病死畜禽無害化處理現(xiàn)狀與出路

張 波 （遼寧省畜產(chǎn)品安全監(jiān)察所 遼寧 沈陽 110003）

我國病死畜禽無害化處理水平較低，存有污染環(huán)境、擴(kuò)散病原、資源浪費(fèi)等弊端。本文歸納比較了當(dāng)前無害化處理的傳統(tǒng)方式和資源再利用方式的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，并對國內(nèi)外市場上已有的資源利用途徑進(jìn)行了匯總，以期為無害化處理的發(fā)展提供理論借鑒。

我國是畜牧業(yè)養(yǎng)殖大國，每年因各種疾病致死的畜禽數(shù)量巨大。但我國目前無害化處理水平偏低，沒有完善的病死動(dòng)物無害化處理資源化利用機(jī)制。養(yǎng)殖環(huán)節(jié)病死畜禽尸體隨意丟棄，一些不法商販伺機(jī)在市場銷售畜禽尸體，對食品安全和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。建立病死動(dòng)物無害化處理機(jī)制，有利于減輕環(huán)境污染，對推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和建設(shè)美麗中國有著重要意義。傳統(tǒng)畜禽尸體無害化處理方式存在占地面積大、尸體降解慢、病原易擴(kuò)散、存有二次污染等問題。但同時(shí)病死動(dòng)物尸體中含有豐富的油脂、蛋白質(zhì)和微量元素等，經(jīng)過無害化處理殺滅其中的病原微生物、寄生蟲等有害成分，保留有價(jià)值的營養(yǎng)物質(zhì)，可作為再回收利用的理想資源[1]。

1 無害化處理的傳統(tǒng)方式

畜禽尸體無害化傳統(tǒng)處理方式是指將尸體通過直接焚燒、深埋法、化學(xué)處理等方式進(jìn)行無害化處理，成本低廉，操作簡便，但缺點(diǎn)是未做深加工和資源化再利用[2,3]。（1）直接焚燒法是利用焚燒爐對畜禽尸體及其附產(chǎn)品進(jìn)行高溫分解和深度氧化的方法。由此產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過二次燃燒室繼續(xù)燃燒氧化，最終產(chǎn)生的固體爐渣通過出渣機(jī)排出。該方法優(yōu)點(diǎn)是廢棄物占空小，一次性可將大量有害廢料分解為無害物質(zhì)。額外產(chǎn)生的熱能也能被采集回收利用，用于城鄉(xiāng)居民供暖或大棚維溫等。（2）深埋法是將畜禽尸體在遠(yuǎn)離人群聚居地，通過挖坑、消毒、掩埋等步驟，最終利用土壤自身凈化作用實(shí)現(xiàn)無害化的處理方式。該方法具備簡單有效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，在我國養(yǎng)殖場被廣泛應(yīng)用。但無害化處理過程緩慢，某些病原微生物能長期生存，對于土質(zhì)疏松和雨量較大地區(qū)可造成土壤和地下水的二次污染。尤其不適宜患有炭疽、瘋牛病等疾病的畜禽尸體及相關(guān)產(chǎn)品的處理。（3）化學(xué)處理法是利用磚塊、混凝土等建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建密閉的化尸窖，對畜禽尸體加入消毒液和促分解物質(zhì)后進(jìn)行自然腐爛降解的過程。該方法投資處理成本低，分散布點(diǎn)，化整為零；尸體運(yùn)輸路線短，有利于減少疾病的傳播；采用密閉設(shè)施，建造簡單，臭味不易外泄。但受季節(jié)和地域制約，處理不當(dāng)可能造成土壤及地下水污染。

2 無害化處理的資源再利用模式

2.1 高溫生物降解模式 高溫生物降解模式是指按照一定比例向病死動(dòng)物尸體中加入生物酶材料和輔料，機(jī)械自動(dòng)粉碎，在高溫條件下，產(chǎn)生有機(jī)物，H2O，CO2等。氣體經(jīng)由水箱過濾后排出，有機(jī)物在高溫狀態(tài)下(150℃)進(jìn)行2h殺菌。高溫殺菌后的有機(jī)質(zhì)可用作農(nóng)資產(chǎn)品的有機(jī)肥。其弊端是前期生物處理溫度低，會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體，不能保證病原體100%被殺滅[4,5,6]。

