CN207113085U - 外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，包括箱体单元、空气过滤单元、纳米等离子单元、光能粒子灭菌单元、通风管道单元和控制单元，所述箱体单元下端设进风口，上端设出风口，箱体单元内部包括相对独立的空气过滤箱体、纳米等离子箱体、光能粒子灭菌箱体，空气过滤箱体设于进风口处，所述空气过滤单元设于空气过滤箱体内，纳米等离子单元设于纳米等离子箱体内，光能粒子灭菌单元设于光能粒子灭菌箱体内，空气经过过滤后进入纳米等离子箱体，经等离子灭菌后进入光能粒子灭菌箱体，由光能粒子对空气进行灭菌、有机物降解后通过出风口进入通风管道单元，实时动态地实现畜禽舍内的杀毒灭菌和降有机物解。

Description

外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置

技术领域

本实用新型属于空气净化技术领域，特别涉及一种外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置。

背景技术

目前在制约畜禽养殖业健康发展的众多因素中，最致命的因素有两个：一是畜禽舍病原微生物引发的畜禽疫病；二是畜禽舍内有害气体对畜禽的伤害。两者相互伴随、相互依存，以空气为媒介进行扩散传播，是导致养殖动物疾病和环境污染的主要因素，制约着养殖业的发展。研究显示，每年由此引起的畜禽疾病给养殖业带来1160亿的经济损失，而且还是导致环境污染、兽药滥用、细菌耐药性和药物残留等一系列重大食品安全问题的根源。因此，改善养殖环境，杀灭畜禽舍空气病原菌、清除有害气体，是预防与控制畜禽疾病、控制兽药滥用、提高生产力和实现健康生态养殖的关键，也是摆在畜禽养殖业面前一个重大课题。

为控制改善养殖业面对的空气污染、病原菌所致疾病、有害气体对养殖动物的损伤、减少温室排放和由此所造成的环境污染等重大问题，从养殖管理、饲料配制、环境监控以及技术设备应用等方面，展开了一系列研究。目前为止国内外尚无十分有效的办法，常用的技术方法有运用臭氧（O₃）杀菌消毒技术、空气电净化防病防疫技术、粪道等离子除臭灭菌技术和环境监测及预警技术等方面，为减少畜禽舍内有害气体、粉尘和致病菌等问题做出了许多贡献，一定程度的促进了设备养殖和畜禽健康养殖水平。但也存在一些不足之处。比如臭氧、氮氧化物以及氧原子、正离子和负离子，将这些等离子体通过高速高压风机吹入畜禽舍粪道中，与硫化氢（H₂S）、氨气（NH₃）以及微生物相遇时，就会发生氧化、灭杀和消解过程，从而达到灭菌和除臭的目的。

粪道等离子体灭菌除臭***，利用强力风机通过铺设在粪道空间的管道将等离子体送入粪道空间，实施快速的粪道空气以及养殖设施、粪便表面的灭菌消毒。但这一技术并没有得到国内外普及，究其原因是它只针对粪道，而不能从根本上解决畜禽养殖舍整个空间空气的除臭灭菌处置。

臭氧由于是一种强氧化剂，具有高效性、广谱性、高洁性和不留死角的独特杀菌作用，在一定浓度和时间下，臭氧能作用于细菌的细胞壁，与脂类的双键反应，也能作用于细胞膜，破坏膜内脂蛋白和脂多糖，还能作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏，进而破坏DNA和RNA，改变细胞的通透性，造成细菌的新陈代谢障碍，导致细菌死亡。臭氧对细菌、真菌和病毒等多种微生物杀灭率高达99.9%～100%。使用臭氧发生器在畜禽舍内部空间产生臭氧，能够有效消灭疫病传染来源、阻断传播途径，切断改善畜禽养殖环境，提高畜禽抗病能力。然而，臭氧是一把双刃剑，一方面其强氧化作用在杀毒灭菌领域具有良好的效果，另一方面对环境具有严重的污染作用，与 PM2.5相比，臭氧污染更具隐蔽性，臭氧超标的防护比PM2.5还难。臭氧所造成的二次污染，成为空气质量超标“元凶”，污染治理比PM2.5更难，正逐步成为除了颗粒物外，对环境空气质量影响最大的污染物，是不折不扣的健康杀手。臭氧并对人畜呼吸***、神经***、免疫功能等均具破坏作用，不能在存栏实施杀菌作业，因此畜禽舍利用臭氧杀毒灭菌将被淘汰。

