有关国家常用病死动物无害化处理方法应用情况研究

宋建德，黄保续，袁丽萍，姜 雯，王媛媛，孙淑芳，魏 荣

（中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032）

病死动物无害化处理是防止动物疫病扩散、有效控制和扑灭动物疫情、防止病原污染环境的重要举措。上世纪80年代以来，由于口蹄疫、疯牛病（BSE）、高致病性禽流感等重大动物疫病时有发生，欧美发达国家日益重视动物尸体无害化处理工作，不断加强制度建设，形成一系列无害化处理操作手册，规范无害化处理方法。本文试图通过研究美国[1-2]、澳大利亚[3]和欧盟[4]有关国家以及世界动物卫生组织（OIE）[5]关于病死动物无害化处理的有关规定，梳理总结出深埋、焚烧、化制等几种常用的动物尸体无害化处理方法，以期为国内病死动物无害化处理提供借鉴。

1 深埋（Burial）

深埋是一种简单、经济、实用的无害化处理方法，在欧美国家广泛应用。

深埋应选择在土壤渗透性不高的地点。深埋坑的大小和形状要根据所用设备、土壤条件、地下水位，以及需要进行深埋动物的尸体数量和体积等来决定。如美国和澳大利亚推荐每头牛需要的体积约为1.3～1.5立方米、每只羊或猪需要的体积约0.3立方米，每只禽需要体积约0.093立方米；深埋坑的形状一般有直边坑和斜边坑两种，尸体上方覆盖的土层厚度一般为2米（见图1）。

美国、澳大利亚等国家无害化处理实践中，深埋又可以分为挖坑深埋、垃圾场深埋和大规模集中深埋等不同方法。

图 1 深埋直边坑（左）和斜边坑（右）示意图（澳大利亚）

1.1 挖坑深埋。即日常说的“深埋”方法，具有方便、快捷、简单、经济等优点，在养殖场深埋时去除了运输感染材料和感染动物环节，降低了疾病扩散风险，有时甚至成为优先选择的一种无害化处理方法。1984年美国弗吉尼亚州发生禽流感时，曾采用此方法对5700吨家禽尸体进行处理[6]；2001年英国暴发口蹄疫时，也将此法作为首选方法。但该方法存在着潜在污染环境、病原可能持续存在、不能回收副产品、影响土地价值等缺点，且受地点、季节等因素限制。

1.2 垃圾场深埋。该方法是在疫情处置过程中利用现有垃圾场对动物尸体进行深埋的无害化处理方法。该方法具有设施已有、处理能力较大、地理分布广泛、对环境污染风险相对较低（已经采取了必要环境保护措施）等优点，一度得到广泛应用。1988—1991年间，英国利用59个垃圾场，对6000头BSE感染牛进行了无害化处理[7]；2001年英国暴发口蹄疫时，曾利用29个商业化垃圾场，深埋了约96000吨动物尸体[8]；2002年美国弗吉尼亚州发生禽流感时，商业化垃圾填埋场发挥了重要作用，共处理了14500吨家禽尸体（占处理总量的85%）；2002—2003年美国南加利福尼亚州发生新城疫时，也采用了该方法，处理费用为40美元/吨。该方法的缺点在于，垃圾场所有者和当地政府不愿意牺牲日常的废弃物处理能力来承担这项工作，且存在环境长期影响未知、运输过程中病原易扩散、无副产品回收价值等不利因素。

1.3 大规模集中深埋。是将来自多地的大量动物尸体集中在一起进行深埋的无害化处理方式，也是紧急情况下处理死亡动物的一种有效方式。2001年英国暴发口蹄疫时，动物尸体无害化处理工作面临的挑战前所未有，流行高峰时一天需要处理的动物尸体甚至超过10万头，部分地区约三分之一的农场扑杀动物后通常一周后才能进行无害化处理，这种情况迫使英国兽医主管部门寻找并评估了数百个无害化处理点，最后确定7个大规模集中深埋点，处理了130余万吨动物尸体，在控制口蹄疫蔓延中发挥了重要作用[9]。该方法具有处理能力巨大的优点，缺点是成本较高，污染环境，运输过程中病原易扩散，无法回收副产品等。英国官员后来认为，不宜将此法作为无害化处理方法。

