CN204634621U - 一种环境可控的清洁猪场 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境可控的清洁猪场，本方案将猪场整体设计为全封闭结构，在猪场中设置有降温通风系统和除臭通风系统；降温通风系统在全封闭猪场内形成负压，利用负压抽吸效应，使猪场内空气流动，并利用湿帘进行加湿降温；除臭通风系统由上往下纵向向猪场内通风，并在猪场内形成一定的面风速，且利用内外气压差将臭气控制在排粪区内，同时在排粪区内形成排风气流，将臭气进行高空排放；同时将猪场全年的季节性运行分为夏季、冬季、过渡季三个时段。本方案提供的猪场配合相应的运行方案，能够在全年中都有效地保持室内臭气浓度在规定浓度上限以下，同时使室内温度始终处在要求范围之内，且大大降低猪的发病率。

Description

一种环境可控的清洁猪场

技术领域

本实用新型属于农业领域，针对控制室内外空气品质以及合理利用能源提出了一种新型环境可控的清洁猪场的设计方案。

背景技术

由于近来中国对食品安全问题日益重视，其中猪肉安全及相关食品的安全也成为人们所关注的一部分。

而目前中国传统猪场环境脏、乱、差，猪的生活环境及其拥挤，空气潮湿，夏热冬冷，而且臭味十分浓重，不仅对猪本身的健康不利，很容易使猪发病，并也大批量感染，与此同时，病猪死猪如果投入市场销售，将会给人们带来很多传染疾病，产生严重的连锁反应，给社会造成巨大的损失。

为了便于通风，一些猪场则采用半开放模式，但是这种方式影响周边环境，猪场附近的居民区时常能够闻到猪场散发出来的臭味。

实用新型内容

针对目前中国猪场建设不规范，不能够满足国家制定的相关标准的要求，对周边环境污染较为严重的问题，本实用新型的目的在于，提供一种新型全封闭式、环境可控的清洁猪场方案，该方案能够有效地控制室内外空气污染问题，使室内外臭气浓度大大降低，同时能够调节室内温湿度，改善室内环境，降低猪的发病率。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种环境可控的清洁猪场，所述猪场整体为全封闭结构，底部设置有排粪区，所述猪场中设置有降温通风系统和除臭通风系统；

所述降温通风系统在全封闭猪场内形成负压，利用负压抽吸效应，使猪场内空气流动，并利用湿帘进行加湿降温；

所述除臭通风系统由上往下纵向向猪场内通风，并在猪场内形成一定的面风速，且利用内外气压差将臭气控制在排粪区内，同时在排粪区内形成排风气流，将臭气进行高空排放。

优选的，所述猪场内还设置有沼气壁挂炉，加热猪场地面，进行辐射采暖。

优选的，所述沼气壁挂炉利用猪舍粪便发酵产生的沼气，作为加热能源。

优选的，所述猪场内还设置有自动粪尿分离机械刮粪机，所述刮粪机对排粪区的粪便进行清刮，尿液通过导尿槽导出，干燥的粪便刮入粪便收集池。

优选的，所述刮粪机包括刮粪板以及驱动电机，所述刮粪板可移动的设置在排粪区内，所述驱动电机带动刮粪板在排粪区移动，对排粪区的粪便清刮，并进行粪尿分离。

优选的，所述降温通风系统包括湿帘和负压风机，所述湿帘和负压风机相对的安置在猪场正对的两侧壁上，负压风机在猪场内形成负压，利用负压抽吸效应，使得外界空气经湿帘进入猪场内，湿帘将经过空气的温度降低至露点，同时增加空气的含湿量。

优选的，所述除臭通风系统包括自然送风单元、机械排风单元以及高空排放单元；所述自然送风单元设置在猪场顶部，采用自然送风，以一定的面风速由上往下向猪场内送入新风，利用内外气压差将臭气控制在排粪区，并以排粪区作为静压箱；

所述机械排风单元设置在排粪区，将排粪区内的臭气抽出并送入高空排放单元；

所述高空排放单元将臭气排放至高空，使臭气通过高空空气稀释后回到地面。

优选的，所述自然送风单元为送风管，纵向设置在猪场顶部，送风管上部等距离开设有若干出风孔；所述机械排风单元为轴流风机，设置在排粪区的排风区；所述高空排放单元为高空排放烟囱，与轴流风机连通。

优选的，臭气通过轴流风机后，依靠轴流风机提供的压力，由烟囱将臭气排到高空，其中需要避免短路，自然送风单元的送风口与烟囱出口之间需要相隔一段距离，并且送风口不处在烟囱的下风区。

