張振玲
(徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)物工程系,江蘇 徐州 221006)
中國近幾年出欄的生豬量約7億頭/年,已成為公認(rèn)的世界養(yǎng)豬大國。但在生豬養(yǎng)殖過程中,由于疫病及生產(chǎn)管理不當(dāng)?shù)仍?,病死豬仍難以避免。目前,我國的生豬死亡率仍較高,如上海部分豬場2012—2015年生豬全程死亡率為19.54%[1]。若按照5%死亡率計(jì)算(2020年我國生豬死亡率防治目標(biāo)是5%[2]),全國每年死豬的數(shù)量約有3 500萬頭;若是按照10%來計(jì)算,則每年產(chǎn)生約7 000萬頭死豬。也有報(bào)道說我國每年死亡豬只數(shù)超1億頭,估計(jì)需要處理的死豬量超過500萬噸[3]。尤其是2018年下半年以來,隨著非洲豬瘟疫情在全國的陸續(xù)暴發(fā),我國病死豬的情況更加嚴(yán)重,死亡數(shù)量也相當(dāng)可觀,但目前的死豬無害化處理程度卻并不理想。在部分地區(qū),甚至存在病死肉的地下非法交易,使其流向人類餐桌,嚴(yán)重危及人類的身體健康,更可能引發(fā)新型高致病、高傳染性疾病的蔓延[4]。
病死豬無害化處理涉及養(yǎng)豬安全生產(chǎn)、環(huán)境和食品安全等多方面,其重要性不言而喻。前些年由于養(yǎng)殖業(yè)對(duì)病死豬無害化處理的重視程度尚不足不夠,同時(shí)相關(guān)法律法規(guī)不夠完善,一些豬場對(duì)病死豬采取簡單掩埋或是隨意丟棄,如2013年發(fā)生的“黃浦江死豬漂浮”事件等引起了全社會(huì)廣泛的關(guān)注。當(dāng)然現(xiàn)在情況已經(jīng)有了很大的改觀,不再可能會(huì)發(fā)生類似事件,然而病死豬亂扔亂拋與病死豬非法流入市場的現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生(如今年福建武平縣發(fā)布查處兩起亂丟濫棄病死豬行為情況的通報(bào)以及廣東高州銷售病死豬肉報(bào)道等),從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)了當(dāng)前我國病死豬無害化處理中還存在的一些問題。
為進(jìn)一步規(guī)范病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品無害化處理操作,原農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)局在2017年依法重新制定頒布了《病死及病害動(dòng)物無害化處理技術(shù)規(guī)范》[5](以下簡稱《新規(guī)范》)。當(dāng)前,雖然出臺(tái)了新的技術(shù)規(guī)范,但我國病死豬無害化處理仍需關(guān)注?,F(xiàn)結(jié)合養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)際以及《新規(guī)范》,對(duì)當(dāng)前我國病死豬的無害化處理方法、使用情況及常見問題加以概括和總結(jié),分析其特點(diǎn)及今后的發(fā)展趨勢,并提出相應(yīng)的建議,希望能為豬場合理有效處理病死豬提供借鑒。
《新規(guī)范》中提到動(dòng)物的無害化處理就是指用物理、化學(xué)等方法處理病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品,消滅其所攜帶的病原體,消除危害的過程[5]。《新規(guī)范》為我國病害動(dòng)物無害化處理工作提供了技術(shù)規(guī)范和基本要求,其中提到的病害動(dòng)物無害化處理方法有焚燒法、化制法、高溫法、深埋法和硫酸分解法等共5種。另外關(guān)于病害動(dòng)物的無害化處理,全國畜牧總站在2013年提到的技術(shù)中包括深埋法、焚燒法、堆肥法、化尸窖處理法、化制法和生物降解法[6]等6種方法,都是實(shí)踐中應(yīng)用較多、較成熟的方法。上面提到的幾種無害化處理方法從原理上講可歸并為掩埋法、焚燒法、化制法和發(fā)酵法[7-9]等4大類,其中發(fā)酵法包括堆肥法、沼氣法、化尸窖法和生物降解法等。
