引言：

　　很多研究和現(xiàn)實(shí)都證實(shí)病毒的傳播最主要是通過(guò)空氣傳播進(jìn)行，而且空氣傳播是造成陰性豬場(chǎng)重新感染的常見(jiàn)原因，因此對(duì)空氣進(jìn)行有效的過(guò)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(shí)通空氣濾系統(tǒng)可以顯著地切斷病原體在動(dòng)物中空氣傳播途徑，被越來(lái)越多的規(guī)模化豬場(chǎng)所接受，特別是公豬站與GGP場(chǎng)。

　　一、空氣過(guò)濾器定義、分類、工作方式

　　空氣過(guò)濾器(Air Filter)是指空氣過(guò)濾裝置，是通過(guò)多孔過(guò)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(guò)濾器是針對(duì)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(shí)驗(yàn)室及潔凈室，或者用于電子機(jī)械通信設(shè)備等的防塵，原型是人們?yōu)楸Ｗo(hù)呼吸而使用的呼吸保護(hù)器。

　　序號(hào)分類功能作用

　　1初效過(guò)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(guò)濾器保護(hù)中效和高效過(guò)濾器和其他配件以延長(zhǎng)它們的使用壽命。

　　2中效過(guò)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(guò)濾器 減少高效過(guò)濾器的負(fù)荷，延長(zhǎng)高效和其他配件的使用壽命。

　　3亞高效過(guò)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(guò)濾器 在低級(jí)凈化系統(tǒng)中可做終端過(guò)濾器使用

　　4高效過(guò)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(guò)濾器 高級(jí)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(guò)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(guò)濾器 高級(jí)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(yùn)動(dòng)到纖維表面附近時(shí)，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑，灰塵粒子就會(huì)被濾料纖維攔截而沉積下來(lái)。

　　2.慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時(shí)，由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來(lái)。

　　3.擴(kuò)散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)而容易碰撞到纖維表面上。

　　4.重力效應(yīng)：微粒通過(guò)纖維層時(shí)，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(guò)濾等級(jí)

　　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(jiàn)，SIV、PRRSV和PCV2應(yīng)該能夠通過(guò)HEPA過(guò)濾器。不過(guò)，攜帶這些病毒的微粒才是更重要的，因?yàn)槠F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(jì)95%(如下表)，同時(shí)，小型顆粒可通過(guò)攔截和擴(kuò)散過(guò)程粘著在過(guò)濾纖維上。

　　大氣塵粒徑(0.3μm以上)分布

　　粒徑/μm相對(duì)頻率(%)粒徑/μm相對(duì)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(guò)濾：MERV 1-MERV 8級(jí)， 對(duì)0.3-1微米過(guò)濾效率幾乎為零 。中效過(guò)濾：MERV 9-MERV 16級(jí)， 對(duì)0.3-1微米過(guò)濾效率 95%以上 ，防護(hù)的程度決定過(guò)濾方式及等級(jí)，要想達(dá)到有效阻斷傳播的目的，需使用中效以上的等級(jí)。

　　三、空氣過(guò)濾系統(tǒng)類型

　　按照過(guò)濾比例分為：

　　1.部分過(guò)濾：只在屋頂?shù)倪M(jìn)風(fēng)口安裝了過(guò)濾器，降溫水簾不安裝過(guò)濾器，也就是在疫病風(fēng)險(xiǎn)大的秋、冬季使用，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)小的春、夏季不使用，每年當(dāng)中大約有6-8個(gè)月的時(shí)間是得不到過(guò)濾的，這樣成本很低，但風(fēng)險(xiǎn)大。

　　2.100%過(guò)濾：一種情況是夏季采用縱向通風(fēng)的豬舍，需要同時(shí)在降溫水簾和屋頂進(jìn)氣口前加裝過(guò)濾器陣列以實(shí)現(xiàn)100%過(guò)濾，這肯定會(huì)增加建設(shè)成本。另一種情況是豬舍全年都通過(guò)屋頂進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)。這種情況下可以額外再開(kāi)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(bǔ)充。當(dāng)外界溫度高于27°C時(shí)，可以將這些通風(fēng)口打開(kāi)，溫度低于27°C時(shí)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(xiǎn)，是一種可行方案。但這種方案用在高風(fēng)險(xiǎn)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(jiàn)通風(fēng)模式相同，只是在進(jìn)風(fēng)口位置增加過(guò)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(guò)濾的空氣通過(guò)豬舍縫隙進(jìn)入舍內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)，如果出現(xiàn)這樣的結(jié)果也就意味著空氣過(guò)濾系統(tǒng)失去意義，所以對(duì)豬舍的密封性要求極高，特別是空氣過(guò)濾器接墻處、空氣過(guò)濾器間、門、窗、吊頂板間及吊頂墻面接縫等，目前國(guó)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(shí)上面加層塑料布，另外需要考慮風(fēng)機(jī)的倒流，可以采用防倒流百葉或者風(fēng)機(jī)外罩布袋;我公司趙堡項(xiàng)目和高村項(xiàng)目均采用此種模式。

