引言：
很多研究和現(xiàn)實都證實病毒的傳播最主要是通過空氣傳播進(jìn)行，而且空氣傳播是造成陰性豬場重新感染的常見原因，因此對空氣進(jìn)行有效的過濾是阻隔病毒最有效的方式，多年的臨床應(yīng)用和研究證實通空氣濾系統(tǒng)可以顯著地切斷病原體在動物中空氣傳播途徑，被越來越多的規(guī)?；i場所接受，特別是公豬站與GGP場。
一、空氣過濾器定義、分類、工作方式
空氣過濾器(Air Filter)是指空氣過濾裝置，是通過多孔過濾材料的作用從氣固兩相流中捕集粉塵，并使氣體得以凈化的設(shè)備，獲得能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的潔凈空氣，常用通風(fēng)用過濾器是針對空氣中的不同粒徑的粉塵粒子進(jìn)行捕捉、吸附，使空氣質(zhì)量提高，一般用于潔凈車間、潔凈廠房、實驗室及潔凈室，或者用于電子機械通信設(shè)備等的防塵，原型是人們?yōu)楸Ｗo呼吸而使用的呼吸保護器。
序號分類功能作用
1初效過濾器去除≥5μm的塵埃粒子 ，初阻力≤50Pa在空氣凈化系統(tǒng)中作為預(yù)過濾器保護中效和高效過濾器和其他配件以延長它們的使用壽命。
2中效過濾器去除≥1.0μm的塵埃粒子，
初阻力≤80Pa在空氣凈化系統(tǒng)中作為中間過濾器 減少高效過濾器的負(fù)荷，延長高效和其他配件的使用壽命。
3亞高效過濾器去除≥0.5μm的塵埃粒子，初阻力≤120Pa在空氣凈化系統(tǒng)中作中間過濾器 在低級凈化系統(tǒng)中可做終端過濾器使用
4高效過濾器去除≥0.3μm的塵埃粒子，
初阻力≤220Pa在空氣凈化系統(tǒng)中的終端過濾器 高級別潔凈室中(0.3μm潔凈室)必須使用的終端凈化設(shè)備
5超高效過濾器去除≥0.1μm的塵埃粒子，初阻力≤280在空氣凈化系統(tǒng)中的終端過濾器 高級別潔凈室中(0.1μm潔凈室)必須使用的終端凈化設(shè)備。
基本工作方式有五種：
1.攔截效應(yīng)：當(dāng)某一粒徑的粒子運動到纖維表面附近時，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑，灰塵粒子就會被濾料纖維攔截而沉積下來。
2.慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時，由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來。
3.擴散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運動較強而容易碰撞到纖維表面上。
4.重力效應(yīng)：微粒通過纖維層時，因重力沉降而沉積在纖維上。
5.靜電效應(yīng)：纖維或粒子都可能帶電荷，產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng)，而將粒子吸到纖維表面上
二、如何選擇過濾等級
空氣傳播的主要豬病原的直徑如下：
Ø 豬流感病毒SIV: 0.080-0.120 um (Olsen等人，2006)
Ø 藍(lán)耳病毒PRRSV: 0.050-0.065 um (Zimmerman等人，2006)
Ø 豬圓環(huán)病毒PCV2: 0.0017-0.0022 um (Quinn等人，2002)
Ø 支原體:0.3-0.9 um (Quinn等人，2002)
Ø 偽狂犬：0.15-0.918um (Nauwynck，1997)
可見，SIV、PRRSV和PCV2應(yīng)該能夠通過HEPA過濾器。不過，攜帶這些病毒的微粒才是更重要的，因為汽霧顆粒的直徑通常都在0.4至0.7微米之間, 0.3至1.0微米總計95%(如下表)，同時，小型顆?？赏ㄟ^攔截和擴散過程粘著在過濾纖維上。
