节能农业 ——养殖节能技术[致富早班车]

关注农民四季生产；传授农民致富本领。这里是每天早上4点30分到4点55分与您相约而至的致富早班车。今天为您带来的主要内容是：节能农业之养殖节能技术

片花：自20世纪90年代以来，国外农业机械进入了一个新的发展时期，在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。现代农业正向着节能、环保方向发展。

“农业节能减排是国家节能减排工作的重要组成部分，潜力巨大，前景广阔。但目前我国的农业节能减排的形势十分严峻，主要表现在：农业机械化水平不高，农民节能意识不强。这些方面应该引起各级政府、相关行业与部门的高度重视。

我国大部分农村地区经济发展水平低，基础设施落后，制约了常规商品能源的推广应用，并且成本高，多数农民难以负担，出现了农村居民对优质能源日益增长的需求与商品能源供应短缺之间的矛盾。我国大部分农村地区居民生活用能仍以秸秆、薪柴等低效燃烧为主，室内外环境污染相当严重，能源利用效率低，仅为25%左右，节能潜力巨大。

推广节能农业，做好农村能源节约，不仅有利于改变农民传统生活能源消费模式，减少农民对商品能源的依赖，而且能够有效改善农村生产生活条件，推进社会主义新农村建设。

导语：早上好，听众朋友，欢迎您收听今天的“致富早班车”，我是杨林。

通过片头介绍，我们对于节能农业的重要性有了一个大致的了解。那我们致富早班车栏目组也是特别制作了节能农业的系列节目，今天为您带来第一集养殖节能技术。

做客我们节目的专家是来自中国沼气学会的副秘书长刘耕高级工程师。

刘老师，您好！

专家：主持人好，听众朋友们大家好！

主持人：刘老师，提到节能大家都不陌生，但是如果您问，在养殖过程中具体有哪些哪些地方可以做到节能，我想大部分的养殖户很难回答的出来。那为了使听众朋友们对养殖节能农业技术有一个初步的了解，您先来介绍一下什么是养殖节能技术？

专家：随着我国现代化畜牧业的发展，畜牧能耗越来越高，为了节约能源有必要将畜禽养殖节能技术深入研究和推广应用。简单的来说畜牧养殖节能工作主要分为两个部分，即“开源节流”。“开源”即利用自然界中存在的天然资源或利用畜禽养殖中产生的废弃物产能，作为调整畜禽舍内环境的能源。“节流”即通过因地制宜科学设计畜禽舍、选择保温隔热畜舍建筑材料，减少畜禽舍环境调节所需能源。当然从概念上也包括畜牧机械节能，但那方面可以归于农机节能。这里不多涉及。

主持人：恩，开源节流，就可以高度的概括养殖节能的主要内容。那生产中养殖节能技术都有那些技术手段呢？刘老师。

专家：养殖节能技术主要包括：畜禽舍优化设计、提高畜舍外围护保温隔热性能、太阳能高效利用、沼气技术利用等几个方面的技术。

主持人：好，那下面我们分别来介绍一下。畜禽舍优化设计是所有养殖场的建厂时首先考虑的问题，是吧？刘老师。

专家：畜舍样式是畜舍环境控制的最根本的限制条件，只有选择了正确的畜舍样式才能为充分发挥外围护保温隔热性能、利用自然通风和太阳能提供基础设施。正确的畜舍形式选择是畜禽养殖节能工程的第一步。从环境控制的角度，根据人工对畜舍环境的调控程度，可将畜舍分为开放式（包括完全开放式、半开放式、有窗式）和密闭式。在选择畜舍样式时主要根据当地气候条件和家畜种类及饲养阶段确定。一般热带气候区域选用完全开放式、寒带气候区域选用有窗开放式或密闭式；牛以防暑为主，幼畜以防寒为主。

主持人：但是，我们国家幅员辽阔，各地的气候差异比较大，在不同的地区畜舍该如何进行选择呢？

专家：畜舍样式的正确选择可以降低建设成本，也可以通过充分利用当地自然资源（自然通风采光、太阳能等）调节畜舍环境、减少运行能耗，具有重要意义，在建场时可咨询当地专家及同业者根据上述原则确定。