為闡述方便,將我國病死豬的無害化處理方法按前述提及的分類方法分為以下幾種:1)掩埋法、2)焚燒法、3)化制法、4)發(fā)酵法(包括堆肥法、沼氣法、化尸窖法和生物降解法)、5)其他方法。
《新規(guī)范》中提到的深埋法適用于發(fā)生動(dòng)物疫情或自然災(zāi)害等突發(fā)事件時(shí)對(duì)病死及病害動(dòng)物的應(yīng)急處理,及邊遠(yuǎn)和交通不便地區(qū)零星病死畜禽的處理。
養(yǎng)豬生產(chǎn)中病死豬的深埋坑應(yīng)以實(shí)際處理死豬及相關(guān)產(chǎn)品數(shù)量確定,坑底應(yīng)高出地下水位1.5 m以上,要防滲、防漏,坑底撒一層厚度為2~5 cm的生石灰或漂白粉。將病死豬及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品投入坑內(nèi),最上層距離地表1.5 m 以上。覆蓋距地表20~30 cm,厚度不少于1~1.2 m的覆土。覆土不要太實(shí),以免腐敗產(chǎn)氣造成氣泡冒出和液體滲漏,另外還要設(shè)置警示標(biāo)識(shí)和進(jìn)行巡查,以及深埋場所的消毒處理[5]等。
將病死豬進(jìn)行掩埋是傳統(tǒng)的一種處理方法。適用于除患有炭疽等芽孢桿菌類疫病,及牛海綿狀腦病、癢病以外的染疫動(dòng)物及產(chǎn)品、組織的處理,常用于非常規(guī)條件下的應(yīng)急措施和不具備工業(yè)化集中處理?xiàng)l件下所采取的方式[10]。此法經(jīng)濟(jì)、簡單、易操作,是目前我國最常見的一種處理方式[11]。過去也是國內(nèi)外普遍采用過的一種快速大規(guī)模處理豬尸體的主要方法[7]。近年來,隨著養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?;?、集約化發(fā)展,掩埋場地受到制約,許多豬場已無地可埋。歐盟國家已禁止使用該方法,但是在為了控制嚴(yán)重傳染性疾病暴發(fā)而殺死大量生豬時(shí),作為一種應(yīng)急處理措施時(shí)仍然還允許使用,另外在偏遠(yuǎn)地區(qū)也還允許使用。美國目前在所有的養(yǎng)殖區(qū)仍允許使用掩埋法處理尸體[12]。此法由于自然降解速度慢、處理地點(diǎn)難尋、易造成土壤和地下水污染甚至病原微生物的再次擴(kuò)散、耗時(shí)耗工和高生物安全風(fēng)險(xiǎn),另外也不能資源化利用,不符合循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念,應(yīng)逐步減少此方法的使用。
焚燒法是對(duì)國家規(guī)定的染疫動(dòng)物及其產(chǎn)品、病死或者死因不明的動(dòng)物尸體,屠宰前確認(rèn)的病害動(dòng)物、屠宰過程中經(jīng)檢疫或肉品品質(zhì)檢驗(yàn)確認(rèn)為不可食用的動(dòng)物產(chǎn)品,以及其他應(yīng)當(dāng)進(jìn)行無害化處理的動(dòng)物及動(dòng)物產(chǎn)品[5]的處理方法。可以分為直接焚燒和間接焚燒兩種方法。
2.2.1 直接焚燒法
將病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物,投至焚燒爐本體燃燒室,經(jīng)充分氧化、熱解,產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入二次燃燒室繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生的爐渣經(jīng)出渣機(jī)排出。燃燒室溫度應(yīng)≥850 ℃[5]。
病死豬直接焚燒是借助輔助燃料的熱量并且在富氧條件下對(duì)死亡動(dòng)物直接加熱分解,最終成灰渣的過程,多在豬場實(shí)行,是許多國家都曾經(jīng)使用過的傳統(tǒng)的處理病死豬的方法,現(xiàn)已基本不使用,但是在一些特定情況下有可能還會(huì)用到此方法。
