集裝箱發(fā)酵床豬舍結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用

陳倩倩 劉欣 阮傳清 張海峰 王階平* 戴文霄 鐘宏煒 劉波*

（1，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所 350000；2，福建農(nóng)科農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 350000；3，福建牧子易豬農(nóng)業(yè)科技有限公司 350000）

1 概述

非洲豬瘟在我國發(fā)生以來，傳播速度快、傳染性高、病毒生存能力強，無特效治療藥物，導(dǎo)致生豬大量死亡，且復(fù)養(yǎng)難度極大，一旦感染基本就宣判豬場死刑。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局公布的數(shù)據(jù)顯示，2019 年7 月生豬存欄量同比下降32.2%，對養(yǎng)豬業(yè)造成極大的危害。養(yǎng)豬業(yè)的目光轉(zhuǎn)向?qū)ふ乙环N生物安全性較高的養(yǎng)殖模式，集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬裝備受到重視，它是具有物理性和微生物的雙重“生物安全” 保障的養(yǎng)豬模式。

國內(nèi)關(guān)于集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬系統(tǒng)的研究未見報道。目前，集裝箱養(yǎng)殖技術(shù)又稱為受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)，主要應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域[1-3]。集裝箱養(yǎng)殖具有高密度養(yǎng)殖、精品質(zhì)產(chǎn)出、循環(huán)水調(diào)控、全資源集約、低環(huán)境依賴、全風(fēng)險控制、規(guī)?；\營和簡易式操作等優(yōu)點[4-6]。集裝箱水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)作為漁業(yè)領(lǐng)域唯一項目，入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018 年十項重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)，已在全國19 個省（區(qū)、市）推廣應(yīng)用[7-9]。王磊等[10]綜述了陸基推水集裝箱式水產(chǎn)養(yǎng)殖模式適養(yǎng)種類。集裝箱養(yǎng)殖系統(tǒng)已成為中國漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分和研究熱點，取得了可觀的生態(tài)與經(jīng)濟效益[11,12]。

借鑒集裝箱水產(chǎn)養(yǎng)殖裝備，作者設(shè)計了集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬裝備系統(tǒng)，利用集裝箱的密封性、移動性、可裝配性的特點，建立物理性“生物安全” 養(yǎng)豬體系，加上微生物發(fā)酵床建立微生物“生物安全” 體系的雙重防范體系?，F(xiàn)將集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用報道如下。

2 集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬場的規(guī)劃

集裝箱養(yǎng)豬系統(tǒng)可以是發(fā)酵床豬舍和漏縫地板的結(jié)構(gòu)。這里主要介紹集裝箱發(fā)酵床的豬場規(guī)劃。集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬場系統(tǒng)由集裝箱組、排污系統(tǒng)、糞污處理系統(tǒng)組成：以標準集裝箱為載體 （長×寬×高=12.20m×2.44m×2.90m），由單個集裝箱拼排組成集裝箱組，集裝箱底部墊入80cm 的墊料，豬群生活在墊料上；排污系統(tǒng)由管道和泵組成；糞污處理系統(tǒng)由異位發(fā)酵床、死豬無害化處理系統(tǒng)、液體糞污發(fā)酵槽組成，從而整合配套形成了養(yǎng)豬系統(tǒng)和養(yǎng)殖廢棄物處理系統(tǒng)（圖1）。使用過的墊料可以通過異位發(fā)酵床發(fā)酵加工成整合微生物菌劑，實現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物高質(zhì)化利用；死豬通過發(fā)酵床處理，降低成本，提高效率，消除臭味和有害菌；發(fā)酵過的墊料也可以通過液體菌肥發(fā)酵槽，生產(chǎn)出可溶性微生物液肥，提供給水肥菌一體化基質(zhì)栽培系統(tǒng)使用。

