Elemen desain sistem ventilasi untuk kandang persalinan

Sebagai fasilitas inti yang menghubungkan operasi hulu dan hilir di peternakan babi, sistem ventilasi kandang melahirkan harus dirancang untuk memenuhi kebutuhan lingkungan induk babi sambil juga mengakomodasi persyaratan anak babi.

Dalam praktiknya, sistem ventilasi kandang melahirkan merupakan lingkungan yang saling membatasi: babi betina sensitif terhadap panas, sementara anak babi sensitif terhadap dingin. Koordinasi lingkungan produksi ini sangat penting untuk laktasi babi betina, estrus pasca melahirkan, pertumbuhan dan kondisi anak babi selanjutnya, kelangsungan hidup anak babi pasca menyapih, bahkan kinerja keseluruhan kawanan babi sepanjang tahun. Berdasarkan batasan mutual antara babi betina dan anak babi, bagian berikut ini memperkenalkan dan menganalisis elemen desain sistem ventilasi kandang melahirkan.

Mode ventilasi:

1. Ventilasi kandang persalinan dapat diorganisir sebagai tekanan positif, tekanan negatif, tekanan sama (atau sedikit positif), atau ventilasi alami. Mode tekanan positif dan tekanan sama (atau sedikit positif) cocok untuk sistem yang difilter; ada juga mode tekanan negatif yang digunakan dengan filtrasi. Ventilasi alami berlaku untuk bangunan tradisional yang independen dan kini kurang umum di peternakan modern. Artikel ini terutama memperkenalkan sistem ventilasi kandang persalinan tekanan negatif non-filtered yang umum.
2. Pada tekanan negatif tanpa filter, metode pengambilan udara berbeda: pengambilan udara atap, pengambilan udara atap yang didinginkan oleh pad evaporatif, dan mode pengambilan udara atap plus pad longitudinal (tunnel). Di wilayah utara yang dingin di negara kita, di mana suhu luar ruangan pada musim panas tidak melebihi atau hanya sedikit melebihi 30°C, mode masuk atap atau masuk atap yang didinginkan dengan pad dapat digunakan. Di wilayah lain dengan musim panas yang panas, mode masuk atap plus pad longitudinal (atau masuk atap yang didinginkan dengan pad) disarankan. Mode ini memerlukan bahan isolasi termal untuk atap dan langit-langit gantung, serta harus memastikan volume ventilasi yang cukup sesuai dengan area lokal.

Struktur bangunan dan tata letak kandang:

1. Desain ventilasi untuk kandang babi tidak dapat dipisahkan dari struktur bangunan dan tata letak kandang. Hal ini harus mempertimbangkan skala peternakan, topografi, biaya investasi, ritme produksi, perputaran babi, dan faktor lain. Peternakan modern umumnya menggunakan desain bangunan terhubung dengan alur kerja “bangunan besar, unit kecil, semua masuk dan keluar”. Jarak antar bangunan biasanya kurang dari 30 m. Untuk peternakan babi betina yang lebih besar, untuk menghemat ruang, dua bangunan dengan jarak lebih dari 20 m dapat digabungkan menjadi satu bangunan berukuran 50 m, dengan unit kandang disusun simetris di sepanjang lorong tengah.
2. Untuk tata letak kandang, saat menggunakan ventilasi evaporatif longitudinal (tunnel) selama musim panas yang panas, disarankan agar setiap baris tidak melebihi 12 atau 13 kandang, karena perbedaan suhu antara ujung pembuangan dan ujung masuk mempengaruhi laktasi babi betina di ujung baris dan siklus estrus berikutnya. Perbedaan ini terjadi karena volume pembuangan dan kecepatan angin di kandang melahirkan tidak boleh terlalu besar, untuk menghindari stres dingin pada babi menyusui, sambil tetap mengakomodasi babi betina yang menyusui. Oleh karena itu, jarak antar baris untuk ventilasi terowongan relatif pendek. Jika setiap baris melebihi 14 kandang, disarankan menggunakan mode inlet atap yang didinginkan oleh pad, karena dalam mode ini lubang masuk udara didistribusikan secara merata di langit-langit gantung antara unit kandang melahirkan, memastikan tidak ada zona mati dan meningkatkan kontak udara segar dengan kawanan.
3. Terlepas dari struktur bangunan atau tata letak kandang, kandang harus tertutup rapat, dan bahan bangunan isolasi dengan kinerja termal yang baik harus digunakan jika kondisi memungkinkan.

