一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，属于畜牧环境工程领域，应用于猪舍粪沟的局部空气处理，包括抽气系统、与抽气系统相连接的生物过滤系统；抽气系统包括设置在猪舍地面下粪沟侧面的粪沟排气主管，设置在粪沟排气主管上的若干粪沟排气支管，设置在猪舍外部与该粪沟排气主管相连的离心式风机；生物过滤系统设置在猪舍外部，包括与离心式风机相连的生物过滤箱体、设置在生物过滤箱体顶部的喷淋系统以及设置在箱体内的若干多孔填料，以猪舍粪沟局部空气处理代替传统的猪舍全部空气处理，降低臭气处理量，节省生物过滤装置建设成本。

An Intelligent Air Biofilter Device and Method for Piggery Manure Ditch

【技术实现步骤摘要】
一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法
本专利技术属于畜牧环境工程领域，涉及一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法。
技术介绍
我国既是生猪养殖大国，又是猪肉消费大国，生猪饲养量和猪肉消费量均占全球总量的一半左右，发展生猪养殖，对保障市场供应、增加农民收入、促进经济社会稳定发展均有重要意义。然而，随着人们对空气污染物的关注和环保要求的不断提高，生猪养殖产生的臭气成为影响人居环境的重大隐患，也是制约生猪产业可持续发展的重大挑战。因此，如何在不影响养猪生产的前提下降低臭气排放、保障周边人居环境，是生猪养殖业当前迫切需要解决的关键问题。降低臭气排放可以从饲料控制、粪便管理、排放降解等环节开展，排放降解是猪舍臭气排到外界环境的“最后一道防线”。生物过滤是一种排放降解技术，是在猪舍排风口位置安装生物过滤器，将猪舍排出的空气导入生物过滤器，经生物过滤器中的微生物降解后再排放到外界环境，以此降低臭气排放。生物过滤方法由于具有建设成本低、运行维护简单等优势，获得生猪养殖业的广泛认可。影响生物过滤装置使用效果的主要因素有填料种类、水分含量、气体停留时间、压降等。填料种类的作用主要体现在材料的孔隙度，孔隙度越大则可为微生物提供更多的附着面，增加微生物的数量，进而提高臭气降解效率；水分含量是指填料中用于微生物生存繁殖的水分的多少，适当的水分含量有利于保持微生物降解活性；气体停留时间，是指猪舍排出空气穿过生物过滤填料的时间，这一时间越长微生物降解臭气的程度越高，实际应用中，通常根据排风量、气体停留时间计算出填料体积(填料体积＝排风量×气体停留时间)，排风量越大、气体停留时间越久，所需的填料量越多；压降，是指猪舍排风口气体经过填料时受到的阻力产生的空气压力降低值，压降越大说明气体经过填料的阻力越大，即填料被压实的程度越高，而压降升高会使猪舍排风风机效率降低，不利于猪舍通风，实际应用中应将压降控制在可接受范围内。因此，控制好猪舍排风量(排风量＝填料体积÷气体停留时间)、水分含量、压降等指标，对降低生物过滤装置制造成本、提高降解效率至关重要。现有生物过滤装置直接对接猪舍主排风风机，该风机排出的是猪舍内的全部污浊空气，排风量通常很大(单栋猪舍达排放量高达20m3/秒)，即便按照最小气体停留时间(1秒)计算，填料体积也会高达20m3，这不仅造成较高的填料购买成本，也会占用较多的猪场用地。而从另一方面讲，猪舍臭气主要来自猪的粪便、尿液挥发产生，而粪便和尿液多储存在粪沟中，因此，猪舍臭气主要来源于粪沟，也主要集中在粪沟，猪舍主排风风机排出的气体臭气浓度远远小于粪沟，因此，将猪舍主排风风机的全部气体导入生物过滤器进行处理，其实是一种资源浪费。现有生物过滤装置的填料使用一段时间后，由于风压的长期作用，填料被不断压实，填料体积不断缩小，在排风量一定的情况下这不仅减少了气体停留时间，降低了降解效果，也增加了风机压降，不利于风机高效使用。实际应用中，当出现这种情况时，填料往往已经严重压实，使用者只能人工翻动填料或直接更换填料，这不利于填料利用寿命和猪场自动化管理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，以猪舍粪沟局部空气处理代替传统的猪舍全部空气处理，降低臭气处理量，节省生物过滤装置建设成本。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，应用于猪舍粪沟的局部空气处理，包括抽气系统、与抽气系统相连接的生物过滤系统；抽气系统包括设置在猪舍地面下粪沟侧面的粪沟排气主管，设置在粪沟排气主管上的若干粪沟排气支管，设置在猪舍外部与该粪沟排气主管相连的离心式风机；生物过滤系统设置在猪舍外部，包括与离心式风机相连的生物过滤箱体、设置在生物过滤箱体顶部的喷淋系统以及设置在箱体内的若干多孔填料。可选的，粪沟排气支管进气口朝向粪沟底面，避免猪圈地面的杂物落入堵塞管道，相邻粪沟排气支管之间的间距随其与离心式风机的距离增大而减少。可选的，生物过滤箱体底部固定安装有箱体支架，该箱体支架顶端与生物过滤箱体相连的高度位置上设置有用于放置多孔填料的金属网。可选的，若干多孔填料堆叠的缝隙中设置有贯穿的翻料机。可选的，喷淋系统包括喷淋水管和喷嘴，喷淋水管固定于生物过滤箱体顶盖的内部，喷嘴均匀布置在喷淋水管下方。一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤方法，应用如上述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，粪沟排气主管中部下方设置有第一氨气传感器，翻料机上方在多孔填料中设置有水分传感器，喷淋水管之间设置有空气压力传感器，金属网下方设置有第二氨气传感器，该第一氨气传感器、水分传感器、空气压力传感器、第二氨气传感器，通过无线联通有设置在猪舍外墙上智能控制器，该智能控制器输出端控制有离心式风机、翻料机、喷淋系统、以及报警装置，智能控制器控制打开离心式风机抽气，将氨气抽入至生物过滤箱体中，氨气进入生物过滤箱体中经过多孔填料，并通过多孔填料上的微生物降解为无害物质后，从金属网向下排出至空气中。可选的，第一氨气传感器检测到猪舍粪沟内的氨气浓度值超过设定限值时，将信号发送至智能控制器，智能控制器控制开启离心式风机进行抽气，当氨气浓度值降低到设定值以下时，智能控制器控制离心式风机自动关闭。可选的，水分传感器检测到多孔填料中的水分含量低于设定值时，将信号发送至智能控制器，智能控制器控制开启喷淋系统，当水分含量达到设定值后，智能控制器控制喷淋系统关闭。可选的，空气压力传感器检测到空气压力值超过设定值时，将信号发送至智能控制器，智能控制器控制开启翻料机，当空气压力值降低到设定值以下后，智能控制器控制翻料机关闭。可选的，第二氨气传感器检测到生物过滤系统处理后空气中的氨气浓度大于设定值时，将信号发送至智能控制器，智能控制器触发报警装置，向管理员发送警报信息，提示管理员进行填料系统检查或填料更换。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所公开的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，以猪舍粪沟的局部空气为处理对象，减少排风量，进而减少生物过滤所需的填料量及其装置的占地面积。2、本专利技术所公开的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，通过增加空气压力传感器和翻料机，当空气压力值超过限值时自动开启翻料机，实现自动翻料，延长填料使用寿命，减少翻料劳动量。3、本专利技术所公开的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，通过增加猪舍粪沟的第一氨气传感器，当粪沟氨气浓度超过限值时自动开启离心式风机，避免风机常开对填料的压实等不利影响。4、本专利技术所公开的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，通过增加填料水分传感器和喷淋系统，当多孔填料水分低于限值时自动开启喷淋系统，使填料处于最佳湿度状态，保持微生物降解活性。5、本专利技术所公开的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置及方法，通过增加生物过滤装置排气口的第二氨气浓度传感器，当排放的氨气浓度超过限值时触发报警装置，并自动发送报警信息，通知管理者及时检查系统状态或更换填料，避免填料过度使用造成的臭气降解不充分和环境污染。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，应用于猪舍粪沟的局部空气处理，其特征在于：包括抽气系统、与抽气系统相连接的生物过滤系统；所述抽气系统包括设置在猪舍地面下粪沟侧面的粪沟排气主管，设置在粪沟排气主管上的若干粪沟排气支管，设置在猪舍外部与该粪沟排气主管相连的离心式风机；所述生物过滤系统设置在猪舍外部，包括与离心式风机相连的生物过滤箱体、设置在生物过滤箱体顶部的喷淋系统以及设置在箱体内的若干多孔填料。

