Вентиляция с рециркуляцией воздуха: Вентиляция с рециркуляцией воздуха — «ЕвроХолод»

Содержание

Вентиляция с рециркуляцией воздуха

Вентиляцию с рециркуляцией воздуха реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на вентиляцию с рециркуляцией, позвоните по телефону: +7(495) 146-67-66. Отправить письменную заявку Вы можете на email [email protected] или через форму заказа.

Вентиляции с рециркуляцией воздуха представляет собой систему, где часть забираемого из помещения воздуха смешивается с холодным наружным воздухом, нагревает его до необходимой температуры и затем подает в помещение. Причем, эта система может быть применена только если воздух, поступающий из помещения, не содержит вредных веществ и токсичных примесей. Тогда как объем наружного воздуха в этой смеси должен соответствовать всем санитарно-гигиеническим нормам, указанным в СНиП, и должен быть не меньше значения санитарной нормы, предусмотренной для данного типа помещения.

Наши преимущества:

10 лет стабильной и успешной работы

500

Выполнено более 500 000 м²

₽

Почему у нас лучшая цена?

Минимальные сроки

100

100% контроль качества

5 лет гарантии на выполненные работы

1500

1500 м2 площадь собственных складских помещений

Примечание: Рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами. Рециркуляция воздуха — это подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения.

Принципы работы вентиляции с рециркуляцией

Общая схема работы приточно-вентиляционной системы с рециркуляцией такова: через приток в помещение подается уличный воздух, который спустя некоторое время затягивается в систему вытяжки. Часть его безвозвратно выбрасывается на улицу, а часть поступает в смесительную камеру. Там воздух перемешивается со свежим притоком, охлаждая или нагревая его (зависит от типа и настроек системы), далее уже поступает в калорифер или кондиционер, из которых по вентиляционным трубам снова поступает в помещение. Основная цель рециркуляции – снижение нагрузки на системы обработки воздуха (калориферы, кондиционеры, проч.).

Чтобы воздух в помещении оставался свежим и пригодным для дыхания, при использовании рециркуляции в вентиляционной системе необходимо соблюдать такие условия:

Объем поступающего извне чистого воздуха должен составлять минимум 10% от производительности приточной установки;
В поступающем в помещение воздухе должно содержаться максимум 30% вредных веществ от предельно допустимой их концентрации.

Вентиляция с рециркуляцией и нагревом.

Холодный наружный воздух смешивается с теплым воздухом, забираемым из помещения, нагревается до необходимой температуры, а затем подается в помещение

вентиляторы включены
клапаны наружного и вытяжного воздуха открыты
нагреватель работает

приточные и вытяжные вентиляторы включены
клапаны наружного, вытяжного, рециркуляционного воздуха открыты, каждый в зависимости от установленного количества наружного воздуха
нагреватель работает

Вентиляция с рециркуляцией без нагрева

В переходный период при повышении температуры наружного воздуха и работающей системе отопления внутри помещения, задача приточной системы вентиляции сводится только к подаче свежего воздуха. При этом можно обойтись без дополнительного нагрева воздуха после рециркуляции.

вентиляторы включены
клапан рециркуляционного воздуха открывается пропорционально требованиям к температуре приточного воздуха
клапан наружного воздуха закрывается пропорционально требованиям к температуре приточного воздуха
нагреватель не работает

приточные и вытяжные вентиляторы включены

клапаны наружного, вытяжного и рециркуляционного воздуха открыты — в зависимости от требований к температуре приточного воздуха
нагреватель не работает

Применение рециркуляции воздуха в системах вентиляции допускается лишь в холодный и переходный периоды года (для установок кондиционирования в любое время года). При этом в помещение должен подаваться наружный воздух в количестве не менее указанного выше.

Рециркуляция воздуха не допускается:

из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные Госсанэпиднадзором России, или резко выраженные неприятные запахи
из помещений, в которых максимальный расход наружного водуха определяется массой выделяемых вредных веществ 1-ого и 2-ого классов опасности
из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха

из помещений категорий А и Б (кроме воздушных и воздушно-тепловых завес у наружных ворот и дверей)
из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В1-В4, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом
из лабораторных помещений научно-исследовательсткого и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями
из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом
из тамбур-шлюзов

Основная схема выполнения приточно-вытяжной вентиляции с рециркуляцией воздуха

Чаще всего для организации приточно-вытяжной вентиляции с рециркуляцией применяется схема, основанная на использовании связки фанкойла и чиллера. Фанкойл заменяет внутренний блок кондиционера, работая активной батареей. Это сборный агрегат, в котором располагается дренаж для организации оттока конденсата, образующегося в летний период, вентилятор, теплообменник и воздушный фильтр. Чиллер – водяной калорифер, который в зависимости от времени года подогревает или охлаждает воду, далее передающую свою температуру поступающему воздуху.

Регулирование температуры теплоносителя в чиллере осуществляется с пульта управления. Данная система позволяет осуществлять полноценное или частичное воздушное отопление зимой и кондиционирование летом. Объем помещения значения не имеет, так как существуют системы, разработанные специально для супермаркетов и прочих больших строений. Преимущество данной системы заключается в возможности вентилирования в едином климатическом режиме большого количества помещений в одном здании. Разводка точек втягивания и выхлопа воздуха от фанкойла осуществляется с помощью стандартных вентиляционных воздуховодов.

Что касается управления рециркуляцией, то оно осуществляется с помощью дистанционно регулируемых заслонок или решеток, управление которыми выполняется с пульта. Температура поступающего воздуха различается в зависимости от времени года, тогда как температура приточного воздуха, подаваемого в помещение, должна быть комфортной. Ее необходимое значение выставляется на пульте управления. Чиллер нагревает или охлаждает уличный воздух до заданного значения, он поступает в теплообменник, смешиваясь с возвращенным из помещения воздухом, в результате чего из приточного диффузора он выходит с оптимальной температурой.

Количество воздуха, который необходимо забирать из помещения подмешивать к уличному, зависит от заданных параметров температуры в помещении. Именно по данному критерию определяется устанавливаемое положение заслонок. Сами заслонки монтируются в точках забора воздуха из помещения, а также на магистрали забора уличного воздуха. Управление заслонками синхронизировано и осуществляется с пульта. Его параметры настраиваются специалистами в каждом случае индивидуально.

Дополнительные схемы рециркуляционной вентиляции

Рециркуляция воздуха внутри помещения при помощи потолочного вентилятора

Рециркуляция с помощью одного потолочного вентилятора и разведенных в пределах одного помещения воздуховодов не предназначена для подачи или изменения объема притока наружного воздуха. Такие схемы, лишенные фанкойла и подключения к забору уличного воздуха применяются в ряде типов помещений (кафе, магазины, административные здания) исключительно для увеличения подвижности воздуха в рабочей зоне.

Внимание! Данный вариант нельзя назвать полноценной рециркуляцией, ведь при нем воздух забирается из одной части помещения в другую, чтобы он не застаивался.

Рециркуляция воздуха внутри помещения при помощи фанкойла

Рециркуляция по данной схеме довольно распространена. В фанкойле присутствует теплообменник для охлаждения или подогрева воздуха, и промышленный вентилятор, осуществляющий его перемещение. Фактически, это канальный кондиционер, точнее его аналог. Такая система монтируется отдельно от основной приточно-вытяжной вентиляции и работает следующим образом: в одних зонах помещения забирается воздух, по воздуховодах подается в теплообменник, где подогревается или охлаждается, после чего другой сетью воздуховодов отправляется в другие зоны помещения.

Применение данной системы можно считать рациональным в малых и средних помещениях, где приточно-вытяжная вентиляция представлена, например, только стеновыми вентиляторами, смонтированными в вентиляционные шахты. Здесь выполнение полноценной комбинированной рециркуляционной вентиляции затруднено и нецелесообразно, а такой подход позволит создать приемлемый микроклимат при минимальных затратах без необходимости полной переделки всей вентиляции.

Рециркуляция при помощи фанкойла с подмешиванием уличного воздуха

Основой здесь выступает та же самая система с фанкойлом, что и в предыдущем случае, с единственным отличием – она имеет возможность забирать воздух и с улицы. Уличный забор регулируется вручную или автоматически управляемой заслонкой. Ее применение оправдано в основном тогда, когда в помещении уже смонтирована эффективная приточно-вытяжная вентиляция, модернизировать которую нет желания или возможности.

Такая система может применяться для нагрева или охлаждения воздуха в помещении, а также в качестве вспомогательной приточной установки.

Рециркуляция с применением заслонок

При применении двух двигателей разрешается использование как приточно-вытяжной системы вентилирования, так и полноценной или частичной вентиляции с рециркуляцией.

Температурный режим внешних воздушных масс в различное время года имеет разные значения и может изменяться в довольно широком диапазоне, в это же время температурный режим внутренних воздушных масс всегда должен находиться приблизительно на одном уровне, комфортном для жителей или работников.

Чтобы создать комфортную температуру в здании в зимний период года, нагреватель воздействует на рециркуляционные воздушные массы и нагревает их до заданной температуры воздуха в помещении и температурный режим выравнивается по заранее заданным параметрам. Каждое оборудование обладает своей тепловой емкостью, поэтому объемы подмешиваемых очищенных воздушных масс в различные периоды года могут составлять различное соотношение, все зависит от управления заслонками.

В теплое время года осуществляется точно такой же процесс, но уже производится охлаждение воздушных масс. Единственный момент, который необходимо учитывать — это то, что в теплое время года рециркуляционные воздушные массы обладают более низкой температурой и добавление очищенного воздуха осуществляется с учетом мощности кондиционера.

При создании рециркуляционной системы схема ее монтажа и функционирования должна разрабатываться только специалистами.

Достоинства и недостатки конструкции

Установка вентиляции такого типа не отличается от стандартного размещения аналогичной бытовой техники, но их автономность гораздо выше. У них нет привязки к вентиляционной системе, поэтому дизайнеры разработали ряд компактных вытяжек выдвижного типа, где применяется рециркуляция. Называются они телескопические вытяжки. Во время работы они осуществляют фильтрацию путем создания сильной боковой тяги, всасывая все загрязнения вместе с воздушным потоком. После отключения система утапливается в столешницу стола, очень удобно и оригинально.

Достоинства

У такого типа устройств производительность и мощность немного меньше, но это позволило производителям снизить и их стоимость, что только радует пользователей. Все составляющие систем испытывают меньшие нагрузки, поэтому работать безаварийно могут значительно дольше.

При функционировании такой системы нет места обратной тяге. Автономное расположение дает возможность свободной установки плиты — пользователи ее ставят там, где им наиболее удобно, не зависимо от расположения входа в вентиляционную шахту. Рециркуляционная вытяжка Рециркуляционная вытяжка в интерьере кухни

Недостатки

Самым большим минусом устройств с рециркуляцией можно назвать частую замену фильтров, которая происходит у вытяжки такого типа не реже 1—2 раз в год. Тем более что для качественной фильтрации применяется комбинация из жировых и угольных фильтров. Жировые фильтры можно просто мыть, как жирную посуду, используя специальные средства

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Вентиляция с рециркуляцией воздуха — Стандарт Климат

Вентиляцию с рециркуляцией Вы можете заказать «под ключ», позвонив по телефону в Москве: +7(499) 350-94-14. Осуществляем проектирование и поставку вентиляции с рекуперацией по России. Письменную заявку просим Вас отправить на email [email protected] или через форму на сайте.

Отправьте заявку и получите КП

«Стандарт Климат» — профессиональная климатическая компания, готовая реализовать решения любых задач по климатическому и другому инженерному оборудованию «под ключ». Выполним полный цикл работ: подбор оборудования, проектирование, монтаж, поставка и обслуживание. На сайте airclimat.ru Вы можете отправить заявку.

Звоните сейчас: +7(499) 350-94-14. Отправьте заявку

Примечание: Рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами. Рециркуляция воздуха — это подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения.

Принципы работы вентиляции с рециркуляцией

Объем поступающего извне чистого воздуха должен составлять минимум 10% от производительности приточной установки;
В поступающем в помещение воздухе должно содержаться максимум 30% вредных веществ от предельно допустимой их концентрации.

Вентиляция с рециркуляцией и нагревом

вентиляторы включены
клапаны наружного и вытяжного воздуха открыты
нагреватель работает (см. Рис.1)

Рис.1 Рис.2

приточные и вытяжные вентиляторы включены
клапаны наружного, вытяжного, рециркуляционного воздуха открыты, каждый в зависимости от установленного количества наружного воздуха
нагреватель работает (см. Рис.2)

Вентиляция с рециркуляцией без нагрева

вентиляторы включены
клапан рециркуляционного воздуха открывается пропорционально требованиям к температуре приточного воздуха
клапан наружного воздуха закрывается пропорционально требованиям к температуре приточного воздуха
нагреватель не работает (см. Рис.3)

Рис.3 Рис.4

приточные и вытяжные вентиляторы включены
клапаны наружного, вытяжного и рециркуляционного воздуха открыты — в зависимости от требований к температуре приточного воздуха
нагреватель не работает (см. Рис.4)

Резиркуляция воздуха не допускается:

из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные Госсанэпиднадзором России, или резко выраженные неприятные запахи
из помещений, в которых максимальный расход наружного водуха определяется массой выделяемых вредных веществ 1-ого и 2-ого классов опасности
из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха
из помещений категорий А и Б (кроме воздушных и воздушно-тепловых завес у наружных ворот и дверей)
из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В1-В4, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом
из лабораторных помещений научно-исследовательсткого и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями
из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом
из тамбур-шлюзов

Основная схема выполнения приточно-вытяжной вентиляции с рециркуляцией воздуха

Дополнительные схемы рециркуляционной вентиляции

Рециркуляция воздуха внутри помещения при помощи потолочного вентилятора

Внимание! Данный вариант нельзя назвать полноценной рециркуляцией, ведь при нем воздух забирается из одной части помещения в другую, чтобы он не застаивался.

Рециркуляция воздуха внутри помещения при помощи фанкойла

Рециркуляция при помощи фанкойла с подмешиванием уличного воздуха

Помещение, где запрещено использование рециркуляции

Согласно нормативному документу СНиП 41-01-2003 вентиляция с рециркуляцией воздуха не может быть установлена в помещениях:

где расходы воздушных масс определяются из расчета количества образуемых вредных веществ;
где присутствуют высокие концентрации различных грибков и болезнетворных микробов;
где присутствуют вредные вещества, возгоняемые при непосредственном контакте с нагретыми поверхностями;
которые причисленные к категории А и Б;
где осуществляются работы, связанные с использованием вредных и горючих газов, а также пара;
которые, причислены к категориям В1 и В2 и где может осуществляться выделение вредоносной пыли и аэрозолей;
где присутствуют системы, содержащие в себе местные отсосы вредоносных веществ и взрывоопасных смесей; созданных их тамбуров-шлюзов.

Рециркуляция воздуха ограничивается:

пределами одной квартиры, номера в гостинице или одноквартирного дома
пределами одного помещения в общественных зданиях
пределами одного или нескольких помещений, в которых выделяются одинаково вредные вещества 1-4-ого классов опасности, кроме помещений, приведенных в разделе выше «Рециркуляция воздуха не допускается».

Плюсы и минусы системы

Система с рециркуляцией воздуха позволяет снизить энергопотребление на нагрев воздуха (иногда и на охлаждение), т. к. тепловая мощность нагревателя или охладителя расходуется в основном на изменение температуры только той части воздуха, которая забирается с улицы.

НЕДОСТАТКИ СИСТЕМЫ:

Не везде можно применять (смотрите ниже СНиП)

При эксплуатации системы в условиях холодного климата минус системы заключается в недостаточно хорошем смешивании наружного и рециркуляционного воздуха.

Вытяжка с рециркуляцией: устройство вытяжного типа и вентиляции

Тогда как при использовании проточной вытяжки грязный воздух уходит из помещения через воздуховод, вытяжка с рециркуляцией имеет совершенно другой принцип действия.

Здесь такой элемент, как воздуховод отсутствует, а само устройство оснащено эффективными фильтрами-уловителями. При проходе через них воздух освобождается от всех вредных микропримесей и нежелательного запаха, а затем снова подается в помещение.

Как работает рециркуляционная вытяжка

Вытяжка рециркуляционного типа работает по замкнутому циклу. По сути, вытяжным устройством назвать ее можно только условно, поскольку воздух из помещения она не выводит, а только очищает и возвращает назад. Загрязненный воздух попадает внутрь корпуса устройства под воздействием тяги, создаваемой лопастями вентилятора, совершающего вращение в плоскости горизонтальной к поверхности кухонной плитой.

Двигаясь по заданной траектории, воздушная масса сталкивается с фильтром грубой очистки. Пройдя через него, она оставляет на его тонкосетчатой поверхности жировые включения, частички сажи и пыли.

Вытяжка такого типа выручит, когда вентиляционная система дома не работает в полную силу или вентканалы засорились настолько, что тяга в них полностью отсутствует

Далее воздушный поток под воздействием давления проходит через фильтр тонкой очистки, где избавляется от запахов и остатков мельчайших части, затем возвращается в комнату. Этот фильтр представляет собой обыкновенный картридж, наполнителем которого является гранулированный уголь. Угольный фильтр — изделие одноразовое, поэтому по мере загрязнения, он подлежит замене.

Поскольку этот тип вытяжки не взаимодействует с вентиляционной системой, дизайнерами разработаны телескопические вытяжки. При работе они создают мощную боковую тягу, за счет которой всасываются все грязные воздушные массы. Как только потребность в этом отпадает, устройство прячется в столешнице. Такое решение не только оригинально, но и очень удобно.

