Thế giới sẽ ra sao nếu không có ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ?

263 THẾ GIỚI SẼ RA SAO NẾU KHÔNG CÓ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN PHỤ PHẨM GIẾT MỔ? Stephen L. Woodgate Giám đốc kỹ thuật Hiệp hội các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ và chế biến mỡ Châu Âu Tóm tắt Một thế giới không có ngành chế biến phụ phẩm giết mổ đang có nguy cơ xảy ra trong tương lai, mặc dù ngành công nghiệp này đã tồn tại trên toàn cầu trong rất nhiều năm. Trong nỗ lực để xem xét thế giới sẽ như thế nào nếu không có ngành chế biến phụ phẩm giết mổ, bản thân ngành chế biến phụ phẩm đã được định nghĩa và ranh giới đã được vạch ra để đánh giá phạm vi của chương này. Rất nhiều viễn cảnh đã được xem xét bao gồm các giải pháp thay thế chế biến phụ phẩm có kiểm soát và giải pháp tiêu hủy không kiểm soát các phụ phẩm động vật giống như chất thải. Sử dụng các thông tin sẵn có từ cơ sở dữ liệu chung, rất nhiều lựa chọn ở các cấp bậc khác nhau ngoài biện pháp chế biến phụ phẩm giết mổ đã được đề xuất. Với những kiến thức hiện có thì việc sử dụng phụ phẩm động vật làm nhiên liệu sản sinh năng lượng dường như là lựa chọn tốt nhất trong số các lựa chọn khác ngoại trừ phương pháp chế biến phụ phẩm hiện nay. Nghiên cứu và thực tế ứng dụng ở qui mô sản xuất các công nghệ này cho thấy lựa chọn này có thể rất hứa hẹn, đặc biệt là khi thế giới không còn sử dụng phương pháp chế biến phụ phẩm giết mổ truyền thống. Các lựa chọn có kiểm soát khác được xem xét đều có một số ưu điểm xét trên khía cạnh chế biến phụ phẩm động vật nhưng cũng có những nhược điểm như không có sản phẩm được sản xuất ra, thiếu công suất và có tác động tiêu cực đến môi trường. Có lẽ sẽ không ngạc nhiên khi biết rằng chất đống và chôn lấp có kiểm soát các chất thải không được phân loại sẽ là những lựa chọn kém nhất, dẫn đến những tác động rất xấu cho môi trường với những nguy cơ tiềm tàng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người và động vật. Có thể kết luận rằng trong trường hợp chưa có công nghệ chế biến phụ phẩm giết mổ thì những nỗ lực đáng kể nhằm “phát minh” ra nó có thể vẫn đang được tiến hành. Giới thiệu: Chế biến phụ phẩm là gì? Chế biến phụ phẩm là một trong những hoạt động lâu đời nhất được văn minh nhân loại thực hiện (Woodgate và Van der Veen, 2004) mặc dù mãi gần đây nó mới được phát triển thành một ngành công nghiệp mà chúng ta thấy quen thuộc như hiện nay. Hơn nữa, Woodgate (2005) đã kết luận rằng việc chế biến phụ phẩm giết mổ là “một ngành thiết yếu”. Do đó, một thế giới không có hoạt động chế biến phụ phẩm động vật sẽ phần nào khó có thể hình dung và mô tả. Dù sao, đây cũng là thách thức được đặt ra cho Chương sách này. 264 Hình 1. Biểu đồ mô tả ngành chế biến phụ phẩm giết mổ trong khuôn khổ ngành chăn nuôi động vật Để đặt thế giới không có hoạt động chế biến phụ phẩm vào một tình huống phù hợp, trước hết cần phải định nghĩa hoạt động chế biến phụ phẩm giết mổ theo những gì chúng ta đã biết về nó và định ra ranh giới cho phần sẽ được mô tả trong chương này. Một cách cơ bản, quá trình chế biến phụ phẩm là việc xử lý các nguyên liệu động vật có độ ẩm cao và mật độ vi sinh vật hoạt động lớn; quá trình này dùng nhiệt độ để loại bỏ nước, làm giảm số lượng vi sinh vật và tách chất béo (nếu có) ra khỏi các thành phần khác. Nếu hàm lượng chất béo trong các nguyên liệu thô cao, chất béo chế biến sẽ được tách ra khỏi các thành phần còn lại theo các phương thức vật lý như ly tâm hoặc ép nén. Hai sản phẩm có thể được tạo ra bởi quá trình chế biến phụ phẩm giết mổ là phần bã “rắn” giàu protein được biết đến là protein động vật đã qua chế biến hay bột thịt xương (MBM) và một nguyên liệu lipid được biết đến là mỡ chế biến (mỡ động vật nhai lại). Theo cách hiểu cổ điển về chế biến phụ phẩm giết mổ thì các sản phẩm giàu protein được sử dụng làm thức ăn cho động vật và sản phẩm mỡ động vật nhai lại được dùng trong thức ăn chăn nuôi, các sản phẩm hóa dầu và ngành công nghiệp sản xuất xà phòng. 