首先需要指出的是，畜舍建设的规划和设计要注意方位的选择，才能事半功倍。一般要选在农村或其他居民居住区的下风口，以免畜舍的不良气味影响居民生活，甚至传播病菌和人畜共患疾病。畜舍要选择能见到阳光的地方，以便畜禽能够健康生长，并可利用阳光对畜禽活动区进行消毒杀菌。但是对于炎热及温暖地区，为了降温的需要，可以选择有部分阴面的地方。寒冷地区则需要选择阳光充足的阳面。

畜舍样式主要可分为以下几种。

（一）完全开放式畜舍

畜舍只有端墙或四周无墙、用柱子承重，上有屋顶，可用于遮阴避雨。夏季利用亭檐效用通风；冬季可通过搭塑料棚封闭畜舍利用温室效应增加保温性。该种畜舍只能在一定程度上控制环境条件，具有用材少、施工益、造价低特点，多适用于炎热及温暖地区。

（二）半开放式畜舍

三面有墙，一面敞开或有半截墙，通常敞开部分朝南，在夏季保障阳光只照到屋顶，有墙部分在冬季起到挡风作用，开敞部分在冬季加塑料膜或设卷帘、阳光板封闭，环境控制能力有所加强，可用于冬冷夏热地区（华北地区）各种成年家畜，特别是耐寒的牛马羊等，在北方还可使用垫草增加抗寒能力。

（三）有窗式畜舍

指通过墙体、窗户、屋顶等维护结构形成全封闭状态，具有较好的保温隔热能力，便于人工控制环境，通风换气、采光主要依靠门、窗或通风管。有利于冬季保温采光、但不利于自然通风，必要时需要配备通风降温措施，且舍内温度分布均匀度较差。这种畜舍广泛用于各地各种畜禽舍，特别是北方地区和幼畜、禽舍。

（四）无窗密闭式畜舍

舍内环境完全靠人工调控，环境控制好，自动化、机械化，省人工、生产效率高。但造价高、耗能多。

（片花）

主持人：刚刚的节目中，我们介绍了如何根据不同的环境条件选择畜舍的建造方式，并针对各种常见畜舍的特点进行详细的介绍。同时，大家也知道，畜舍外围护保温隔热性能会受到多种因素的影响，在接下来的节目里我们为听众朋友们介绍一下提高畜舍外围护保温隔热性能的方法。

专家：畜舍的防寒防暑性能在很大程度上取决于外围护结构的保温隔热性能，良好的保温隔热性使畜舍冬季减少热量损失，夏季阻止热量传至舍内。保温隔热设计合理的畜舍，除极端寒冷和炎热地区外，一般可以保证家畜对温度的基本要求，只有幼畜，由于其本身热调节机能尚不完善，需要通过采暖保证幼畜所要求的适宜温度。在北方地区，畜舍的主要能耗为冬季供暖，采用保温隔热性能好的材料建造畜舍可大大降低冬季能耗，因此在经济条件的允许下提高外围护结构的保温隔热性能是畜禽养殖节能的有效手段。发达国家已经制定了较为严格的建筑节能标准或能源法规，通过控制新建建筑物的节能设计和既有非节能建筑的节能改造达到降低能耗效果。我国目前有关建筑节能的相关规定主要是针对人类的居住建筑和公共建筑，还没有针对养殖场建筑的节能规定，这方面还有待加强。

主持人：生产中常见的提高畜舍外围护结构保温隔热性能的措施有哪些呢？

专家：提高畜舍外围护结构保温隔热性能的措施有很多，比较可行的几项措施现介绍如下；

（一）门窗设计

一般来说，窗户的传热系数较墙体传热系数大，同时门窗缝隙会造成冬季的冷风渗透，外门开启失热量也很大。因此在寒冷地区，门窗设计在满足夏季通风和采光的条件下，尽量少设。冬季迎风侧尽量不设门少设窗，设门加门斗，北侧窗面积一般可按南侧1/2~1/4设置，必要时畜舍窗也可采用双层窗或单框双层玻璃窗。

