CN105418183A - 动物尸体生物降解方法及降解装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动物尸体生物降解方法及降解装置。所述降解方法包括如下步骤：(1)原料粉碎：将需要处理的动物尸体原料通过粉碎机粉碎成块；(2)高温灭菌及一次降解：将粉碎后的动物尸体原料输送至分解罐内，向罐内加入高温灭菌菌种及用于吸附油脂的辅料，然后封闭分解罐并加热至120℃以上，加热过程定时搅拌，静置10～14小时放出；(3)二次降解：将经过高温灭菌及一次降解的动物尸体原料进行堆肥发酵完成二次降解。本发明方法灭菌安全、彻底，分解罐内一次性完成动物尸体的杀菌、分解和废气冷凝回收，使用范围广泛，产出的有机肥料不会对作物造成伤害，工艺合理，操作简便，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及动物尸体环保处理技术领域，具体涉及一种动物尸体生物降解方法及降解装置。
背景技术
动物尸体指死亡动物的完整或部分躯体，应包括动物内脏及其报废肉类。广义上动物尸体应包括所有的死亡动物的完整或部分躯体，不仅是饲养的畜禽、特种养殖动物，还有野生的动物，甚至各种昆虫。不管是否正常死亡或疫病死亡的动物尸体，往往携带多种病菌,若不处理或处理不当,尸体会很快分解腐败、散发臭气,使病源微生物污染空气、水源和土壤,造成疾病的传播与蔓延,同时与其直接或间接接触的人都有感染的可能。这就需要得到及时的处理才能防止细菌的滋生和疾病的传播，也就是进行动物尸体无害化处理。
对于非正常死亡或死亡原因不明的动物,必须对其尸体进行无害化处理。目前无害化处理方法主要有两种：一是高压、高温蒸煮消毒后、堆肥处理，其缺点是占用场地大，处理时间长，分解不彻底；二是直接焚烧，其缺点是会对空气产生二次污染。
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。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。
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。
用生物降解法处理病死畜禽，省时省工，利于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。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，可达到显著的减量化目的。但目前本处理方法还不成熟，仍然存在应用误区，工艺不稳定，仍然存在发酵不彻底，会对作物造成伤害等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺合理，操作简便，节能环保的动物尸体生物降解方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
动物尸体生物降解方法，包括如下步骤：
(1)原料粉碎：将需要处理的动物尸体原料通过粉碎机粉碎成块；
(2)高温灭菌及一次降解：将粉碎后的动物尸体原料输送至分解罐内，向罐内加入高温灭菌菌种(如嗜热链球菌)及用于吸附油脂的辅料，然后封闭分解罐并加热至120℃以上，加热过程定时搅拌，静置10～14小时放出；
(3)二次降解：将经过高温灭菌及一次降解的动物尸体原料进行堆肥发酵完成二次降解。
其中，所述辅料优选采用米糠，也可以采用秸秆。
作为优选，步骤(2)中，粉碎后的动物尸体原料通过提升机输送至分解罐内。
作为优选，步骤(2)中，分解罐内温度加热至125℃以上，且压力控制在0.3Mpa以上。
作为优选，步骤(3)中，堆肥发酵过程控制堆料的水分含量为50％，堆料的孔隙度为40％，堆料的温度为50～65℃。
由于采用了上述技术方案，本发明通过高温高压，实现对动物尸体中病原体的灭活，以达到无害化处理的目的；然后再通过生物发酵降解技术，利用特种微生物发酵降解有机物充分分解其营养成分，将其变成优质的有机生物肥料，本工艺方法生物降解发酵彻底，不会对作物造成伤害，完全不同于其他相关企业所述的8～12小时分解成有机肥料的方法，工艺合理，操作简便，节能环保。