大氣塵粒徑(0.3μm以上)分布
粒徑/μm相對頻率(%)粒徑/μm相對頻率(%)
0.3461.22
0.4201.51
0.5111.81
0.6112.40.7
0.854.80.3
12
如下圖：初效過濾：MERV 1-MERV 8級， 對0.3-1微米過濾效率幾乎為零 。中效過濾：MERV 9-MERV 16級， 對0.3-1微米過濾效率 95%以上 ，防護的程度決定過濾方式及等級，要想達(dá)到有效阻斷傳播的目的，需使用中效以上的等級。
三、空氣過濾系統(tǒng)類型
按照過濾比例分為：
1.部分過濾：只在屋頂?shù)倪M(jìn)風(fēng)口安裝了過濾器，降溫水簾不安裝過濾器，也就是在疫病風(fēng)險大的秋、冬季使用，風(fēng)險相對小的春、夏季不使用，每年當(dāng)中大約有6-8個月的時間是得不到過濾的，這樣成本很低，但風(fēng)險大。
2.100%過濾：一種情況是夏季采用縱向通風(fēng)的豬舍，需要同時在降溫水簾和屋頂進(jìn)氣口前加裝過濾器陣列以實現(xiàn)100%過濾，這肯定會增加建設(shè)成本。另一種情況是豬舍全年都通過屋頂進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)。這種情況下可以額外再開一排進(jìn)風(fēng)口，這些額外的進(jìn)風(fēng)口同樣可以在夏季高溫情況下作為通風(fēng)系統(tǒng)的補充。當(dāng)外界溫度高于27°C時，可以將這些通風(fēng)口打開，溫度低于27°C時就將其關(guān)閉。這種方案成本低，可應(yīng)付全年大部分的感染風(fēng)險，是一種可行方案。但這種方案用在高風(fēng)險或夏季高溫地區(qū)可能就不太合適。
按照通風(fēng)類型分為三種：
1.負(fù)壓通風(fēng)：同以往豬舍的常見通風(fēng)模式相同，只是在進(jìn)風(fēng)口位置增加過濾器，如降溫水簾和屋頂進(jìn)氣口前。此方式尤其要防止未過濾的空氣通過豬舍縫隙進(jìn)入舍內(nèi)的風(fēng)險，如果出現(xiàn)這樣的結(jié)果也就意味著空氣過濾系統(tǒng)失去意義，所以對豬舍的密封性要求極高，特別是空氣過濾器接墻處、空氣過濾器間、門、窗、吊頂板間及吊頂墻面接縫等，目前國內(nèi)已有密封性極好的不銹鋼門和窗戶，吊頂板可采用公母槽的，同時上面加層塑料布，另外需要考慮風(fēng)機的倒流，可以采用防倒流百葉或者風(fēng)機外罩布袋;我公司趙堡項目和高村項目均采用此種模式。
負(fù)壓模式下全過濾隧道通風(fēng)
2.正壓通風(fēng)：正壓通風(fēng)是將空氣過濾后的空氣吹進(jìn)舍內(nèi)，使舍內(nèi)的氣壓高于舍外。正壓通風(fēng)的優(yōu)勢是未過濾空氣進(jìn)入舍內(nèi)的風(fēng)險較小，但對風(fēng)機動力的要求較高，正壓通風(fēng)選用的風(fēng)機應(yīng)該在較高靜壓差下仍能提供足夠的風(fēng)量，正壓通風(fēng)通風(fēng)的均勻性和夏季降溫是設(shè)計時要著重考慮的點，我公司與科普利信合資建的場采用此模式
集成正壓過濾機組通風(fēng)示意
3.中性通風(fēng)：中性通風(fēng)介于負(fù)壓通風(fēng)和正壓通風(fēng)之間，一般采用偏正壓的方式。如我公司梁溝公豬站
豬舍中性空氣過濾系統(tǒng)示意
正壓中性負(fù)壓
過濾器計數(shù)低中性高
能源使用高高/中中/低
現(xiàn)有結(jié)構(gòu)適應(yīng)性低低強
未過濾空氣滲透潛在性低中/低高
成本高高/中中/低
四、 應(yīng)用及注意事項