265 Chế biến phụ phẩm giết mổ được mô tả một cách chung nhất ở Hình 1. Sơ đồ này áp dụng cho các quá trình chế biến động vật và các phụ phẩm có chứa nhiều mỡ hoặc mô mỡ. Tuy nhiên, để cho hoàn chỉnh, thuật ngữ chế biến phụ phẩm giết mổ cũng bao gồm cả các quá trình xử lý nguyên loại liệu thô có hàm lượng chất béo thấp như máu và lông vũ. Từ sơ đồ mô tả khái quát và đơn giản về qui trình chế biến phụ phẩm và các ứng dụng của sản phẩm chế biến này, có thể xem xét các quá trình hay các phương pháp xử lý hoặc các ứng dụng khác mà có thể không được mô tả là chế biến phụ phẩm. Chế biến phụ phẩm và các qui trình thay thế Luôn có rất nhiều lựa chọn để thay thế cho hoạt động chế biến phụ phẩm giết mổ và Bảng 1 giới thiệu một số phương pháp đã được phê duyệt và sử dụng trong Liên minh châu Âu (EU). Bảng 1. Tóm tắt các lựa chọn có kiểm soát cho quá trình chế biến phụ phẩm động vật ở EU. Chế biến phụ phẩm giết mổ Làm nguyên liệu thô cho thức ăn sinh vật cảnh “Các lựa chọn thay thế” được phê duyệt Tiêu hóa yếm khí – biogas Làm phân vi sinh (compost) Thiêu hủy Thiêu hủy có thu hồi nhiệt Bảng 2. Có thể làm gì với các sản phẩm chế biến? Các protein động vật được chế biến Các chất béo được chế biến Truyền thống Thay thế Truyền thống Thay thế Thức ăn động vật Nhiên liệu Thức ăn động vật Nhiên liệu Thức ăn sinh vật cảnh Vật liệu sản xuất bê tông Xà phòng Diesel sinh học Phân bón Apatit (Canxi Hydroxy phôtphat) Hóa chất dầu Plastic Khi xem xét tất cả các phụ phẩm không dùng cho con người, có rất nhiều cơ hội chế biến có thể xem xét theo tình trạng nguyên liệu thô và nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm tạo ra. Một loạt các ứng dụng của sản phẩm được tạo ra theo phương pháp chế biến phụ phẩm truyền thống hoặc theo các quá trình “thay thế” kế tiếp sau hoạt động chế biến phụ phẩm được trình bày ở Bảng 2. Qua đây có thể nói rằng nếu hoạt động chế biến phụ phẩm đã không được nghĩ ra hoặc đột nhiên bị mất đi thì những lựa chọn thay thế hiện đang được dùng để chế biến một phần của khối lượng nguyên liệu thô đang tăng lên có thể sẽ được dùng để xử lý toàn bộ khối nguyên liệu hoặc là nguyên liệu có thể sẽ bị vứt bỏ một cách bất hợp pháp. Các lựa chọn thay thế cho hoạt động chế biến phụ phẩm Phần này chỉ xem xét đến các khía cạnh kỹ thuật đơn thuần của từng lựa chọn thay thế. Các yếu tố quan trọng khác như công suất, tác động đến sức khỏe con người và động vật và sự tác động tới môi trường sẽ được xem xét ở phần sau. Các lựa chọn thay thế có thể được chia thành bốn nhóm trong đó ba nhóm về các kỹ thuật chế biến và một là những lựa chọn tiêu hủy (Bảng 3). Ba kỹ thuật chế biến được miêu tả trong khuôn khổ năng lượng (năng lượng vào hoặc ra). • Năng lượng thấp: Các phương pháp chỉ sử dụng nguyên liệu thô và không áp dụng bất kỳ việc xử lý nhiệt bên ngoài nào cho nguyên liệu. 266 • Năng lượng trung bình: Các phương pháp sử dụng nhiệt ở dạng này hay dạng khác nhưng không phải cho mục đích khử nước, trạng thái ổn định của vi khuẩn, hoặc chia tách các sản phẩm. • Năng lượng cao: Các phương pháp áp dụng nhiệt để tạo năng lượng từ các nguyên liệu thô sau đó có thể thu được và sử dụng làm nhiệt và/hoặc năng lượng. • Vứt bỏ/đổ đống/đổ ra bãi rác không được kiểm soát. Bảng 3. Các lựa chọn chế biến thay thế có kiểm soát Nhóm năng lượng Miêu tả tóm tắt lựa chọn Thấp Chôn sâu/bãi chứa rác thải Làm phân vi sinh Tiêu hóa yếm khí-làm biogas Hóa lỏng – Tiêu hóa - Ủ xilô Trung bình Làm thức ăn cho sinh vật cảnh (Làm mát/ đông lạnh) Các quá trình “thay thế” của EU Sản xuất nguyên liệu, ví dụ vải sợi lông vũ Chiết xuất các thành phần ví dụ a xít amin Cao Thiêu hủy Đốt cháy để sản xuất năng lượng Năng lượng thấp Chôn sâu: Đối với phần lớn nông dân thì khi có động vật chết ở trang trại lựa