规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法与流程

1.本发明涉及牛场生态养殖系统，尤其涉及规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法。


背景技术：

2.肉牛养殖业的生产效益不仅取决于牛的品种和饲料营养,同时也取决于牛的饲养环境条件，牛舍的环境控制是目前我国肉牛养殖业高质量发展的重要环节。牛舍是牛活动和生产的主要场所,其设计类型和环境因素都可直接或间接影响肉牛个体的生长和肥育效果。广西地处我国南方地区，属于亚热带湿润气候，夏季持续的高温严重影响着肉牛养殖业的发展，轻者会使肉牛采食量下降，饲料利用率下降，重者使得肉牛日渐消瘦，身体免疫力下降，严重时甚至会死亡，给肉牛养殖造成了巨大的经济损失。防暑降温措施：
3.1：屋顶采用隔热材料，在外界温度超过320c时在屋顶淋洒凉水。
4.2：加强通风，利用调速风机，加大通风量，使舍内气流速度达1.2—2.0米/秒。
5.3：在牛舍四周在种阔叶树木，利用树木蒸发水分吸热和树叶遮光，可降低舍外的环境温度，以改变场区小气候环境。据测定,绿化还可以使规模牛场空气中的有害气体含量降低25％以上,使场区空气中的臭气减少50％,尘埃减少35％～37％，空气中的细菌减少22％～79％。此外,绿化可以减少噪音,因为绿色植物对噪声具有吸收和反射作用，使噪音强度降低25％左右。
6.4：在运动场搭建遮阳棚。实践证明，通过遮阳可以使传入牛舍的热量减少17％～35％。
7.为使肉牛得到良好的生长发育，获得较高的生产能力，用人为的方法消除环境中的不利因素，创造有利因素，使其处于比较适宜稳定的环境中，以获得满意的饲养效果，这就是牛舍改造的最终目的。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本发明公开了规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法，首先，通风良好，光线充足；其次，方便进出，宜于机械化作业和清理；第三，冬天能保温，夏天能防暑；第四，充分考虑外部和内部环境的处理，周围土地对污染物的容量，不对环境造成污染。
9.基于上述要求，本发明的规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法
10.包括以下部分；
11.(一)生态牛舍的改造部分：包括对牛舍、运动场和牛床进行改造；
12.(二)生态牛舍的环境控制；结合牛舍环境自动控制系统进行控制，其中包括以下：2.1：生态牛舍的温度控制；
13.2.2：生态牛舍湿度和有害气体的控制；
14.2.3：生态牛舍光照的控制；
15.2.4：生态牛舍生物污染物的控制；
16.2.5：生态牛舍的饲养密度的控制。
17.本发明进一步改进在于：其中(一)生态牛舍的改造部分：牛舍的主体结构，根据南方的气候特征，采用全开放式牛舍主体结构，采用钢架结构双坡双列对头式，南北走向；水泥地面；屋面采用5公分泡沫双层夹芯瓦，夹芯彩钢板具有隔热保温；南北两面设有导水槽，采用120pvc管破边，两侧倒水，东西南北四面采用三脚架式挡雨棚，坡度为4∶1；
18.所述运动场采用水泥地面且屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合排列，其中在运动场两边设饮水槽—的牛用自动饮水器；包括不锈钢水槽、不锈钢水槽内设有进水管且另一端设有阀门排水管，其中进水管上设有进水自动控制阀22，所示不锈钢水槽的底部设有地漏。
19.其中牛床和运动场均铺设有10-20厘米采用农业废弃物制作的生物垫料。
