謝虎 馬拯胞 劉衛(wèi)華 黃丹毓 紀(jì)鴻波

0 引言

我國(guó)病死畜禽以集中處理為主。收集環(huán)節(jié)是無(wú)害化處理的薄弱點(diǎn)，主要采用人力搬運(yùn)和臨時(shí)存儲(chǔ)方式，存在人畜共患病感染風(fēng)險(xiǎn)。為提升病死畜禽集中處理水平，補(bǔ)齊收集環(huán)節(jié)技術(shù)短板，江蘇智維自動(dòng)化設(shè)備有限公司、江蘇省農(nóng)機(jī)具開(kāi)發(fā)應(yīng)用中心和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所針對(duì)我國(guó)病死畜禽處理及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，聯(lián)合開(kāi)發(fā)公交站式病死畜禽智能化收集裝備，并組織開(kāi)展試驗(yàn)分析。

1 病死畜禽處理及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著科技發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大。2021年我國(guó)生豬出欄量達(dá)67 128 萬(wàn)頭，比2020年增長(zhǎng)27.4%。豬、牛、羊以及禽肉總產(chǎn)量8 887 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)16.3%。其中，豬肉產(chǎn)量5 296 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)28.8%；牛肉產(chǎn)量698 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)3.7%；羊肉產(chǎn)量514 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)4.4%；禽肉產(chǎn)量2 380 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)0.8%。牛奶產(chǎn)量3 683 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)7.1%。2021年末，全國(guó)生豬存欄44 922 萬(wàn)頭，比2020年末增長(zhǎng)10.5%。

2021年江蘇省豬、牛、羊以及禽肉總產(chǎn)量304.1萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)14.6%；牛奶總產(chǎn)量64.9 萬(wàn)t，比2020年增長(zhǎng)3.1%；水產(chǎn)品總產(chǎn)量495.5 萬(wàn)t（不含遠(yuǎn)洋捕撈），比2020年增長(zhǎng)1.3%。

畜禽養(yǎng)殖存在疫病風(fēng)險(xiǎn)。目前，我國(guó)畜禽傳染病有200 多種，每年因各類(lèi)疾病引起的生豬死亡率在10%左右，家禽死亡率接近20%[1]。

1.2 病死畜禽處理及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2022年5月11日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《病死畜禽和病害畜禽產(chǎn)品無(wú)害化處理管理辦法》中指出，病死畜禽和病害畜禽產(chǎn)品無(wú)害化處理堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃與屬地負(fù)責(zé)相結(jié)合、政府監(jiān)管與市場(chǎng)運(yùn)作相結(jié)合、財(cái)政補(bǔ)助與保險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)相結(jié)合、集中處理與自行處理相結(jié)合的原則，以集中處理為主，自行處理為補(bǔ)充。由省級(jí)人民政府農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門(mén)結(jié)合本行政區(qū)域畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃和畜禽養(yǎng)殖、疫病發(fā)生、畜禽死亡等情況，編制病死畜禽和病害畜禽產(chǎn)品集中無(wú)害化處理場(chǎng)所建設(shè)規(guī)劃，合理布局病死畜禽無(wú)害化處理場(chǎng)。

病死畜禽處理有兩種方式：大型養(yǎng)殖場(chǎng)自行處理和專(zhuān)業(yè)無(wú)害化處理場(chǎng)集中處理。目前我國(guó)主要采用后一種處理方式，并已建成大量的專(zhuān)業(yè)無(wú)害化集中處理點(diǎn)。若要構(gòu)建病死畜禽無(wú)害化處理體系，還需完善收集點(diǎn)、移交點(diǎn)及運(yùn)輸車(chē)輛配備。

現(xiàn)有病死畜禽無(wú)害化處理收集作業(yè)主要有直接裝車(chē)、冷庫(kù)暫存和簡(jiǎn)易機(jī)械存儲(chǔ)三種方式，存在工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度高、防疫風(fēng)險(xiǎn)大、環(huán)境污染重、工作效率低、保險(xiǎn)理賠難、臺(tái)賬管理繁等問(wèn)題。