本实用新型提供的方案相对于现有方案，具有如下优点：

1)有效地控制了室内外的空气质量。通过改进，室内气流组织能够将室内臭气排出，控制了室内控制品质；而由于是全封闭环境，室外基本不受室内干扰，对排出的臭气进行高空排放，因此室外空气品质也得到了保证。

2)有效地控制了室内温湿度。由于增加湿帘风机，有采用全封闭式空间，猪场内部的温湿度能够得到有效地控制。

3)有效地进行粪便收集。采用机械清刮粪技术，能够将粪便进行收集，为了沼气工程提供原料。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为猪场前后侧的立面示意图；

图2为仓库截面图；图3为猪场平面截面图；

图4为猪场中除臭通风系统示意图；

图5为送风管示意图；

图6为轴流排风风机的安装方法示意图；

图7为刮粪机的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型提供的环境可控的清洁猪场100，整体为全封闭结构，猪场的上部为猪栏区101，底部设置有排粪区102，并在猪场中设置有降温通风系统200和除臭通风系统300，通过除臭通风系统300以较低能效降低室内外臭气，同时通过降温通风系统200使猪场室内温湿度控制在标准要求的舒适状态。

其中，除臭通风系统300由上往下纵向向猪场内通风，并在猪场内形成一定的面风速，且利用内外气压差将臭气控制在排粪区内，同时在排粪区内形成排风气流，将臭气进行高空排放。

为此，该除臭通风系统300包括自然送风单元301、机械排风单元302以及高空排放单元(图中未示出)；自然送风单元301设置在猪场顶部，采用自然送风，以一定的面风速由上往下向猪场内送入新风，再利用内外气压差将猪场内的臭气送入并控制在排粪区。

机械排风单元302设置在排粪区102，将排粪区内的臭气抽出并送入高空排放单元。

高空排放单元与机械排风单元302相连通，将臭气排放至高空，使臭气通过高空空气稀释后回到地面。

在该除臭通风系统300中，排粪区102兼做气流排风道以及静压箱。

该该除臭通风系统300进行臭气处理时，首先由自然送风单元301向猪场100的猪栏区101送入新风，该新风以一定的面风速经过猪栏区101，将猪栏区101产生的臭气带入至排粪区102，再利用内外气压差将猪场内的臭气控制在排粪区102内，此时排粪区102兼做静压箱。

机械排风单元302将排粪区102内的臭气抽出并送入高空排放单元，此时由于机械排风单元302的抽气，使得排粪区102与猪栏区101之间形成相应的气压差，能够有效的将臭气控制在排粪区102内。

臭气通过机械排风单元302后，依靠机械排风单元302提供的压力，由高空排放单元将臭气排到高空，其中需要避免短路，并且自然送风单元301的送风口与高空排放单元的出口之间需要相隔一段距离，且送风口不处在烟囱的下风区。

而猪场100中的降温通风系统200通过在全封闭猪场内形成负压，再利用负压抽吸效应，使猪场内空气流动，并利用湿帘进行加湿降温。

为此，该降温通风系统200包括湿帘201和负压风机202，湿帘201和负压风机202相对的安置在猪场100正对的两侧壁上，湿帘201和负压风机202安置高度相同，并位于猪栏区101的上方；整个猪场内部通过湿帘201与外界连通。

由此，通过负压风机202在猪场内(即猪栏区101内)形成负压，利用负压抽吸效应，使得猪场内的空气流动，以及使得外界空气经湿帘进入猪场内，湿帘将经过空气的温度降低至露点，同时增加空气的含湿量。

为了进一步提高猪场的性能，本实用新型还在上述方案的基础上，在环境可控的清洁猪场100中进一步的增加沼气壁挂炉(图中未示出)和机械清粪装置400(参见图7)。

其中，沼气壁挂炉运用粪便生产沼气提供燃料，加热猪场地面，进行辐射采暖，能够在冬季对猪场进行均匀加热。

机械清粪装置400对排粪区102的粪便进行粪尿分离清刮，使得尿液通过相应的导尿槽导出，使得干燥的粪便刮入粪便收集池，用于生成相应的沼气。

针对上述的环境可控的清洁猪场100的设计方案，以下通过一具体实例来进一步的说明。

外形设计方案。

参见图1，本实例中的猪场100采用坡屋顶，猪栏区101放置在二楼，一层设置排粪区102和储藏室103(即仓库)。

参见图3，该猪场长×宽×高为24m×10.5m×3.464m，为二层结构，二层的猪栏区101采用双栏设置，沿着中轴线对称，便于气流组织分布，两侧猪栏各4栏，共计8栏，中间走道1m宽，预计共容纳160头猪。