chọn này là một quá trình tự nhiên đã được thực hiện từ vài trăm năm nay. Ở EU, việc chôn (và gửi vào những bãi chứa đã được chứng nhận) các động vật chết và các phụ phẩm động vật đã bị cấm kể từ khi có Qui định (ABPR) 1774 về Phụ phẩm động vật. Để thông qua Qui định cấm này EU đã sử dụng các lí lẽ rằng có nguy cơ cao lan rộng các bệnh ở động vật từ việc chôn cất, mặc dù chưa có nghiên cứu chi tiết nào được đăng tải cung cấp các chi tiết kết quả đánh giá nguy cơ. Với bệnh xốp não truyền nhiễm (TSE), đã có báo cáo cho thấy các xác gia súc nhiễm bệnh khi chôn vẫn còn khả năng lây nhiễm. Tuy nhiên, theo quan niệm trên toàn thế giới phương pháp chôn sâu vẫn được sử dụng như một biện pháp an toàn để xử lý gia súc chết dù chôn cất cá thể hay chôn lấp tập trung khi đại dịch xuất hiện, chẳng hạn như bệnh cúm gia cầm ở châu Á năm 2004, mặc dù OIE (Văn phòng Quốc tế về Bệnh dịch động vật, hiện nay được biết đến dưới tên gọi Tổ chức Thú y thế giới, 2002) đã chỉ ra rằng chế biến phụ phẩm là lựa chọn an toàn sinh học phù hợp hơn. Bảng 4. Các nhóm phụ phẩm động vật trong ABPR 1774 Nhóm Mô tả ngắn gọn Các yêu cầu Nhóm 1 Nguy cơ rất cao Thịt xẻ từ BSE hoặc nghi ngờ bị BSE Nguyên liệu được xác định là có nguy cơ Chất thải thực phẩm từ vận chuyển quốc tế Phải được tiêu hủy, không sử dụng cho các nhà máy sản xuất phân vi sinh hay khí biogas Nhóm 2 Nguy cơ cao Thịt bị thải loại Các thành phần của ruột và phân bón Có thể dùng cho các nhà máy sản xuất phân vi sinh và khí biogas sau khi chế biến (1330C, áp suất 3 bar). 267 Chỉ có phân chất chứa trong đường tiêu hóa là có thể dùng trực tiếp mà không cần xử lý trước Nhóm 3 Nguy cơ thấp Chất thải thực phẩm từ các gia đình, nhà hàng Các loại thực phẩm cũ Rất nhiều chất thải từ lò mổ như máu và lông vũ Có thể dùng trực tiếp cho các nhà máy sản xuất phân vi sinh và khí biogas mà không cần xử lý trước Làm phân vi sinh: Ở châu Âu phương pháp này đã được trau chuốt tới mức các điều kiện đã được chi tiết hóa và ghi trong Qui định ABPR 1774. Những điều kiện này bao gồm lệnh cấm làm phân vi sinh đối với các nguyên liệu thô Nhóm 1 (Bảng 4) và yêu cầu phải xử lý áp suất đối với bất kỳ nguyên liệu nào thuộc Nhóm 2 trước khi ủ. Các nguyên liệu thô Nhóm 3 có thể được dùng để làm phân vi sinh mà không cần phải qua khâu xử lý sơ bộ. Phân tạo ra (chất hữu cơ cải tạo đất) về nguyên tắc có thể dùng để bón cho đất, nhưng việc sử dụng các loại phân này cho một số loại đất nông nghiệp nhất định, chẳng hạn như đồng cỏ, cần phải có những giới hạn ví dụ như giai đoạn không bón phân để chăn thả gia súc. Thật khó để chấp nhận một thực tế là: về mặt lý thuyết một số loại phụ phẩm nhất định của động vật có thể dùng làm phân vi sinh, nhưng trên thực tế không thể sử dụng thuần túy các phụ phẩm để sản xuất loại phân này vì bản chất vật lý và thành phần hóa học trái ngược nhau của các sản phẩm này. Trong thực tiễn, những vấn đề về hàm lượng protein và chất béo cao đã làm hạn chế việc sử dụng các phụ phẩm động vật để ủ với hỗn hợp có chứa hàm lượng cao các thành phần giàu cacbon như các loại rơm rạ. Tiêu hóa yếm khí – Khí biogas: Những lo ngại về thành phần hóa học của phụ phẩm động vật được đề cập trong phần về sản xuất phân vi sinh cũng được áp dụng đối với phương pháp tiêu hóa yếm khí. Ở hệ thống tiêu hóa yếm khí này tỷ lệ cacbon/nitơ có tầm quan trọng sống còn trong việc đáp ứng các điều kiện tiêu hóa yếm khí tối ưu để sản xuất ra lượng khí mê tan (khí biogas) tối đa. Một lần nữa điều này lại dẫn đến tình huống thực tiễn là các phụ phẩm động vật không thể được chế biến riêng mà phải phối trộn với các nguyên liệu khác giàu cacbon. Ở EU, tiêu hóa yếm khí các loại nguyên liệu thô khác nhau cũng bị hạn chế tương tự như phương pháp sản xuất phân vi sinh và các điều kiện chế biến cụ thể cũng đã được định rõ. Khí mê tan biogas tạo ra cần phải được làm sạch để không chứa các khí có tính a