2.2.2 炭化焚燒法
病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品投至熱解炭化室,在無氧情況下經(jīng)充分熱解,產(chǎn)生的熱解煙氣進(jìn)入二次燃燒室繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生的固體炭化物殘?jiān)?jīng)熱解炭化室排出。熱解溫度應(yīng)≥600 ℃,二次燃燒室溫度≥850 ℃,焚燒后煙氣在850 ℃以上停留時(shí)間≥2 s[5]。
炭化焚燒是經(jīng)過改進(jìn)的特殊的燃燒方法,通過熱解的原理,在無氧、高溫條件下,將死亡動(dòng)物轉(zhuǎn)化成高溫?zé)煔夂托再|(zhì)穩(wěn)定的固體炭化物,高溫?zé)煔膺M(jìn)一步燃燒的處置過程。其優(yōu)點(diǎn)主要是能徹底消滅病原微生物、效果可靠且速度快。但是缺點(diǎn)也很明顯,就是費(fèi)用高以及環(huán)保問題,另外該法也無法進(jìn)行資源化利用,不符合循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念。
目前,歐盟亦已禁止使用該法,但是作為一種應(yīng)急(如為控制嚴(yán)重傳染性疾病暴發(fā)而處理大量病死動(dòng)物時(shí))措施還允許使用,另外在偏遠(yuǎn)地區(qū)也允許使用。在美國所有的動(dòng)物尸體處理方法中,該方法因?yàn)橘M(fèi)用較高而引起的抱怨最大,故最不可能繼續(xù)保留[12]。我國也要借鑒歐盟經(jīng)驗(yàn),允許一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或是在嚴(yán)重傳染性疾病暴發(fā)時(shí)才允許使用該方法。實(shí)際上焚燒法在我國也不太常用,大型焚燒場所很少,許多地方建有小型焚尸爐,因費(fèi)用較高而紛紛倒閉或停用,因此焚燒法也不符合我國國情[12]。但是在一些情況下還必須保留使用該方法,我國《病害動(dòng)物和病害動(dòng)物產(chǎn)品生物安全處理規(guī)程》中規(guī)定“對(duì)確認(rèn)患口蹄疫、豬瘟、傳染性水泡病、豬密螺旋體痢疾、急性豬丹毒等烈性傳染病的病死豬須采用焚燒法進(jìn)行無害化處理”。因此要合理布局一些較大型的焚燒處理中心,以應(yīng)對(duì)上述提及的幾種烈性傳染病發(fā)生時(shí)的病死豬的處理。
圖1 病死豬
化制法是指在密閉的高壓容器內(nèi),通過向容器夾層或容器內(nèi)通入高溫飽和蒸汽,在干熱、壓力或蒸汽的作用下,處理病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品的方法[5]。不得用于患有炭疽等芽孢桿菌類疫病的染疫動(dòng)物及產(chǎn)品、組織的處理,其他適用對(duì)象同2.1。化制法從原理上講可分為干化法和溫化法。
2.3.1 干化法
病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物輸送入高溫高壓滅菌容器。處理物中心溫度≥140 ℃,壓力≥0.5 MPa(絕對(duì)壓力),時(shí)間≥4 h(具體處理時(shí)間隨處理物種類和體積大小而設(shè)定)。加熱烘干產(chǎn)生的熱蒸汽經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)后排出。加熱烘干產(chǎn)生的動(dòng)物尸體殘?jiān)鼈鬏斨翂赫ハ到y(tǒng)處理[5]。干化法化制病死豬尸體時(shí),熱蒸汽不直接和病死豬尸體接觸,而循環(huán)于夾層中。病死豬放入化制機(jī)內(nèi)受到干熱與壓力的作用而達(dá)到化制目的(熱蒸汽不直接接觸病死豬尸體),主要用于生產(chǎn)肉骨粉、油脂等。
2.3.2 濕化法
