臭氧在設(shè)施農(nóng)業(yè)及畜禽舍的應(yīng)用研究

摘要： 主要介紹臭氧如何應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)與畜禽舍。 根據(jù)臭氧發(fā)生器的工作原理， 采用噴霧式臭氧發(fā)生器， 結(jié)合各企業(yè)

對臭氧技術(shù)的創(chuàng)新， 對各地區(qū)試驗田做出的效果比對， 可以得到臭氧水完全可以代替農(nóng)藥殺死傳統(tǒng)意義上的病菌蟲卵，

真正實現(xiàn)只用空氣跟水就可以殺菌的效果。 在畜禽舍方面， 臭氧可以彌漫到整個畜禽舍空氣中， 對空氣消毒滅菌， 去除

臭味、 異味， 使畜禽舍空氣清潔新鮮 , 從此改善傳統(tǒng)飼養(yǎng)模式， 使之轉(zhuǎn)變?yōu)?" 無塵無毒無味 " 的飼養(yǎng)方式。

關(guān)鍵詞： 臭氧； 設(shè)施農(nóng)業(yè)； 臭氧發(fā)生器； 畜禽舍

臭氧是世界公認的廣譜、 高效殺菌劑。 目前在許

多國家和地區(qū)， 臭氧的應(yīng)用很廣泛， 如應(yīng)用在飲用水

消毒、 醫(yī)用水消毒、 污水處理、 食品廠和藥廠空氣消

毒、 造紙漂白等行業(yè)和領(lǐng)域， 一些小型的民用臭氧電

器產(chǎn)品已走進了人們的日常生活中。 在一定濃度下，

臭氧可迅速殺滅水中和空氣中的細菌， 更重要的是臭

氧在殺菌后還原成氧， 沒有二次污染。 另外臭氧對農(nóng)

