病死畜禽高溫高壓化制技術優化探討

馬艷芳，曹 兵，張 鑫

（1.山東省泰安市岱岳區畜牧獸醫事業發展服務中心，山東 泰安 271000；2.山東省滕州市畜牧漁業事業發展中心，山東 滕州 277500；3.山東泰山生力源集團股份有限公司，山東 泰安 271000）

我國是世界畜牧生產第一大國，肉類和禽蛋類產量連續多年穩居世界第一，隨著養殖規模的不斷擴大，每年死亡的畜禽數量巨大，因此病死畜禽無害化處理是保障畜牧業持續健康發展、防止環境污染、維護社會和諧穩定的重要保障［1］。國家先后出臺了病死畜禽無害化處理補貼政策，有效調動了養殖場戶規范處理病死畜禽的積極性。傳統的焚燒、掩埋、發酵等處理方式存在效率低、污染環境、資源浪費等弊端［2］，可行的處理技術成為制約病死畜禽無害化處理的關鍵。近年來，國家出臺政策，鼓勵推行集中處理和高溫高壓化制，該技術利用高溫與高壓，將病原體完全殺滅，并能產生肉骨粉和油脂等工業原料［3］。本文對高溫高壓化制處理技術進行優化，測定了病菌滅殺效果、處理溫度、處理時間等關鍵技術指標，對技術操作流程進行優化調整，驗證了高溫高壓化制技術能夠對病死畜禽進行高效處理，符合環境保護控制要求，能實現養殖廢棄物的資源化利用，是適用于北方地區病死畜禽集中無害化處理的技術手段。

1 材料與方法

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

高溫高壓化制無害化處理技術的處理溫度、時間、滅菌體系和排放指標體系如圖1所示。

圖1 實施體系

1.2 滅菌效果實驗

1.2.1 試驗材料（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 ℃壓力蒸汽滅菌化學指示卡。

（3）溴甲酚紫胨水培養基。

（4）0～150 ℃留點溫度計。

1.2.2 檢測方法（1）將嗜熱脂肪芽孢桿菌紙片（以下簡稱菌片）用無菌鑷子放入標準測試包中，準備5份。

（2）按國家規范，分別將5個測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）滅菌后的菌片應在嚴格無菌操作條件下放入滅菌后的溴甲酚紫胨水培養基內，于56～60 ℃培養24～48 h。

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

1.3 罐內溫度檢測 根據高溫高壓化制無害化處理設備要求，最高工作溫度可達300 ℃。為更好地控制溫度，保證無害化處理副產品的生物安全性，以減少能耗和節省成本的最優平衡點進行檢測。

1.4 處理時間測定 根據《病死及病害動物無害化處理技術規范》相關規定［4］，要求化制時間≥4 h。化制時間越長，全部病菌及芽孢被全部殺死得越徹底，但資源浪費會很嚴重，生產成本增加，需測定既能實現滅菌，又能減少能耗和節省成本的最優平衡點。

1.5 環保排放檢測 我國尚未對病死畜禽無害化處理場環境污染物排放指定專項標準［4］，本技術是參考《第二類污染物最高允許排放最高濃度》要求。

1.6 操作技術優化 對高溫高壓化制無害化處理技術的操作技術、生產工藝流程進行優化。

2 結果

2.1 滅菌效果檢測結果 將5 個測試包中的嗜熱脂肪芽孢桿菌紙片放入溴甲酚紫胨水培養基培養，培養基均未改變顏色，說明處理后滅菌效果合格，達到滅菌要求。

2.2 溫度測定結果 根據滅菌效果驗證試驗，蒸汽溫度達到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品的生物安全性，減少能耗和節省成本，化制機內部溫度最宜控制在200 ℃。

2.3 處理時間測定結果 本技術化制機內部溫度為200 ℃，壓力≥0.5 MPa（絕對壓力），每批化制時間為5 h，能夠將全部病菌及芽孢全部殺死，保證無害化處理副產品的生物安全性。

2.4 排放檢測結果 本技術將無害化處理產生的污水進行處理，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物含量大幅度減低，同時降解污水中的氨氮，接著通過沉淀池進行固液分離，最后通過消毒池消毒，經測定符合環保排放要求。

2.5 操作技術優化結果

2.5.1 原料解凍 冷凍后的動物尸體需要徹底解凍后才開始啟動高溫高壓無害化處理，這樣會有利于延長設備使用壽命，同時更節省能耗。

2.5.2 攪拌處理 化制過程中動物尸體內水分受熱蒸發，化制過程中動物油脂受熱熔化，蛋白質變性凝固。高溫化制過程中化制機不斷攪拌不僅有利于物料均勻受熱，同時可以對物料進行進一步的剪切和破碎。

2.5.3 破碎處理 榨油冷卻后的肉骨渣進入緩存倉內，為進一步降低殘渣顆粒大小，采用破碎機對殘渣進行破碎。可采用刀片式破碎機對肉骨渣進行破碎，可根據對副產品肉骨渣的粒徑進行控制，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 結論

3.1 高溫高壓化制無害化處理技術能夠實現病原微生物的徹底滅殺，適宜處理溫度為200℃，化制時間設定為5 h，可以達到生物安全性和較少能耗的最優平衡點。

3.2 生產操作過程中先對冷凍原料進行徹底解凍，化制過程中實施攪拌，對肉骨渣進行破碎處理，可有效提高生產效率。

3.3 經使用篩選，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：小動物（體重小于25 kg的）添加比例為處理重量的15%，大動物添加比例為25%。■