（二）减少外围护结构面积

由于畜舍单位时间的失热量与外围护结构面积成正比，故减少外墙和屋顶面积可以有效保温。在设计畜舍时，适当加大畜舍跨度、减少高度有利于保温，也可采用吊装天棚的方式增加畜舍冬季保温性能。

（三）采用合理的外围护结构设计

在进行畜舍设计时，外墙、屋面、窗户选用节能、保温性能好的材料，可减少畜舍外围护结构的传热，减少冬季热损耗，进而减少畜舍采暖耗能。目前[https://www.nczfj.com/]，提高建筑物外围护结构的保温效果的技术措施已经比较成熟，因此现阶段我国畜舍建筑外围护结构设计需要做的是针对每个地区的外围护结构低限热阻和供暖热负荷进行计算，确定合理建造方案。在建设畜舍时，设计部门需要根据当地气候特点和家畜对环境的要求及冬季低限热阻，确定合理外围护结构方案。

主持人：众所周知，我国北方地区冬季漫长而寒冷，对家畜的正常生长发育造成威胁。如果能利用太阳能提高舍内温度，这样就既可以节省能源，又可以提高养畜的效益。刘老师，我们应该如何将太阳能有效的利用在畜禽生产中呢？

专家：根据太阳能建筑在供热过程中是否采用动力，可将其分为主动式和被动式。被动式是指通过建筑设计，利用太阳高度角季节性变化特点，设计采光窗和挑檐使冬季太阳能便于收集、夏季不能射入。主动式太阳能建筑则是运用光热等可控技术来收集、储存、分配和控制太阳能热量的方法，如太阳能供热采暖系统。

主持人：太阳能可以说是取之不尽，用之不竭，那么它的利用会受到哪些因素的影响呢？

专家：影响太阳能利用效率的因素很多，一是太阳能可利用性：由于地球自转和公转,以及云层覆盖、空气污染、反射和大气吸收，建筑物实际吸收的太阳能要远远少于太阳实际散发出的热量，同时存在季节性变化和不规律性，因此在设计进行太阳能利用获能计算时，要考虑这些因素。二是太阳能的保存：因为白天可吸收利用的太阳能是有限的，因此畜舍的能量保存特别重要，要确保建筑物具有良好的保温隔热性能，并且通风系统管理要在保证湿气和污染物排出的同时将热量损失降到最低。

主持人：好，这是太阳能在生产中的利用情况，以及影响太阳能利用的因素。据我所知，在畜牧生产过程中太阳能的利用方式主要有两种。被动式太阳能系统设计和主动式太阳能系统设计。下面我们通过一个片花来了解一下。

男 片花：被动式太阳能系统的设计关键是结构设计，畜舍的侧墙和主要采光面要朝南。在冬天，阳光自南侧的玻璃或塑料窗摄入，被地面、壁面栏杆和畜体吸收，使舍内温度升高；在夏季挑檐遮阴使得阳光不能从窗户射入室内。窗户面积、位置以及挑檐长度的设计要根据当地纬度和畜舍太阳能吸收效率计算，建议由畜舍设计专业人员根据具体情况设计，在此就不再赘述具体的计算公式。然而，这些允许太阳能进入的采光窗在夜间同样给舍内热量散失提供了通路，可能造成昼夜温度和湿度的循环变化，乃至冬季窗上的结露，因此，被动式太阳能系统最适合用于大型成年动物冬季采暖，幼畜及小型动物还需要额外的采暖措施。在设计太阳能畜舍时，由于畜舍本身就是太阳能收集器，首先要考虑畜舍的朝向，畜舍长轴应为东西向，并且由于冬季太阳位于南方天空较低的位置，因此在设计时南侧墙采光面积要尽可能大；挑檐设计要避免夏季阳光直射入舍内。