xít (vì lí do bảo vệ động cơ) trước khi sử dụng làm nhiên liệu đốt cho động cơ gas phục vụ mục đích sản xuất điện. Phần bã còn lại được dùng làm phân bón đất với các giới hạn sử dụng tương tự như phân vi sinh. Sự hóa lỏng – Tiêu hóa: Phương pháp chế biến phụ phẩm động vật này đã được sử dùng từ lâu để tạo tạo ra dunh dịch lỏng hay để tiêu hóa các nguyên liệu thô đặc thù. Về nguyên tắc, phương pháp này lợi dụng hoạt động thủy phân của vi khuẩn để làm tiêu hóa protein thành dạng dịch lỏng. Khi đã ở giai đoạn này, dịch đã tiêu hóa có thể được làm ổn định vô thời hạn bằng cách hạ pH xuống dưới 3. Theo truyền thống phương pháp này được dùng để sản xuất các dịch tiêu hóa dùng làm chất tăng cường tính ngon miệng cho thức ăn sinh vật cảnh. Quá trình sản xuất này đòi hỏi các nguyên liệu thô lúc đầu phải có tiêu chuẩn chất lượng rất cao mặc dù về cơ bản phương pháp có thể áp dụng cho bất kỳ nguyên liệu nào có thể bị thủy phân bằng các enzyme nội sinh hay ngoại sinh. Năng lượng trung bình Sản xuất các phụ phẩm động vật tươi, bảo quản lạnh, đông lạnh dùng làm thức ăn sinh vật cảnh: Về nguyên tắc, ngành sản xuất thức ăn sinh vật cảnh có thể sử dụng một lượng đáng kể các 268 nguyên liệu thô nhưng cần phải rất nhấn mạnh đến chất lượng và điều này làm hạn chế một cách đáng kể việc sử dụng của một số loại nguyên liệu nhất định trong thực tiễn. Tuy vậy, đây vẫn là một phương pháp thay thế khả thi để sử dụng các nguyên liệu thô mặc dù số lượng thức ăn cho sinh vật cảnh ở dạng nước/đóng hộp sản xuất từ các nguyên liệu chế biến đang giảm đi trên toàn cầu. Các quá trình chế biến thay thế ở EU: Qui định của Ủy ban Châu Âu số 92/2005 đã đặt ra các điều kiện thông qua áp dụng cho bốn phương pháp chế biến nguyên liệu thô. Tóm tắt ngắn gọn của cả bốn phương pháp chế biến này được trình bày dưới đây. Phần lớn các công nghệ này được thiết kế để bất hoạt mầm bệnh TSE trong các nguyên liệu thô Nhóm 1 của Qui định EU ABPR, mặc dù về nguyên tắc, chúng có thể được dùng cho bất kể loại nguyên liệu nào trên toàn thế giới. Rất nhiều trong số các kỹ thuật này được thiết kế dựa trên kết quả đánh giá tổng kết các phương pháp có thể dùng để bất hoạt các prion (Taylor và Woodgate, 2003). • Thủy phân trong môi trường kiềm Phương pháp xử lý nguyên liệu thô này kết hợp các tác nhân vật lý và hóa học để biến toàn bộ thân thịt xẻ (nếu cần) thành dạng đặc giống như súp. Các bộ phận thủy phân được chế tạo và trang bị để có điều kiện pH rất cao (pH > 12), áp suất cao (cao hơn 3 atm) và trộn bằng hệ thống bơm tuần hoàn. Về nguyên tắc, phương pháp này có khả năng bất hoạt các mô động vật có thể chứa các mầm bệnh ở dạng chưa hoạt động như BSE. Tuy nhiên, chi phí vốn trên mỗi tấn sản phẩm được chế biến là rất cao (một phần là do khối lượng vật liệu đưa vào trên mỗi mẻ thấp) và bất kỳ chi phí tiêu hủy súp lỏng tiếp theo cũng có thể là rất đáng kể vì khối lượng chất gây ô nhiễm. • Khí sinh học áp suất cao Về cơ bản, quá trình này là một quy trình xử lý sơ bộ, mở đầu của tiêu hóa yếm khí. Giống như trong phương pháp thủy phân trong môi trường kiềm, điểm quan tâm chính là phương pháp này có khả năng chế biến các nguyên liệu thô có thể chứa tác nhân lây nhiễm bệnh, nhưng ở đây nguyên tắc hoạt động là sử dụng vi khuẩn tạo khí mê tan trong một hệ thống tiêu hóa yếm khí để chuyển hóa các chất dinh dưỡng hiện có thành khí mê tan sinh học. Hệ thống này được phê chuẩn ở EU trong Qui định 92/2005, nhưng cũng giống như phương pháp thủy phân kiềm, phương pháp này cũng gặp phải những nhược điểm trong thực hành đó là các thông số điều khiển cao, giá thành cao và năng suất thấp. Mặc dù theo lý thuyết sẽ có một lượng khí biogas (mê tan) được tạo ra và lượng khí này có thể được chuyển hóa thành năng lượng hoặc điện nhưng phương pháp này khó có thể trở thành một qui trình có thể tồn tại và được dùng để thay thế qui trình chế biến phụ phẩm truyền