2.2 焚燒碳化模式 浙江某企業(yè)研發(fā)的動(dòng)物焚燒碳化模式是指在600～700℃，無氧常壓條件下，將動(dòng)物尸體裂解為含碳有機(jī)物，并將病原微生物完全殺死。產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二次燃燒室，經(jīng)過1000℃左右的高溫，停留3～5s進(jìn)一步氧化燃燒，減少了CO、SO2等有毒有害氣態(tài)的外排。該技術(shù)不需要對病死畜禽尸體進(jìn)行破碎處理，減少了中間環(huán)節(jié)二次交叉污染和感染的幾率。高溫?zé)峤?、無氧碳化和冷卻回流整體流程全部在封閉環(huán)境中完成。由此產(chǎn)生的生物質(zhì)炭可被廣泛應(yīng)用于土壤改良、燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)。但該方法僅對生物質(zhì)炭進(jìn)行了回收再利用。對畜禽尸體內(nèi)的水分、有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)等成分未能回收資源化利用[4,5,6]。

2.3 化學(xué)處理模式 化學(xué)處理模式是指將畜禽尸體破碎處理，而后在高溫高壓容器中殺菌，可分為“干化學(xué)處理法”和“濕化學(xué)處理法”。前者是指在中心處理溫度≥150℃，壓力≥0.5MPa條件下處理至少3h，在此過程中伴生的有毒有害氣體經(jīng)處理后再行排出。動(dòng)物處理后的殘?jiān)ㄟ^壓榨濃縮后用于有機(jī)肥或者動(dòng)物飼料。后者指中心處理溫度≥150℃，壓力≥0.4MPa條件下處理至少40min。隨后對產(chǎn)生的固體和液體進(jìn)行固液分離。將固體物質(zhì)磨碎后送往烘干系統(tǒng)，將液體進(jìn)行進(jìn)一步處理分離水分和油脂。水分經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后直接排放，油脂可用于工業(yè)用油提煉。目前，此處理模式已在國內(nèi)外部分地區(qū)得以應(yīng)用，并收到良好效果和較充分回收利用[4,5,6]。

2.4 濕法化制生物轉(zhuǎn)化法 江蘇某企業(yè)在濕法化學(xué)處理的基礎(chǔ)上，研發(fā)了濕化生物轉(zhuǎn)化法。主要是將畜禽尸體在高溫高壓下進(jìn)行濕化、蒸熟，攪碎打磨。烘干處理后因富有高蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽，可用于蠅蛆養(yǎng)殖的飼料，蠅蛆代謝產(chǎn)生的殘?jiān)挚梢耘c豬糞等副產(chǎn)品按照一定比例混合加工為農(nóng)家有機(jī)肥料。成為富含抗菌肽、氨基酸、幾丁質(zhì)等營養(yǎng)成分的高脂高能產(chǎn)品。尸體無害化處理后的資源利用率進(jìn)一步得到提升[4,5,6]。

3 無害化處理資源的利用

3.1 作為有機(jī)肥 堆肥法是指利用微生物對畜禽尸體中的有機(jī)物進(jìn)行代謝分解，并在高溫下進(jìn)行無害化發(fā)酵處理，最終將其變?yōu)橛袡C(jī)肥料的方法。該方法投入少、效率高、效益好，但如果對無害化過程把控不嚴(yán)，對環(huán)境造成的潛在影響較大。畜禽尸體分解帶來的重金屬、亞硝酸鹽、硝酸鹽、含氮有機(jī)物、硫化物沉積土壤，會(huì)造成二次污染，對地表水和地下水也有影響[7,8]。Looper等人分別對牛、羊、馬等實(shí)體用靜態(tài)堆肥法進(jìn)行了處理[9]，Glanville等人對豬尸體用箱式堆肥法進(jìn)行處理,并對水源、土壤、地表環(huán)境等因素進(jìn)行了環(huán)境測評，都取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果[10]。

