規(guī)?；馀ｐB(yǎng)殖場的設計方案

王軍波, 楊 云, 陳康林, 何 玲

(思南縣農業(yè)農村局,貴州 思南 565100)

近年來,隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的不斷推進,肉牛養(yǎng)殖已經成為農民增收的重要渠道,而且成為很多地方政府鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手[1]。為加快推進肉牛產業(yè)高質量發(fā)展,我省出臺扶持肉牛產業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策,促進規(guī)模化肉牛養(yǎng)殖。養(yǎng)牛場的設計和建設直接關系到后續(xù)經營效益的好壞,科學化、集約化、高效化的養(yǎng)牛場不僅能提高養(yǎng)殖效益,而且對肉牛養(yǎng)殖業(yè)現代化發(fā)展具有重要助推作用。

1 設計原則

(1)經濟實用:實用性是評價牛場設計是否合理的重要標準,科學設計既要體現使用方便,又要考慮到建設成本和后續(xù)運營成本,使成本最小化,效益最大化,實現穩(wěn)定、高效、可持續(xù)發(fā)展。(2)功能齊全:現代化牛場應當具備完整的功能屬性,養(yǎng)殖、防疫、環(huán)保、草料加工、飼料儲存、綜合管理功能必不可少,每項功能的實現需要根據使用需求合理化設計,使用功能與設計規(guī)模相配套適應。(3)清潔舒適:牛場設計應做到功能分區(qū)明顯、布局合理、簡潔美觀,養(yǎng)殖區(qū)與管理區(qū)、安靜區(qū)與噪音區(qū)、清潔區(qū)與污染區(qū)分開,圈舍內部設計便于飼養(yǎng)管理、糞污清理,不影響牛采食、飲水、休息、活動等,有利于保持圈舍衛(wèi)生清潔、環(huán)境舒適。(4)科技增效:畜牧業(yè)發(fā)展必須向科技化、現代化轉型升級,設計牛場時應優(yōu)先考慮科技裝備的配置應用,在鍘草、青貯、拌料、投喂、飲水、清糞等環(huán)節(jié)盡量使用機械設備替代人工勞動,通過科技賦能促進養(yǎng)殖降本增效。(5)利于防疫防災:牛場設計要考慮到疫病、極端天氣的影響,配套消毒、防疫、無害化處理設施、排水系統,建筑物必須具備足夠的強度和抗壓性,能夠抵御雨雪、冰雹等自然災害。(6)堅固耐用:建筑規(guī)格、建筑材料、建設質量、機械設備等應符合國家相關標準,建筑設施、機械設備便于后期維護保養(yǎng),設計使用壽命至少20年。

2 總體布局

(1)功能分區(qū):1個現代化牛場應當設計6大重要功能區(qū),分別是養(yǎng)殖區(qū)、隔離區(qū)、飼料儲存區(qū)、草料加工區(qū)、糞污處理區(qū)、綜合管理區(qū)。主要建筑設施包括養(yǎng)殖圈舍、草料加工棚、飼料儲存庫、青貯池、尿液沉淀池、糞便堆積池、綜合管理用房。(2)功能布局:養(yǎng)殖場入場處應設計車輛和人員消毒通道,綜合管理區(qū)應與其他功能區(qū)分開,草料加工區(qū)、飼料儲存區(qū)應當遠離養(yǎng)殖區(qū)、隔離區(qū)和糞污處理區(qū),凈道和污道分開、不交叉、不混用,不同功能區(qū)之間設置隔離帶。(3)因地設計:根據選址的地形地勢,貯水、供水設施應當處于地勢較高方位,污水、尿液收集設施處于地勢較低方位,病畜隔離、無害化處理、糞污堆積設施位于夏季主風向的下風口。見圖1。