【技术特征摘要】
1.一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，应用于猪舍粪沟的局部空气处理，其特征在于：包括抽气系统、与抽气系统相连接的生物过滤系统；所述抽气系统包括设置在猪舍地面下粪沟侧面的粪沟排气主管，设置在粪沟排气主管上的若干粪沟排气支管，设置在猪舍外部与该粪沟排气主管相连的离心式风机；所述生物过滤系统设置在猪舍外部，包括与离心式风机相连的生物过滤箱体、设置在生物过滤箱体顶部的喷淋系统以及设置在箱体内的若干多孔填料。2.根据权利要求1所述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，其特征在于：所述粪沟排气支管进气口朝向粪沟底面，避免猪圈地面的杂物落入堵塞管道，相邻粪沟排气支管之间的间距随其与所述离心式风机的距离增大而减少。3.根据权利要求1所述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，其特征在于：所述生物过滤箱体底部固定安装有箱体支架，该箱体支架顶端与生物过滤箱体相连的高度位置上设置有用于放置多孔填料的金属网。4.根据权利要求1所述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，其特征在于：若干多孔填料堆叠的缝隙中设置有贯穿的翻料机。5.根据权利要求1所述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，其特征在于：所述喷淋系统包括喷淋水管和喷嘴，所述喷淋水管固定于生物过滤箱体顶盖的内部，所述喷嘴均匀布置在喷淋水管下方。6.一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤方法，应用如权利要求1～5任一项中所述的一种猪舍粪沟空气智能化生物过滤装置，所述粪沟排气主管中部下方设置有第一氨气传感器，所述翻料机上方在多孔填料中设置有水分传感器，所述喷淋水管之间设置有空气压力传感器，所述金属网下方设置有第二氨气传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，曾雅琼，龙定彪，蒲施桦，刘作华，杨飞云，谢跃伟，
申请(专利权)人：重庆市畜牧科学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50