現代生態豬場規劃設計要點

余傳剛，肖石軍

（江西農業大學省部共建豬遺傳改良與養殖技術國家重點實驗室，江西南昌 330045）

現代豬場養殖密度大、集約化程度高，生產過程中所產生的廢氣和糞污給周邊環境造成極大影響。由于建設初期對豬場規劃設計不合理，造成后期能源消耗大、經濟效益低、飼養環境差、污染嚴重、疾病多且防控難等一系列問題。如何因地制宜科學合理設計現代生態豬場，對保障豬場可持續生產和保持環境生態安全穩定具有重要的理論和現實意義。

1 場址選擇

1.1 地形地勢

現代生態豬場場址以選擇地勢較高但坡度小于25度的緩坡為宜，在不影響后期場內運輸的條件下充分利用地勢排水排污，利于保持地面干燥，減少病原微生物、蚊蠅和寄生蟲等滋生。依據當地全年光照、主導風向選擇一個背風向陽的位置，降低御寒防暑工作中能源消耗。在條件充裕的情況下盡量選擇在無污染、透氣性好、吸濕性和導熱性小、質地均勻的沙壤土或壤土上建設豬場[1]。

1.2 水電保障

養殖行業中，水電問題一直是重中之重。豬場運行時刻都要消耗大量水電資源，選址時要確保有充足的水電供應，同時還需準備應急發電設備和物資，場內水井要做好水質凈化和消毒工作。以萬頭豬場為例，日用水量需求80～150 t，電力容量需求70～120 kw。

1.3 周圍環境

考慮到飼料供應和商品豬銷售運輸量大以及豬場的生物安全，場址選擇時既要保證交通便利又要與各種傳染源保持合適距離，一般要求離交通要道1 000 m以上，離居民點1 500 m以上，離其他養殖場3 000 m以上[2]。為方便無害化處理后有機肥、沼液的消納，采用種養結合模式，周圍需配套相應規模的果園、農田、林地等。

2 場區布局

場址選定后，可將豬場劃分為生活區、更衣區、生產區、隔離區、糞污處理區五個部分。為保障場內員工生活質量，生活區應建在上風向地勢較高處；更衣區設置于生產區入口，污衣和凈衣儲物柜應分別置于淋浴間兩頭的污區和凈區，員工淋浴后再進入凈區穿上工作服通過噴霧消毒通道進入生產區；生產區道路凈道和污道單獨建設，互不交叉[3]，生產人員和車輛按照管理要求的路線進出，道路兩旁和豬舍外做好綠化，用于改善場內環境、吸收有害氣體、吸附灰塵和減少噪音；隔離區設置在生產區下風向地勢較低處，生產區和隔離區之間設置隔離帶，隔離區要用專用道路與生產區相通，設計專用大門與場外相通[3]；糞污處理區設在生產區下風向地勢低洼處，遠離場區水源，周圍需建立圍墻和綠化隔離帶，減少疫病傳播。

3 欄舍設計

3.1 設計原則

不同生長階段的豬只對溫度、濕度、通風、光照等條件需求不同，為保障豬只健康生長，需針對不同豬只為其提供一個穩定適宜的小氣候環境，且要有足夠的建筑面積和合理的舍內結構。

3.2 豬舍布局

現代生態豬場應根據場址所在地的風向和地勢，自上而下依次為公豬舍、配種舍、妊娠舍、分娩舍、保育舍、育肥舍[5]。

3.3 豬舍朝向

一個好的朝向能在御寒防暑工作中節省大量水電資源。南方地區，應根據當地夏季主導風向規劃豬舍朝向，促進自然通風，減少太陽輻射；北方地區，應根據當地冬季主導風向設計朝向，減少冷風滲透，增加太陽輻射[6]。豬場建設前，需采集當地標準年氣候數據，借助Weather Tool等氣候分析軟件確定豬舍最佳朝向，以南昌為例，該地區豬舍最佳朝向為南偏東15度，如圖1所示。

