一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法
阅读说明：本技术 一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法 (Preparation method of liquid fertilizer for harmless treatment of animal carcasses ) 是由 张成图 冉伟 吴英 严得青 张晓梅 陈永忠 孟茹 李国鹏 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法,属于绿色生产技术领域。本发明公开的一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法,根据不锈钢密封低压反应罐体积,将动物尸体、器官或组织直接放入反应罐中,加入KOH溶液和赤铁矿粉进行催化反应；反应停止和冷却后,经稀释制成液体肥。本发明方法适用于任何动物尸体无害化处理厂、养殖场、屠宰场、菜场和超市等的动物尸体处理,具有操作成本低、装备耐用、可安装于固定或移动设施、全封闭、无排放、处理时间短暂(2-5小时)、水解物可肥料化利用等优点。(The invention discloses a preparation method of a liquid fertilizer for harmless treatment of animal carcasses, and belongs to the technical field of green production. The invention discloses a preparation method of a liquid fertilizer for harmless treatment of animal carcasses, which comprises the steps of directly placing the animal carcasses, organs or tissues into a reaction tank according to the volume of a stainless steel sealed low-pressure reaction tank, and adding KOH solution and hematite powder for catalytic reaction; after the reaction is stopped and cooled, the liquid fertilizer is prepared by dilution. The method is suitable for the treatment of the animal carcasses in any animal carcass innocent treatment plant, farm, slaughter house, vegetable farm, supermarket and the like, and has the advantages of low operation cost, durable equipment, short treatment time (2-5 hours), fertilizer utilization of hydrolysate and the like, and can be arranged in fixed or mobile facilities and is totally closed without discharge.)
技术领域
本发明涉及绿色生产技术领域，更具体的说是涉及一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法。
背景技术
动物养殖、屠宰和销售环节中会产生大量的动物尸体(器官和组织等)废弃物。动物尸体可区分为非病死(如物理损伤、窒息和解剖等)尸体、普通病原菌染病(如猪蓝耳病、猪瘟、鸡新城疫、牛出败、羊梭菌病、羊痘、炭疽和包虫病等)尸体和朊病毒染病(如疯牛病、慢性消耗性疾病和雅各氏病等)尸体。这些废弃物处置不当不仅会污染环境还会成为动物疫病的传播源头。常见非病死尸体处理方法有炼油烹煮法、高温烹煮法、焚烧法、堆肥法、填埋(带铺衬)法、掩埋(沟槽式)法、沼气消化法和直接肥料化法等。炼油烹煮法、高温烹煮法和焚烧法可处理普通病原菌染病尸体，但堆肥法、填埋(带铺衬)法、掩埋(沟槽式)法、沼气消化法和直接肥料化法等存在病原菌在周围土壤、水体和空气环境中扩散的风险。除焚烧法外，上述这些方法均不能完全破坏朊病毒的蛋白质。焚烧法不仅存在二恶英等致癌物污染空气的问题，也存在将朊病毒释放到大气和周围土地的风险。我国动物养殖场众多，且大多位于人口聚居区周边，上述病死动物尸体处理方法均难以在我国广泛推广，亟需一种有效的动物尸体处理技术。
热碱水解过程是在一定温度和气压条件下在氢氧化钠或氢氧化钾溶液中进行的热化学反应过程。该过程被广泛应用于肥皂(皂化过程)和造纸(脱木质素过程)工业。热碱水解过程能完全灭杀病原菌和使染病组织完全水解，并形成可回收利用的多肽、氨基酸、糖类、脂肪酸和养分离子。对照《病死动物无害化处理技术规范》中4.2化制法4.2.1.1.3处理物中心温度≥140℃、压力≥0.5MPa(绝对压力)、时间≥4h和4.2.2.1.3处理物中心温度≥135℃、压力≥0.3MPa(绝对压力)、处理时间≥30min的要求，热碱水解过程中的温度、时间、压力符合相关要求，可以有效杀灭病原菌。然而，热碱水解工艺过程在动物尸体、器官和组织处理及其资源化方面仍没有得到应用。
因此，提供一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法，解决养殖场、屠宰场、菜场和超市等场所无有效方法处理动物尸体、器官或组织的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据不锈钢密封低压反应罐体积，将0.002吨～10吨重的动物尸体、器官或组织直接放入反应罐中；根据动物尸体脂肪和水分含量以及病原菌类型，加入0.5mol/L～2.5mol/L KOH溶液和0.05％～0.2％的赤铁矿粉至反应罐设计体积(0.005m3～10m3)，采用外加热法使罐内温度处于150℃～200℃之间，蒸气压力0.3～0.6MPa，反应停留时间为2h～5h。反应停止和冷却后，稀释500～3000倍，得到液体肥。