Отправьте заявку и получите КП

Подберем оборудование, удешевим смету, проверим проект, доставим и смонтируем в срок.

Вентиляция с рециркуляцией воздуха

Отправьте быструю заявку

Рециркуляция воздуха — это смешивание определенного количества уже отработанного воздуха и приточных воздушных масс. Благодаря данному методу происходит значительное снижение растрат энергии на подогрев очищенных воздушных масс в холодные времена года.

«ИНТЕХ-Климат» готова реализовать профессиональные решения по климатическому и другому инженерному оборудованию. Выполним полный цикл работ «под ключ»: проектирование, подбор, поставка, монтаж и обслуживание.

Звоните сейчас: +7 (495) 146-65-64. Отправьте заявку

Помещение, где запрещено использование рециркуляции

где расходы воздушных масс определяются из расчета количества образуемых вредных веществ;
где присутствуют высокие концентрации различных грибков и болезнетворных микробов;
где присутствуют вредные вещества, возгоняемые при непосредственном контакте с нагретыми поверхностями;
которые причисленные к категории А и Б;
где осуществляются работы, связанные с использованием вредных и горючих газов, а также пара;
которые, причислены к категориям В1 и В2 и где может осуществляться выделение вредоносной пыли и аэрозолей;
где присутствуют системы, содержащие в себе местные отсосы вредоносных веществ и взрывоопасных смесей;
созданных их тамбуров-шлюзов.

Как работает рециркуляционная вытяжка?

Загрязненный воздух попадает внутрь корпуса устройства под воздействием тяги, создаваемой лопастями вентилятора, совершающего вращение в плоскости горизонтальной к поверхности кухонной плитой.

Далее воздушный поток под воздействием давления проходит через фильтр тонкой очистки, где избавляется от запахов и остатков мельчайших части, затем возвращается в комнату.

Этот фильтр представляет собой обыкновенный картридж, наполнителем которого является гранулированный уголь. Угольный фильтр — изделие одноразовое, поэтому по мере загрязнения, он подлежит замене.

Как только потребность в этом отпадает, устройство прячется в столешнице. Такое решение не только оригинально, но и очень удобно.

Положительные и отрицательные моменты

Несмотря на то что фильтрующие вытяжки имеют небольшую производительность, у них есть много преимуществ.

К ним относятся:

простота монтажа и эксплуатации;
неограниченный выбор места размещения плиты, т.к. вентиляционная шахта для этого не нужна;
несложный уход.

Минусы у этих вытяжных устройств также имеются. Это небольшой КПД — до 70%, необходимость в частой замене одноразовых фильтров — 3-4 раза за 24 месяца. На уровень влажности в помещении вытяжка никак не влияет. Электропривод устройства во включенном состоянии создает определенный шум.

Небольшие компактные вытяжки становятся все более популярными, поскольку экономят пространство. Установить такую конструкцию можно в любом месте

Вытяжки последних выпусков, как правило, могут работать и в режиме удаления воздушных масс, и как рециркуляционные. Такой прибор должен иметь подключение к вентиляционной шахте.

Поскольку автономная вытяжка не обеспечивает подачи свежего воздуха, после ее отключения необходимо проветривание помещения.

Системы вентиляции с и рециркуляцией тепла

Рециркуляция воздуха в системах вентиляции представляет собой смешение некоторого количества отработанного (вытяжного) воздуха, к приточному потоку. Благодаря этому достигается снижение затрат энергии на нагрев свежего воздуха в зимний период года.

Схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией и рециркуляцией,
где L — расход воздуха, T — температура.

Рекуперация тепла в вентиляции — это способ передачи тепловой энергии от потока отработанного воздуха, к потоку приточного. Рекуперация применяется при наличии разности температур между удаляемым и приточным воздухом, для повышения температуры свежего воздуха. Данный процесс не подразумевает смешения воздушных потоков, процесс передачи теплоты происходит через какой-либо материал.

Температура и движение воздуха в рекуператоре

Устройствами, которые осуществляют рекуперацию теплоты, носят название рекуператоры теплоты. Они бывают двух видов:

Теплообменники-рекуператоры – они передают тепловой поток через стенку. Они чаще всего встречаются в установках систем приточно-вытяжной вентиляции.

Регенеративные рекуператоры — в первом цикле, которые нагреваются от уходящего воздуха, во втором охлаждаются, отдавая тепло приточному.

Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией является наиболее распространенным способом использования рекуперации теплоты. Основным элементом данной системы является приточно-вытяжная установка, в составе которой установлен рекуператор. Устройство приточной установки с рекуператором, позволяет передать нагреваемому воздуху до 80-90% теплоты, что значительно снижает мощность калорифера, в котором происходит подогрев приточного воздуха, в случае нехватки теплового потока от рекуператора.

Достоинства и недостатки конструкции

Установка вытяжек такого типа не отличается от стандартного размещения аналогичной бытовой техники, но их автономность гораздо выше. У них нет привязки к вентиляционной системе, поэтому дизайнеры разработали ряд компактных вытяжек выдвижного типа, где применяется рециркуляция. Называются они телескопические вытяжки. Во время работы они осуществляют фильтрацию путем создания сильной боковой тяги, всасывая все загрязнения вместе с воздушным потоком. После отключения система утапливается в столешницу стола, очень удобно и оригинально.

Достоинства

Рециркуляционная вытяжка в интерьере кухни

Недостатки

При покупке выбирайте популярные модели со стандартными размерами — вам будет легче найти сменные кассеты.

Минусом можно считать и то, что такие системы нельзя устанавливать над газовой варочной поверхностью — они не справляются с продуктами распада газа при горении, при этом выжигается кислород, рециркуляция становится малоэффективной и бессмысленной.

Какие фильтры применяются

Обыкновенные сетки из металла в нижней части корпуса рециркуляционной вытяжки являются необходимым минимумом фильтрации для любой кухни. Они предназначены для отсеивания из воздуха мелких частиц жира. Их действие довольно простое: проходя сквозь частую металлическую сетку, загрязненный поток воздуха оставляет мелкие частицы жира на их поверхности. Чем узор сетки сложнее и мельче, тем большее количество жира остается на ней. Через определенное время сетка снимается и промывается от жирового налета.

Как правило, сетки изготавливают из нержавеющего металла, в бюджетных моделях — высокопрочного алюминия.

Для очистки от запаха применяются дополнительные фильтры:

Одноразовые вкладыши из бумаги, синтепона или флизелина. Замена производится, когда станет невиден нанесенный на них рисунок.
Акриловые, встречаются довольно нечасто, но они уже многоразового действия. При их стирке действовать надо очень осторожно, никогда не отжимать, чтобы не нарушить расположение волокон.
Угольные фильтры более плотные, поэтому задерживают неприятные запахи пригоревшего масла. Они способны эффективно очищать воздух. Кассеты с отработанными угольными фильтрами повторно не используют, а заменяют новыми. Частота их замены напрямую зависит от интенсивности эксплуатации бытовой техники.

Угольные фильтры

Любой производитель вытяжки, как рециркуляционной, так и другого образца, где стоят фильтры, должен в прилагаемой инструкции по эксплуатации указывать сроки их замены. Некоторые устанавливают периодичность не более 3 месяцев, а другие после длительной эксплуатации в течение полугода.

Самые продвинутые модели кассетных фильтров снабжаются индикаторами, которые сообщают о предельном засорении. Это довольно удобно — вы сразу узнаете точную периодичность замены. При подборе кассеты обращайте внимание на отсутствие зазоров, негабаритные фильтры вы просто не сможете установить.

Заявка

Подберем оборудование, удешевим смету, проверим проект, доставим и смонтируем в срок.

Схема вентиляции и кондиционирования с рециркуляцией

Рециркуляция воздуха это часть или весь объем удаляемого из помещения наружу воздуха возвращенного обратно в приточную систему, при этом возможно подмешивание свежего приточного воздуха. Рециркуляция используется в том случае, когда в рециркуляционном воздухе отсутствуют каких-либо вредности. Соотношение свежего наружного и рециркуляционного воздуха определяется проектным решением, в каждом конкретном случае и настраивается на пульте управления сервоприводом клапанов (открытое, приоткрытое, закрытое состояние).

Принципиальная схема движения воздуха с канальным кондиционером.

Похожая схема рециркуляции и принцип работы системы вентиляции применяется при использовании связанной цепи фанкойл и чиллер. Фанкойл выполняет роль внутреннего блока кондиционера и выполняет роль активной батареи. Фанкоил представляет собой агрегат в котором расположены дренаж для слива конденсата в летний период года в систему канализации, теплообменник, вентилятор, фильтр. В зависимости от времени года чиллер нагревает или охлаждает воду в центральной магистрали теплоснабжения.

Летом например подается холодная вода на теплообменник фанкойла в среднем температурой 12°С, а зимой наоборот, проводится горячее теплоснабжение водой с температурой в магистрали 60°С. Вентилятор фанкойла производит рециркуляцию воздуха в помещении в котором расположен и сам фанкоил, соответственно нагревая или охлаждая его, с возможностью подмешивания свежего воздуха от центральной магистрали системы воздуховодов.

Таким образом возможно осуществлять воздушное отопление в зимний период года и кондиционирование в летний период года помещений значительного размера и объема. Как правило такая схема вентиляции используется в супермаркетах с большим количеством отделений. В каждом таком отдельном помещении возможно настроить свою удобную температуру помещения магазина комфортную для посетителей. Фанкойл оборудован блоком управления для поддерживания заданной температуры в помещении используя различную скоростью вращения вентилятора фанкойла.

Рециркуляция с использованием заслонок.

При использовании двух двигателей возможно, как использование приточно вытяжной вентиляции, так и полной или частичной рециркуляции, и напоминает движение жидкости в трехходовом кране по малому или большому кругу.

Температура наружного воздуха в разное время года имеет разную температуру и изменяется в широких пределах, в то время как температура приточного воздуха поданного в помещение требует комфортной величины и выставляется на пульте управления приточным воздухом. Как правило, рециркуляционный (вытяжной) воздух, отличается и имеет более высокую температуру в зимний период года, чем температура входящего приточного воздуха. Нагреватель (нагревает) рециркуляционный воздух до заданной температура воздуха в помещении и температура выравнивается по заданным параметрам. Каждый агрегат имеет определенную тепловую емкость, поэтому количество подмешиваемого чистого свежого морозного воздуха рассчитывается и в разное время года может составлять разное соотношение по мере управления положением заслонок.

В летний период происходит такой же процесс но уже с охлаждением воздуха. Следует понимать что в жаркую погоду рециркуляционный воздух имеет более низкую температуру и свежий жаркий воздух необходимо подмешивать в зависимости от мощности кондиционера.

Система может состоять из трех элементов: шибер приточный, вытяжной и рециркуляционный. Алгоритм управления и работы клапанов рассчитывается специалистами, производящими проект системы вентиляции и кондиционирования помещении.

Схема движения воздуха приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования.

Если вытяжной и приточный клапаны полностью открыты, а рециркуляционный закрыт, то получаем простейшую приточно-вытяжную систему без рециркуляции.

Если приточный и вытяжной клапаны полностью закрыты, а рециркуляционный открыт, то получаем рециркуляционную систему движение воздуха по замкнутому кругу.

При частичном открытии приточного и вытяжного клапана получаем приточно-вытяжную систему движение воздуха с подмешиванием свежего приточного воздуха. Таким образом, можно достичь оптимального содержания кислорода и углекислого газа для нормальной жизнедеятельности.

Для каких целей выбирается данная схема? Прежде всего данная схема помогает поддерживать оптимальную температуру в помещении, в очень жаркие или холодные дни. Соответственно охлаждая или нагревая рециркуляционный воздух. Как правило это банкетные залы, рестораны с большим количеством посетителей.

Рециркуляция воздуха — это схема движения воздушных масс, кондиционирование

Значительно снизить растраты энергии на подогрев очищенных воздушных масс в холодное время года помогает режим рециркуляции воздуха

Основные аспекты применения рециркуляции

Главная особенность применения режима рециркуляции связана с тем, что в помещении не происходит никакого обмена воздуха, поскольку часть воздушных масс, которая была удалена из помещения, после необходимых очистительных мероприятий, снова туда возвращается.

Применение принципа рециркуляции возможно только при соблюдении следующих правил:

масса чистых приточных масс воздуха должна быть не менее 10% от общего количества воздушных масс, подаваемых в комнату;
воздушные массы, проникающие в помещение, обязаны содержать не более чем 30% вредных веществ относительно их предельной концентрации.

Помещение, где запрещено использование рециркуляции

где расходы воздушных масс определяются из расчета количества образуемых вредных веществ;
где присутствуют высокие концентрации различных грибков и болезнетворных микробов;
где присутствуют вредные вещества, возгоняемые при непосредственном контакте с нагретыми поверхностями;
которые причисленные к категории А и Б;
где осуществляются работы, связанные с использованием вредных и горючих газов, а также пара;
которые, причислены к категориям В1 и В2 и где может осуществляться выделение вредоносной пыли и аэрозолей;
где присутствуют системы, содержащие в себе местные отсосы вредоносных веществ и взрывоопасных смесей;
созданных их тамбуров-шлюзов.

Применение схемы движения воздушных масс с канальным кондиционером

Данная схема рециркуляции и сам принцип функционирования вентиляционной системы используется в связной цепи фанкойл и чиллер.

Фанкойл — это внутренний блок кондиционера, который по совместительству занимает место активной батареи и содержит в себе следующие компоненты:

дренаж для выполнения слива конденсата в теплое время года в канализационную систему;
теплообменник;
фильтр;
вентилятор.

С учетом периода года чиллер осуществляет охлаждение или нагрев воды в центральной магистрали по снабжению тепла. К примеру, в летний сезон на теплообменник фанкойла совершается подача холодной воды (ее температура составляет +12 градусов), а вот в зимнее время подается горячая вода (ее температура составляет +60 градусов).

Вентилятор, размещенный в фанкойле, осуществляет рециркуляцию воздуха в помещении, где непосредственно размещен и фанкойл, выполняя его нагрев или охлаждение с возможностью добавления чистых воздушных масс от центральной системы воздуховодов.

Таким образом, осуществляется воздушное отопление в холодные сезоны года и кондиционирование в теплые сезоны в комнатах с большими площадями. Довольно часто такую вентиляционную схему можно увидеть в больших супермаркетах, где присутствует значительное количество отделений.

С учетом того, где размещена такая система вентиляции, в квартире или супермаркете можно настроить подходящую для посетителей или жителей температуру. Это возможно благодаря тому, что фанкойл оснащен блоком управления для сохранения изначально заданной температуры воздуха в квартире или производственном предприятии, применяя разнообразную скорость вращения вентилятора.

Фанкойл оснащен блоком управления для сохранения изначально заданной температуры воздуха в квартире или производственном предприятии, что позволяет выстраивать постоянную комфортную температуру

Использование схемы движения воздушных масс в приточно-вытяжной системе вентилирования и кондиционирования

В случае если вытяжной и приточный клапан находится в закрытом положении, а рециркуляционный клапан открыт, то пред нашим взором предстает рециркуляционная система, в которой происходит движение воздушных масс по замкнутому кругу.

При неполном открытии клапанов притока и оттока воздуха образуется приточно-вытяжная система циркуляции воздушных масс с добавлением чистого приточного воздуха. Таким способом можно добиться содержания в квартире или производственном предприятии такого количества кислорода и углекислого газа, которого будет вполне хватать для нормальной жизнедеятельности.

Положительная сторона этой схемы заключается в том, что она дает возможность поддерживать оптимальный температурный режим при сильных холодах или чрезмерной жаре, осуществляя охлаждение или нагрев воздушных масс.

Рециркуляция с применением заслонок

Температурный режим внешних воздушных масс в различное время года имеет разные значения и может изменяться в довольно широком диапазоне, в это же время температурный режим внутренних воздушных масс всегда должен находиться приблизительно на одном уровне, комфортном для жителей или работников.

Рециркуляция воздуха | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

Рециркуляция означает, что часть выбрасываемого из помещения наружу воздуха возвращается в приточную систему, подвергается обработке и опять поступает в помещение. Рециркуляция может быть использована только при отсутствии в вытяжном воздухе каких-либо вредностей. Соотношение расходов наружного и рециркуляционного воздуха определяется проектным решением.

Схема рециркуляционной приточно-вытяжной системы

1 — входной клапан;

2 — секция смешения на входе;

3 — воздушный фильтр;

4 — калориферная секция;

5 — приточный вентилятор;

6 — рециркуляционный клапан;

7 — клапан на вытяжке:

8 — рециркуляционная секция на вытяжке;

9 — вытяжной вентилятор

Температура наружного воздуха может изменяться в широких пределах, в то время как температура приточного воздуха обычно поддерживается довольно стабильной. Температура вытяжного воздуха, а следовательно, и рециркуляционного, мало отличается от температуры приточного. Поэтому для поддержания заданного соотношения объемов наружного и рециркуляционного воздуха (или же если требуется изменение по времени) необходимо управлять положениями клапанов.

В системе имеются три клапана: приточный, вытяжной и рециркуляционный. Какими клапанами достаточно управлять для получения желаемого эффекта?

Если приточный и вытяжной клапаны полностью открыты, а рециркуляционный закрыт, то получаем простейшую ситуацию: рециркуляция отсутствует.

Если приточный и вытяжной клапаны полностью закрыты, а рециркуляционный открыт, то получаем случай полной рециркуляции.

