病死畜禽無害化處理設備的高效智能升級初探

楊志強，孫潔，王慶軍，張世強，謝永興，盛國強

（1.山東省飼料獸藥質量檢驗中心/山東省畜產品質量安全監(jiān)測與風險評估重點實驗室，山東 濟南 250010；2.沂南縣畜牧發(fā)展促進中心，山東 沂南 276300；3.臨沂市盛源動物無害化處理有限公司，山東 沂南 276300）

隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖發(fā)展迅速，已成為我國重要的支柱產業(yè)。山東省作為畜禽養(yǎng)殖業(yè)大省，養(yǎng)殖規(guī)模和實現產值均居全國首位。但是伴隨著畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，飼養(yǎng)量越來越多，受飼養(yǎng)管理水平低、飼料營養(yǎng)不均衡以及疫病防治技術等因素的影響，畜禽死淘率也相對較高。據統(tǒng)計，因疾病引起的死亡率，家禽為12%~20%、豬8%~12%、牛為2%~5%、羊為7%~9%，其它家畜在 2%以上，已造成超過400億元的直接經濟損失[1]。如何對如此大量的病死畜禽進行無害化處理成為了備受關注的問題。

1 病死畜禽無害化處理現狀

1.1 國外病死畜禽無害化處理現狀

目前美國是對病死畜禽無害化處理技術最成熟的國家之一，早在上世紀初美國就已經將高溫滅菌脫水工藝廣泛用于病死畜禽的無害化處理以及資源化利用上，我國最早引進的肉骨粉生產工藝技術就來源于美國、新西蘭等國家。高溫滅菌脫水工藝的應用已經超過百年，歐美發(fā)達國家也認為無害化處理畜禽廢棄物是個有利可圖的產業(yè)，伴隨著該項技術的逐步成熟，歐美國家也開發(fā)出了大量適合該項技術的相關配套設備，例如動物廢棄物的整體破碎，可以在一分鐘或者幾分鐘內將整個動物破碎完畢，破碎后的物料粒度可小于50、32、25 mm；物料的智能分類輸送則采用了智能化全自動分類輸送系統(tǒng)，對破碎后的物料進行輸送，極大地提高了生產效率，改善了系統(tǒng)的封閉性，凈化了車間的操作環(huán)境。

德國畜牧業(yè)高度發(fā)達，畜牧業(yè)每年貢獻了約60%的農業(yè)收益，不僅提供了豐富、優(yōu)質的動物食品，也產生了大量的畜禽養(yǎng)殖廢棄物、屠宰副產品以及相關垃圾。德國制定了相關法律法規(guī)，嚴格規(guī)定了這些畜禽廢棄物的處理辦法。歐盟也根據可能對人和動物健康帶來的風險程度，將動物副產品分為高風險類產品、中等風險理財產品、低風險或無風險產品三類，第一類和第二類產品通稱為“強制處理物”，必須交由專門的無害化處理公司進行處理[2，3]。

由此可見，西方發(fā)達國家不但研發(fā)出了具有國際領先水平的無害化處理設備，而且制定了病死畜禽無害化處理的法律法規(guī)和相關處理措施，無論是從病死畜禽無害化處理技術和處理設備的智能化程度，還是從對病死畜禽的無害化處理重視程度，歐美國家都處于世界前列。

1.2 國內病死畜禽無害化處理現狀

我國病死畜禽無害化處理建設雖然起步較晚，但是一直密切關注病死畜禽無害化處理，不但對病死畜禽無害化處理體系建設進行了明確闡述，而且支持研究高效、環(huán)保的無害化處理技術和裝備，實現無害化處理資源化利用。國內大多數病死畜禽無害化處理企業(yè)缺乏專業(yè)的研發(fā)機構，處理設備以外購為主，往往因為設備的兼容性差、技術含量低、功能單一等因素，導致了病死畜禽無害化處理的整體水平不高、發(fā)展參差不齊、資源化再利用難度大、受眾面窄、應用形式單一。