　　負(fù)壓模式下全過(guò)濾隧道通風(fēng)

　　2.正壓通風(fēng)：正壓通風(fēng)是將空氣過(guò)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(shì)是未過(guò)濾空氣進(jìn)入舍內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)較小，但對(duì)風(fēng)機(jī)動(dòng)力的要求較高，正壓通風(fēng)選用的風(fēng)機(jī)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(jì)時(shí)要著重考慮的點(diǎn)，我公司與科普利信合資建的場(chǎng)采用此模式

　　集成正壓過(guò)濾機(jī)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(guò)濾系統(tǒng)示意

　　正壓中性負(fù)壓

　　過(guò)濾器計(jì)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(qiáng)

　　未過(guò)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(xiàng)

　　1.如何才能把豬舍密封起來(lái)?因?yàn)橄到y(tǒng)采用負(fù)壓通風(fēng)，如何把過(guò)濾器以外的地方堵嚴(yán)，這始終是個(gè)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(gè)問(wèn)題，但冬季正壓通風(fēng)會(huì)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(guò)濾。夏季要想滿足無(wú)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(guò)濾器。目前的研究顯示，夏季的夜晚仍然存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)有微風(fēng)從感染的豬場(chǎng)吹來(lái)的時(shí)候。夜晚涼爽的溫度也適合病毒的生存。解決這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的辦法是采用100%過(guò)濾;

　　3.所有的門都要關(guān)嚴(yán)。死豬和淘汰豬都是經(jīng)過(guò)雙門系統(tǒng)的隔離間運(yùn)出。轉(zhuǎn)入的豬只也要通過(guò)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(jī)的回風(fēng)也是個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)轱L(fēng)扇百頁(yè)可能卡住，不能封嚴(yán)。可以在冬天從里面和外面給風(fēng)機(jī)套上罩子，春天盡量延遲風(fēng)機(jī)的啟用。風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)也非常重要，每周至少應(yīng)該檢查一次;

　　5.安裝時(shí)不要把過(guò)濾器弄壞。不能損壞或劃破過(guò)濾材料;

　　6.更換過(guò)濾器時(shí)也要特別注意保證安全性，采用集成正壓空氣過(guò)濾機(jī)組的豬舍至少要采用兩臺(tái)機(jī)組，以保障更換過(guò)濾器時(shí)的舍內(nèi)的正壓環(huán)境。未采用機(jī)組的系統(tǒng)應(yīng)有詳細(xì)的過(guò)濾器更換操作指導(dǎo);

　　7.什么時(shí)間更換過(guò)濾器也是我們需要考慮的問(wèn)題，最佳方案是根據(jù)每層過(guò)濾器的壓力變換情況決定是否更換(正壓空氣過(guò)濾機(jī)組可以實(shí)現(xiàn))，但很多系統(tǒng)沒(méi)有測(cè)試靜壓差可以采用過(guò)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(guò)濾器廠商;

　　8.安裝過(guò)濾器會(huì)降低通風(fēng)效率，設(shè)計(jì)時(shí)要有足夠大的通風(fēng)量;

　　9.使用刮糞板時(shí)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(jī);

　　10.空氣過(guò)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(guò)濾、環(huán)控、鋼構(gòu)、基建要充分溝通，最好在做施工圖紙時(shí)就把空氣過(guò)濾器考慮進(jìn)去;

　　11.監(jiān)測(cè)舍內(nèi)空氣的流向，保證豬舍內(nèi)新鮮空氣可以均勻分布。空氣過(guò)濾器對(duì)于春季注意防護(hù)植物棉絮，花粉等，夏季預(yù)防過(guò)濾器霉變，冬季預(yù)防霧凇，這幾種情況都會(huì)增加堵塞過(guò)濾器的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)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(chǎng)項(xiàng)目為例，設(shè)計(jì)規(guī)模為年出欄6240頭，采用100%中效過(guò)濾、負(fù)壓通風(fēng)模式，基建、空氣過(guò)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(jì)增加投資57.9萬(wàn)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(guó)，藍(lán)耳病造成的損失為3-20美元/頭，加上投入的藥費(fèi)，損失遠(yuǎn)大于投入的成本，所以安裝空氣過(guò)濾系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比應(yīng)該是非常樂(lè)觀的