化养猪生产中，由于猪场饲养密度大，尤其是北方寒区冬季密闭式猪舍中空气环境质量恶劣，氨气(NH3)等有害气体浓度较高，严重影响猪的生长及健康水平。氨气主要来由猪舍的饲料残渣和粪便等经微生物分解生成，氨气具有强烈的刺激性气味，极易溶解于水和酸，是猪舍环境的重要污染物之一。猪舍内NH3吸附或溶解于猪黏膜表面和舍内潮湿表面，NH3能过呼吸系统与血红蛋白结合，降低血液载氧气能力，低浓度的NH3对猪的三叉神经末梢产生刺激，导致呼吸中枢兴奋。当NH3浓度较高时，进入猪舍会感到刺眼。当猪舍内氨气浓度超过一定的限值时，不但会影响猪的健康，而且还会对舍内工人健康造成危害。
相关研究表明，在NH3浓度为25mg·m-3时，20kg的小猪的增重会下降5％，在NH3浓度为50mg·m-3时，其增重会下降12％。猪舍中NH3含量为38mg·m-3时，会对猪群的增重产生明显不良影响；如果NH3含量超过100mg·m-3，饲料利用率会降低18％，猪的日增重会减少10％。当NH3浓度达到110mg·m-3时，猪群将会表现为摇头、流涎和打喷嚏等症状，引发呼吸道疾病。如果NH3浓度超过400mg·m-3则会引起粘膜出血，导致神经中枢麻痹，甚至是死亡。由此可见，NH3浓度高将严重影响猪的生长性能，氨气浓度持续过高，会明显增加猪的呼吸道疾病发病率，严重时出现肺水肿。
为保证猪群健康生长和生产力正常发挥，中华人民共和国农业部2008年颁布了《规模猪场环境参数及环境管理》标准，对猪舍内的NH3浓度做出了规定：哺乳母猪舍和保育猪舍NH3浓度不应超过20mg·m-3，其余猪舍不能超过25mg·m-3。因此，降低猪舍内氨气浓度，改善舍内环境质量是规模化养殖场环境管理，提高生产效率，减少疾病的必要措施。虽然，目前有研究表明通过降低饲料中的蛋白质含量可以降低氨气的排放量，然而，由于降低饲料中的蛋白质含量，会影响猪的生长效率；通过增加通风可以降低舍内氨气浓度，但是在寒区冬季由于舍内外温度太大，频繁通风会造成大量的热量损失，增加能耗，引发猪产生冷应激效应等。
综上所述，为了降低猪舍内NH3浓度，本发明专利提出一种可以实现舍内空气循环、有效降低猪舍内NH3浓度的方法及装置。将一定比例的盐酸与水的混合液体，通过本发明专利设计的装置，形成一个多级多层次的水幕帘，将舍内的空气通过风机引入到装置中，并且使其通过水幕帘，有效降低氨气浓度后，将净化后的空气排到舍内，同时实现氨气的收集，如此循环达到降低舍内氨气浓度、净化空气质量，减少与外界换气次数，降低热量损失的目的。本发明专利特别适合寒区冬季密闭式猪舍，目前未见与此发明专利类似的相关报道。
发明内容
本发明主要是解决现有寒地猪舍内氨气浓度降低的技术问题，从而提供一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置。本发明能够减少寒地猪舍冬季舍内氨气浓度和传统排风除氨气所带来的热量损失。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置包含净化过滤系统、氨气收集回收系统、进出风系统、酸水循环系统、控制系统组成；净化过滤系统由第一级酸洗水幕、第二级酸洗水幕、活性碳过滤层、酸洗水幕支架、活性碳过滤层支架组成，第一级酸洗水幕、第二级酸洗水幕采用结构较稀疏的布料材质，具有凹凸不平的表面，以此来增加酸水与空气接触的面积，活性碳过滤层具有蜂窝状结构；氨气收集回收系统主要由酸水出口、酸水回收管道、酸水回收泵、氨收集分离单元、氨气泵、氨气液化装置、液态氨回收罐组成；进/出风系统主要由进风口、出风口、风机组成；酸水循环系统主要由酸水自动配比搅拌装置、酸水进液泵、净化装置箱体、酸水进口、酸水液体、酸水循环管道、水泵、酸水喷头组成；控制系统主要由进风口氨气浓度传感器、出风口氨气浓度传感器、酸水中氨气浓度传感器、控制单元组成。
通过进/出风系统，在装置设备开启时，进风口打开，在出风口处的风机的作用下，达到进风与出风的作用。
通过净化过滤系统，进入净化装置的舍内空在由风机形成的负压作用下，依次经过第一级酸洗水幕、第二级酸洗水幕降低氨气浓度，再经过活性碳过滤层再次降低氨气浓度并且起到对空气去湿去酸的作用。