2 焚烧（Incineration）

焚烧是通过燃烧方式对动物尸体进行无害化处理的方式。美国、澳大利亚实践过程中，形成了开放式焚烧、固定设施焚烧、气帘焚烧3种方式。

2.1 开放式焚烧。是在开阔地带，用木材堆或其他燃烧技术对动物尸体进行焚烧的无害化处理方式（见图2和图3）。17世纪，欧洲开始将焚烧作为无害化处理发病动物的一种方法，1967年英国发生口蹄疫时曾广泛应用该方法，1993年加拿大发生炭疽疫情时也曾用此法。近年来，该方法只是其他无害化处理方法的必要补充，只有迫不得已时才用，如2001年英国口蹄疫大流行期间，曾在950个地点处理了180万具动物尸体。

美国《无害化处理操作手册》要求，采用该方法时，每头成年牛尸体（或5头猪或5只羊）需要的材料包括：干草3捆，重木材3块（约2.5米长），点火木材23公斤，煤230公斤，液体燃料4升。比较而言，该方法具有相对便宜的优点，缺点是劳动量大，燃料需求较多，受天气和环境影响，难以得到公众支持，且不适宜处理传染性海绵状脑病（TSEs）感染动物的尸体。

图 2 木材焚烧示意图（美国）

图3 木材焚烧示意图（澳大利亚）

2.2 固定设施焚烧。是采用专用设施以柴油、天然气、丙烷等为燃料焚烧动物尸体的一种无害化处理方法，可有效灭活包括芽孢在内的病原菌。该方法也有许多形式，如利用火葬场、大型废弃物焚化场、农场、发电厂等的大型或小型固定焚化设备焚烧动物尸体。上世纪70年代，随着宠物殡葬业逐渐发展，小动物尸体焚烧炉在北美和欧洲应用广泛。英国发现BSE后，该方法不仅用来焚烧感染BSE的动物尸体，而且用于炼制肉骨粉（MBM）和油脂。目前，该方法已经正式纳入英国口蹄疫应急计划的无害化处理部分。在日本，BSE检测结果阳性的牛，都要使用该方法进行无害化处理。该方法的优点是生物安全性很高，缺点是设施昂贵，操作管理较难。

2.3 气帘焚烧。是一种较新的焚烧技术，通过多个风道吹进空气，从而产生涡流，可使焚烧速度比开放焚烧速度加快6倍（见图4）。气帘焚烧法需要的材料包括木材（与尸体的比例约为1:1或2:1）、燃料（如柴油）等。采用该方法处理500头成年猪，需要30捆木材、200加仑柴油。2002年美国弗吉尼亚州发生禽流感时，应用该方法处理了火鸡尸体；2001年英国发生口蹄疫时，也曾进口了部分气帘焚烧设备对动物尸体进行处理；美国科罗拉多州和蒙大拿州也曾采用该方法处理感染慢性消耗病（CWD）动物尸体。气帘焚烧法的优点是可移动、环保，适于与残骸清除组合起来进行；缺点是燃料需求量大、工作量大等，且不能用于TSEs感染动物尸体的无害化处理。

3 化制（Rendering）

图 4 气帘焚烧技术示意图（美国）

化制是通过机械处理（如研磨、搅拌、加压等）、加热处理（如蒸煮、蒸发和干燥等）或化学处理（溶剂提取等）等方式，使动物尸体转变成蛋白固形物、可融性脂肪或油脂以及水等3种最终产品的过程，是采用高温高压方式，把没有价值或价值很低的动物尸体及其副产品转换成安全、营养、有经济价值的产品的方法。化制过程通常包括去除不需要部分、分割、混合、预加热、蒸煮、分离脂肪和蛋白等过程，最后对浓缩蛋白进行干燥和研磨。动物尸体化制的目的是去除水分、从其他物质（主要为蛋白质）中分离脂肪、灭菌最终产品以及用死亡、扑杀动物生产肉骨粉等，其最终产品主要是肉骨粉。

在美国、澳大利亚和欧盟成员国，化制是无害化处理的基本方法之一，也是肉骨粉生产的主要方法，具体包括湿法化制、干法化制、批量化制、连续化制及湿压化制等5种方法。其优点是除了对朊病毒灭活效果稍差外，能够灭活所有病原，而且可以产生有价值的副产品如油脂等；缺点在于需要专门设施，前期投入成本较高，选用前要提前考虑化制场所的化制能力。