20.本发明进一步改进在于：所述牛舍环境自动控制系统包括温度传感器模块、湿度传感器模块、运算放大器模块、a/d转换器、单片机、智能显示驱动芯片模块；数码显示模块、集电器、通风机构和加温机构；通过运算放大器模块把由温度传感器模块和湿度传感器模块获得的信号进行放大后，输入到a/d转换器，使之变成数字量送入单片机；在正常情况下，温度、湿度传感器夸输入的信号较小，单片机输入低电平，通风机构不工作；一旦牛舍内温、湿度和设定值不符，单片机就通过指令控制继电器使加温机构、通风机构开启或关闭，保证舍内环境达到规定要求。
21.本发明进一步改进在于：其中2.1生态牛舍的温度控制；包括以下步骤：
22.步骤211：在牛舍屋顶采用隔热材料；
23.步骤212：牛舍环境自动控制系统，加大通风量，使舍内气流速度达1.2—2.0米/秒。
24.步骤213：在牛舍四周在种阔叶树木，利用树木蒸发水分吸热和树叶遮光，可降低舍外的环境温度，以改变场区小气候环境；
25.步骤214：在运动场搭建遮阳棚；
26.步骤215：冬季在牛舍北面设3米高的挡风幕墙。
27.本发明进一步改进在于：其中2.2湿度和有害气体的控制，对开放式牛舍而言，采用自然通风方式,夏季高温期牛舍环境自动控制系统机械通风。
28.本发明进一步改进在于：其中2.3光照的控制：生态牛舍以自然采光为主，其中运动场屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合，其中其中透明瓦占屋顶面的25
‑‑
30％。
29.本发明进一步改进在于：其中2.4：生态牛舍生物污染物的控制；加强畜舍通风；严格执行消毒制度,门口设消毒池,室内安装紫外灯,池内置2％～3％氢氧化钠液或0.2％～0.4％过氧乙酸等消毒液；同时,工作人员进入生产区必须更换工作服。
30.本发明进一步改进在于：其中2.5：生态牛舍的饲养密度的控制，生态牛舍内不同生理阶段肉牛的生物垫料牛床面积：繁殖母牛电料床≥5.0m2/头；分娩母牛≥10.0m2/头；犊牛≥2.0m2/头；育成牛≥3.0m2/头；育肥牛≥4.0m2/头。
31.本发明进一步改进在于：其中所述生物垫料中的微生物菌种每20平方米垫料喷洒1升；微生物菌种采用枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成的复合菌，具备强的分解垫料里有害气体及粪污的能力。
32.本发明进一步改进在于：其中生物垫料的补充可以采用牛舍内的养殖牛的粪便通
过牛床垫料再生系统进行发酵，将处理后的固体作为牛床垫料或直接制成有机肥还田还地；将粪便收集池内的物质输送到牛床垫料再生系统上的固液分离器中，分离机分离出固体物质，由螺旋输送机输送至发酵滚筒快速高温发酵从而杀灭有害菌；最后将生产出的固体通过连续处理处理机构进行出料；
33.所述连续处理出料机构包括第一烘干仓和第二干燥仓；其中所述第一烘干仓内从上到下依次设有若干个翻转轴；每个所述翻转轴上设有若干刮板；每个所述翻转轴的端部连接有正反转电机；相邻的两个翻转轴的转动方式相反，每个所述刮板的端部依次设有若干个第一耙杆且表面设有若干个第二耙杆；每两个相邻的第二耙杆之间设有第三耙杆；第三耙杆与所述第二耙杆不在同一水平面上；
34.所述第一烘干仓的底部通过若干个出料管与所述第二干燥仓的顶部连接相通；第二干燥仓从左到右依次设有若干个垂直轴；每个所述垂直轴与顶部旋转电机连接固定；所述垂直轴的两端分别上下交错设有筛板。
35.将牛粪通过提升泵输送机输送到牛床垫料再生系统上的固液分离器1中固液分离器分离出固体物质，由螺旋输送机输送至发酵滚筒快速高温发酵从而杀灭有害菌；最后将生产出的固体通过输送带输送到连续处理机构进行出料；
36.首先经过第一烘干仓内，正反转电机带动翻转轴进行运动，由于相邻的两个翻转轴的转动方式相反，同时利用第一、二、三耙杆对保证了对牛床垫料进行多维度进行翻转；第三耙杆1与所述第二耙杆不在同一水平面上；进一步的增加搅拌烘干效率，提高牛床垫料干燥度；最后通过出料管送入第二干燥仓内；旋转电机带动垂直轴转动，通过筛板打散物料同时利用筛板进行分筛，增加物料干度和蓬松度，提高垫料的品质。
