病死動(dòng)物無害化和資源化處理應(yīng)用的主要模式及存在問題

費(fèi)洪標(biāo), 姚洪根, 范春曉, 陳 貴, 程旺大

（1.桐鄉(xiāng)市石門鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)服務(wù)中心，浙江 桐鄉(xiāng) 314512；2. 桐鄉(xiāng)市恒易生物科技有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314512；3. 嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016）

病死動(dòng)物無害化和資源化處理應(yīng)用的主要模式及存在問題

費(fèi)洪標(biāo)1, 姚洪根2, 范春曉1, 陳 貴3*, 程旺大3*

（1.桐鄉(xiāng)市石門鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)服務(wù)中心，浙江 桐鄉(xiāng) 314512；2. 桐鄉(xiāng)市恒易生物科技有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314512；3. 嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016）

我國是畜禽養(yǎng)殖大國，每年因各種原因死亡動(dòng)物尸體的數(shù)量巨大，同時(shí)我國又是資源緊缺型國家。因此，病死動(dòng)物無害化處理和資源回收利用必須緊密聯(lián)系。筆者對我國病死動(dòng)物無害處理的主要方式進(jìn)行了分析比較，闡述了病死動(dòng)物資源化利用的不同方式和方法，并就資源化利用過程中存在問題給出了對策。

病死動(dòng)物；無害化處理；資源化利用；問題對策

我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模世界第一，每年會(huì)產(chǎn)生大量的死亡畜禽。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布數(shù)據(jù)，2014年生豬出欄量約7．35億頭，按目前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的死亡率（自然死亡）10%左右推算，每年約產(chǎn)生超過7千萬具生豬尸體，約合200萬t左右的廢棄物[1]。眾所周知，病死動(dòng)物機(jī)體的主要成份包括水分、有機(jī)物質(zhì)和礦物元素，而這些物質(zhì)均屬資源和能源物料[2]。如何更加合理有效地進(jìn)行處理和資源再利用，是關(guān)系到維護(hù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)人類健康、平衡經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的關(guān)鍵所在。筆者從生態(tài)環(huán)境和資源循環(huán)利用角度出發(fā)，將有關(guān)病死動(dòng)物無害化處理的方法分為2大類，第1類為傳統(tǒng)的處理方式，第2類是資源循環(huán)再利用的處理方式。對這2類方法進(jìn)行了分類比較，同時(shí)就病死動(dòng)物資源化利用過程中存在的問題及不足進(jìn)行了分析，并給出建議和對策。希望對我國病死動(dòng)物無害化處理和資源化利用發(fā)展有一定幫助。

1 傳統(tǒng)病死動(dòng)物無害化處理不利于資源化利用

傳統(tǒng)處理方式主要是指病死動(dòng)物僅通過相對簡單方式進(jìn)行處理，并未將其作為可再生利用的資源。此類方式主要包括：深埋法、化尸窖法、直接焚燒法。深埋法是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的無害化處理方法，其利用土壤的自凈作用使其無害化。此方法目前在我國很多養(yǎng)殖場仍被廣泛采用。然而，此方法存在的主要缺點(diǎn)是可能對地下水造成潛在危害，特別是在一些土壤質(zhì)地疏松和雨量較大地區(qū)。另外，當(dāng)病死動(dòng)物數(shù)量大時(shí)將需要占用大片土地資源；化尸窖法是利用磚和混凝土結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的密閉池，讓病死動(dòng)物自然腐爛降解。此方法雖然投資與處理成本較低，管理簡單，但處理時(shí)間長，占用土地多，受地域、季節(jié)影響較為明顯，處理不當(dāng)時(shí)很可能造成土壤及地下水污染；直接焚燒法是將動(dòng)物尸體及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物，投至焚燒爐，經(jīng)充分氧化、熱解，產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入二燃室繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生的爐渣經(jīng)出渣機(jī)排出[3-5]。以上3種處理方式雖然處理技術(shù)簡單，成本較低，但也最大程度地浪費(fèi)了資源，使資源物質(zhì)得不到回收和再利用，并不符合目前政府大力倡導(dǎo)的“農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用和生態(tài)循環(huán)發(fā)展模式”。

如何能將病死動(dòng)物無害化處理后的資源進(jìn)行更加合理、有效地回收和循環(huán)再利用是當(dāng)前和今后政府、企業(yè)和科研工作者的研究重點(diǎn)。這需要多領(lǐng)域多學(xué)科相互合作，協(xié)同完成。例如：在無害化處理過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣的處理，產(chǎn)生油水的分離和純化，產(chǎn)生廢渣資源化利用等需要應(yīng)用環(huán)境工程、物理化學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等知識(shí)和技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)[6，7]。近些年，在國家政策引導(dǎo)下，企業(yè)和科研院所緊密合作，全國各地相繼報(bào)道以“廢棄物資源化利用和生態(tài)循環(huán)發(fā)展”為病死動(dòng)態(tài)無害化處理目的的推廣應(yīng)用模式。