4 堆肥（Composting）

养殖业中的尸体堆肥无害化处理方式，开始于上世纪80年代。该方法是将死亡动物埋在堆起的含碳堆里，通过不同微生物的作用使其分解的过程，最终产物是水蒸气、二氧化碳、热和稳定的有机残留物。如有合适的地点和条件，将动物尸体在感染场进行堆肥，也是一种可取方法。堆肥时，要求温度在54℃以上，至少3天才能灭活病原。在美国，堆肥主要有条垛式堆肥（见图5）和谷仓式堆肥2种方法。该方法的优点在于可以现场进行，能够灭活病原，对环境的影响较小，且能形成有价值的终产品；缺点是耗时过长。

图 5 家禽尸体条垛式堆肥示意图（美国）

5 碱化水解（Alkaline hydrolysis）

碱化水解是指用氢氧化钠或氢氧化钾，催化生物机体水解生成无菌水溶液（包含多肽、氨基酸、糖类以及皂类物质）的过程。加热到150℃，可加速水解过程。此过程产生的固体副产品是骨头和牙齿的矿物质成分，这种残留无菌且可压成粉末。高温和水解过程能破坏病毒的蛋白衣壳和朊病毒的肽键，油脂和核酸都可被降解。碱化水解的整个过程都应在绝缘、蒸汽外套的不绣钢压力容器内进行（见图6）。目前，该方法主要用于感染CWD和其他TSEs动物的无害化处理，如美国处理CWD感染鹿时，就采用该方法。该方法的优点是可以与灭菌和消化技术组合起来同时进行，能够将废弃物重量和体积降低97%，且能够完全灭活病原；缺点是处理能力有限，且可能出现溢出物。

除前述5种常用的无害化处理方法外，乳酸发酵、厌氧消化、热解聚等方法有时也用作动物尸体的无害化处理方法。鉴于这些方法应用很少，本文不再赘述。

6 启示

我国病死动物无害化处理工作日益受到各界关注[10-12]。从欧美国家实践情况看，在技术层面上，完善我国病死动物无害化处理长效机制，一是要强化技术研究，把每项技术做细做实，最终形成适于田间应用的规范操作手册；二是应当多措并举，从当前情况看，深埋、堆肥方式简单实用，仍是不可替代的无害化化处理方式；三是强化基础设施建设，从长远看，化制、碱化水解、气帘焚烧等方式，既可达到杀灭病原菌目的，又可适当回收资源，应当合理规划，加快推进。

[1]USDA. National Animal Health Emergency Management System Guidelines/Operational Guidelines： Disposal[R].Washington D.C.：USDA.2005.

[2]National Agriculture Research Center，Kansas State University. Carcass Disposal： A Comprehensive Review[R].Kansas：National Agriculture Research Center，Kansas State University. 2004.

[3]Australian Primary Industries Ministerial Council.Operational Procedures Manual-Disposal[R].Canberra：Australian Primary Industries Ministerial Council. 2007.

[4]European Union. Regulation（EC） No 1069/2009 of European Parliament and of the Council[R]. Bruxelles：Of fi cial Journal of the European Union. 2009，11，14： 1-33.

[5]OIE. Chapter 4.12 Disposal of Dead Animals/ Terrestrial Animal Health Code[M]. Paris，French：OIE，2012.

[6]Brglez B. Disposal of poultry carcasses in catastrophic avian in fl uenza[R]. Chapel Hill： University of North Carolina.2003.

[7]DNV Technica. Overview of risks from BSE via environmental pathways，report prepared for the UK Environment Agency （No. C7243）[R]. London：DNV Technica.

[8]UK Environment Agency. The environmental impact of the foot and mouth disease outbreak： an interim assessment[R].London：UK Environment Agency，2001.

[9]NAO. The 2001 outbreak of foot and mouth disease[R].London： UK National Audit Of fi ce，2002.

[10]农业部无害化处理督查组.山东、江西、湖北三省无害化处理调研报告[J].中国动物检疫，2013，30（7）：6-8.

[11]王素梅.关于对死亡动物生物安全处理及资源化利用的建议[J].中国动物检疫，2013，30（7）：15-17.

[12]王玉柱.病死动物无害化处理措施探讨[J].中国动物检疫，2013，30（5）：30-31.