畜禽舍空气电净化技术，又称为电净化防病防疫技术，它是利用交流电源，经高压直流电转换为高压直流电场，通过电极依次连接电极，在畜禽舍空间形成1～50KV、0.5～5mA的高压直流电场，以电晕微生物的方式，产生气溶胶疫苗化，并对畜禽舍内空间进行净化灭菌防疫作用。其主要原理是通过高压电极线在畜禽舍内建立直流空间电场，电极线放电产生的高能带电粒子、臭氧和氮氧化物，可净化与抑制畜禽舍内的粉尘、飞沫和雾气；对畜禽舍微生物气溶胶进行脱除、电晕效果，而产生疫苗化；还具有抑制物体表面微生物，特别是粪便与墙壁表面的微生物作用和分解与抑制畜禽舍内恶臭气体的一定效果；在空间电场作用下，畜禽舍内的NH₃、H₂S 和CO₂等气体同空气中的粉尘、飞沫、汽雾相结合形成凝雾，在电场力的作用下，“凝雾”做定向脱除运动，并迅速吸附于地面、畜禽体表面和畜禽舍内结构表面，空气中这些气体和粉尘的含量会短时间内大幅降低，空气得到净化。然而实验显示空间电场可使鸡舍内空间的微生物气溶胶浓度和粉尘含量的平均值是对照鸡舍的31%～65%，氨气浓度平均值是对照鸡舍的41%～65%，粪道空气微生物浓度平均值是对照鸡舍粪道的27%～55%。典型的是3DDF-600型畜禽舍空气电净化防病防疫技术***，应用后空气灭菌效率可达53%，粉尘去除率在67%，氨气去除率可达36%。其灭菌率和有害气体降解率并不很高，却存在诸多问题，比如被电晕的微生物是否都被电晕、电晕的程度是否一致、被电晕后是否全部失活、有没有复活的可能，均无法判断和无判定标准。复活的病原菌在生物体内的生理病理变化，尚难以判断。在设备方面，如绝缘子必须定时清理，否则绝缘子、控制器会发生绝缘击穿而损坏；禽舍中由于电极线布满舍内空间，容易造成电极线脱落；电极线易被养殖设备构件接触或触碰，发生短路、导电等现象，以及飞虫、蜘蛛等异物接近电极线，而导致设备瘫痪；作业人员在***工作时要注意安全，必须与之安全距离。

由此可见，现有的禽畜养殖空气灭菌净化技术依然存在缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，通过畜禽舍内空气循环，达到禽畜舍空气灭菌净化的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，包括箱体单元、空气过滤单元、纳米等离子单元、光能粒子灭菌单元、通风管道单元和控制单元，所述箱体单元下端设进风口，上端设出风口，箱体单元内部包括相对独立的空气过滤箱体、纳米等离子箱体、光能粒子灭菌箱体，空气过滤箱体设于进风口处，所述空气过滤单元设于空气过滤箱体内，纳米等离子单元设于纳米等离子箱体内，光能粒子灭菌单元设于光能粒子灭菌箱体内，空气经过过滤后进入纳米等离子箱体，经等离子灭菌后进入光能粒子灭菌箱体，由光能粒子对空气进行灭菌、有机物降解后通过出风口进入通风管道单元。

进一步的，所述空气过滤单元设有用于过滤畜禽舍内飞毛和空气粒子的初效过滤网和纤维滤棉。

进一步的，所述纳米等离子单元包括设于纳米等离子箱体内壁上的等离子发生器和纳米二氧化钛涂层，所述等离子发生器设置成对冲等离子发射模式，形成等离子幕，并激发纳米二氧化钛，形成纳米等离子风，对经过空气中的病原菌和有害物质进行杀灭降解。

