【摘 要】
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现代肉鸡大部分是在高密度饲养条件下进行,因此鸡舍内会产生大量有毒有害的气体,对肉鸡的生长性能、人体健康以及自然环境产生不良影响。为了解决上述问题,本文采用聚类分析法采集了肉鸡舍各项环境指标数据,利用COMSOL软件仿真分析了肉鸡舍各项环境指标的分布情况,并研究设计出一套肉鸡舍废气处理及环境净化系统,从而规划肉鸡舍周边种植园区,以便于肉鸡舍及其周边环境调控。本次研究主要内容及结论如下:(1)布点优化
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(No.31772651),高压脉冲电场协同效应失活封闭畜禽舍空气中病原体机制研究; 中央引导地方科技发展资金项目,复合电场协同效应对畜禽用抗生素与致病菌耦合机制影响研究; 山西省留学回国人员科技活动择优资助项目,高压脉冲电场协同效应失活封闭畜禽舍空气中病原体机制研究;
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现代肉鸡大部分是在高密度饲养条件下进行,因此鸡舍内会产生大量有毒有害的气体,对肉鸡的生长性能、人体健康以及自然环境产生不良影响。为了解决上述问题,本文采用聚类分析法采集了肉鸡舍各项环境指标数据,利用COMSOL软件仿真分析了肉鸡舍各项环境指标的分布情况,并研究设计出一套肉鸡舍废气处理及环境净化系统,从而规划肉鸡舍周边种植园区,以便于肉鸡舍及其周边环境调控。本次研究主要内容及结论如下:(1)布点优化前后数据对比分析。选取肉鸡舍氨气、粉尘、温度等作为监测指标,运用聚类分析方法对肉鸡舍环境中27个监测点数据进行监测分析,采集优化后的5个监测点数据,分析结果得出,布点优化前后氨气、粉尘、温度的误差率分别为2.20%、1.80%、2.70%。(2)利用COMSOL软件仿真分析肉鸡舍氨气、粉尘、温度等环境指标,得出结论。由于舍内气流组织形式不同以及氨气密度小于空气,肉鸡舍内的氨气大多集中在鸡舍上方且靠近风机的位置,其浓度差为4.00 mg/m~3;经过研究,肉鸡舍内PM10的浓度会随着垂直高度的上升而逐渐下降,其中下层和中层鸡笼所在区域的PM10浓度要高于上层,其浓度差为0.30 mg/m~3;鸡笼区域中后端温度要高于前端,温差为2.00℃;鸡笼下部区域温度要高于上部,温差为4.00℃。验证分析,氨气、粉尘、温度的仿真值与测量值误差率分别为5.30%、3.40%、3.90%。(3)肉鸡舍废弃处理及环境净化系统的设计。采用物理化学相结合的方法,搭建电压为1 kv的正电场环境吸收处理肉鸡舍氨气、硫化氢等有毒气体,其中电场设备最佳参数为:频率50 Hz,占空比25%;利用高压空间电场吸附环境中的粉尘,其中空间电场电压为35 kv,导线之间的距离为2.50 m,电场作用后,距导线不同垂直距离的监测点平均粉尘浓度变换率在29.00%-37.00%之间;采取不同的通风模式调控肉鸡舍温度,优先开启中间区域组合的风机,此模式下温度的变化率高于其他风机组合,可达到8.30%,要尽量避免两侧的风机组合。(4)肉鸡舍氨气吸收处理试验研究。试验中使用的硫酸铜溶液是由硫酸铜晶体和水配置而成,浓度为10.00%,其在空气中稳定易保存,在电压1 kv的正电场环境中反应,Cu2(OH)2SO4沉淀量能够达到82.00%,能耗较低,反应速率较快,能有效吸收氨气。(5)肉鸡舍周边种植园区环境净化处理。利用植物及其叶片对大气污染物的净化作用,在肉鸡养殖场周围合理种植落叶松、银中杨等植物,建设肉鸡舍周边种植园区,实现肉鸡舍及周边环境净化处理。
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