37.本发明与现有技术相比：有益效果：
38.1、为使肉牛得到良好的生长发育，获得较高的生产能力，创造有利因素，使其处于比较适宜稳定的环境中，以获得满意的饲养效果。
39.2、通风良好，光线充足；其次，方便进出，宜于机械化作业和清理；不对环境造成污染。
40.3、牛舍垫料回收再利用或直接制成有机肥还田还地，建立农业废弃物资源化高效利用生态模式，实现养殖零排放、无臭味、缓解规模养殖场的环境污染问题，使农作物养分循环回到田间，发展循环经济和生态农业，实现农业可持续发展。
附图说明
41.图1、牛舍环境自动控制系统结构示意图；
42.图2、牛床垫料再生系统的结构示意图；
43.图3、连续处理机构的结构示意图；
44.图4、第一烘干仓的结构示意图；
45.图5、牛舍的结构示意图；
46.图6、牛用自动饮水器图。
47.附图标记列表：
48.其中1-固液分离器；2-螺旋输送机；3-发酵滚筒；4-第一烘干仓；5-第二干燥仓；6-翻转轴；7-刮板；8-第一耙杆；9-第二耙杆；10-第三耙杆；11-出料管；12-垂直轴；13-旋转电
机；14-筛板；15-粪便收集池；16-提升泵输送机；17-输送带；18-正反转电机。
具体实施方式
49.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
50.本实施例针对广西防城港某农牧有限公司养牛场牛舍，提出规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法
51.包括以下部分；
52.(一)生态牛舍的改造部分：包括对牛舍、运动场和牛床进行改造；
53.如图5所示，其中(一)生态牛舍的改造部分：根据南方的气候特征，牛舍类型仍然按原设计为全开放式牛舍主体结构不变，采用钢架结构双坡双列对头式，长33米，宽18米，高3.8米，南北走向。牛舍和运动场使用金属材质悬臂式隔栏，高1200厘米，四周围护墙高40厘米。水泥地面。屋面采用5公分泡沫双层夹芯瓦，夹芯彩钢板具有隔热保温、强度好、价格便宜、安装方便、使用寿命长等优点。南北两面更换导水槽，采用120pvc管破边，两侧倒水，东西南北四面采用三脚架式挡雨棚，宽2500厘米，坡度4∶1。
54.所述运动场采用水泥地面且屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合排列，其中在运动场两边设饮水槽—牛用自动饮水器；如图6所示：包括不锈钢水槽19、不锈钢水槽19内设有进水管20且另一端设有阀门排水管21，其中进水管20上设有进水自动控制阀22，所示不锈钢水槽19的底部设有地漏23。
55.运动场门：宽2—2.5米，高1.2米，设置为拉门，以便牛只出入、垫料的运送。
56.其中牛床和运动场均铺设有10-20厘米采用农业废弃物制作的生物垫料。
57.(二)生态牛舍的环境控制；
58.要想生态牛舍有一个理想的小气候，就要从分考虑到各种环境因素对肉牛生长的影响。
59.生态牛舍的环境控制要求
60.生态牛舍内的小气候环境参数表
61.[0062][0063]
结合牛舍环境自动控制系统进行控制，其中如图1所示，所述牛舍环境自动控制系统包括温度传感器模块、湿度传感器模块、运算放大器模块、a/d转换器、单片机、智能显示驱动芯片模块；数码显示模块、集电器、通风机构和加温机构；通过运算放大器模块把由温度传感器模块和湿度传感器模块获得的信号进行放大后，输入到a/d转换器，使之变成数字量送入单片机；在正常情况下，温度、湿度传感器夸输入的信号较小，单片机输入低电平，通风机构不工作；一旦牛舍内温、湿度和设定值不符，单片机就通过指令控制继电器使加温机构、通风机构开启或关闭，保证舍内环境达到规定要求。
[0064]
