病死畜禽高溫高壓化制技術(shù)優(yōu)化探討

馬艷芳，曹 兵，張 鑫

（1.山東省泰安市岱岳區(qū)畜牧獸醫(yī)事業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，山東 泰安 271000；2.山東省滕州市畜牧漁業(yè)事業(yè)發(fā)展中心，山東 滕州 277500；3.山東泰山生力源集團(tuán)股份有限公司，山東 泰安 271000）

我國是世界畜牧生產(chǎn)第一大國，肉類和禽蛋類產(chǎn)量連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，每年死亡的畜禽數(shù)量巨大，因此病死畜禽無害化處理是保障畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展、防止環(huán)境污染、維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定的重要保障［1］。國家先后出臺(tái)了病死畜禽無害化處理補(bǔ)貼政策，有效調(diào)動(dòng)了養(yǎng)殖場(chǎng)戶規(guī)范處理病死畜禽的積極性。傳統(tǒng)的焚燒、掩埋、發(fā)酵等處理方式存在效率低、污染環(huán)境、資源浪費(fèi)等弊端［2］，可行的處理技術(shù)成為制約病死畜禽無害化處理的關(guān)鍵。近年來，國家出臺(tái)政策，鼓勵(lì)推行集中處理和高溫高壓化制，該技術(shù)利用高溫與高壓，將病原體完全殺滅，并能產(chǎn)生肉骨粉和油脂等工業(yè)原料［3］。本文對(duì)高溫高壓化制處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，測(cè)定了病菌滅殺效果、處理溫度、處理時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，對(duì)技術(shù)操作流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，驗(yàn)證了高溫高壓化制技術(shù)能夠?qū)Σ∷佬笄葸M(jìn)行高效處理，符合環(huán)境保護(hù)控制要求，能實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用，是適用于北方地區(qū)病死畜禽集中無害化處理的技術(shù)手段。

1 材料與方法

1.1 技術(shù)原理 將原料（畜禽尸體及屠宰廢棄物）經(jīng)過預(yù)碎之后傳送進(jìn)化制罐內(nèi)，利用高壓飽和蒸汽，直接與畜尸組織接觸，當(dāng)蒸汽遇到畜尸凝結(jié)為水時(shí)，放出大量熱能，使尸身油脂熔化和蛋白質(zhì)凝固，同時(shí)借助于高溫與高壓，將病原體完全殺滅。

高溫高壓化制無害化處理技術(shù)的處理溫度、時(shí)間、滅菌體系和排放指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 實(shí)施體系

1.2 滅菌效果實(shí)驗(yàn)

1.2.1 試驗(yàn)材料（1）嗜熱脂肪芽孢桿菌紙片。嗜熱脂肪芽孢桿菌（Bacillus stearothermophilus）ATCC7053 是本法常用的生物指示菌，含芽孢量5～105CFU∕片。

（2）121 ℃壓力蒸汽滅菌化學(xué)指示卡。

（3）溴甲酚紫胨水培養(yǎng)基。

（4）0～150 ℃留點(diǎn)溫度計(jì)。

1.2.2 檢測(cè)方法（1）將嗜熱脂肪芽孢桿菌紙片（以下簡(jiǎn)稱菌片）用無菌鑷子放入標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試包中，準(zhǔn)備5份。

（2）按國家規(guī)范，分別將5個(gè)測(cè)試包放于無害化處理罐的不同位置。

（3）滅菌完畢，取出生物指示劑。

（4）滅菌后的菌片應(yīng)在嚴(yán)格無菌操作條件下放入滅菌后的溴甲酚紫胨水培養(yǎng)基內(nèi)，于56～60 ℃培養(yǎng)24～48 h。

（5）48h后，觀察顏色變化。培養(yǎng)基顏色不變化仍為紫色，說明芽孢已滅活。同時(shí)用未經(jīng)滅菌的紙片放入培養(yǎng)基內(nèi)作為陽性對(duì)照，不加紙片的空白培養(yǎng)基作為陰性對(duì)照。

1.3 罐內(nèi)溫度檢測(cè) 根據(jù)高溫高壓化制無害化處理設(shè)備要求，最高工作溫度可達(dá)300 ℃。為更好地控制溫度，保證無害化處理副產(chǎn)品的生物安全性，以減少能耗和節(jié)省成本的最優(yōu)平衡點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 處理時(shí)間測(cè)定 根據(jù)《病死及病害動(dòng)物無害化處理技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定［4］，要求化制時(shí)間≥4 h?；茣r(shí)間越長，全部病菌及芽孢被全部殺死得越徹底，但資源浪費(fèi)會(huì)很嚴(yán)重，生產(chǎn)成本增加，需測(cè)定既能實(shí)現(xiàn)滅菌，又能減少能耗和節(jié)省成本的最優(yōu)平衡點(diǎn)。

