零排放生態肉牛養殖技術在肉牛養殖中的優勢及應用研究

摘要：傳統肉牛養殖模式會產生大量的廢棄物污染，對環境造成嚴重影響。同時，擁擠、不衛生的養殖條件也導致動物出現健康問題。為了解決這些問題，零排放生態肉牛養殖技術作為一種創新的養殖模式嶄露頭角[1]。本文針對零排放生態肉牛養殖技術在肉牛養殖中的優勢及應用展開研究。旨在基于該技術，以資源化利用、環境控制和提高動物福利為核心，構建生態平衡的肉牛養殖系統，以期為養殖業的可持續發展提供有益啟示。

關鍵詞：零排放；生態肉牛；養殖技術；肉牛養殖

1 零排放生態肉牛養殖技術的優勢

1.1 環境優勢

傳統肉牛養殖通常涉及大量的溫室氣體排放，如甲烷和二氧化碳，這類物質會加劇全球變暖[2]。而零排放生態肉牛養殖采用生物汽化和沼氣發酵等技術，將糞便和有機廢棄物轉化為能源，從而顯著降低溫室氣體排放。生態肉牛養殖強調資源的循環利用，動物糞便和尿液被視為資源而非污染物，經過生物處理轉化成有機肥料，可以用于農作物種植，實現肥料資源的再利用，減少化學肥料的使用。另外，在傳統養殖模式中，大量的動物糞便和廢水通常直接排放到環境中，可能引發水污染問題。而零排放生態肉牛養殖中，通過生物處理和循環利用，減少了廢棄物的直接排放，降低了污染水資源的風險。

1.2 健康優勢

零排放生態肉牛養殖注重提供更好的動物福利。生態牧場通常提供更寬敞的空間和自然環境，使得肉牛可以更自由地活動，減少了動物因受限和擁擠而出現的健康問題。在傳統養殖中，為了預防疾病和促進生長，常常過度使用抗生素。這可能導致抗生素耐藥性的增加，對人類和動物的健康造成威脅。而零排放生態肉牛養殖在提供更好生態環境的同時，減少了抗生素的使用，降低了疾病傳播的風險。生態肉牛養殖中，動物的飼養和生長更加自然，所生產的肉類激素和化學物質含量較低，肉類更加健康、安全。

1.3 經濟優勢

零排放生態肉牛養殖利用生物汽化和沼氣發酵等技術，將廢棄物轉化為能源，從而減少了傳統養殖中需要消耗的能源成本[3]。優化飼料管理、進行環境控制、提供更好的肉牛生長環境，可以提高肉牛的養殖效率及生產性能，從而增加肉牛的總產量[4]。生態肉牛養殖所生產的肉類擁有更好的質量和環保認證，因此可以在市場上取得更高的價格及附加值，從而帶來更好的經濟回報。

2 零排放生態肉牛養殖技術在肉牛養殖中的應用

2.1 廢棄物處理與資源化利用

廢棄物處理與資源化利用是零排放生態肉牛養殖技術的關鍵環節之一。在養殖過程中，會產生大量的動物糞便和有機廢棄物，傳統方法往往將這些廢棄物直接處理或排放，容易導致環境污染[5]。而零排放生態肉牛養殖技術通過生物處理等手段，將廢棄物轉化為資源，從而實現了廢棄物的綜合利用。

生物汽化技術可以將肉牛糞便和有機廢棄物通過高溫和高壓生物汽化反應，轉化為可燃氣體，如生物質氣體。這種氣體可以作為能源供應，用于發電、加熱或照明等，從而實現廢棄物的資源化利用。在肉牛養殖中應用生物汽化技術時，首先需要在養殖場設立固定的糞便收集區域，定期進行糞便的清理和收集。一個中等規模的肉牛養殖場每年養殖頭數為500 頭，每天從養殖場收集動物糞便和有機廢棄物約3 t。將動物糞便、剩余的飼料和植物秸稈等有機廢棄物放入專用收集容器或堆肥場。

對收集到的廢棄物進行初步分選，去除較大的雜質和異物，將廢棄物打碎或粉碎，以便提高生物汽化反應的效率，廢棄物濕度控制在65 %左右，以提高生物質汽化的產率。將預處理后的生物質投入生物汽化反應器，采用固定床反應器，控制反應器內的溫度為700～1 000" ℃，同時維持適當的壓力，以促進生物汽化反應的進行，養殖場每天處理的廢棄物約為1.5 t。在高溫和壓力的作用下，有機廢棄物發生熱解反應，產生可燃氣體（生物質氣體）和固體殘渣，每天生物汽化反應產生約500 m3的生物質氣體，其中甲烷含量為60 %～70 %，一氧化碳含量為20 %～30 %。通過冷卻和凈化系統將產生的生物質氣體中的固體顆粒和其他雜質進行分離，收集和儲存生物質氣體，可將其用于發電、取暖或其他能源需求，提升肉牛養殖的生態效益。

2.2 健康監測與動物福利

在生態肉牛養殖場應用零排放生態肉牛養殖技術需要監測肉牛健康、提升動物福利。為此，創造更優質的生態環境，提供更寬敞的空間和舒適的生活條件，有助于減少動物的壓力和焦慮心情，改善動物福利。利用現代技術和數據分析技術對肉牛的健康狀態進行實時監測和預警，從而及早發現疾病和異常情況，減少疾病的傳播風險，降低藥物使用率。

