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听课笔记丨CSSC专题研讨会:对楼房养猪的再认识

5月9-13日,由中国畜牧兽医学会主办的第四届中国猪业科技大会(线上会议)的楼房养猪专题研讨会上,黄勇、黄瑞华、林长光、赵云翔等七位主讲嘉宾分别围绕楼房养猪的工艺设计、流程布局、生物安全控制以及温控、通风等智能技术的运用等热点问题进行全面解析,吸引了3.8万人次在线观看。本次论坛内容涉及楼房猪舍的诸多方面,干货满满。为便于大家了解,波米畜牧对报告部分精彩内容进行整理,供同行参考。

《基于环境控制目标的现代暖通空调技术》

王勇 重庆大学土木工程学院清洁能源研究所教授

人工环境控制技术由温湿度、气体成分、污染空气处理和悬浮颗粒处理等系统组成,该技术的运用受到自然资源、人工冷热源和气流组织等因素的影响。

1)由于空气源热泵受到室外气温影响,推荐采用空气源热泵+冷水机+冷却塔的复合系统。在碳达峰背景下,若再生能源电充足,则优先考虑电锅炉。总的来说,空气源热泵系统造价低,设计、施工、运行、管理简单,投入费用低;而地源热泵系统设计、施工、运行、管理相对复杂,但效能较高。此外,空气源热泵受室外气候影响较大,而地源热泵受室外气候影响较小。

2)全室通风主要针对空间高度低的建筑(办公室、宾馆等),所需风量大,能耗高;分层通风针对高大空间建筑(体育馆、机场、中庭等),具有明显温度分层、能耗低的优势;个性化通风可根据需求任意调整,实现室内环境参数的非均匀性,可满足个性化需求,但能耗高、投资较大。

新型规模化猪场环控方案:

1)冷热源模式,冷水机组+冷却塔用于夏季制冷,根据不同需求指定适宜的机组条件,实现环控的低碳运行。

2)个性化送风模式,针对猪舍内各栏进行精准送风,温度分布均匀,空气质量好,防止空气的交叉污染。

3)联合通风模式,利用双风机系统在室内设计合理的气流分布,与正负压通风方式相比,空气质量好,有效防止空气交叉污染,排风均匀。

现有人工环境控制技术发展已经非常成熟,目前的发展方向是智慧控制与最大化节能。

随着畜牧业的发展进入规模化、标准化、集约化,环控问题日益凸显,需要通过暖通空调技术针对温湿度控制,空气品质提升、卫生防疫等各方面进行有效实施,才能保证生产的基本需求。

对养猪业而言,要获得最佳生产需求与节能经济的环控技术方案,需要根据气候区和生产特点,因地制宜地针对性实施。

《智能装备技术助力楼房养猪生产》

李彦朋 牧原食品股份有限公司 生产总监

相较于平层养猪,楼房养猪效果显著(169日龄育肥猪体重高达130kg,30-110kg料肉比2.32,累计日增重1021g,成活率97.5%),生物安全效果显著,可作为疾病净化中心。

楼房猪舍生物安全设计原理:独立园区,实行“猪、精、舍”,“水、料、气”,“人、物、车”封闭运营;独立楼舍,实行“人、物、车”,病死猪,废弃物的内区分管理,每栋楼独立运营;独立楼层,阻止人、猪的平面交叉污染;独立单元,有效控制气体、粉尘、猪的传播;独立圈栏,采用实体隔墙,有效阻止疾病传播。