將病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物送入高溫高壓容器,總質(zhì)量不得超過容器總承受量的4/5。處理物中心溫度≥135 ℃,壓力≥0.3 MPa(絕對(duì)壓力),處理時(shí)間≥30 min(具體處理時(shí)間隨處理物種類和體積大小而設(shè)定)。高溫高壓結(jié)束后,對(duì)處理產(chǎn)物進(jìn)行初次固液分離。固體物經(jīng)破碎處理后,送入烘干系統(tǒng);液體部分送入油水分離系統(tǒng)處理[5]。
在高溫和高壓的條件下,動(dòng)物油脂融化和蛋白質(zhì)凝固,病原微生物被殺滅。無害化處理產(chǎn)物經(jīng)過進(jìn)一步的處理,用作有機(jī)肥料、工業(yè)用油脂等,實(shí)現(xiàn)資源合理利用[10]。化制法雖然也較為傳統(tǒng),但仍受到歐盟成員國的青睞。歐盟國家目前使用較為普遍,且將來很可能還是較青睞該法[13]?;品ǔ杀疽草^高,加上尸體收集頻率降低,在美國,由于越來越嚴(yán)格的環(huán)保監(jiān)管措施以及油脂、蛋白和皮革等價(jià)格的下降,化制廠越來越少[12,14]。國外發(fā)達(dá)國家除歐盟外使用的越來越少,逐漸為其他處理方法取代。在我國,濕化法是一種實(shí)現(xiàn)微生物滅菌的常規(guī)方法,國內(nèi)應(yīng)用較多,技術(shù)比較成熟。因?yàn)閷?duì)病死豬進(jìn)行化制可以產(chǎn)生有價(jià)值的副產(chǎn)品(骨粉、油脂、皮革、有機(jī)肥料等),實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,符合循環(huán)農(nóng)業(yè)的思路和理念,同時(shí)能夠滅活大部分病原,但是要注意的是不得用于患有炭疽等芽孢桿菌類疫病的病死豬的處理。
此方法缺點(diǎn)也很明顯,就是投入成本較高,對(duì)技術(shù)和人員要求也較高,處理過程中易產(chǎn)生惡臭以及廢水,環(huán)保措施如若跟不上將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的壓力,使生產(chǎn)環(huán)境變得更差等。建議在較為發(fā)達(dá)的區(qū)域及較大規(guī)模的豬場采用此法進(jìn)行病死豬的處理,而在種養(yǎng)殖結(jié)合區(qū)以及偏遠(yuǎn)地區(qū)和散養(yǎng)戶較多的區(qū)域則不宜使用。
我們通常所說的發(fā)酵其實(shí)是一種在食品工業(yè)、生物和化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用的生物化學(xué)反應(yīng),是生物體對(duì)于有機(jī)物的分解過程。發(fā)酵法是指將動(dòng)物尸體及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品與稻糠、木屑等輔料按要求擺放,利用動(dòng)物尸體及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)生的生物熱或加入特定生物制劑,發(fā)酵或分解動(dòng)物尸體及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品的方法[15]。堆肥法、沼氣法、化尸窖法和生物降解法都主要是利用發(fā)酵的原理進(jìn)行無害化處理的。
2.4.1 堆肥法
動(dòng)物尸體堆肥是指將動(dòng)物尸體置于堆肥內(nèi)部,通過微生物的代謝過程降解動(dòng)物尸體,并利用降解過程中產(chǎn)生的高溫殺滅病原微生物,最終達(dá)到減量化、無害化、穩(wěn)定化的處理目的[6]。
