摘要：為滿足病畜尸體無(wú)害化處理的要求，考慮到進(jìn)境動(dòng)物隔離場(chǎng)處理病畜數(shù)量少、批次多、除害效果和環(huán)保要求高等因素，圍繞尸體粉碎、處理壓力、處理溫度、處理時(shí)間、廢氣處理等技術(shù)要素，試制了一款新型的病畜尸體廢棄物無(wú)害化處理系統(tǒng)設(shè)備。該設(shè)施中心溫度≥140℃、壓力≥0.4MPa、低溫真空干燥3～4h、整個(gè)流程5h左右，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)、除害效果進(jìn)行了全面驗(yàn)證。結(jié)果表明：該套設(shè)施可對(duì)病畜尸體及廢棄物進(jìn)行破碎、化制和真空干燥等綜合處理，具有除害徹底、操作自動(dòng)、時(shí)間短、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，適用于動(dòng)物隔離場(chǎng)飼養(yǎng)場(chǎng)對(duì)病畜尸體及廢棄物的無(wú)害化處理。

　　關(guān)鍵詞：動(dòng)物隔離場(chǎng)；病死畜禽；無(wú)害化處理；設(shè)施研制

　　近年來(lái)，我國(guó)養(yǎng)殖企業(yè)從畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)優(yōu)良種畜已較為普遍。2010—2016年，僅上?？诎陡綦x檢疫進(jìn)境動(dòng)物69批次，近萬(wàn)頭。為有效防控國(guó)外動(dòng)物疫病傳入，我國(guó)建立了嚴(yán)格的動(dòng)物隔離檢疫制度，先后在北京、上海、廣州、天津等地設(shè)立了4個(gè)國(guó)家級(jí)動(dòng)物隔離場(chǎng)，并指定了相當(dāng)數(shù)量的臨時(shí)隔離場(chǎng)。動(dòng)物在隔離期間病死或?qū)嶒?yàn)室檢出國(guó)家禁止入境的一、二類傳染病，都將對(duì)動(dòng)物采取撲殺措施。為有效防控重大動(dòng)物疫病，確保動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量安全，農(nóng)業(yè)部先后出臺(tái)了《農(nóng)業(yè)部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)病死動(dòng)物無(wú)害化處理監(jiān)管工作的通知》《病死動(dòng)物無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》等系列文件，加強(qiáng)對(duì)病害動(dòng)物無(wú)害化處理的監(jiān)管，規(guī)定對(duì)病死或者死因不明的動(dòng)物尸體必須進(jìn)行無(wú)害化處理，徹底消滅其所攜帶的病毒和細(xì)菌。目前，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的動(dòng)物尸體處理方法有焚化、掩埋、發(fā)酵和化尸井處理法，這些處理方法均存在缺點(diǎn)，如易造成環(huán)境污染、收集運(yùn)送擴(kuò)散、無(wú)法確保徹底殺菌消毒、污染水資源及土壤等弊端。自2010年以來(lái)，機(jī)械方式的無(wú)害化處理設(shè)備開(kāi)始推廣應(yīng)用，但仍存在操作環(huán)境開(kāi)放、廢氣污染、除害效果不徹底、耗電成本高等問(wèn)題，不能完全滿足進(jìn)境動(dòng)物隔離場(chǎng)對(duì)防疫安全的需求。

　　為加強(qiáng)對(duì)無(wú)害化處理的監(jiān)管工作，適應(yīng)新形勢(shì)下的環(huán)保要求，采用“尸體破碎+高溫高壓化制+真空干燥+廢氣處理”的技術(shù)路線，根據(jù)OIE和農(nóng)業(yè)部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制了一體化無(wú)害化處理設(shè)施，該設(shè)施具有除害效果徹底、消毒方便、符合環(huán)保要求、能耗更低等優(yōu)點(diǎn)，全程密閉操作、外部控制系統(tǒng)、扎刀粉碎徹底、處理時(shí)間短、使用成本低等優(yōu)勢(shì)，具有較好的市場(chǎng)推廣前景。

