楊旭晨，鄭 嶸，蔣思文

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院動物醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

在我國畜牧業(yè)集約化規(guī)?；潭炔粩嗵岣叩那闆r下，疫情發(fā)生會產(chǎn)生大量的病死畜禽尸體。有資料顯示，由傳染病引起的各類畜禽的死亡率大約：豬8%～12%，牛2%～5%，羊7%～9%，家禽12%～20%。特別是近幾年非洲豬瘟疫情暴發(fā)以后，我國由于感染非洲豬瘟引起的豬發(fā)病率最高達(dá)到30.4%，死亡率一度達(dá)到81.21%，據(jù)世界動物衛(wèi)生組織2020年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，已有24個國家或地區(qū)暴發(fā)非洲豬瘟疫情（歐洲9個，亞洲11個，非洲4個）。在這種情況下，大量的病死畜禽尸體不當(dāng)處理將會加速疫情的傳播，所以畜禽尸體的無害化處理對于養(yǎng)殖業(yè)的安全和可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。目前德國、美國以及日韓等發(fā)達(dá)國家，在病死畜禽無害化處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展并完善了資源化利用模式。在我國一系列政策的積極引導(dǎo)下，畜禽尸體的資源化利用也漸漸受到養(yǎng)殖企業(yè)的重視。畜禽尸體中含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)以及碳水化合物，通過適當(dāng)?shù)奶幚砜梢缘玫接袡C(jī)肥，動物油脂以及肉骨粉等有附加價值的產(chǎn)物，因此，無害化和資源化相結(jié)合的處理方式，一方面可以保證畜禽養(yǎng)殖的安全進(jìn)行，另一方面也可以減輕畜禽死亡帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

傳統(tǒng)的畜禽尸體處理方法包括深埋法、焚燒法、堆肥法、化尸窖處理法、化制法和生物降解法等，這些方法大都存在無害化不徹底或者造成二次污染的可能性，所以人們在傳統(tǒng)處理方式的基礎(chǔ)上發(fā)展出了一些新的處理手段，如高溫生物降解法，堿解法，水熱處理法等，大部分手段都通過高溫高壓先對病死畜禽尸體進(jìn)行無害化處理，消滅病原微生物后再進(jìn)行資源化處理。由于各個國家的國情不同，在制定病死畜禽尸體處理方面的政策也有不同。在國內(nèi)，我國原農(nóng)業(yè)部2017年制定的《病死及病害動物無害化處理技術(shù)規(guī)范》文件中，對于病死動物尸體的傳統(tǒng)處理方式規(guī)定了焚燒法，化制法，高溫法，深埋法和化學(xué)處理法，2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)病死畜禽無害化處理工作的通知》（農(nóng)牧發(fā)〔2020〕6號）文件又明確表示，要逐步減少采用深埋、化尸窖、堆肥等處理方式。國外一些歐美國家仍然保留了堆肥、焚燒等一些傳統(tǒng)處理方式，應(yīng)對疫情暴發(fā)時產(chǎn)生的大規(guī)模病死畜禽尸體，同時也開發(fā)研制了很多新型的處理設(shè)備應(yīng)對不同的處理場景。文章重點(diǎn)介紹既可以達(dá)到無害化處理的效果，又可以實(shí)現(xiàn)資源化利用的國內(nèi)外畜禽尸體處理方式。