動(dòng)物尸體堆肥首先在20世紀(jì)80年代應(yīng)用于禽類,后又使用在豬、牛等大牲畜的尸體處理上,在美國、加拿大和澳大利亞等許多發(fā)達(dá)國家被認(rèn)可,并有在大規(guī)模疫病暴發(fā)情況下應(yīng)用的成功實(shí)例[16],是一種較為簡單的實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用的處理方法。其實(shí)堆肥(家庭或小農(nóng)場水平)的使用已有幾千年歷史。近年來,堆肥被視為可持續(xù)的較有前途的廢物處理方式[17]。目前,對(duì)于堆肥法的研究較多[18-25]。近年來美國又將被動(dòng)通風(fēng)塑料封裹堆肥系統(tǒng)(A passively-ventilated plastic wrapped composting system)(一種最早用在禽流感引起的病死家禽堆肥處理上)經(jīng)過改進(jìn)用于病死豬尸體的堆肥試驗(yàn),結(jié)果表明這種方法在緊急情況下對(duì)病死豬的無害化和減量化方面的效果良好,有較好的應(yīng)用前景[24]。
對(duì)病死豬進(jìn)行堆肥具有技術(shù)簡單、投資小、臭味小、不污染水源、能滅活病原并能產(chǎn)生肥料且能在豬場進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn),符合廢棄物資源化利用以及循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念,是一種較為理想的無害化處理方法,建議在我國廣大的種養(yǎng)結(jié)合區(qū)的豬場使用該方法在豬場處理以達(dá)到減量化、無害化和穩(wěn)定化處理病死豬的目的。但是由于堆肥法堆漚時(shí)間較長、處理能力有限,較適合中小豬場或養(yǎng)殖戶采用,在我國的南方地區(qū)如四川、江西、廣西、海南等養(yǎng)殖區(qū)等由于氣溫較高效果更好,在北方通過增加保溫層、地暖或堆肥菌劑等措施,也可以有效地進(jìn)行。堆肥法技術(shù)簡單,成本低,在養(yǎng)殖成本不斷攀升的今天,具有較好的應(yīng)用和推廣前景。
圖2 堆肥法
2.4.2 沼氣法
沼氣法又稱為厭氧生物發(fā)酵或厭氧消化技術(shù),在農(nóng)業(yè)固體廢棄物、餐廚垃圾和污水處理廠剩余污泥等有機(jī)廢棄物的處理處置中得到廣泛應(yīng)用,在我國養(yǎng)殖業(yè)主要用于畜禽糞便的處理,產(chǎn)生沼氣和肥料。近年來上海市動(dòng)物無害化處理中心和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)病死豬厭氧發(fā)酵有一定的研究[26,27],在我國成為病死豬處理的新興技術(shù)。
沼氣法是利用受控制的厭氧細(xì)菌的分解作用,將有機(jī)物經(jīng)厭氧消化轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳。厭氧消化的溫度一般分為低溫(25 ℃)、中溫(2 5 ~4 0 ℃)和高溫(>45 ℃)。中溫相比于高溫條件,對(duì)能源需求少,耐沖擊負(fù)荷和有毒物質(zhì)的能力強(qiáng),特別是在處理畜禽尸體這類廢物時(shí),中溫條件更有利[26]。
厭氧發(fā)酵不僅殺死致病微生物和寄生蟲卵、消除臭味,同時(shí)還能提供清潔能源,沼液沼渣還可作為各種有機(jī)肥料、栽培食用菌、魚和蚯蚓等的飼料或飼料添加劑。沼氣法已在歐洲(尤以德國和北歐發(fā)展最為迅速)得到極大發(fā)展,在法國等其他歐盟國家也得到了廣泛應(yīng)用,但是也有一些因素(高昂的初期投資以及監(jiān)管負(fù)擔(dān)等)限制了其推廣使用[17]。近年來,我國開展了病死豬與豬糞混合厭氧發(fā)酵的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明混物料具有很好的產(chǎn)沼氣潛力,利用已有沼氣工程處理病死豬能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益,并找到了最適的反應(yīng)溫度和最佳的病死豬添加比例〔反應(yīng)溫度35 ℃,病死豬添加比例為12%,能夠提升總產(chǎn)氣量26%,單位TS(總固形物含量)產(chǎn)氣量30%,單位VS(揮發(fā)性固形物含量)產(chǎn)氣量22%〕[28]。
