智慧养殖环境控制 - 除臭系统应用案例

智慧养殖环境控制除臭系统解决方案

一、行业现状与挑战

随着养殖行业规模化、集约化发展，养殖环境问题日益凸显。过去一年全国猪肉价格波动，受养殖环境影响较大。一方面，集中规模化养殖产生大量粪便、污水，释放氨气、硫化氢等恶臭气体，不仅污染周边环境，还易引发动物疾病，降低养殖效益；另一方面，传统养殖设备管理粗放，能耗高、运营成本大，难以满足现代化养殖需求。在环保监管趋严背景下，养殖企业面临巨大的环境治理压力，急需一套高效、智能的养殖环境控制除臭系统解决方案。

二、解决方案概述

本方案以四川省自贡市xx养猪厂 6750 母猪 + 72000 育肥项目为实践蓝本，整合先进技术与设备，构建全方位智慧养殖环境控制除臭体系，实现养殖环境的精准调控、节能减排与成本优化，解决行业痛点，助力养殖企业绿色可持续发展。

养殖行业痛点

（一）系统构成与功能

1、多种系统协同工作：采用西门子系列产品，如环控系统（S7 - 200 Smart / S7 - 1200 / S7 - ET200SP）接入风机、变频器、温湿度传感器等设备，实时监测和调节舍内温湿度、空气质量；料线、料塔系统（S7 - 200 Smart / S7 - 1200 / S7 - ET200SP）通过运料电机、称重传感器等实现精准供料。

精准饲喂系统（S7 - 1200 / S7 - ET200SP）依据动物采食情况精确下料；

液态料系统（S7 - 200 Smart / S7 - 1200 / S7 - ET200SP）利用电机、水泵等确保液态饲料供应；

刮粪机（S7 - 200 Smart / S7 - ET 200SP）借助电机、限位开关自动清理粪便（插入刮粪机工作图）；

发酵罐（S7 - 200 Smart）通过温度传感器等实现废弃物发酵处理）；

污水处理系统（S7 - 1500 / S7 - 1200）结合水质检测仪表处理养殖污水。各系统协同运作，保障养殖流程顺畅。

    2、PLC 程序控制与物联网功能：控制箱采用 304 不锈钢材质，内置 PLC 程序控制功能，主要电器件选用施耐德、ABB、西门子等知名品牌。

具备物联网功能，可远程监控设备运行状态、实时调整参数，实现智能化管理，提高养殖效率和精准度。

控制系统设备构成

控制系统工艺

三、除臭功能实现

    1、换气与空气净化：除臭系统核心功能之一是换气，将外界新鲜空气吸入舍内，置换出二氧化碳、氨气等混合恶臭气体。通过合理布局风机、小窗和百叶窗，结合气体探头监测数据，精准控制通风量和换气频率，确保舍内空气质量达标，符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554 - 93）要求。

   2、温湿度调节辅助除臭：利用环控系统调节舍内温湿度。适宜的温湿度环境可减少动物应激反应，降低粪便中氨气等恶臭气体的挥发。同时，湿度调节有助于沉降空气中的粉尘和异味颗粒，进一步改善养殖环境。    

四、节能与成本控制、能耗优化策略

    1、季节化能耗管理：根据不同季节养殖环境需求，系统自动调整运行参数（插入季节能耗对比图）。春季和秋季通风量为 50%，运行时间占 25%，能耗占比 13%；夏季通风量 100%，运行时间 25%，能耗占比 25%；冬季通风量 25%，运行时间 25%，能耗占比 6%。全年能耗预计为 56%，考虑其他因素实际能耗上浮 10%，但相比传统方式仍可节省 40%。

    2、压力 - 频率智能调控：以配备 4.0 KW 水泵的除臭系统为例，通过优化压力、频率关系，实现节能运行。根据实际工况需求，自动调整水泵压力和频率，避免设备过度运行，降低电能消耗，减少电费支出。

   3、传统方案成本剖析：传统除臭方案运营成本高昂。除臭墙建设成本高，如（21.4 + 25.9 + 18.4）x3x0.45m（单层楼）；除臭运行时间长，按 20 小时 / 天计算；螺旋喷嘴数量多（246 个 / 单层楼），流量为 10.3 L/min；循环水、蒸发水和风吹损失水成本每月分别为 152 元、270 元、180 元；运行耗电量大，4 台 4.0kw 泵，每天 320 Kw.h，每月费用 7680 元。以 4 层 4 栋规模计算，全场年运营费用达 159.0144 万元。

   4、新方案成本优势：新方案通过节能优化，在其他费用不变情况下，运行耗电量降至原来 60%。同样 4 层 4 栋规模，全场年运营费用为 100.032 万元，全年费用节省 58.9824 万元，节约率 38%，有效降低养殖企业运营成本。

运营费用对比

案例分享

五、系统实施与应用效果

 1、前期规划与设计：深入养殖场地调研，结合养殖规模、布局和需求，定制个性化系统方案。确定设备选型、安装位置和线路铺设，确保系统与养殖环境完美适配。

  2、设备安装与调试：严格按照设计方案进行设备安装，规范施工流程。安装完成后，对各系统进行全面调试，测试设备性能和系统联动效果，确保系统稳定运行。

  3、人员培训与技术支持：为养殖企业员工提供专业培训，使其掌握系统操作、维护和管理技能。同时，建立完善的技术支持体系，及时解决设备运行中出现的问题，保障系统持续高效运行。

4、环境改善效果显著：应用本除臭系统后，养殖舍内空气质量明显提升，氨气、硫化氢等恶臭气体浓度大幅降低，异味明显减轻，为动物创造了健康舒适的生长环境，减少疾病发生，提高动物生长性能和养殖效益。

5、经济效益显著提升：通过节能降耗和成本控制，养殖企业运营成本大幅降低。同时，精准的养殖环境控制和饲喂管理，提高了饲料转化率，增加了养殖产量，实现经济效益最大化。

6、环保效益突出：有效处理养殖废弃物，减少对周边环境的污染。污水处理后达标排放，符合环保政策要求，提升了企业社会形象，为可持续发展奠定基础。

六、未来展望

随着科技不断进步，智慧养殖环境控制除臭系统将持续升级优化。未来，将进一步融合人工智能、大数据技术，实现更精准的环境预测和智能决策；研发更高效的除臭技术和设备，降低能耗和成本；加强系统兼容性和扩展性，适应不同规模和类型养殖企业需求。本解决方案将不断推动养殖行业向绿色、智能、高效方向发展，为保障食品安全、促进农业可持续发展贡献力量。