其中包括以下：2.1：生态牛舍的温度控制；
[0065]
其中2.1生态牛舍的温度控制；包括以下步骤：
[0066]
步骤211：在牛舍屋顶采用隔热材料；
[0067]
步骤212：牛舍环境自动控制系统，加大通风量，使舍内气流速度达1.2—2.0米/秒。
[0068]
步骤213：在牛舍四周在种阔叶树木，利用树木蒸发水分吸热和树叶遮光，可降低舍外的环境温度，以改变场区小气候环境；
[0069]
步骤214：在运动场搭建遮阳棚；
[0070]
步骤215：冬季在牛舍北面设3米高的挡风幕墙。
[0071]
2.2：生态牛舍湿度和有害气体的控制；对开放式牛舍而言，采用自然通风方式,夏季高温期牛舍环境自动控制系统机械通风。
[0072]
2.3：生态牛舍光照的控制；生态牛舍以自然采光为主，其中运动场屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合，其中其中透明瓦占屋顶面的25
‑‑
30％。
[0073]
2.4：生态牛舍生物污染物的控制；生态牛舍生物污染物的控制；加强畜舍通风；严格执行消毒制度,门口设消毒池,室内安装紫外灯,池内置2％～3％氢氧化钠液或0.2％～0.4％过氧乙酸等消毒液；同时,工作人员进入生产区必须更换工作服。
[0074]
2.5：生态牛舍的饲养密度的控制。
[0075]
表1生态牛舍内不同生理阶段肉牛的饲养密度
[0076][0077]
其中所述生物垫料中的微生物菌种每20平方米垫料喷洒1升；微生物菌种采用枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成的复合菌，具备强的分解垫料里纤维素及粪污的能力。生物垫料半年到一年更换一次或全进全出，一批肉牛出栏更换一次。
[0078]
芽孢杆菌中试规模生产技术：研究出低成本的芽孢杆菌中试规模生产技术(菌剂密度：109cfu/ml，单次菌剂产量200-300l，单次生产周期5-6天，可供4000-6000平方米的垫料床使用，菌剂生产成本不及市售菌剂成本的十分之一。
[0079]
微生物是发酵床最关键的部分，每一个月用旋耕机把发酵床深翻一次，为微生物创作好氧环境，把板结、结块的垫料拍松，潮湿的垫料和干燥的垫料互换；适时补充垫料、复合益生菌、翻动调整水分为发酵床日常管理的重要工作。
[0080]
如图2-4所示，其中生物垫料的补充可以采用牛舍内的养殖牛的粪便通过牛床垫料再生系统进行发酵，将处理后的固体作为牛床垫料或直接制成有机肥还田还地；将粪便收集池15内的物质通过提升泵输送机16输送到牛床垫料再生系统上的固液分离器1中固液分离器1分离出固体物质，由螺旋输送机2输送至发酵滚筒3快速高温发酵从而杀灭有害菌；最后将生产出的固体通过输送带17输送到连续处理机构进行出料；所述连续处理出料机构包括第一烘干仓4和第二干燥仓5；其中所述第一烘干仓4内从上到下依次设有若干个翻转轴6；每个所述翻转轴6上设有若干刮板7；每个所述翻转轴6的端部连接有正反转电机18；相邻的两个翻转轴6的转动方式相反，每个所述刮板7的端部依次设有若干个第一耙杆8且表面设有若干个第二耙杆9；每两个相邻的第二耙杆9之间设有第三耙杆10；第三耙杆10与所述第二耙杆9不在同一水平面上；
[0081]
所述第一烘干仓4的底部通过若干个出料管11与所述第二干燥仓5的顶部连接相通；第二干燥仓5从左到右依次设有若干个垂直轴12；每个所述垂直轴12与顶部旋转电机13连接固定；所述垂直轴13的两端分别上、下交错设有筛板14。
[0082]
发酵滚筒3以2-3r/min的转速不断翻滚，并通入空气由另一端抽出气体。发酵滚筒能在22～28h内完成第一次发酵，牛粪在65
–
75℃温度下进行高温好氧发酵，减少有害菌，经过处理后的牛粪中乳房炎病原体数量大大减少并由一端连续进料，另一端连续出料。出转鼓后的干度高达40～42％。