1 高溫生物降解法

這種方法相當(dāng)于高溫滅菌處理與好氧發(fā)酵相結(jié)合，整個過程先利用設(shè)備對畜禽尸體進(jìn)行高溫高壓處理，消滅病原微生物，當(dāng)高溫后溫度降至60℃左右，開始對畜禽尸體攪拌粉碎，添加10%～25%秸稈等輔料和降解菌繼續(xù)對尸體進(jìn)行好氧發(fā)酵處理，處理后的產(chǎn)物經(jīng)過除濕干燥可以作為有機(jī)肥使用。這種處理方式相對于傳統(tǒng)好氧發(fā)酵方法，保證了畜禽尸體的無害化效果，能夠?qū)崿F(xiàn)對畜禽尸體的快速處理，產(chǎn)生的有機(jī)肥中保留了更多的養(yǎng)分，而且處理成本較低，設(shè)備安裝簡單，操作方便快捷，適用于不同規(guī)模的養(yǎng)殖場，目前在全國各地如湖北省宜昌市，重慶市以及山東省青島市等多個地方都有示范推廣。由于在好氧發(fā)酵過程中需要投入使用高效微生物菌劑，而不同的畜禽尸體及輔料其成分存在差異，因此需要針對性研制并使用不同功能的菌劑，以保證處理效率。

2 化制法

化制法分為干化（化制）法和濕化（化制）法，干化法使用干熱和高壓達(dá)到處理效果，蒸汽不與畜禽尸體接觸；而濕化法是采用蒸汽和高壓進(jìn)行處理，蒸汽與畜禽尸體直接接觸。畜禽尸體粉碎后在水解反應(yīng)器中進(jìn)行高溫高壓滅菌，其中的溫度可以達(dá)到140℃以上，可以有效殺滅大部分病原微生物，等到溫度下降之后，畜禽尸體中的蛋白質(zhì)和脂肪會成為糊狀，處理后的產(chǎn)

物經(jīng)過壓榨和干燥可以得到肉骨粉和動物油脂，這些肉骨粉可作為有機(jī)肥使用，動物油脂可用于生產(chǎn)生物柴油。這種處理方法用到的設(shè)備設(shè)施成本以及維護(hù)費(fèi)用較高，目前在青島，廈門以及寧波等地的一些大型無害化處理廠使用較多，此外，化制法處理過程中還會產(chǎn)生大量的惡臭氣體和廢水，在工藝上需要對其進(jìn)行二次處理以減小對環(huán)境的污染。

3 堆肥法

堆肥法最早應(yīng)用于家禽養(yǎng)殖業(yè)，用于處理感染禽流感病毒的家禽尸體，后來逐漸用于處理豬、反芻動物以及野生動物尸體。在歐盟以外的一些國家如美國、加拿大、澳大利亞以及新西蘭等國將堆肥作為處理病死畜禽尸體的首選方法。在2014-2015年美國禽流感暴發(fā)期間，堆肥法被作為主要手段處理了約85%病死家禽。畜禽尸體堆肥是將動物尸體掩埋在富含碳源的基質(zhì)（如木屑、秸稈等）中，也可以與糞便等廢棄物一同堆制處理，在有氧環(huán)境下微生物分解尸體組織并且可以產(chǎn)生60℃以上高溫，從而殺死病原微生物，最終產(chǎn)生的腐質(zhì)化產(chǎn)物可以作為有機(jī)肥使用。堆肥的方式成本低廉，易于實(shí)施而且能夠進(jìn)行大規(guī)模處理，但是需要較大的場地，周期較長，而且堆肥過程中會產(chǎn)生甲烷、氨氣和一氧化二氮，污染空氣的同時也降低了堆肥產(chǎn)物的資源化利用率，這種方式在國內(nèi)正在減少使用。

4 堿解法

堿解法是目前歐盟最常用的方法之一，畜禽尸體在投入到特定的堿解設(shè)備后，高溫高壓條件結(jié)合強(qiáng)堿（KOH或NaOH）可以將尸體的蛋白質(zhì)，脂肪等有機(jī)物分解成氨基酸、甘油等小分子物質(zhì)，過程中的高溫高壓以及強(qiáng)堿條件幾乎可以消滅所有的病原微生物，生物安全性極高，堿解法的產(chǎn)物是堿性廢水和固體殘渣，廢水的pH大約在10.3～11.5之間，所以在排放之前需要經(jīng)過特殊處理以滿足當(dāng)?shù)氐膹U水排放標(biāo)準(zhǔn)。不過，有研究表明堿解液中富含氮、磷、鉀等成分，將其適當(dāng)稀釋后加入微生物菌劑進(jìn)行降解，處理后的產(chǎn)物可以作為液體肥料，一些骨骼組織產(chǎn)生的固體殘渣也可以作為有機(jī)肥使用。這種方法成本偏高，在國內(nèi)尚未推廣，相關(guān)的技術(shù)工藝以及設(shè)施設(shè)備還需要加強(qiáng)研發(fā)。