При открытых приточном и вытяжном клапанах получим следующее. Примем, что избыточное давление снаружи равно нулю, тогда в секции смешения 2 (см. рис.) на входе будет небольшое разрежение, равное потерям давления на входном клапане. В рециркуляционной секции 8 на выходе будет примерно такое же небольшое, но уже избыточное давление, равное потерям в вытяжном клапане. Этот перепад давления между секциями 8 и 2 приведет к некоторому неконтролируемому перетеканию вытяжного воздуха на приток. Если теперь с помощью регулируемого привода прикрывать вытяжной клапан, то давление перед вытяжным клапаном будет увеличиваться, а на приточном клапане изменения давления будут несущественными, поэтому большее количество вытяжного воздуха будет поступать на приток и, таким образом, можно в определенных пределах управлять степенью рециркуляции.

Приточно-вытяжная система с рециркуляцией, водяным нагревателем и водяным охладителем

P-IO-WH-WC-REC

— Датчик температуры наружного воздуха

Определяет сезонный режим работы. При заданной настройке порога температуры АСУ осуществляет автоматический переход в режимы «Лето» или «Зима». Для жидкостных калориферов по температуре наружного воздуха определяется температура предпрогрева для более быстрого выхода на заданный температурный режим.

— Заслонка наружного воздуха

Предотвращает поступление наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Это особенно необходимо при наличии водяного калорифера, для его защиты от замерзания в зимнее время. На вал воздушной заслонки устанавливается электропривод. При поступлении команды «Пуск», на электропривод подается напряжение и заслонка открывается.
Наличие «возвратной пружины» (для приточной заслонки) позволяет, при пропадании электропитания шкафа автоматики, перекрывать доступ наружного воздуха в помещение и приточную установку.

— Рециркуляция

Чтобы избежать излишнего расхода энергии на нагрев воздуха, применяют рециркуляцию, т.е. повторное использование отработанного внутреннего воздуха.
Рециркуляция производится, в основном, с целью экономии тепловой энергии в холодный и переходный периоды года, так как при этом приходится нагревать не весь приточный, а только наружный воздух. Заслонки приточного и вытяжного воздуха работают синфазно, рециркуляционная заслонка в противофазе к ним. Такой режим работы позволяет стабилизировать распределение воздуха в помещении, так как система работает при постоянном расходе, и скорости приточных струй имеют постоянное значение во все периоды года. Предусматривается дискретное (сигналом откр-закр) или аналоговое (0…10В) управление приводами воздушных заслонок. Процент открытия заслонок устанавливается посредством ограничителей на приводах при проведении пусконаладочных работ.

— Контроль загрязненности фильтра

Воздушный фильтр предназначен для очистки воздуха от посторонних частиц. В процессе работы фильтрующий материал засоряется, и требуется его очистка. Для контроля степени загрязненности фильтра применяется дифференциальное реле давления. Это устройство, при работающем вентиляторе, контролирует разницу давлений до и после фильтра. При сильном загрязнении, перепад давлений значительно увеличивается, срабатывает механическое реле, и АСУ выдает предупреждение. Сигнализация выводится на лицевую панель щита желтой светодиодной лампой «Фильтр».

— Водяной калорифер

При подаче сигнала на включение системы, клапан узла теплоснабжения открывается на 100 %, теплоноситель, циркулируя через теплообменник, прогревает канал приточного воздуховода.
Если включить систему, не прогрев водяной калорифер (теплообменник), то при низкой температуре наружного воздуха может сработать защита от замораживания теплообменника по сигналу, поступающему с капиллярного термостата. При достижении температуры обратного теплоносителя близкой к температуре подающего теплоносителя, открывается заслонка приточного воздуховода и включается приточный вентилятор.Защита от замерзания водяного калорифера в рабочем режиме выполняется регулированием подачи теплоносителя по сигналам термостата с капиллярной трубкой и датчика температуры на обратном трубопроводе узла теплоснабжения. Причиной возможного замерзания воды в трубопроводах является ее ламинарное движение при отрицательной температуре наружного воздуха и переохлаждении воды в теплообменнике. При скорости теплоносителя по центру трубки меньше 0.1 м/с скорость движения теплоносителя у стенки трубки практически равна нулю.
Вследствие малого термического сопротивления трубки температура воды у стенки приближается к температуре наружного воздуха. Вода в первом ряду трубок со стороны потока наружного воздуха наиболее подвержена замерзанию.Опасность замораживания прогнозируется по температуре воздуха после теплообменника ниже установленного значения, измеряемой капиллярным термостатом или понижении температуры обратной воды ниже установленного значения, измеряемой датчиком температуры на обратном трубопроводе узла теплоснабжения. При достижении любого из указанных значений полностью открывается регулирующий водяной клапан водяного калорифера, останавливается приточный вентилятор, заслонка приточного воздуха закрывается. В случае поступления сигнала «пожар» от АПС, система выключается, циркуляционный насос узла теплоснабжения продолжает работать. Для защиты от замерзания, АСУ посредством клапана узла теплоснабжения и насоса поддерживает температуру обратного теплоносителя на установленном значении.Насос водяного калорифера обеспечивает циркуляцию теплоносителя предупреждая обмерзание. Насос в режиме «Зима» включен постоянно.
Защита насоса обеспечивается моторно-защитным автоматом или автоматическим выключателем (взависимости от исполнения насоса), срабатывающем при превышении номинального тока электродвигателя. При срабатывании автомата, АСУ формирует сигнал аварии насоса. В этом случае, установка в зимний период времени отключается до устранения причин аварии.

— Водяной охладитель

Предназначен для охлаждения. АСУ по датчику температуры, расположенному в приточном воздуховоде, осуществляет поддержание температуры воздуха, вырабатывая непосредственное регулирующее воздействие на трехходовой клапан смесительного узла охладителя. Для плавного и точного регулирования устанавливается привод с аналоговым управлением 0-10В.

— Вентиляторы

Являются главными узлами в системах кондиционирования микроклимата зданий. Основное назначение вентилятора — обеспечение санитарно-гигиенических условий для пребывания в помещении человека, а также технологических условий для нормального функционирования технологических процессов в производственных помещениях. Обеспечение санитарно-гигиенических и технологических условий достигается удалением из помещения загрязненного воздуха и заменой его свежим наружным, то есть поддерживанием необходимого воздухообмена.

— Частотные преобразователи

В момент пуска электродвигателя пусковой ток в разы превышает номинальные значения, что негативно сказывается на работе самого электродвигателя, и может привести к выходу из строя электрооборудования. Для предотвращения высоких пусковых токов и возможности упрощения нададки воздухообмена применяется частотный преобразователь. Пуск двигателя осуществляется путем плавного изменения напряжения и частоты. В течении всего времени ток двигателя поддерживается в пределах ограничения, заданного настройками преобразователя. ЧП позволяет выставить требуемую производительность вентилятора. Обязательное применение при рабочей частоте свыше 50Гц. При использвании ЧП нет необходимости применять автомат комбинированной защиты двигателя.

-Канальный датчик температуры на притоке

По показаниям данного датчика осуществляется управление регулирующим воздействием нагревателя (охладителя) для поддержания температуры в канале на заданном уровне (уставке). АСУ вычисляет разницу (рассогласование) между температурой в канале и уставкой, и определяет необходимую производительность калорифера (охладителя). Датчик также определяет аварийные состояния установки при недогреве или перегреве.

Использование рециркуляционной вентиляции с фильтрацией пыли для улучшения качества воздуха в зимнее время в помещении для опороса свиней

J Occup Environ Hyg. Авторская рукопись; доступно в PMC 2016 17 февраля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4756717

NIHMSID: NIHMS757310

Департамент гигиены труда и окружающей среды, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова, США

См. другие статьи в PMC, цитирующие опубликованную статью.

Abstract

Производительность рециркуляционной системы вентиляции с фильтрацией пыли была оценена для определения ее эффективности для улучшения качества воздуха в помещении для опороса свиней при операции концентрированного кормления животных (CAFO).Воздух был выпущен из помещения (0,47 м ³ сек ^-1; 1000 кубических футов в минуту), обработан с помощью фильтрационной установки (шейкер-пылеуловитель) и возвращен в помещение для опороса для снижения концентрации пыли при сохранении тепла, необходимого для домашнего скота. здоровье. Качество воздуха в помещении оценивалось за зиму, когда в здание традиционно поступает ограниченный свежий воздух. За исследуемый период концентрации пыли варьировались от 0,005 до 0,31 мг · м ^-3 (вдыхаемая) и 0.От 17 до 2,09 мг · м ^-3 (при вдыхании). Концентрация пыли в помещении была снижена (41% для вдыхаемой и 33% для вдыхаемой) во время работы системы, в то время как концентрации газов (аммиак [NH ₃], сероводород [H ₂ S], оксид углерода [CO ], диоксид углерода [CO ₂]) без изменений. Расположение систем вытяжного и возвратного воздуха обеспечивало достаточно равномерное распределение загрязняющих веществ, хотя концентрации вдыхаемой пыли возле одного из вытяжных каналов были статистически выше, чем в других местах в помещении, с усредненной разницей всего 0.05 мг · м ⁻³. На протяжении всего исследования концентрации CO ₂ постоянно превышали 1540 частей на миллион (отраслевые рекомендации), а в восемь из 18 дней исследования она превышала 2500 частей на миллион (50% от ПДК ACGIH), причем значительно более высокие концентрации приходились на дверь в термостат с контролируемой температурой. коридор, который обычно часто оставляли открытым. Рекомендуется использовать альтернативные обогреватели для снижения концентрации CO ₂ в помещении. Концентрации загрязняющих веществ были смоделированы с использованием факторов производства и окружающей среды, при этом NH ₃ относился к количеству свиноматок в помещении и температуре наружного воздуха, а CO ₂ относился к количеству поросят и температуре наружного воздуха.Рециркуляционная система вентиляции обеспечивала снижение запыленности без повышения концентрации вредных газов.

Ключевые слова: Помещение для свиней, вентиляция, качество воздуха, контроль загрязнения воздуха, рециркуляция

Введение

За последние несколько десятилетий животноводство в США перешло от традиционного мелкомасштабного (<50 голов) к крупному -масштабное производство с использованием операций по концентрированному кормлению животных (CAFO). В 2012 году 68% свиней в США были выращены на фермах с 5000 и более голов, а 90% - на фермах с 2000 и более голов, и оба показателя увеличились по сравнению с 2007 годом.¹ CAFO содержат животных в больших зданиях, как правило, с подпольными навозными ямами для накопления экскрементов животных в помещениях для свиней и крупного рогатого скота. Воздух над навозными ямами и под полом механически выводится наружу, чтобы минимизировать концентрацию газа в здании. В конструкции зданий встроены дополнительные системы вентиляции помещений для отвода тепла в теплое летнее время года, когда радиальные вентиляторы удаляют воздух из помещений для поддержания оптимальной температуры для здоровья животных.² Однако зимой, особенно на Среднем Западе, вентиляция внутри CAFO сводится к минимуму, чтобы снизить расходы на отопление, что приводит к накоплению загрязняющих веществ.

В CAFO свиней присутствует много опасных соединений. Исследования изучали воздействие на рабочих CAFO пыли, ^3-6 эндотоксина, ^7-12 и опасных газов, включая сероводород (H ₂ S) и аммиак (NH ₃), ^13-15 одновременно с несколькими загрязнителями.В пределах данного производственного участка индивидуальное воздействие этих соединений меньше связано с рабочими задачами, чем с сезоном, ³, хотя известно, что концентрации твердых частиц в помещении зависят от таких факторов, как тип корма и способ доставки. ^16-18 Известно, что в больших зданиях концентрации изменяются пространственно ^6,19 и сезонно. ^20-23

Плохое качество воздуха в помещениях для содержания свиней связано с неблагоприятными последствиями для здоровья рабочих. Снижение функции легких было отмечено многими, ^24-30, включая значительные изменения поперечного смещения.^{24, 26, 28} Сообщалось о дозозависимом снижении ОФВ ₁ при воздействии эндотоксина в пыли. ^25,26 Респираторные симптомы, о которых сообщают респонденты, такие как хронический кашель и мокрота, более распространены у работников CAFO, чем у работников контрольной группы, ^{25, 27, 31-35} с особым вниманием к респираторным симптомам, усиливающимся с увеличением количества лет работы в КАФО. ⁷ Измерения респираторного воспаления с использованием бронхоальвеолярного лаважа, в частности увеличения лимфоцитов и нейтрофилов, были выявлены как у здоровых рабочих, подвергшихся воздействию свиной пыли ³⁶, так и у фермеров.³⁷ Таким образом, большое количество литературы указывает на то, что работники CAFO, работающие со свиньями, подвержены риску развития неблагоприятных респираторных симптомов и заболеваний.

Высокий уровень воздействия в сочетании с известным ухудшением состояния здоровья указывает на необходимость контроля воздействия. Попытки снизить концентрацию в помещении путем изменения производственных процессов включают запотевание масла для подавления пыли ^{29, 38-40} и изменение протоколов дезинфекции. ⁴¹ Однако эти меры контроля не были приняты свиноводами в Верхнем Среднем Западе.В качестве альтернативы работникам в CAFO рекомендуется носить респираторы, в частности, фильтрующие лицевые маски N95 ^{3, 42}, но использование средств защиты органов дыхания свиноводами остается низким. ^43-45

Вентиляция представляет собой еще один способ улучшить качество воздуха и улучшить здоровье рабочих в ЦФО для свиней. В верхней части Среднего Запада США успешная система вентиляции должна контролировать концентрацию опасных загрязнителей зимой, когда разбавление свежим воздухом сводится к минимуму для экономии затрат на отопление, а воздействие является высоким.Исследования, изучающие эффекты увеличения количества выхлопных газов из навозных ям, показали их неспособность снизить концентрацию в помещениях для опороса свиней до здорового уровня. ^46,47 Хотя это полезно для снижения концентрации загрязняющих веществ в большинство сезонов, концентрации грамотрицательных бактерий ⁴⁶ или пыли и аммиака ⁴⁷ были снижены, но не ниже концентраций, рекомендованных для защиты здоровья.

Имитационные исследования показывают, что рециркуляционная система вентиляции, которая включает удаление загрязняющих веществ, может быть эффективной для контроля опасных концентраций в помещении для опороса свиней.^48,49 Изменения качества воздуха были смоделированы для нескольких воздухоочистителей (например, фильтрующих, циклонных, электростатических, влажных газовых устройств) в диапазоне скоростей вентиляции и разбавлений с чистым наружным воздухом и без него. В ходе моделирования были определены рабочие параметры животноводческой отрасли, что указывает на возможность развертывания в полевых условиях. Моделирование определенно показало, что компромисс между разбавлением обработанного воздуха в помещении холодным свежим воздухом с улицы привел к дополнительному образованию загрязняющих веществ, связанных с увеличением работы нагревателя, и значительно увеличившим расходы на отопление, поэтому при развертывании на местах следует сосредоточить внимание на системе 100% рециркуляции.

Целью данного исследования было оценить эффективность и жизнеспособность системы рециркуляционной вентиляции для улучшения качества воздуха в помещении для опороса свиней.

Методы

Описание участка

Это исследование проводилось в течение зимнего сезона 2013-14 гг. С 13 декабря по 27 февраля в большом помещении для опороса свиней в Образовательном центре свиноводства Мэнсфилд в Общинном колледже Кирквуда (Сидар-Рапидс, Айова). иллюстрирует план этого помещения вместимостью 19 свиноматок. В I, II и IV рядах по пять ящиков (1.5 м на 2,4 м), а в третьем ряду — 4 ящика большего размера (2 на 2,4 м). В помещении было две ямы для навоза под полом, одна для рядов I и II, а другая — для рядов III и IV. Каждая навозная яма глубиной 0,91 м с вытяжной пробкой вентилировалась вытяжным вентилятором 0,41 м ³ s ⁻¹, расположенным снаружи здания вдоль западной стены. Северная, западная и южная стены были внешними; восточная стена отделяла помещение для опороса от обогреваемого коридора. В комнате было четыре радиальных вытяжных вентилятора, два на северных и два на южных стенах, которые были закрыты на протяжении всего кабинета и к январю были закрыты пластиком.Восемь потолочных решетчатых вентиляционных отверстий (Bi-Flow; RayDot Industries, Cokato, MN) были расположены между рядами II и III и оставались закрытыми на протяжении всего исследования; щели и отверстия в жалюзи не были загерметизированы, поскольку они соответствовали условиям, характерным для других производственных помещений. Две моноблочные жалюзи, приводимые в действие давлением (шириной 1,17 м), стояли вдоль восточной стены и позволяли нагретому воздуху из коридора проникать в испытательную комнату; эти жалюзи часто были открыты примерно на 2–5 см для обогрева помещения для опороса.Один газовый обогреватель (AW060, Guardian 60, L.B. White Co., Onalaska, WI) был расположен в комнате над восточным ящиком в ряду II, под углом, выходящим горячим воздухом в юго-западный угол комнаты.

Свиноматок помещали в клетки перед доставкой поросят и помещали головами в проход между рядами I и II и III и IV. Поросята оставались в помещении от 21 до 28 дней, прежде чем их перевели в питомник, хотя поросят иногда перемещали между клетками, чтобы уравновесить потребности в уходе.В какой-то момент этого исследования все свиноматки и поросята были переведены в меньшее помещение для опороса, и в один из этих дней (31 декабря — 1 января) был проведен отбор проб для оценки качества воздуха в помещении без свиней.