我國非常重視沼氣工程的建設(shè),“十一五”以來逐漸將推廣重點(diǎn)從農(nóng)村戶用沼氣池轉(zhuǎn)移到大中型沼氣工程上來,每年投入財(cái)政資金數(shù)十億元,并出臺(tái)了成套畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有力地推動(dòng)了畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的發(fā)展[29]。另外,我國大部分縣市都有沼氣推廣部門,沿海和西南地區(qū)大中型豬場沼氣工程覆蓋率已超80%[19],因此具有良好的推廣基礎(chǔ),所以沼氣法適宜于在具有大中型沼氣工程的規(guī)模養(yǎng)殖場推廣和使用,是我國病死豬無害化處理和資源化利用的發(fā)展方向之一。因此,建議具有大中型沼氣工程的規(guī)模豬場采用此方法。
2.4.3 化尸窖法
化尸窖又稱密閉沉尸井、處理窖、尸腐池、生物降解池、化尸池、無害化處理池等等,是指按照一定的要求,在地面挖坑后,采用磚和混凝土結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的密封池。化尸窖法是指以適量容積的化尸窖沉積動(dòng)物尸體,讓其自然腐爛降解的方法[6]。
缺點(diǎn)是不能循環(huán)重復(fù)利用,只能使用一口,封一口,再造一口。另外,化尸窖內(nèi)尸體自然降解過程受季節(jié)、區(qū)域等條件影響很大。此法適用于養(yǎng)殖場(小區(qū))、鎮(zhèn)村集中處理場所等對(duì)批量畜禽尸體的無害化處理。但是因建造簡單、投入低、運(yùn)行成本低等特點(diǎn),目前在我國仍普遍使用,包括一些較大型的豬場也還在使用。而在發(fā)達(dá)國家正逐漸被其他較為先進(jìn)的方法所替代。因不能循環(huán)重復(fù)利用和存在生物安全隱患等,所以不是發(fā)展方向,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化尸窖運(yùn)行單位的監(jiān)管并逐漸減少此方法的使用。
2.4.4 生物降解法
生物降解是指將病死動(dòng)物尸體投入到降解反應(yīng)器中,利用微生物的發(fā)酵降解原理,將病死動(dòng)物尸體破碎、降解、滅菌的過程,其原理是利用生物熱的方法將尸體發(fā)酵分解,以達(dá)到減量化、無害化處理的目的[6]。
該技術(shù)不產(chǎn)生廢水和煙氣,無異味,不需高壓和鍋爐,杜絕了安全隱患,同時(shí)具有節(jié)能、運(yùn)行成本較低、操作簡單的特點(diǎn)。此外采用生物降解技術(shù)可以有效地減少病死畜禽的體積,實(shí)現(xiàn)減量化的目的[6]。
目前,生物降解的利用形式多樣,市場上已出現(xiàn)各種形式的利用模式,如在堆肥技術(shù)上演進(jìn)的發(fā)酵床處理模式,為增加通氣性加強(qiáng)發(fā)酵效率的滾筒式發(fā)酵倉模式,為加快發(fā)酵輔助熱源的微加溫生物降解模式,為加快發(fā)酵在輔助熱源基礎(chǔ)上提前破碎的生物降解一體機(jī)模式,還有高溫化制與生物降解結(jié)合形成的高溫生物降解技術(shù)等等[6]。
用生物降解法進(jìn)行處理,省時(shí)省工,節(jié)約能源,降低成本,提高效益。經(jīng)生物發(fā)酵處理后,尸體可全部分解,與發(fā)酵原料充分混合,生產(chǎn)出的生物有機(jī)肥或生物蛋白粉是很好的有機(jī)肥料,可促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)。另外,對(duì)環(huán)境的影響極低,不排放油煙和有害氣體,生態(tài)環(huán)保。由于該法是以耗氧微生物作用為主,氨氣、甲烷、硫化氫等有害氣體產(chǎn)生量很少,處理過程臭味小;由于有鋸末等墊料的吸收作用,加之處理在封閉、防滲場所環(huán)境下進(jìn)行,不會(huì)因滲漏造成地下水污染[6]。
高溫生物降解是在密封的降解罐里完成的,利用外部破碎加熱和生物發(fā)酵的方法,使病死畜無害化降解。該法可降低無害化處理成本,徹底消滅病原以及可以生產(chǎn)有機(jī)肥料等優(yōu)點(diǎn),是目前較為理想的一種無害化處理技術(shù)[30]。該技術(shù)成本低廉、操作簡單、低碳環(huán)保,適用于不同規(guī)模養(yǎng)殖場、屠宰場、無害化處理中心等[31]。高溫生物降解法也是目前一些地方使用較多的方法,值得推廣。
