养猪场空气过滤净化系统设计解决方案

养猪场空气过滤净化系统是预防疾病的有效方法，根据研究蓝耳病病毒的生存曲线，有可能在特定的夏季温度条件下取消过滤系统而同时把蓝耳病病毒经空气传播的风险降到最低。为了能够对夏季通过降温帘的大量空气进行过滤，需要一个过滤器阵列，其面积相当于降温帘面积的3倍，或采用鼠笼式风机给过滤器阵列加压。这两种办法成本都很高。

一种替代的方法是，当外部气温升高到一定程度之后，比如高27℃，就开始采用无过滤通风。这样的话，低通风量的情况下仍旧可以采用过滤通风，需要加大通风量的时候，也可以实现大量通风，而无需额外的设施投资。另一种情况是猪舍全年都通过屋顶进风口通风。这种情况下可以额外再开一排进风口，成本很低。这些额外的进风口同样可以在夏季高温情况下作为通风系统的补充。当外界温度高于27℃时，可以将这些通风口打开，温度低于27℃时就将其关闭。这种方案成本低，可应付全年大部分的感染风险，是一种可行方案。但这种方 案用在高风险地区可能就不太合适。100%过滤对于夏季采用纵向通风的猪舍，可以通过在降温水帘前加装过滤器阵列实现100%过滤。这肯定会增加建设成本。

此外，这种猪舍冬天通常也要通过屋顶进气口通风，因此屋顶进气口也要加装过滤器。加装这种过滤系统，包括建造过滤器阵列，成本为每头动物180~200美元。有的猪场全年采用屋顶进气口通风，因此只需在屋顶进气口安装过滤器。这种情况下安装成本是每头公猪80~90美元。

净化空调系统会大大降低夏季的过滤需求（因为夏季无需进行大量的通风）。因为全年进入猪舍的空气都很凉爽，因此夏季通风要求与冬季相似。过去3年当中，作者为5个公猪站设计了空调系统，并采用MERV16过滤器实现了100%过滤，该过滤器对DOP试验尘的过滤效率为95%。这些猪舍在凉爽季节均通过屋顶进气口采用负压通风，和普通猪舍一样。所有进气口均装有过滤器。

晚春之后，当通风不足以满足降湿降温的要求时，开始启动空调系统。不同系统当中这个过渡过程也有所不同。循环空气系统其中一个公猪站让空气通过空调机在舍内循环。当外部温度升至20℃以上时，空调机启动，对舍内温度进行循环冷却，同时屋顶进气口和过滤器继续吸入新鲜空气。其他公猪站均采用新鲜空气，而不用循环空气。

这种情况下又有三种不同的实现方式： 其中一个公猪站在阁楼内装有空气处理机组，冷却空气也通过屋顶进气口进入猪舍。在这里，空气全年都经过空调管线抽进猪舍。随着气温升高，先是通过风机 将外部空气加压从屋顶进气口吹进猪舍。随着温度继续升高，空调单元开始启动，冷却空气。空气处理机组在阁楼内，但空气压缩机装在外面，以便将热量排到舍外。有两个公猪站的系统和上面的系统相似，只不过空调单元和空气处理机组均在舍外，经过侧墙而不是屋顶进风口把空气吹入舍内。这种系统看来更简单，因为不必把空气处理设备和管线装在阁楼。然而，这种系统中空气在猪舍内的分布不如前 者均匀。

另一套系统也是通过侧墙鼓入空气，但在空调机前面又加了一个蒸散降温帘。当气温升高的时候，最开始也是启动风机加压将空气通过过滤器吹进猪舍，与上面的系统相同。随着温度继续升高，接下来在启动空调机之前先是给降温帘加水。这样做的目的是为了延迟启动压缩机单元，直到气温达到25℃左右再启动。这样在用电方面应该能够节省大量成本。因为带空调的猪舍可控制空气温度，全年的通风量都与冬季的通风量类似。这样的设施全年通风量都在每头猪0.2~0.6m3/min之间。这意味着所需过滤器的数量大大减少，从而显著降低了这方面的成本。

在夏季最大通风量的情况下，一个“24x24”的过滤器仅能满足2头成年猪的需要。然而如果采用空调系统，全年每头猪的通风量在0.6 m3/min以下，那么同样的过滤器可以满足30头成年猪的需要。总体上，空调每个冷吨可以满足5.5~7.0头猪的需求。采用循环空气的猪舍每冷吨供应的动物头数更多。不过这种情况下舍内空气对设备的腐蚀性会更高。采用新鲜空气的情况下，每冷吨可供应5.5~6.25头动物。空调与过滤相结合的系统的实现成本变化很大。我们见过安装成本为每头猪300~600美元（Reicks2008）的情况。

影响成本的因素主要包括：1.现场已经接通了三项电，还是需要重新接入三项电，或安装转换器。2.现有发电机的容量。3.采用循环空气还是新鲜空气。循环空气系统安装成本较低，但需要更多维护。4.新建还是改建。新建成本较低，因为可以省去安装那些风机、冷却单元、进气口的成本，这些都是无空调的情况下夏季通风所必需的。5.空调系统的类型。生产中采用的空调类型各种各样，从家用型到大型商用型。夏季运营成本为每头猪20~30美元。

空气过滤方面面临的挑战包括下列方面：1.如何才能把猪舍密封起来？因为系统采用负压通风，怎样把过滤器以外的地方堵严，这始终是个难题。正压通风可以解决这个问题，但冬季正压通风会把温暖、潮湿的舍内空气吹入墙缝里，从而加速建筑的朽败。2.夏季的过滤。夏季要想满足无空调猪舍的通风需求，需要相当于冬季3倍数量的过滤器。目前的研究显示，夏季的夜晚仍然存在很大的风险，尤其是当有微风从感染的猪场吹来的时候。夜晚凉爽的温度也适合病毒的生存。解决这个风险的办法是采用100%过滤。3.所有的门都要关严。我们制定了规定，不允许猪舍有门敞开。死猪和淘汰猪都是经过双门系统的隔离间运出。转入的猪只也要通过双门系统，将空气旁路的可能性降到最低。4.停转风机的回风也是个大问题，因为风扇百页可能卡住，不能封严。我们试过在冬天从里面和外面给风机套上罩子，春天尽量延迟风机的启用。风机的正常运转也非常重要，每周至少应该检查1次。5.安装时不要把过滤器弄坏。常常是，安装过滤器的工人对过滤器仅有的认识来自家里的漏勺。一定要让他们理解，安装时不能损坏或划破过滤材料。

2005年以来我们一共给33家猪场安装了过滤器，其中18家采用100%过滤，其余为部分过滤。从实施过滤以来，我们采用部分过滤的猪场当中出现过3次蓝耳病，3次发病都出现在未启用过滤的情况下。在100%过滤的猪场中也有1次发病，据了解那是因为运输生物安全规程遭到违反，要么就是因为有许多过滤器严重损坏。100%过滤的猪场中发生过2次猪流感。所有安装空气过滤系统的猪场均未出现过肺炎支原体感染，不过多数猪场都针对这种病原进行了免疫。有一点很重要，那就是，从一开始就应该考虑到，要想通过空气过滤来完全杜 绝蓝耳病是不现实的。然而，如果蓝耳病的爆发能够显著减少，那么这方面投资的回报还是很好的。从经验来看，实际情况确实如此。安装了空气过滤系统的大部分猪场先前都曾多次爆发蓝耳病。