女 片花：主动式太阳能系统需要设备来收集、转移和存储太阳能；可以在一个地方收集能源在另一个地方使用、储存能源，这样可解决由于建筑物直接吸收利用太阳能带来的外围护结构保温隔热性能差，昼夜温差大等问题，是太阳能利用的新趋势。主动式太阳能系统的能量传递媒质主要是空气或水，前者多用于采用通风系统控制环境的畜舍，后者多用于有地暖系统的畜舍。太阳能收集器的选择和设计是主动式系统的核心。太阳收集器多种多样，但都遵循着三个原则：一是黑色的表面用于吸收太阳辐射热升温；二是具有可以流动性质的能量传递、贮存媒介；三是防止非吸收表面热量散失的保温隔热层。

太阳能吸收器能量吸收面垂直于太阳射线效果最好。由于太阳位置即射线角度随季节变化，处于成本考虑，静止式太阳能吸收器常固定在南墙、南侧屋面或单独的固定架上，且角度调整为冬季阳光直射。太阳能吸收器安装面积应在制造商的指导下确定，与饲养动物类型、饲养数量、吸收器类型、系统保温隔热性能、吸收器距散发器距离以及传媒流动速度确定。低温吸收器多以空气为热媒，吸收器温度与外部温度温差小于50°，多用于提高通风系统进入舍内空气温度或低温谷物烘干。高温吸收器多以液体为热媒，吸收器温度与外部温度温差多大于50°，且多安装于屋面以利于液体的流下，多用于为地暖系统提供热水。

（片花）

主持人：欢迎回来，您现在收听的是中央人民广播电台中国之声致富早班。在刚才的节目时间里，我们先概括介绍了养殖节能技术基本情况，通过介绍畜禽舍优化设计、提高畜舍外围护结构保温隔热性能技术和太阳能利用技术来改善能量的利用率，已达到养殖节能的目的。大家都知道，沼气技术在近年来应用的比较广泛，在养殖过程中如何利用这项技术来节约能源呢？请继续听刘老师的介绍。

专家：畜牧场的粪便和污水的无害化处理与利用的主要途径之一是制沼气做燃料或发电等能源循环利用，同时采用制沼气的厌氧发酵方法处理粪便和污水。这样既可以提供高品位的清洁能源，又能减轻农村环境污染，尤其是直接改善畜禽养殖场所的环境卫生条件和粪污排放问题，具有良好的环境效益、能源效益、经济效益等综合效益。因其保护环境、再生能源的双重功效是畜禽养殖节能工程的一个重要组成部分。目前国内制沼气技术上已经成熟，，一般采用中温发酵的方法（35℃左右）。主要有沼气池和沼气工程等技术。

主持人：那下面您也分别介绍一下吧。先来说说沼气池。它适用于哪些养殖场呢？

专家：沼气池适用于小型养殖场或养殖专业户等小规模养殖，一般由进料池、发酵池、贮气室、出料池、使用池和导气管等六部分组成，发酵池通常建于地下，为使沼气能顺利生产，必须具备下列条件：良好的厌氧环境（发酵池必须严格密封）；适量的有机物和水分含量（含水量90-94%）;适当的温度（35-38℃）；适宜的pH（6.5-8.5）和合理的C:N比（25-30:1）。有机物厌氧发酵过程中不断产生有机酸，若发酵液酸度过高，可加入适量的石灰等碱性物质以调节pH。

主持人：刘老师，随着畜禽养殖的标准化和规模化发展,大中型沼气工程的应用在畜禽养中也是越来越多了。那什么是规模化畜禽养殖场沼气工程呢？

专家：规模化畜禽养殖场沼气工程是指以规模化畜禽养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。规模化畜禽养殖场沼气工程是有效处理畜禽粪便污水，杀灭病虫卵，切断疾病传播途径的重要技术工程手段。同时沼气工程还有着能源效益、生态效益等多种综合效益，在建设农业循环经济方面有重要的作用和深远的意义。因此，就解决畜禽养殖污染而言，沼气发酵是一个有着多重作用和价值的技术手段和有效措施。