江蘇省于2013年啟動(dòng)動(dòng)物無(wú)害化收集處理體系建設(shè)工作，主要采用“場(chǎng)戶送交、鎮(zhèn)設(shè)站點(diǎn)、流動(dòng)收集、集中處理”運(yùn)營(yíng)模式[2]。2018年江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等部門(mén)發(fā)布關(guān)于推進(jìn)畜牧業(yè)綠色發(fā)展的意見(jiàn)，組織開(kāi)展“病死動(dòng)物無(wú)害化收集處理體系優(yōu)化升級(jí)行動(dòng)”[3]。2019年9月，省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳印發(fā)的《江蘇省動(dòng)物無(wú)害化收集處理體系優(yōu)化升級(jí)工作規(guī)范》提出：在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，重點(diǎn)強(qiáng)化運(yùn)輸車(chē)輛封閉運(yùn)行，規(guī)范運(yùn)輸車(chē)輛清洗消毒；在收集環(huán)節(jié)，重點(diǎn)從設(shè)施建設(shè)和管理方面，強(qiáng)化收集暫存場(chǎng)所的生物安全；在處理環(huán)節(jié)，重點(diǎn)從布局設(shè)計(jì)、設(shè)備集成、管理要求等方面，強(qiáng)化處理全程自動(dòng)化、智能化、環(huán)保化、規(guī)范化建設(shè)。2020年1月省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等部門(mén)印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)無(wú)害化處理與養(yǎng)殖保險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)支持加快恢復(fù)生豬生產(chǎn)工作的通知》，提出要提高養(yǎng)殖保險(xiǎn)覆蓋率，加快推進(jìn)保處聯(lián)動(dòng)，加強(qiáng)資源共享。

2 公交站式畜禽尸體收集技術(shù)裝備設(shè)計(jì)

公交站式病死畜禽智能化收集設(shè)備由入庫(kù)裝置、接駁裝置、冷庫(kù)、出庫(kù)裝置、智能管控系統(tǒng)等組成（如圖1 所示）。

圖1 公交站式病死畜禽智能化收集設(shè)備

2.1 入庫(kù)裝置

入庫(kù)裝置由1 號(hào)皮帶機(jī)和2 號(hào)皮帶機(jī)組成。1 號(hào)皮帶機(jī)由輸送帶總成、金屬探測(cè)儀、稱重裝置以及清洗裝置組成（如圖2 所示）。

圖2 1 號(hào)皮帶機(jī)

金屬探測(cè)儀采用聲光及振動(dòng)報(bào)警，可探測(cè)動(dòng)物尸體內(nèi)是否存在金屬物。稱重裝置包含3 個(gè)稱重傳感器（量程1 t，精度1 kg），用于動(dòng)物尸體稱重。清洗裝置用于清洗遺留在皮帶上的動(dòng)物尸體血水等污染物，以保證作業(yè)環(huán)境清潔。

2 號(hào)皮帶機(jī)由輸送帶總成、清洗裝置以及紅外測(cè)長(zhǎng)光幕組成。如圖3 所示。

圖3 2 號(hào)皮帶機(jī)

紅外測(cè)長(zhǎng)光幕長(zhǎng)500 mm，精度最高可達(dá)2.5 mm，用于計(jì)算和統(tǒng)計(jì)動(dòng)物尸體大小，以確定補(bǔ)償分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 接駁裝置

接駁裝置由智能機(jī)械手臂和軌道式轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)組成。智能機(jī)械手臂由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、卡爪以及翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成（如圖4 所示）?？ㄗτ脕?lái)夾持存儲(chǔ)桶，智能機(jī)械手臂用來(lái)完成儲(chǔ)存桶翻轉(zhuǎn)動(dòng)作以及水平面內(nèi)各工位（2 號(hào)皮帶機(jī)末端和轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)）之間的轉(zhuǎn)換，翻轉(zhuǎn)角度在-135°～45°之間，回轉(zhuǎn)角度在-90°～90°之間。