圖1 南昌地區豬舍最佳朝向

3.4 豬舍間距

豬舍間距關系到豬舍通風、光照條件，間距不規范還可能會存在防疫、火災等安全隱患。間距過大浪費土地資源且給員工增加工作負擔，間距過小無法給豬舍提供足夠的光照和通風，不利于豬場防疫工作。兩相鄰舍間距應不小于豬舍的寬度或屋脊高度的3～5倍，至少應為12～15 m[7]。

3.5 豬舍的基本結構

3.5.1 豬舍地面。豬舍地面要求堅實、耐腐蝕、防滑且平整，便于清掃和消毒；有一定坡度，便于保持地面干燥；地面為全漏糞或半漏糞地板，采用尿泡糞工藝收集糞污，利用虹吸管道排污系統排污。

3.5.2 豬舍墻面。豬舍墻壁要求堅固耐用、隔熱保溫和防火防潮等，內墻一側裝修應平整光滑便于清洗和消毒，外墻一側鋪設石子防鼠帶，防止老鼠打洞，減少疫病傳播。

3.5.3 豬舍屋頂。豬舍屋頂要求堅固防水且不透風，有一定承重能力，屋頂在夏季時接收過多太陽輻射，冬季又大量散失舍內熱量，因此，屋頂應設置隔熱保溫層。屋頂上可安裝太陽能光伏發電系統，減少輻射同時為豬場提供電力保障。河北定州國香養豬場，在豬舍屋頂安裝了46 569塊太陽能電池組件，安裝容量為10MV，豬舍屋頂太陽能年發電量達1 200萬度，如圖2所示。

圖2 豬舍太陽能屋頂

4 設施設備

4.1 圍欄設備

圍欄設備可分為公豬欄、配種欄、妊娠欄、分娩欄、保育欄、生長育肥欄等，為保障豬場經濟效益及豬只健康，應根據豬只需求合理使用圍欄設備，各類圍欄參數指標見表1。母豬群養系統：將妊娠母豬放入配有電子飼喂站的大欄中飼養，通過重量傳感器和射頻讀卡器采集母豬體重和身份信息，實現對豬群的精確飼喂和數據管理，如圖3所示；升降式產床：母豬站起時產床自動升起，躺下時自動降下，能有效降低母豬壓到小豬的概率，平均每頭母豬可提升0.8頭哺乳豬。

圖3 母豬群養系統

表1 圍欄參數指標

4.2 供料設備

現代生態豬場采用自動化供料系統，該系統可將飼料定時定量精確供應到每一個料槽中，適用于大欄群養、限位欄個體飼養、母豬群養系統、哺乳母豬精確飼喂等飼養模式。通過飼料車將飼料運送到飼料塔中，PLC控制驅動電機啟動賽盤料線將飼料輸送到各豬舍內，再通過定量下料設備實現精準飼喂。自動化供料系統可實現同舍豬只同時供料，有效避免豬群應激反應，同時提高勞動生產效率并減少飼料損耗和污染，如圖4所示。

圖4 自動化供料系統

4.3 環控設備

現代豬場養殖密度大，豬舍環境穩定性差，為給豬只提供一個溫度、濕度和通風良好的小氣候環境，需配置相應的環境控制設備。

4.3.1 通風。豬舍通風模式可分為自然通風、全機械通風和機械與自然綜合通風模式[8]。純自然通風模式因不能精確控制舍內溫濕度，已被現代豬場所淘汰。現代豬場多為封閉式豬舍，其可細分為有窗和無窗兩種形式，有窗封閉式豬舍采用機械與自然綜合通風模式，無窗封閉式豬舍采用全機械通風模式。目前國內集約化豬場多采用機械與自然綜合通風模式，全機械通風模式與之相比前期建場投資和后期運營成本增加，但能保障豬只各階段生長所需的最適小氣候環境，所以全機械通風是現代生態豬場比較理想的選擇，通風系統需與空氣過濾系統配套，減少塵埃顆粒、氣溶膠和病原微生物等有害物質進入。封閉式全機械通風豬舍見圖5。