主要靠使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等化學(xué)溶劑分解病死動(dòng)物尸體至液態(tài)的一種方法。
2.5.1 酸解法
硫酸分解法,將病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物,投至耐酸的水解罐中,按每噸處理物加入水150~300 kg,后加入 98%的濃硫酸300~400 kg(具體加入水和濃硫酸量隨處理物的含水量而設(shè)定)。密閉水解罐,加熱使水解罐內(nèi)升至 100~108 ℃,維持壓力≥0.15 MPa,反應(yīng)時(shí)間≥4 h,至罐體內(nèi)的病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品完全分解為液態(tài)[5]。該法需嚴(yán)格遵守各種物料的添加順序。
2.5.2 堿解法
又叫堿化水解法,本是一種組織消化技術(shù),1993年美國奧爾巴尼大學(xué)獸醫(yī)系首先用于處理染疫動(dòng)物尸體[32,33]。堿化水解采用燒堿(氫氧化鈉)或氫氧化鉀作為催化劑,將尸體水解為無菌水溶液(包含多肽、氨基酸、糖類以及皂類物質(zhì))。尸體被放置在一個(gè)鋼合金容器里,加入燒堿,密封后處理3~6 h(150 ℃),高壓可顯著加速處理過程,且可殺滅朊病毒[33-35]。其優(yōu)點(diǎn)是能顯著降低處理物重量和體積,能完全滅活病原,操作簡單、費(fèi)用低,但是其缺點(diǎn)也很明顯就是處理能力較有限。
堿化水解法是目前歐盟處理病死動(dòng)物使用的主要方法之一[32],在美國也越來越受到青睞[36]。但是該方法目前在我國還研究較少,應(yīng)用更少,僅在高級(jí)別安全性實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域有所研究和應(yīng)用,此法具有徹底滅活包括朊病毒在內(nèi)的病原微生物、不產(chǎn)生有害氣體、操作簡單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),具有一定的研究和推廣價(jià)值[37]。
堿化水解法與焚燒、掩埋等傳統(tǒng)處理方法相比具有生物安全性高、滅菌能力強(qiáng)、綠色環(huán)保等特點(diǎn),能對(duì)染疫動(dòng)物進(jìn)行無害化處理,該技術(shù)在國外得到深入研究,并已在歐美發(fā)達(dá)國家得到應(yīng)用,在動(dòng)物尸體、屠宰場廢棄物等無害化處理方面展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?,在國外已用于畜禽尸體無害化處理。但是該法在我國目前尚未引起足夠重視,研究及應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,所以要加強(qiáng)對(duì)堿化水解法的研究,以進(jìn)一步提高我國死豬無害化處理水平[37]。
2.6.1 高溫法
《新規(guī)范》中對(duì)高溫法的描述較為簡單,是指常壓狀態(tài)下,在封閉系統(tǒng)內(nèi)利用高溫處理病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品的方法[5]。
向容器內(nèi)輸入油脂,容器夾層經(jīng)導(dǎo)熱油或其他介質(zhì)加熱。將病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物輸送入容器內(nèi),與油脂混合。常壓狀態(tài)下,維持容器內(nèi)部溫度≥180 ℃,持續(xù)時(shí)間≥2.5 h(具體時(shí)間隨處理物的種類和體積大小而設(shè)定)[5]??梢暻闆r對(duì)病死及病害動(dòng)物和相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品進(jìn)行破碎等預(yù)處理。處理物或破碎產(chǎn)物體積(長×寬×高)≤125 cm3(5 cm×5 cm×5 cm)。加熱產(chǎn)生的熱蒸汽經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)后排出。加熱產(chǎn)生的動(dòng)物尸體殘?jiān)鼈鬏斨翂赫ハ到y(tǒng)處理,可以說是一種常壓下的化制法。