　　1.1.1　粉碎大小尺寸的確定。參考OIE法典11.4.19中對(duì)BSE病原感染性降低的技術(shù)要求，對(duì)含有反芻動(dòng)物蛋白的肉骨粉制作的原料加熱前粉碎到最大50mm。這樣利于熱穿透，保證殺滅效果和縮短處理時(shí)間。

　　1.1.2  壓力溫度參數(shù)的選擇。OIE法典11.4.19條對(duì)降低肉骨粉中BSE感染性要求133℃以上、絕對(duì)壓力0.3MPa大氣壓維持最少20min。本設(shè)施增加了高溫高壓同時(shí)攪拌的設(shè)施，保證了物料中心溫度與壓力的快速傳遞，且粉碎物體積小，所以將溫度壓力設(shè)定為處理物中心溫度≥140℃，壓力≥0.4MPa，可以保證滅菌殺毒效果更徹底。

　　1.1.3　處理時(shí)間的選擇?！恫∷绖?dòng)物無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》干化法要求處理時(shí)間4 h、濕化法為0.5h，但也注明具體處理時(shí)間隨需處理動(dòng)物尸體及相關(guān)動(dòng)物產(chǎn)品或破碎產(chǎn)物種類和體積大小而設(shè)定。一體化無(wú)害化處理設(shè)施采用了物料攪拌技術(shù)，可以混合均勻升溫，極大程度上縮短了物料中心溫度達(dá)到設(shè)定值的時(shí)間。本設(shè)施采用干法化制，處理時(shí)間設(shè)定為30min。

　　無(wú)害化處理工藝流程參考徐進(jìn)京，田曉軍等人研制的設(shè)備進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)（圖1）。物料（豬、牛、家禽等）通過(guò)提升機(jī)將物料提升入粉碎機(jī)密閉粉碎，粉碎輸送入干化機(jī)內(nèi)。物料裝載完畢，電加熱蒸汽發(fā)生器（功率60kW）產(chǎn)生的高壓蒸汽進(jìn)入干化機(jī)夾套及主軸，高溫高壓處理，油溫190℃左右，處理物中心溫度≥140℃，壓力≥0.4MPa（絕對(duì)壓力），保溫保壓30min，將物料（畜禽尸體、屠宰廢棄物、孵化場(chǎng)廢棄物）轉(zhuǎn)化成肉骨粉及油。滅菌處理后，利用真空泵站，通過(guò)低溫真空干燥的方式，進(jìn)行3～4h的真空干燥，最終物料的含水量降至12%以下，含油脂30%左右。物料裝滿的情況下，整個(gè)流程5～6 h（時(shí)間可設(shè)定，如物料不滿可視情況減少時(shí)間）。干燥后的物料通過(guò)輸送蛟龍進(jìn)入緩存?zhèn)}暫存。處理過(guò)程中產(chǎn)生的VOCs氣體，經(jīng)過(guò)除塵器除塵、冷凝器降溫、化學(xué)洗滌塔洗滌、臭氧滅菌后，達(dá)標(biāo)排放。

　　動(dòng)物尸體廢棄物無(wú)害化處理設(shè)施如圖2至圖4所示，主要包括帶上料機(jī)構(gòu)的粉碎機(jī)、輸送機(jī)、高溫高壓干化機(jī)、廢氣處理塔等設(shè)備。

　　通過(guò)直接觀察、委托外單位操作過(guò)程參數(shù)計(jì)量、飼養(yǎng)場(chǎng)病死動(dòng)物收集和實(shí)驗(yàn)室制樣處理檢測(cè)等過(guò)程對(duì)設(shè)施的技術(shù)參數(shù)與無(wú)害化處理效果進(jìn)行檢測(cè)與驗(yàn)證。

