集装箱发酵床猪舍结构设计与应用

陈倩倩 刘欣 阮传清 张海峰 王阶平* 戴文霄 钟宏炜 刘波*

（1，福建省农业科学院农业生物资源研究所 350000；2，福建农科农业发展有限公司 350000；3，福建牧子易猪农业科技有限公司 350000）

1 概述

非洲猪瘟在我国发生以来，传播速度快、传染性高、病毒生存能力强，无特效治疗药物，导致生猪大量死亡，且复养难度极大，一旦感染基本就宣判猪场死刑。根据农业农村部畜牧兽医局公布的数据显示，2019 年7 月生猪存栏量同比下降32.2%，对养猪业造成极大的危害。养猪业的目光转向寻找一种生物安全性较高的养殖模式，集装箱发酵床养猪装备受到重视，它是具有物理性和微生物的双重“生物安全” 保障的养猪模式。

国内关于集装箱发酵床养猪系统的研究未见报道。目前，集装箱养殖技术又称为受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术，主要应用于水产养殖领域[1-3]。集装箱养殖具有高密度养殖、精品质产出、循环水调控、全资源集约、低环境依赖、全风险控制、规模化运营和简易式操作等优点[4-6]。集装箱水产养殖系统作为渔业领域唯一项目，入选农业农村部2018 年十项重大引领性农业技术，已在全国19 个省（区、市）推广应用[7-9]。王磊等[10]综述了陆基推水集装箱式水产养殖模式适养种类。集装箱养殖系统已成为中国渔业可持续发展的重要组成部分和研究热点，取得了可观的生态与经济效益[11,12]。

借鉴集装箱水产养殖装备，作者设计了集装箱发酵床养猪装备系统，利用集装箱的密封性、移动性、可装配性的特点，建立物理性“生物安全” 养猪体系，加上微生物发酵床建立微生物“生物安全” 体系的双重防范体系。现将集装箱发酵床养猪系统的设计与应用报道如下。

2 集装箱发酵床养猪场的规划

集装箱养猪系统可以是发酵床猪舍和漏缝地板的结构。这里主要介绍集装箱发酵床的猪场规划。集装箱发酵床养猪场系统由集装箱组、排污系统、粪污处理系统组成：以标准集装箱为载体 （长×宽×高=12.20m×2.44m×2.90m），由单个集装箱拼排组成集装箱组，集装箱底部垫入80cm 的垫料，猪群生活在垫料上；排污系统由管道和泵组成；粪污处理系统由异位发酵床、死猪无害化处理系统、液体粪污发酵槽组成，从而整合配套形成了养猪系统和养殖废弃物处理系统（图1）。使用过的垫料可以通过异位发酵床发酵加工成整合微生物菌剂，实现养殖废弃物高质化利用；死猪通过发酵床处理，降低成本，提高效率，消除臭味和有害菌；发酵过的垫料也可以通过液体菌肥发酵槽，生产出可溶性微生物液肥，提供给水肥菌一体化基质栽培系统使用。

3 集装箱发酵床猪舍结构设计

集装箱发酵床单体猪舍的改造：内壁安装保温墙，箱底部铺设80cm 的垫料（50%谷壳+50%锯糠），一端安装风机，另一端安装水帘和空调（可选项）；在集装箱两侧分别安装饮水线和料线，顶部安装微生物消毒喷雾装置，配上光照，正面安装门和自动控制器，养殖高度2.1m （图2）。

4 集装箱发酵床猪舍环境控制装备

图1 集装箱发酵床养猪场规划设计图

图2 集装箱发酵床猪舍结构示意图

图3 集装箱发酵床环境控制系统

集装箱发酵床猪舍环境控制装备系统（图3）的执行包括空调、风机、水帘、光照、喷雾装置、饮水线、料线等，可调节温度、湿度、灯光、通风、时控及控制饮水和投料。传感器包括温度、湿度、光照、氨气、氧气、二氧化碳等。整个集装箱发酵床养猪系统在人工受控环境下运行，温度传感器可指挥空调、风机、水帘工作，时间传感器可指挥光照、通风、饮水、投料机构的工作，湿度传感器可指挥喷雾、风机、水帘工作。

5 集装箱发酵床猪场的实施

集装箱发酵床猪场在福建牧子易猪公司（福建永安）建立示范场，由20 个集装箱组合形成的养猪场见图4a、图4b。每个集装箱可养殖保育猪60 头，中猪40～50 头，大猪30 头。光、温、水、湿、料、风实现全自动控制；周期性地喷雾微生物菌剂，控制湿度和进行微生物空间消毒，向垫料增加微生物菌种；每2～3d 进入集装箱内利用电动翻耕机（可以装配垫料自动翻耕系统），翻耕表面25cm 的垫料，底部垫料不翻耕，作为微生物保存的空间；垫料的管理要点是：周期翻耕，点状补料，对消耗下沉的垫料进行补充；垫料可以长期使用，消耗的垫料及时补充。

