(六)生物降解法
近年来,随着病死畜禽无害化处理的要求逐渐提高,出现了将高温化制和生物降解结合起来的新技术。此种方法在高温化制杀菌的基础上,采用辅料对产生的油脂进行吸附处理,可消除高温化制后产生的油脂,彻底解决高温化制后产生油脂的繁琐处理过程带来的处理成本增加的难题;同时添加的辅料还可以改善物料的通透性,为后续的生物降解提供条件。在高温化制基础上利用微生物自身的增殖进行生物降解处理,可达到显着的减量化目的。
1.概念。生物降解是指将病死动物尸体投入到降解反应器中,利用微生物的发酵降解原理,将病死动物尸体破碎、降解、灭菌的过程,其原理是利用生物热的方法将尸体发酵分解,以达到减量化、无害化处理的目的。
2.特点。生物降解技术是一项对病死动物及其制品无害化处理的新型技术。该项技术不产生废水和烟气,无异味,不需高压和锅炉,杜绝了安全隐患,同时具有节能、运行成本较低、操作简单的特点。此外采用生物降解技术可以有效的减少病死畜禽的体积,实现减量化的目的,进而有效避免乱扔病死畜禽尸体的现象。
3.社会生态效益。用生物降解法处理病死畜禽,省时省工,减少机械用工和占地,节约柴油、石灰等能源资源,降低处理成本,提高经济效益。不排放油烟和有害气体,生态环保,病死畜禽经生物发酵处理后,尸体全部分解,与发酵原料充分混合,所生产的生物有机肥或生物蛋白粉是很好的有机肥料,可促进农牧业生产良性循环。
二、实用案例介绍
(一)堆肥降解模式
山东省青岛某公司借鉴国外堆肥经验,采用了病死猪生物堆肥降解模式,现介绍如下:
1.工艺流程。病死猪生物堆肥降解处理场采用三步式堆沤,具体工艺如图1。
2.建设结构。为保证猪场正常运营,该技术工艺要求设置至少2个初级堆沤池、1个二期堆沤池和1个储存池(如图2)。
病死猪堆肥车间具体尺寸根据猪场规模和饲养水平确定,该公司是饲养母猪1000头的自繁自育猪场,设置堆肥房的尺寸是6米×24米,分成4间,隔墙1.5米高(如图3)。
3.堆沤条件要求
(1)堆沤条件。要保证该法正常运行,各相关指标参见表1。
(2)堆沤时间估算。堆肥处理病死猪尸体过程所需时间随尸体大小、环境温度不同而不同,一般夏季比春秋季节缩短3天~5天,冬季比春秋季节增加3天~5天。正常春秋季节尸体大小与堆肥时间关系见表2。
注:二期堆沤时间是初期堆沤的1/3,但是不少于10天。
4.操作步骤。第一步:把底层和靠墙的周边铺上30厘米厚的木屑。第二步:把猪的尸体、胎衣按照大小和难易程度分别放在不同的角落,体重大最难堆肥的放在最里侧。从西侧往东侧堆沤,从北侧往南侧堆沤,体重最大的放在西北角,尸体间留有15厘米的间距塞进木屑,平衡排列。这一层排满后,铺一层15厘米厚的木屑,再铺另一层尸体。以此类推,每次铺完后喷洒少量的水分。第三步:初期堆沤时间按照45天时间堆肥,用铲车搅拌初期堆沤的部分(图4),换到二级堆沤池,继续堆沤15天。第四步:二级堆沤完毕后,换到储存池,或者直接撒到田地中。回收熟化的木屑大概50%,另外的50%用新的木屑覆盖在外层。新木屑相对干爽,水分在40%~50%。
5.效果评价。优点:一是该法能彻底地处理病死猪,处理效果能满足规模猪场需要;二是处理过程为耗氧反应,臭味小,不污染水源;三是不配备大型设施设备,成本一般,易于操作。缺点:一是锯末、秸秆等垫料因未重复使用,需求量相对较大;二是未添加有益微生物,处理时间较长;三是处理效果仅靠业者感觉调整,不精准;四是翻耙工作量相对较大。此法因堆沤时间较长、处理能力有限,适合中小规模猪场采用。
(二)高温生物降解模式
我国某地级市,采用了高温生物降解模式处理病死猪,现介绍如下:
1.技术原理。在密闭环境中,通过高温灭菌,配合好氧生物降解处理病害猪尸体及废弃物,转化为可产生优质有机肥原料,进一步加工可制成优质有机肥料,达到灭菌,减量,环保和资源循环利用的目的。
2.工艺流程(图5)
(1)上料系统:将动物尸体装入上料车,自动计重、上料;辅料及降解剂等通过自动升降机上料。上料前降解反应器自动开盖,上料完毕,自动关闭。
(2)降解灭菌系统:反应器工作75℃以下3小时;140℃左右只需2小时~3小时。
(3)有关气体的处理与环境消毒:降解处理过程中产生少量气体(主要为氨气、二氧化碳等),经系统设备冷凝、过滤、消毒。
(4)污染区定期消毒,装运动物的车辆喷雾消毒,车辆间紫外灯消毒。
2.工艺特点
(1)处理成本降低。采用高温生物降解无害化处理技术处理1吨病害动物或动物产品需经费300元左右(每吨含电费170元,生物降解酶、锯末等辅料130 元),与通过焚烧、深埋、化制等传统无害化处理技术相比,可节约处理成本70%以上。自设备运行以来,该市已处理各类不合格动物及动物产品1000余吨。
(2)处理方便快捷。高温生物降解无害化处理设备在操作中采用了电脑控制模式,投料、出料及设备运行全程实现自动化。同时被处理物无需肢解、搬运,省时省工,防止了死亡动物可能传播动物疫病的情况发生。
(3)处理彻底无害。高温生物降解无害化处理过程分为降解、灭菌两个程序。在设备仓内温度达到50℃~70℃时,生物活性酶发挥分解转化有机物的功能,对处理仓内动物尸体进行降解处理。处理完毕后,仓内温度上升到150℃左右,持续两小时对降解尸体进行高温杀菌消毒,彻底杀灭各种病原微生物。经过降解无害化处理后的处理物可以直接用作有机肥或锅炉燃料,不留安全隐患。同时,在处理过程中无味、无烟、无油、无水,清洁环保。
3.效果评价。①优点:使用专用设备进行处理,作为病死猪集中处理中心占地少、外形美观、安装简便、易操作、环保节能等特点,符合《畜禽病害肉尸及其产品无害化处理规程》要求。②缺点:处理量为80公斤~2吨,不适于集中大批量病死畜禽处理。③适用范围:该设备适用于屠宰场、规模饲养场、动物隔离场和动物检疫站的无害化处理。