Вентиляционное и контрольное оборудование

Устройство для контроля загрязнения воздуха карманного типа (Shaker Dust Collector [SDC], модель SDC-140-3, United Air Specialists, Inc., Цинциннати, Огайо) было выбрано для обработки помещения воздуха. Вентилятор, расположенный за западной стеной здания (), тянул 0.47 м ³ с ⁻¹ (1000 кубических футов в минуту) из помещения для опороса через стандартный полиэфирный сатиновый фильтр с 14 карманами (United Air Specialists, Inc) внутри SDC, а затем протолкнул фильтрованный воздух обратно в здание (). Падение давления на SDC регистрировалось каждую минуту для отслеживания загрузки фильтра, а концентрация пыли в каналах подачи и возврата воздуха измерялась с помощью DustTrak (модель 8534, TSI, Shoreview, MN) для оценки эффективности SDC.

Аннотированное изображение шейкерного пылесборника (SDC) перед развертыванием в полевых условиях.

Воздух в помещении собирался двумя 8-дюймовыми (0,203 м) круглыми оцинкованными воздуховодами, расположенными на высоте ящиков (0,635 м в центре) и в центре проходов между головами свиноматки ((). проходил через SDC, а затем фильтрованный воздух возвращался в комнату через канал диаметром 10 дюймов (0,254 м). Внутри центра здания возвратный воздух разделялся, чтобы доставить половину объема к каждому из двух 10-дюймовых ( Тканевые диффузоры диаметром 0,254 м (Softflow Diffusers, Air Distribution Concepts, Delvan, WI), подвешенные над проходами.Расположение диффузоров было выбрано таким образом, чтобы обеспечить максимально чистый воздух там, где рабочие проводят большую часть своего времени в помещении, и минимизировать поток воздуха на животных в клетках.

Методы отбора проб

В течение всего периода исследования проводился круглосуточный мониторинг в шести фиксированных точках, обозначенных буквами от A до F в. В каждом месте () был установлен столб, расположенный примерно в 2,7 м от восточной и западной стен, с рым-болтами на высоте 1,5 м над полом, чтобы указать положение входных отверстий пробоотборника.

Развертывание пробоотборника (позиция E). Все воздухозаборники расположены на высоте 1,5 м от пола. К штанге прикрепляли ToxiRae, циклон pDR и BGI и кассету IOM. Трубка от VRae была пропущена через болт.

показывает развернутое оборудование для мониторинга. Все приборы для прямого считывания и насосы воздушного потока питались от сети напряжением 110 В для обеспечения 24-часового отбора проб. Все оборудование было развернуто на каждой из шести станций, за исключением данных о температуре и влажности, собранных с помощью VelociCalcs, которые были развернуты только в позициях C и D (центральный проход).В то время как большинство мониторов развертывалось в каждом из шести местоположений каждый день, VRae в позиции F был выведен из эксплуатации во время исследования, в результате чего только девять из 18 дней выборки характеризовали несколько газов (O ₂, LEL, H ₂ S, CO, NH ₃) по этому адресу. Наружные температуры были получены с помощью метеорологического оборудования, эксплуатируемого в региональном аэропорту (Сидар-Рапидс, Айова), в 2,9 милях от амбара. Все устройства были предварительно и посткалиброваны в лаборатории для каждого случая отбора проб.На объекте все устройства прямого считывания были размещены в восточном коридоре как минимум на 10 минут до и после каждого 24-часового периода наблюдения.

Таблица I

Обзор оборудования для мониторинга качества воздуха

— пластик ПВХ фильтры 5 мкм

Загрязнение	Устройство	Эксплуатация	Калибровка
Вдыхаемая пыль, мг м ^{−3 ^IQ}	2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока (SKC, Eighty Four, PA)	Bios DryCal
Респирабельная пыль, мг м ^-3	BGI GK2.69 Циклон с фильтрами из ПВХ 5 мкм Фильтры из ПВХ	4,2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока	Bios DryCal
Дыхательная пыль, прямое считывание, мг · м ^-3	pDR-1200 (Thermo-Electron Corp, Waltham, MA)	4,2 л / мин, интервал регистрации 60 с, подключен к гравиметрической линии для вдыхаемой пыли, выше	Bio DryCal
Кислород,% Легковоспламеняющийся газ,% НПВ Сероводород, ppm Окись углерода , частей на миллион Аммиак, частей на миллион	VRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	0.Насос 4 л / мин с интервалом регистрации 60 секунд	O ₂ = 20,9% НПВ = 50% (2,5% метана) H ₂ S = 25 частей на миллион CO = 50 частей на миллион NH ₃ = 25 частей на миллион
Углекислый газ, ppm	ToxiRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	Интервал регистрации 60 секунд	CO ₂ = 2,5% ppm Нулевой газ = 99,9999% N ₂
Температура, влажность	VelociCalc (Модель 9555-X, TSI Inc., Shoreview, MN)	Интервал регистрации 60 секунд	Совместно с датчиком температуры, отслеживаемым NIST, до и после развертывания.
Наружная температура	Сидар Рапидс Аэропорт Метрологические данные	—	—

Отбор проб начался через неделю после того, как новое стадо свиноматок было введено в помещение для опороса, и продолжился период опороса . Отбор проб проводился 18 дней с 13 декабря 2013 г. по 27 февраля 2014 г.Рециркуляционная система вентиляции была отключена в течение семи (13-19 декабря; 22-27 января; 26-27 февраля) и (21 декабря — 21 января; 28 января — 25 февраля) в течение 11 дней выборки. Рециркуляционная система вентиляции была включена или выключена по крайней мере за 24 часа до запланированного дня отбора проб. Количество свиноматок и поросят, содержащихся в каждой клетке, регистрировали в начале и в конце каждого периода отбора проб.

Анализ данных

Загруженные данные были оценены на предмет дрейфа сенсора на основе данных колокации до и после отбора проб.Дрейф датчика был идентифицирован, когда совмещенные концентрации отличались более чем на 100 ppm для CO ₂, 1 ppm для других газов или на 10% для пыли. Линейная регрессия использовалась для определения наклона и пересечения между заданной смещенной концентрацией датчика и средним значением совмещенных концентраций (за исключением смещенного датчика (ов)). Для смещенного датчика каждая точка данных из данных 24-часового помещения для опороса была скорректирована, нанесена на график в сравнении с другими комнатными концентрациями, чтобы подтвердить, что корректировка была разумной.Скорректированные 8- и 24-часовые концентрации для положения этого датчика были зарегистрированы для этого дня мониторинга. Чаще всего требовалась регулировка датчиков аммиака (восемь из 18 дней выборки).

Данные с приборов прямого считывания обрабатывались посменно (три смены по 8 часов в день: смена 1: с 8:30 до 16:30; смена 2: с 16:30 до 12:30; смена 3: С 12:30 до 8:30) и днем (круглосуточно). Гравиметрические концентрации пыли рассчитывались по приросту веса фильтра и общему объему пробы.Были получены описательные статистические данные (среднее и стандартное отклонение [SD]) и количество дней или сдвигов с концентрациями, превышающими рекомендованные концентрации для каждого измерения. Также были получены описательные статистические данные по факторам производства (количество свиней и свиноматок) и факторам окружающей среды (температура наружного воздуха). Данные и данные, преобразованные в ln, оценивали на нормальность с использованием p-статистики Шапиро-Уилкса.

Затем данные были изучены, чтобы определить, изменила ли система вентиляции концентрации загрязняющих веществ в помещении.Восьмичасовые и 24-часовые средние значения при отключенной системе вентиляции сравнивались со средними значениями для системы с использованием двух выборок Вилкоксона и теста Краскела-Уоллиса (для ненормальных данных). В ходе испытаний проверялось, были ли концентрации пыли на уменьшены на , а концентрации в газах (CO ₂, NH ₃) на не увеличены на с использованием новой системы вентиляции.

Затем однородность концентраций по всей комнате оценивалась по загрязняющим веществам с использованием скорректированного множественного сравнения Тьюки (Тьюки-Крамер) концентрации по всей комнате для исследования по статусу вентиляции.Наконец, влияние времени суток («смена») на концентрацию загрязняющих веществ было исследовано с использованием множественных сравнительных тестов. Обратите внимание, что вся производственная деятельность (например, кормление) происходила во время смены 1 на протяжении всего исследования.

Был проведен окончательный анализ, чтобы определить, можно ли оценить концентрацию загрязняющих веществ по факторам производства и окружающей среды с использованием линейной регрессии с обратным удалением. Количество помещений для животных может быть связано с концентрацией пыли (корм, перхоть животных и активность животных), NH ₃ (выделенная моча, вырабатываемая в большом объеме свиноматками и в меньшей степени поросятами) и CO ₂ (выдыхается свиньями и поросятами).Наружная температура может быть связана с NH ₃ (выбрасываемым из навозной ямы под обрешеткой), а также CO и CO ₂ (генерируемыми пропановыми нагревателями без вентиляции). Понимание того, влияют ли производственные факторы или факторы окружающей среды на концентрацию загрязняющих веществ, может определить дополнительные варианты контроля для улучшения качества воздуха CAFO.

Результаты

Общие выводы

Описательная статистика для загрязняющих веществ представлена в. Данные с приборов прямого считывания суммируются для 8-часовых смен и для средних значений за 24 часа, тогда как данные гравиметрических проб (концентрации вдыхаемой и вдыхаемой пыли) доступны только за 24-часовой период.Результаты тестов на нормальность указаны в этой таблице со звездочкой, указывающей на то, что данные не были нормально распределены. Также были выполнены тесты нормальности для ln-преобразованных данных с ограниченным улучшением. В тех случаях, когда нормальное и ненормальное распределение не подтверждалось, требовались непараметрические тесты для оценки различий для проверки гипотез (различие по статусу системы вентиляции, времени суток и положению).

Таблица III

Среднее (стандартное отклонение) и количество выборок (N) факторов исследования за 18 24-часовых дней выборки.

0,20 (0,04) N = 41

	Среднее за 8 часов (SD), с использованием усредненных данных по сараю		Среднее за 8 часов (SD) с использованием данных из 6 позиций		Среднее за 24 часа (SD) с использованием данных из 6 позиций		p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Переменные	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Гравитационный , мг / м ³	—	—	—	—	1.01 (0,68) N = 38	0,68 ^{^*} (0,39) N = 60	<0,001
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	—	—	—	—	0,12 ^{^*} (0,03) N = 65	<0,001
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	0,067 (0,024) N = 21	0.038 (0,014) N = 33	0,068 ^{^} (0,027) N = 115*	0,039 ^{^*} (0,015) N = 189	0,070 (0,26) N = 40	0,039 (0,014) N = 65	<0,001
NH ₃, частей на миллион	8,8 ^{^*} (3,8) N = 21	11,0 ^{^*} (7,6) N = 33	8,4 ^{^*} (4.3) N = 114	9,9 ^{^*} (7,2) N = 169	8,6 ^{^*} (3,9) N = 37	10,2 ^{^*} (7,0) N = 56	0,22
CO ₂, частей на миллион	2440 (360) N = 21	2500 (340) N = 33	2440 ^{^*} (370) N = 126	2510 ^{^*} (360) N = 193	2440 (350) N = 42	2500 (350) N = 65	0.33

иллюстрирует средние суточные концентрации по дате для пыли, NH ₃, CO ₂, основных загрязнителей, выявленных в этом полевом исследовании. Столбики ошибок показывают диапазон концентраций по шести точкам отбора проб в помещении для опороса в данный день, а маркеры указывают, включена или выключена система вентиляции. Как показано, концентрации вдыхаемой пыли были ниже рекомендованного отраслевого предела 2,8 мг · м ^-3 как при включенной, так и при выключенной системе, но вдыхаемая пыль превышала 0.23 мг м ^-3 в нескольких местах на протяжении всего исследования, причем во всех пробах в последний день исследования эта концентрация превышала. Круглосуточная концентрация NH ₃ варьировалась от необнаруживаемой до 30 частей на миллион на протяжении всего периода исследования, при средней 24-часовой концентрации 9,0 частей на миллион (стандартное отклонение = 6,5 частей на миллион). Шестьдесят два процента образцов превысили отраслевые рекомендации 7 ppm, 49% времени с отключенной системой вентиляции и 71% времени с включенной системой. Во все дни проведения выборки концентрации CO ₂ превышали рекомендуемый промышленный предел 1540 ppm, при этом восемь средних значений за 24 часа превышали 2500 ppm (50% от ПДК).Минимальная 24-часовая средняя концентрация CO ₂ составляла 1860 частей на миллион, а максимальная достигала 3300 частей на миллион в один из холодных дней с большим количеством свиноматок, но умеренным поголовьем поросят в помещении для опороса (10.02.2014).

24-часовая средняя концентрация на дату отбора проб для (a) вдыхаемой пыли, (b) вдыхаемой пыли, (c) аммиака (NH ₃) и (d) диоксида углерода (CO ₂). Планки погрешностей представляют собой диапазон концентраций по всем позициям в коровнике в данный день.

O ₂ и LEL мало изменились за время исследования.Сероводород, газ, вызывающий озабоченность при работе в CAFO и навозных операциях, в среднем составлял всего 0,015 ppm, при максимальном среднем за 24 часа 0,18 ppm (система включена, 17.02.14, относительно теплый день при -1,4 ° C, с полным набором свиноматок и вторым по величине поголовьем поросят во время исследования). За время исследования концентрация окиси углерода в среднем составила 1,9 ppm, что намного ниже OEL 25 ppm. Из-за низких концентраций H ₂ S, CO и нижнего предела взрываемости, наряду с небольшим изменением процентного содержания O ₂, дополнительная оценка этих четырех соединений не проводилась.

Операционные параметры менялись в течение периода исследования. Средняя 24-часовая температура наружного воздуха составила -9,1 ° C (SD = 6,7 ° C), с немного более теплыми днями, когда система вентиляции была включена (среднее значение = -8,4 ° C, SD = 6,2 ° C) по сравнению с тем, когда система была выключена. (среднее значение -9,6 ° C, стандартное отклонение = 7,3 ° C). В то время как максимальная вместимость помещения составляла 19 свиноматок, среднее количество свиноматок составляло всего 13,1 в дни с отключенной системой и 14,0 в дни с отключенной системой. Среднее количество поросят за все дни выборки составило 68,1 (SD = 35,6), причем большее количество поросят было при отключенной системе вентиляции (73.0, SD = 14,6) по сравнению с системой на (65,0, SD = 44,7). подробное описание занятости свиноматками и поросятами четырех ящиков, ближайших к каждому фиксированному месту отбора проб.

Таблица IV

Среднее количество скота в ящиках по станциям отбора проб от A до F.

D 156 Эффективность Система

обобщает статистический анализ данных о концентрации в помещении, а в первом столбце данных представлены тесты эффективности системы вентиляции.Параметрические тесты находятся в верхней половине таблицы, но, поскольку все 24-часовые данные, за исключением данных о концентрации пыли pDR, имели нормальное распределение , а не , непараметрические тесты в нижней части таблицы должны использоваться для интерпретировать результаты. Однако оба набора данных представлены для демонстрации схожести результатов двух методов анализа.

Таблица V

Уровни значимости (p) снижения концентрации в коровнике с использованием новой системы вентиляции.

	Главный проход		Задний проход		Главный проход B
	A	A	E	F
Свиноматки: Процент дней, в течение которых соседние ящики были заняты
Система отключена (N = 7)	57			89 89	61	100
Система включена (N = 11)	64	64	86	86	73	91
61 176	Все дни (N = 18) 90	60	88	88	68	94
Поросята: Процент производства поросят в соседнем ящике es
Система выключена (N = 7)	8	9	17	32	20	44
Система включена (N = 11)	25	30	19	34
Все дни (N = 18)	13	12	22	31	19	38

0,30

Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Концентрации по положению		Концентрация по сдвигу
Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Система включена	Система выключена	Система включена
Значение p Тьюки-Крамера для указанных тестов:	Wilcoxon 2 образца	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов
Пыль, вдыхаемая (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001 *	> 0,71	> 0,72 *	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001 *	> 0,61	> 0,36 *	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	> 0,99	> 0,23	> 0.15 *	0,002 * (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,13 *	> 0,63	> 0,72 *	0,039 * (3> 1)	> 0,19 *
CO ₂, частей на миллион	0,32	> 0,58	> 0,23	> 0,69 *	> 0,44 *
Непараметрические тесты, p-значения Краскела-Уоллиса
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001	0,72	0,95	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001	0,71	0,020 (D	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	0,87	0,20	*0.006* (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,22	0,47	0,76	0,099	0,34
CO ₂, частей на миллион	0,33	0,55	0,35	0,78	0,46

Средняя концентрация вдыхаемой пыли при всех условиях вентиляции составила 0.81 мг · м ⁻³ (SD = 0,41 мг · м ⁻³). Десять из 108 образцов оказались непригодными для использования либо из-за порванных фильтров (3), либо из-за отказов насоса (7). Средняя концентрация при отключенной системе вентиляции составляла 1,01 мг м ^-3 и была снижена до 0,68 мг м ^-3 с включенной системой, что привело к общему снижению на 33% с включенной системой. Это представляет собой существенное и значительное (p <0,001, как по Тьюки-Крамеру, так и по Крускалу-Уоллису) снижение вдыхаемой пыли при включенной рециркуляционной системе вентиляции.