在生態肉牛養殖場內，安裝各類傳感器和監測設備，如體溫傳感器、運動傳感器、攝像頭等，用于實時監測動物的健康狀態和行為活動，運用傳感器每天對肉牛進行3次監測，實現動態健康監測。傳感器收集到的數據通過網絡上傳至計算機系統，進行數據分析和處理。利用機器學習和人工智能技術，建立健康模型和異常預警模型，識別出肉牛可能存在的疾病和異常情況。建立早期預警系統，一旦監測到動物出現異常行為或健康指標偏離正常范圍，系統將及時發送警報，以便飼養員和獸醫能夠迅速做出應對措施。通過數據分析和預警系統，早期的肉牛疾病發生預警的準確率可達80 %以上，及早發現疾病和異常情況，有助于飼養人員有效控制疫情傳播，可以減少約20 %的藥物使用量。

為降低生態環境對動物行為的影響，養殖場應基于零排放生態肉牛養殖技術，設計合理的動物欄舍，確保每頭肉牛都有足夠的活動空間和休息區，減少動物間的競爭和壓力，若養殖場面積為

5 000 m2，每頭肉牛則將擁有10 m2的空間。同時，充分利用自然光照和通風，確保白天的光照強度達到1 000 Lx/m2，有利于動物的生物節律和健康。確保養殖場內空氣流通，通過自然通風和風扇輔助，室內空氣流通率將達到10次/h。創造更自然的生態環境，有助于提高動物舒適度和生產性能。另外，為肉牛提供豐富多樣的環境刺激，如咀嚼玩具、攀爬設施等，促進動物的自然行為表現，降低其焦慮和壓力。

通過健康監測與早期預警和改善生態環境等措施，生態肉牛養殖場可以提供更安全、健康和舒適的肉牛養殖環境。此外，減少疾病傳播風險和藥物使用，有助于推動養殖業的可持續發展，降低生產成本，為消費者提供更健康的肉類產品。

2.3 環境控制與節能

在生態肉牛養殖場，零排放生態肉牛養殖技術通過建立循環冷卻系統，循環利用水資源、減少用水量，避免廢水直接排放到環境中。利用太陽能光伏發電系統和風能發電系統等可再生能源，為養殖場提供清潔能源，減少對傳統能源的依賴，降低碳排放，實現環境的控制與節能。

在設計合理的循環冷卻系統時，要根據養殖場的規模和布局，確定合適的位置建設水池和水管路，確保冷卻水可以覆蓋養殖場的主要區域。一個中等規模的肉牛養殖場擁有500頭肉牛，因此，建設2個水池，每個水池容量為5 000 L，總容量為1萬L，考慮養殖場內溫度分布和動物集中的區域，根據養殖場布局設置200 m的水管路，覆蓋養殖場的主要區域，確保實現水的循環流動，并對冷卻水進行有效的凈化和過濾，以防止水堵塞和污染。在養殖場設立廢水收集系統，配備廢水收集槽、沉淀池和輸送管道等設施，安排定期的廢水收集計劃，確保廢水能夠及時得到收集，減少廢水的滯留和蒸發損失。養殖過程中，每天產生的廢水量約為5 000 L，設立2個廢水收集槽，每個槽容量為5 000 L，總容量為1萬L，建設1個沉淀池，容量為1 000 L，對收集的廢水進行初步的過濾和分離，去除較大的雜質和固體顆粒。

另外，在養殖場的合適位置安裝太陽能光伏板，將太陽能轉換為電能。如果養殖場所在地風能資源較豐富，可以考慮安裝風能發電機，將風能轉換為電能。在養殖場內使用LED燈降低用電消耗，使用節能燈具后，每天將節省電能消耗100～500 kW·h。選擇節能風扇、節能空調等高效節能設備，從而減少能源浪費，采用節能設備后，每天將節省電能消耗50～200 kW·h。每15 d為一個周期，定期檢查和維護設備，保持設備的高效運轉，以此減少能源損失。

3 結語

零排放生態肉牛養殖技術是畜牧業中一個重要的創新點，該技術以保護環境及提高動物福利為出發點，通過利用廢物資源化和改善生態環境，實現養殖過程的零排放和資源回收。該技術的應用為肉牛養殖業的可持續發展提供了新的思路和解決方案。未來，隨著技術的不斷完善和推廣，相信零排放生態養殖技術將在養殖業中發揮更為重要的作用，為保護環境、提高動物福利和提供優質肉類產品做出積極貢獻。

參考文獻：

[1] 寶音德力格爾.零排放生態肉牛養殖技術及對環境影響分析[J].農業技術與裝備，2022（6）：136-138.

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[3] 吳學錦.生態養殖技術在生豬養殖中的應用[J].豬業觀察，2022（3）：27-28.

[4] 何夢秀，秦和生，張志林，等.淺談高山地區畜禽生態養殖廢棄物資源化利用[J].安徽農學通報，2021，27（24）：85-87.

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