具体设置时，栏舍地面采用楼板架空安装，高出室外地面1m，其下贯通猪舍全长的空间可作仓库用。猪舍侧墙设置两条粪槽，上面铺设漏粪地板，粪槽内安装机械刮粪装置。

参见图2和3，该猪场一层设置排粪区102，该排粪区102的开口与二层的猪栏区101连通，其上设置有相应的漏粪地板104。

该排粪区102由对称设置在猪场一层两侧(靠猪场两侧壁)的第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b以及横向粪道102c配合组成。

其中，第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b对称设置在猪场一层两侧，且沿猪场长度方向(即纵向)贯通猪场全长，宽度为0.72m，深度1.5m，比室外地面低0.5m，第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b上分别设置有漏粪地板104，由此设置的第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b即用于猪排粪，又兼做气流排风。

横向粪道102c沿猪场横向设置，位于猪舍山墙外，并垂直于第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b，用于连通第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b，以便将第一纵向粪道102a与第二纵向粪道102b中粪污排出。

猪场一层的中间为储藏室103，其底部有8.56m宽，高有1m，贯通猪场全长，空间可以作为仓库。

由此的构成，便于建设，也便于排风区检修清理，同时增加了可以在猪场附近存放物品的空间

另外，为了便于将猪场中废水等流入排粪区，对猪场两侧进行了斜坡处理。

粪污清理设计方案。

鉴于传统清粪方式的各种弊端，采用机械粪污清理方案。该方案节省人工、节约用水，环境整洁，并且有利于后道工序的沼气发酵。

粪污清理主要依靠机械清刮粪手段，在每个猪栏靠墙位置设置漏粪地板104，粪便从漏粪地板的缝隙中排入排粪区102粪道，可选用机械清粪装置400在粪道中进行处理。

如图7所示，排粪区102粪道设计宽度为0.72m，深度1.5m，比室外地面低0.5m，而机械清粪装置400安装在粪道内，该机械清粪装置400主要包括纵向刮粪电机401、横向刮粪电机402、第一纵向刮粪板403、第二纵向刮粪板404以及横向刮粪板405。

其中第一纵向刮粪板403、第二纵向刮粪板404分别设置在两侧的第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b内，并可分别沿第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b往返移动，清理两侧第一纵向粪道102a和第二纵向粪道102b内的粪便，将粪便清理至横向粪道102c；纵向刮粪电机401通过钢丝绳406同时驱动第一纵向刮粪板403、第二纵向刮粪板404分别在第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b内移动清理粪便。其中，在第一纵向粪道102a和第二纵向粪道102b两端分别对称设置两个转角轮407、408和409、410，钢丝绳406为一封闭环结构，其依次穿过转角轮407、408、409、410，串接第一纵向刮粪板403、第二纵向刮粪板404，并与纵向刮粪电机401相接，从而实现由纵向刮粪电机401通过钢丝绳406同时驱动第一纵向刮粪板403、第二纵向刮粪板404沿第一纵向粪道102a、第二纵向粪道102b往返移动。

由此，通过纵向刮粪电机的正反转使传动钢丝绳实现两个方向动作；钢丝绳顺时针转动时，第一纵向刮粪板403后退，第二纵向刮粪板404前进；钢丝绳逆时针转动时，第一纵向刮粪板403前进第二纵向刮粪板404后退。刮粪板在后退时，自动翻转一定角度，避免将粪槽内新增的或残留的粪便反刮至粪槽后端。

横向刮粪板405安置在横向粪道102c，沿横向粪道102c移动，用于将第一纵向刮粪板403与第二纵向刮粪板404从两侧粪道清理出的粪便刮入粪便收集池。横向刮粪电机402通过线缆和横向转角轮411驱动横向刮粪板405沿横向粪道102c移动，并与第一纵向刮粪板403和第二纵向刮粪板404的移动方向配合，完成猪舍横向刮粪，即纵向粪槽的粪污刮落至猪舍山墙外，由横向刮粪系统将粪污刮至集粪坑，整个过程高效方便。

除臭通风设计方案。

为有效抑制臭气上扬，排粪区102的深度从传统的30-50cm加大到1.5m，形成一定的断面。同时采用的除臭通风系统采用自然送风、机械排风的纵向通风方式，在猪场内由上往下形成一定的面风速，利用内外气压差将臭气控制在排粪区内。