1.5 環(huán)保排放檢測(cè) 我國尚未對(duì)病死畜禽無害化處理場(chǎng)環(huán)境污染物排放指定專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)［4］，本技術(shù)是參考《第二類污染物最高允許排放最高濃度》要求。

1.6 操作技術(shù)優(yōu)化 對(duì)高溫高壓化制無害化處理技術(shù)的操作技術(shù)、生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化。

2 結(jié)果

2.1 滅菌效果檢測(cè)結(jié)果 將5 個(gè)測(cè)試包中的嗜熱脂肪芽孢桿菌紙片放入溴甲酚紫胨水培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)基均未改變顏色，說明處理后滅菌效果合格，達(dá)到滅菌要求。

2.2 溫度測(cè)定結(jié)果 根據(jù)滅菌效果驗(yàn)證試驗(yàn)，蒸汽溫度達(dá)到121 ℃就可以起到將耐熱芽孢全部殺死的效果。為更好地控制溫度，保證無害化處理副產(chǎn)品的生物安全性，減少能耗和節(jié)省成本，化制機(jī)內(nèi)部溫度最宜控制在200 ℃。

2.3 處理時(shí)間測(cè)定結(jié)果 本技術(shù)化制機(jī)內(nèi)部溫度為200 ℃，壓力≥0.5 MPa（絕對(duì)壓力），每批化制時(shí)間為5 h，能夠?qū)⑷坎【把挎呷繗⑺?，保證無害化處理副產(chǎn)品的生物安全性。

2.4 排放檢測(cè)結(jié)果 本技術(shù)將無害化處理產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使污水中的有機(jī)物含量大幅度減低，同時(shí)降解污水中的氨氮，接著通過沉淀池進(jìn)行固液分離，最后通過消毒池消毒，經(jīng)測(cè)定符合環(huán)保排放要求。

2.5 操作技術(shù)優(yōu)化結(jié)果

2.5.1 原料解凍 冷凍后的動(dòng)物尸體需要徹底解凍后才開始啟動(dòng)高溫高壓無害化處理，這樣會(huì)有利于延長設(shè)備使用壽命，同時(shí)更節(jié)省能耗。

2.5.2 攪拌處理 化制過程中動(dòng)物尸體內(nèi)水分受熱蒸發(fā)，化制過程中動(dòng)物油脂受熱熔化，蛋白質(zhì)變性凝固。高溫化制過程中化制機(jī)不斷攪拌不僅有利于物料均勻受熱，同時(shí)可以對(duì)物料進(jìn)行進(jìn)一步的剪切和破碎。

2.5.3 破碎處理 榨油冷卻后的肉骨渣進(jìn)入緩存?zhèn)}內(nèi)，為進(jìn)一步降低殘?jiān)w粒大小，采用破碎機(jī)對(duì)殘?jiān)M(jìn)行破碎?？刹捎玫镀狡扑闄C(jī)對(duì)肉骨渣進(jìn)行破碎，可根據(jù)對(duì)副產(chǎn)品肉骨渣的粒徑進(jìn)行控制，破碎后物料最小粒徑在5 mm 左右，粉碎后的肉骨粉可以直接裝袋。

3 結(jié)論

3.1 高溫高壓化制無害化處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)病原微生物的徹底滅殺，適宜處理溫度為200℃，化制時(shí)間設(shè)定為5 h，可以達(dá)到生物安全性和較少能耗的最優(yōu)平衡點(diǎn)。

3.2 生產(chǎn)操作過程中先對(duì)冷凍原料進(jìn)行徹底解凍，化制過程中實(shí)施攪拌，對(duì)肉骨渣進(jìn)行破碎處理，可有效提高生產(chǎn)效率。

3.3 經(jīng)使用篩選，高溫高壓化制輔料的性能由高到低依次為：鋸末、秸稈、米糠、干糞，但成本由高到低依次為：米糠、鋸末、秸稈、干糞。輔料添加比例：小動(dòng)物（體重小于25 kg的）添加比例為處理重量的15%，大動(dòng)物添加比例為25%?！?/p>