3 集裝箱發(fā)酵床豬舍結(jié)構(gòu)設(shè)計

集裝箱發(fā)酵床單體豬舍的改造：內(nèi)壁安裝保溫墻，箱底部鋪設(shè)80cm 的墊料（50%谷殼+50%鋸糠），一端安裝風(fēng)機，另一端安裝水簾和空調(diào)（可選項）；在集裝箱兩側(cè)分別安裝飲水線和料線，頂部安裝微生物消毒噴霧裝置，配上光照，正面安裝門和自動控制器，養(yǎng)殖高度2.1m （圖2）。

4 集裝箱發(fā)酵床豬舍環(huán)境控制裝備

圖1 集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬場規(guī)劃設(shè)計圖

圖2 集裝箱發(fā)酵床豬舍結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 集裝箱發(fā)酵床環(huán)境控制系統(tǒng)

集裝箱發(fā)酵床豬舍環(huán)境控制裝備系統(tǒng)（圖3）的執(zhí)行包括空調(diào)、風(fēng)機、水簾、光照、噴霧裝置、飲水線、料線等，可調(diào)節(jié)溫度、濕度、燈光、通風(fēng)、時控及控制飲水和投料。傳感器包括溫度、濕度、光照、氨氣、氧氣、二氧化碳等。整個集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬系統(tǒng)在人工受控環(huán)境下運行，溫度傳感器可指揮空調(diào)、風(fēng)機、水簾工作，時間傳感器可指揮光照、通風(fēng)、飲水、投料機構(gòu)的工作，濕度傳感器可指揮噴霧、風(fēng)機、水簾工作。

5 集裝箱發(fā)酵床豬場的實施

集裝箱發(fā)酵床豬場在福建牧子易豬公司（福建永安）建立示范場，由20 個集裝箱組合形成的養(yǎng)豬場見圖4a、圖4b。每個集裝箱可養(yǎng)殖保育豬60 頭，中豬40～50 頭，大豬30 頭。光、溫、水、濕、料、風(fēng)實現(xiàn)全自動控制；周期性地噴霧微生物菌劑，控制濕度和進行微生物空間消毒，向墊料增加微生物菌種；每2～3d 進入集裝箱內(nèi)利用電動翻耕機（可以裝配墊料自動翻耕系統(tǒng)），翻耕表面25cm 的墊料，底部墊料不翻耕，作為微生物保存的空間；墊料的管理要點是：周期翻耕，點狀補料，對消耗下沉的墊料進行補充；墊料可以長期使用，消耗的墊料及時補充。

6 討論

6.1 集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬的優(yōu)點

6.1.1 方便快捷

集裝箱形狀規(guī)整，移動方便，能根據(jù)需要進行任意擺放及隨時轉(zhuǎn)移。并且每個標準集裝箱根據(jù)裝備配備的情況只需要花5 萬～8 萬左右，在7d 時間內(nèi)就能建造安裝好一個養(yǎng)豬用的集裝箱，每個集裝箱一次性最多能養(yǎng)60 頭小豬，30 頭大豬。

圖4a 集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬場內(nèi)部示范

圖4b 集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬場外側(cè)示范

6.1.2 保溫恒濕

在冬天，很多豬場都會出現(xiàn)保育舍死淘增高，病防控壓力增大，集裝箱養(yǎng)豬能完美解決這個問題。集裝箱豬舍是一個全封閉空間，且安裝了50cm 厚的保溫隔熱墻、防止熱量流失的雙層窗戶，以及4 個250w 的紅外燈泡，起到良好的隔熱保溫效果。同時，集裝箱豬舍安裝了自動控溫系統(tǒng)，通過豬舍內(nèi)的溫度傳感器檢測，自動調(diào)整保溫?zé)艉屯L(fēng)系統(tǒng)的工作，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時保溫?zé)糇詣娱_啟，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度是抽風(fēng)系統(tǒng)自動開啟，同時智能調(diào)節(jié)通風(fēng)口大小。使豬舍溫度始終保持在適合小豬生長的28℃左右，可大大減少因為溫度難控制而導(dǎo)致的各種問題。

6.1.3 空氣過濾

集裝箱豬舍內(nèi)安裝有通風(fēng)系統(tǒng)，分為大小風(fēng)口兩層，而且在通風(fēng)口上安裝空氣過濾裝置，阻斷病原的空氣傳播。另外，通風(fēng)口處還有均勻的小孔，能讓風(fēng)均勻的進入豬舍，防止“賊風(fēng)”。