6 讨论

6.1 集装箱发酵床养猪的优点

6.1.1 方便快捷

集装箱形状规整，移动方便，能根据需要进行任意摆放及随时转移。并且每个标准集装箱根据装备配备的情况只需要花5 万～8 万左右，在7d 时间内就能建造安装好一个养猪用的集装箱，每个集装箱一次性最多能养60 头小猪，30 头大猪。

图4a 集装箱发酵床养猪场内部示范

图4b 集装箱发酵床养猪场外侧示范

6.1.2 保温恒湿

在冬天，很多猪场都会出现保育舍死淘增高，病防控压力增大，集装箱养猪能完美解决这个问题。集装箱猪舍是一个全封闭空间，且安装了50cm 厚的保温隔热墙、防止热量流失的双层窗户，以及4 个250w 的红外灯泡，起到良好的隔热保温效果。同时，集装箱猪舍安装了自动控温系统，通过猪舍内的温度传感器检测，自动调整保温灯和通风系统的工作，当温度低于设定温度时保温灯自动开启，当温度高于设定温度是抽风系统自动开启，同时智能调节通风口大小。使猪舍温度始终保持在适合小猪生长的28℃左右，可大大减少因为温度难控制而导致的各种问题。

6.1.3 空气过滤

集装箱猪舍内安装有通风系统，分为大小风口两层，而且在通风口上安装空气过滤装置，阻断病原的空气传播。另外，通风口处还有均匀的小孔，能让风均匀的进入猪舍，防止“贼风”。

6.1.4 切断病传

集装箱养猪采用了全密封式的箱体装备，阻隔病原传播途径，可以解决疫病包括非瘟的侵袭问题。将断奶小猪转入集装箱批次化喂养(尽可能地远离母猪场)，可以做到严格的全进全出，在一批小猪出栏后还能做到无死角的严格清洗和消毒。

6.1.5 智能养殖

集装箱养猪系统配备了自动料线、水线、环境调节装备和粪污处理装备；整个养殖过程可实现无人化管理，减少环境开放，人猪接触。

6.1.6 环境零污染

集装箱发酵床养猪系统中，在集装箱底部留有50cm 的空间，且铺垫发酵垫料，接入微生物菌种，猪粪与垫料进行发酵处理，消纳猪粪，点状补料，达到免清理、无臭味的效果。同时，猪粪与垫料经过充分发酵而产出优质有机肥，养殖若干批次后取出直接作为有机肥还田，实现养殖废弃物充分资源化利用的目的。

6.2 集装箱发酵床猪场建设优点

6.2.1 零周期、轻资产

集装箱发酵床猪舍具有可移动式、模块化装配，一个猪场建设周期不超过一个月。模块再利用价值高，便于转型升级。

6.2.2 安全可靠、防病好

每个集装箱发酵床猪舍为完全隔离的独立单元，全程自动饲喂，有效隔离疫病传播；前后采光观察窗，配合高清云摄像镜头，实现远程监控；即使发现发病猪群，单元可以独立、快速移离，实现“拔牙式” 处理；同时，发酵床提供了全程微生物生物安全防控体系。

6.2.3 绿色环保、零污染

利用集装箱发酵床生产全程零排放，免清洗，微生物发酵消纳猪粪和臭气，垫料原位发酵产生有机肥，直接还田利用，实现资源循环，绿色环保。如不需要使用有机肥时，采用点状补料，免清理处理，节约垫料，长期使用。

6.2.4 节约土地、效率高

可充分利用地形地貌，不破坏耕土层，可进行多层建设，提升土地使用率。

6.2.5 智能管理、省人工

全自动的温控、风控、光控和饲喂，无需人工干预，极大降低养殖难度、减少疫病传染风险。

6.2.6 标准集成、建设快

模块制造，标准化集成，方便增减或定制功能，在满足客户需求的同时，极大降低了生产成本和提高工程建设进度。

6.2.7 保温恒湿、省能源

保温隔热层采用不锈钢、铝合金和聚氨酯组合，相比现代猪舍节约建材超过80%，隔热保温节约20%。

6.2.8 生产高效、成本低

经计算对比，集装箱发酵床生产效率具有明显优势。因此，集装箱发酵床养殖系统不仅为今后智慧养殖的发展提供模式，如公司+农户的分布式模块化养猪方式，而且提供了可靠的装备管理典范，即用现代养殖方式促进农民增收、助力乡村振兴战略。