一種畜禽尸體無害化處理技術(shù)與加工生物有機肥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)與資源化利用領(lǐng)域，具體涉及一種綜合利用物理、化學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合的方法將各種畜禽尸體進行無害化處理，并加工成生物有機肥的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民對肉蛋奶等食品需求量的增加，我國畜牧養(yǎng)殖規(guī)模不斷壯大，萬頭豬場、萬頭牛場遍地開花，盡管采用了國際先進的養(yǎng)殖綜合管理技術(shù)，但由于各種自然災(zāi)害和疫病爆發(fā)，畜禽死亡或因防疫捕殺畜禽頻繁發(fā)生，因此產(chǎn)生的大批量的畜禽尸體需要進行無害化處理，據(jù)統(tǒng)計，全國每年需要進行無害化處理的畜禽動物尸體已超過200萬噸。如果得不到科學(xué)、及時、妥善的處理，這些畜禽尸體會很快腐爛變質(zhì)，產(chǎn)生惡臭，污染空氣、水源和土壤，還會引起疫病的擴散和傳播，如果病死畜禽患有人畜共患病后果更是不堪設(shè)想。
[0003]目前國內(nèi)所普遍采用的畜禽尸體無害化處理方法主要有:①深埋法，應(yīng)選擇遠離居民生活區(qū)、畜禽養(yǎng)殖區(qū)和水源地的地點挖深坑，將畜禽尸體放入坑中，撒生石灰、燒堿等消毒劑，然后覆土，最后在掩埋地周邊噴灑消毒劑。然而許多養(yǎng)殖戶在操作過程中存在就近掩埋、掩埋深度不夠、未做消毒處理等問題，并不能從根本上消滅病原體、抗生素藥物殘留和惡臭氣體，極易污染水源，造成病毒、細菌和抗生素殘留通過土壤、地下水以及昆蟲等四處擴散、傳播，埋下大規(guī)模瘟疫爆發(fā)的隱患。美國、韓國等政府已立法規(guī)定嚴禁對病死畜禽進行深埋處理。②化尸井分解法，與深埋法類似，存在許多弊端和風(fēng)險，無法做到徹底的無害化處理。③焚燒處理，應(yīng)選擇遠離居民生活區(qū)和水源的空曠地，且在居民生活區(qū)的下風(fēng)處建設(shè)焚燒爐，采用煤、木柴等燃料對畜禽尸體進行焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫可將傳染性病原細菌和病毒全部殺死，經(jīng)燃燒的廢氣中含有二噁英、氮氧化物等有毒有害氣體和粉塵，需通過特殊設(shè)備和工藝進行除塵凈化處理才能排入大氣，此方法投資大、成本較高，已不適用于微利的養(yǎng)殖業(yè)。
[0004]以上三種無害化處理技術(shù)由于存在諸如處理成本高、操作繁瑣、費工費力、污染環(huán)境、無法實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用、處理后無任何經(jīng)濟效益等問題和缺陷，加上大部分養(yǎng)殖戶唯利是圖、環(huán)保意識淡薄，出現(xiàn)了近期被媒體頻繁曝光的有養(yǎng)殖場將病死畜禽非法低價賣給不良商販，經(jīng)屠宰加工成肉品后流入市場，有些養(yǎng)殖場將病死畜禽隨意拋棄(如“黃浦江死豬漂流”事件)等食品安全和公共衛(wèi)生事件。隨著全民食品安全意識和環(huán)境保護意識的增強，如何更好地將病死畜禽進行無害化處理與資源化利用問題亟待解決。
[0005]經(jīng)中國專利信息數(shù)據(jù)庫檢索，畜禽尸體無害化處理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備方面已有多個發(fā)明和實用新型專利被授權(quán)，但經(jīng)分析研究發(fā)現(xiàn)其或多或少都存在一定的不足之處。專利CN 101182247 B，2010.09.29公開了一種病死畜禽無害化處理和利用的新方法，但實際操作中存在幾個問題嚴重制約其推廣應(yīng)用，比如:①烘干和碳化處理過程中會產(chǎn)生大量的有惡臭氣味的有毒有害氣體(如胺類、磷化氫、硫化氫、二噁英等)污染環(huán)境；②沼氣(主要成分甲烷CH4)主要以含碳和氫的有機物發(fā)酵為主，加入氮、磷、硫含量很高的動物性物料不僅不會增加沼氣產(chǎn)量，反而會產(chǎn)生有毒有害的氣體，尤其是磷化氫和硫化氫，一旦泄露十分危險，盡管其后續(xù)工藝經(jīng)過脫硫凈化處理，但效果不十分理想，另外畜禽尸體中殘留的抗生素等藥物殘留會抑制甲烷菌的發(fā)酵產(chǎn)氣，所以動物尸體類物料不適用沼氣發(fā)酵。