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对规模养殖场病死猪无害化处理发展趋势分析

时间:2016-09-05来源: 作者: 点击: 111次

石志鑫 徐树明 梁声明

(江西正合环保工程有限公司,江西 南昌 330030)

摘要:规模养殖场病死猪数量庞大,对环境造成巨大威胁,无害化处理病死猪任务愈加紧迫。论文对几种常见的病死猪无害化处理方法(焚烧法、化制法、掩埋法、生物发酵和高温生物降解技术)进行阐述,再进行分析比较这些方法的优缺点,最后总结出规模养殖场病死猪无害化处理的发展趋势。

关键字:养殖场;病死猪;无害化  

1 引言

近年来,随着我国养殖业的迅猛发展,养殖规模不断扩大,养殖数量也飞速增长,养殖场规模化已成为主流。目前一般规模养殖场年存栏生猪约20万头,按正常的保育猪、育肥猪及哺乳猪平均死亡率6%计算,病死猪年平均数量达到1.2万头[1]。若对这些病死猪随意处置,病死猪及其携带病原体不仅会造成严重的环境污染,还可能引起重大疫情,危害畜牧业生产安全,甚至引发严重的公共卫生事件[2]。因此对病死猪无害化处理及发展技术的研究是必不可少的。而探索规模养殖场病死猪无害化处理发展趋势则可以为各养殖场无害化处理病死猪提供一定的指导意义。

2 主要处理方法及其特点

目前,国内无害化处理病死猪常用方法有:焚烧法、化制法、掩埋法、生物发酵和高温生物降解技术。本文主要简单介绍这五类方法,分析其优缺点和适用对象,最后总结出对于规模养殖场病死猪无害化处理的最适处理方法和发展趋势。

2.1焚烧法

焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,病死猪中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化的处理技术。

焚烧炉有简易焚化炉和无害化焚化炉。简易焚化炉,在炉内通过燃料或燃油直接对动物尸体进行焚烧处理。此种设备投资小、操作简单,适合小型养殖场。缺点是燃烧的过程会产生大量的污染物,包括灰尘、一氧化碳、氮氧化物、重金属、酸性气体等。同时燃烧过程有恶臭(未完全燃烧有机物,如硫化氢、氧化物)严重影响人类嗅觉[4]

无害化焚烧炉,炉型有脉冲抛式炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉和流化床焚烧炉等。焚烧炉模式处理过程:(1)注入燃料,启动助燃开关,炉内温度达到自燃温度。(2)将病死猪或分割部分投入炉内,自燃至完全碳化为止。(3)焚烧后的碳化物需要掩埋,地点远离水源和居民区,彻底杜绝病菌的传播[5]。无害化焚烧炉的优点是焚烧效率在99%以上,处理彻底,无嗅无味。但缺点是机械结构复杂,维护量大,设备成本高。对确认患猪瘟、口蹄疫、传染性水泡病、猪密螺旋体痢疾、急性猪丹毒等烈性传染病的病死猪,可以采用此方法。

2.2化制法

化制法是指在密闭的高压容器内,向容器夹层或容器通入高温饱和蒸汽,在干热、压力或高温、压力的作用下,处理动物尸体的方法。最后病死动物可制成工业用油,残渣制成蛋白质饲料或肥料。

化制法分为干炼法和湿炼法两种。干炼法是使用卧式带搅拌器的夹层真空锅。炼制时将肉尸割成小块,放入锅内,蒸汽通过夹层使锅内压力增高,升至一定温度以破坏制物结构,脂肪液化从肉尸中析出。湿炼法与干炼法不同的是使用湿压机或高压锅。

化制法优点主要有两个:(1)可以彻底消灭病原微生物。(2)实现资源循环利用,处理后成品为富含氨基酸、微量元素等高档有机肥,可用于农作物种植,实现资源循环。缺点主要是工作量大,工艺比较复杂,有点异味,运行成本较高等。

化制法对容器的要求很高,适用于国家或地区及中心城市畜禽无害化处理中心,也可用于养殖场、屠宰场。目前全台湾地区共设有8家化制厂,化制厂通过对病死猪的处理生产油脂(猪油)和肉骨粉,获得部分利润,病死猪经过化制大约可获得30%的肉骨粉和0.05% ~ 0.08%的油脂以及政府的补助[6]