При всех условиях вентиляции средняя 24-часовая концентрация вдыхаемой пыли, измеренная с помощью гравиметрического анализа, составила 0,15 мг · м ⁻³ (SD = 0,05 мг · м ⁻³). Два из 108 пригодных для вдыхания образцов оказались непригодными для использования (отказ насоса). Максимальная измеренная концентрация составляла 0,31 мг м ^-3, и 20 образцов имели 0,1 мг м ^-3 или ниже, все из которых были в дни с включенной системой рециркуляции. Средние концентрации при отключенной системе вентиляции (0.20 мг м ^-3) были выше, чем с включенной системой (0,12 мг м ^-3), что привело к общему снижению на 41%. Это представляет собой существенное и значительное (p <0,001, как по Тьюки-Крамеру, так и по Крускалу-Уоллису) снижение вдыхаемой пыли при включенной рециркуляционной системе вентиляции.

По всем позициям и дням средняя 24-часовая концентрация вдыхаемой пыли, измеренная с помощью pDR с прямым считыванием, составила 0,05 мг · м ⁻³ (SD = 1,5 мг · м ⁻³), что составляет примерно одну треть идентифицированной концентрации. по гравиметрическим образцам.Для дней с отключенной вентиляционной системой средняя концентрация составляла 0,07 мг / м ^-3 (SD = 0,026 мг / м ^-3), при среднем значении системы 0,039 мг / м ^-3 (SD = 0,014 мг / м 2). ⁻³). Снижение концентрации пыли с помощью pDR было оценено на 80%, больше, чем было оценено с помощью гравиметрических методов (p <0,001, как по Тьюки-Крамеру, так и по Крускалу-Уоллису). Хотя эти данные полезны для изучения тенденций изменения концентраций в помещении с течением времени, особенно различий в концентрации пыли между сменами, показания pDR значительно отличались от гравиметрических измерений и не будут использоваться для оценки риска воздействия в помещении.

Концентрации аммиака и CO ₂ были использованы для оценки того, увеличила ли система рециркуляции воздуха концентрации газа в течение цикла зимнего опороса. Концентрация аммиака в среднем составляла 7,8 ppm (SD = 4,7 ppm) при выключенной системе вентиляции и 9,9 ppm (SD = 7,3 ppm) при включенной системе, что представляет собой несущественную и статистически незначимую разницу между двумя условиями (p = 0,13, Тьюки-Крамер, 0,22). Крускал-Уоллис). Оксид углерода в среднем составлял 2480 ppm (SD = 350 ppm) за время исследования, 2440 ppm (SD = 350 ppm) в течение дней с выключенной вентиляцией и 2500 (SD = 350) ppm с включенной вентиляцией, несущественная и статистически незначимая разница. между двумя условиями (p = 0.32 Тьюки-Крамер, 0,33 Крускал-Уоллис). Следовательно, концентрации не были увеличены за счет увеличения воздушного потока через комнату, что важно для демонстрации осуществимости этого варианта контроля производителям свиней.

Пространственная изменчивость

Чтобы выяснить, влияет ли расположение вытяжных и возвратных воздуховодов на распределение загрязняющих веществ в помещении, средние значения концентрации за 8 и 24 часа сравнивались между шестью точками отбора проб (столбцы данных 2 и 3).Хотя результаты множественных сравнительных тестов показаны для всех загрязняющих веществ, интерпретация данных, которые не были нормально распределены (отмечены звездочкой), основывалась на непараметрическом анализе.

Концентрация вдыхаемой пыли не претерпевала значительных изменений по всему помещению. Концентрация вдыхаемой пыли не изменялась в пространстве при отключенной системе вентиляции. Однако при включенной системе статистически значимые гравиметрические различия были выявлены по средним 24-часовым измерениям (D = 0.09 мг м ^-3 -3 ). Поскольку образование пыли является функцией присутствия свиноматок и поросят, исследование того, были ли ящики, окружающие эти места, рассматривалось как источник разницы в концентрации. Однако количество свиноматок и поросят в этих клетках не поддерживало эту повышенную концентрацию: видно, что клетки рядом с F имели наибольшую загруженность, а клетки возле A и B имели наименьшую загруженность при включенной системе вентиляции, что указывает на то, что поголовье свиней не было источником разницы между концентрациями в D и E.Другим фактором увеличения пылеобразования является то, что концентрация в проходах для головы будет выше, чем в проходах для головы (позиции C и D), так как в верхней части происходит раздача корма и его доставка свиноматкам. Это, в сочетании с тем фактом, что позиция D была расположена рядом с газовым обогревателем, где повышенные концентрации мелких частиц могли привести к концентрациям выше, чем в точке C, которая не была обнаружена. Положение E было расположено дальше всего от коридора (свежий воздух) и ближе всего к вытяжке, и сочетание заполнения ящиков, положения вдоль главного прохода и естественного перехода от низкого (свежий воздух) к высокому (около вытяжного вентиляционного канала) может учитывать эту разницу.

Используя 8-часовые усредненные данные монитора вдыхаемой пыли с прямым считыванием, опять же незначительные различия наблюдались при выключенной системе вентиляции, но при включенной системе концентрации вдыхаемой пыли были значительно ниже в положении B (0,031 мг · м ⁻³) по сравнению с C (0,045 мг м ^-3) и E (0,043 мг м ^-3), хотя эта тенденция не была значимой при использовании усредненных за 24 часа данных, представленных в. Тенденции заселения соседей также не объясняют этих различий.Обратите внимание, что даже при разнице концентраций между этими положениями все концентрации pDR были снижены на 31–51% по сравнению с днями, когда система была отключена.

Круглосуточные NH ₃ и CO ₂ не имели позиционных различий (), но позиционные различия были выявлены при рассмотрении 8-часовых комнатных концентраций. Аммиак в концентрации A (10,3 ppm) статистически отличался от F (5,6 ppm) возле двери в коридор, которую рабочие обычно оставляли открытой. Концентрации углекислого газа были значительно выше при F (в среднем 2700 ppm) по сравнению с обоими положениями B и C (оба в среднем 2400 ppm), но только при включенной системе вентиляции.

Временная изменчивость

Результаты множественных сравнений и непараметрических тестов концентраций прямого считывания за смену (8-часовые средние) суммированы в. Согласно непараметрическим тестам, вдыхаемая пыль была единственным загрязнителем, концентрация которого различалась в зависимости от рабочей смены. Средняя концентрация pDR в течение дневной смены (смена 1, 0,074 мг м ^-3) была выше, чем в последующую вечернюю смену (смена 2, 0,062 мг м ^-3), что согласуется с тенденциями активности кормления, наблюдаемыми во время день меняется.Та же тенденция не была выявлена в данных, для которых система вентиляции была отключена. В то время как NH ₃ различия между дневными (7,4 ppm) и ночными (9,7 ppm) сдвигами были значительными при множественных сравнительных тестах с отключенной системой вентиляции, более подходящие непараметрические тесты не выявили существенной разницы между сменами NH ₃.

Факторы, влияющие на концентрацию загрязняющих веществ

представляет наиболее важные взаимосвязи между загрязняющими веществами и факторами производства / окружающей среды.Ни температура, ни количество свиней или поросят не были связаны с измеренными концентрациями пыли. Однако как количество свиноматок, так и температура наружного воздуха были значимыми при оценке суточных концентраций NH ₃, а подсчет поросят — нет. Модель без перехвата также была наиболее подходящей моделью NH ₃, что указывает на то, что концентрация в помещении была фактором только количества свиноматок и температуры наружного воздуха:

NH ₃ ppm = 0,43 (свиноматка) — 0,50 ( Температура ° C) (R ² = 0.84)

(1)

По мере увеличения поголовья свиноматок в помещении (диапазон от 0 до 19) и снижения температуры наружного воздуха (диапазон от -23,9 до + 0,2 ° C) концентрация NH ₃ увеличивалась. Добавление фактора, показывающего, была ли система вентиляции включена или выключена, было включено в этот анализ, но было определено как незначительное, что согласуется с вышеуказанным выводом о том, что концентрации аммиака не различались в зависимости от рабочего состояния системы вентиляции.

Подходящие оценки концентрации по продуктивности (количество свиноматок и поросят) и температуре наружного воздуха (среднее за 24 часа) для (a) NH ₃ и (b) CO ₂.

Для концентраций CO ₂ подсчет свиноматок был незначительным, но подсчет поросят, температура и задержка были значительными. Опять же, работа системы вентиляции не была значимым фактором для оценки концентрации CO ₂, что согласуется с предыдущими анализами, обнаружившими отсутствие изменений в CO ₂ в зависимости от состояния системы вентиляции. Наиболее подходящей моделью для оценки концентрации CO ₂ в этом помещении для опороса была следующая:

CO ₂ ppm = 1870 + 3.8 (поросята) — 38,1 (Температура ° C) (R ² = 0,82)

(2)

Точка пересечения указывает на то, что в этой комнате имеется «фоновая» концентрация CO ₂, которая намного превышает типичные наружные концентрации (например, 400 частей на миллион). Кроме того, каждый поросенок (диапазон от 0 до 119) вносил 3,8 ppm CO ₂ в комнату, и концентрации CO ₂ увеличивались на 38 ppm на каждые 1 ° C падения наружной температуры, подтверждая, что газовый обогреватель работает нормально. вероятно, существенный и значительный вкладчик в комнату CO ₂.

Обсуждение

Эта работа предоставляет важные доказательства того, что включение стандартных средств управления вентиляцией в животноводческих помещениях может способствовать снижению концентрации пыли без увеличения концентрации газообразных загрязнителей. Рециркуляционная система вентиляции, использованная в этом исследовании, снизила концентрацию вдыхаемой пыли на 41% и вдыхаемой пыли на 33%. Хотя концентрация пыли в помещении не была особенно высокой, ожидается, что наблюдаемое здесь сокращение будет наблюдаться при значительно более грязных операциях.В системе фильтрации пыли, использованной в этом исследовании, использовался новый карманный фильтр без предварительного покрытия. По всему диапазону исследования перепад давления на фильтре SDC увеличился со 125 до 249 Па (от 0,5 до 1,0 водяного столба), что значительно ниже рекомендованной пропускной способности фильтра (996 Па, 4,0 дюйма вод. Измерения эффективности концентрации пыли в воздуховоде показали, что первоначальная эффективность улавливания составляла всего 60%, но эффективность 95% была достигнута к 30 дню работы системы. Использование предварительного покрытия может помочь достичь более высокой эффективности при первом вводе системы в эксплуатацию.

Чтобы повысить вероятность внедрения этой технологии в сельскохозяйственном секторе, на протяжении всего исследования особое внимание уделялось системе отопления. Обработанный воздух, возвращающийся в здание, был таким же теплым, как воздух в помещении, и в некоторые дни определялся как немного более теплый, возможно, из-за нагрева системой двигателя / вентилятора. Такое сохранение тепла было достижимо, несмотря на то, что кондиционеры и блоки SDC были размещены вне здания. Предположительно, изоляция наружных воздуховодов, по которым воздух в здание и из него, была важна для поддержания тепла.

Доступны ограниченные инженерные исследования по вмешательству в животноводстве CAFO, чтобы дать фермерам рекомендации по методам снижения концентраций загрязняющих веществ зимой, когда воздействие является максимальным, а затраты на электроэнергию имеют решающее значение. Недавняя работа Rule et al. ³⁹ исследовали влияние зимнего распыления кислотно-масляно-спиртовой смеси в стойле для откорма свиней (содержалось 670-780 свиней) в Среднеатлантическом регионе США. Распыляя 45 мл / м ² на поверхность пола менее одной минуты в день, Rule et al.сообщили о снижении концентрации пыли от 70 до 90% для пыли, собранной с помощью PM2,5 и 37-мм кассеты с закрытой поверхностью. Подобно этому исследованию фильтрации SDC, масляный туман не показал снижения содержания аммиака (пассивные трубки Дрегера). Предыдущие исследования ³⁸ показали, что масляное туманообразование с использованием рапсового масла в свиноводческих помещениях приводило к опасности скольжения, когда применялись нормы расхода 20 мл / м ² на площадь пола. Rule et al. определила затраты на установку от 5 500 до 10 000 долларов на финишную стойку, при этом стоимость масляного раствора составляет 0 долларов.0011 за квадратный фут и минимальные затраты на электроэнергию. Для сравнения, установка блока SDC в гораздо меньшем помещении для опороса в этом текущем исследовании стоила порядка 6000 долларов с учетом требований по техническому обслуживанию для замены фильтров и потребления энергии для работы вентилятора 24 часа в сутки в течение зимнего сезона.

Концентрации CO ₂ на испытательном объекте (от 1888 до 3220 ppm, среднее за 24 часа) превышены, чем в недавней литературе. ^13,15,38 Концентрации на испытательном полигоне больше соответствовали данным Letourneau et al.зимнее исследование 2010 г. (до 4010 ppm) ¹¹ и Donham et al. ²⁵ (до 4500 ppm). Хотя Американское торакальное общество сообщает, что воздействие углекислого газа учитывалось в исследованиях здоровья в сельском хозяйстве ⁵⁰, это воздействие может иметь меньшее воздействие на здоровье, чем другие газы, а именно NH ₃ и H ₂ S, а также пыль. В то время как текущие нормативные и согласованные стандарты сосредоточены на воздействии на здоровье выше 5000 частей на миллион, уровни между 1000 и 2000 связаны с жалобами на сонливость, а между 2000 и 5000 могут быть связаны с головными болями, сонливостью и снижением концентрации внимания.⁵¹ Взаимосвязь между неблагоприятными последствиями для здоровья и воздействием низких концентраций CO ₂, а именно между 1000 ppm (рекомендация ASHRAE для комфорта / контроля запаха в зданиях) ⁵² и 5000 ppm (8-часовое пороговое значение ACGIH) ⁵³, неясны. Однако есть данные, указывающие на то, что эти концентрации в сочетании с другими загрязнителями CAFO свиней связаны с неблагоприятными респираторными исходами в этой популяции.

Раннее моделирование концентраций загрязняющих веществ в помещении для опороса, соответствующих размерам и операциям этого испытательного участка ⁴⁹, выявило аналогичные высокие концентрации CO ₂, даже несмотря на то, что при моделировании использовалась гораздо более высокая температура наружного воздуха зимой, чем в этом полевом исследовании.В то время как изменение работы системы вентиляции в попытке разбавить смоделированный CO ₂ в течение зимы было неэффективным, поскольку для подачи свежего, но холодного свежего воздуха в комнату требовался дополнительный обогреватель, моделирование исследовало эффект удаления газа как побочного продукта обогревателя и достигла концентрации CO ₂ ниже рекомендованной Донхэма 1540 частей на миллион. Большинство свиноводческих хозяйств в регионе Среднего Запада полагаются на обогреватели, которые не выводят дымовые газы из жилых помещений, и будущие работы должны изучить, можно ли использовать подходящий вентилируемый обогреватель для снижения этой концентрации в CAFO.

Заключение

Этот проект продемонстрировал, что стандартная промышленная система вентиляции с фильтрацией пыли и рециркуляцией чистого воздуха (для ограничения затрат на отопление) может использоваться для снижения концентрации частиц в сельскохозяйственных условиях без увеличения концентрации других опасных газов. Блок фильтрации 0,47 м ³ с ^-1 (1000 кубических футов в минуту) снизил концентрацию пыли на 33% (вдыхаемый) и 41% (вдыхаемый) в среднем за сезон, не требуя обслуживания.Эти наблюдения представляют собой первый шаг в применении стандартного оборудования, используемого в других промышленных операциях, в сельскохозяйственном секторе. Хотя оценки опасности для здоровья не были включены в настоящее исследование, рециркуляционная система вентиляции представляет собой технически и экономически осуществимое вмешательство, которое может предотвратить ухудшение здоровья органов дыхания у рабочих в CAFO. Для изучения эффективности снижения воздействия пыли (рециркуляционная вентиляция) и углекислого газа (замена нагревателя) необходимо дальнейшее внедрение в производственные операции в сочетании с исследованиями эффективности и исследованиями воздействия на здоровье.

Таблица II

Пределы производственного воздействия (OELs) загрязнителей свиней в стойлах опороса

Порог	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	CO, ppm	CO	H ₂ S, частей на миллион	CO ₂, частей на миллион	NH ₃, * частей на миллион
OEL	10	3	25	1
Отраслевые рекомендации	2.8	0,23	—	—	1540	7

Благодарность

Это исследование финансировалось Центром здоровья сельского хозяйства Грейт-Плейнс CDC / NIOSH, U54 OH007548.

