病死猪无害化处理技术探究

2019-12-18杨振鸿

猪业科学 2019年11期

刘良，吴霞，杨振鸿

（1.长江师范学院绿色环境智慧学院，重庆涪陵 408100；2.南开大学生物质资源化利用国家地方联合工程研究中心，天津津南300350； 3.重庆市涪陵区生态环境局，重庆涪陵 408100；4. 重庆溯青环保技术研究院有限公司，重庆涪陵 408100）

2018 年，我国猪肉人均消费量为39.34 kg，占猪肉、牛肉和鸡肉总消费量的73.6%，其价格在CPI中权重约为2.3%，猪肉对于我国居民肉类消费的重要性不言而喻。随着生活水平的提高，居民对于猪肉和高品质猪产品的消费量的不断攀升，倒逼生猪产业的专业化和标准化进程加速发展，行业龙头企业不断壮大，各养殖场规模不断扩大。2013 年《大气污染防治行动计划》实施以来，国家对畜牧场面源污染的重视程度不断提高，居民环境保护的意识和食品安全意识也不断提高。图1 显示了我国2012 年到2016 年生猪出栏量呈先上升后下降的趋势，病死猪无害化处理数量呈现不断提高的趋势，对病死猪的无害化处理越来越得到重视。

1 法律法规和政策

图1 我国生猪出栏量及病死猪无害化处理量

病死猪是生猪发病、误食有毒有害物质、不明死因等造成死亡，处理不当可能会造成疾疫传播、环境安全威胁、食品安全等问题。利用病死猪制售产品的行为属违法行为，2015 年福建省高级法院审判了两起销售病死猪肉案件，涉案病死猪肉达2 000 余吨，金额达5 543 万元。为了杜绝病死猪成为产品，确保动物产品质量安全和保护环境，相关部门从1996 年起就开始制定了大量的法律法规和鼓励无害化处理的政策，积极地引导企业进行病死猪的无害化处理。《畜禽病害肉尸及其产品无害化处理规程》（GB 16548-1996）是国家技术监督局于1996 年发布的，限于当时的国情，规程并没有明确病死猪无害化处理的合理化技术。《中华人民共和国动物防疫法》（1997/2007 修正/2013 修正/2015 修正）都将抛弃、加工、经营病死或死因不明的畜禽产品等行为列入违法范畴。2013 年9 月23 日原农业部印发了《建立病死猪无害化处理长效机制试点方案》，规定2013 年10 月至2014 年12 月在全国19 个省市自治区的207个区县进行病死猪无害化处理机制、收集体系等方面的试点，旨在建立完善的病死猪无害化处理长效机制，保障动物源性食品安全，防止病死猪制品流向餐桌。2013 年10月15 日，《病死动物无害化处理技术规范》（农医发[2013]34 号）颁布，2017 年7 月3 日原农业部印发了《病死及病害动物无害化处理技术规范》，农医发[2013]34 号废止。2014 年1 月1 日起施行的《畜禽规模养殖污染防治条例》规定，病死或者死因不明的畜禽尸体等应当进行深埋、化制、焚烧等无害化处理。2014 年10 月《关于建立病死畜禽无害化处理机制的意见》（国办发[2014]47 号）印发，旨在为全面推进病死畜禽无害化处理。

为了减轻企业的经济负担，农办财[2011]163 号的《关于做好生猪规模化养殖场无害化处理补助相关工作的通知》规定，各级财政按规定承担病死猪的补贴费用。2012年，《农业部关于进一步加强病死动物无害化处理监管工作的通知》进一步规范和鼓励对病死猪的无害化处理，对规模养殖场每头病死猪无害化处理给予80 元补贴。2015 年2月15 日，保监会、财政部、原农业部联合印发《关于进一步完善中央财政保费补贴型农业保险产品条款拟订工作的通知》(保监发[2015]25号)，明确规定将病死畜禽无害化处理作为养殖业保险理赔的前提条件，不能确认无害化处理的死猪保险公司不予赔偿。这些政策和法规有力地推动了我国病死猪的无害化处理，对于食品安全起到了积极的推动作用。

2 病死猪处理依旧存在的问题

2.1 深埋法存在隐患

2018 年非洲猪瘟期间，数量较多的病死猪被掩埋在莆田市重点工程木兰溪景观带水渠边，掩埋后造成环境污染。无害化处理成本最低的深埋法较适合于平时病死猪数量较少的小散猪场，要求消纳地较多，无害化处理的过程如果不按规程来，有可能会造成病死猪尸体裸露、动物扒拖病死猪等问题，而且尸体在腐烂过程中会释放臭气影响空气质量，如果尸坑选址不当还容易造成地表水和地下水被污染。