水解后获得水溶性水解液和骨骼残余物，骨骼残余物占比很小，将其烘干后磨碎，与硫磺粉按重量比1:1～2混合，可以制成含钙磷硫固体肥料，作为碱性土壤调节剂使用。
所述不锈密闭低压反应罐指工作温度在150℃～200℃和压力0.3～0.6MPa不锈钢密封反应罐。所述完整动物尸体是指来源于任何养殖场、屠宰场、菜场和超市等的原状动物尸体、器官或组织，无需建立动物尸体、器官或组织的破碎工艺。所述水解是指以KOH溶液和赤铁矿粉为催化剂的水解过程。所述水溶性水解液是指富含氨基酸、糖类、脂肪酸盐(表面活性剂)和养分离子等的水解物，将该水解物稀释后直接用作水溶性有机肥。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法，本发明方法适用于任何动物尸体无害化处理厂、养殖场、屠宰场、菜场和超市等的动物尸体处理，具有操作成本低、装备耐用、可安装于固定或移动设施、全封闭、无排放、处理时间短暂(2-5小时)、水解物可肥料化利用等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法，该试验在青海省西宁市动物疫病预防控制中心进行。在200L不锈钢全密封反应器中，加入89kg未分割的完整的猪瘟病猪尸体，90L 1mol/L KOH溶液和0.1％的200目赤铁矿粉，蒸气压力为0.3～0.6MPa，在150℃下反应3h后结束水解过程，冷却到室温后，猪尸体水解后得到水解物，具体为160L水溶性水解液和5.71kg骨骼残余物(湿重)，水解后骨骼残余物只占水解前动物尸体重量的6.42％。在西北农林科技大学测试中心检测水解物的理化指标，重复3次，结果见表1。检测结果原件参见实质审查参考资料。
表1水解物的理化指标
试验例
一种动物尸体无害化处理液体肥对油白菜性状及品质的影响。该试验在青海省的西宁市蔬菜技术服务中心进行。
油白菜是高寒地区春夏季露地蔬菜及冬季温室蔬菜生产中的重要蔬菜作物之一，为了验证动物尸体无害化处理液体肥在油白菜上的施用效果，加快肥料登记和生产应用提供前提条件和科学依据，为今后在蔬菜生产上大面积推广应用，进行了本次肥效试验。
(1)试验材料
油白菜品种：四月蔓油白菜(西宁市蔬菜技术服务中心提供)。试验用肥：商品有机肥(N、P、K≥45％)，尿素(N≥46％)，磷酸二铵(N≥18％；P2O5≥46％)，硫酸钾(K2SO4≥50％)，以上肥料均由青海专用化肥厂提供。动物尸体无害化处理液体肥由实施例1制备的水解物稀释得到。
(2)试验方法
试验于2020年9月在西宁市蔬菜技术服务中心3号日光温室中进行，土壤肥力中等。试验小区底肥均施商品有机肥每亩100公斤。试验共设2个处理，处理1：动物尸体无害化处理水解物1000倍稀释液即液体肥(追肥每7天追施一次，连追3次，每次浇水时将肥料稀释后随水追施)；处理2：施用化肥；即当地习惯用肥量追肥用尿素(0.5kg/20m2)+磷酸二铵(1kg/20m2)+硫酸钾(0.5kg/20m2)。3次重复，随机区组排列，小区面积20m2。待油白菜采收期进行主要性状及小区产量测定，并对油白菜品质进行分析。
A、不同处理对油白菜农艺性状的影响，结果见表2。
表2不同处理对油白菜主要农艺性状的影响
从表2可以看出，不同处理调查的油白菜株高、开展度、叶长、叶宽、柄长与叶片数的结果不同，处理1比2处理农艺性状好。
B、不同处理对油白菜产量的影响见表3。
表3不同处理对油白菜产量的影响
从表3可以看出，不同处理对油白菜单株重、小区产量及折合亩产量的结果不同，处理1折合平均亩产达3754.87kg/667m2明显高于处理2的3472.30kg/667m2。
C、不同处理对油白菜品质的影响见表4。
表4动物尸体无害化处理液体肥对油白菜品质的影响
从表4可知，使用动物尸体无害化处理液体肥对油白菜品质有不同程度的影响，使用动物尸体无害化处理液体肥后可提高油菜产品中的可溶性蛋白含量(4.40mg/g)，比处理2提高1.52mg/g；油菜产品中总糖含量比处理2高0.1g/100g,；油白菜VC含量较处理2高4.8mg/100g；使用动物残体无害化处理液体肥和处理2产品中的粗纤维含量相同，说明使用该肥料对油白菜产品中的粗纤维含量没有影响。
实施例2
一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法，该试验在青海省西宁市动物疫病预防控制中心进行。在200L不锈钢全密封反应器中，加入95kg未分割的完整的猪瘟病猪尸体，60L 2.5mol/L KOH溶液和0.2％的200目赤铁矿粉，蒸气压力为0.3～0.6MPa，在200℃下反应2h后结束水解过程，冷却到室温后，猪尸体水解后得到水解物，稀释3000倍，得到液体肥。
实施例3
一种动物尸体无害化处理液体肥的制备方法，该试验在青海省西宁市动物疫病预防控制中心进行。在200L不锈钢全密封反应器中，加入83kg未分割的完整的猪瘟病猪尸体，120L 0.5mol/L KOH溶液和0.05％的200目赤铁矿粉，蒸气压力为0.3～0.6MPa，在180℃下反应5h后结束水解过程，冷却到室温后，猪尸体水解后得到水解物，稀释500倍，得到液体肥。
对实施例2-3制备得到的液体肥进行试验，发现其均能提高油白菜的产量和品质，效果与实施例1相差不大，在此不再赘述。
上述试验结果表明，使用动物尸体无害化处理液体肥在油白菜上增产效果明显，适宜在油白菜种植中施用，可在叶菜类蔬菜种植中大面积推广应用，对其它作物和果品上的作用有待进一步试验研究。试验结果还表明，使用动物尸体无害化处理液体肥可改善油白菜产品的品质，提高产品中可溶性蛋白、总糖及VC含量，但对产品中的粗纤维含量没有影响。从试验结果分析，在所施底肥相同的条件下，生长期间施用动物尸体无害化处理液体肥追肥比当地施肥习惯使用化肥作为追肥增产效果要好，原因可能是与该肥料有机质含量高有关外，也与该肥料中氨基酸含量高有关，也有可能使用该肥料改善了试验地块的土壤质量及土壤环境，因此，动物尸体无害化处理水解液体肥对土壤质量、土壤环境及不同作物的影响需进一步试验研究。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。