参见图1和图4，该除臭通风系统整体为上送下回，其主要由一送风管301、两排风机302以及高空排放烟囱304，具体的设备参数如下：

送风管301：管径750mm，沿猪场延伸方向安装屋顶上，并尽量靠近屋顶，两端分别伸出猪场外。

如图5所示，在送风管301下部等距离开送风孔，孔径Φ500mm，共开设15个间距为1.45m。

墙外的送风管301的两端分别接一个向下弯头303(如图4所示)，防止雨水渗入，位于负压风机202侧风管弯头需再接一段直管，使管口离地高度≤2.5m，且直管离墙≤1m，防止气流短路。

排风机302：排风机302作为本系统的机械排风单元安装在排风区一侧，共两台，选择轴流风机，单机排风量5600m³/h，压头待定(如图6所示)；轴流风机的安装高度可根据实际需求进行调整。

排风机302外需接弯头，并接烟囱直管304，管口离地高度15m(若高度较高，可考虑依靠烟囱效应，自然排风)，以符合高空排放标准。同时，烟囱直管304的出口与送风管301的送风口之间相隔一段距离，同时烟囱直管304的出口不处在送风管301的送风口的上风区。

静压箱：排粪区102兼做静压箱。

风速校核：经计算，排风处面风速为1.44m/s，在允许范围之内，吹到猪身上的风速约为0.02m/s，漏粪地板缝隙风速0.29m/s。

由此构成的除臭通风系统，首先自然风进入送风管301，送风管301通过其上部的送风孔向猪场100的猪栏区101送入新风，该新风以一定的面风速经过猪栏区101，将猪栏区101产生的臭气从漏粪地板104带入至排粪区102，再利用内外气压差将猪场内的臭气控制在排粪区102内，此时排粪区102兼做静压箱。

轴流风机302将排粪区102内的臭气抽出并送入高空排放烟囱，此时由于轴流风机302的抽气，使得排粪区102与猪栏区101之间形成相应的气压差，能够有效的将臭气控制在排粪区102内。

臭气通过轴流风机302后，依靠轴流风机302提供的压力，由高空排放烟囱304将臭气排到高空，臭气通过高空空气稀释后回到地面。

降温通风设计方案。

降温通风系统200：采用低能耗的蒸发换热原理进行夏季有限降温。

参见图1和图4，降温通风系统200采用湿帘+负压风机系统，该系统在猪棚猪栏区一侧设置湿帘201，另一侧安装两个负压风机202，利用负压抽吸效应，使空气流动，从而使得室外空气通过湿帘进入温室，由于流动的水在湿帘表面形成了水膜，加大和空气的接触面积，水蒸发需要热量，从而将经过的空气温度降低到露点。由此通过经过湿帘的低温空气与室内热空气进行交换，实现对猪舍内空气降温，同时使得空气的含湿量加大。该降温通风系统200的设备参数如下：

湿帘201：依据猪场尺寸为24m×10.5m×3.464m，选用面积7.2㎡(高1.2m，长6m，厚10cm)的湿帘，安装高度离地面1.5m。

负压风机202：负压风机安装在湿帘正对面墙上与湿帘同一高度上，共两台(设计是以风机直径50寸一台、36寸一台计算，总风量控制在35000m³/h左右)。风量20000、15000m³/h，压头待定。其中选用两台一大一小是为了在风量需求不大时，可以仅开启一台风机，降低能耗。

冬季加温措施(针对分娩哺乳母猪，含仔猪)。

在冬季温度较低的地方，需要对分娩哺乳母猪(含仔猪)采取冬季加温措施。

为了得到较为均匀的采暖效果，采用沼气壁挂炉冬季加热地面，做辐射采暖。该沼气壁挂炉的沼气来自于猪粪产生的沼气，形成了废弃物的循环利用。

饮水及饲喂系统设计。

新建猪舍采用自动化喂料、饮水系统，可以有效保证生猪的生长，降低人为因素的影响。

针对本实例形成的环境可控的清洁猪场，其通风、除臭、降温系统的具体运行工况随季节改变，主要分为冬季、夏季、过渡季三种操作时段，具体方案如下表：

由上表可知，本实例的环境可控的清洁猪场在运行时：

夏季操作时段运行降温通风系统、除臭通风系统中的机械排风单元；

冬季操作时段运行除臭通风系统、沼气壁挂炉；

过渡季操作时段运行除臭通风系统中的机械排风单元，且猪场门窗开启，猪场室内处于负压，由机械排风单元排走门窗和送风管中进入室内的风量；

自动粪尿分离机械刮粪机和高空排放单元全年运行。

另外，全年收集的粪便制成沼气，除冬季操作时段用于提供沼气壁挂炉的能源外，其它均用于其他用途。

数据监控和目标评价方案。

对猪场的数据监控主要监测猪场栏舍的温度、湿度，并对氨气浓度进行评价，与此同时需要对每年死亡猪头数进行统计，通过下式计算猪的死亡率：

死亡率＝年死亡猪头数/年养殖猪头数*100％

其中，室内温湿度每天数据记录超过三次(早上、中午、晚上)，若温湿度始终控制在国家标准要求范围内，则达标。臭气最低标准为猪场外和猪舍内氨气浓度，猪死亡率低于传统猪场中猪的死亡率。

