李修松　王啟超　閆之春　陳鋒劍　楊新春　戴永強　覃立立

（1青島大牧人機械股份有限公司畜牧研究院，山東青島 26600；2新希望六和股份有限公司，北京　100083；3唐人神集團股份有限公司，湖南株洲 412000）

近10年，為了進一步保障食品安全、提高管理和生產(chǎn)效率，生豬的設(shè)施飼養(yǎng)環(huán)境得到了巨大改善[1]，生豬飼養(yǎng)水平得以提升，更有利于豬只的健康生長。隨著現(xiàn)代養(yǎng)豬技術(shù)的進步和應(yīng)用，養(yǎng)豬場在豬舍通風(fēng)處理方面有了新的改進，如豬的產(chǎn)熱量和產(chǎn)濕量等參數(shù)的變化，較過去的經(jīng)驗參數(shù)有所不同。豬舍的冬季通風(fēng)需要確定最小通風(fēng)量，最小通風(fēng)量可以通過排出的多余水汽、CO2或熱量來計算。在冬季，通過排出多余水汽計算得到的通風(fēng)量通?？梢酝瑫r滿足通風(fēng)換氣的其他功能，例如供氧、排出CO2和NH3以及粉塵等[2]。原有的關(guān)于通風(fēng)量的經(jīng)驗參數(shù)為國外研究機構(gòu)根據(jù)當?shù)氐臍夂颦h(huán)境和畜禽條件經(jīng)計算或依據(jù)養(yǎng)殖經(jīng)驗所得，而隨著豬只產(chǎn)濕量等參數(shù)變化，冬季豬只最小通風(fēng)量的經(jīng)驗參數(shù)也應(yīng)該有所改變。本文以華北地區(qū)典型保育豬舍為例，以新的豬只產(chǎn)濕量等參數(shù)重新計算保育豬舍所需的豬只最小通風(fēng)量，并通過試驗驗證所得通風(fēng)量參數(shù)的可行性，旨在為我國規(guī)模化豬場的通風(fēng)設(shè)計提供一定的參考。

1　材料和方法

1.1　試驗豬舍

邯鄲地區(qū)某保育豬舍：豬只數(shù)量400頭，62日齡。測試期間豬舍的豬只以及供暖等條件保持不變。舍內(nèi)現(xiàn)配有地溝變速風(fēng)機1臺，24變速風(fēng)機1臺，36變速風(fēng)機2臺。

1.2　最小通風(fēng)量的確定

⑴根據(jù)原有經(jīng)驗值確定的最小通風(fēng)量（見表1）。

由表1可知，根據(jù)經(jīng)驗值取豬只最小通風(fēng)量為5.1 m3/小時·頭，試驗豬舍最小通風(fēng)量為L1=2 040m3/小時。

⑵根據(jù)最新豬只產(chǎn)濕量等參數(shù)確定的最小通風(fēng)量（見表2）。

表1　不同生長階段豬只的推薦通風(fēng)量 [3-5]

本文依據(jù)表2數(shù)據(jù)進行通風(fēng)量計算。

根據(jù)濕度平衡計算公式[2]如下：

式中W—畜禽舍內(nèi)需要排出的多余水汽量，kg/小時；ρa—空氣密度，按照排風(fēng)量計算時取353/（ti+273），kg/m3，其中ti為畜禽舍內(nèi)氣溫；di—舍內(nèi)空氣的含濕量，kg/kg干空氣；do—舍外空氣的含濕量，kg/kg干空氣。

式中Wa—畜禽散發(fā)的水汽量，kg/小時；We—舍內(nèi)各種表面水汽蒸發(fā)量，kg/小時（豬舍中，We按照豬只產(chǎn)生水汽總量的25%計算[6]）。

經(jīng)上述公式及表2、表3的數(shù)據(jù)計算，得到豬只最小通風(fēng)量約為7.8 m3/小時·頭，整舍最小通風(fēng)量為L2=3 120m3/小時。

1.3　試驗方法

針對試驗豬舍，選取每日最冷時間段（2018年1月6—7日的5：00—7：00） （以最冷時間段可驗證最小通風(fēng)量，其余時間段可設(shè)置環(huán)控器自動調(diào)控舍內(nèi)環(huán)境）測試舍內(nèi)溫度、NH3濃度以及粉塵，對比不同通風(fēng)量設(shè)置下的舍內(nèi)環(huán)境，并依據(jù)國標和飼養(yǎng)要求判斷舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。