酸水循环系统，通过酸水自动配比搅拌装置将一定配比的盐酸与水充分搅拌，经由酸水进液泵将酸水通过进口自动加入到净化装置箱体中，在水泵的作用下，酸水在管道和净化装置箱体中实现循环，通过酸水喷头喷洒至第一级和第二级酸水幕和上，再流入净化装置箱体的酸水中，起到对酸水循环的作用。
氨气收集回收系统，通过酸水出口含有一定浓度氨的酸水进入到氨气收集分离单元中，在氨气收集分离单元中酸水经过加热、去酸处理后将氨气与酸水分离，由氨气泵将分离出来的氨气气体抽入氨气液化装置，将气态的氨高压液化成液态氨，然后送入到液态氨回收罐中；分离氨气后的酸水由酸水回收管道和酸水回收泵回收送入到酸水自动配比搅拌装置中，起到酸水循环利用的作用。
控制系统，通过进风口氨气浓度传感器和出风口氨气浓度传感器，实现对进入和排出净化装置中的气体中氨气浓度进行监测，通过酸水中氨气浓度传感器检测酸水中的氨气浓度，当进风口氨气浓度传和出风口氨气浓度差值减少到一定值，并且酸水中氨气浓度增加速率减少到一定值时，由控制单元发出指令开启酸水出口，将酸水排出到氨收集分离单元中进行氨的分离与回收；同时启动氨收集分离单元，氨气泵，氨气液化装置，酸水回收泵，酸水自动配比搅拌装置进行工作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明
图1猪舍内除氨气空气净化装置组成结构示意图。
图2酸洗水幕帘结构示意图。
图3活性碳过滤层结构示意图。
其中，
1、净化装置箱体；2、进风口；3、酸水液体；4、酸水循环管道；5、水泵；6、出风口；7、风机；8、活性碳过滤层；9、第一级酸洗水幕；10、第二级酸洗水幕；11、酸水喷头；12、酸洗水幕支架；13、活性碳过滤层支架；14、酸水进口；15、酸水出口；16、酸水自动配比搅拌装置；17、酸水进液泵；18、进风口氨气浓度传感器；19、出风口氨气浓度传感器；20、氨收集分离单元；21、氨气泵；22、氨气液化装置；23、液态氨回收罐；24、酸水回收管道；25、酸水回收泵；26、控制单元；27、酸水中氨气浓度传感器。
具体实施方式
参见图1至图3，一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置包含净化过滤系统、氨气收集回收系统、进出风系统、酸水循环系统、控制系统组成。净化过滤系统由第一级酸洗水幕9、第二级酸洗水幕10、活性碳过滤层8、酸水洗幕支架12、活性碳过滤层支架13组成，第一级酸洗水幕9、第二级酸洗水幕10采用结构较稀疏的布料材质，具有凹凸不平的表面，以此来增加酸水与空气接触的面积，活性碳过滤层8具有蜂窝状结构；氨气收集回收系统主要由酸水出口15、酸水回收管道24、酸水回收泵25、氨收集分离单元20、氨气泵21、氨气液化装置22、液态氨回收罐23组成；进/出风系统主要由进风口2、出风口6、风机7组成；酸水循环系统主要由酸水自动配比搅拌装置16、酸水进液泵17、净化装置箱体1、酸水进口14、酸水液体3、酸水循环管道4、水泵5、酸水喷头11组成；控制系统主要由进风口氨气浓度传感器18、出风口氨气浓度传感器19、酸水中氨气浓度传感器27、控制单元26组成。
工作时，首先由酸水自动配比搅拌装置16将一定比例的盐酸与水充分搅拌，经由酸水进液泵17将配比好的酸水由酸水进口14加入净化装置箱体1中，在水泵5的作用下进入到酸水管道4中，并且由喷头11喷洒到第一级和第二级酸洗水幕9和10上，形成酸水幕帘；猪舍内空气在启动出风口6处的风机7形成的负压的作用下，由进风口2进入净化装置箱体中1，依次通过第一级和第二级酸洗水幕9和10吸收空气中的一部分氨气，再通过活性碳过滤层8再次过滤空气中的氨气并且去除可能由经过第一级和第二级酸洗水幕9和10带来的湿气和酸气，完成对猪舍内空气除氨气净化的作用气，由出风口6排出到舍内，从而达到对舍内空气循环除氨气净化的作用。在此过程中，通过进风口氨气浓度传感器18和出风口氨气浓度传感器19，实现对进入和排出净化装置中的气体中氨气浓度进行监测，通过酸水中氨气浓度传感器27检测酸水中的氨气浓度，当进风口氨气浓度和出风口氨气浓度差值减少到一定值，并且酸水中氨气浓度增加速率减少到一定值时，由控制单元26发出指令开启酸水出口15，将酸水排出到氨收集分离单元20中，启动氨收集分离单元20，经过加热、除酸将氨气与酸水分离，通过氨气泵21将氨气抽出到氨气液化装置22中，将气态氨高压转换成液态氨，注入到液态氨回收罐23中，气实现氨气的收集与分离；与氨气分离后的酸水通过酸水回收管道24和酸水回收泵25，进入酸水自动配比搅拌装置16实现酸水的循环利用。