圖1 養(yǎng)殖場總體布局

3 各功能區(qū)設計

3.1 養(yǎng)殖圈舍

(1)圈舍規(guī)格:根據場地實際情況確定長度,適宜寬度16.4 m,飼養(yǎng)數量為圈舍長度的2倍。圈舍頂部結構為鐘樓式,屋脊高6.5 m,檐高3.5 m,通風口高0.8 m。(2)圈舍布局:圈舍采取雙列式、無拴系飼養(yǎng),內部分成若干個小的牛床單元。中間設計飼喂通道,通道兩側為食槽,食槽外側為牛床,牛床后端設計排尿溝,排尿溝上方安裝自由飲水碗。(3)圈舍結構:充分考慮高溫散熱和通風換氣,設計成半開放式棚架結構,內部用活動柵欄分隔。主體設計成鋼架棚結構,棚頂以鋼管焊接三角架支撐,頂瓦用防腐蝕和保溫隔熱材料。圈舍兩端橫墻設計飼喂、清糞進出門,兩側縱墻用水泥標磚砌,縱墻上方設計電動伸縮幕簾。(4)棚架設計:圈舍縱向設計4列承重柱,相鄰2根承重柱縱向間隔6 m,兩外側的柱子與外墻一條線,兩內側的柱子與食槽外沿一條線。承重柱采用dn100熱鍍鋅鋼管,橫梁用dn40熱鍍鋅鋼管三角架支撐,檁子用dn40熱鍍鋅鋼管焊接,相鄰2根檁子間距1.2 m。(5)通道食槽:飼喂通道寬2.8 m,表面與牛床平面大致平齊,采取自動撒料車投料。兩側食槽高于牛床0.45 m,食槽寬0.6 m、深0.25 m,槽沿厚0.1 m,槽底高于牛床0.2 m,內部呈光滑的半圓弧形。(6)牛床單元:牛床單元長6 m、寬6 m,設計飼養(yǎng)6頭牛。牛床前高后低,斜度為3～5°,前、后分別為食槽和外墻,左、右分別為活動柵欄。食槽外沿正上方設計牛頸枷,采用dn40熱鍍鋅鋼管焊接,頸枷寬度1 m、高度1.2 m,中間加橫桿固定,限制牛進入飼喂通道。牛床末端設計排尿溝,溝寬0.2 m,溝底呈一定斜度,清糞出口一端偏低。排尿溝上方安裝自由飲水碗,飲水碗距離牛床0.5 m,每個牛床單元安裝2個飲水碗。(7)活動柵欄:牛床單元之間以活動柵欄分隔,每個牛床單元寬6 m,正中間固定立柱轉軸,轉軸材料為dn80熱鍍鋅鋼管,下端插入混凝土地面0.2 m,轉軸下部做防腐蝕處理。轉軸前、后為2個活動柵欄,呈相反旋轉,每個柵欄旋轉最大角度90°。柵欄長度3 m,其中隱藏長度3 m,最大伸展長度6 m,高度1.5 m,用dn40熱鍍鋅鋼管焊接。(8)地面硬化:地面用碎石墊層0.08～0.1 m,c25混凝土硬化0.08～0.1 m,表面用水泥抹面清光。牛床單元表面做防滑處理,設計成條紋或菱形淺痕,起到防滑和引流尿液的作用。(9)外墻設計:圈舍兩側縱墻用水泥標磚砌,墻高1.6 m、厚0.18 m,防止冷風徑直吹向牛身。墻上方設計電動伸縮幕簾,幕簾高2.5 m,用篷布或其他防腐耐用材料,夏季高溫時拉開幕簾通風散熱,溫度較低時拉上幕簾防寒保暖。

