楊 禮，杜龍環(huán)，胡陳明，鄭煒超，朱洪強，余春林，楊朝武通信作者

(1.四川大恒家禽育種有限公司，四川 成都 610066；2.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610065；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100833；4.成都晟興牧業(yè)機械有限公司，四川 成都 610000；5.四川省畜牧科學(xué)研究院動物遺傳育種四川省重點實驗室，四川 成都 610066)

0 引言

畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；⒓s化生產(chǎn)已成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展主流，隨之而來的環(huán)境副作用也日漸顯著。畜禽生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量顆粒物，主要來自于養(yǎng)殖環(huán)境中的飼料、墊料、動物皮屑、羽毛及糞便等[1]。規(guī)?；u場中顆粒物的產(chǎn)生和排放尤為突出，據(jù)報道在存欄25萬羽的籠養(yǎng)雞舍中，TSP濃度為1.5～4.5 mg/m3[2]。顆粒物不僅影響舍內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境，還通過雞舍通風(fēng)換氣大量排放到舍外危害周邊環(huán)境，特別是帶有生物活性成分的顆粒物在一定條件下形成氣溶膠，吸入體內(nèi)后導(dǎo)致人和動物患上多種呼吸系統(tǒng)疾病，若攜帶傳染性病菌，還可引發(fā)大范圍的傳播[3]。近年來在畜禽養(yǎng)殖生物氣溶膠中檢測到高濃度的耐藥細菌和耐藥基因，為畜牧業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展和生物安全帶來了新的挑戰(zhàn)[4]。當(dāng)前對于畜禽養(yǎng)殖顆粒物的控制研究主要是養(yǎng)殖空間中的源頭控制和降塵，對排放到舍外的顆粒物凈化控制研究較少。本研究利用靜電吸塵原理，針對規(guī)?；u舍機械通風(fēng)排風(fēng)口專門設(shè)計了一種高壓靜電吸塵凈化裝置。

1 靜電吸塵原理

利用高壓電場使含粉塵顆粒的氣體發(fā)生電離。主要過程為帶負電氣體離子，在電場力作用下，向陽板運動，在運動中與粉塵顆粒相碰，使塵粒表面荷以負電，荷電后的塵粒在電場力作用下，向陽極運動，到達后放出所帶電子，塵粒則沉積于陽極板，從而達到粉塵和氣體分離的目的。凈化后的氣體排出凈化裝置外。

2 規(guī)?；u舍排風(fēng)口靜電吸塵裝置設(shè)計

整個靜電吸塵裝置以220 V或380 V作為輸入電源，使用變壓裝置，將電壓從低壓向高壓轉(zhuǎn)換，輸出高電壓，負極裝置底部設(shè)可拆卸粉塵收集盒，具體原理結(jié)構(gòu)，如圖1所示。以規(guī)?；u舍常見的120 cm負壓軸流風(fēng)機為例，靜電吸塵裝置安放于舍外，與負壓軸流風(fēng)機連接，同時為減少靜電吸塵裝置對風(fēng)機排風(fēng)量的影響，靜電吸塵裝置主體外觀尺寸為140 cm×140 cm，內(nèi)部放置與風(fēng)機氣流方向垂直的28個電極板，每個電極板尺寸為100 cm×140 cm，間距5 cm。在每2個電極板之間放置若干與氣流方向垂直，直徑1.38 mm，長120 cm的放電極電線，如圖2所示。

圖1 靜電吸塵原理圖

圖2 靜電吸塵裝置結(jié)構(gòu)圖

裝置啟動時由電極板之間的放電極電線將風(fēng)機排出的氣體中的顆粒物表面帶上負電，荷電顆粒在電場作用下向集塵電極板運動并吸附在電極板上。吸附在電極板上較多的顆粒物堆積后靠重力作用從電極板上落至電極板下方的集塵盒。

3 其他配套設(shè)計

為提高靜電吸塵效果，可在雞舍尾端風(fēng)機的每個排風(fēng)口或者所有排風(fēng)口統(tǒng)一安裝密閉聚風(fēng)裝置，一可以確保舍內(nèi)排除的氣體全部經(jīng)由靜電吸塵裝置凈化處理，二是經(jīng)過凈化的氣體通過聚風(fēng)裝置作用，提高風(fēng)速后還可使用其風(fēng)力進行發(fā)電，實現(xiàn)無污染的能源回收。為了進一步減少該裝置對負壓風(fēng)機通風(fēng)量和凈化后氣流速度的影響，還應(yīng)對該裝置的空氣動力學(xué)外觀進行研究，包括電極板的性狀、放電的排布以及電線直徑大小等。

高壓靜電吸塵裝置配備自動清潔裝置，工作一定時間后自動將靜電吸塵裝置電源及雞舍風(fēng)機關(guān)閉，清理電極板上的粉塵顆粒物，電極板上方安裝沖淋裝置，使用微酸電解水將吸附在電極板上和集成盒內(nèi)的粉塵顆粒物進行消毒清洗。

4 結(jié)語

隨著規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖環(huán)境對外排放的粉塵顆粒物處理已成為重要的研究課題。目前已有研究者提出使用生物質(zhì)擋土墻、微酸電解水噴淋、植物屏障攔截等方法，但仍存在攔截降塵效率低、二次污染風(fēng)險等問題。采用高壓靜電吸塵方法對雞舍尾端排風(fēng)口氣體進行凈化應(yīng)是當(dāng)前行之有效的辦法，通過進一步提高靜電吸附效率和安全性完善配套設(shè)備生產(chǎn)設(shè)計，高壓靜電吸塵裝置將在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中擁有更廣闊的應(yīng)用前景。