2.3掩埋法

掩埋法是指按照相关规定,将动物尸体投入化尸窖或掩埋坑中并覆盖、消毒,发酵或分解动物尸体,最后病死动物腐烂降解的方法。

掩埋法有深埋法和化尸池(窖)两种。深埋法就是挖1个深坑,在坑底铺上一层厚石灰,把病死猪密封后放进坑内,再铺上一层消毒药,最后用土盖严。

化尸窖处理法是在专门的猪场隔离和病死猪处理区内建设专用的尸体窖,将病死猪尸体抛人窖内,利用生物热将尸体发酵分解。

深埋法可“就地取材”,经济、简单、易操作,是目前最常见的处理方式。但有以下缺点:(1)病原微生物消灭不彻底,造成土壤、地下水等环境资源的次生污染。(2)占地面积大,土地利用率低。(3)有动物疫情扩散隐患。(4)产物无法回收利用。

与深埋法相比,化尸窖具有占地面积小、单位面积处理量大的优点。其缺点主要是:(1)处理周期长。(2)发酵分解不完全。(3)填满后需要新建化尸窖,不具有可持续性。

由于掩埋法是一种可靠、简便、经济的病死猪无害化处理办法,适用于小型养殖户或养殖场并且是地下水位低的地区。这种方法虽然操作简单、方便,但经常由于消毒不严,病原体杀灭不够彻底,常会留下疫情隐患。

2.4生物发酵法

生物发酵法是指将动物尸体和麸皮、木屑等辅料按比例混合(作为氮源和碳源),通过微生物发酵过程产生的生物热抑制和杀灭病原微生物的方法[8]

生物发酵工艺流程:处理前,在指定场地或发酵池底铺设约20cm厚辅料(辅料可以是稻糠、木屑、秸杆、玉米芯等。)。将病死猪剁碎平铺在辅料上再覆盖约20cm辅料。一周后翻堆,3周后基本完成[9]

与其他的处理方式相比,生物发酵的方式具有以下优点:(1)处理彻底,不留隐患。3~4天后细菌、病毒等病原微生物和寄生虫卵全部杀死。(2)生态环保,良性循环。与焚烧相比,用生物发酵方式处理病死猪不排放油烟和有害气体;与掩埋相比,不会污染土壤和水源,生态环保。病死猪经发酵处理后,尸体全部分解,与发酵辅料充分混合,变成腐殖质,是很好的有机肥料,可直接用于植物生产,促进农牧业的生态良性循环。

不足之处是:(1)在剁碎病死猪过程中存在疫病传播风险,需要专业人员和配套消毒设施。(2)有机肥料推广难度大。利用病死猪发酵产出的有机肥料的生物安全性、肥力和使用领域等方面的研究较滞后,为推广使用带来一定的难度。(3)耗时过长,一般需要3周左右,且需要人工翻堆,处理工作量大。

生物发酵处理病死猪适合各规模养殖场,但因为存在许多弊端,生物发酵技术正在慢慢被其他新型技术取代。

2.5高温生物降解技术

高温生物降解是在密闭环境中,通过高温灭菌,配合好氧生物降解处理病死猪尸体,转化为优质有机肥原料。高温生物降解工艺流程见图1。

动物尸体

辅料

生物活性酶

自动升降系统装入罐体

有机物

二氧化碳

自动搅拌破碎35小时,温度达到5070

温度达到120,1小时灭菌

气体进入水箱过滤排放

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


图1  高温生物降解工艺流程

高温生物降解技术主要有三个优点:(1)处理成本相对其他无害化技术降低。经调查,采用高温生物降解无害化处理技术处理1吨病害动物或动物产品,需各种费用300元左右,其中电费170元、生物降解酶和锯末等辅料费130元。而通过焚烧、深埋、化制等传统无害化处理技术处理成本在500~1000元左右[10]。(2)操作方便快捷。高温生物降解无害化处理设备在操作中采用了电脑控制模式,投料、出料及设备运行全程实现自动化。被处理物也无需肢解、搬运,有效防止了病死猪病菌传播。(3)处理彻底无害。高温生物降解无害化处理过程分为降解、灭菌两个程序。在设备仓内温度达到50~70℃时,生物活性酶发挥分解转化有机物的功能,对处理仓内动物尸体进行降解处理。处理完毕后,仓内温度逐步升到150℃左右,对降解尸体进行高温杀菌消毒,彻底杀灭各种病源微生物。经过降解无害化处理后的处理物可以直接用作有机肥,完全不留安全隐患。同时,在处理过程中无味、无浓烟,清洁环保。主要缺点是一次性设备投入资金大,需要配套尸体破碎设备,运营费用较高。