圖5 封閉式全機械通風豬舍

4.3.2 供暖保溫。全局供暖保溫：現代豬場常用的全局供暖保溫方式有熱風供暖系統和熱水供暖系統。熱風供暖系統由溫度感應器、風機、空氣加熱器和管道等組成，舍內溫度低于設定值時，熱風供暖系統開始工作，經加熱后的空氣，通過管道輸送到舍內，再從管道上的小孔噴出與舍內空氣混合。熱水供暖系統由溫度感應器、鍋爐、循環水泵、管道、散熱器等組成，水經過鍋爐加熱后，循環水泵通過管道將熱水輸送到舍內散熱器，散熱后通過管道返回鍋爐，熱水不斷的在管道中循環流動。

局部供暖保溫：產房中哺乳母豬和仔豬所需環境溫度不同，單靠全局供暖無法滿足這一需求，為保障仔豬的健康成長，需對仔豬進行補償性供暖。在哺乳區專門為仔豬設置一個局部供暖保溫區，保溫區內設置保溫箱、保溫燈以及加熱地板。

4.3.3 防暑降溫。豬舍降溫方式有濕簾降溫、噴霧降溫、空調降溫以及濕簾冷風機與管道組合降溫等。濕簾降溫是豬舍一端安裝濕簾及水循環系統，另一端安裝風機，風機向外排風促使熱空氣經過濕簾達到降溫效果；噴霧降溫為噴霧設備使水霧落于豬只體表，蒸發吸熱加快皮膚散熱；空調降溫效果直接高效，但耗電量大；濕簾冷風機與管道組合降溫主要由控制箱、排污閥、水泵電機、風機及管道組成，水泵電機使水不斷從濕簾頂部沿著波紋表面流下濕潤濕簾，風機作業時，產生負壓，迫使干燥熱空氣流經濕簾實現降溫增濕，再通過管道定位送冷風，這種方式在產房防暑工作中，既能兼顧母豬需求又能保障仔豬不著涼，并且降溫效果好，耗能少，是現代生態豬場防暑降溫工作的理想選擇之一。

5 無害化處理

豬場每天都會產生大量廢棄物，處理不善極易對周邊環境造成污染，影響人與豬的健康，降低生產效益。

5.1 糞污的處理

糞污和雨水采取雨污分流措施，從源頭減少糞污處理量，豬舍糞污通過污水管網收集，再經過機械柵格過濾以及固液分離機分離，將糞污分為固體糞渣和污水。固體糞渣通過特定工藝堆肥發酵，制成生物高效有機肥進行銷售，可用于花卉種植、果樹施肥等。污水經過厭氧消化分解為沼氣和沼液，沼氣可用于生活區食堂煮飯、生產區豬舍供暖等，也可用于發電，保障豬場正常運營，多余電量并入國家電網增加豬場收入，沼液用于豬場周邊配套設施農田、果園、林地的澆灌。

5.2 病死豬的處理

豬場生產過程中產生的病死豬和母豬胎盤等分娩物，可通過焚燒、安全填埋、高溫生物降解、化尸池和無害化堆肥等方式處理。現代生態豬場建議采用無害化堆肥技術，堆肥區地面和墻壁要做好防滲漏工作，以防造成地下水資源的污染，上方要有遮雨棚，以免雨水進入[9]。堆肥時需加入豬糞、秸稈、木屑等材料制造一個微生物繁殖的有利環境，微生物分解過程中產生的高溫，能夠殺死大部分的病毒、細菌，豬只尸體最終被分解成有機肥料，過程中無其它污染物的產生[10]。糞污和病死豬無害化處理流程見圖6。