表2　最新豬產(chǎn)熱產(chǎn)濕量表

表3　試驗豬舍最小通風(fēng)量計算參數(shù)表

36變速風(fēng)機、24變速風(fēng)機、地溝變速風(fēng)機的風(fēng)量分別為19 600、9 600和9 000m3/小時，經(jīng)驗最小通風(fēng)量（L1）為2 040 m3/小時，經(jīng)計算最小通風(fēng)量（L2）為3 120m3/小時。

根據(jù)經(jīng)驗值取最小通風(fēng)量（L1）配置風(fēng)機為開啟20%地溝變速風(fēng)機（配置1）；根據(jù)最新產(chǎn)濕量計算得到最小通風(fēng)量（L2）配置風(fēng)機為開啟40%地溝變速風(fēng)機（配置2）。

變速風(fēng)機調(diào)整幅度為10%，試驗期間為對比不同最小通風(fēng)量下的豬舍環(huán)境，關(guān)閉了豬舍環(huán)控器自動調(diào)節(jié)功能。

表4　試驗結(jié)果及相關(guān)參數(shù)表

2　結(jié)果與分析

在維持供暖條件不變的前提下，試驗結(jié)果為兩日不同測點測試結(jié)果的平均值，由表4可知，兩種風(fēng)機配置下舍內(nèi)的溫度和NH3環(huán)境有所區(qū)別：配置2（最小通風(fēng)量7.8m3/小時）的溫度環(huán)境維持在目標溫度上下，并滿足國標要求；配置1（最小通風(fēng)量5.1m3/小時）的溫度環(huán)境高于目標溫度，并存在超過國標高臨界的現(xiàn)象。兩種配置下的NH3環(huán)境均滿足國家標準，配置1的NH3環(huán)境相對較高（7.58～8.10mg/m3），不能滿足目標要求（針對NH3環(huán)境的目標選擇為試驗豬場人員要求：當NH3濃度低于5mg/m3時，舍內(nèi)異味較輕；當NH3濃度在5～10 mg/m3范圍時，舍內(nèi)異味出現(xiàn)刺鼻現(xiàn)象；當NH3濃度高于10mg/m3時，舍內(nèi)異味明顯刺鼻），配置2的NH3環(huán)境相對較低（4.10～5.14 mg/m3），豬場人員能夠接受。配置1的粉塵含量明顯高于配置2但均低于國標要求，相差50%左右。配置2的整體環(huán)境優(yōu)于配置1，各項指標可以滿足目標飼養(yǎng)要求及國標要求。

3　總結(jié)

經(jīng)計算和試驗驗證，推薦我國華北地區(qū)保育豬舍冬季最小通風(fēng)量取值為7.8m3/小時·頭，并可根據(jù)不同氣候和不同豬只階段等因素調(diào)整。隨著現(xiàn)代化養(yǎng)豬設(shè)施設(shè)備的進步和提升，豬只的產(chǎn)熱和產(chǎn)濕量高于過去，通風(fēng)量的各項計算參數(shù)也應(yīng)隨之變化，不同地區(qū)不同豬舍的冬季最小通風(fēng)量需根據(jù)當?shù)貧夂?、豬個體大小等計算得到，不建議完全按照經(jīng)驗參數(shù)取值，現(xiàn)階段以經(jīng)驗參數(shù)設(shè)計通風(fēng)配置的方法存在較大誤差。

[1]Lu Y,Hayes M,Stinn J,et al.Evaluating ventilation rates based on new heat and moisture p roduction data for swine p roduction[J].Transactions of the ASAE(American Society of Ag riculturalEngineers),2017,60(1)：237-245.

[2]馬承偉,苗香雯.農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程 [M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2005.

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[4]斯蒂芬.豬舍通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及模式[J].今日養(yǎng)豬業(yè),2009(2)：41-43.

[5]雷明剛,王金勇,夏偉,等.傳統(tǒng)豬舍改造工藝與新式環(huán)境調(diào)控豬舍設(shè)計及應(yīng)用[J].中國畜牧雜志,2015,51(12)：50-54,57.

[6]安立龍.家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2004.

[7]GB/T 17824.3-2008,規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理[S].