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                                        佰倫空氣過濾器系統在養豬場是如何應用和分類的?
                                        來源:http://www.onlineswagface.com/  發布時間:2019-04-19 21:32:26  點擊數:3026

                                            保持藍耳病陰性對于豬場來說具有重要的經濟意義,不論公豬站、母豬場還是斷奶-生長-肥育豬場都一樣。藍耳病、豬流感和支原體之類經空氣傳播的疾病越來越普遍,在這種現實下,任何能夠防止這些病原經氣霧傳播的方式都非常引人注意。我們在實踐中采用了激進的方法,讓我們的生產者使用佰倫空氣過濾器系統。2005年有6家豬場安裝了過濾系統,2006年又有5家,2007年11家,2008年11家。

                                        佰倫空氣過濾器系統在養豬場是如何應用和分類的?
                                            空氣過濾器系統的分類
                                            不存在適用于所有豬場的空氣過濾系統。我們發現,有必要根據豬場的具體情況設計專門的過濾系統。我們現在采用的都是Merv 16 Camfil Farr過濾器,也用了一些Camfil Farr的新型過濾器,稱為PB L6過濾器。采用過濾器的有21個公豬站,8家母豬場,3家實驗豬場,1家肥育豬場。安裝的豬場規模有大有小。5家母豬場母豬頭數超過2500頭。其余3家母豬頭數在700~1200頭。5個公豬站裝備了空調。
                                            生產當中,許多豬場都采用了空氣過濾系統。Scott Dee博士和AndreaPitkin博士已經為我們證實,試驗條件下,藍耳病病毒可經空氣傳播,而且目前大家廣泛認為,空氣傳播是造成陰性豬場重新感染的常見原因(Dee 2007;Pitkin等,2007)??諝膺^濾系統應用中的一大挑戰是,夏季為了保障足夠的通風,需要安裝過濾器的數量很大。工作原理
                                            真正的HEPA(高效空氣微粒)過濾器對于0.3μm顆粒的過濾效率通常都在99.99%以上(佰倫高效過濾器)。這意味著,一個新的過濾器能夠將99.99%直徑為0.3μm的微粒過濾掉。顆粒越大,過濾效率越高,顆粒越小,效率越低,但小到一定程度之后,隨著顆粒變小,過濾效率反而又會提高。經過一段時間使用之后,“舊”的過濾器過濾效率反而更高,因為過濾沉積下來的顆粒有助于過濾更多的微粒。
                                            過濾器過濾空氣微粒(包括病毒和細菌)的基本方式有三種:
                                            撞擊:大型顆粒無法躲避過濾纖維,直接撞在上面。過濾器就是這樣捕獲大型顆粒(>0.4μm)的。
                                            攔截:小一些的顆粒(<0.4μm)在距纖維一個直徑距離之內的范圍內會粘在纖維上。在范德華力的作用下,微粒會吸附在那里。
                                            擴散:布朗運動(擾流)會增加小型微粒受到攔截和撞擊的機會??諝鈧鞑サ闹饕i病原的直徑如下:
                                            SIV(豬流感病毒)80~120 nm(Olsen等,2006)PRRSV(藍耳病病毒)50~65 nm   (Zimmerman等,2006)PCV2(豬圓環病毒Ⅱ型)17~22 nm
                                            (Quinn等,2002)支原體0.3~0.9μm(Quinn等,2002)
                                            可見,SIV、PRRSV和PCV2應該能夠通過HEPA過濾器。不過,攜帶這些病毒的微粒才是更重要的,因為汽霧顆粒的直徑通常都在0.4~0.7μm。同時,小型顆??赏ㄟ^攔截和擴散過程粘著在過濾纖維上。過濾器種類
                                            養豬生產者經常詢問有沒有廉價的過濾器。筆者的答復是,過濾器各有不同,而當前的評估系統不一定適合于豬場的應用條件。比如說,典型情況下我們豬舍進風口的靜壓為0.05~0.20英寸水柱。而這些過濾器的測試壓強要高得多。這樣的話,對材料的質量、框架結構的強度等要求都非常高,只有這樣才能確保高壓空氣不會繞過過濾材料。我們對過濾器的框架進行了重新設計,提高了空氣流速,但超過一定限度的情況下通過的病毒濃度有可能會比較高?,F在我們的辦法是,對于藍耳病史很糟糕,或附近3 km內有其它豬場,或5、6 km內有大量豬群的豬場,仍然采用以前的過濾器(現在換了一種框架設計,稱為L9)。對于感染風險較低的豬場,則采用新設計的空氣流速更高的過濾器。
                                            由于成本的關系,部分過濾仍在繼續應用。問題是部分過濾的情況下,只有屋頂的進風口安裝了過濾器,降溫水簾沒有安裝過濾器,這樣的豬場每年當中大約有4個月的時間是得不到過濾的。我們有一家豬場改用了新的大流量的L6過濾器,從部分過濾改為100%過濾。