2 以資源循環(huán)再利用為目的的病死動(dòng)物無害化處理主要模式

2．1 高溫生物降解處理資源利用模式

高溫生物降解處理資源利用模式即為病死動(dòng)物中按照一定比例加入輔料和生物活性酶后，通過機(jī)械自動(dòng)攪拌破碎3～5 h，溫度達(dá)到50～70 ℃，此過程中會(huì)產(chǎn)生水、二氧化碳和有機(jī)物，產(chǎn)生的氣體進(jìn)入水箱過濾排放，產(chǎn)生的有機(jī)物進(jìn)行高溫（120 ℃）滅菌1 h。滅菌后的有機(jī)物料可用于生產(chǎn)有機(jī)肥等農(nóng)資產(chǎn)品[8]。筆者認(rèn)為此過程前期生物處理溫度較低，不利于殺死一些病原體，而最終產(chǎn)物較為單一，僅為價(jià)值相對較低有機(jī)物料。另外，前期生物處理過程中如果處理不當(dāng)很可能產(chǎn)生其他一些有害氣體，如甲烷、氨氣、氧化亞氮等。

2．2 病死動(dòng)物炭化焚燒資源利用模式

如由湖州市工業(yè)與醫(yī)療廢物處理中心研發(fā)的“動(dòng)物熱解炭化處理技術(shù)”。這套動(dòng)物熱解炭化處理技術(shù)是在無氧、常壓的狀態(tài)下，利用500～600 ℃的高溫，達(dá)到徹底滅菌的效果，同時(shí)使有機(jī)成分發(fā)生裂解，最后成為炭化物。熱解產(chǎn)生的煙氣焦油則通過管道送入燃燒室，在燃燒室停留2 s以上時(shí)間，經(jīng)900～1 100℃高溫的焚燒，大大減少了二惡英類物質(zhì)的生成。此項(xiàng)技術(shù)無需對動(dòng)物尸體進(jìn)行破碎處理，降低感染風(fēng)險(xiǎn)和二次污染的發(fā)生。干燥、熱解、炭化和冷卻整個(gè)流程都在爐體內(nèi)完成。無氧環(huán)境下熱解處理，也會(huì)產(chǎn)生少量有害煙氣，經(jīng)過煙氣處理裝置后進(jìn)行無害化處理排放。通過熱解炭化技術(shù)產(chǎn)生的生物質(zhì)炭可以用機(jī)器磨成粉狀后，可直接用作土壤改良劑、燃料等，使資源得到再利用[9，10]。然而，從資源回收利用角度來說，此處理方法仍存在缺點(diǎn)，即完全忽略了病死動(dòng)物主要由水和有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的特點(diǎn)，僅回收其中固體物質(zhì)碳加以利用，資源回收利用率相對較低。

2．3 病死動(dòng)物化制法處理資源利用模式

即將病死動(dòng)物進(jìn)行破碎預(yù)處理后，輸送入高溫高壓容器進(jìn)行滅菌和相關(guān)處理。“干化法”處理中心溫度應(yīng)大于140 ℃，壓力大于0．5 MPa，處理時(shí)間大于4 h，加熱烘干過程中產(chǎn)生的熱蒸汽經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)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)處理后進(jìn)行資源化利用處理，如制成有機(jī)肥料，加工為肉骨粉[11]；“濕化法”處理中心溫度應(yīng)大于140 ℃，壓力大于0．3 MPa，處理時(shí)間不少于30 min。高溫高壓結(jié)束后，對處理物進(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)，進(jìn)行資源化利用處理，而液體部分送入油水分離系統(tǒng)將油和水進(jìn)行分離，制成工業(yè)用油，水則經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后排放[12]。目前，此處理和資源利用模式已在國內(nèi)外部分地區(qū)得以應(yīng)用，并收到良好效果，且從資源回收利用角度而言，病死動(dòng)物處理后得到了較充分回收利用。

2．4 濕法化制生物轉(zhuǎn)化法

桐鄉(xiāng)市恒易生物科技有限公司在濕法化制的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)了“濕法化制生物轉(zhuǎn)化法”，在國際國內(nèi)開創(chuàng)了病死動(dòng)物無害化生物處理和資源化利用新模式。此模式的主要技術(shù)原理是把病死動(dòng)物通過高溫高壓濕化、熟化進(jìn)行精細(xì)粉碎、干燥后的處理物混合廢菌渣等輔料成為蠅蛆養(yǎng)殖的高蛋白、高脂肪、全營養(yǎng)飼料，養(yǎng)殖蠅蛆后的殘?jiān)c發(fā)酵的豬糞按一定比例混合后，制成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料。成熟蠅蛆富含蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)、抗菌肽、氨基酸等寶貴的營養(yǎng)成分，除用作飼料蛋白原料外，還可作為人類食品以及相關(guān)醫(yī)藥、保健品的原料。該模式共包括5大處理系統(tǒng)：無害化處理系統(tǒng)、生物消納系統(tǒng)、種繩繁育系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、有機(jī)肥加工系統(tǒng)。整個(gè)處理過程除產(chǎn)生少量氣體外，并無廢水和廢渣產(chǎn)生。因此，從資源利用角度來看，病死動(dòng)物資源利用效率得到明顯提升。