當前國內病死畜禽的無害化處理還沒有實現完全普及，并且對病死畜禽無害化處理的認識程度和實施力度也極度不平衡。在畜牧業(yè)主產區(qū)和經濟發(fā)達地區(qū)，已經建設了區(qū)域性病死畜禽無害化處理中心，并探索出了更加科學、環(huán)保的病死畜禽無害化處理新模式、新思路、新方法。但是也有一些養(yǎng)殖企業(yè)，尤其是經濟欠發(fā)達地區(qū)的中小養(yǎng)殖場戶，沒有專門的病死畜禽無害化處理設施，不按照有關規(guī)定對病死畜禽進行無害化處理，而是隨意拋棄在路旁河溝，甚至有的養(yǎng)殖戶為了減少損失，將病死畜禽低價拋售給不法商販，導致病死畜禽非法流向人類的餐桌。這不僅污染了生態(tài)環(huán)境，而且隨著病死畜禽尸體的腐敗腐爛，往往造成細菌、病毒的進一步擴散，甚至產生新的畜禽疫源，給養(yǎng)殖業(yè)帶來難以估計的損失，已嚴重危害了人畜健康和養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。目前，如何做好病死畜禽無害化處理依然任重道遠。

2 SY-WHH型病死畜禽處理設備的科技創(chuàng)新

SY-WHH型病死畜禽高效智能無害化處理設備（簡稱SY-WHH型病死畜禽處理設備）由山東臨沂某公司研發(fā)，采用高溫高壓滅菌、脫水、生物轉化、等離子光催化等工藝，實現對病死畜禽無害化處理，并且利用分解物生產花卉肥添加劑副產品，可通過與其它設備對接生產民用沼氣，創(chuàng)造良好的經濟效益。

SY-WHH型病死畜禽處理設備以可編程邏輯控制器（PLC）為中控系統(tǒng)控制中心，以先進化制烘干系統(tǒng)為主體，以無觸點采樣輸入和組態(tài)式工控觸摸屏為副翼，整個設備被連接成自動化網絡體系。該設備全自動化運行，具備了存儲近百種配方及進行自動診斷和故障處理的功能。整機性能可靠、處理效率高、使用壽命長、方便維修。相對傳統(tǒng)的病死畜禽無害化處理設備，該設備主要對液壓輸送系統(tǒng)、化制系統(tǒng)、生物洗滌塔、一體化廢氣分解爐等進行了系統(tǒng)研發(fā)創(chuàng)新。

2.1 化制系統(tǒng)

化制系統(tǒng)采用領先的技術工藝，將病死畜禽尸體投入到水解反應罐中，以高溫高壓對病死畜禽進行無害化處理，將病死畜禽尸體消解轉化為無菌水溶液和干物質骨渣，同時將所有病原微生物徹底殺滅。高溫高壓滅菌處理病害畜禽是國際上普遍采用的方式之一，病原體殺滅率可達99.9999%，確保了對病死畜禽病菌的徹底殺滅，實現病死畜禽徹底的無害化處理。

2.2 液壓輸送系統(tǒng)

該設備液壓輸送系統(tǒng)充分利用了機械電子技術，設計時充分考慮了輸送過程的密閉性、高效性和準確性，采用了專業(yè)的雙泵雙回路組合閥塊，可以根據實際工況無級調節(jié)壓力與流量，適應性強，無沖擊，效率高，能耗低，發(fā)熱少。輸送系統(tǒng)配有油溫自動加熱、冷卻和凈油器裝置，多重連續(xù)過濾，保證了液壓油的最佳使用條件。液壓元件采用集成化、標準化設計，減少了管路連接，有效地防止了泄露和污染，使用維修方便。