                                            對于佰倫F9型空氣過濾器,新型號為PB L9過濾器,我們估計風壓0.2英寸水柱情況下過濾流量為,7 m 3/min。對于PB L6過濾器,我們估計風壓0.2英寸水柱情況下過濾流量為28 m3/min大部分豬場達到0.2英寸水柱的風壓都沒有問題,當然要想達到這么高的風壓,需要熟悉自己的通風系統和風機性能。部分過濾
                                            許多豬場只不過是簡單地在每個屋頂進氣口上裝一個過濾器。這種情況下,如果外部溫度在21℃以下,通風不受影響。但當外部溫度達到21℃以后,阻力就會太大,要么不得不拆除過濾器,要么必須通過降溫水簾進行縱向通風。在縱向通風的情況下,空氣從豬舍一端進入,從另一端排出。這種情況下就存在一個問題,在美國中西部,晚春和早秋的白天氣溫常會很高,不得不采用縱向通風,而夜間溫度又會降到10~15℃,很適合藍耳病病毒的生存(Hermann等,2007)。
                                            解決高溫的問題
                                            研究藍耳病病毒的生存曲線,有可能在特定的夏季溫度條件下取消過濾系統而同時把藍耳病病毒經空氣傳播的風險降到最低。為了能夠對夏季通過降溫簾的大量空氣進行過濾,需要一個過濾器陣列,其面積相當于降溫簾面積的3倍,或采用鼠籠式風機給過濾器陣列加壓。這兩種辦法成本都很高。一種替代的方法是,當外部氣溫升高到一定程度之后,比如高于27℃,就開始采用無過濾通風。這樣的話,低通風量的情況下仍舊可以采用過濾通風,需要加大通風量的時候,也可以實現大量通風,而無需額外的設施投資。
                                            另一種情況是豬舍全年都通過屋頂進風口通風。這種情況下可以額外再開一排進風口,成本很低。這些額外的進風口同樣可以在夏季高溫情況下作為通風系統的補充。當外界溫度高于27℃時,可以將這些通風口打開,溫度低于27℃時就將其關閉。
                                            這種方案成本低,可應付全年大部分的感染風險,是一種可行方案。但這種方案用在高風險地區可能就不太合適。100%過濾
                                            對于夏季采用縱向通風的豬舍,可以通過在降溫水簾前加裝過濾器陣列實現100%過濾。這肯定會增加建設成本。此外,這種豬舍冬天通常也要通過屋頂進氣口通風,因此屋頂進氣口也要加裝過濾器。加裝這種過濾系統,包括建造過濾器陣列,成本為每頭動物180~200美元。
                                            有的豬場全年采用屋頂進氣口通風,因此只需在屋頂進氣口安裝過濾器。這種情況下安裝成本是每頭公豬80~90美元。
                                            空調系統
                                            空調系統會大大降低夏季的過濾需求(因為夏季無需進行大量的通風)。因為全年進入豬舍的空氣都很涼爽,因此夏季通風要求與冬季相似。
                                            空調系統類型
                                            過去3年當中,作者為5個公豬站設計了空調系統,并采用MERV16過濾器實現了100%過濾,該過濾器對DOP試驗塵的過濾效率為95%。這些豬舍在涼爽季節均通過屋頂進氣口采用負壓通風,和普通豬舍一樣。所有進氣口均裝有過濾器。晚春之后,當通風不足以滿足降濕降溫的要求時,開始啟動空調系統。不同系統當中這個過渡過程也有所不同。循環空氣系統
                                            其中一個公豬站讓空氣通過空調機在舍內循環。當外部溫度升至20℃以上時,空調機啟動,對舍內溫度進行循環冷卻,同時屋頂進氣口和過濾器繼續吸入新鮮空氣。
                                            新鮮空氣系統
                                            其他公豬站均采用新鮮空氣,而不用循環空氣。這種情況下又有三種不同的實現方式:
                                            其中一個公豬站在閣樓內裝有空氣處理機組,冷卻空氣也通過屋頂進氣口進入豬舍。在這里,空氣全年都經過空調管線抽進豬舍。隨著氣溫升高,先是通過風機將外部空氣加壓從屋頂進氣口吹進豬舍。隨著溫度繼續升高,空調單元開始啟動,冷卻空氣??諝馓幚頇C組在閣樓內,但空氣壓縮機裝在外面,以便將熱量排到舍外。
                                            有兩個公豬站的系統和上面的系統相似,只不過空調單元和空氣處理機組均在舍外,經過側墻而不是屋頂進風口把空氣吹入舍內。這種系統看來更簡單,因為不必把空氣處理設備和管線裝在閣樓。然而,這種系統中空氣在豬舍內的分布不如前者均勻。
                                            另一套系統也是通過側墻鼓入空氣,但在空調機前面又加了一個蒸散降溫簾。當氣溫升高的時候,最開始也是啟動風機加壓將空氣通過過濾器吹進豬舍,與上面的系統相同。隨著溫度繼續升高,接下來在啟動空調機之前先是給降溫簾加水。這樣做的目的是為了延遲啟動壓縮機單元,直到氣溫達到25℃左右再啟動。這樣在用電方面應該能夠節省大量成本。
                                            過濾與空調