本发明还提供了实施上述方法的降解装置，包括分解罐，所述分解罐包括横向安装在支架上的罐体，所述罐体的上部设有进料口和菌种口，所述罐体的底部设有出料口，所述罐体的外周包覆有夹套层，所述罐体外周壁与所述夹套层内壁之间设有换热腔，所述夹套层的上部设有连通所述换热腔的换热介质入管，所述夹套层的底部设有连通所述换热腔的换热介质出管；所述罐体内转动设有主轴，所述主轴上设有搅拌齿，所述主轴两端伸出所述罐体与所述支架转动连接，所述主轴一端传动连接有主轴驱动装置。
作为优选的技术方案，所述罐体上设有温度传感器和呼吸器，所述呼吸器设有单向阀。
作为优选的技术方案，所述主轴驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机的输出端传动连接有变速箱，所述变速箱的输出端通过联轴器连接所述主轴。
作为对上述技术方案的改进，所述降解装置还包括粉碎机，所述粉碎机连接有提升机，所述提升机的出料口连接所述分解罐的进料口，所述分解罐的出料口处设置有输送装置。
本套装置整体结构设计合理，灭菌安全、彻底，杀菌、分解、废气回收处在同一个密闭容器内进行，分解罐内一次性完成动物尸体的杀菌、分解和废气冷凝回收，使用范围广泛。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定发明的范围。其中：
图1是本发明降解方法的工艺流程示意图；
图2是本发明降解装置的结构示意图；
图3是分解罐的结构示意图。
图中：1-粉碎机；2-提升机；3-分解罐；31-支架；32-罐体；321-进料口；322-菌种口；323-出料口；324-换热腔；325-换热介质入管；326-换热介质出管；33-夹套层；34-主轴；35-搅拌齿；36-温度传感器；37-呼吸器；381-驱动电机；382-变速箱；383-联轴器；39-视镜；4-输送装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，下述描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，动物尸体生物降解方法，包括如下步骤：
(1)原料粉碎：将需要处理的动物尸体原料通过粉碎机1粉碎成块；
(2)高温灭菌及一次降解：将粉碎后的动物尸体原料料块通过提升机2提升输送至分解罐3内，向罐内加入高温灭菌菌种(如嗜热链球菌)及用于吸附油脂的辅料(如米糠)，其中，动物尸体原料：高温灭菌菌种：辅料的质量比例为100：15～30：0.05～1.0；然后封闭分解罐3并用蒸汽加热至120℃以上，最好加热至125℃以上，且压力控制在0.3Mpa以上，加热过程定时搅拌(如隔5～20分钟搅拌一次)，静置12小时放出；
(3)二次降解：将经过高温灭菌及一次降解的动物尸体原料通过输送装置4(可以采用带式输送方式)输送至堆肥池内，然后进行堆肥生物发酵完成二次降解。堆肥发酵过程中控制堆料的水分含量为50％，堆料的孔隙度为40％，堆料的温度为50～65℃。
参考图3，所述分解罐3包括横向安装在支架31上的罐体32，所述罐32体的上部设有进料口321和菌种口322，所述罐体32的底部设有出料口323，所述罐体32的外周包覆有夹套层33，所述罐体32外周壁与所述夹套层33内壁之间设有换热腔324，所述夹套层33的上部设有连通所述换热腔324的换热介质入管325，所述夹套层33的底部设有连通所述换热腔324的换热介质出管326；所述罐体32内转动设有主轴34，所述主轴34上设有搅拌齿35，所述主轴34两端伸出所述罐体32与所述支架31转动连接，所述主轴34一端传动连接有主轴驱动装置。所述罐体32上设有温度传感器36和呼吸器37，所述呼吸器37设有单向阀。所述罐体32上还设有视镜39，方便操作人员随时观测罐内情况；所述主轴驱动装置包括驱动电机381，所述驱动电机381的输出端传动连接有变速箱382，所述变速箱382的输出端通过联轴器383连接所述主轴34。
通过提升机2将粉碎后的动物尸体碎块加入罐内，按工艺要求控制主轴驱动装置从而控制搅拌齿的搅拌；之后通过控制换热介质入管325和换热介质出管326使换热腔324内流动加热介质进行高温灭菌，之后再通过控制换热介质入管325和换热介质出管326使换热腔324内流动冷却介质进行降温，然后通过主轴驱动装置驱动，使主轴34转动，带动搅拌齿对物料进行搅拌。加热介质可以采用高温蒸汽和高温加热油对罐体32进行加热，冷却介质可以采用冷却水，通过水冷的方式对罐体32进行冷却，这些均为公知技术，此处不进行细述。通过分解罐3，灭菌安全、彻底，杀菌、分解、废气回收处在同一个密闭容器内进行，一次性完成动物尸体的杀菌、分解和废气冷凝回收。
