豬舍空氣質量監測的必要性

隨著生豬養殖業集約化與規模化快速發展，特別是大群體、高密度生豬養殖的日益增加，環境對養豬生產水平的制約作用日益顯著，環境控制水平已成為養豬現代化的重要標志。特別是在氣候寒冷的冬春季節，為了提高豬舍的保溫效果，豬舍密閉性增加，通風量減少，有害氣體、粉塵濃度顯著升高。豬舍內環境質量變化成為誘發豬群發病特別是呼吸道疾病的重要因素，甚至威脅飼養人員的健康。

豬舍空氣質量監測的指標

豬舍環境控制是影響養豬生產的關鍵因素。豬舍空氣質量的重要檢測指標包括氨氣、二氧化碳、硫化氫等有害氣體濃度以及舍內粉塵濃度等。

氨氣主要由在豬舍內糞便分解產生，易溶于水，具有刺激性，可吸附于黏膜。同時經呼吸道進入血液循環，引起呼吸中樞的反射性興奮，抑制豬群血氧水平。當豬群長期生活在高濃度氨氣環境中，其體質會變弱，生產性能下降，并誘發萎縮性鼻炎、肺炎等呼吸道疾病。

動物在氨氣濃度超過15ppm（相當于11.4mg/M3）的環境中，不僅會影響生長，嚴重的會出現呼吸道疾病；加之國家環保政策的實行，養殖戶對面臨著極大的環保壓力。

硫化氫主要來自于糞中微生物還原的硫酸鹽，此外，半胱氨酸和蛋氨酸經微生物降解也可產生硫化氫。在春、冬季節哺乳仔豬舍HS的濃度高于其他豬舍，原因可能是仔豬機體抵抗力差，容易發生消化不良，乳汁中富含蛋白質不能完全消化吸收，從而加大了糞便中未被完全吸收的硫化物的含量。

二氧化碳無色無味無毒，但高濃度的二氧化碳可導致空氣中的氧氣不足，造成豬群慢性缺氧，出現精神萎靡、食欲減退，生產力和抵抗力下降。二氧化碳的衛生學意義主要在于它的含量表明了豬舍內空氣的污濁程度，當二氧化碳含量增加時，其它有害氣體含量也可能增高，因此，二氧化碳濃度被作為監測舍內空氣質量的可靠指標。

檢測指標的閾值

以下是國家標準GB/T17824．3-2008《規模豬場環境參數及環境管理》中相關內容，可以參考，該標準為推薦標準，在實際研究中，國標中的這些指標可能過于寬范，如果需要動物快速成長育肥，那么對環境的要求可能會更高，如，氨氣濃度最好在15ppm以下，相當于11.4mg/M3, 這一數值比標準的要求要高很多。

 

在線氣體檢測儀器顯示濃度，一般為ppm，即百萬分之一體積比；關于ppm與mg/M3 的轉換，公式為：

ppm=(mg/m3）* M/22.4

M為氣體的分子量，22.4是氣體摩爾體積常數，此公式成立條件是標準環境，即溫度為0(273.15K)和壓強為101.325kPa(1標準大氣壓,760mmHg)的情況，實際應用中，常可以忽略溫度和氣壓影響。

豬舍空氣質量監測檢測設備

工業安全或民用環境的氣體檢測儀器，基本上能滿足上述養殖環境檢測要求，可以用工業級的氨氣、硫化氫檢測設備和民用二氧化碳檢測儀。但是，工業環境使用的產品在產品性能和結構設計方面會增加成本，并且在特定的養殖環境不一定適用，例如，工業場合要求防爆結構，這一點在養殖場所完全沒有必要。

其特點有：

多合一檢測器設計，即一個檢測器同時檢測氨氣、硫化氫、二氧化碳、溫濕度等多個參數；

無線傳輸，不用布線，多個檢測點集中顯示；

聯動排風設備，任一氣體濃度達到閾值，自動啟動排風設備；

檢測點、顯示點、控制點靈活組合，滿足各種使用要求；

成本更低，性能更高，更適合養殖場合使用。

豬場的衛生管理水平與豬舍的通風設計是影響豬舍環境空氣質量的關鍵因素，在保證豬舍內溫度不明顯下降的前提下適當加強通風，或設計成自動通風，可以有效降低舍內空氣中NH3、CO2等有害氣體以及粉塵濃度，是科學養殖的選擇，會有利于提高產量和增加效益。