3.2 草料加工棚

(1)承載功能:放置鍘草機、飼料粉碎機、飼料攪拌機、自動撒料車等機械設備,以及加工青飼料、干草料、精飼料和全日糧混合攪拌。根據設計規(guī)模確定棚的大小,長、寬協調好用,設計面積為100～<300頭牛300 m2,300～500頭牛350 m2,500頭牛以上400 m2以上。(2)結構布局:草料加工棚正面為敞開式,3面外墻、隔墻用水泥標磚砌,棚內根據使用需求分成多格,每格的寬度宜寬不宜窄,便于機械放置和操作使用。四周用鋼管架支撐,棚頂設計成橫向圓弧形,中間向左右兩側呈弧度降低,脊高 6.5 m,檐高4.5 m,雨水向兩側屋檐順流而下。(3)技術要求:地面采取混凝土硬化,硬化標準與圈舍相同,表面平整光滑。外墻、隔墻高3 m、厚0.18 m,墻身內外搓砂清光。棚架、棚頂材質與圈舍保持相同,能夠抵御極端雨雪天氣的影響,且利于通風和棚內揚塵吹散。頂瓦邊緣超出墻身1.5 m以上,防止雨水隨風飄入棚內。

3.3 飼料儲存庫

(1)精料儲存室:采取磚混結構,頂部設置遮陽避雨棚,四周墻上方預留通風口,前面設計窗口、大門,精料可堆放高度2～2.5 m,方便平時儲存和取用?？紤]到持續(xù)低溫、凝凍天氣的影響,儲存能力應滿足2個月的使用量。采食量最大為出欄前的飼養(yǎng)階段,假設牛的平均體重達到600 kg,每天飼喂精料量按照體重的1.2%,精料的干物質含量大約88%,則精料喂量折算干物質6.34 kg/d。每頭牛飼喂精料7.2 kg/d,2個月共需要儲存精料432 kg,精料的密度大約720 kg/m3。則精料所需要儲存的容積為0.6 m3/頭。(2)干草儲存庫:干草料單獨設計儲存庫棚,遠離煙火、機械用電設備,并有利于保持干燥通風。庫棚采取鋼架結構,正面為敞開式,其余3面用水泥標磚砌墻,墻高3 m左右,鋼架結構與草料加工棚標準相同。干草儲存庫配套精料儲存室設計,例如1頭體重600 kg牛,干物質采食量為體重的2.1%,即每天所需干物質量12.6 kg,干草的干物質含量大約85%,減去飼喂精料中的干物質含量,需從干草中獲得干物質6.26 kg/d,折算每天的干草喂量為7.36 kg,2個月共需儲存干草442 kg,打捆干草重約350 kg/m3,所需干草儲存容積為1.26 m3/頭。(3)青貯池:青貯池大小根據飼草收貯量確定,可采取地上式或半地下式,正面為敞開式,另外3面用標磚砌“37”墻。青貯池設計成多格,中間以隔墻分開,池的上方安裝鋼架棚遮雨。青貯池高2.5 m,每格內徑寬2.5 m,便于青貯機械壓實和機械取料。如果單面墻長度超過10 m,每隔5 m應設置1根抗壓柱,抗壓柱用鋼筋混凝土澆筑。青貯池入口處墻角設計成斜面,池底用混凝土硬化,池內壁做防腐蝕和防滲漏處理。池底前低后高,斜度為3～5°,池外設計排液溝和集液設施。

3.4 環(huán)保設施

規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污收集方式一般有干清糞工藝和水沖糞工藝[2]?？紤]到規(guī)?；瞿蛞寒a生量較多,南方地區(qū)采用干清糞工藝是比較理想的處理方式。(1)尿液沉淀池:布局在圈舍清糞出口之外的方向,設計成相連相通的3級沉淀池,預留進污口、出污口、清理口。沉淀池設計成完全地下式,形狀為長方體或正方體,內空高2～2.5 m,四周、池底、蓋板用c30鋼筋混凝土澆筑。容積100 m3以下的沉淀池四周墻體厚0.3 m,池底厚0.2 m,蓋板厚0.1 m,墻內壁、池底抹面清光,做防雨、防腐蝕、防滲漏處理。按照農業(yè)農村部推薦參考值,肉牛液體糞污產生量為0.01 m3/d,以60 d為1個處理周期,1頭牛配套設計沉淀池0.6 m3。 (2)糞便堆積池:堆積池鄰近尿液沉淀池設計,采取地面堆積漚肥發(fā)酵,做成兩格式,位置高于沉淀池。池底前高后低,斜度為5～10°,近池底墻壁處預埋排污管通向沉淀池,防止堆糞產生的液體流出池外。池四周用水泥標準砌成“24”墻,正面留2.5 m寬的鏟車進出口。堆積池墻高1.5 m,用c25混凝土硬化0.15 m,內外壁、池底抹面清光。池頂安裝鋼架棚遮陽避雨,棚頂設計成“人”字形,脊高6 m左右,檐高4 m左右,便于鏟車順利進出清糞。肉牛固體糞污產生量按0.015 m3/d,南方以60 d為1個處理周期,北方以90 d為1個處理周期,每頭牛設計固體糞污堆積池南方為0.9 m3,北方為1.35 m3。