Suhu iklim dan kualitas udara:

1. Setelah memilih mode ventilasi, struktur bangunan, dan tata letak kandang sesuai dengan proses produksi dan kondisi investasi, desain ventilasi harus mengikuti iklim lokal dan persyaratan lingkungan di dalam kandang melahirkan. Lintang, ketinggian, curah hujan, dan faktor lain menentukan kondisi iklim lokal, yang pada gilirannya mempengaruhi kondisi internal kandang. Meskipun ventilasi mekanis dan intervensi manusia dapat mengontrol lingkungan internal, apakah ventilasi memenuhi tujuan yang diinginkan atau kebutuhan lingkungan kawanan terkendala oleh berbagai faktor.
2. Saat merancang ventilasi kandang melahirkan, gunakan parameter suhu, kelembapan, dan kualitas udara yang sesuai. Suhu target tipikal adalah: babi betina menyusui 16°C hingga 18°C, babi baru lahir 35°C hingga 37°C, dan babi menyusui 30°C hingga 34°C. Kelembaban relatif umumnya 60% hingga 80%, berlaku untuk kebanyakan kandang babi. Pada musim panas yang panas, kelembaban tinggi mengurangi efektivitas pendinginan pad evaporatif dan memperburuk stres panas; pada musim dingin yang dingin, kelembaban tinggi meningkatkan kehilangan panas hewan, memengaruhi termoregulasi, dan memperburuk stres dingin. Kelembaban tinggi juga meningkatkan konsentrasi zat berbahaya di udara, mendorong pertumbuhan mikroba, dan mempercepat pembusukan pakan, yang berdampak negatif pada kesehatan kawanan. Kelembapan rendah kurang berbahaya daripada kelembapan tinggi, tetapi ketika kelembapan relatif turun di bawah 40%, hal ini dapat menyebabkan kulit pecah-pecah dan peningkatan partikel udara, yang dapat menyebabkan masalah kulit atau pernapasan. Ketika suhu sesuai, ekstrem kelembapan kurang kritis; meningkatkan suhu atau ventilasi dapat mengurangi kelembapan tinggi. Pengendalian kelembapan yang berlebihan dapat mengganggu pengendalian suhu dan aliran udara segar, serta dapat mengurangi kualitas udara secara keseluruhan, sehingga nilai kelembapan relatif harus digunakan sebagai acuan.
3. Selain itu, gas berbahaya, senyawa kotoran dan urine yang mudah menguap, debu pakan dan organik, serta aktivitas hewan menghasilkan bau, mikroba, dan partikel yang memengaruhi kesehatan kawanan dan kondisi kandang. Batas yang umumnya diminta adalah CO2 hingga 3000 mg/m³, NH₃ 15 mg/m³, dan H₂S 5 mg/m³. Batas ini sedikit lebih ketat daripada kandang babi lainnya karena babi kecil lebih rentan. Dalam kondisi musim panas yang panas, kandang melahirkan harus mencapai setidaknya 80 pergantian udara per jam; dalam kondisi musim dingin yang dingin, ventilasi per induk babi dengan babi kecil harus setidaknya 45 m³/jam untuk memastikan pasokan udara segar yang cukup dan kualitas udara yang baik.

Peralatan pendukung:

1. Pengeluaran udara:
   Untuk memastikan volume udara dalam ruangan yang dibuang melebihi asupan udara segar, menciptakan tekanan negatif di dalam kandang, dan memenuhi ventilasi besar dengan tekanan negatif yang moderat untuk kinerja yang baik, kipas aksial direkomendasikan. Casing kipas yang tersedia di pasaran umumnya terbuat dari baja galvanis atau fiberglass; casing fiberglass lebih tahan korosi dan awet tetapi lebih mahal. Model umum adalah kipas langsung berdiameter 18″, 24″, dan 36″; unit persalinan jarang menggunakan kipas bertenaga sabuk berdiameter 50″ hingga 54″ karena kipas berdiameter lebih dari 50″ memiliki volume pengeluaran udara yang besar dan aliran udara mendadak saat startup dapat menyebabkan stres dingin pada anak babi. Unit persalinan umumnya berukuran kecil, sehingga kipas berukuran sedang dan kecil lebih disukai. Saat menghitung volume pembuangan, gunakan kurva kipas pada tekanan statis 12,5 Pa atau 25 Pa; tekanan statis yang lebih tinggi menghasilkan aliran udara yang lebih rendah dan konsumsi daya yang lebih tinggi. Mengingat kedap udara kandang, akurasi data kipas pabrikan, dan struktur interior, menggunakan aliran udara yang sesuai dengan tekanan statis 25 Pa lebih aman dan akurat.
   Selain itu, selama operasi ventilasi rendah pada musim dingin, penggunaan ventilasi saluran (lubang kotoran) efektif dalam menekan uap berbahaya dari lubang yang mempengaruhi babi kecil. Pada musim panas, dengan peningkatan ventilasi dan frekuensi pertukaran udara, dampak relatif ventilasi saluran berkurang.
2. Masuk:
   Setelah menghilangkan udara kotor, udara segar harus disuplai melalui dua mode inlet: melalui langit-langit gantung atau melalui dinding ujung. Pada mode inlet langit-langit, jendela inlet langit-langit kecil didorong untuk terbuka ke bawah. Pada tingkat ventilasi rendah, louver terbuka sedikit dan aliran udara melekat pada langit-langit dan bercampur perlahan dengan udara dalam ruangan sebelum turun ke kandang. Pada tingkat ventilasi yang lebih tinggi, sudut louver meningkat dan aliran udara masuk ke area kandang secara miring. Untuk menghindari aliran udara vertikal langsung yang dapat merugikan babi kecil atau mengaduk gas berbahaya dari lubang kotoran, batasi dan kendalikan sudut louver. Masuk langit-langit harus didistribusikan secara merata untuk meningkatkan cakupan udara segar dan menghindari zona mati, serta tidak bertabrakan dengan pakan, kabel listrik, atau lampu.
   Mode inlet dinding ujung digunakan untuk ventilasi terowongan musim panas. Kecepatan angin di bagian rumah melahirkan umumnya tidak melebihi 1 m/s; area inlet terowongan dihitung menggunakan kecepatan angin inlet 3 m/s hingga 4 m/s. Lubang inlet dapat disesuaikan dengan panel PVC yang digerakkan atau secara otomatis berdasarkan volume udara yang dikeluarkan kipas.
3. Pendinginan:
   Pendinginan pad evaporatif berdasarkan prinsip evaporasi adalah metode pendinginan yang terbukti andal. Air membasahi media pad dari atas; udara panas yang ditarik melalui pad di bawah tekanan negatif bersentuhan dengan pad basah dan didinginkan melalui evaporasi sambil meningkatkan kelembapan udara dalam ruangan. Kecepatan angin ventilasi terowongan menambah efek pendinginan angin untuk mencapai suhu yang diinginkan. Namun, efektivitas pendinginan pad berkurang seiring peningkatan kelembapan relatif udara sekitar.
   Gunakan media pad tebal 15 cm dengan sudut gelombang (misalnya 45/15 derajat) untuk memastikan aliran udara yang lancar dan waktu kontak udara-pad yang lebih lama. Hitung luas pad menggunakan kecepatan melalui pad 1,7 m/s hingga 1,9 m/s; kecepatan melalui yang lebih tinggi meningkatkan kerugian tekanan dan mengurangi aliran udara kipas. Karena kandang farrowing menghindari kecepatan udara berlebihan dan sering memiliki jumlah kipas terbatas, praktis untuk meningkatkan luas pad dan memilih kecepatan melalui pad yang lebih rendah.
4. Pemanasan:
   Selain pemanasan lokal area istirahat anak babi dengan lampu pemanas, kandang persalinan memerlukan sumber panas tambahan pada musim dingin untuk mengimbangi kehilangan panas akibat ventilasi dan mencapai suhu target. Opsi pemanasan umumnya sistem air panas dan pemanas gas. Pemanasan air panas memiliki biaya operasional lebih rendah tetapi respons lebih lambat; pemanas gas lebih mahal tetapi dapat meningkatkan suhu kandang secara instan. Pada peternakan babi betina skala besar, pemanas gas dapat memperpendek waktu pengeringan pasca-desinfeksi dan meningkatkan perputaran ruang persalinan.
5. Kontrol otomatisasi:
   Tujuan ventilasi adalah untuk mempertahankan suhu yang sesuai untuk induk babi dan babi kecil, sehingga pengoperasian peralatan inlet, exhaust, pendingin, dan pemanas memerlukan kontrol otomatis presisi tinggi daripada intervensi manual. Pilih pengontrol lingkungan presisi untuk menghindari fluktuasi ventilasi besar yang menyebabkan perubahan suhu yang merugikan bagi babi kecil dan untuk mencapai efisiensi energi yang baik. Dalam sistem kontrol tekanan negatif, fungsi alarm sangat penting, terutama alarm ketidaknormalan suhu di kandang persalinan.