參考文獻：

《養豬》2019第四期，規模化豬場不同飼養管理模式豬舍空氣主要污染物研究，

作者：陳劍波等。

《中國畜牧獸醫》2012年第39卷第11期，規模化豬場合內外空氣質量變化的研究，作者：伍清林等
固定污染源惡臭OU值濃度監測_惡臭實時監測設備生產廠家_惡臭在線監測系統_惡臭電子鼻監測

惡臭是指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環境的氣體物質。惡臭濃度是空氣質量的一個綜合表征因子，其數值是對混合空氣質量的一種綜合反映。惡臭的來源多種多樣，惡臭的組成成分較為復雜，因此需要利用一個綜合指標對其進行限定，我國對惡臭的限定方法是根據國家《惡臭污染物排放標準》（GB 14554-93），其中對廠界環境惡臭濃度做出限定值為20OU。

目前，惡臭監測采用的是國家標準分析方法“三點式比較式嗅袋法（GB/T14675- 93)”,它是一種基于人的嗅覺感官為依托的測試方法，采樣和分析過程全依靠手工操作，導致檢測人員任務及其繁重，在進行嗅辨別分析時，對檢測人員有著較多限制性條件，存在工作效率不高，時效性差，數據客觀性差，人工成本高等一系列的問題。所以建設污染源惡臭自動在線監測系統勢在必行。 






1、快速了解惡臭排放規律，保證監測數據時效性

  隨著人們水平的提高，環保意識的增強，人們對生活環境的質量要求越來越高，惡臭造成的民眾投訴的數量也逐年激增。而傳統的人工嗅辨惡臭監控手段，通常需要以下幾個操作流程：

2、接警→現場采樣→送樣→人工配氣→人工嗅辨→出具報告

  由于操作環節眾多，各個環節要求的人工比較多，傳統分析手段存在著時效性、數據的客觀性差、人工成本高等一系列問題，無法滿足日益增加的惡臭監測的要求。

  近年來，由于惡臭排放導致的居民和企業沖突越來越多，居民上訪越來越頻繁。環保整治、尤其是惡臭整治已經成為了一項涉及到社會穩定和諧的重要工程。而惡臭排放的時效性、不確定性，又導致了環保部門的取證難、執法難，因此迫切需要建立實時的、高效的、快速的惡臭自動監測系統，對惡臭情況進行24小時連續監控。

3、提升環保自動監測能力，提高環境管理水平

  1.1.首先，監測周期短，取得監測數據后可實時通過有線或無線方式傳輸至中控室，保證監測數據的時效性。

  1.2.其次，通過在線環境監測，可以獲取、存儲大量的監測數據，通過在線監測數據庫的建設，可以按需要將獲取的數據分門別類進行存儲，經過一定的時間積累，為分析和預測環境變化趨勢提供豐富可靠的數據材料，能夠真實客觀地反映設施環境影響狀況。

  1.3.最后，由政府監管的在線環境監測系統通過對監測儀器采樣、監測數據傳輸等環節進行加密，可確保環境監測數據的公正、科學、準確。

4、向科技要人力、向科技要效率

  1.1.目前環保問題受社會關注的程度越來越高，政府責任越來越大，工作人員的任務越來越重，群眾的期望值也越來越高。而借助于科技化、信息化手段建設惡臭污染源自動在線監測系統，在只需增加相對少量的技術人員的情況下，即可實現全天候24小時的實時監測監控，可以極大地提高環保工作的效率和效果，切實做到捍衛環境安全、提升環境質量。向科技要人力、向科技要效率不但是顯得尤為重要更是非常迫切。

  1.2. 建設污染源惡臭自動在線監測系統，不僅可以解決目前監測采用人工采樣和送樣到實驗室分析引起的費工、費時、樣品捕獲率低、分析時間長、數據上報慢、信息量少、反映污染源臭氣污染變化現狀及規律不及時等問題，而且通過引進具有國際先進技術水平的惡臭自動監測系統，能有效提升我區的環境管理水平，為科學制定環保法規和城市規劃等提供準確可靠的數據。