据此，本实例的环境可控的清洁猪场配合相应的运行方案，能够在全年中都有效地保持室内臭气浓度在规定浓度上限以下，同时使室内温度始终处在要求范围之内，且大大降低猪的发病率。

由上可知，上述实例提供的环境可控的清洁猪场设计方案相对于现有设计，具有如下特点：

1)本实例方案针对传统的一层猪场进行改进，将猪栏放置在二楼，一层设置排风区和储藏室，这便于建设，也便于排风区检修清理，同时增加了可以在猪场附近存放物品的空间。

2)由于传统猪场缺乏通风手段，通常设置成半敞开式，直接与室外进行空气交换，这样使得猪场周边臭气浓度十分高，对周围环境污染严重，而本实例方案设计成全封闭的空间，依靠自然送风、机械排风的方式，形成良好的气流组织，使得猪场内部换气次数达到要求，同时将臭气进行高空排放，这样能够有效地控制室内外的臭气浓度。

3)传统猪场因为会建成半敞开式为主，对于温湿度控制只能够依赖室外温湿度，在夏季炎热的天气状况采取一些人工洒水降温等被动手段，而本实例方案采用湿帘风机，在炎热时期进行机械式蒸汽加湿降温，有效地控制室内空气温湿度。

4)本实例方案采用机械清刮粪技术，能够有效地将粪道中的粪便清走，为沼气工程提供服务。

5)本实例方案猪场设计外还提出了夏季、冬季、过渡季猪场运行方式，通过不同的模式转换，能够有效地控制猪场室内外环境，而且降低能源消耗，使得猪场运转达到最优。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都列入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述猪场整体为全封闭结构，底部设置有排粪区，所述猪场中设置有降温通风系统和除臭通风系统；

所述降温通风系统在全封闭猪场内形成负压，利用负压抽吸效应，使猪场内空气流动，并利用湿帘进行加湿降温；

所述除臭通风系统由上往下纵向向猪场内通风，并在猪场内形成一定的面风速，且利用内外气压差将臭气控制在排粪区内，同时在排粪区内形成排风气流，将臭气进行高空排放。

2.根据权利要求1所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述猪场内还设置有沼气壁挂炉，加热猪场地面，进行辐射采暖。

3.根据权利要求2所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述沼气壁挂炉利用猪舍粪便发酵产生的沼气，作为加热能源。

4.根据权利要求1所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述猪场内还设置有自动粪尿分离机械刮粪机，所述刮粪机对排粪区的粪便进行清刮，尿液通过导尿槽导出，干燥的粪便刮入粪便收集池。

5.根据权利要求4所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述刮粪机包括刮粪板以及驱动电机，所述刮粪板可移动的设置在排粪区内，所述驱动电机带动刮粪板在排粪区移动，对排粪区的粪便清刮，并进行粪尿分离。

6.根据权利要求1所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述降温通风系统包括湿帘和负压风机，所述湿帘和负压风机相对的安置在猪场正对的两侧壁上，负压风机在猪场内形成负压，利用负压抽吸效应，使得外界空气经湿帘进入猪场内，湿帘将经过空气的温度降低至露点，同时增加空气的含湿量。

7.根据权利要求1所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述除臭通风系统包括自然送风单元、机械排风单元以及高空排放单元；所述自然送风单元设置在猪场顶部，采用自然送风，以一定的面风速由上往下向猪场内送入新风，利用内外气压差将臭气控制在排粪区，并以排粪区作为静压箱；

所述机械排风单元设置在排粪区，将排粪区内的臭气抽出并送入高空排放单元；

所述高空排放单元将臭气排放至高空，使臭气通过高空空气稀释后回到地面。

8.根据权利要求7所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，所述自然送风单元为送风管，纵向设置在猪场顶部，送风管上部等距离开设有若干出风孔；所述机械排风单元为轴流风机，设置在排粪区的排风区；所述高空排放单元为高空排放烟囱，与轴流风机连通。

9.根据权利要求8所述的一种环境可控的清洁猪场，其特征在于，臭气通过轴流风机后，依靠轴流风机提供的压力，由烟囱将臭气排到高空，其中需要避免短路，自然送风单元的送风口与烟囱出口之间需要相隔一段距离，并且送风口不处在烟囱的下风区。