藥和有機毒物有很強的降解作用， 殺滅害蟲及病菌，

從而使溫室、 大棚蔬菜在不用或少用農(nóng)藥的情況下達

到防治病蟲害的目的

[1] 。

1 噴霧式臭氧發(fā)生器的工作原理

通常應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的臭氧發(fā)生器分為背負式噴

霧器跟手推式噴霧器。 其工作原理是利用高壓放電將

空氣中的氧分子電離產(chǎn)生氧原子， 產(chǎn)生的氧原子與氧

分子結(jié)合后生成臭氧分子， 生成的臭氧分子在特殊的

裝置中瞬間與功能水融合， 形成高濃度的臭氧功能

水， 然后通過高壓噴頭將高濃度的臭氧功能水噴灑在

農(nóng)作物上， 達到殺蟲滅菌的目的， 從而代替高污染、

高殘留的農(nóng)藥。

臭氧噴霧器的優(yōu)點： 在噴灑臭氧水時， 由葉片到

葉莖， 對植物葉片上下均勻噴灑， 噴霧狀的臭氧水均

勻吸附在葉片內(nèi)外表面， 起到徹底殺死病菌的目的。

另外， 傳統(tǒng)在噴灑農(nóng)藥時， 農(nóng)藥液體會大面積擴散，

長時間的工作會導(dǎo)致呼吸性疾病。 而噴灑噴霧臭氧水

對人體無公害， 臭氧水的殺菌方式是 “邊產(chǎn)生變殺

菌”， 常溫下 30 分鐘會自動還原成氧氣跟水， 無二次

污染

[2] 。

2 臭氧發(fā)生器的核心器件

2．1 制氧機

作為空氣源有兩大類： 一是空氣， 二是氧氣。 通

常用空氣作為空氣源， 但臭氧濃度低， 臭氧水濃度也

相對較低， 殺菌效果不理想。 采用氧氣作為空氣源，

制取臭氧濃度高， 臭氧水濃度高殺菌效果明顯。 應(yīng)用

分子篩分子塔， 布滿無數(shù)超微孔的分子篩有著極強的

吸附能力， 利用氧分子篩在一定壓力下對空氣中的

n 、 o 有不同的吸附能力， 采用國際上比較先進的物

理吸附分離原理 -psa 變壓吸附技術(shù)， 即加壓吸附

（氮氣吸附在分子篩微孔中， 氧氣則穿其而過）， 常壓

解吸 （排除被吸附的氮氣）， 周而復(fù)始， 達到連續(xù)不

斷地從空氣中分離高純度氧氣的目的。 制氧機主要采

用兩塔分離技術(shù)， 應(yīng)用性能優(yōu)良的 psa 專用氧分子

篩， 無油空氣壓縮機以及氣動閥控制系統(tǒng)， 進行有效

分離氧氣。

2．2 臭氧專用混合機

原理： 臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體與水泵中的

水， 通過混合器充分?jǐn)嚢栎敵龀粞跛?氣液混合后，

殘留的臭氧氣體通過水氣分離罐分離， 這樣大大減少

臭氧尾氣的排放， 過濾雜質(zhì)。

2．3 循環(huán)冷卻降溫

冷卻降溫通常采用風(fēng)冷跟水冷， 風(fēng)冷僅局限于

小型臭氧發(fā)生器， 水冷用于大型設(shè)備。 通常一般都

采用水冷降溫， 效果好。 如果沒有良好的降溫系統(tǒng)，

嚴(yán)重影響臭氧穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)包括 :① 開放

式風(fēng)冷系統(tǒng)， 采用風(fēng)扇冷卻， 特點結(jié)構(gòu)簡單。 ② 開

放式單水冷系統(tǒng)， 缺點是水資源浪費嚴(yán)重。 長期工

作會在臭氧發(fā)生管壁上結(jié)垢， 影響水冷卻效果， 從

而影響臭氧產(chǎn)量。 ③ 外循環(huán)單水冷系統(tǒng)， 外接管路

多， 影響美觀； 體積龐大， 水冷功耗大， 占空間。

④ 內(nèi)循環(huán)單水冷系統(tǒng)， 冷卻效率高， 功耗低， 內(nèi)置

到設(shè)備內(nèi)， 整機美觀， 不需要到現(xiàn)場安裝水冷系統(tǒng)。

冷卻效率高， 功耗低， 體積小。 ⑤ 內(nèi)循環(huán)雙水冷系

統(tǒng)， 是在內(nèi)循環(huán)單水冷系統(tǒng)基礎(chǔ)上進一步升級， 采

用臭氧發(fā)生管內(nèi)外同時冷卻 , 保證臭氧管溫升進一步

降低。

2．4 放電室

放電室產(chǎn)生臭氧的核心部件， 通過高壓線包。 電

壓從 220v 逆變?yōu)?20000v ， 通過高壓放電電離空氣中

的氧分子， 生成氧原子， 在于另一個氧分子合并形成

臭氧分子。 傳統(tǒng)采用石英管內(nèi)置黑色涂料加有不銹鋼

絲網(wǎng)， 嵌套入不銹鋼管里。 通入電流， 鋼絲網(wǎng)與鋼管

內(nèi)側(cè)發(fā)生放電。 但由于石英管在加工過程中存在

雜質(zhì)， 很容易擊穿， 更換維修復(fù)雜， 費用高， 通常企

業(yè)中都采用搪瓷沿邊放電

[3] 。

3 臭氧技術(shù)應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)

3.1 傳統(tǒng)消毒跟臭氧消毒的區(qū)別

傳統(tǒng)的滅菌方法主要有三種： 紫外線滅菌、 試劑

滅菌、 加熱滅菌。 這些方法已被人們習(xí)慣使用， 其安

全性、 可靠性已被長期的實踐所證實。 但是它們也有

各自的缺陷。

紫外線滅菌： 基本原理是采用光波輻射作用

殺菌， 而光波為直線傳播， 其照射強度與距離平

方成反比， 只有照射到的位置且達到照射標(biāo)準(zhǔn)才

有殺菌效果。 而且所有紫外線的殺菌能力隨使用

時間的增加而減弱。 而紫外線滅菌的主要問題在

于： 穿透能力小， 紫外線照射過的地方殺菌效果

好而照射不到的地方效果卻不好， 另外紫外線發(fā)

射管容易破損。

化學(xué)試劑滅菌： 化學(xué)試劑滅菌藥味大， 不能自然

排出， 布置換新風(fēng)， 從而增加了能耗。 另外也會產(chǎn)生

二次污染， 剩余的藥物直接排入大氣， 造成對周圍環(huán)

