高溫生物降解法在病死畜禽無害化處理上的應用探析

張進紅，朱利華，康曉曉，王穎，張益

（1.唐山市動物檢疫站 河北唐山 063000；2.唐山市畜牧技術推廣站 河北唐山 063000）

我國作為畜牧業大國，其豬、雞、牛、羊等畜禽的養殖數量和養殖規模巨大，而在養殖過程中廣大養殖戶面臨的考驗之一就是如何處理畜禽排泄的糞便以及病死畜禽的尸體才能不對環境、水體、土壤等造成污染。常見的處理病死畜禽的方式包括挖坑深埋、倒油焚燒和高溫生物降解等，其中高溫生物降解由于具有成本較低、殺滅病原微生物、對環境無污染等優勢被廣大養殖戶所接受。但是在使用此技術時則需要由相對專業的人員進行操作才能保證無害化處理的效果，在處理過程中會受到各種因素的影響，因此為了保證處理效果，正確的操作技術十分重要。

1 高溫生物降解法的原理

用高溫生物降解法對病死畜禽進行無害化處理的原理主要可以分為：酶解自溶、細菌腐敗以及外源微生物降解。

1）酶解自溶。畜禽死后在體內酶的作用下使得細胞、組織、器官等分解，分解速度的快慢受到溫度、死亡原因等的影響。當溫度較高時可以加快病死畜禽尸體的自溶，當溫度較低時則減緩了病死畜禽尸體的自溶；有些養殖戶為了能夠保存畜禽尸體較長時間而將其放在冷藏室，其原理就是利用了溫度對尸體自溶的影響。不同死因也會對畜禽尸體的自溶產生影響，若畜禽死于急性病則會由于體內的酶在短時間內保持活性而快速自溶，若畜禽死于慢性消耗性疾病則會由于體內的酶缺乏活性而導致自溶緩慢。

2）細菌腐敗。體內的細菌會導致畜禽尸體發生明顯的腐敗現象，則表現為皮膚潰爛、出現血管網，而深層處的肌肉和組織會發生腫脹，其原因是腐敗菌產生的氣體聚集，隨后開始膨脹、變形，最后直至尸體完全被分解。尸體所保存的環境溫度也會對腐敗速度產生影響。最適合的腐敗溫度為25～35 ℃，而限制腐?。ǜ瘮p緩或者停止）的溫度為0～1 ℃或者45～55 ℃。

3）外源微生物降解。這主要是依靠在尸體周圍放置的含碳物質的輔料（稻草、稻殼、生物酶、鋸末等）來發揮作用。這些輔料中存在的微生物會對病死畜禽的尸體發生礦質化、腐殖化和無害化的作用，同時隨著堆積溫度的升高（可達50～70 ℃）來殺滅病死畜禽尸體中的病原微生物以達到無害化的效果[1]。

2 高溫生物降解法的流程

2.1 基本設備

由于高溫生物降解所涉及的工藝流程較多（分切、攪碎、發酵、殺菌、干燥），故所需的基本設施較多，在使用過程中需要提前準備好并進行相關的調試。

1）降解罐。此設備是高溫生物降解中最重要的設備之一，其質量的好壞直接影響了降解結果，一般采用立式的倒錐形的封閉罐體作為病死畜禽尸體的降解罐，使用前一定要檢查罐體的密封性和穩定性，檢查加熱、保溫性能的好壞。此降解罐的底部還配有攪拌碾磨刀，也要相應的檢查其鋒利程度，確保能夠將尸體分割。

2）蒸汽過濾系統。此系統的主要作用是將分解發酵過程中產生的水汽進行無害化處理，且處理好的蒸汽在確保無煙、無臭、環保的情況下能夠自然揮發，達到生態環保、循環利用的目的[2]。

2.2 處理流程

根據高溫生物降解的基本原理，即在密閉空間進行殺菌、利用高溫條件進行殺毒以及利用微生物進行有效降解，將處理流程主要分為以下幾步。

1）病死畜禽尸體的預處理。對于剛剛死亡的畜禽，為了盡量減少其攜帶病菌的傳播和擴散，要迅速將其進行冷藏保存，這樣既可以避免腐爛變質還能夠進行集中處理，合理化地利用資源。

2）高溫降解前的處理。將冷藏的畜禽尸體取出并進行稱重，然后再將病死畜禽的尸體通過智能傳輸系統送到降解罐中。

3）加溫處理。由進行過專業培訓的人員開啟加溫設備，保證降解罐中的溫度逐漸升高直至達到150 ℃以上，并且保證溫度可以持續3～6 h。這樣操作的目的是能夠使尸體在高溫高壓的環境中徹底進行滅菌。

4）降溫及攪碎。在溫度150 ℃持續3～6 h 后開始逐漸降溫，直至溫度降至60 ℃左右，然后開啟攪拌破碎裝置以達到切碎病死畜禽尸體的目的。

5）降解。加入一定量的秸稈和降解菌進行降解，秸稈的量一般為畜禽尸體的10%～25%，而常用的降解菌為價格低廉、效果顯著的酵母菌。此降解過程一般可持續6～8 h，降解結束后將所得到的產物取出即可。