專利CN103396181 B，2014.10.08公開了用病死畜禽生產(chǎn)生物有機肥的方法，需長時間高溫蒸煮和高溫翻炒，雖能殺滅尸體中的病原微生物、降解抗生素等藥物殘留，但能耗極高，且在高溫蒸煮和高溫翻炒過程中釋放出大量臭味氣體如二噁英、氨氣、硫化氫等排入空氣中污染環(huán)境。專利 CN 103396180 B，2015.05.06 和 CN 103694009 B，2015.07.08，兩種都采用堆肥發(fā)酵方法，畜禽尸體中的抗生素和其它藥物殘留會抑制堆肥發(fā)酵微生物的活性，延緩發(fā)酵進程，發(fā)酵時間長達35-50天，雖然發(fā)酵溫度55-60°C保持30天以上能殺死幾乎全部病原微生物，但發(fā)酵初始階段不免有未滅活的病原微生物擴散到大氣中傳播疫病，并且在發(fā)酵過程中會持續(xù)有氨氣、硫化氫、磷化氫等惡臭的有毒有害氣體排入大氣中污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了更經(jīng)濟有效地實現(xiàn)畜禽尸體的無害化處理，變廢為寶和資源化利用，本發(fā)明綜合利用物理、化學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合的方法，將畜禽尸體進行無害化處理，并加工成安全的高氮磷生物有機肥，從而實現(xiàn)經(jīng)濟增效、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展。
[0007]技術(shù)方案
本發(fā)明的技術(shù)方案按照以下步驟進行操作(流程圖詳見附圖1):
步驟1，將畜禽尸體收集后迅速冷凍貯存，粉碎成2-lOcm的大塊；
步驟2，將步驟I粉碎的畜禽尸體塊與鍘成0.5-5cm小段的農(nóng)作物秸桿按照重量比1:(2-6)的比例攪拌混合；
步驟3，將步驟2混合后的物料填裝入噴爆罐內(nèi)，填裝至罐體積的70%-85%處，關(guān)閉進料閥門，通入飽和蒸汽，壓力升至0.7-1.5MPa時，停止通蒸汽，保壓15_60min ；
步驟4，保壓結(jié)束后繼續(xù)通入飽和蒸汽，待壓力升至1.8-2.5MPa時，將噴爆罐放料閥瞬間開啟，使物料(包括畜禽肉、脂肪、骨骼、內(nèi)臟和秸桿等)瞬間以炸散的形式“噴爆”至釋放緩沖罐中，釋放緩沖罐上聯(lián)接余熱回收裝置；
步驟5，將步驟4的物料經(jīng)釋放緩沖罐冷卻至40-50°C后，輸送至酶解車間(酶解車間具有保溫隔熱功能)，均勻噴灑含有蛋白酶、脂肪酶和纖維素酶的酶制劑進行密閉酶解，酶解周期5-12h，酶解過程中斷續(xù)用釋放緩沖罐上的余熱回收裝置對酶解密閉車間進行加熱保溫，使酶解車間的環(huán)境溫度保持在40-50°C (酶解最適溫度范圍)‘
步驟6，將步驟5經(jīng)酶解的物料運至堆肥場，添加市售堆肥發(fā)酵腐熟菌劑，進行間歇拋翻式堆肥高溫發(fā)酵，發(fā)酵周期3-7d ;
步驟7，經(jīng)步驟6堆肥高溫發(fā)酵后，物料中大部分水汽蒸發(fā)，含水量降至25-35%，質(zhì)地柔軟蓬松，氣味略含泥土腥味，再經(jīng)過熱風(fēng)干燥或經(jīng)1-3天的陽光晾曬即可作為有機肥施于土壤或制粒后施用。
[0008]畜禽尸體經(jīng)以上工藝處理后，即可變?yōu)榘踩母缓被?、微量元素的高氮磷?yōu)質(zhì)生物有機肥，實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用，變廢為寶，成本低廉，經(jīng)濟和社會效益顯著，具可持續(xù)性發(fā)展。
[0009]上述技術(shù)工藝所提到的畜禽尸體，包括豬、牛、羊、雞、鴨、鵝等其中的一種或幾種動物尸體。
[0010]上述技術(shù)工藝所提到的農(nóng)作物秸桿，包括玉米秸桿、麥秸、稻草、高粱秸桿、棉花秸桿、豆秸桿、油菜秸桿、紅薯藤蔓、花生秧、蘆葦?shù)绕渲械囊环N或幾種混合。
[0011]有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
①與大多數(shù)僅僅利用堆肥發(fā)酵工藝將畜禽尸體加工有機肥技術(shù)相比，該技術(shù)方案在堆肥發(fā)酵前增加了畜禽尸體與秸桿混合物料經(jīng)汽爆和酶解兩個處理工藝。高溫高壓汽爆可迅速殺滅尸體中的病原微生物和寄生蟲，避免堆肥發(fā)酵過程中未滅活的病原微生物擴散到大氣中傳播疾病的風(fēng)險。經(jīng)汽爆處理后，畜禽尸體和秸桿的組織細胞破裂，細胞內(nèi)容物釋放出來，從而可增加底物與酶的接觸面積。通過進一步的酶解處理，可將物料中的蛋白質(zhì)、纖維素等大分子物質(zhì)迅速酶解