基于CFD技术的猪舍空气质量特征与评估研究

畜禽规模养殖场舍内空气质量取决于热环境条件和空气污染物浓度水平。畜禽舍空气质量评价技术是开展舍内空气质量对人畜健康影响和环境调控技术的应用基础性研究。本项目在各典型猪舍内设立足够多具有代表性的检测点，应用各种先进仪器设备检测舍内空气质量参数（温湿度、风速、主要空气污染物浓度）和动物活动，应用CFD技术对猪舍内空气质量参数的连续一年的检测数据进行三维模拟，并应用三维CFD预测模型对规模猪场各类猪舍内空气质量参数随气流的扩散进行模拟预测，通过监测猪舍内主要空气质量参数，以检验和修正CFD模型，建立可系统地模拟生产性猪舍内气流的实用型CFD模型，提出衡量猪舍内空气质量的评价指标。本项目研究成果可为评估畜舍空气质量及其对人畜健康的影响、研究控制和减少畜禽舍空气污染物排放措施和技术、设计满足畜禽行为生理需要的友好环境畜舍、实现畜禽清洁生产提供理论与技术基础。

规模养猪场舍内空气质量取决于热环境条件和空气污染物浓度水平。猪舍空气质量评价技术是开展舍内空气质量对人畜健康影响和环境调控技术研究的应用基础性研究。. 项目完成情况：本项目按计划开展了不同结构的典型猪舍内三维空气质量的参数（温湿度、气流、NH3、CO2等）分布的预测模拟研究、典型规模商品猪场和种猪场开展猪舍内空气质量连续在线监测系统安装调试与现场监测研究、不同类型猪舍通风与环境空气质量相关性研究；现场监测因仪器到位延迟，目前仍在进行中，因而监测数据验证CFD预测模型方面的研究也仍在进行中。. 拓展研究：在开展本项目的研究基础上，开展了适用于中国东南气候、冬季不需供暖、环境空气质量满足仔猪生长需要的猪舍结构设计与通风技术研究；开展了猪舍空气质量植物净化技术研究、基于CFD技术的分娩母猪舍新风系统优化设计、畜禽场智能化的物联网系统及物联网方法研究等；应邀为丽水市最大的蛋鸡场进行了鸡舍环境的CFD模拟研究，并提出了蛋鸡舍环境空气质量调控技术方案。. 研究成果：得出了母猪舍、仔猪舍和育肥猪舍的温度场、风速场和NH3等污染气体的浓度场的分布特征；探明了畜禽舍结构、通风系统、清粪方式、饲料等因素对畜禽空气质量的影响，申请了3个相关国家发明专利；在本项目研究基础上与规模种猪场联合申请并获浙江省重大科技专项项目资助（项目名称：《规模种猪场猪舍全自动新风系统研究与示范》，项目编号：2012C12015-2），应用CFD优化设计采用全自动新风系统的猪舍通风系统，并提出猪舍环境空气调控策略；研究结果已在6篇会议和期刊上发表、另有1篇被《Journal of the Air & Waste Management》（SCI收录）接收和3篇研究论文在审稿中；建立了一支由国内外专家、研究生和优秀本科生组成的CFD技术在畜牧中应用的研究团队，搭建了继续开展CFD应用的开发平台。. 本项目研究成果可为评估畜舍空气质量及其对人畜健康的影响、研究减少和控制畜禽舍空气污染物排放措施和技术、设计满足畜禽行为生理需要的友好环境畜舍、实现畜禽清洁生产提供理论与技术基础。