该法主要适用大中型规模养猪场病死猪无害化处理。近两年来,宜昌市先后从北京爱牧技术开发有限公司引进7台高温生物降解无害化处理设备,建成了6个病害动物及其产品无害化处理中心,其中宜昌城郊建设3个中心(包含4台处理设备)、夷陵区建设3个中心(包含3台处理设备)。2012年宜昌市采用高温生物降解无害化处理技术,处理各类死亡动物尸体及其产品、动物屠宰加工后的“边角废料”约1000吨[11]

3 结论与展望

3.1分析总结

焚烧法虽然简便易行,但能耗大,污染空气,燃烧过程有恶臭,影响生态环境;化制法可实现资源循环利用,对环境无污染,但需要大量的资金投入,且运行复杂给养殖企业造成巨大经济负担;填埋法只适合小型养殖场处理少量病死猪且无法从根本上消除污染源,土地利用率低;生物发酵生态环保,可处理大量病死猪,可因为耗时长,发酵过程也受诸多因素影响,暂时还无法推广使用。这些方法的弊端导致其越来越不能满足当前我国畜牧业发展的需要。高温生物降解技术与传统方法比较具备以下优点:(1)无害化处理周期相对较短,生物降解约48h,后期加工约需24h[12],与其他方法相比优势明显。(2)生物降解病死猪的生产过程中对环境不产生二次污染,无恶臭气味。(3)无害化处理产物可回收利用,最终产品被加工成饲料原料或有机肥料,实现生态循坏(4)全程实现自动化,操作便捷。其主要缺点是资金投入比较大。

3.2展望

目前政府非常重视病害动物的安全处理,各地方政府也加大财政补助力度,支持畜禽养殖场标准化建设,使规模养殖场在硬件建设方面得到了明显提升,规模化、标准化畜禽养殖比例不断提高。高温生物降解技术虽然前期资金投入较大,但在处理成本、操作运行和后期影响等方面都优于其他无害化处理技术。从长期发展看,高温生物降解技术的资金费用在规模养殖场能力承担范围内,也符合规模养殖场的发展需求。因此,高温生物降解技术符合规模养殖场病死猪无害化处理发展趋势,可在各规模养殖场推广使用。

参考文献

[1]吴志坚.病死猪无害化处理效果初探[J].江西畜牧兽医杂志,2015(1):9-13

[2]孙龙.浅谈病死猪无害化处理存在的问题与对策[J].畜禽业,2014(11):40-42

[3]兰宇,刘运镇,郭方超.病死畜禽无害化处理的现状及对策[J].中国畜牧兽摘,2014,30(7):11-12

[4]周开锋.病死猪无害化处理技术浅析[J].猪业观察.2014(2):87-93

[5]冯金水.病死猪无害化处理的模式比较[J].中国畜牧兽医文摘.2013,29(9):94

[6]沈瑲藤.台湾病死猪处理模式[J].猪业科学2013(10):57-59

[7]李园园.病死动物无害化处理的现状及思考[J].湖北畜牧兽医2013,34(7):71-72

[8]远德龙,宋春阳.病死畜禽尸体无害化处理方式探讨[J].猪业科学2013,30(6):82-84

[9]农业部.病死动物无害化处理技术规范[Z]. 2013-10-21.

[10]余波.病死动物高温生物降解无害化处理技术推广应用探讨[J].中国猪业2014(3):58-60

[11]康冬柳.几种病死猪无害化处理方式的效果及分析[J].江西畜牧兽医杂志2015(6):19-21

[12]杨慧杰. 病死猪生物降解技术及其产物的应用评估[J]. 现代畜牧兽医 2015(8):57-60

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