thống. • Thủy phân ở nhiệt độ và áp suất cao Phương pháp này được phê chuẩn vận hành tại nhiệt độ ít nhất là 800C (nhiệt độ ở chính giữa nguyên liệu thô) và áp suất tuyệt đối 12 atm trong thời gian ít nhất 40 phút. Đây là một hệ thống hoạt động theo mẻ và các chất thủy phân tạo ra có thể đã hoặc chưa được loại bỏ nước. Vẫn chưa rõ các nguyên liệu tạo ra sẽ được sử dụng để làm gì. • Khí hóa Brooks Đây là một quá trình xử lý theo mẻ làm bay hơi một cách hiệu quả các thành phần hóa học của phụ phẩm động vật vào hỗn hợp hydrocacbon và các khí trong khoảng thời gian 24 giờ. Các sản phẩm của quá trình được mô tả là những khí thứ cấp và sau đó các khí này được đốt trong buồng đốt thứ cấp để sản sinh nhiệt và một lượng khoáng vô cơ loại thải. 269 Các nguyên liệu (Sợi lông vũ): Trên toàn cầu, lông vũ gia cầm được sử dụng theo hai cách khác nhau. Một lượng nhỏ lông vũ chất lượng cao được dùng để làm gối, chăn lông vịt và đồ dùng khác. Các yêu cầu chế biến lông vũ chất lượng cao rất nghiêm ngặt và các tiêu chuẩn cần thiết bao gồm sự sạch sẽ và mùi. Thị trường cho những sản phẩm này rất nhỏ và do đó chủ yếu lông vũ được chuyển hóa thành nguồn protein thủy phân đạt cấp thức ăn chăn nuôi. Như đã đề cập trong phần giới thiệu và mặc dù phương pháp này không thực sự là phương pháp chế biến phụ phẩm nhưng nó cũng không thể được coi là một sự thay thế cho phương pháp chế biến phụ phẩm. Một phương pháp có thể tồn tại được để thay thế cho chế biến phụ phẩm có thể sẽ sớm được tìm ra. Một dự án của EU, các ma trận protein công nghiệp năng suất cao thông qua quá trình chế biến sinh học (HIPERMAX) đang nghiên cứu một loạt các công nghệ có thể trở thành các phương pháp có thể tồn tại được để chuyển hóa các loại protein động vật như lông, tơ, lông vũ hoặc da (da sống/da bì) thành các thể nano (nano-matrices). Các nguyên liệu này có thể được dùng trong rất nhiều ứng dụng một khi các lĩnh vực công nghệ sinh học của từng quá trình được tối ưu hóa. Chỉ xét mỗi hợp phần lông vũ trong dự án, đã có những bước tiến bộ đáng kể trong vòng 18 tháng qua. Phát triển một phương pháp hiệu quả nhưng có thể chấp nhận được về mặt môi trường để làm sạch lông vũ từ lò mổ là một bước khởi đầu sống còn. Phương pháp này hiện đã được xây dựng, đảm bảo rằng lông vũ “sạch” có thể bước vào pha hai của qui trình thủy phân. Ở đây, toàn bộ lông vũ sẽ được chuyển thành sợi và có thể được dùng trong rất nhiều ứng dụng khác nhau. Chương trình nghiên cứu sẽ được hoàn thành vào năm 2007 và sau đó nhiều chi tiết hơn về các khả năng sẽ được công bố. Tách chiết và làm tinh khiết các thành phần: Các phụ phẩm động vật được hình thành từ các thành phần hóa học quan trọng giống như bất kể dạng sinh vật sống nào. Ngoài nước ra, các thành phần chủ yếu bao gồm protein, lipid và khoáng chất. Tất nhiên protein chủ yếu được tạo thành từ các a xít amin còn lipid chủ yếu được tạo ra từ các a xít béo triglyceride. Các thành phần khoáng chứa hai nguyên tố chính của xương là canxi và phốt-pho. Rất nhiều lần các đề cương đã được viết đề cập đến vấn đề tách chiết các thành phần có giá trị tiềm năng từ các nguyên liệu thô. Phổ biến nhất là đề xuất tách chiết các a xít amin từ các nguyên liệu thô như xương hay lông vũ. Mặc dù các ý tưởng này được dựa trên các nguyên lý phù hợp về biến đổi hóa học và hóa sinh nhưng vẫn chưa có phương pháp nào được xây dựng thành công. Rất nhiều các vấn đề trở ngại về thương mại tập trung vào chi phí cao cho việc tạo ra biến đổi hóa học của nguyên liệu và công lao động, từ đó dẫn đến các giá thành sản xuất cao. Giá trị thấp hoặc không ổn định của các sản phẩm tạo ra đã dẫn đến sự thất bại của nhiều quy trình sản xuất này. Năng lượng cao Thiêu hủy: Thuật ngữ thiêu hủy, như Qui định ABPR 1774 của EU đã áp dụng, là chỉ việc loại bỏ các nguyên liệu mà không tạo ra bất kể sự thu hồi nhiệt hoặc các chất tồn dư nào khác chẳng hạn như tro. Phần