主持人：您能不能具体介绍一下呢？

专家：1.变废为宝，制取能源肥料

畜禽养殖沼气利用技术又可分为户用沼气技术、沼气工程技术。而这两种技术都既可以产出能源——沼气，又可以制取肥料——沼肥。沼气是一种清洁的优质气体燃料，是极佳的炊事燃料，还可以点灯、供热等，对于规模化畜禽养殖场沼气工程，如果产气量大，可以供应周边居住较为集中的农村户用或城镇居民使用，也可以发电上网，国家对于沼气发电上网将给予一定的价格补贴。这样就会为国家能源安全做出一定的贡献。沼肥是无害化的有机肥料，既可以做底肥，也可以用来做速效追肥，应该说是一个宝。所以说畜禽养殖沼气利用技术是变废为宝的技术。

2.变脏为净，提高卫生水平

畜禽粪便污水不经处理堆放、排放肯定会滋生蚊蝇、产生有毒有害气体、污染浅表水，就会危害饲养环境，加重动物疫病防控难度，影响畜产品质量安全、传播人类疾病以及造成饮用水安全问题等；也会使得养殖区脏乱不堪，破坏生产环境，而经过沼气（厌氧）发酵畜禽粪污等废弃物中的病虫卵一般可以杀灭97%以上，不良气体也可以大为减少，甚至可以阻断一些传染病菌的传播，养殖废弃物存储空间紧张也可以大为缓解，为建设和保持生产区域和周边环境德整洁打下良好基础。因此，畜禽养殖沼气利用技术是变脏为净的技术。

3.变断为链，构筑循环经济

通过沼气技术就能够把养殖业和种植业之间已经很薄弱，甚至中断的生态循环连接起来。而且这个链接是有机链接，就更显得珍贵。畜禽废弃物经过沼气发酵，产生沼气能源，沼渣沼液用于种植生产。这样，以沼气技术和工程措施为纽带，将养殖业、种植业等合理结合在一起，通过优化整体农业资源，使农业生态系统内做到能量多级利用，物质良性循环、达到高产、优质、高效、低耗的目的，是可持续的循环农业技术。

4.化危为安，促进食品安全

目前我国食品安全问题日趋严重。食品的源头来自于种植业和养殖业，而通过多施用沼肥，多开展沼气综合利用，可以有效减少化肥、农药的使用，降低因为过量使用化肥、农药造成的农产品品质不良、农药残留超标等一系列问题。沼肥等沼气综合利用技术包括肥料利用、养殖利用、农药利用、菌类生产等，可以实现农产品增产，也可以改善农畜产品品质，尤其是对水果类施用效果更为显著。如果通过规模利用、规范生产、打造品牌，发展无公害农产品、绿色食品、有机农产品生产，不但能构建食品安全的基础，还可以有效增加农产品附加值，实现增质、增产、增收，从而实现农产品安全生产的良性循环。

5.化损为护、保护生态环境

目前我国农村环境问题日益显现，农业源污染物排放总量较大，局部地区形势有所好转，但总体形势仍十分严峻。突出表现为畜禽养殖污染物排放量巨大，农业面源污染形势严峻，农村生活污染局部增加，农村工矿污染凸显，城市污染向农村转移有加速趋势，农村生态退化尚未得到有效遏制。通过沼气发酵是处理畜禽养殖污染物的重要和良好措施。一是，可以大幅降低污染程度，也就是专业上所说的显著降低其COD、BOD，为进一步更好，更彻底处理污染问题，打下了很好的基础。如果再配合沼肥等综合利用技术，在有足够农田消纳的情况下，就可以基本甚至完全解决畜禽养殖污染物排放问题；二是，沼肥作为一种无害化有机肥，大量、经常施用将有利于改善过多施用化肥的造成的土壤板结与理化特性恶化等问题，有利于恢复地力，是改善农业生态环境，促进农业可持续发展的重要措施；三是，沼气的提取与利用，可以替代常规能源，减少卫视气体排放，减少山林树木樵采，对于缓解气候变暖和降低水土流失危害，保护生态环境，都有着积极地意义。