1.如何才能把豬舍密封起來?因為系統(tǒng)采用負(fù)壓通風(fēng)，如何把過濾器以外的地方堵嚴(yán)，這始終是個挑戰(zhàn)，使用前用熱感儀器檢查氣密性。雖然正壓通風(fēng)可以避免這個問題，但冬季正壓通風(fēng)會把溫暖、潮濕的舍內(nèi)空氣吹入墻縫里，從而加速建筑的朽敗;
2.夏季的過濾。夏季要想滿足無空調(diào)豬舍的通風(fēng)需求，需要相當(dāng)于冬季三倍數(shù)量的過濾器。目前的研究顯示，夏季的夜晚仍然存在很大的風(fēng)險，尤其是當(dāng)有微風(fēng)從感染的豬場吹來的時候。夜晚涼爽的溫度也適合病毒的生存。解決這個風(fēng)險的辦法是采用100%過濾;
3.所有的門都要關(guān)嚴(yán)。死豬和淘汰豬都是經(jīng)過雙門系統(tǒng)的隔離間運出。轉(zhuǎn)入的豬只也要通過雙門系統(tǒng)，將空氣旁路的可能性降到最低，也可考慮在所有出入口處安裝卡扣;
4.停轉(zhuǎn)風(fēng)機的回風(fēng)也是個大問題，因為風(fēng)扇百頁可能卡住，不能封嚴(yán)?？梢栽诙鞆睦锩婧屯饷娼o風(fēng)機套上罩子，春天盡量延遲風(fēng)機的啟用。風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn)也非常重要，每周至少應(yīng)該檢查一次;
5.安裝時不要把過濾器弄壞。不能損壞或劃破過濾材料;
6.更換過濾器時也要特別注意保證安全性，采用集成正壓空氣過濾機組的豬舍至少要采用兩臺機組，以保障更換過濾器時的舍內(nèi)的正壓環(huán)境。未采用機組的系統(tǒng)應(yīng)有詳細(xì)的過濾器更換操作指導(dǎo);
7.什么時間更換過濾器也是我們需要考慮的問題，最佳方案是根據(jù)每層過濾器的壓力變換情況決定是否更換(正壓空氣過濾機組可以實現(xiàn))，但很多系統(tǒng)沒有測試靜壓差可以采用過濾器按照周期更換，可以根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣情況咨詢過濾器廠商;
8.安裝過濾器會降低通風(fēng)效率，設(shè)計時要有足夠大的通風(fēng)量;
9.使用刮糞板時要防止空氣交叉，一是通道密封性保證，二是直接利用排風(fēng)風(fēng)機;
10.空氣過濾系統(tǒng)必須和嚴(yán)格的生物安全流程相結(jié)合，才能起到應(yīng)有的效果;
11.空氣過濾、環(huán)控、鋼構(gòu)、基建要充分溝通，最好在做施工圖紙時就把空氣過濾器考慮進(jìn)去;
11.監(jiān)測舍內(nèi)空氣的流向，保證豬舍內(nèi)新鮮空氣可以均勻分布?？諝膺^濾器對于春季注意防護植物棉絮，花粉等，夏季預(yù)防過濾器霉變，冬季預(yù)防霧凇，這幾種情況都會增加堵塞過濾器的風(fēng)險，對建筑，通風(fēng)系統(tǒng)可能造成巨大損毀。
五、成本及效益
以我公司已竣工的后備場項目為例，設(shè)計規(guī)模為年出欄6240頭，采用100%中效過濾、負(fù)壓通風(fēng)模式，基建、空氣過濾設(shè)備、環(huán)控設(shè)備成本等增加21.4%，折合每平方米增加185.67元，共計增加投資57.9萬元，按10年折舊，相當(dāng)于每出欄一頭豬增加9.28元固定成本，在美國，藍(lán)耳病造成的損失為3-20美元/頭，加上投入的藥費，損失遠(yuǎn)大于投入的成本，所以安裝空氣過濾系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比應(yīng)該是非常樂觀的
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