5、通過連續監測惡臭，建立惡臭信訪預測、報警管理系統 

  通過24小時監測中心城環衛綜合處理廠周邊的惡臭信息，快速了解惡臭排放規律，保證監測數據時效性，建立能夠將惡臭信訪問題最小化的預測、報警系統。

6、尋找惡臭問題的原因，并制定減排方案

  通過實時監測多樣的惡臭物質并掌握惡臭物質的變化擴散情況，制定有效的惡臭管理方案，尋找惡臭排放源，建立有效的惡臭減排對策。

7、有效解決人力問題，提高效率

  解決目前監測采用人工采樣和送樣到實驗室分析引起的費工、費時、樣品捕獲率低、分析時間長、數據上報慢、信息量少、反映污染源臭氣污染變化現狀及規律不及時等問題，而且通過引進具有國際先進技術水平的惡臭自動監測系統，能有效提升我區的環境管理水平，為科學制定環保法規和城市規劃等提供準確可靠的數據。

8、為環保提供數據輔助決策支持

  實現臭氣污染監測，監測周期短，取得監測數據后可實時通過有線或無線方式傳輸至中控室，保證監測數據的時效性；其次，通過在線環境監測，可以獲取、存儲大量的監測數據，通過在線監測數據庫的建設，可以按需要將獲取的數據分門別類進行存儲，經過一定的時間積累，為分析和預測環境變化趨勢提供豐富可靠的數據材料，能夠真實客觀地反映設施環境影響狀況；最后，由政府監管的在線環境監測系統通過對監測儀器采樣、監測數據傳輸等環節進行加密，可確保環境監測數據的公正、科學、準確。

9、項目建設依據

  Ø 大氣污染物綜合排放標準GB16927-1998

  Ø 惡臭污染物排放標準 GB14554-93

  Ø 環境空氣質量標準GB3095

  Ø 環境空氣質量監測規范（國家環保試行）

  Ø 環境空氣質量自動監測技術規范 HJ/T 193-2005

  Ø 環境空氣質量手工監測技術貴方 HJ/T 194-2005

  Ø 測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求第1部分：通用要求 GB4793-1995

  Ø 信息技術設備（包括電氣事務設備）的安全 GB 4943-1995

  Ø 電子測量儀器電磁兼容性試驗規范 GB 6833.1~10-87

  Ø GBJ232-92 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

  Ø GB 4943-95 《信息技術設備包括電氣設備的安全》

  Ø GB/T75-94  《安全防范工程程序與要求》

  Ø 《中國電氣安裝工程施工及驗收規范》

  Ø 《社會公共場所安裝防范工種設計規范》

  Ø 《以太網標準（802.3ab/802.3u/802.3z等）》IEEE-802.3

  Ø GB50057-94 《建筑物防雷設計規范》

  Ø GB50174-95 《計算機防雷設計規范》

  Ø GB2887-89  《計算機場地技術條件》

10、項目建點原則

一、惡臭在線監測點周圍環境應符合以下要求：

 （1)監測儀器采樣口周圍，不能有阻礙環境空氣流通的高大建筑物、樹木或其他障礙物。從采樣口到附近最高障礙物之間的水平距離，應為該障礙物與采樣口的兩倍以上；

 （2)采樣口周圍水平面應保證270°以上的捕集空間，如果采樣口一邊靠近建筑物，采樣口周圍水平面應有180°以上的自由空間；

 （3)監測點周圍環境狀況相對穩定，安全和防火措施有保障；

 （4)監測點附近無強大的電磁干擾，周圍有穩定可靠的電力供應，通信線路容易安裝和檢修；

二、 采樣口位置應符合下列要求：

 （1) 對于自動監測，其采樣口離地面的高度應在3~15米范圍內；

 （2) 在保證監測點具有空間代表性的前提下，若所選點位周圍半徑300~500米范圍內建筑物平均高度在20米以上，無法按滿足1項的高度要求設置時，其采樣口高度可以在15~25米范圍內選取；