进一步的，所述光能粒子灭菌单元包括光触媒网和紫外线灯，所述光触媒网为负载有纳米二氧化钛、纳米银和纳米石墨烯的铝基网，所述光触媒网和紫外线灯间隔布置。

进一步的，所述紫外线灯的波长为254nm和185nm，形成复合紫外光子。

进一步的，所述通风管道单元包括风机和布设于畜禽舍内的管路。

进一步的，所述控制单元包括空气质量传感器、电控组件，箱体单元上设有电控显示器。

进一步的，上述外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置还包括汽化雾化单元，所述汽化雾化单元包括药剂罐、加压泵和喷嘴，喷嘴设于出风口处。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

融合了等离子技术、纳米光催化技术、紫外复合光子技术，实现并采用了纳米TiO2-Ag复合催化材料和TiO2-GO复合催化材料，有效的提高了纳米光催化效率，实现了畜牧界所渴望的无毒无害、绿色环保，实时动态地实现畜禽舍内的杀毒灭菌和降解有机物，不仅解决了畜禽舍养殖整个过程的灭菌难题，而且为养殖动物提供了一个清新生长新环境。为保护环保、养殖安全与卫生、减少有毒有害温室排放提供了一个重要的技术手段。实现了无毒无害、绿色环保、无耐药性、无残留的畜禽舍内杀毒灭菌和降解有机物技术新方法，同时释放的负离子，大大改善畜禽的生存环境，为实现生态、绿色养殖开拓了崭新的领域。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1.光能粒子灭菌箱体；2.光触媒网；3.紫外线灯；4.纳米等离子箱体；5.等离子发生器；6.进风口；7.初效过滤网；8.纤维滤棉；9.空气过滤箱体；10. 电控显示器；11.汽化雾化单元；12.喷嘴；13.出风口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，包括箱体单元、空气过滤单元、纳米等离子单元、光能粒子灭菌单元、通风管道单元和控制单元，箱体单元下端设进风口6，上端设出风口13，风由下往上流动，箱体单元内部包括相对独立的空气过滤箱体9、纳米等离子箱体4、光能粒子灭菌箱体1，空气过滤箱体9设于进风口6处，空气过滤单元设于空气过滤箱体9内，纳米等离子单元设于纳米等离子箱体4内，光能粒子灭菌单元设于光能粒子灭菌箱体1内，空气经过空气过滤单元的过滤后进入纳米等离子箱体4，经等离子灭菌后进入光能粒子灭菌箱体1，由光能粒子对空气进行灭菌、有机物降解后通过出风口13进入通风管道单元，通风管道单元包括风机和布设于畜禽舍内的管路。

空气过滤单元设有用于过滤畜禽舍内飞毛和空气粒子的初效过滤网7和纤维滤棉8。

纳米等离子单元包括设于纳米等离子箱体4内壁上的等离子发生器5和纳米二氧化钛涂层，等离子发生器5设置成对冲等离子发射模式，形成等离子幕，并激发纳米二氧化钛，形成纳米等离子风，对经过空气中的病原菌和有害物质进行杀灭降解。

光能粒子灭菌单元包括光触媒网2和紫外线灯3，光触媒网2为负载有纳米二氧化钛、纳米银和纳米石墨烯的铝基网，光触媒网2和紫外线灯3间隔布置，紫外线灯3的波长为254nm和185nm，形成复合紫外光子。

载银二氧化钛实现了新型纳米催化技术，Ag原子簇促进了光生电子和空穴的分离,从而提高了光催化反应的效率。所生成强氧化自由基OH-和超氧阴离子自由基O₂-，更能有效地将空气中游离的有害物质和病原菌分解成无害的CO₂和H₂O；利用石墨烯优异的电子传输性能及较好吸附特性，在TiO₂底材中添加一定量的石墨烯，使其充当TiO₂受光激发的电子的接收器，由于石墨烯具有高的导电性能，确保电子高速的传输，提高TiO₂的光催活性。