Ссылки

1. Сельскохозяйственная перепись 2012 года Министерства сельского хозяйства США (USDA): Соединенные Штаты, сводные и государственные данные, том 1, серия по географическим районам, часть 51 (AC-12-A-51), 2014 г. [Google Scholar] 2. Служба плана Среднего Запада, Подкомитет по содержанию свиней.Справочник по содержанию и оборудованию для свиней. 4-е издание Государственного университета Айовы; Эймс, ИА: 1983. [Google Scholar] 3. O’Shaughnessy PT, Donham KJ, Peters TM, Taylor C, Altmaier R, Kelly KM. Оценка воздействия переносимой по воздуху пыли на свиней. Журнал гигиены труда и окружающей среды. 2010. 7 (1): 7–13. [PubMed] [Google Scholar] 4. Предикала и Магиранг. Predicala BZ, Maghirang GR. Полевое сравнение пробоотборников вдыхаемой и общей пыли для оценки переносимой по воздуху пыли в стойлах для свиней.Прикладная гигиена труда и окружающей среды. 2003. 18: 694–701. 2003. [PubMed] [Google Scholar] 5. Takai H, Pedersen S, Johnsen JO и др. Концентрации и выбросы переносимой по воздуху пыли в животноводческих помещениях в Северной Европе. Журнал исследований сельскохозяйственной инженерии. 1998. 70 (1): 97–109. [Google Scholar] 6. Магиранг Р.Г., Пума М.С., Луи Й., Кларк П. Концентрации пыли и гранулометрический состав в закрытом свиноводстве. Сделки ASAE. 1997. 40 (3): 49–754. [Google Scholar] 7. Зейда Дж. Э., Херст Т. С., Родс С. С. и др.Респираторное здоровье производителей свиней: основное внимание уделяется молодым работникам. Грудь. 1993. 103 (3): 702–709. [PubMed] [Google Scholar] 8. Преллер Л., Хедерик Д., Кромут Х. и др. Детерминанты воздействия пыли и эндотоксинов на свиноводов: разработка стратегии контроля с использованием эмпирического моделирования. Анналы гигиены труда. 1995. 39 (5): 545–557. [PubMed] [Google Scholar] 9. Vogelzang PFJ, van der Gulden JWJ, Folgering H, et al. Воздействие эндотоксинов как главный фактор снижения функции легких у свиноводов.Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 1998. 157: 15–18. [PubMed] [Google Scholar] 10. Сиггерс Дж. Л., Киричук С. П., Лемей С. П., Уилсон П. Дж.. Распределение размеров твердых частиц и связанных с ними эндотоксинов и бактерий в традиционных помещениях для свиней и помещениях, залитых маслом. Журнал Agromdicine. 2011; 16: 271–279. [PubMed] [Google Scholar] 11. Летурно В., Нехме Б., Мерио А., Массе Д., Дюшен С. Влияние производственных систем на биоаэрозоли в помещениях для свиней. Журнал гигиены труда и окружающей среды.2010. 7: 94–102. [PubMed] [Google Scholar] 12. Basinas I, Schlünssen V, Takai H, et al. Воздействие вдыхаемой пыли и эндотоксина на датских свиноводов зависит от рабочих задач и стабильных характеристик. Анналы гигиены труда. 2013. 57 (8): 1005–1019. [PubMed] [Google Scholar] 13. Донхэм К.Дж., Попендорф В.Дж. Уровни содержания выбранных газов в помещении для содержания свиней в окружающей среде. Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены. 1985. 46 (11): 658–61. [PubMed] [Google Scholar] 14. Donham KJ. Уровень образования токсичных газов в жидком свином навозе: последствия для здоровья рабочих и животных в помещениях для содержания свиней.Биологические отходы. 1988. 24: 161–173. [Google Scholar] 15. Чанг CW, Чанг Х., Хуанг CF, Су HJJ. Оценка воздействия переносимых по воздуху эндотоксинов, пыли, аммиака, сероводорода и углекислого газа в свинарниках открытого типа. Анналы гигиены труда. 2001. 45 (6): 457–465. [PubMed] [Google Scholar] 16. Густафссон Г. Факторы, влияющие на выброс и концентрацию пыли в свинарниках. Журнал исследований сельскохозяйственной инженерии. 1999. 74: 379–390. [Google Scholar] 17. Хебер А.Дж., Стройк М., Нелссен Дж.Л., Николс Д.А.Влияние факторов окружающей среды на концентрацию и содержание неорганических веществ в воздушной пыли в помещениях для свиноводства. Сделки ASAE. 1988. 31 (3): 875–881. [Google Scholar] 18. Jerez SB, Zhang Y, Wang X. Измерение пространственного распределения и моделирование концентрации твердых частиц в туннельном вентилируемом помещении для свиней. Окружающая среда животноводства VII, Материалы конференции 31 августа — 4 сентября 2008 г .; Публикация ASABE 701P0408; 2008. С. 85–94. [Google Scholar] 19. Ван и Чжан.Ван X, Чжан Ю. Экологическое исследование влияния вентиляции на среду обитания животных в помещении для свиней. Окружающая среда животноводства VII, Материалы 7-го Международного симпозиума; 18-20 мая 2005 г .; Публикация ASAE 701P0205; 2005. С. 7–12. 2005. [Google Scholar] 20. Duchaine C, Grimard Y, Cormier Y. Влияние технического обслуживания зданий, факторов окружающей среды и времени года на переносимые по воздуху загрязнители в помещениях для содержания свиней. Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены. 2000. 61: 56–63. [PubMed] [Google Scholar] 21.Донг Х., Чжу З., Ли И, Тао Х, Синь Х. Временные колебания выбросов парниковых газов в зданиях для вынашивания свиней. Окружающая среда животноводства VII, Материалы 7-го Международного симпозиума; 18-20 мая 2005 г .; Публикация ASAE 701P0205; 2005. С. 396–401. [Google Scholar] 22. Bahnazi TM, Seedorf J, Rutley DL, Pitchford WS. Статистическое моделирование концентраций газа в австралийских свинарниках. Окружающая среда животноводства VII, Материалы 7-го Международного симпозиума; 18-20 мая 2005 г .; Публикация ASAE 701P0205; 2005 г.С. 64–71. [Google Scholar] 23. Якобсон Л.Д., Хетчлер Б.П., Джонсон В.Дж. Пространственные, суточные и сезонные колебания температуры, концентрации аммиака и сероводорода в двух туннельных вентилируемых зданиях для вынашивания свиноматок в Миннесоте. Окружающая среда животноводства VII, Материалы 7-го Международного симпозиума; 18-20 мая 2005 г .; Публикация ASAE 701P0205; 2005. С. 198–206. [Google Scholar] 24. Донхэм К.Дж., Хавала Д.К., Мерчант Дж. Острые эффекты производственной среды на легочные функции работников свиноводства.Американский журнал промышленной медицины. 1984; 5: 367–375. [PubMed] [Google Scholar] 25. Донхэм К., Хаглинд П., Петерсон И. и др. Исследования окружающей среды и здоровья сельскохозяйственных рабочих в помещениях для содержания свиней в Швеции. Британский журнал промышленной медицины. 1989; 46: 31–37. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 26. Зускин Э., Хагар З., Шахтнер Э. Н. и др. Респираторные симптомы и мощность вентилятора в условиях содержания свиней. Британский журнал промышленной медицины. 1992; 49: 435–440. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 27.Чоудат Д., Гоэн М., Коробафф М. и др. Респираторные симптомы и реактивность бронхов у свиноводов и молочных фермеров. Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья. 1994; 20: 48–54. [PubMed] [Google Scholar] 28. Донхэм К.Дж., Рейнольдс С.Дж., Уиттен П. и др. Дисфункция дыхания у рабочих свиноводства: взаимосвязь «доза-реакция» воздействия окружающей среды и легочной функции. Американский журнал промышленной медицины. 1995. 27: 405–418. [PubMed] [Google Scholar] 29. Сентилесван А., Досман Ю.А., Керычук С.П. и др.Ускоренное снижение функции легких у свиней. Грудь. 1997A; 111 (6): 1733–1741. [PubMed] [Google Scholar] 30. Vogelzang PFJ, van der Gulden JWJ, Folgering H, et al. Воздействие эндотоксинов как главный фактор снижения функции легких у свиноводов. Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 1998. 157: 15–18. [PubMed] [Google Scholar] 31. Bongers P, Houthuijs D, Remijn B и др. Функция легких и респираторные симптомы у свиноводов. Британский журнал промышленной медицины.1987; 44: 819–823. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 32. Иверсен М., Даль Р., Корсгаард Дж. И др. Респираторные симптомы у датских фермеров: эпидемиологическое исследование факторов риска. Грудная клетка. 1988; 43: 872–877. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 33. Кормье Я., Буле Л-П, Бедард Дж., Трембли Г. Респираторное здоровье рабочих, находящихся только в помещениях для содержания свиней или в помещениях для содержания свиней и молочных стойлах. Скандинавский журнал труда и гигиены окружающей среды. 1991; 17: 269–75.[PubMed] [Google Scholar] 34. Данузер Б., Вебер С., Кюнцли Н. и др. Респираторные симптомы у швейцарских фермеров: эпидемиологическое исследование факторов риска. Американский журнал промышленной медицины. 2001; 39: 410–418. [PubMed] [Google Scholar] 35. Радон К., Дансуэр Б., Иверсон М. и др. Респираторные симптомы у европейских животноводов. Европейский респираторный журнал. 2001; 17: 747–754. [PubMed] [Google Scholar] 36. Ларссон К.А., Эклунд А.Г., Ханссон Л.О. и др. Свиная пыль вызывает сильное воспаление дыхательных путей у здоровых людей.Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 1994. 150 (4): 973–7. [PubMed] [Google Scholar] 37. Педерсен Б., Иверсен М., Бундгаард Ларсен Б., Даль Р. Свиноводы имеют признаки воспаления бронхов и повышенное количество лимфоцитов и нейтрофилов в ЖБАЛ. Европейский респираторный журнал. 1996; 9: 524–530. [PubMed] [Google Scholar] 38. Чжан Ю., Танака А., Барбер Э.М., Феддес Дж.Д. Влияние частоты и количества полива рапсовым маслом на уменьшение запыленности в свиноводческих помещениях. Сделки ASAE.1996. 39 (3): 1077–1081. [Google Scholar] 39. Правило AM, Чапин А.Р., Маккарти С.А., Гибсон К.Э. и др. Оценка обработки аэрозолем для улучшения качества воздуха в условиях концентрированного кормления свиней (CAFO). Экологическая наука и технологии. 2005; 39: 9649–9655. [PubMed] [Google Scholar] 40. Senthilselvan A, Zhang Y, Dosman JA, Barber EM, et al. Положительное влияние на здоровье человека подавления пыли рапсовым маслом в свинарниках. Американский журнал респираторной и интенсивной терапии. 2007B; 156: 410–417.[PubMed] [Google Scholar] 41. Коста А., Колозио С., Гусмара С., Сала В., Гуарино М. Влияние процедуры запотевания дезинфицирующим средством на пыль, концентрацию аммиака, аэробные бактерии и споры грибов в помещении для опороса и отъема. Летопись сельскохозяйственной и экологической медицины. 2014. 21 (3): 494–499. [PubMed] [Google Scholar] 42. Зеда Дж. Э., Херст Т. С., Барбер Е. М., Родос К., Досман Дж. А. Состояние респираторного здоровья у производителей свиней, использующих средства защиты органов дыхания. Американский журнал промышленной медицины. 1993B; 23: 743–750.[PubMed] [Google Scholar] 43. Бюро статистики труда США / Национальный институт охраны труда. Использование респираторов в компаниях частного сектора, 2001 г. Бюро статистики труда; Вашингтон, округ Колумбия: 2003. [Google Scholar] 44. Syamlal G, Schleiff PS, Mazurek JM, Done B, Greskevitch M. Использование респираторов на фермах в США: данные исследования фермы и ранчо 2006 года. Журнал агромедицины. 2013; 18: 27–38. [PubMed] [Google Scholar] 45. Джонс М.С. Кандидатская диссертация. Университет Западного Кентукки, Публикации факультета медсестер, TopSCHOLAR; 2004 г.Прогнозирование использования средств индивидуальной защиты органов дыхания рабочими в помещениях для содержания свиней. [Google Scholar] 46. Lavoie J, Marchand G, Gingras G. Ямная вентиляция в свинарниках. Канадское сельскохозяйственное машиностроение. 1997. 39 (4): 317–329. [Google Scholar] 47. Рив К.А., Питерс TM, Энтони Т.Р. Зимние факторы, влияющие на распределение загрязняющих веществ в помещении для опороса свиней. Журнал гигиены труда и окружающей среды. 2013. 10 (6): 287–296. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 48.Park JH, Peters TM, Altmaier R, Sawvel RA, Anthony TR. Моделирование качества воздуха и стоимости вентиляции помещений для опороса свиней зимой. Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве. 2013; 98: 136–145. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 49. Энтони Т.Р., Альтмайер Р., Парк Дж. Х., Петерс TM. Смоделированная эффективность вентиляции с помощью устройств контроля загрязнения качества воздуха в помещении в помещении для опороса свиней. Журнал гигиены труда и окружающей среды. 2014; 11: 434–449. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 50.Шенкер МБ, Кристиани Д., Кормье Й. и др. Американское торакальное общество: Опасности для респираторного здоровья в сельском хозяйстве. Американский журнал репаративной реаниматологии. 1998; 158: S1 – S76. [Google Scholar] 51. Агентство по охране окружающей среды США. Двуокись углерода как средство пожаротушения: изучение рисков. Публикация Агентства по охране окружающей среды США EPA430-R-00-002; 2000. [Google Scholar] 52. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) Стандарт ANSI / ASHRAE 62.1-2010: Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении.ASHRAE; Атланта, Джорджия: 2010. [Google Scholar] 53. Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) TLV и BEIs на основе документации предельно допустимых значений для химических веществ и физических агентов и индексов биологического воздействия. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене; Цинциннати, Огайо: 2014. [Google Scholar]

Использование рециркуляционной вентиляции с фильтрацией пыли для улучшения качества воздуха в зимнее время в помещении для опороса свиней

J Occup Environ Hyg.Авторская рукопись; доступно в PMC 2016 17 февраля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4756717

NIHMSID: NIHMS757310

Департамент гигиены труда и окружающей среды, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова, США

См. другие статьи в PMC, цитирующие опубликованную статью.

Abstract

Введение

Методы

Описание участка

Вентиляционное и контрольное оборудование

Аннотированное изображение шейкерного пылесборника (SDC) перед развертыванием в полевых условиях.

Методы отбора проб

Таблица I

Обзор оборудования для мониторинга качества воздуха

— пластик ПВХ фильтры 5 мкм

Загрязнение	Устройство	Эксплуатация	Калибровка
Вдыхаемая пыль, мг м ^{−3 ^IQ}	2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока (SKC, Eighty Four, PA)	Bios DryCal
Респирабельная пыль, мг м ^-3	BGI GK2.69 Циклон с фильтрами из ПВХ 5 мкм Фильтры из ПВХ	4,2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока	Bios DryCal
Дыхательная пыль, прямое считывание, мг · м ^-3	pDR-1200 (Thermo-Electron Corp, Waltham, MA)	4,2 л / мин, интервал регистрации 60 с, подключен к гравиметрической линии для вдыхаемой пыли, выше	Bio DryCal
Кислород,% Легковоспламеняющийся газ,% НПВ Сероводород, ppm Окись углерода , частей на миллион Аммиак, частей на миллион	VRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	0.Насос 4 л / мин с интервалом регистрации 60 секунд	O ₂ = 20,9% НПВ = 50% (2,5% метана) H ₂ S = 25 частей на миллион CO = 50 частей на миллион NH ₃ = 25 частей на миллион
Углекислый газ, ppm	ToxiRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	Интервал регистрации 60 секунд	CO ₂ = 2,5% ppm Нулевой газ = 99,9999% N ₂
Температура, влажность	VelociCalc (Модель 9555-X, TSI Inc., Shoreview, MN)	Интервал регистрации 60 секунд	Совместно с датчиком температуры, отслеживаемым NIST, до и после развертывания.
Наружная температура	Сидар Рапидс Аэропорт Метрологические данные	—	—

Анализ данных

Результаты

Общие выводы

Таблица III

Среднее (стандартное отклонение) и количество выборок (N) факторов исследования за 18 24-часовых дней выборки.

0,20 (0,04) N = 41

	Среднее за 8 часов (SD), с использованием усредненных данных по сараю		Среднее за 8 часов (SD) с использованием данных из 6 позиций		Среднее за 24 часа (SD) с использованием данных из 6 позиций		p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Переменные	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Гравитационный , мг / м ³	—	—	—	—	1.01 (0,68) N = 38	0,68 ^{^*} (0,39) N = 60	<0,001
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	—	—	—	—	0,12 ^{^*} (0,03) N = 65	<0,001
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	0,067 (0,024) N = 21	0.038 (0,014) N = 33	0,068 ^{^} (0,027) N = 115*	0,039 ^{^*} (0,015) N = 189	0,070 (0,26) N = 40	0,039 (0,014) N = 65	<0,001
NH ₃, частей на миллион	8,8 ^{^*} (3,8) N = 21	11,0 ^{^*} (7,6) N = 33	8,4 ^{^*} (4.3) N = 114	9,9 ^{^*} (7,2) N = 169	8,6 ^{^*} (3,9) N = 37	10,2 ^{^*} (7,0) N = 56	0,22
CO ₂, частей на миллион	2440 (360) N = 21	2500 (340) N = 33	2440 ^{^*} (370) N = 126	2510 ^{^*} (360) N = 193	2440 (350) N = 42	2500 (350) N = 65	0.33

Таблица IV

Среднее количество скота в ящиках по станциям отбора проб от A до F.

D 156 Эффективность Система

Таблица V

Уровни значимости (p) снижения концентрации в коровнике с использованием новой системы вентиляции.