下面介绍一下发酵堆肥法原理：
(1)将细菌、真菌、放线菌在适宜温度下进行的一系列反应培养，复合菌为最主要的反应物；
(2)利用微生物清除堆肥产物中的气味；利用复合微生物充分对动物尸体中的营养进行分解使其转换为植物生长所需的酵素。
控制发酵堆肥效果的因素：
(1)发酵堆肥填充料
堆肥填充料有很多，可以选玉米秸秆、玉米杆青贮物、小麦秸秆、米糠、树叶、禽畜垃圾等。
(2)发酵堆肥法的水分含量
在发酵堆肥的过程中，动物尸体水分一般为65％，回用堆肥水分20％左右，秸秆水分一般20～50％，保证堆料水分含量为50％。如果水分太低将导致物料温度上升时间太长，分解率低、堆温低不达标；如果水分太高将导致腐臭味大、苍蝇多等。控制堆料水分含量是堆肥法的关键所在。
(3)孔隙度
孔隙度也是发酵堆肥法的一个条件，目的是使氧气进入堆体，维持5％的氧气水平，防止太多空气渗入而导致堆体温度低，堆料孔隙度最好控制在40％左右。如果孔隙度太低将导致分解率低、堆温低、臭气大；如果孔隙度太高也将导致分解率低、堆温低。
(4)发酵堆肥温度
堆肥温度理想范围为50～65℃，温度调节是堆肥处理的关键。保持温度＞55℃进行翻堆，每天最多翻堆一次，至少7天，是摧毁病原体的关键。
本发明降解方法的优点：
(1)生态效益：不仅能够有效地对病死畜禽进行无害化处理，达到消灭病原微生物、阻断疫病传播的目的，更为突出的是可在很大程度上增强土壤有机质含量，有效提高土壤肥力；
(2)社会效益：提高养殖户防范疫病意识。对病死动物及时有效进行降解堆肥处理，是消灭病源、防止病源扩散的重要手段，对进一步提高广大养殖户实施科学防疫、增进环保意识，实现畜牧业持续、快速、健康发展具有重要的意义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.动物尸体生物降解方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料粉碎：将需要处理的动物尸体原料粉碎成块；
(2)高温灭菌及一次降解：将粉碎后的动物尸体原料输送至分解罐内，向罐内加入高温灭菌菌种及用于吸附油脂的辅料，然后封闭分解罐并加热至120℃以上，加热过程定时搅拌，静置10～14小时放出；
(3)二次降解：将经过高温灭菌及一次降解的动物尸体原料进行堆肥发酵完成二次降解。
2.如权利要求1所述的动物尸体生物降解方法，其特征在于：所述辅料为米糠。
3.如权利要求1所述的动物尸体生物降解方法，其特征在于：步骤(2)中，粉碎后的动物尸体原料通过提升机输送至分解罐内。
4.如权利要求1所述的动物尸体生物降解方法，其特征在于：步骤(2)中，分解罐内温度加热至125℃以上，且压力控制在0.3Mpa以上。
5.如权利要求1所述的动物尸体生物降解方法，其特征在于：步骤(3)中，堆肥发酵过程控制堆料的水分含量为50％，堆料的孔隙度为40％，堆料的温度为50～65℃。
6.实施如权利要求1所述方法的降解装置，其特征在于：包括分解罐，所述分解罐包括横向安装在支架上的罐体，所述罐体的上部设有进料口和菌种口，所述罐体的底部设有出料口，所述罐体的外周包覆有夹套层，所述罐体外周壁与所述夹套层内壁之间设有换热腔，所述夹套层的上部设有连通所述换热腔的换热介质入管，所述夹套层的底部设有连通所述换热腔的换热介质出管；所述罐体内转动设有主轴，所述主轴上设有搅拌齿，所述主轴两端伸出所述罐体与所述支架转动连接，所述主轴一端传动连接有主轴驱动装置。
7.如权利要求6所述的降解装置，其特征在于：所述罐体上设有温度传感器和呼吸器，所述呼吸器设有单向阀。
8.如权利要求6所述的降解装置，其特征在于：所述主轴驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机的输出端传动连接有变速箱，所述变速箱的输出端通过联轴器连接所述主轴。
9.如权利要求6所述的降解装置，其特征在于：还包括粉碎机，所述粉碎机连接有提升机，所述提升机的出料口连接所述分解罐的进料口，所述分解罐的出料口处设置有输送装置。
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