5 厭氧消化法

厭氧消化法是在厭氧條件下利用厭氧微生物對畜禽尸體進(jìn)行降解，過程中畜禽尸體中的蛋白質(zhì)，脂肪和碳水化合物會被分解成氨基酸，脂肪酸和糖類，這些物質(zhì)最終會被降解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，甲烷用作燃燒或發(fā)電使用。厭氧消化法也分為干法消化和濕法消化，主要區(qū)別在于固體含量，干法處理的固體含量在20%～40%之間，而濕法處理在10%～15%，國內(nèi)外規(guī)?；恼託夤こ潭嗖捎脻穹▍捬跸夹g(shù)，但會產(chǎn)生大量的沼液，而且設(shè)備設(shè)施占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高。干法處理相對于濕法處理的優(yōu)勢在于成本更低，用水量更少，產(chǎn)生的沼液更少，設(shè)備運(yùn)行也更加穩(wěn)定，所以在國內(nèi)干法處理的使用在不斷增加。厭氧消化法可以將病死畜禽尸體與糞便或者其他廢棄物一同處理，可以提高甲烷的產(chǎn)量，不過要想產(chǎn)生足夠多的甲烷，就需要一次性投入更多的成本，而且畜禽尸體降解所產(chǎn)生的氨氮濃度會影響甲烷的產(chǎn)量，在工藝控制方面要求較高。

6 水熱處理法

這種方式通常在250～374℃的水中，4～22 MPa的壓力下進(jìn)行，不過也有研究表明對病死畜禽的最佳反應(yīng)溫度為150～190℃，反應(yīng)過程中病原微生物會被完全消滅，畜禽尸體會水解成氨基酸和生物油等高附加值產(chǎn)物，目前通過改良發(fā)展出了微波水熱處理，微波與水和其他偶極有機(jī)物的電磁耦合有助于快速加熱，使水解效率更高。此外，畜禽尸體水熱預(yù)處理與厭氧消化的方式相結(jié)合可以用于生產(chǎn)沼氣，不過在結(jié)合處理的過程需要控制水熱處理時的溫度，有研究表明水熱預(yù)處理溫度控制在140～180℃時能夠產(chǎn)生更多的沼氣。目前水熱處理法在處理廚余垃圾、城市污泥等方面應(yīng)用更多，在病死畜禽尸體處理方面尚處于研究階段，有待進(jìn)一步發(fā)展。

7 總結(jié)

從經(jīng)濟(jì)成本，無害化效果以及資源化程度方面綜合考慮，高溫生物降解法更適合推廣應(yīng)用于不同規(guī)模的養(yǎng)殖場。目前針對畜禽尸體的無害化和資源化處理已經(jīng)開發(fā)出了越來越多的技術(shù)手段，新型的處理工藝以及處理設(shè)備的使用對日常養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的病死畜禽尸體能夠?qū)崿F(xiàn)快速處理，但是在設(shè)施和工藝方面仍需要進(jìn)一步改進(jìn)，降低處理成本。此外，在應(yīng)對大規(guī)模疫情暴發(fā)所產(chǎn)生的大量病死畜禽尸體時，這些方法仍有其局限性。所以，從戰(zhàn)略角度考慮，部分傳統(tǒng)方法在大規(guī)模處理病死畜禽尸體方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢，仍然有必要進(jìn)一步深入研究并解決其無害化程度低以及環(huán)境污染問題，從而能夠全面地應(yīng)對不同場景下產(chǎn)生的病死畜禽尸體。