3.5 管理用房

包括廚房、餐廳、宿舍、衛(wèi)生間、辦公室(監(jiān)控室)、藥品存放室。廚房面積12 m2,餐廳16 m2,每間宿舍10 m2,衛(wèi)生間3 m2,辦公室20 m2,藥品存放室10 m2。根據牛場規(guī)模、員工人數確定大小,一般3人以下面積90 m2,4人以上每多1人增加10 m2。管理用房采取磚混結構,設置在進場后的最前方位置,建造方式與普通民房基本相同。

4 養(yǎng)殖機械設備

盡量使用機械設備替代人工勞動,種草、收草、運輸、鍘草、拌料、投料、清糞實行機械操作,要求機械設備質量可靠、性能滿足使用需求。配套的主要機械設備有鍘草揉絲機、飼料粉碎機、飼料攪拌機、小型裝載機、自動撒料車、清糞車、糞污運輸車、犁地旋耕機、牧草收割機、草料抓包機、草料運輸車、電子磅秤等。

5 其他配套設施

(1)供水系統:為保障干旱或低溫凝凍天氣養(yǎng)殖用水,牛場應設計緊急情況備用水池,水池位置整體高于牛場平面。按成年牛平均每天用水量50 L左右,水池應至少保證30 d用水量,即每頭牛所需蓄水池1.5 m3。水池用c30鋼筋混凝土澆筑,容積100 m3以下的水池內空高2.5～3 m,四周墻體厚0.3 m,池底厚0.2 m,蓋板厚0.1 m,墻內外壁、池底抹面清光。(2)電路設計:牛場應通三相電,所有電路全部采用銅芯電線,主線能夠承載用電設備的功率,高功率機械設備單獨走1組線,照明線橫截面積2.5 mm2,圈舍內所有電線穿線管,防止漏電和?？惺畴娋€。(3)消毒設施:消毒池設計在牛場進口處,用c30混凝土硬化,形狀呈船形,中間深,兩端淺,長8 m、寬3.5 m、平均深度0.2 m,用于進場車輛消毒。消毒室設計在進場大門口,磚混結構,長4 m、寬2.5 m、高3 m,墻內壁、地面做防腐蝕處理,室內安裝1臺噴霧消毒機。(4)排水系統:建筑物四周順著屋檐水流下的方向設計排水溝,排水溝建造成明溝,確保地面散水能夠引流到排水溝,便于牛場地面的積水順利排向場外。

6 應用效果

以思南縣漁溪溝養(yǎng)殖場為例,設計飼養(yǎng)規(guī)模200頭,按此方案設計僅需2名工人便可維持養(yǎng)殖場的生產運營,工資、生活等開銷共8.4萬元/年,機械設備運行及維護費用1.8萬元/年,綜合核算生產運營成本為10.2萬元/年。而同等規(guī)模的思南縣紅勝養(yǎng)殖場在設計之初沒有配套機械設備的使用,需要3人才能維持養(yǎng)殖場的生產運營,工資、生活等開銷共13.3萬元/年,與思南縣漁溪溝養(yǎng)殖場相比綜合核算生產運營成本要高出30.4%。