	Главный проход		Задний проход		Главный проход B
	A	A	E	F
Свиноматки: Процент дней, в течение которых соседние ящики были заняты
Система отключена (N = 7)	57			89 89	61	100
Система включена (N = 11)	64	64	86	86	73	91
61 176	Все дни (N = 18) 90	60	88	88	68	94
Поросята: Процент производства поросят в соседнем ящике es
Система выключена (N = 7)	8	9	17	32	20	44
Система включена (N = 11)	25	30	19	34
Все дни (N = 18)	13	12	22	31	19	38

0,30

Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Концентрации по положению		Концентрация по сдвигу
Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Система включена	Система выключена	Система включена
Значение p Тьюки-Крамера для указанных тестов:	Wilcoxon 2 образца	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов
Пыль, вдыхаемая (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001 *	> 0,71	> 0,72 *	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001 *	> 0,61	> 0,36 *	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	> 0,99	> 0,23	> 0.15 *	0,002 * (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,13 *	> 0,63	> 0,72 *	0,039 * (3> 1)	> 0,19 *
CO ₂, частей на миллион	0,32	> 0,58	> 0,23	> 0,69 *	> 0,44 *
Непараметрические тесты, p-значения Краскела-Уоллиса
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001	0,72	0,95	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001	0,71	0,020 (D	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	0,87	0,20	*0.006* (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,22	0,47	0,76	0,099	0,34
CO ₂, частей на миллион	0,33	0,55	0,35	0,78	0,46

Пространственная изменчивость

Временная изменчивость

Факторы, влияющие на концентрацию загрязняющих веществ

NH ₃ ppm = 0,43 (свиноматка) — 0,50 ( Температура ° C) (R ² = 0.84)

(1)

CO ₂ ppm = 1870 + 3.8 (поросята) — 38,1 (Температура ° C) (R ² = 0,82)

(2)

Обсуждение

Заключение

Таблица II

Пределы производственного воздействия (OELs) загрязнителей свиней в стойлах опороса

Порог	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	CO, ppm	CO	H ₂ S, частей на миллион	CO ₂, частей на миллион	NH ₃, * частей на миллион
OEL	10	3	25	1
Отраслевые рекомендации	2.8	0,23	—	—	1540	7

Благодарность

Это исследование финансировалось Центром здоровья сельского хозяйства Грейт-Плейнс CDC / NIOSH, U54 OH007548.

Ссылки

Использование рециркуляционной вентиляции с фильтрацией пыли для улучшения качества воздуха в зимнее время в помещении для опороса свиней

J Occup Environ Hyg.Авторская рукопись; доступно в PMC 2016 17 февраля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4756717

NIHMSID: NIHMS757310

Департамент гигиены труда и окружающей среды, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова, США

См. другие статьи в PMC, цитирующие опубликованную статью.

Abstract

Введение

Методы

Описание участка

Вентиляционное и контрольное оборудование

Аннотированное изображение шейкерного пылесборника (SDC) перед развертыванием в полевых условиях.

Методы отбора проб

Таблица I

Обзор оборудования для мониторинга качества воздуха

— пластик ПВХ фильтры 5 мкм

Загрязнение	Устройство	Эксплуатация	Калибровка
Вдыхаемая пыль, мг м ^{−3 ^IQ}	2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока (SKC, Eighty Four, PA)	Bios DryCal
Респирабельная пыль, мг м ^-3	BGI GK2.69 Циклон с фильтрами из ПВХ 5 мкм Фильтры из ПВХ	4,2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока	Bios DryCal
Дыхательная пыль, прямое считывание, мг · м ^-3	pDR-1200 (Thermo-Electron Corp, Waltham, MA)	4,2 л / мин, интервал регистрации 60 с, подключен к гравиметрической линии для вдыхаемой пыли, выше	Bio DryCal
Кислород,% Легковоспламеняющийся газ,% НПВ Сероводород, ppm Окись углерода , частей на миллион Аммиак, частей на миллион	VRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	0.Насос 4 л / мин с интервалом регистрации 60 секунд	O ₂ = 20,9% НПВ = 50% (2,5% метана) H ₂ S = 25 частей на миллион CO = 50 частей на миллион NH ₃ = 25 частей на миллион
Углекислый газ, ppm	ToxiRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	Интервал регистрации 60 секунд	CO ₂ = 2,5% ppm Нулевой газ = 99,9999% N ₂
Температура, влажность	VelociCalc (Модель 9555-X, TSI Inc., Shoreview, MN)	Интервал регистрации 60 секунд	Совместно с датчиком температуры, отслеживаемым NIST, до и после развертывания.
Наружная температура	Сидар Рапидс Аэропорт Метрологические данные	—	—

Анализ данных

Результаты

Общие выводы

Таблица III

Среднее (стандартное отклонение) и количество выборок (N) факторов исследования за 18 24-часовых дней выборки.

0,20 (0,04) N = 41

	Среднее за 8 часов (SD), с использованием усредненных данных по сараю		Среднее за 8 часов (SD) с использованием данных из 6 позиций		Среднее за 24 часа (SD) с использованием данных из 6 позиций		p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Переменные	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Гравитационный , мг / м ³	—	—	—	—	1.01 (0,68) N = 38	0,68 ^{^*} (0,39) N = 60	<0,001
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	—	—	—	—	0,12 ^{^*} (0,03) N = 65	<0,001
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	0,067 (0,024) N = 21	0.038 (0,014) N = 33	0,068 ^{^} (0,027) N = 115*	0,039 ^{^*} (0,015) N = 189	0,070 (0,26) N = 40	0,039 (0,014) N = 65	<0,001
NH ₃, частей на миллион	8,8 ^{^*} (3,8) N = 21	11,0 ^{^*} (7,6) N = 33	8,4 ^{^*} (4.3) N = 114	9,9 ^{^*} (7,2) N = 169	8,6 ^{^*} (3,9) N = 37	10,2 ^{^*} (7,0) N = 56	0,22
CO ₂, частей на миллион	2440 (360) N = 21	2500 (340) N = 33	2440 ^{^*} (370) N = 126	2510 ^{^*} (360) N = 193	2440 (350) N = 42	2500 (350) N = 65	0.33

Таблица IV

Среднее количество скота в ящиках по станциям отбора проб от A до F.

D 156 Эффективность Система

Таблица V

Уровни значимости (p) снижения концентрации в коровнике с использованием новой системы вентиляции.

	Главный проход		Задний проход		Главный проход B
	A	A	E	F
Свиноматки: Процент дней, в течение которых соседние ящики были заняты
Система отключена (N = 7)	57			89 89	61	100
Система включена (N = 11)	64	64	86	86	73	91
61 176	Все дни (N = 18) 90	60	88	88	68	94
Поросята: Процент производства поросят в соседнем ящике es
Система выключена (N = 7)	8	9	17	32	20	44
Система включена (N = 11)	25	30	19	34
Все дни (N = 18)	13	12	22	31	19	38

0,30

Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Концентрации по положению		Концентрация по сдвигу
Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Система включена	Система выключена	Система включена
Значение p Тьюки-Крамера для указанных тестов:	Wilcoxon 2 образца	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов
Пыль, вдыхаемая (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001 *	> 0,71	> 0,72 *	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001 *	> 0,61	> 0,36 *	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	> 0,99	> 0,23	> 0.15 *	0,002 * (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,13 *	> 0,63	> 0,72 *	0,039 * (3> 1)	> 0,19 *
CO ₂, частей на миллион	0,32	> 0,58	> 0,23	> 0,69 *	> 0,44 *
Непараметрические тесты, p-значения Краскела-Уоллиса
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001	0,72	0,95	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001	0,71	0,020 (D	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	0,87	0,20	*0.006* (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,22	0,47	0,76	0,099	0,34
CO ₂, частей на миллион	0,33	0,55	0,35	0,78	0,46

Пространственная изменчивость

Временная изменчивость

Факторы, влияющие на концентрацию загрязняющих веществ

NH ₃ ppm = 0,43 (свиноматка) — 0,50 ( Температура ° C) (R ² = 0.84)

(1)

CO ₂ ppm = 1870 + 3.8 (поросята) — 38,1 (Температура ° C) (R ² = 0,82)

(2)

Обсуждение

Заключение

Таблица II

Пределы производственного воздействия (OELs) загрязнителей свиней в стойлах опороса

Порог	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	CO, ppm	CO	H ₂ S, частей на миллион	CO ₂, частей на миллион	NH ₃, * частей на миллион
OEL	10	3	25	1
Отраслевые рекомендации	2.8	0,23	—	—	1540	7

Благодарность

Это исследование финансировалось Центром здоровья сельского хозяйства Грейт-Плейнс CDC / NIOSH, U54 OH007548.

Ссылки

Использование рециркуляционной вентиляции с фильтрацией пыли для улучшения качества воздуха в зимнее время в помещении для опороса свиней

J Occup Environ Hyg.Авторская рукопись; доступно в PMC 2016 17 февраля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4756717

NIHMSID: NIHMS757310

Департамент гигиены труда и окружающей среды, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова, США

См. другие статьи в PMC, цитирующие опубликованную статью.

Abstract

Введение

Методы

Описание участка

Вентиляционное и контрольное оборудование

Аннотированное изображение шейкерного пылесборника (SDC) перед развертыванием в полевых условиях.

Методы отбора проб

Таблица I

Обзор оборудования для мониторинга качества воздуха

— пластик ПВХ фильтры 5 мкм

Загрязнение	Устройство	Эксплуатация	Калибровка
Вдыхаемая пыль, мг м ^{−3 ^IQ}	2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока (SKC, Eighty Four, PA)	Bios DryCal
Респирабельная пыль, мг м ^-3	BGI GK2.69 Циклон с фильтрами из ПВХ 5 мкм Фильтры из ПВХ	4,2 л / мин, насосы PCXR4 от сети переменного тока	Bios DryCal
Дыхательная пыль, прямое считывание, мг · м ^-3	pDR-1200 (Thermo-Electron Corp, Waltham, MA)	4,2 л / мин, интервал регистрации 60 с, подключен к гравиметрической линии для вдыхаемой пыли, выше	Bio DryCal
Кислород,% Легковоспламеняющийся газ,% НПВ Сероводород, ppm Окись углерода , частей на миллион Аммиак, частей на миллион	VRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	0.Насос 4 л / мин с интервалом регистрации 60 секунд	O ₂ = 20,9% НПВ = 50% (2,5% метана) H ₂ S = 25 частей на миллион CO = 50 частей на миллион NH ₃ = 25 частей на миллион
Углекислый газ, ppm	ToxiRae (Rae Systems, Сан-Хосе, Калифорния)	Интервал регистрации 60 секунд	CO ₂ = 2,5% ppm Нулевой газ = 99,9999% N ₂
Температура, влажность	VelociCalc (Модель 9555-X, TSI Inc., Shoreview, MN)	Интервал регистрации 60 секунд	Совместно с датчиком температуры, отслеживаемым NIST, до и после развертывания.
Наружная температура	Сидар Рапидс Аэропорт Метрологические данные	—	—

Анализ данных

Результаты

Общие выводы

Таблица III

Среднее (стандартное отклонение) и количество выборок (N) факторов исследования за 18 24-часовых дней выборки.

0,20 (0,04) N = 41

	Среднее за 8 часов (SD), с использованием усредненных данных по сараю		Среднее за 8 часов (SD) с использованием данных из 6 позиций		Среднее за 24 часа (SD) с использованием данных из 6 позиций		p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Переменные	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	Система выключена	Система включена	p для непараметрического 24-часового тестирования разницы
Гравитационный , мг / м ³	—	—	—	—	1.01 (0,68) N = 38	0,68 ^{^*} (0,39) N = 60	<0,001
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	—	—	—	—	0,12 ^{^*} (0,03) N = 65	<0,001
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	0,067 (0,024) N = 21	0.038 (0,014) N = 33	0,068 ^{^} (0,027) N = 115*	0,039 ^{^*} (0,015) N = 189	0,070 (0,26) N = 40	0,039 (0,014) N = 65	<0,001
NH ₃, частей на миллион	8,8 ^{^*} (3,8) N = 21	11,0 ^{^*} (7,6) N = 33	8,4 ^{^*} (4.3) N = 114	9,9 ^{^*} (7,2) N = 169	8,6 ^{^*} (3,9) N = 37	10,2 ^{^*} (7,0) N = 56	0,22
CO ₂, частей на миллион	2440 (360) N = 21	2500 (340) N = 33	2440 ^{^*} (370) N = 126	2510 ^{^*} (360) N = 193	2440 (350) N = 42	2500 (350) N = 65	0.33

Таблица IV

Среднее количество скота в ящиках по станциям отбора проб от A до F.

D 156 Эффективность Система

Таблица V

Уровни значимости (p) снижения концентрации в коровнике с использованием новой системы вентиляции.

	Главный проход		Задний проход		Главный проход B
	A	A	E	F
Свиноматки: Процент дней, в течение которых соседние ящики были заняты
Система отключена (N = 7)	57			89 89	61	100
Система включена (N = 11)	64	64	86	86	73	91
61 176	Все дни (N = 18) 90	60	88	88	68	94
Поросята: Процент производства поросят в соседнем ящике es
Система выключена (N = 7)	8	9	17	32	20	44
Система включена (N = 11)	25	30	19	34
Все дни (N = 18)	13	12	22	31	19	38

0,30

Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Концентрации по положению		Концентрация по сдвигу
Загрязнение	Все данные, система включена и выключена *	Система включена	Система выключена	Система включена
Значение p Тьюки-Крамера для указанных тестов:	Wilcoxon 2 образца	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов	Множественное сравнение методом наименьших квадратов
Пыль, вдыхаемая (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001 *	> 0,71	> 0,72 *	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001 *	> 0,61	> 0,36 *	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	> 0,99	> 0,23	> 0.15 *	0,002 * (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,13 *	> 0,63	> 0,72 *	0,039 * (3> 1)	> 0,19 *
CO ₂, частей на миллион	0,32	> 0,58	> 0,23	> 0,69 *	> 0,44 *
Непараметрические тесты, p-значения Краскела-Уоллиса
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0.001	0,72	0,95	—	—
Вдыхаемая пыль (гравиметрическая), мг / м ³	<0,001	0,71	0,020 (D	—	—
Вдыхаемая пыль (pDR), мг / м ³	<0,001	0,87	0,20	*0.006* (1> 2)
NH ₃, частей на миллион	0,22	0,47	0,76	0,099	0,34
CO ₂, частей на миллион	0,33	0,55	0,35	0,78	0,46

Пространственная изменчивость

Временная изменчивость

Факторы, влияющие на концентрацию загрязняющих веществ

NH ₃ ppm = 0,43 (свиноматка) — 0,50 ( Температура ° C) (R ² = 0.84)

(1)

CO ₂ ppm = 1870 + 3.8 (поросята) — 38,1 (Температура ° C) (R ² = 0,82)

(2)

Обсуждение

Заключение

Таблица II

Пределы производственного воздействия (OELs) загрязнителей свиней в стойлах опороса

Порог	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	Вдыхаемая пыль, мг / м ³	CO, ppm	CO	H ₂ S, частей на миллион	CO ₂, частей на миллион	NH ₃, * частей на миллион
OEL	10	3	25	1
Отраслевые рекомендации	2.8	0,23	—	—	1540	7

Благодарность

Это исследование финансировалось Центром здоровья сельского хозяйства Грейт-Плейнс CDC / NIOSH, U54 OH007548.

Ссылки

Внутренний воздух и коронавирус (COVID-19)

Распространение COVID-19 происходит воздушно-капельным путем.Люди, инфицированные COVID, могут выделять частицы и капли респираторных жидкостей, содержащих вирус SARS CoV-2, в воздух при выдохе (например, при спокойном дыхании, разговоре, пении, физических упражнениях, кашле, чихании). Капли или частицы аэрозоля различаются по размеру — от видимых до микроскопических. После выдоха инфекционных капель и частиц они движутся наружу от человека (источника). Эти капли несут вирус и передают инфекцию. Внутри помещения очень мелкие капли и частицы будут продолжать распространяться по воздуху в помещении или пространстве и могут накапливаться.

Поскольку COVID-19 передается при контакте с респираторными жидкостями, несущими инфекционный вирус SARS-CoV-2, человек может подвергнуться воздействию зараженного человека, кашляющего или говорящего рядом с ним. Они также могут подвергаться воздействию при вдыхании аэрозольных частиц, которые распространяются от инфицированного человека. Передача COVID-19 при вдыхании вируса в воздухе может происходить на расстоянии более шести футов. Частицы инфицированного человека могут перемещаться по всему помещению или внутреннему пространству.Частицы также могут оставаться в воздухе после того, как человек покинул комнату — в некоторых случаях они могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов. Кто-то также может подвергнуться воздействию брызг и брызг дыхательной жидкости непосредственно на слизистые оболочки. Иногда распространение может происходить через контакт с загрязненными поверхностями, хотя сейчас этот путь считается менее вероятным. Техническую информацию см. В разделе «Научные и технические ресурсы, связанные с воздухом в помещении и коронавирусом (COVID-19)» или «Основными ссылками и публикациями» по воздуху в помещении и COVID-19.

Внутренний воздух и COVID-19 и информация на других языках

Хотя риск заражения при вдыхании частиц, переносящих вирус, обычно снижается по мере удаления от инфицированных людей и со временем, некоторые обстоятельства повышают риск заражения:

Находиться в помещении, а не на улице, особенно в помещениях, где вентиляция наружным воздухом недостаточна
Действия, которые увеличивают выделение дыхательных жидкостей, например громкая речь, пение или физические упражнения
Длительное время воздействия (e.г. дольше нескольких минут)
Переполненные места, особенно если защитные маски носят непоследовательно или неправильно

Существуют простые шаги, которые можно предпринять для снижения вероятности передачи COVID-19 воздушным путем, и в данном материале основное внимание уделяется этим мерам. Планировка и дизайн здания, а также количество людей и тип системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) могут повлиять на потенциальное распространение вируса по воздуху. Хотя улучшения вентиляции и очистки воздуха не могут сами по себе устранить риск передачи вируса SARS-CoV-2 воздушным путем, EPA рекомендует увеличить вентиляцию за счет наружного воздуха и фильтрации воздуха в качестве важных компонентов более широкой стратегии, которая может включать физическое дистанцирование, ношение тканевые покрытия лица или маски, очистка поверхностей, мытье рук и другие меры предосторожности.Проконсультируйтесь с Центрами по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и местными властями относительно текущих рекомендаций по использованию масок.