圖4 智能機(jī)械手臂

軌道式轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)由轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)、軌道和升降貨叉組成（如圖5 所示）。由轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)將儲(chǔ)存桶運(yùn)送至進(jìn)出冷庫(kù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械式存儲(chǔ)裝置中的存儲(chǔ)桶工位，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)桶在智能機(jī)械手臂和冷庫(kù)之間的搬運(yùn)。升降貨叉可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)桶在0～80 mm 內(nèi)的升降。

圖5 軌道式轉(zhuǎn)運(yùn)小車(chē)

2.3 冷庫(kù)

冷庫(kù)由旋轉(zhuǎn)機(jī)械式存儲(chǔ)裝置和庫(kù)房組成。旋轉(zhuǎn)式機(jī)械儲(chǔ)存裝置內(nèi)置于庫(kù)房中，由旋轉(zhuǎn)基座（見(jiàn)圖6）及6 只儲(chǔ)存桶（見(jiàn)圖7）組成，單個(gè)存儲(chǔ)桶的額定收儲(chǔ)量≥500 kg。平臺(tái)通過(guò)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，由減速機(jī)和電機(jī)帶動(dòng)，進(jìn)行6 等分旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)收儲(chǔ)。

圖6 旋轉(zhuǎn)基座

圖7 存儲(chǔ)桶

庫(kù)房主要由電動(dòng)門(mén)、2 臺(tái)5P 壓縮機(jī)和保溫板組成（如圖8 所示），用于冷藏暫存病死畜禽。

圖8 庫(kù)房

2.4 出庫(kù)裝置

出庫(kù)裝置由輸送帶、托輥、動(dòng)力裝置、驅(qū)動(dòng)輥、張緊輥及清洗裝置構(gòu)成，結(jié)構(gòu)類(lèi)似2 號(hào)皮帶機(jī)。

2.5 智能管控系統(tǒng)

病死畜禽收集智能管控系統(tǒng)由軟件操作平臺(tái)（見(jiàn)圖9）、傳感器、PLC 控制系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)可對(duì)用戶信息，動(dòng)物尸體的種類(lèi)、長(zhǎng)度、重量，金屬異物情況等一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并上傳至管理部門(mén)。

圖9 軟件操作平臺(tái)

2.6 病死畜禽收集流程

養(yǎng)殖戶將病死畜禽運(yùn)送至收集點(diǎn)，在進(jìn)門(mén)處消毒，刷卡登錄養(yǎng)殖戶、病死畜禽分類(lèi)信息系統(tǒng)，然后將病死畜禽卸送至1 號(hào)皮帶機(jī)輸入端，通過(guò)入庫(kù)裝置、接駁裝置，送至冷庫(kù)進(jìn)行冷藏暫存。待冷庫(kù)裝滿后，通過(guò)出庫(kù)裝置將病死畜禽輸送至轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛，運(yùn)送至集中處理點(diǎn)，進(jìn)行無(wú)害化處理。整個(gè)操作流程由智能管控系統(tǒng)控制，如圖10所示。

圖10 病死畜禽收集流程圖

3 試驗(yàn)分析

試驗(yàn)地點(diǎn)：常州市金壇區(qū)朱林鎮(zhèn)馬腳山畜禽無(wú)害化收集點(diǎn)。

根據(jù)DG 32/Z 016-2020《畜禽尸體冷藏設(shè)備》適用性評(píng)價(jià)要求進(jìn)行進(jìn)料效率、出料效率、工作溫度穩(wěn)定性和平均降溫速度驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可看出，該產(chǎn)品作業(yè)性能符合DG 32/Z 016-2020《畜禽尸體冷藏設(shè)備》要求。

表1 試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

收集環(huán)節(jié)是病死畜禽無(wú)害化處理的薄弱點(diǎn)，公交站式病死畜禽收集裝備采用模塊化設(shè)計(jì)，具備語(yǔ)言提示、自動(dòng)稱重測(cè)長(zhǎng)、金屬異物檢測(cè)、在線自動(dòng)清洗、自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)、全程可視化等功能，可大幅度提升病死畜禽收集的安全性、存儲(chǔ)衛(wèi)生性、轉(zhuǎn)運(yùn)便捷性，且數(shù)據(jù)可追溯，值得推廣應(yīng)用。