lớn các thiết kế lò thiêu dẫn đến việc đốt cháy hiếu khí ở nhiệt độ cao trong thời gian đủ dài để chuyển hóa tất cả các nguyên liệu hữu cơ trở lại dạng phân tử thành phần như CO, CO2 và H2O. Đây là một cách có thể đem lại mức an toàn tối đa trong việc loại bỏ các chất hữu cơ, nhưng nhược điểm chính là không thu được sản phẩm nào. Thiêu hủy có thu hồi nhiệt: Thiêu hủy có thu hồi nhiệt nghĩa là “đốt hoặc thiêu nhưng có sự thu hồi lại năng lượng” ở dạng nhiệt, dạng điện hoặc cả hai. Quá trình sản xuất xi măng là một dạng ứng dụng của kỹ thuật này trong đó xi măng là một sản phẩm được tạo ra cùng với lượng nhiệt thu hồi được. Một vài hệ thống đã được phát triển ở EU sau cuộc khủng hoảng BSE năm 1996 nơi phần lớn các sản phẩm protein (Processed Animal Protein - PAP) và mỡ động vật đã qua chế biến buộc phải được tiêu hủy theo các chính sách phòng ngừa BSE. Các hệ thống này, chẳng hạn 270 như đốt cháy các mỡ đã chế biến trong các nồi hơi nước và PAP trong các lò phản ứng khí hóa lỏng (bubbling fluid bed reactor) đã làm giảm đáng kể lượng chất hữu cơ, bên cạnh việc tạo ra một dạng kết hợp năng lượng-nhiệt, và trong rất nhiều trường hợp nguồn năng lượng-nhiệt này đã được dùng để cung cấp năng lượng cho chính quá trình chế biến phụ phẩm. Tuy nhiên, nếu PAP và mỡ không còn tồn tại khi quá trình chế biến phụ phẩm không còn nữa thì việc sử dụng trực tiếp các nguyên liệu thô sẽ cần phải được xem xét. Đã có một vài bước tiến quan trọng liên quan đến vấn đề này trong vòng ba năm trở lại đây. Qui trình Biomal ở Thụy Điển có thể là ví dụ tốt nhất để minh chứng cho các cơ hội thành công theo hướng nghiên cứu này. Qui trình Biomal đơn giản hơn mà lại không đòi hỏi phải cung cấp năng lượng cho quá trình chế biến nguyên liệu thô thành mỡ và MBM. So sánh giữa quá trình chế biến phụ phẩm truyền thống thường thấy ở châu Âu (Hình 2) với hệ thống Biomal (Hình 3) cho thấy có sự khác nhau rõ rệt về cách tiếp cận giữa hai hệ thống này. Trong hệ thống Biomal, nguyên liệu thô được nén và nghiền sau đó bơm vào một nồi hơi khí hóa lỏng (fluidized bed boiler) và ở đó các nguyên liệu này sẽ được đốt cháy cùng với một nhiên liệu mồi từ vỏ bào, mùn cưa, than bùn hay rác thải sinh hoạt. Hình 2. Phác họa qui trình chế biến truyền thống biểu thị năng lượng đầu vào đầu ra Hình 3. Phác họa qui trình chế biến Biomal thể hiện năng lượng đầu vào và đầu ra 271 Năng lượng được thu hồi từ phụ phẩm động vật thông qua quá trình tạo nhiệt và điện bền vững và năng lượng ròng thu được tăng lên đáng kể. Vì các phụ phẩm động vật có chứa mỡ nên đã bù đắp được cho hàm lượng nước và khoáng cao (những thứ không chứa năng lượng); giá trị nhiệt thu được ở khoảng 8 MJ/kg nhiên liệu là hoàn toàn có thể chấp nhận được (Hình 4). Mức này tương đương với giá trị nhiệt tạo ra bởi các nhiên liệu sinh học khác có độ ẩm ở mức 50%. Hình 4. So sánh hàm lượng năng lượng trong Biomal và các loại nhiên liệu hữu cơ khác Qui trình Biomal có một số ưu điểm ở dạng một hệ thống hoàn chỉnh, bao gồm khả năng làm giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn nguy cơ lây nhiễm BSE hay các bệnh khác. Nó cũng là một phương pháp hiệu quả về năng lượng khi so sánh với các phương pháp truyền thống phức tạp hơn. Lượng nước sử dụng và lượng chất thải đòi hỏi ôxy sinh học sẽ giảm đi. Ở EU, Biomal là nhiên liệu sinh học tái tạo không gây hiệu ứng nóng lên của trái đất và có thể thay thế các nhiên liệu hóa thạch để tạo nhiệt và năng lượng. Hình 5 cho thấy ảnh hưởng của Biomal đối với ôxit nitơ (NOx) trong đó các hợp chất nitơ trong Biomal dường như làm giảm lượng khí thải NOx theo cách của ammoniac hoặc ure. Trong các 272 nghiên cứu riêng về ô nhiễm khí, việc phối hợp đốt cùng với Biomal đã được đánh giá là không làm tăng lượng khí thải dioxin. Hình 5. So sánh các loại nhiên liệu Biomal và Wood-Peat (Gỗ và than) về mức độ thải khí Nox Các biện pháp tiêu hủy