3 資源循環(huán)再利用過程中存在問題及對策

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是農(nóng)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展的必然，病死動(dòng)物作為農(nóng)業(yè)廢棄物的一部分，在集約化和規(guī)模化養(yǎng)殖之后，病死動(dòng)物的資源化利用程度和方式關(guān)系到養(yǎng)殖業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。然而，從目前病死動(dòng)物無害化處理后的資源利用情況來看，筆者認(rèn)為仍存在以下幾方面的問題：1）一些病死動(dòng)物無害化處理后物料的資源化利用形式較為單一，資源利用效率較低，這不僅造成資源浪費(fèi)，而且增加了污染附產(chǎn)物的處理成本。因此，筆者認(rèn)為在條件允許的基礎(chǔ)上應(yīng)該從資源化利用角度出發(fā)選擇合理的無害化處理方式，或者將處理方式再進(jìn)一步改進(jìn)和調(diào)整，以增加資源利用效率。“濕法化制生物轉(zhuǎn)化法”便是實(shí)現(xiàn)資源的多元化利用和產(chǎn)品深加工升級(jí)的一個(gè)典范，值得全國學(xué)習(xí)推廣；2）資源化產(chǎn)品的安全性需要進(jìn)一步確定。由于當(dāng)前部分養(yǎng)殖戶在飼料中隨意過量添加一些含重金屬和抗生素的添加劑[13，14]。因此，筆者認(rèn)為圍繞病死動(dòng)物資源化開發(fā)的產(chǎn)品，如生物炭、有機(jī)肥料、骨粉以及油料等，應(yīng)該進(jìn)行安全性檢測，確保其中殘留的重金屬和抗生素含量不超標(biāo)。3）病死動(dòng)物無害化處理和資源化利用產(chǎn)業(yè)應(yīng)該更偏向于政府行為的公益性事業(yè)。首先，病死動(dòng)物來源量的不確定性和無規(guī)律性，使病死動(dòng)物無害化處理和資源化利用區(qū)別于普通工業(yè)生產(chǎn)加工。另外，病死動(dòng)物資源化利用的成本可能要高于同類產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。因此，其在市場競爭中可能并無優(yōu)勢，需要政府扶持。

綜上所述，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，但是仍存在許多不足之外，需要政府、企業(yè)和科研人員加強(qiáng)合作，爭取使病死動(dòng)物處理無害化更簡單有效，資源利用更多元化和精細(xì)化，使投資成本更加合理。

[1] 2014年我國生豬出欄7．35億頭，創(chuàng)歷史最高[J]．四川畜牧獸醫(yī)，2015，（2）： 9．

[2] 宋志剛，李玉欣．影響動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)因素分析[J]．中國飼料，2004，（2）：23-24．

[3] 王玉柱．病死動(dòng)物無害化處理措施探討[J]．中國動(dòng)物檢疫，2013，30(5)：30-31．

[4] 萬雪，崔金光，李穎，等．病死動(dòng)物的無害化處理建議[J]．中國豬業(yè)，2013，（4）：66-68．

[5] 韓斐．病死畜禽無害化處理常用方式[J]．農(nóng)家參謀，2014，（10）：21．

[6] 浦華，白裕兵．我國病死動(dòng)物無害化處理與發(fā)展對策[J]．生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2014，30(5)：134-137．

[7] 黃如渠．豬場廢棄物的綜合利用[J]．豬業(yè)科學(xué)，2013，30（10）：30．

[8] 余波，張?jiān)疲讐艚埽?病死動(dòng)物高溫生物降解無害化處理技術(shù)推廣應(yīng)用探討[J]．中國豬業(yè)，2014，（3）：58-60．

[9] 袁衛(wèi)．湖州科學(xué)處置“病死動(dòng)物”[J]．今日浙江，2013，（19）：55．

[10] 蔣文龍，彭啟龍．病死動(dòng)物無害化處理獲突破[J]．云南農(nóng)業(yè)，2013，（10）：76．

[11] 遠(yuǎn)德龍，宋春陽．病死畜禽尸體無害化處理方式探討[J]．豬業(yè)科學(xué)，2013，30（6）：82-84．

[12] 麻覺文，洪曉文，吳朝芳，等．我國病死動(dòng)物無害化處理技術(shù)與發(fā)展趨勢[J]．豬業(yè)科學(xué)，2014，31（10）：90-91．

[13] 趙其國．當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的深層次問題及對策[J]．生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，22(6)：911-915．

[14] 劉榮樂，李書田，王秀斌，等．我國商品有機(jī)肥料和有機(jī)廢棄物中重金屬的含量狀況與分析[J]．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24(2)：392-397．

2015-08-03）

嘉興市科技計(jì)劃項(xiàng)“沼液在茭白田生態(tài)循環(huán)利用的綜合技術(shù)研究”（2014AZ21005）；嘉興市科技局重點(diǎn)項(xiàng)目“農(nóng)田重金屬污染土壤持續(xù)利用及修復(fù)的研究與示范”（市2011AZ1018）。

*通訊作者，陳貴, chenzhao2004@163.com; 程旺大，Email: chwd228@yeah.net