6）注意事項。對畜禽尸體進行高溫生物降解時，為了保證效果一定要稍加注意。首先是降解菌的活化處理，為了減少微生物降解的時間，將選擇的酵母菌使用前在培養皿上進行活化處理；然后是降解輔料的選擇，常用的降解輔料除了秸稈外，還可以使用鋸末、米糠、干糞，每個養殖場要根據所在地區的實際情況進行選擇；最后，為了達到經濟節約的目的，所使用的降解輔料的量要根據處理尸體的種類確定，若處理的是小動物的尸體，則需要添加的輔料的量為尸體量的15%，若處理的是大動物的尸體，則需要添加的輔料的量為尸體量的25%。此外，使用高溫生物降解法處理畜禽尸體的整套設備價格較為昂貴，為了延長設備的使用壽命，一定要將病死畜禽的尸體進行徹底的解凍后再進行處理。

3 影響處理效果的因素

常見的影響高溫生物降解處理畜禽尸體的因素包括溫度、氧氣、水分、pH、碳氮比值以及所使用的微生物的菌群結構。

1）溫度與氧氣。微生物的生命活動、分解尸體的速度以及殺菌的效果均受到溫度的影響，而對于好氧微生物和厭氧微生物來說，也受到氧氣濃度的影響。在冬季處理畜禽尸體時，降解罐的溫度為22 ℃時其降解速度顯著高于溫度為6 ℃；對于好氧型微生物來說，其降解罐中的氧氣含量在5%～15%之間時微生物的活動較為充分，其降解效果較好。

2）水分和pH。不同水分含量對微生物的代謝產生明顯的影響。當水分分別為小于20%、40%～50%、50%～60%、大于70%時，微生物的生命活動分別為基本停止、活性開始下降、微生物分解較好、好氧菌生長緩慢且產生有毒氣體硫化氫等，因此降解罐中較為適宜的水分為50%～60%。過酸過堿的環境均會抑制微生物的生長，當降解罐中pH 為中性或者弱堿性時微生物的活性最高。

3）碳氮比值。在微生物發酵過程中最重要的營養物質就是碳元素和氮元素。當發酵過程中N 的含量過少時就會降低有機物的分解速度；當C 的含量過低時就會在一定程度上抑制微生物的生長。其中微生物發酵最適宜的C/N 比值為25:1。

4）微生物菌群。選擇的發酵菌的種類不同其所產生的降解特性也不同，對病死畜禽尸體的處理效果也不同。當使用酵母菌（100 g）+沼氣渣（5 000 g）+枯草芽孢桿菌（80 g）三者的混合菌處理時只需要9 d 即可完成分解，而使用酵母菌（100 g）+枯草芽孢桿菌（80 g）兩者的混合菌進行處理時則需要14 d 完成分解。

4 應用效果探析

4.1 優勢

與其他畜禽尸體的處理方法相比，此法具有以下優點：①降低處理成本，此法所使用的設施設備價格較為合理，且在保養好的條件下使用時間較長；在處理過程中使用的降解酶可以重復多次利用；②對環境友好，雖然會產生少量的硫化氫、硫化氮等廢氣，但是可以在較短的時間內（10 d）將畜禽的尸體轉化為有機肥，充分利用資源，且幾乎無噪聲污染，占地面積較少;③可以有效殺滅病原菌，通過高溫生物降解可以將畜禽體內的病原菌徹底殺滅，有效避免疫病的傳播和擴散[3]。

4.2 實例

通過對患有高熱綜合征和腸炎病死亡的豬只尸體進行焚燒深埋和高溫降解無害化處理，發現當處理的畜禽尸體總量為2.772 t時，使用高溫降解處理的成本為1 279 元，而焚燒深埋的成本為5 712 元，節約的成本可以達到4 433 元，折合到每噸畜禽尸體，將場地、輔料、消毒劑、電費/柴油、人工/機械等成本均考慮在內，高溫降解的成本為470 元/t，而深埋焚燒的成本為2 100 元/t；此外，處理后對其病原進行檢測（殘渣中的豬瘟病毒、豬藍耳病以及豬鏈球菌等）發現均為陰性，說明經過高溫生物降解可以很好地處理病死畜禽的尸體，也可有效殺死其攜帶的病原微生物，避免對健康畜禽造成傷害，避免疫病的進一步傳播和擴散[4]。

5 小結

科學合理的處理病死畜禽的尸體是養殖過程中至關重要的工作之一，而選擇無害化的處理手段也十分重要。高溫生物降解是目前較為環保、經濟、有效的處理方式，但由于養殖戶對此了解較少，在一定程度上限制了應用。政府和畜禽養殖業部門應該出臺相關政策并加大宣傳力度，使廣大養殖戶能夠從思想上接受具有成本低廉、環境友好、處理效果顯著等優勢的高溫生物降解技術，既能預防一些疫病在養殖場的傳播和擴散，又能夠減少養殖場的成本，提高經濟效益，促進畜禽養殖業的健康、可持續發展?！?/p>