[0083]
为了保证后续的干度更高，送入送到连续处理机构进行出料；首先经过第一烘干仓4内，正反转电机18带动翻转轴6进行运动，由于相邻的两个翻转轴6的转动方式相反，同
时利用第一、二、三耙杆8、9、10对保证了对牛床垫料进行多维度进行翻转；第三耙杆10与所述第二耙杆9不在同一水平面上；进一步的增加搅拌烘干效率，提高牛床垫料干燥度；最后通过出料管11送入第二干燥仓5内；旋转电机带动垂直轴转动，通过筛板打散物料同时利用筛板14进行分筛，增加物料干度和蓬松度，提高垫料的品质。
[0084]
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

技术特征：
1.规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法，其特征在于：包括以下部分；(一)生态牛舍的改造部分：包括对牛舍、运动场和牛床进行改造；(二)生态牛舍的环境控制；结合牛舍环境自动控制系统进行控制，其中包括以下：2.1：生态牛舍的温度控制；2.2：生态牛舍湿度和有害气体的控制；2.3：生态牛舍光照的控制；2.4：生态牛舍生物污染物的控制；2.5：生态牛舍的饲养密度的控制。2.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法，其特征在于：其中(一)生态牛舍的改造部分：牛舍的主体结构，根据南方的气候特征，采用全开放式牛舍主体结构，采用钢架结构双坡双列对头式，南北走向；水泥地面；屋面采用5公分泡沫双层夹芯瓦，夹芯彩钢板具有隔热保温；南北两面设有导水槽，采用120pvc管破边，两侧倒水，东西南北四面面采用三脚架式挡雨棚，坡度为4∶1；所述运动场采用水泥地面且屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合排列，其中在运动场两边设牛用自动饮水器；包括不锈钢水槽(19)、不锈钢水槽(19)内设有进水管(20)且另一端设有阀门排水管(21)，其中进水管(20)上设有进水自动控制阀(22)，所示不锈钢水槽(19)的底部设有地漏(23)；其中牛床和运动场均铺设有10-20厘米采用农业废弃物加益生菌制作的生物垫料。3.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法，其特征在于：所述牛舍环境自动控制系统包括温度传感器模块、湿度传感器模块、运算放大器模块、a/d转换器、单片机、智能显示驱动芯片模块；数码显示模块、集电器、通风机构和加温机构；通过运算放大器模块把由温度传感器模块和湿度传感器模块获得的信号进行放大后，输入到a/d转换器，使之变成数字量送入单片机；在正常情况下，温度、湿度传感器夸输入的信号较小，单片机输入低电平，通风机构不工作；一旦牛舍内温、湿度和设定值不符，单片机就通过指令控制继电器使加温机构、通风机构开启或关闭，保证舍内环境达到规定要求。4.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中2.1生态牛舍的温度控制；包括以下步骤：步骤211：在牛舍屋顶采用隔热材料；步骤212：牛舍环境自动控制系统，加大通风量，使舍内气流速度达1.2—2.0米/秒。步骤213：在牛舍四周在种阔叶树木，利用树木蒸发水分吸热和树叶遮光，可降低舍外的环境温度，以改变场区小气候环境；步骤214：在运动场搭建遮阳棚；步骤215：冬季在牛舍北面设3米高的挡风幕墙。5.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中2.2湿度和有害气体的控制，对开放式牛舍而言，采用自然通风方式,夏季高温期牛舍环境自动控制系统机械通风。6.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中2.3光照的控制：生态牛舍以自然采光为主，其中运动场屋顶面采用彩钢瓦和透明瓦组合，其中其中透明瓦占屋顶面的25