Лучшие практики, рекомендованные CDC, можно найти по адресу:

Ресурсы, связанные с воздухом в помещении и коронавирусом (COVID-19)

Пожалуйста, дополните эту информацию последними советами от государственных, местных, племенных и федеральных агентств.

Воздухоочистители, фильтры HVAC и коронавирус (COVID-19)

При правильном использовании воздухоочистители и фильтры HVAC могут помочь уменьшить переносимые по воздуху загрязнители, включая вирусы, в здании или небольшом пространстве.Сама по себе очистка или фильтрация воздуха недостаточна для защиты людей от COVID-19. При использовании вместе с другими передовыми методами, рекомендованными CDC и другими агентствами общественного здравоохранения, включая социальное дистанцирование и ношение масок, фильтрация может быть частью плана по снижению вероятности передачи COVID-19 воздушным путем в помещениях.

Воздухоочистители и фильтры HVAC предназначены для фильтрации загрязняющих веществ из проходящего через них воздуха. Очистка и фильтрация воздуха могут помочь уменьшить количество переносимых по воздуху загрязняющих веществ, в том числе частиц, содержащих вирусы.Переносные воздухоочистители (также известные как очистители воздуха) могут быть особенно полезны, когда дополнительная вентиляция наружным воздухом невозможна без ущерба для комфорта в помещении (температуры или влажности) или при высоком уровне загрязнения наружного воздуха.

Чтобы воздухоочиститель эффективно удалял вирусы из воздуха, он должен улавливать мелкие частицы, переносимые воздухом (размером 0,1–1 мкм). Производители сообщают об этой возможности несколькими способами. В некоторых случаях они могут указывать на эффективность удаления частиц определенного размера (например,г. «Удаляет 99,9% частиц размером до 0,3 мкм»). Многие производители используют систему оценки скорости подачи чистого воздуха (CADR) для оценки эффективности воздухоочистителя. Другие указывают, что они используют высокоэффективные воздушные фильтры для твердых частиц (HEPA). Чтобы выбрать воздухоочиститель, который эффективно фильтрует вирусы из воздуха, выберите: 1) блок, размер которого соответствует пространству, в котором вы его будете использовать (обычно это указывается производителем в квадратных футах), 2) устройство с высоким CADR для дыма (vs.пыльца или пыль), обозначается как блок HEPA или конкретно указывает, что он фильтрует частицы размером 0,1-1 мкм.

Воздухоочистители и фильтры HVAC в домах

Переносные воздухоочистители, также известные как очистители воздуха или дезинфицирующие средства, предназначены для фильтрации воздуха в отдельной комнате или помещении. Фильтры центральной печи или HVAC предназначены для фильтрации воздуха по всему дому. Переносные воздухоочистители и фильтры HVAC могут уменьшить загрязнение воздуха в помещении, включая вирусы, которые переносятся по воздуху.Сами по себе портативных воздухоочистителей и фильтров HVAC недостаточно для защиты людей от вируса, вызывающего COVID-19. При использовании вместе с другими передовыми методами, рекомендованными CDC и другими, фильтрация может быть частью плана по защите людей в помещении. Узнайте больше о домашнем воздухе и коронавирусе (COVID-19).

Воздухоочистители и фильтры HVAC в офисах, школах и коммерческих зданиях

Системы HVAC в больших зданиях обычно фильтруют воздух перед его распределением по всему зданию, поэтому рассмотрите возможность модернизации фильтров HVAC в соответствии с конкретным зданием и системой HVAC (см. специалист по HVAC).Разнообразие и сложность систем HVAC в больших зданиях требует профессиональной интерпретации технических руководств, таких как те, которые предоставлены ASHRAE и CDC. EPA, ASHRAE и CDC рекомендуют модернизировать воздушные фильтры до максимально возможной эффективности, совместимой с системой, и проверять установку фильтра, чтобы свести к минимуму перепуск воздуха через фильтр.

Рассмотрите возможность использования портативных воздухоочистителей в качестве дополнения к усиленной вентиляции и фильтрации системы HVAC, особенно в местах, где трудно обеспечить адекватную вентиляцию.Направление воздушного потока таким образом, чтобы он не дул напрямую от одного человека к другому, снижает потенциальное распространение капель, которые могут содержать инфекционные вирусы.

Очистка воздуха может быть полезна при использовании вместе с контролем источника и вентиляцией, но она не заменяет ни один из методов. Контроль источника включает удаление или уменьшение загрязнителей, таких как дым, формальдегид или частицы с вирусами. Использование только воздухоочистителей не может обеспечить надлежащее качество воздуха, особенно там, где присутствуют значительные источники загрязнения и вентиляция недостаточна.См. ASHRAE и CDC для получения дополнительной информации об очистке и фильтрации воздуха и других важных технических средствах управления.

Устройства для очистки воздуха, использующие биполярную ионизацию, включая портативные воздухоочистители и воздухоочистители, используемые в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Не используйте генераторы озона в людных помещениях.

Некоторые продукты, продаваемые как воздухоочистители, намеренно выделяют озон. Эти продукты небезопасны для использования в присутствии людей, потому что озон может раздражать дыхательные пути. Не использовать генераторы озона в жилых помещениях .При использовании в концентрациях, не превышающих нормы общественного здравоохранения, озон, наносимый на воздух в помещении, не эффективно удаляет вирусы, бактерии, плесень или другие биологические загрязнители.

Биполярная ионизация (также называемая биполярной ионизацией с иглой) — это технология, которую можно использовать в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или портативных воздухоочистителях для генерации положительно и отрицательно заряженных частиц. При условии, что производители имеют данные, демонстрирующие эффективность, производители этих типов устройств могут продавать эту технологию, чтобы помочь удалить вирусы, включая SARS-2-CoV, вирус, вызывающий COVID-19, из воздуха или для облегчения дезинфекции поверхностей внутри. обработанный участок.Это новая технология, и существует мало исследований, оценивающих ее вне лабораторных условий. Как типично для новых технологий, доказательства безопасности и эффективности менее документированы, чем для более известных технологий, таких как фильтрация. Биполярная ионизация может генерировать озон и другие потенциально вредные побочные продукты в помещении, если не будут приняты особые меры предосторожности при проектировании и обслуживании продукта. Если вы решите использовать устройство с технологией биполярной ионизации, EPA рекомендует использовать устройство, которое соответствует стандарту сертификации UL 2998 (Процедура подтверждения экологических требований (ECVP) для нулевых выбросов озона от воздухоочистителей).

Обратите внимание, что существует много устройств для очистки воздуха, в которых не используется биполярная ионизация — на упаковке устройства или маркетинговых материалах обычно указывается, используется ли технология биполярной ионизации.

Возвращение в воздух в помещении и коронавирус (COVID-19).

COVID-19 и риск, связанный с рециркуляцией воздуха в зданиях

Федерация европейских ассоциаций по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха (REHVA) недавно выпустила руководство о том, как занимать коммерческие и общественные здания, от офисов до школ, «в для предотвращения распространения коронавируса.”

Поскольку американцы начинают прекращать изоляцию от коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), которая, конечно, была предназначена для предотвращения перегрузки больниц, но не для сокращения числа людей, которые в конечном итоге заразятся, при отсутствии вакцины, большая часть инструкций теперь люди должны носить маску и находиться на расстоянии шести футов от общества, но, по-видимому, нет никаких указаний правительства США о том, как управлять и использовать коммерческое здание. Большинство ожидает более частой уборки зданий, но не ожидает большего.За антимикробными материалами, фильтрами и ультрафиолетовыми лучами для очистки, скорее всего, будет будущее, но их еще нет, поскольку большинство людей возвращается в школу и на работу. И по мере того, как люди возвращаются в свои коммерческие здания, нормы и стандарты в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в США и даже движение за экологическое строительство движимы в основном энергоэффективностью, а не предотвращением распространения вирусов.

Руководство REHVA основано на документах ВОЗ и лучших фактических данных и знаниях из 27 стран Европы с упором на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях, чтобы сформулировать набор мер, которые помогают контролировать передачу COVID-19 по воздуху в зданиях (кроме частых наземных уборка).

Важное значение для каждой пандемии имеют пути передачи возбудителя инфекции. В отношении COVID-19 стандартное предположение, широко обсуждаемое в США, заключается в том, что существует два основных пути передачи: капли, выделяемые при чихании, кашле или разговоре, и через поверхность фомита и контакт между руками и поверхностью руки.

Но европейцы и некоторые азиатские страны также определили другой ключевой путь передачи, вызывающий озабоченность, — передачу по воздуху через мелкие частицы (<5 микрон), которые могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов и переноситься на большие расстояния.REHVA описывает,

Размер частицы коронавируса составляет 80–160 нанометров, и она остается активной в течение многих часов или нескольких дней (если не проводится специальная очистка). COVID-19 остается активным до 3 часов в воздухе в помещении и 2–3 дня на поверхностях в обычных условиях в помещении. Такие мелкие вирусные частицы остаются в воздухе и могут перемещаться на большие расстояния с воздушными потоками в помещениях или в вытяжных воздуховодах систем вентиляции. Передача воздушно-капельным путем вызвала заражение атипичной пневмонией (более ранняя вспышка коронавируса).”

Несмотря на то, что в США он практически не обсуждался в обществе, 17 марта 2020 года NIH пришел к такому же выводу о передаче вируса воздушно-капельным путем: «ученые обнаружили, что коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома обнаруживался в аэрозолях на срок до трех часов».

В последних исследованиях, цитируемых в руководстве REHVA, сделан вывод о вероятности передачи аэрозолями, поскольку вирус может оставаться жизнеспособным в аэрозолях в течение нескольких часов. Другое недавнее исследование, в котором анализировались случаи сверхраспространения, показало, что закрытые среды с минимальной вентиляцией в значительной степени способствовали характерному высокому количеству вторичных инфекций.В черновике рукописи, в которой обсуждается передача по воздуху, делается вывод о появлении доказательств того, что COVID-19 передается с помощью частиц в воздухе.

В ответ на эти четкие и убедительные доказательства, хотя и предварительные, REHVA дает практические рекомендации по эксплуатации зданий:

— Наиболее важные рекомендации REHVA — «не использовать рециркуляцию» в любом здании с механической системой вентиляции. «Частицы вируса в обратных каналах также могут повторно проникать в здание, если централизованные установки кондиционирования воздуха оснащены секторами рециркуляции.«Рекомендуется избегать рециркуляции воздуха во время эпизодов COVID-19, закрывая рециркуляционные заслонки (через систему управления зданием или вручную). Иногда вентиляционные установки и секции рециркуляции оснащены фильтрами возвратного воздуха, но большинство этих фильтров, даже фильтры HEPA, не могут эффективно отфильтровывать частицы размером с вирус. Ультрафиолетовый свет может использоваться для дезинфекции помещений и может быть установлен для уничтожения вирусов, но его эффективность против COVD-19 еще не доказана.

— Увеличьте приточную и вытяжную вентиляцию, увеличив время работы, изменив время системных таймеров для запуска вентиляции с номинальной скоростью по крайней мере за 2 часа до начала эксплуатации здания.

— Существует общая рекомендация держаться подальше от многолюдных и плохо вентилируемых помещений, поэтому в зданиях без систем механической вентиляции рекомендуется активно использовать работающие окна (намного больше, чем обычно, даже когда это вызывает некоторый термический дискомфорт).

Увлажнение и кондиционирование воздуха не имеют практического эффекта, поскольку коронавирусы довольно устойчивы к изменениям окружающей среды и чувствительны только к очень высокой относительной влажности выше 80% и температуре выше 30 ˚C.

Обратите внимание, очистка воздуховодов не имеет практического эффекта, а замена фильтров наружного воздуха неэффективна.

Возможно, будет выгоден ввод в эксплуатацию ретро или иным образом настройка систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. И если срок службы системы истек, это может быть идеальным временем для замены ее современной системой с фильтром MERV-13, обработкой ультрафиолетовым светом и т.п.

Безусловно, меньшее количество людей в здании может повлиять на распространение коронавируса.

Владельцы существующих зданий в Европе делают это сегодня, и американские владельцы зданий должны внедрять эти методы сейчас и до тех пор, пока длится вспышка COVID-19 (то есть до тех пор, пока не будет вакцина).

Программы зеленого строительства, в основе которых лежит энергоэффективность (например, LEED — это аббревиатура от Leadership in Energy …), должны будут незамедлительно измениться и развиваться, чтобы оставаться актуальными, поскольку требования «оставаться дома» отменяются и люди возвращаются к своим местам учебы и работы, обеспокоенные распространением COVID-19 внутри зданий.Экологическое сообщество поставило вопрос о сокращении энергопотребления до уровня экологической проблемы, отодвинув качество воздуха в помещениях, в том числе рециркулируемый воздух, необходимый для достижения этих энергетических целей, к незначительным внешним факторам. Это могло быть хорошо, когда связанная с этим экономия за счет снижения энергопотребления могла стимулировать экологическое строительство для многих владельцев. Но 20 апреля, когда нефть в Америке упала в минус 37 долларов за баррель, снижение затрат на электроэнергию в зданиях больше не было текущим приоритетом для владельцев и, конечно же, не было вопросом, который перевесит опасения по поводу подверженности жильцов здания коронавирусу.

ASHRAE 62.1, стандарта, определяющего минимальную интенсивность вентиляции, «чтобы обеспечить качество воздуха в помещении, приемлемое для людей, находящихся в помещении, и которое сводит к минимуму неблагоприятные последствия для здоровья», считается недостаточным в здании, пострадавшем от коронавируса. А использование вообще отказа от рециркуляции воздуха некоторыми считается чрезмерным, но, возможно, необходимо в течение определенного периода времени (то есть, пока не будет вакцина?), Чтобы предотвратить распространение коронавируса. Исполнительный комитет ASHRAE выпустил два заявления в ответ на COVID-19, в том числе: «Изменения в эксплуатации зданий, включая работу систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, могут снизить воздействие переносимых по воздуху».Но многие считают, что ASHRAE следует рассмотреть и незамедлительно дать указание о приостановлении действия своих стандартов, в частности, касающихся рециркуляционного воздуха, и / или предоставить более подробные инструкции по фильтрации вирусов.

Только что выпущенное отраслевое руководство Калифорнии по COVID-19: офисные помещения имеет важное значение, когда поднимает вопрос, но делает его важным, а не обязательным, когда оно предусматривает,

«Рассмотрите возможность установки портативных высокоэффективных воздухоочистителей, модернизации воздушных фильтров здания до максимально возможной эффективности и внесения других изменений для увеличения количества наружного воздуха и вентиляции в офисах и других помещениях.”

К должностным лицам местного кодекса все чаще обращаются призывы немедленно оценить эффективность новых административных распоряжений или иным образом приостановить действие требований кодекса (BOCA, IECC, IgCC и т. Д.), Обязывающего использовать рециркулируемый воздух. В соответствии с требованиями норм, вентиляция с регулируемой потребностью должна быть отключена.

Если вы думаете, что это не настоящая проблема, то сегодня на первой полосе The Washington Post описывается статья, несколько исследований, ссылки на которые приведены выше, и новое, опубликованное на этой неделе в журнале Nature, которое обнаружило доказательства того, что коронавирус может оставаться приостановленным. в воздухе помещений в виде аэрозольных частиц.Но рекомендации правительств по вопросам здравоохранения не успевают за общепризнанно новыми научными данными о COVID-19.

Хотя об этом новом коронавирусе еще многое предстоит узнать, меня регулярно спрашивают об адаптации нашего бизнеса. Мы считаем, что лучший подход к обеспечению безопасности людей и снижению рисков для владельцев зданий — это использовать различные меры. В наших личных адвокатских бюро мы доверяем технологиям и инновациям и никогда не закрывали наши офисы, а скорее адаптировали нашу деятельность, например, значительно сократив рециркуляцию воздуха в помещении, увеличив воздушный поток и представив ультрафиолетовое излучение в качестве ключевых стратегий в дополнение к тому, чтобы просить всех носить маски для лица, когда в общих помещениях, в нашей войне с коронавирусом.

Текущая пандемия должна быть тревожным сигналом для эксплуатации и использования коммерческих зданий, от школ до офисов и т. Д., Чтобы по-настоящему предоставить убежище на философской и экзистенциальной основе, в том числе не позволять хвосту энергоэффективности вилять собакой лучшего и другого. более здоровые здания. Может быть, европейцы, которые уже начинают прекращать блокировку, знают что-то о том, что в это время не используют рециркулирующий воздух и увеличивают воздушный поток в коммерческих зданиях, чтобы предотвратить распространение коронавируса.А по всей Америке мы должны открывать минимальные заслонки наружного воздуха, вплоть до 100%, что значительно сокращает использование рециркулируемого воздуха.

В ближайшие дни я планирую опубликовать сообщение в блоге, в котором я отвечу на вопрос многих владельцев коммерческих зданий, могут ли они нести ответственность за ущерб, если кто-то утверждает, что в их здании заразился COVID-19.

И если мы сможем помочь вам снизить риск пандемии коронавируса в ваших зданиях, включая работу над планом повторного открытия или иное решение экологических вопросов, мы готовы помочь вам.