境的污染。 例如甲醛熏蒸， 在溫室中采用甲醛熏蒸，

時間過長， 會對人體產(chǎn)生負作用， 并且對環(huán)境也產(chǎn)生

二次污染。

加熱滅菌： 包括干熱和濕熱， 其缺點是溫度高，

能耗大， 有的物品如原材料、 儀器儀表、 塑料制品等

就不宜加熱。

以上三種滅菌方法的弊端是客觀存在的， 也

是無法避免的。 臭氧的特性和優(yōu)點， 則可彌補上

述方法的缺點， 這就為臭氧滅菌進入設(shè)施農(nóng)業(yè)防

止病蟲害開辟了通道， 其優(yōu)點包括： ① 安全高效

成本低。 臭氧可實現(xiàn)一施多用， 同時防治多種病

蟲， 而且防治費用低。 與噴施農(nóng)藥相比， 施放臭

氧更為方便、 高效、 安全， 可大大減少農(nóng)藥的使

用量， 從而降低用藥成本。 ② 無公害。 臭氧在殺

菌、 消毒過程中， 可自行還原為氧和水， 沒有任

何殘留和二次污染， 這是其它任何化學(xué)元素消毒

劑都無法做到的。 ③ 提質(zhì)增產(chǎn)。 通過 在 西 紅 柿 、

茄子、 黃瓜、 辣椒等作物上應(yīng)用表明， 臭氧幾乎

對所有的溫室氣傳病害防治效果明顯。 尤其對西

紅柿灰霉病、 早疫病、 葉霉病， 黃瓜灰霉病的防

治效果都在 60% 以上， 使用臭氧后畸形果明顯減

少 ， 產(chǎn) 量 增 加 20% 左 右 ， 且 果 實 個 大 ， 著 色 好 ，

口感好。

3.2 臭氧噴霧器及在溫室中的應(yīng)用效果比對

采用噴霧器產(chǎn)生的高濃度臭氧水， 對新疆無土

栽培大棚種植草莓進行處理。 試驗中在完全不使用

農(nóng)藥的情況下， 農(nóng)作物生長及發(fā)病率明顯優(yōu)于采用

農(nóng)藥殺菌的植物。 使用臭氧水噴灑過的草莓色澤鮮

艷， 枝葉繁茂。 而使用農(nóng)藥噴灑過的草莓色澤暗淡，

枝葉枯萎。 另外在噴灑過程中農(nóng)藥對人體傷害極大，

而噴灑臭氧水對人體無害。 用臭氧水消毒作物遠遠

好于采用農(nóng)藥消毒的作物， 農(nóng)藥殺菌污染土壤容易

產(chǎn)生土壤板結(jié)嚴(yán)重影響作物的生長， 而用臭氧水消

毒不會產(chǎn)生二次污染。 60 天后草莓進入成熟期， 采

用高濃度臭氧水滅菌種植的草莓植物結(jié)果明顯高于

采用農(nóng)藥滅菌的植物。

4 臭氧技術(shù)應(yīng)用于畜禽舍

4.1 傳統(tǒng)飼養(yǎng)過程中的難題

傳統(tǒng)飼養(yǎng)過成所無法解決的難題： ① 為防止

瘟疫疾病， 不斷給雞喂抗生素和注射疫苗。 ② 喂

藥不但增加生產(chǎn)成本， 過多的抗生素在家禽體內(nèi)

通過積累反過來危害雞的健康生長。 ③ 過多地使

用化學(xué)藥物會損害蛋雞的吸鈣機能。 ④ 攜帶生長

素和抗生素的家禽肉給人類身體造成危害的報道

柴新君 等 : 臭氧在設(shè)施農(nóng)業(yè)及畜禽舍的應(yīng)用研究 第 4 期

141

經(jīng)常見諸報端， 對質(zhì)量要求越來越高的消費者更

加關(guān)注食品安全。

消毒是家禽養(yǎng)殖的重要環(huán)節(jié)， 是保證正常生產(chǎn)

的前提條件， 傳統(tǒng)養(yǎng)雞方法是限位飼養(yǎng)和全進全出

均衡生產(chǎn)， 它的飼養(yǎng)密度較高， 容易受到垂直和平

行感染， 如果消毒措施跟不上， 對雞的健康將帶來

嚴(yán)重的不良后果。 將臭氧直接運用到養(yǎng)雞生產(chǎn)中去，

它是目前國內(nèi)改善養(yǎng)雞生產(chǎn)環(huán)境Zui有效的途徑和方

法

[5] 。

4.2 臭氧技術(shù)在畜禽舍中的應(yīng)用效果比對

經(jīng)新疆疾病預(yù)防控制中心檢測。 臭氧噴霧器對

畜禽舍內(nèi)白色葡萄球菌進行三次試驗， 實驗效果如

表 1 。

在三次試驗中明顯可以看到， 在畜禽舍中采

用臭氧水殺菌效果遠遠好于不采用臭氧水的。 并

且在畜禽舍中臭氧水的能夠有效除臭， 凈化舍內(nèi)

環(huán)境。

5 小結(jié)

臭氧在畜禽舍中的應(yīng)用： ① 臭氧對畜禽舍消毒

滅菌時， 臭氧彌散于整個畜禽舍的空氣中 , 包括畜禽

舍頂部、 墻壁、 地面、 畜禽欄、 雞籠的表面、 飼料、

糞便及畜禽身上， 消毒滅菌全面徹底。 臭氧既可對

空舍消毒滅菌， 又可帶畜禽消毒滅菌。 ② 臭氧可以

分解、 清除畜禽舍空氣中的氨氣、 硫化氫、 一氧化

碳和甲烷， 去除臭味、 異味， 使畜禽舍空氣清潔新

鮮。 ③ 臭氧對雞的種蛋及普通蛋消毒滅菌后， 能有

效地抑制蛋殼及蛋殼氣泡內(nèi)膜上的霉菌繁殖， 提高

雛雞的成活率， 延長雞蛋的保鮮貯存期。 臭氧在畜

禽舍中表現(xiàn)出來的優(yōu)越性是其他消毒方法所達不到

的， 整體實現(xiàn)了由傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式向 “無塵無毒無味”

方式的轉(zhuǎn)變。

臭氧在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用： 臭氧水完全可以代

替農(nóng)藥殺死病菌蟲卵， 真正實現(xiàn)只用空氣跟水就可

以殺菌的效果。 當(dāng)今社會對土壤的利用率進一步擴

大， 土壤板結(jié)、 土地鹽堿化、 臭氧空洞、 環(huán)境污染

成為人們所關(guān)注的焦點。 走可持續(xù)發(fā)展道路， 建設(shè)

美麗中國， 應(yīng)用臭氧技術(shù)改善環(huán)境土地利用率刻不

容緩