2.3 生物洗滌塔

SY-WHH型病死畜禽處理設備自主研發(fā)了氣體輸入系統(tǒng)的溫度精準控制系統(tǒng)，可以有效防止雜質凝固或液化，確保處理物能夠順利進入洗滌塔，同時防止了系統(tǒng)因溫度過高導致的控制問題。生物洗滌塔自動控制氣體流速，確保了粉塵也能進入洗滌塔，混合氣體進入洗滌塔后，部分氣體冷凝成液體留在塔釜，再沸器使液體向上蒸發(fā)，冷凝器又使液體回流至塔板，這樣就在塔間形成了壓差，再沸器調節(jié)系統(tǒng)和冷凝器控制系統(tǒng)通過動態(tài)壓差平衡控制使兩者的氣壓差保持在特定區(qū)間，保證設備的順利運行。塔頂溫度調節(jié)器可以防止溫度過高導致雜質汽化或氣體升華，確保生物洗滌塔的洗滌效率，同時也防止了液體產物在冷凝器內積液。該洗滌塔凈化效率高達98%，阻力損失小，能耗低，操作穩(wěn)定可靠，適用范圍廣。

2.4 等離子催化裝置

自主研發(fā)的等離子催化裝置用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射惡臭氣體，將其降解轉變成二氧化碳、水等對環(huán)境無污染的低分子化合物，循環(huán)處理系統(tǒng)保證了惡臭氣體將被徹底處理，徹底處理后的化合物經過專業(yè)檢測設備檢測后，如果符合排放標準則通過15 m高的煙筒排放到大氣中。

3 SY-WHH型病死畜禽處理設備的優(yōu)勢

SY-WHH型病死畜禽處理設備的設備處理量7 550 kg/8 h，噸料電耗95 kw·h/t，整機質量重要項次合格率100%，破碎能力、噪音、除臭技術、廢氣分解能力等各項指標均符合相關標準要求，與國內外現有病死畜禽無害化處理設備相比具有明顯的技術經濟優(yōu)勢。

3.1 處理效率高

該設備病死畜禽無害化處理能力明顯高于國內主流產品日（8 h）處理40 00 kg的能力，并且能夠對病死畜禽進行mm級的破碎，已達到國內領先水平，與國際發(fā)達國家的水平基本持平。

3.2 無害化處理程度高

該套設備在顯著提升分解速率的同時對粉塵、游離污染物進行了過濾凈化，并通過離子光催化設備高能紫外線光束照射降解了惡臭氣體變成對環(huán)境無污染的低分子化合物，徹底解決了傳統(tǒng)處理方式無法清除惡臭氣體對大氣環(huán)境的污染問題，實現了污染物的零排放，保護了環(huán)境。

3.3 工序自動化

設備實現了破碎、化制、烘干、除塵、除臭、分離、轉化、打包等關鍵工序的自動化精準控制，保證了病死畜禽無害化處理的徹底性，設備運行穩(wěn)定，并具備了較好的原材料體系適應性，工藝參數可隨意調整。

3.4 運行安全可靠

設備的液壓件、密封件、電控件均采用先進的標準部件，使用壽命長，運行安全可靠且費用低。

3.5 廢棄物綜合利用率高

該套設備通過化制技術、微生物分解轉化技術將病死畜禽最終轉化為高效花卉肥添加劑，分離出的畜禽油脂可用于工業(yè)用油，并且該套設備通過技術改進與專業(yè)設備對接，可用于生產民用沼氣。與目前市場上的主流設備相比，處理廢棄物的綜合利用率得到顯著提升。

SY-WHH型病死畜禽處理設備設計技術指標先進，產品結構合理，可實現對病死畜禽的快速分解轉化，并對分解物進行徹底的綜合利用，節(jié)約了能源，凈化了環(huán)境，大幅度降低了能耗，降低了成本，經濟和社會效益都十分顯著，顯著提高了市場競爭力。通過小批量試產試銷，產品質量穩(wěn)定，生產效率高，得到了用戶的高度贊譽，有著廣闊的市場前景。