病死豬是一種生物質(zhì)原料,生物質(zhì)原料在無氧或缺氧(或是存在惰性氣體作為保護(hù)氣)的條件下進(jìn)行高溫?zé)峤?,最后生成生物質(zhì)炭。熱解炭化法是一種熱解炭化處理的方法,作為一種“綠色”經(jīng)濟(jì)的方法,得到越來越多的重視,其熱解之后的油脂、炭化物等還可以被進(jìn)一步資源化利用。熱解炭化處理病死豬是一種無害化的處理手段,也是我國目前推廣的一種處置方式[38]。
其他還有生物轉(zhuǎn)化法、逆聚合法等。
逆聚合法是采用高能量微波在富氮缺氧的密閉艙進(jìn)行消毒滅菌的動(dòng)物尸體廢棄物處理方式。該法每批次處理量不大,不適于大規(guī)模集中處理,另外設(shè)施購置、運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用非常昂貴,適用領(lǐng)域較窄,可用于實(shí)驗(yàn)型小型豬的尸體處理。
生物轉(zhuǎn)化法是利用黑水虻昆蟲的腐食性,將病死豬作為其飼料的無害化處理方法。2014年湖南長沙縣被列入全國病死動(dòng)物無害化處理試點(diǎn)縣。該試點(diǎn)采用完全密閉的病死豬處理生產(chǎn)線,病死豬進(jìn)入車間破碎后輸送至加熱爐,經(jīng)兩小時(shí)200 ℃以上的高溫滅菌,將所剩殘?jiān)M(jìn)行生物發(fā)酵。利用發(fā)酵產(chǎn)物飼養(yǎng)食腐昆蟲黑水虻,再用黑水虻飼養(yǎng)青蛙,此為一種不同源的生物轉(zhuǎn)化過程。最后經(jīng)過檢測,黑水虻及青蛙的各項(xiàng)指標(biāo)合格。利用黑水虻實(shí)施生物轉(zhuǎn)化,為病死豬的無害化處理開辟了一條新的途徑。
生豬產(chǎn)業(yè)在我國整個(gè)畜牧業(yè)中占有主導(dǎo)地位,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的一個(gè)重要組成部分。病死豬的無害化處理事關(guān)重大疫病防控,食品安全和人民群眾的身體健康等多方面。應(yīng)增強(qiáng)養(yǎng)豬場戶對(duì)于病死豬進(jìn)行無害化處理的意識(shí),進(jìn)一步提高他們的積極性,促使養(yǎng)豬場戶對(duì)病死豬采取適宜的方法進(jìn)行無害化處理。建議加大養(yǎng)殖環(huán)節(jié)病死豬無害化處理的補(bǔ)貼力度,不僅補(bǔ)貼規(guī)?;B(yǎng)豬場,還要將散戶和小規(guī)模養(yǎng)殖戶也列入補(bǔ)貼范圍,并提高補(bǔ)貼的水平以增強(qiáng)其進(jìn)行無害化處理的積極性。各養(yǎng)豬場戶應(yīng)根據(jù)各自豬場條件及所處的地理位置,合理選擇適宜的病死豬無害化處理方法,同時(shí)還應(yīng)本著安全、節(jié)能、減排、增效等原則以及遵循資源化利用的循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念。
堆肥法技術(shù)簡單、成本低廉,可在豬場處理,是國內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)的最具可行性的無害化和資源化處理方法,建議廣大種植區(qū)的豬場或家庭農(nóng)場重點(diǎn)考慮使用堆肥法。在具有大中型沼氣工程的規(guī)模養(yǎng)殖場應(yīng)重點(diǎn)考慮使用沼氣法。應(yīng)逐漸減少化尸窖法的應(yīng)用。必須合理布局一些較大型的焚燒處理中心。同時(shí)還應(yīng)積極探索研究新的技術(shù)或方法。