空气过滤器在公猪站的应用*

2012-11-22魏文栋毛建军

猪业科学 2012年12期

刘良，魏文栋，毛建军

（重庆市畜牧科学院农业部养猪科学重点实验室重庆市养猪工程技术研究中心，重庆 402460）

养猪业是我国畜牧业的重要组成部分，其规模化发展的速度令人赞叹。但是，随着规模化、集约化的快速发展，猪病也越来越复杂，如单就口蹄疫而言可分为O 型、A 型、C 型、南非I 型等等[1]。猪肉的安全问题已成为社会关注的热点，在人们对于食品安全越来越重视的情况下，规模化猪场只能逐步杜绝疫病，从而保证猪肉商品的安全品质[2]。在这种情况下，原本主要用于工业保护机械设备的空气过滤器逐步用于保护人，在商业利益的驱动下又逐步用到生猪产业“种”的保护上，由于成本高，目前在国内主要用于公猪站，用于整个生产过程还有待时日。

空气过滤器第一次应用于养猪业是在2005 年，且当年共有5 家猪场安装使用[3]。时至今日，我国国内也有使用空气过滤装置的大型猪场，如广西农垦永新畜牧集团有限公司良圻猪场公猪站，而且很多新建公猪站也在逐步采用，如重庆市69 原种猪场种公猪站。

1 空气过滤器及工作原理

1.1 空气过滤器(Air Filter)

空气过滤器即空气过滤装置，一般用于洁净车间、实验室等，或者用于电子机械通信设备等的防尘。20 世纪70年代，采用微细玻璃纤维过滤纸作为过滤介质的过滤器，对于0.3 μm 粒径的粒子过滤效率就高达99.9998%[4]，鉴于其良好的过滤和保护机能，美国率先将其应用于生猪产业。

在国内，空气过滤器主要分为初效、中效、高效及亚高效过滤器等型号。各种型号有不同的标准和使用效能。

1.2 工作原理

1.2.1 粒子运动机理

撞击：大型颗粒（＞0.4 μm）无法躲避过滤纤维，直接撞在上面。

拦截：小颗粒（＜0.4μm）在距纤维一个直径距离之内，在范德华力的作用下，会吸附纤维上。

扩散：布朗运动（扰流）会增加小型微粒受到拦截和撞击的机会。

1.2.2 过滤器捕捉原理

拦截效应：当粒子运动到纤维表面，其中心线到纤维表面的距离小于微粒半径，会被纤维拦截。

惯性效应：当微粒质量较大或速度较大时，由于惯性而碰撞在纤维表面而沉积。

扩散效应：小粒径粒子布朗运动较强，易碰撞到纤维表面。

重力效应：微粒通过纤维层时，因重力作用而沉积在纤维上。

静电效应：纤维或粒子都可能带电，产生静电效应，将粒子吸到纤维上。

2 种类及效果

2.1 初效过滤器

初效空气过滤器主要有板式、折叠式、袋式、箱式4 种样式，外框材料有纸质框、铝合金框等，过滤材料主要有无纺布、活性炭过滤棉等。

初效空气过滤器主要适用于中央空调和集中通风系统预过滤、局部高效过滤装置的预过滤等，可以过滤掉5.0μm及以上粒径的尘埃粒子。也用于多级过滤系统的外围，起到保护高效过滤器等的作用，增加其使用年限。其具有价廉、质轻、通用性好、结构紧凑的特点。

2.2 中效空气滤器

按JG/T 22-1999《一般通风用空气过滤器性能试验方法》规定的方法检验，对粒径≥1.0μm 大气尘计数效率[20%，70%]的过滤器为中效空气过滤器。中效过滤器主要分袋式和非袋式2 种，边框有冷板喷塑、镀锌板等形式，过滤材料有无纺布、玻璃纤维等。

中效空气过滤器不宜独立使用，宜与初效过滤器组合使用。过滤粒径1.0～5.0 μm，过滤效率可达60%～95%。其具有过滤效率高、阻力低、容尘量大等特点。

2.3 高效空气过滤器

按GB/T 6165-1985 规定的方法检验，对粒径≥0.1 μm 微粒的计数透过率≤0.001%（即效率≥99.999%）的过滤器为高效空气过滤器。高效空气过滤器常用滤料有超细玻璃纤维等。产品分类：有隔板高效过滤器，无隔板高效过滤器等。

高效空气过滤器适用于常温、常湿，允许含有微量酸、碱有机溶剂的空气过滤，该产品效率高，阻力低，容尘量大，广泛应用于航天、航空、电子、制药、生物工程等领域。

3 空气过滤器的作用

猪流感病毒SIV(0.08～0.12 μm)、猪繁殖与呼吸综合征病毒PRRSV(0.05～0.065 μm)、猪圆环病毒PCV2(0.017～0.022 μm) 能够通过空气过滤器，但是，这些病毒需要依附在微粒上，而汽雾颗粒的直径通常都在0.4～0.7 μm，而且在猪场设计过程中一般是“初效+高效”搭配，实际过滤效率也会达99.996%，足以满足过滤净化需求。

美国明尼苏达州发病的猪场经空气过滤系统改造后，3 年多时间里没有再次发生蓝耳病。良圻猪场公猪站2009年至2011 年PRRS 抗体检测结果无一例阳性。通过这些数据不难看出，空气过滤系统对于困扰生猪产业发展的蓝耳病、口蹄疫等具有良好的过滤净化功能。

4 猪场应用要点

4.1 建筑设计

猪舍采用全封闭式设计，密封性要好，且外围护结构需要有很好的保温隔热性能。公猪站则需要在实验室处设立单独的进出通道，所有人员严格消毒。猪舍则设立淘汰猪出口和后备猪进口，进出猪舍的门采用互锁双层门。

在北方寒冷地区，冬季采取屋顶进风，需要安装吊顶。在南方高温地区，需要安装降温系统，如湿帘等，由于这些地区冬季一般舍外平均温度在0 ℃以上，因而可以考虑直接使用湿帘处作为换气通道，从而减少吊顶及安装顶部高效过滤器的费用。

4.2 自动化设计

公猪站为了保持公猪最佳的产精状态，需要安装自动控制系统，包括自动饲喂系统和自动温控系统。自动温控系统温度设置点为23 ℃，0.5 ℃作为一个梯度。风机设置规律是23 ℃及以下，只开启换气风机，23.5 ℃开启2 号风机（一般情况下1、2 号风机为无级变速风机，视具体情况定），根据温度依次开启剩余风机。如果舍内安装有风机时，当温度高于26 ℃，可将横向通风改为纵向通风，如果没有降温效果则自动开启湿帘系统，且全部风机启动，满足通风降温的需求。猪舍内部温度尽量控制在28 ℃以下，高于28 ℃以后，公猪精液品质大大下降，且高温对于生产性能的影响将延续到来年2 月。

4.3 过滤器搭配

国内猪场设计方式一般是“初效+高效”组合的方式。新建公猪站在选择初效过滤器时一般采用可再生或可清洗的滤料，但是必须达到清洗后过滤器初阻力不得超过产品样本阻力的10%，效率应不低于原指标的85%，阻力不高于原指标的115%。初效过滤器安装在高效过滤器外侧，其外围安装保护网防鸟、树叶等。高效和初效过滤器之间需要留足操作空间。