254nm和185nm的紫外线，形成复合紫外光子，由特定光波形成纳米光子波，对空气中的O₂进行电离、碰撞、结合，通过复合辐射产生的电子释放光子，使其产生量子效应，使光催化产生的半导体辐射电子-空穴复合更有速率，这种光电化学产生出的过氧化氢、羟自由基及负离子,具有杀菌和降解挥发性有机化合物（VOC）的作用。

控制单元包括空气质量传感器、电控组件，对空气质量、风速等进行控制，实现自循环、实时动态灭菌去除有害气体的工艺设计与流程；箱体单元上设有电控显示器10，用于显示空气质量、风速等实时数据。

为了进一步提高畜禽舍内环境质量，上述外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置还可以包括汽化雾化单元11，汽化雾化单元11包括药剂罐、加压泵（图中未画出）和喷嘴12，喷嘴12设于出风口13处，药剂罐内可以放置蚊蝇杀灭剂、空气清新剂、空气灭菌剂等药剂，在加压泵的作用下，通过喷嘴12随空气散发进入整个畜禽舍内。

综上所述，本实用新型融合了等离子技术、纳米光催化技术、紫外复合光子技术，实现并采用了纳米TiO2-Ag复合催化材料和TiO2-GO复合催化材料，有效的提高了纳米光催化效率，实现了畜牧界所渴望的无毒无害、绿色环保，实时动态地实现畜禽舍内的杀毒灭菌和降有机物解，不仅解决了畜禽舍养殖整个过程的灭菌难题，而且为养殖动物提供了一个清新生长新环境。为保护环保、养殖安全与卫生、减少有毒有害温室排放提供了一个重要的技术手段。实现了无毒无害、绿色环保、无耐药性、无残留的畜禽舍内杀毒灭菌和降有机物解技术新方法，同时释放的负离子，大大改善畜禽的生存环境，为实现生态、绿色养殖开拓了崭新的领域。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，包括箱体单元、空气过滤单元、纳米等离子单元、光能粒子灭菌单元、通风管道单元和控制单元，所述箱体单元下端设进风口，上端设出风口，箱体单元内部包括相对独立的空气过滤箱体、纳米等离子箱体、光能粒子灭菌箱体，空气过滤箱体设于进风口处，所述空气过滤单元设于空气过滤箱体内，纳米等离子单元设于纳米等离子箱体内，光能粒子灭菌单元设于光能粒子灭菌箱体内，空气经过过滤后进入纳米等离子箱体，经等离子灭菌后进入光能粒子灭菌箱体，由光能粒子对空气进行灭菌、有机物降解后通过出风口进入通风管道单元。

2.根据权利要求1所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述空气过滤单元设有用于过滤畜禽舍内飞毛和空气粒子的初效过滤网和纤维滤棉。

3.根据权利要求1所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述纳米等离子单元包括设于纳米等离子箱体内壁上的等离子发生器和纳米二氧化钛涂层，所述等离子发生器设置成对冲等离子发射模式，形成等离子幕，并激发纳米二氧化钛，形成纳米等离子风，对经过空气中的病原菌和有害物质进行杀灭降解。

4.根据权利要求1所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述光能粒子灭菌单元包括光触媒网和紫外线灯，所述光触媒网为负载有纳米二氧化钛、纳米银和纳米石墨烯的铝基网，所述光触媒网和紫外线灯间隔布置。

5.根据权利要求4所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述紫外线灯的波长为254nm和185nm，形成复合紫外光子。

6.根据权利要求1所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述通风管道单元包括风机和布设于畜禽舍内的管路。

7.根据权利要求1所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：所述控制单元包括空气质量传感器、电控组件，箱体单元上设有电控显示器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的外置式畜禽养殖光能离子空间灭菌净化装置，其特征在于：还包括汽化雾化单元，所述汽化雾化单元包括药剂罐、加压泵和喷嘴，喷嘴设于出风口处。