　　參考衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版），選擇實(shí)驗(yàn)室保存的金黃色葡萄球（ATCC6538）、溶血性鏈球菌（ATCC21059）和枯草桿菌芽孢（ATCC9732）3種細(xì)菌進(jìn)行懸液制備與污染樣品制作。每份細(xì)菌懸液涂抹于購(gòu)買的12份新鮮1/4豬胴體全表面并隨機(jī)穿刺30～50次污染胴體內(nèi)部，隨后在污染胴體污染處切割約100g樣品，每份酮體切割1份，留作陽(yáng)性對(duì)照樣品冷藏待用。

　　購(gòu)買實(shí)驗(yàn)用健康小豬24頭，隔離飼養(yǎng)，ELISA檢測(cè)偽狂犬病毒、細(xì)小病毒均為抗體陰性，飼喂?fàn)顟B(tài)正常后選擇實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)增的豬細(xì)小病毒（TCID50約為10-5.5）肌肉注射和偽狂犬病毒（TCID50約為10-6.5）鼻腔接種，每種12頭。攻毒后每天采血進(jìn)行PCR檢測(cè)，陽(yáng)性動(dòng)物處死后取樣及送機(jī)處理。

　　設(shè)定0.5h、1h、2h三個(gè)處理時(shí)間段，每次處理12份胴體（每菌4份）、8頭豬（每毒4頭），每次處理后終產(chǎn)物取樣3份，進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)與病毒分離，同時(shí)檢測(cè)未經(jīng)處理的陽(yáng)性對(duì)照樣品。

　　粉碎后通過(guò)開(kāi)蓋檢查，動(dòng)物尸體被完全擠壓粉碎，殘留物尺寸大小低于50mm，達(dá)到粉碎要求（圖5）。

　　在設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中，委托上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院（華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心）對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)檢測(cè)。依據(jù)JJF1030—2010恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范，使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和壓力校驗(yàn)儀，該中心進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告016E12-30-100252。檢測(cè)校準(zhǔn)結(jié)論：設(shè)備操作界面顯示值與實(shí)際檢測(cè)校準(zhǔn)值基本吻合，達(dá)到設(shè)施設(shè)定的處理溫度與壓力（表1）。

　　表1　溫度壓力檢測(cè)報(bào)告

　　2.3  終產(chǎn)物質(zhì)量檢測(cè)

　　實(shí)驗(yàn)室采集處理后終產(chǎn)品，分別按照GB/T6435—2014、GB/T6433—2006進(jìn)行水分、含油量質(zhì)量檢測(cè)，水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%，脂肪為20%，最終處理產(chǎn)物水分與含油量指標(biāo)符合原設(shè)計(jì)要求，可以直接處理，也可以用于發(fā)酵或者肥料制作。

　　2.4  除害效果的驗(yàn)證

　　2.4.1  田間收集病死動(dòng)物的處理效果驗(yàn)證。對(duì)江蘇、浙江和上海地區(qū)養(yǎng)豬場(chǎng)的死亡豬進(jìn)行PCR 快速檢測(cè)，有豬瘟陽(yáng)性動(dòng)物6頭、鏈球菌陽(yáng)性動(dòng)物2頭、藍(lán)耳病陽(yáng)性動(dòng)物4頭，共12頭病死生豬的尸體，解剖取樣后尸體送交隔離場(chǎng)進(jìn)行無(wú)害化處理，終產(chǎn)物進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)病毒分離，盲傳三代未發(fā)現(xiàn)特征性病變，第三代培養(yǎng)物PCR 檢測(cè)陰性，鏈球菌分離陰性。

　　2.4.2  實(shí)驗(yàn)室制樣與攻毒動(dòng)物的處理效果驗(yàn)證。制備金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌、枯草芽孢的豬胴體菌樣與豬細(xì)小病毒、偽狂犬病毒病毒感染豬，進(jìn)行無(wú)害化處理。按照處理時(shí)間設(shè)定為0.5h、1h、2 h3個(gè)時(shí)間段，每次處理樣品為12份污染胴體、攻毒8頭感染豬，對(duì)每次終產(chǎn)物取樣3份進(jìn)行檢測(cè)，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)病原體。同時(shí)對(duì)留存的36份細(xì)菌污染陽(yáng)性對(duì)照樣品和24份病毒攻毒陽(yáng)性對(duì)照樣品進(jìn)行檢測(cè)比對(duì)（表2）。