không kiểm soát Sử dụng các bãi rác để tiêu hủy các phụ phẩm động vật có thể dẫn đến mức rủi ro an toàn ninh sinh học lớn và gây ra mối nguy hiểm tiềm ẩn nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và động vật. Quá trình tiêu hủy này càng ít được kiểm soát thì mức độ rủi ro càng lớn, và rủi ro cao nhất là khi các phụ phẩm động vật bị vứt bỏ một cách bừa bãi và không có kiểm soát. An toàn sinh học sẽ bị triệt giảm theo rất nhiều cách khác nhau. Nguy cơ lây truyền các mầm bệnh cho cả người và động vật sẽ tăng lên theo cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Thêm vào đó, việc thiếu khả năng truy nguyên mầm bệnh khi phụ phẩm được tiêu hủy theo cách này sẽ cản trở việc phòng ngừa, kiểm soát và loại trừ dịch bệnh một khi các ổ dịch được phát hiện. Vấn đề này có thể sẽ trở nên không thể khắc phục được trong các tình huống khẩn cấp xảy ra trên diện rộng, chẳng hạn như các đợt dịch của các bệnh mới xuất hiện trên động vật hoặc các thảm họa môi trường như lũ lụt. Bên cạnh việc làm giảm thấp an toàn sinh học, nếu phụ phẩm động vật được tiêu hủy ở các bãi rác thì áp lực về không gian và các phương tiện tiêu hủy sẽ tăng lên trong khi mong muốn của pháp luật là giảm lượng chất thải sinh hoạt của con người mà hiện đang được loại thải theo cách này. Các mối lo ngại về môi trường đối với việc vận chuyển chất thải và hoạt động xử lý tại các khu vực bãi rác đang buộc xã hội phải kiểm tra lại các phương thức loại thải kể các các phương thức áp dụng cho các loại chất thải không độc hại. Như vậy cho dù hiểm họa đối với an toàn sinh học có không tăng lên thì việc tiêu hủy phụ phẩm động vật bằng cách chôn lấp tại các bãi rác cũng là một cách không mong muốn khi xét từ góc độ môi trường. Khối lượng chất thải được tiêu hủy theo cách này là tương đối lớn. Gerba (2002) ước tính số lượng đóng góp từ gia súc, gia cầm và chất thải của quá trình chế biến thực phẩm ở Hoa Kỳ tương đương với 21% tổng lượng rác thải đổ vào các bãi chôn lấp rác. Các bước để làm giảm và loại bỏ các bãi chứa và chôn lấp rác thải có thể là một sự ưu tiên cao kể cả khi các nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe không hiện hữu. 273 Khả năng truy nguyên nguồn gốc Sự cần thiết phải truy nguyên nguồn gốc để phòng ngừa, kiểm soát và loại trừ bệnh ở động vật đã được chứng minh một nhanh chóng trong những năm gần đây với ảnh hưởng toàn cầu của một số bệnh như bệnh bò điên, lở mồm long móng và cúm gia cầm. Một trong những vũ khí chính được các nhà chức trách sử dụng để xử lý các bệnh này là việc kiểm soát chặt chẽ không chỉ các gia súc nhiễm bệnh mà còn cả quá trình tiêu hủy các phụ phẩm của gia súc đã được giết mổ. Việc đưa vào áp dụng các mức độ truy nguyên nguồn gốc chưa có tiền lệ đối với gia súc và gia cầm đã giúp tấn công các căn bệnh này hiệu quả hơn, thông qua toàn bộ chuỗi động vật từ lúc còn nguyên con cho tới khi loại thải. Khả năng truy nguyên nguồn gốc đã trở thành một trong những nhân tố then chốt trong cuộc chiến toàn cầu để đảm bảo an toàn sinh học. Việc loại thải theo cách chôn lấp hoặc chất đống tại các bãi rác làm cho phương pháp bảo vệ xã hội này trở nên bất khả thi và không thể chấp nhận được. Kiểm soát các mầm bệnh Các xác chết và phụ phẩm động vật không qua chế biến thường chứa với số lượng lớn các vi sinh vật bao gồm cả vi khuẩn và virus gây bệnh. Nếu không được chế biến một cách thích hợp và đúng lúc thì các nguyên liệu này sẽ tạo ra một môi trường hoàn hảo cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển và tiềm ẩn mối đe dọa gây ảnh hưởng tới sức khỏe động vật, sức khỏe con người và môi trường. Nếu được phép tập trung và phân hủy mà không có sự kiềm chế thì những mô này sẽ trở thành một mối hiểm họa sinh học đáng kể, thúc đẩy bệnh phát triển, hấp dẫn và chứa chấp các loài gặm nhấm, côn trùng, thú (chim) ăn xác thối và các vector truyền bệnh khác, và thu hút các động