Claims (6)

1.一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置包含净化过滤系统、氨气收集回收系统、进出风系统、酸水循环系统、控制系统组成；净化过滤系统由第一级酸洗水幕(9)、第二级酸洗水幕(10)、活性碳过滤层(8)、酸洗水幕支架(12)、活性碳过滤层支架(13)组成，第一级酸洗水幕(9)、第二级酸洗水幕(10)采用结构较稀疏的布料材质，具有凹凸不平的表面，以此来增加酸水与空气接触的面积，活性碳过滤层(8)具有蜂窝状结构；氨气收集回收系统主要由酸水出口(15)、酸水回收管道(24)、酸水回收泵(25)、氨收集分离单元(20)、氨气泵(21)、氨气液化装置(22)、液态氨回收罐(23)组成；进/出风系统主要由进风口(2)、出风口(6)、风机(7)组成；酸水循环系统主要由酸水自动配比搅拌装置(16)、酸水进液泵(17)、净化装置箱体(1)、酸水进口(14)、酸水液体(3)、酸水循环管道(4)、水泵(5)、酸水喷头(11)组成；控制系统主要由进风口氨气浓度传感器(18)、出风口氨气浓度传感器(19)、酸水中氨气浓度传感器(27)、控制单元(26)组成。
2.根据权利要求1一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，在装置设备开启时，进风口(2)打开，在出风口(6)处的风机(7)的作用下，达到进风与出风的作用。
3.根据权利要求1一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，进入净化装置的舍内空在由风机(7)形成的负压作用下，依次经过第一级酸洗水幕(9)、第二级酸洗水幕(10)降低氨气浓度，再经过活性碳过滤层(8)再次降低氨气浓度并且起到对空气去湿去酸的作用。
4.根据权利要求1一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，通过酸水自动配比搅拌装置(16)将一定配比的盐酸与水充分搅拌，经由酸水进液泵(17)将酸水(3)通过进口(14)自动加入到净化装置箱体(1)中，在水泵(5)的作用下，酸水(3)在酸水循环管道(4)和净化装置箱体(1)中实现循环，通过酸水喷头(11)喷洒至第一级和第二级酸洗水幕(9)和(10)上，再流入净化装置箱体的酸水(3)中，起到对酸水(3)循环的作用。
5.根据权利要求1一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，通过酸水出口(15)含有一定浓度氨的酸水进入到氨气收集分离单元(20)中，在氨气收集分离单元(20)中酸水经过加热、去酸处理后将氨气与酸水分离，由氨气泵(21)将分离出来的氨气气体抽入氨气液化装置(22)，将气态的氨高压液化成液态氨，然后送入到液态氨回收罐(23)中；分离氨气后的酸水由酸水回收管道(24)和酸水回收泵(25)回收送入到酸水自动配比搅拌装置(16)中，起到回收后的酸水循环利用的作用。
6.根据权利要求1一种酸洗水幕式猪舍内除氨气空气净化装置，其特征在于，通过进风口氨气浓度传感器(18)和出风口氨气浓度传感器(19)，实现对进入和排出净化装置中的空气中氨气浓度监测，通过酸水中氨气浓度传感器(27)检测酸水中的氨气浓度，当进风口氨气浓度和出风口氨气浓度差值减少到一定值，并且酸水中氨气浓度增加速率减少到一定值时，由控制单元(26)发出指令开启酸水出口(15)，将酸水排出到氨收集分离单元(20)中进行氨的分离与回收；同时，启动氨收集分离单元(20)，氨气泵(21)，氨气液化装置(22)，酸水回收泵(25)，酸水自动配比搅拌装置(16)进行工作。
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