2.2 处理中心涉及违法

河南省尉氏县兴源畜禽无害化处理中心2016 年4 月20 日通过验收后在争议声中运营，2017 年12月25 日该处理中心违法外排NH4+、COD 超标废水，处理过程中产生臭气污染，并多次被周边居民举报，企业承诺搬迁截止时间为2018 年9 月15 日。《汴梁晚报》2018 年11月15 日称尉氏县政府调查群众反映的“死猪露天堆放”等情况不实，2018 年11 月30 日上午《中国经济周刊》记者进行现场探访，2018 年12 月贾国强发表了《无害化处理中心为何反成污染源?》一文[1]，文中配发了污水排放到农溉干渠、死猪堆积在车间等照片，而且企业并未按照约定停工。尉氏县环保、国土、畜牧等有关部门重新选择无害化处理中心的场址，2019 年4 月12日国家企业信用信息公示系统显示尉氏县兴源畜禽无害化处理中心核准登记状态为存续，地址由尉氏县十八里镇二郎庙村已变更为洧川镇英刘村。

2.3 无害化处理中心选址存在问题

尉氏县政府调查结果显示尉氏县兴源畜禽无害化处理中心选址存在问题，离居民区仅300 m，这也是其容易造成社会问题的根源之一。

2.4 设计规模不能满足极端情况

李永华对攸县2017 年12 月25 日成功运行的湖南绿佳丰生物科技有限公司的无害化处理项目进行了调查发现[2]，政府官网上公示项目满负荷运行是30 t/d，年处理量为9 000 t，据吴益良介绍企业实际处理能力是15 t/d，但2018 年6 月起有时需要烧100 t/d，最大仓储量50 t 的冷库却要承受80 ～90 t/d 的负荷压力，未做处理的病死猪堆腐产生恶臭气体。

3 病死猪处理技术

《病死及病害动物无害化处理技术规范》将无害化处理定义为用物理、化学等方法处理病死及病害动物和相关动物产品，消灭所携带的病原体，消除危害的过程。规范中介绍的无害化处理技术如表1 所示，其中常用的有焚烧法、化制法、掩埋法，实际操作中也衍生了一些其他工艺和装备。

病死猪无害化处理的目标就是环保不产生二次污染和有效地消灭病原微生物等致病物质，实际应用过程中需要确保技术先进、科学合理。

3.1 深埋法

图2 化尸窑

深埋法对于场地的选择较为苛刻，选址不当容易造成二次污染。掩埋场地选距离居民区不低于500 m，在下风向处，远离水源地或者水景观区，炭疽类等烈性疾疫致死的猪不适用于该技术。该法劳动强度大，如有人猪共患疾病时容易感染工作人员，造成人体病害。埋坑底部水平面需要在地下水位1.5 m以上，2 ～7 m 的深坑底部和坑壁需做好防渗漏，无害化处理病死猪时需要在深坑底部铺2 ～5 cm 的生石灰或其他消毒剂，将病死猪等填至距离地面不少于1.5 m，在病死猪层和覆土之间再铺2 ～5 cm 消毒剂，覆土层厚度1 ～1.2 m，距地表0.2 ～0.3 m，覆土后即刻对掩埋场进行彻底消毒且连续巡查3 月，消毒和巡查要求详见表2。在堆置病死猪的过程中，不建议一层死猪一层消毒剂，因为消毒剂能够阻碍微生物降解病死猪，阻碍病死猪的腐解和无害化处理。欧盟已禁用没有生物安全评价体系的深埋法，我国部分地区小规模猪场仍在使用该法，规模化猪场在非常规应急情况下也会选用深埋法。

3.2 化制法

化制法通过加热、热化学等手段可以将病死猪转变成固形物、可溶性脂肪等，化制法并不能完全杀灭蛋白质病毒。化制法根据病死猪是否接触热蒸汽，化制法可分为干湿两种。潘金伟等对病死猪化制法的尾气进行影响分析[3]，文中提及企业将尾气导入导热油炉炉膛燃烧，尾气经中国环境监测总站监测除烟尘、SO2、氮氧化合物外其余指标低于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准和《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）。

欧盟主要采取化制法来实现病死猪的无害化处理，但是随着动物产品饲料管控、环保监管要求的提高以及高运行成本的影响，化制法在国外的褒贬和应用也不尽相同。国内研发的项目可直接化制整头病死猪的设备，不用对病死猪进行肢解，避免对人体造成威胁和病原传播，但是同样存在运行成本较高的问题，养殖场更倾向于选择运行成本相对较低的工艺。

3.3 焚烧法

焚烧法分为简单焚烧和彻底焚烧，燃烧温度范围为700 ～1 100 ℃，能够实现污染物减量化，该法发达国家已淘汰，我国部分猪场还保留有焚烧炉。该法需要消耗大量的能源，燃烧过程中产生的烟气处置不当会对环境造成污染，而且简单燃烧并不能保证将病死猪实现无害化处理。沼气焚烧也是该工艺范畴[4]，利用猪场沼气工程产生的沼气，一方面利用了生物燃气降低了运行成本，另一方面减少了甲烷的排放降低其对大气温室效应的影响。猪虽属小型牲畜，但成年公猪体重可达300 kg 以上，所以死亡成年猪在不分割的情况下会有处理时间长的缺点，尾气处理不当容易二次污染。