 （3) 在建筑物上安裝監測儀器時，監測儀器的采樣口離建筑物墻壁、屋頂等支撐物表面的距離大于1米。

三、 監測儀器選型

  惡臭在線監測系統

惡臭監測系統利用氣體中的特性成分與傳感器表面產生的化學反應將傳感器表面發生的物理、化學變化轉換為電信號值的方式來實現惡臭濃度監測。

基于復合惡臭傳感器的惡臭監測系統的優點：

  Ø 確保惡臭監測信號的穩定性

  Ø 可以將人類的嗅覺以客觀數值表現出來的技術

  Ø 客觀反映周邊居民感受到的惡臭程度

  Ø 用時間、空間方式呈現惡臭的空間分布情況及影響范圍

  Ø 可以建立便于信訪和管理的基礎設施

  Ø 監測系統所需的費用及運行維護費用最少化

 

11、 測量原理：

  依據中國現行惡臭檢測標準《惡臭污染物排放標準GB14554-93》和《三點比較式臭袋法GB/T 14675-93》實現檢測結果與人類嗅覺的關聯，采用多路逐點采樣系統（manifold system）吸附和脫落的同時進行檢測。

12、 在線監測物質

  系統除了按照國標檢測3大類（S系、N系、VOCs系）8種氣體物質單一氣體及復合惡臭濃度，另外半導體傳感器的反應物質可擴展至檢測其他（VFAs系、Aldehyde系）共約22種人類嗅覺能聞到的氣味。

13、 主要功能及特點

 （1)惡臭傳感器和清洗裝置為一體化而延長傳感器壽命，大大穩定了輸出信號，提高惡臭濃度檢測結果的可靠性；

 （2)采樣核心源泉技術——傳感器輸出信號分析技術來換算氣體濃度，其中惡臭采用金屬氧化物半導體式氣體傳感器進行檢測，結果顯示單位為稀釋倍數（OU），硫化氫和氨氣采用電化學式氣體傳感器進行檢測，結果顯示單位為ppm，VOCs采用光離子化氣體傳感器進行檢測，結果顯示單位為ppm；

 （3)根據需求最多可擴展20個傳感器；

 （4)百葉箱式惡臭吸入結構，確保惡臭吸入的穩定性；

 （5)內置長壽命震動電樞泵，進樣泵采樣速度0.5L/min，自動控制流量；

 （6)內置10.2英寸大屏幕高性能嵌入式計算機 (IEC667-07)，現場實時顯示檢測結果，并且可在現場通過WINCE屏幕設置及修改各項參數；

 （7)支持LAN(TCP/IP 有線通訊), GSM 或CDMA 無線數據通訊方式傳輸數據；

 （8)停電后有自動修復功能，實時保護監測數據不丟失；

 （9)內置自動調節溫度裝置、雷擊保護器及電涌保護器；

 （10）可擴展安裝惡臭自動捕集裝置（自動留樣系統）進行惡臭采集，可擴展氣象監測系統監測風向、風速、溫度、濕度、氣壓等。

14、惡臭監測系統平臺

  該系統平臺是基于WEB的惡臭實時監測管理系統，通過多種方式的傳輸鏈路實現實時傳輸，達到實時自動監測的目的。

  1. 通訊鏈路：

  支持LAN(TCP/IP有線通訊)、GSM或CDMA無線數據通訊方式數據。

  2. 系統平臺：

  采用PHP+MySQL JAVA方式的操作系統軟件（Monitoring system SLC-OM020-J-V-1.1）。

15、平臺功能

 (1)具有數據接收、存儲、報表等功能；

 (2)具有數據及歷史曲線查詢、統計等功能；

 (3)可擴展接入平臺的儀器數量與監測指標；

 (4)具有遠程診斷功能；

 (5)可聯動惡臭擴散模型監測惡臭影響程度，追蹤惡臭污染源，預測惡臭擴散情況。（另配）

惡臭在監測系統應用場所
垃圾中轉站、垃圾處理廠、污水處理廠、屠宰廠、廠界、化工園區、石油石化、冶煉廠、鋼鐵廠、煤炭廠、熱電廠、自來水廠、醫藥車間、煙草公司、大氣環境監測、科研院校、樓宇建設、消防報警、工業過程化控制、鍋爐房、地下隧道、輸油管道、加氣站、地下管網檢修、室內空氣質量檢測、食品加工、殺菌消毒、冷凍倉庫、農藥化肥、殺蟲劑生產等等

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