智能化应用于楼房养猪

1)采用智能环控设备对“水、料、气”进行净化和实时监控,达到无病原菌的标准。

2)猪舍出风除臭灭菌,净化猪舍外部周围环境空气。

3)对猪舍温度、湿度、有害气体以及猪只健康状态等智能监测、调节。

4)板下清粪机器人可有效降低人员劳动强度和养猪成本。

5)无针头注射器可降低脓包肉比例和疫苗成本,提高肉品质,剂量精准,深度稳定。

6)智能水源消毒与净化机,保障猪只饮用水安全。

7)智能供料系统根据猪群生长曲线建立营养动态模型,采集猪只采食量、饮水量,实现对猪群的精细化管理。

8)智能配料设备可根据动态营养模型针对猪群建立不同的饲料配方。

楼房养猪和智能化应用仅仅是开始,还有很长的路要走,分为4个阶段:智能化运用、提升效率、降本增效、提高品质。

《楼房猪舍的再认识》

林长光 福建农科院畜牧兽医研究所研究员 福建光华百斯特集团董事长

楼房养猪最早出现于20世纪70年代初,但一直没有得到发展普及。2008年前后,由于耕地保护,在福建等沿海土地资源匮乏的城市率先兴起了规模化楼房养猪,但仍处于探索和争议中。2019年非瘟疫情后,生猪业全面恢复生产,楼房养猪得到爆发式发展,目前全国发展楼房猪场约1900个,建设楼房猪舍4000多栋。

楼房养猪的工艺布局遵从“小单元”、“全进全出”、“批次化化生产”的原则,按照自繁自养模式,配套保育、育肥、后备培育的生产需求设计生产工艺。大致可以分为为五种不同的生产工艺布局模式:母猪+保育+育肥同栋分层一点式,母猪+保育+育肥同栋同层一点式,母猪+保育-育肥分栋两点式,母猪-保育+育肥分栋两点式,以及母猪-保育-育肥各自单栋三点式。

工艺模式不同建筑面积不同,“母猪+保育-育肥分栋两点式”较“母猪-保育-育肥各自单栋三点式” 总建设面积要小,建设成本要低。

楼房猪舍饲养工艺流程的再认识:

1)猪流。赶猪道的坡度越缓越容易赶动,还需做防滑处理;转猪电梯要防止交叉污染。

2)饲料流。不管是采用链条、绞龙还是中转塔、斗式提升机来输送饲料,干料输送都存在颗粒破碎率高的问题。

3)粪尿的收集流转。V型刮粪板,粪尿分离效果好,但导尿管容易损坏,无法修复;平板刮粪,粪尿无法分离,给后续处理增加难度;尿泡粪对层板、防渗漏要求高。

楼房猪舍高度集约化,楼层间距小,生物安全问题显得特别重要。在设计生产工艺、生产流程时,要以生物安全防御体系为核心来规划布局:3公里防疫缓冲区、1公里防疫区、核心区与楼房猪舍形成四道防疫线。

楼房猪舍的臭气处理,除了环保外,更大的意义在于确保猪舍周边良好的空气质量。目前来看各种臭气处理方式的效果都不是非常理想,还应该与空气过滤系统结合起来使用。

楼房猪舍设计要求符合各阶段猪的生理特点和满足最佳的生长环境需求,同时由于养猪的粪尿大,对建筑具有一定的腐蚀性,对施工质量的要求较高。但由于猪舍属于农业设施,建筑安全监管缺失,导致隐患较大。

《楼房猪舍的通风及智能化控制》

金鑫 青岛科创信达科技有限公司研发总监

从传统模式的平房养殖,到探索阶段的平层叠加,再到现在新型的集中通风楼层模式,楼房养猪的集中通风模式主要有三种:

1)经过湿帘、连廊进风,风机集中排布模式。

2)地沟进风,风机集中排布楼顶模式。

3)经过湿帘、连廊进风,风机集中排布楼顶模式。

楼房养猪可节约土地资源,容易布局智能化养猪模式,具有更环保、更高效、更标准和更节能等优点,但仍存在四大关键问题

1)黑洞:楼层间隔距离相互影响,信息交互无法及时通知,设备信息异常报警未知。

2)通风:多单元之间相互影响,多品种需求各异,多参数相互制约。

3)依赖:过度依赖专业人才,过度依赖养殖经验。

4)风险:噪音太大,维护保养难,生物安全体系构建较为复杂。

智能楼房养殖系统可以帮助解决楼房养殖中的诸多困难,分为四个核心部分

1)物联网:打通信息孤岛,决策指导文件制定,生产记录报表生成。

2)无模型自适应算法:多点自适应,多点自调整,多点自优化。

3)AI:养殖参数自动寻优,人工智能算法运用,生物安全盘点评估。

4)工艺优化:优化养殖工艺,优化建筑工艺,优化设备选型。

《扬翔楼房猪场防非与运营实践》

赵云翔 广西扬翔股份有限公司种猪事业部助理总裁育种总监

佛山科学技术学院硕士研究生导师

楼房养猪的生物安全管理与传统养猪有很大的差异。

楼房养猪模式有利于外部生物安全管理,但内部生物安全存在两大风险点:一是空气交叉风险。即如何保证猪舍内空气单向流动,不交叉;猪舍外附属地区,尤其是转猪电梯、无害化处理管理等避免交叉污染。第二是人员、猪只、污物道路存在交叉风险。每条线内仅有一条公共走廊,如何保证猪只循环流动、废物转运、人的活动路线不交叉,以及保证各条线的引入和转出共用电梯不造成交叉。

外部服务辅助防控+猪场内部结构防控,扬翔通过构建4层生物安全圈打造防非“铁桶”模式,对人、车、物、猪精等病毒可能入侵猪场的多条传播路径进行严格切断。

生物安全的管控是采用楼栋+单层+小间的独立封闭空间来切断病原的传播和交叉污染。

外部由检测中心、隔离中心、洗消中心、物资消毒中心、中央厨房等外部服务配套来保障外部的生物安全。

内部由猪场大门口洗消通道、猪场隔离区、物资消毒间、生产区洗澡间出口、赶猪道连廊、封闭出猪台、无害化设备等来建立一个封闭的生物安全圈。

每个猪场都是一个封闭的区域,生活区到生产区、猪只的移运也是通过封闭的通道来连接。每一层在每条线的入口设立独立的洗澡、更衣、洗手和换鞋通道。

转猪电梯通过时间差来管理运行,并且实施三阶段赶猪,也就是线内员工赶猪上电梯,人不进入电梯,电梯内外围员工接猪,并完成后续转运;同时在转猪后对电梯内部和外围进行清理和消毒。

病死猪天然孔封闭后专车运送,人员不进电梯,外围人员在一楼接后运走无害化处理;废物封装后丢入无害化处理管理,进入专用盛放容器内运走进行无害化处理。

无论内部的转运和外部的转移,都通过中转站这种切断传播的方式来进行转运。

《楼房猪场设计探讨》

韩华 新希望六和股份有限公司工艺设计总负责人

猪场选址:厂区最好为正方形或长方形,具有一定的坡度但不大于10°,有利于节约土石方工程量,节约建设成本。不同的规模需要不同的用地面积,6750楼房母猪要求围墙内最小用地面积为100亩,6750楼房母猪+72000楼房育肥,围墙内最小用地面积为200亩。选址时要规避不利地形,如自然地形坡度大于15°,建厂区高差大于40米,产生大于20米的边坡,避免大面积汇水山谷建厂;避开地质不良地段,如高地下水位、地质灾害高发区和大型溶洞区域。

工艺布局上,将分娩猪舍走道柱子移到栏位中,可以节省单元面积,将妊娠猪舍走道柱子挪到栏位中,可以增加每层面积。

环控设计有几种模式:一种是传统平层通风模式,要求顶层需做好隔热,高层比低层在通风和降温上要多做考虑。第二种是集中排风-传统通风模式,可以减少除臭面积和运行费用。第三种是集中出风-精准送风模式,风精准送达猪的后颈部和背部,这样可以节省1/3左右的通风量,节省风机的配置。