表1 病死及病害动物无害化处理技术

表2 填埋法消毒巡查制度

图3 坑埋法

图4 好氧发酵

3.4 发酵法

3.4.1 好氧发酵法

3.4.1.1 堆肥法

堆肥是一种生物处理固废的工艺，国内外的研究和应用较多。自然界的细菌、放线菌、真菌等能够完成诸如猪粪等固废的降解，为了提高降解速率，很多公司开发了商业菌株，部分菌株能够耐高温，这也为病死猪的无害化处理奠定了基础，美国、加拿大等国将其作为规模化猪场应急无害化处理病死动物的无害化处理手段之一[5]。堆肥法处理病死猪可以按照堆肥工艺分类，近几年也发展出来仓箱式系统，配备强制通风系统，应用范围较广。反应器工艺能够有效地控制氧气量、湿度、温度等对好氧发酵影响较大的过程指标，能够有效地控制堆肥的商品质量。堆肥法能够有效地杀死口蹄疫病毒等，能够降解线粒体DNA[6]，也较为适合我国规模化猪场的病死猪无害化处理需求。

3.4.1.2 高温生物降解法

高温生物降解法式通过160 ～190 ℃的高温作用完成病死动物的高压灭菌，将物料降至60 ℃，添加辅料和降解菌处理6 ～8 h，可以彻底消灭猪瘟病毒、猪蓝耳病病毒等。高温生物降解法的处理成本为1 279 元/吨，产物可以达到有机肥标准，具有一定的技术优势[7]。

3.4.2 厌氧发酵法

3.4.2.1 化尸窑法

化尸窑叫法较多，如沉尸井、化尸池、生物降解池等，主要是靠天然微生物的分解完成病死猪的无害化处理，最终产物是尸水和硬质骨头。化尸窑法可用于无害化处理设施不健全的地区，其优点是方便处置病死猪，建造成本和管理成本低，在重庆建造一个470 m³的化尸窑大概需要13 万元。但是，化尸窑处理病死猪的处理过程中，容易出现恶臭传播，操作不当容易引起疾疫传播，生物安全性较差。

3.4.2.2 厌氧消化法

厌氧发酵法研发之初主要目的是消解粪污中的有机物，产生物燃气，现在也被用做病死猪处理技术被国内外加以研究和应用[8]，魏东辉等对病死猪的厌氧发酵特性进行了相关研究，温度对于挥发性固形物的分解影响显著，中温发酵更利于挥发性固形物的降解。厌氧发酵工程虽然可以附加作为病死猪的处理无害化工艺，但存在监管负担，应用过程受到一定的阻碍[9]。

3.5 碱化水解法

利用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质在高温、高压运作的碱化水解法能够消灭朊病毒[10]，主要用于染疫病死动物，低温和高温碱化水解法可以有效无害化处理口蹄疫等重大疫病死亡动物，是一种生物安全性高的无害化处理方式，处理后只剩下强碱难以处理的骨头和牙齿等。该技术国外研究较深入，国内的研究相对较少，军事医学科学院卫生装备研究所的王涛等进行了小型碱化水解设备的研发[11]，处理能力为10 kg/周期，试验白兔完全被水解，嗜热脂肪芽孢杆菌彻底灭活，设备达到国际水平。

3.6 微波法

佟景春对基于微波法的畜禽尸体无害化及饲料膨化和智能化养殖系统进行了试验研究[12]，实现了自动化生产和溯源等管理技术的应用，为生猪和其他病死动物的无害化处理提供了一种解决途径。广东省现代农业装备研究所进行了微波无害化处理工艺及设备的研发，成套设备已在广东省广三保公司安装和应用，结果表明微波法可以有效地杀灭病原菌，实现了病死猪的资源化利用[13]。

深埋法、化尸窑法、焚烧法不能实现资源的循环利用，化制法、发酵法等可以实现病死猪的残值利用，但是后期仍旧需要根据利用的领域进行深度无害化处理，确保副产品能够达到针对性的需求，不会传播疾疫和产生环境污染问题。康冬柳等[4]对温氏、正邦等公司猪场进行了化制、生物降解、堆肥等工艺的无害化处理病死猪的实践效果的抽样检测，结果发现这三种工艺能够杀灭常见病原，文中同时对投资、运行成本、优缺点进行了比较分析，化制法和生物降解法费用相对较高。实际应用无害化技术的过程中，可以组合处理工艺，确保处理成本最低化，实现病死猪的资源化和无害化结合。