　　表2　細(xì)菌病毒驗(yàn)證結(jié)果

　　注：每次處理的陽(yáng)性對(duì)照樣品3、4的檢測(cè)結(jié)果與1、2相同，本表不再單獨(dú)列出

　　經(jīng)過(guò)設(shè)施的操作驗(yàn)證與比較，本無(wú)害化處理設(shè)施系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：

　　操作工藝流程實(shí)行機(jī)械化管路系統(tǒng)運(yùn)作全程封閉，配套齊全，能自動(dòng)完成大型動(dòng)物尸體的上料、破碎和化制干燥。操作人員放好處理對(duì)象后關(guān)閉操作房間，在操作區(qū)外的中控室進(jìn)行流程手動(dòng)操作，通過(guò)觀察窗觀看設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)情況。僅處理完成后出料和環(huán)境清潔消毒處理需要工作人員進(jìn)入處理場(chǎng)所。

　　滾刀質(zhì)量較大并沿圓周成螺旋錯(cuò)位安裝，產(chǎn)生的慣性力可以起到飛輪的作用，降低能耗；進(jìn)料口配有自動(dòng)開(kāi)閉的口蓋，能有效防止動(dòng)物破碎時(shí)產(chǎn)生污物向外飛濺。粉碎機(jī)蓋子增加了自動(dòng)噴淋設(shè)施，在粉碎完成后蓋子帶自動(dòng)噴淋設(shè)施沖洗腔體及傳送帶，廢水及殘?jiān)ㄟ^(guò)傳輸帶以及底部帶有渣漿壓力泵的不銹鋼管道二條途徑泵入化制機(jī)進(jìn)行高溫滅菌處理。

　　空氣抽取系統(tǒng)抽取廢氣，進(jìn)行降溫洗滌處理后進(jìn)一步臭氧消毒與降解處理，在臭氧柜中進(jìn)行廢氣的降解和消毒，達(dá)到無(wú)害與除味的雙重目標(biāo)。高溫處理達(dá)到后采取放氣、真空的方式迅速干燥，縮短操作時(shí)間，達(dá)到預(yù)期干燥效果。溫度壓力均可以方便調(diào)節(jié)，還可以依據(jù)處理量和特殊要求長(zhǎng)時(shí)間維持。一般市場(chǎng)上處理設(shè)施都是120℃以下，該設(shè)施可到達(dá)油溫190℃、內(nèi)部溫度150℃、中心溫度140℃，處理效果理想。粉碎與干化處理可以單獨(dú)操作。如果需要，可以先對(duì)干化機(jī)進(jìn)行油溫加熱，縮短處理時(shí)間。

　　經(jīng)過(guò)測(cè)算操作時(shí)間、水電以及人工等成本，處理１次的費(fèi)用≤0.8元/J。

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)室病死動(dòng)物收集與人工制作豬胴體菌樣與攻毒感染豬，按照無(wú)害化設(shè)施的處理參數(shù)和操作流程進(jìn)行了無(wú)害化處理，對(duì)終產(chǎn)物進(jìn)行了相關(guān)細(xì)菌與病毒的檢測(cè)。結(jié)果表明研制的進(jìn)境動(dòng)物隔離場(chǎng)病畜尸體廢棄物無(wú)害化處理設(shè)施能夠在半小時(shí)內(nèi)徹底殺滅有關(guān)的動(dòng)物病原體，處理效果安全高效，操作簡(jiǎn)便，適用于動(dòng)物隔離場(chǎng)、飼養(yǎng)場(chǎng)對(duì)病畜尸體及其廢棄物的無(wú)害化處理，滿足安全防疫的需求。