6.1.4 切斷病傳

集裝箱養(yǎng)豬采用了全密封式的箱體裝備，阻隔病原傳播途徑，可以解決疫病包括非瘟的侵襲問題。將斷奶小豬轉(zhuǎn)入集裝箱批次化喂養(yǎng)(盡可能地遠離母豬場)，可以做到嚴格的全進全出，在一批小豬出欄后還能做到無死角的嚴格清洗和消毒。

6.1.5 智能養(yǎng)殖

集裝箱養(yǎng)豬系統(tǒng)配備了自動料線、水線、環(huán)境調(diào)節(jié)裝備和糞污處理裝備；整個養(yǎng)殖過程可實現(xiàn)無人化管理，減少環(huán)境開放，人豬接觸。

6.1.6 環(huán)境零污染

集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)豬系統(tǒng)中，在集裝箱底部留有50cm 的空間，且鋪墊發(fā)酵墊料，接入微生物菌種，豬糞與墊料進行發(fā)酵處理，消納豬糞，點狀補料，達到免清理、無臭味的效果。同時，豬糞與墊料經(jīng)過充分發(fā)酵而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)有機肥，養(yǎng)殖若干批次后取出直接作為有機肥還田，實現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物充分資源化利用的目的。

6.2 集裝箱發(fā)酵床豬場建設(shè)優(yōu)點

6.2.1 零周期、輕資產(chǎn)

集裝箱發(fā)酵床豬舍具有可移動式、模塊化裝配，一個豬場建設(shè)周期不超過一個月。模塊再利用價值高，便于轉(zhuǎn)型升級。

6.2.2 安全可靠、防病好

每個集裝箱發(fā)酵床豬舍為完全隔離的獨立單元，全程自動飼喂，有效隔離疫病傳播；前后采光觀察窗，配合高清云攝像鏡頭，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；即使發(fā)現(xiàn)發(fā)病豬群，單元可以獨立、快速移離，實現(xiàn)“拔牙式” 處理；同時，發(fā)酵床提供了全程微生物生物安全防控體系。

6.2.3 綠色環(huán)保、零污染

利用集裝箱發(fā)酵床生產(chǎn)全程零排放，免清洗，微生物發(fā)酵消納豬糞和臭氣，墊料原位發(fā)酵產(chǎn)生有機肥，直接還田利用，實現(xiàn)資源循環(huán)，綠色環(huán)保。如不需要使用有機肥時，采用點狀補料，免清理處理，節(jié)約墊料，長期使用。

6.2.4 節(jié)約土地、效率高

可充分利用地形地貌，不破壞耕土層，可進行多層建設(shè)，提升土地使用率。

6.2.5 智能管理、省人工

全自動的溫控、風(fēng)控、光控和飼喂，無需人工干預(yù)，極大降低養(yǎng)殖難度、減少疫病傳染風(fēng)險。

6.2.6 標準集成、建設(shè)快

模塊制造，標準化集成，方便增減或定制功能，在滿足客戶需求的同時，極大降低了生產(chǎn)成本和提高工程建設(shè)進度。

6.2.7 保溫恒濕、省能源

保溫隔熱層采用不銹鋼、鋁合金和聚氨酯組合，相比現(xiàn)代豬舍節(jié)約建材超過80%，隔熱保溫節(jié)約20%。

6.2.8 生產(chǎn)高效、成本低

經(jīng)計算對比，集裝箱發(fā)酵床生產(chǎn)效率具有明顯優(yōu)勢。因此，集裝箱發(fā)酵床養(yǎng)殖系統(tǒng)不僅為今后智慧養(yǎng)殖的發(fā)展提供模式，如公司+農(nóng)戶的分布式模塊化養(yǎng)豬方式，而且提供了可靠的裝備管理典范，即用現(xiàn)代養(yǎng)殖方式促進農(nóng)民增收、助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。