过滤装置清洁程度对猪舍通风也有影响,因此要注意过滤器的及时清洁和更换,以确保过滤效果。

楼房猪场清粪工艺可以选择刮粪板、水泡粪模式。平板刮粪相较V型刮粪,故障率低,维修费用低;水泡粪维修费用低,基本无故障,但对猪舍防水要求较高。

饲喂工艺有三种模式

1)塞链送料,即饲料从一层直接上到高层,这种模式对楼层高度有要求。

2)塞链送料+中转料塔,1-2层通过架空料线直接将饲料输送至猪舍,3层及以上楼层通过架空料线先将饲料打入中转料塔,再由中转料塔输送至猪舍。这种模式成本低,传输效率高,但检修麻烦。

3)气动送料系统,先把饲料输送至顶层,然后通过料线送至各层猪舍。塞链送料设备简单、成本低,但输送距离有限;气动送料密封性好、防疫等级高,但成本高、饲料破损率高。

《楼房养猪安全生产关键节点分析及对策建议》

黄瑞华 南京农业大学教授

楼房养猪从2019年快速兴起,目前已有近200个楼房养猪项目。楼房养猪在中国虽不是新生事物,但近年发展很快,它既有优势,也有劣势,因此不建议无端拒绝它,要因势利导;不建议把它捧上天,要因地制宜、及时优化。

影响楼房养猪效果的因素比较多,它不仅仅是简单的平层叠加和建筑堆积,而是需要基于整个生产体系的综合思维、平衡设计、高质施工与安装,以及现代化、精细化智能化管理的配套。

楼房养猪的优点:相比传统的平层养殖可节约数倍的建筑面积,利于实现集约化和规模化生产;废气和粪便实现集中收集、集中处理,可以提高工作效率、缓解环保压力;由于楼房的集中化形式使得其进风系统、废气处理系统、饲养系统等实现集中化、定点、定量管理,通过智能控制可以大大降低管理和人工成本。

楼房养猪不是一层一层的简单叠加,会面临很多新的问题,比如供水、供料流程,粪污怎么解决,供电、制冷等后勤压力更大,而且技术不成熟、政策不明朗,造价高、运营成本高,管理难度大,未来风险不可预知。

1)猪舍建造要求高、成本大。楼房养猪对基础、材料、地坪、墙体等施工质量要求比工民建要求更高。

2)基础建设要求材料坚实耐用。楼房的基础墙、立柱、屋顶要坚固且要根据地下水位、生产流程等合理设计;猪舍地面要求坚实、不透水、平坦且有一定坡度,有一定的保温隔热效果,还应耐酸、耐碱、耐湿。

3)猪场设备种类多、要求高。通风系统的设计要根据南北西气候差异因地制宜。饲料输送系统设计要解决饲料远距离运输安全与消毒、饲料从料车向料塔安全输送、饲料提升上楼分层粉化减缓问题。供水系统设计要求水量大、水压达标。排污系统设计要求层板防渗防漏,如果采用水泡粪工艺,要注重层板重力设计;如果采用刮粪板工艺,要注意刮粪道施工水平;由于猪只每天排污量很大,需要超级大的排污管道。

4)楼房养猪由于猪舍建设集中,不仅需要供水、供料、供暖、通风、湿度控制智能化,而且要求人员管理、猪群管理、消毒、空气净化以及废弃物收集、转运、处理等的信息化,但绝大多数猪场缺乏这方面的管理经验。

5)需要建设多种通道进行猪只的转运。

6)猪只高度集中,阻断病毒的传播措施难,猪群健康风险大。

秉持“生态优先、健康养殖、高效环保、永续发展”的理念,楼房养猪单点大规模可以尝试但切忌追求过大,规模适度为宜;对现有的不同生产工艺流程,应该进行优劣势跟踪分析,并及时研究对策。

编辑整理:肖伟、沐茗

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