圖6 糞污和病死豬無害化處理流程

5.3 廢氣凈化

豬場排放的廢氣含有大量氨氣、硫化氫、灰塵和病菌等有害物質，直接排放會嚴重危害豬只和員工健康，污染周邊環境[10]。為保障豬場可持續生產、保持生態環境安全穩定需對豬場廢氣進行凈化處理，如北歐農場采用的空氣凈化系統分為緩沖洗滌、微生物過濾和工藝水監測三個過程，豬舍排出的廢氣經密封管道匯總，通過化學液的緩沖洗滌對廢氣進行吸收、除塵和加濕，再通過微生物過濾系統進行吸附和降解吸收，同時對凈化過程中產生的工藝水進行監測，確保排放的空氣達到生態友好型。

6 生態養殖模式

生態養殖是在養殖的基礎上最大限度地利用資源，減少污染，取得最佳的生態效益和經濟效益，以下幾種模式可有效促進現代豬場的生態養殖。

6.1 種養結合

通過將養殖業與種植業有機結合，在豬場旁建立與養殖規模匹配的生態種植基地，實行綠色養殖和綠色種植結合的循環經濟發展模式[12]。養殖產生的糞污可直接用于農田、果園和林地施肥，也可進行堆肥發酵制成生物有機肥，不僅能變廢為寶更能減少化肥的使用保護環境；種植收獲的糧食蔬菜可用于飼料加工，也可直接為豬只提供青飼料。泗洪德康太平種豬場，其農牧循環、種養結合模式，預計年產沼氣3 600萬m3，有機肥7.2萬t，能顯著提升農業生態和經濟效益。種養結合循環模式見圖7。

圖7 種養結合循環模式

6.2 觀光農場

現代生態豬場在做好規劃設計的前提下，可實現以優質農產品與觀光體驗相結合的“養殖-種植-親身體驗-餐飲-特產”有機經營模式。豬場設計專門的觀光通道和觀景臺，讓游客能現場觀看飼喂、配種、分娩和哺乳等豬場日常工作。劃分出特定區域讓游客親身體驗豬只飼喂、蔬菜種植、果實收獲等農業文化活動，體驗活動與餐飲、特產相配套可拉動游客消費并打響知名度吸引游客[13]。發展觀光農場不僅能增加豬場收入分擔豬肉價格波動帶來的風險，還能起到科普的功能。

6.3 樓房式養豬

隨著土地資源日益緊缺、環保要求提高以及非洲豬瘟使豬場防疫更加復雜，樓房式養豬因其用地少、污染少、易管理、效率高等特點備受關注[14]。現代生態豬場采用樓房式豬舍，充分發掘土地潛力，提高單位面積生豬產量；便于防疫制度、消毒流程實施以及糞污的高效收集；利于運用傳感器、物聯網、移動通信、云計算等現代科技構建豬舍，提高生產效率降低生產成本[15]。廣西揚翔股份有限公司提出的鐵桶樓房豬場不僅經受住非洲豬瘟的考驗，而且在飼養同規模豬只情況下用地僅為傳統豬場的1/10。

6.4 “公司+養殖小區”養殖模式

在強調畜禽養殖綠色發展的今天，現代生態豬場最大的問題就是沒有足夠的土地進行種養結合，為減小糞污集中處理壓力，“公司+農戶”養殖模式被大力推行，使公司出欄量大幅提升，同時解決了農戶資金、技術和銷路等問題，實現雙贏。但非洲豬瘟在我國爆發之后，該模式暴露出生物防疫差、管理措施不到位和生豬存活率低等問題，為解決這些問題，可將養殖模式調整為“公司+養殖小區”，公司按照統一標準建設養殖小區，實現對散養的統一管理，降低管理成本，提高養殖效益。

（致謝：感謝黃路生院士對本文寫作思路、案例選擇的指導以及論文的修改建議。）