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30％。
7.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中2.4：生态牛舍生物污染物的控制；加强畜舍通风；严格执行消毒制度,门口设消毒池,室内安装紫外灯,池内置2％～3％氢氧化钠液或0.2％～0.4％过氧乙酸等消毒液；同时,工作人员进入生产区必须更换工作服。8.根据权利要求1所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中2.5：生态牛舍的饲养密度的控制，生态牛舍内不同生理阶段肉牛的生物垫料牛床面积：繁殖母牛垫料床≥5.0m2/头；分娩母牛≥10.0m2/头；犊牛≥2.0m2/头；育成牛≥3.0m2/头；育肥牛≥4.0m2/头。9.根据权利要求2所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中所述生物垫料中的微生物菌种每20平方米垫料喷洒1升；微生物菌种采用枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成的复合菌，具备强的分解垫料里有害气体及粪污的能力。10.根据权利要求2或9所述的规模化牛场生态养殖栏舍改造升级与环境优化的方法，其特征在于：其中生物垫料的补充可以采用牛舍内的养殖牛的粪便通过牛床垫料再生系统进行发酵，将处理后的固体作为牛床垫料或有机肥直接还地利用；将粪便收集池内的物质输送到牛床垫料再生系统上的固液分离器(1)中固液分离器(1)分离出固体物质，由螺旋输送机(2)输送至发酵滚筒(3)快速高温发酵从而杀灭有害菌；最后将生产出的固体通过输送带(17)输送到连续处理机构进行出料；所述连续处理出料机构包括第一烘干仓(4)和第二干燥仓(5)；其中所述第一烘干仓(4)内从上到下依次设有若干个翻转轴(6)；每个所述翻转轴(6)上设有若干刮板(7)；每个所述翻转轴(6)的端部连接有正反转电机(18)；相邻的两个翻转轴的转动方式相反，每个所述刮板(7)的端部依次设有若干个第一耙杆(8)且表面设有若干个第二耙杆(9)；每两个相邻的第二耙杆(9)之间设有第三耙杆(10)；第三耙杆(10)与所述第二耙杆(9)不在同一水平面上；所述第一烘干仓(4)的底部通过若干个出料管(11)与所述第二干燥仓(5)的顶部连接相通；第二干燥仓(5)从左到右依次设有若干个垂直轴(12)；每个所述垂直轴(12)与顶部旋转电机(13)连接固定；所述垂直轴(13)的两端分别上、下交错设有筛板(14)。

技术总结
本发明提供规模化牛场生态养殖栏舍环境改造优化的方法，包括以下部分；(一)生态牛舍的改造部分：包括对牛舍、运动场和牛床进行改造；(二)生态牛舍的环境控制；结合牛舍环境自动控制系统进行控制，其中包括以下：2.1：生态牛舍的温度控制；2.2：生态牛舍湿度和有害气体的控制；2.3：生态牛舍光照的控制；2.4：生态牛舍生物污染物的控制；2.5：生态牛舍的饲养密度的控制。本发明为使肉牛得到良好的生长发育，获得较高的生产能力，用人为的方法消除环境中的不利因素，创造有利因素，使其处于比较适宜稳定的环境中，以获得满意的饲养效果。以获得满意的饲养效果。以获得满意的饲养效果。


技术研发人员：唐承明 熊子华 陈文 杨启晟 王钱荣
受保护的技术使用者：广西壮族自治区畜牧研究所 广西壮族自治区兽药监察所（广西壮族自治区饲料监测所、广西壮族自治区畜牧产品质量检测中心）
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/3/8