                                            因為帶空調的豬舍可控制空氣溫度,全年的通風量都與冬季的通風量類似。這樣的設施全年通風量都在每頭豬0.2~0.6 m 3/min之間。這意味著所需過濾器的數量大大減少,從而顯著降低了這方面的成本。在夏季最大通風量的情況下,一個“24x24”的過濾器僅能滿足2頭成年豬的需要。然而如果采用空調系統,全年每頭豬的通風量在0.6 m3/min以下,那么同樣的過濾器可以滿足30頭成年豬的需要。
                                            總體上,空調每個冷噸可以滿足5.5~7.0頭豬的需求。采用循環空氣的豬舍每冷噸供應的動物頭數更多。不過這種情況下舍內空氣對設備的腐蝕性會更高。采用新鮮空氣的情況下,每冷噸可供應5.5~6.25頭動物。
                                            成本
                                            空調與過濾相結合的系統的實現成本變化很大。我們見過安裝成本為每頭豬300~600美元(Reicks 2008)的情況。影響成本的因素主要包括:
                                            1.現場已經接通了三項電,還是需要重新接入三項電,或安裝轉換器。
                                            2.現有發電機的容量。
                                            3.采用循環空氣還是新鮮空氣。循環空氣系統安裝成本較低,但需要更多維護。
                                            4.新建還是改建。新建成本較低,因為可以省去安裝那些風機、冷卻單元、進氣口的成本,這些都是無空調的情況下夏季通風所必需的。
                                            5.空調系統的類型。生產中采用的空調類型各種各樣,從家用型到大型商用型。
                                            夏季運營成本為每頭豬20~30美元。
                                            空氣過濾方面面臨的挑戰
                                            空氣過濾方面面臨的挑戰包括下列方面:
                                            1.如何才能把豬舍密封起來?因為系統采用負壓通風,怎樣把過濾器以外的地方堵嚴,這始終是個難題。正壓通風可以解決這個問題,但冬季正壓通風會把溫暖、潮濕的舍內空氣吹入墻縫里,從而加速建筑的朽敗。
                                            2.夏季的過濾。夏季要想滿足無空調豬舍的通風需求,需要相當于冬季3倍數量的過濾器。目前的研究顯示,夏季的夜晚仍然存在很大的風險,尤其是當有微風從感染的豬場吹來的時候。夜晚涼爽的溫度也適合病毒的生存。解決這個風險的辦法是采用100%過濾。
                                            3.所有的門都要關嚴。我們制定了規定,不允許豬舍有門敞開。死豬和淘汰豬都是經過雙門系統的隔離間運出。轉入的豬只也要通過雙門系統,將空氣旁路的可能性降到最低。
                                            4.停轉風機的回風也是個大問題,因為風扇百頁可能卡住,不能封嚴。我們試過在冬天從里面和外面給風機套上罩子,春天盡量延遲風機的啟用。風機的正常運轉也非常重要,每周至少應該檢查1次。
                                            5.安裝時不要把過濾器弄壞。常常是,安裝過濾器的工人對過濾器僅有的認識來自家里的漏勺。一定要讓他們理解,安裝時不能損壞或劃破過濾材料。
                                            結果
                                            2005年以來我們一共給33家豬場安裝了過濾器,其中18家采用100%過濾,其余為部分過濾。從實施過濾以來,我們采用部分過濾的豬場當中出現過3次藍耳病,3次發病都出現在未啟用過濾的情況下。在100%過濾的豬場中也有1次發病,據了解那是因為運輸生物安全規程遭到違反,要么就是因為有許多過濾器嚴重損壞。100%過濾的豬場中發生過2次豬流感。所有安裝過濾系統的豬場均未出現過肺炎支原體感染,不過多數豬場都針對這種病原進行了免疫。
                                            有一點很重要,那就是,從一開始就應該考慮到,要想通過空氣過濾來完全杜絕藍耳病是不現實的。然而,如果藍耳病的爆發能夠顯著減少,那么這方面投資的回報還是很好的。從筆者的經驗來看,實際情況確實如此。安裝了過濾系統的大部分豬場先前都曾多次爆發藍耳病。
                                            總結
                                            筆者在豬場安裝空氣過濾系統已有3年的歷史,安裝的豬場有各種類型、各種規模。對于公豬站,過濾系統已經成為標準配置,除了那些以前沒有過藍耳病史,而且距離任何其他豬只8 km以上的公豬站。

                                         

                                        來源:網絡

                                        佰倫高效過濾器部分客戶案例:貴州茅臺,旺旺集團,三九藥業,京東方電子,深圳比亞迪等。

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