3.2 作為飼料添加劑 將畜禽尸體經(jīng)高溫蒸煮、脫脂干燥、粉碎打磨等過程可得到肉骨粉(MBM)，其粗蛋白含量可達(dá)60%，脂肪含量在10%左右，且氨基酸組分較魚粉更為全面均衡且價(jià)格低廉，是一種非常理想的蛋白粉來源和替代品。但隨著歐洲瘋牛病的暴發(fā)，富含蛋白質(zhì)的肉骨粉已經(jīng)被嚴(yán)格限制飼喂牛羊等產(chǎn)肉食品動(dòng)物，但肉骨粉可添加于豬飼料產(chǎn)品中。肉骨粉在養(yǎng)雞過程中，可提供足量的蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、維生素，是一種極佳的蛋白質(zhì)添加物。但是肉骨粉通常存有適口性較差等問題，在臨床應(yīng)用時(shí)常與其他飼料配合飼喂，以減輕氣味刺激[11]。

3.3 用于可再生能源 畜禽尸體經(jīng)化學(xué)處理以后，在高溫高壓條件下會(huì)分離產(chǎn)生大量油脂和蛋白質(zhì)。Senneca等利用TG/DSC 裝置，通過焦炭等溫燃燒實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了肉骨粉達(dá)到能量價(jià)值的條件為0.1～0.2MPa，溫度為300～500℃時(shí)，潛在氧分子的形成的含氧化合物可被用作再生能源氣體。Joening等在生物柴油研究中，在豬油中加入40%醇油。酶催化48h后，生物柴油制得比率達(dá)到96.3%[12,13,14]。

3.4 作為化工原料 將動(dòng)物尸體處理加工為肉骨粉后，含有大量Ca、P、K等微量元素和Pb、Cu、Hg等重金屬離子。Deydier通過實(shí)驗(yàn)測定出豬肉骨粉中含有31.6%的Ca元素，55.7%的P元素，2.5%的K元素，2.7%Na元素。主要存在形式為磷酸鈣和羥基磷酸鈣。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，通過肉骨粉成功制備了磷酸，這無疑為工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論支持[15]。

3.5 作為建筑材料 肉骨粉中含有的磷灰石具有建好的機(jī)械性和柔韌性，可用于水泥等基建材料中。其高吸水性和浸出能力也保證了其替代混凝土及沙子的可能性。Cyr團(tuán)隊(duì)通過測量發(fā)現(xiàn)其直徑在0～2mm之間，密度為3.0g/cm3，可將無害化處理后得到的肉骨粉作為建筑材料[16]。

4 討論

（1）病死動(dòng)物無害化處理資源化利用是畜牧業(yè)健康發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的必然要求和大勢所趨，也是我國在畜牧業(yè)發(fā)展進(jìn)程中積極探索的方向之一。我國養(yǎng)殖模式正在悄然發(fā)生變化，從散養(yǎng)、傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式向集約化和規(guī)模化養(yǎng)殖模式方向發(fā)展，病死動(dòng)物無害化處理資源化利用程度和方式關(guān)系到畜牧養(yǎng)殖業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。然而，從我國現(xiàn)行的法律法規(guī)和社會(huì)共識來看，無害化處理模式較為傳統(tǒng)且執(zhí)行效果并不理想。這對政府的監(jiān)管而言是個(gè)嚴(yán)峻的問題，對養(yǎng)殖企業(yè)也造成了重大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。（2）如何將病死動(dòng)物處理的風(fēng)險(xiǎn)降低乃至消除，不碰觸法律紅線和道德底線，并通過這種合理化甚至合法化的方式獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益將是今后發(fā)展的方向。（3）我國在病死動(dòng)物無害化處理和資源化利用方面雖然取得了一定成績，但仍存在許多不足，需要政府、企業(yè)和科研人員加強(qiáng)合作，探究新型養(yǎng)殖模式，爭取減少病死動(dòng)物數(shù)量，研究更科學(xué)有效的方法對病死動(dòng)物無害化處理物資源化利用模式。所以只有建立病死動(dòng)物無害化處理資源化利用機(jī)制，使病死動(dòng)物得到集中收集、規(guī)范處置，有效地杜絕拋棄、收購、販賣、屠宰、加工病死動(dòng)物現(xiàn)象，徹底解決無害化處理產(chǎn)物的最終安全出路，降低動(dòng)物疫病傳播蔓延幾率，才能從根本上保障老百姓舌尖上的安全。