vật ăn mồi vào các khu vực đông dân cư. Gia súc và gia cầm thường bị nhiễm các mầm bệnh mặc dù những mầm bệnh này có thể không tạo ra những dấu hiệu bệnh rõ ràng trên cơ thể chúng. Rất nhiều mầm bệnh ở đại gia súc có thể truyền sang người (Enriquez và cộng sự., 2001). Những mầm bệnh này bao gồm E. coli dòng 0157:H7, các chủng Salmonella, Campylobacter jejuni, Yersina enterocolitica, Clostridium perfringens, Cryptosporidium parvum và Giardia. Có rất nhiều bằng chứng cho thấy các mầm bệnh tồn tại trên động vật. Ví dụ, các nghiên cứu gần đây ở Hoa Kỳ đã chỉ ra rằng 23% trong tổng số bò được kiểm tra có thải E.coli 0157:H7 (Smith và cộng sự., 2001); 55% bò sữa thải ra các chủng Salmonella (Troutt và cộng sự., 2001); tỷ lệ mắc Salmonella ở gia cầm có thể cao tới mức 100% trong một số đàn (Council of Agricultural Science and Technology, 1994); Salmonella có mặt ở 46% tổng số lợn được đưa vào lò mổ (Swanenburg và cộng sự., 2001); từ 2,5% đến 49% mẫu thịt lợn được kiểm tra có chứa Yersina enterocolitia (Council of Agricultural Science and Technology, 1994) và 39% bê và 22% bò trưởng thành ở các trang trại chăn nuôi bò sữa bị nhiễm Cryptosporidium parvum (Huetink, 2001). Virus viêm gan E (loại virus gây bệnh gan đe dọa nghiêm trọng tính mạng của người (tới 30% phụ nữ mang thai nhiễm bệnh bị chết)) là loại virus đặc hữu ở lợn (Yoo và cộng sự., 2001; Meng và cộng sự., 2002; Haas và cộng sự., 1996). Cũng đã có các bằng chứng cho thấy ở Hoa Kỳ những người thường xuyên tiếp xúc với lợn và các bác sỹ thú y là những người có nguy cơ bị nhiễm bệnh cao hơn (Meng và cộng sự., 2002). Rõ ràng là một số lượng đáng kể các nguyên liệu động vật sau khi giết mổ có chứa các mầm bệnh có thể lây sang người. Người ta ước tính rằng có tới hơn một nửa số động vật có chứa một hoặc nhiều tác nhân gây bệnh cho người và do đó các hoạt động chế biến nội tạng và phụ phẩm bỏ đi của gia súc gia cầm là cần thiết. Nguy cơ rủi ro từ mầm bệnh 274 Gerba (2002) đã tuyên bố rằng nếu ước tính có phần bảo thủ là chỉ 10% động vật bị nhiễm một mầm bệnh có thể gây bệnh cho người thì số lượng này cũng có thể tương đương với hơn 99% tổng lượng chất thải mang mầm bệnh truyền nhiễm thải ra các bãi chôn lấp rác. Bất kể sự gia tăng nào trong số lượng động vật bị tiêu hủy ở bãi chôn lấp rác cũng sẽ nhanh chóng làm tăng số lượng mầm bệnh cho người trong các bãi rác này. Công nhân làm việc liên quan đến quá trình vận chuyển chất thải đến bãi rác, làm việc tại các địa điểm chon lấp rác, và môi trường xung quanh bãi rác sẽ phải tiếp xúc vi sinh vật ở mật tăng cao. Các tác nhân vi sinh vật mới cũng sẽ xuất hiện, ví dụ như virus gây viêm gan E (Enriquez và cộng sự., 2001). Những tác nhân này có khả năng rất cao lây truyền theo đường không khí và những động vật thường hay lui tới bãi rác. Hiện nay, các mầm bệnh gây bệnh trên người và động vật có trong phân là nguồn tác nhân gây bệnh truyền nhiễm lớn nhất trong chất thải rắn đào thải tại các bãi chôn lấp rác (Haas và cộng sự., 1996). Hầu hết các vi sinh vật này được truyền qua con đường tiếp xúc trực tiếp chứ không qua con đường không khí. Ngược lại, không khí là con đường lây lan của rất nhiều mầm bệnh cho gia súc thông qua hít thở và tiếp xúc ở da với các vi khuẩn trong bụi không khí (Hirsh và Zee, 1999). Các nguy cơ ruit ro xảy đến với các loại động vật như chim, sâu bọ và các loài gặm nhấm cũng được dự báo là sẽ tăng lên. Điều này làm tăng nguy cơ tiếp xúc với các mầm bệnh và các độc tố của vi khuẩn ở các khu vực xa nguồn chứa mầm bệnh. Phân gia súc là một nguồn thức ăn thu hút rất nhiều loài côn trùng còn các xác động vật chết lại có thể là thức ăn hấp dẫn nhất đối với chim và các loài gặm nhấm. Tùy theo thời điểm trong năm, chim xuất hiện rất nhiều ở các bãi chôn lấp rác (Belant và cộng sự., 1995) và chúng có thể đóng vai trò là những động vật trung gian trong việc truyền các vi sinh vật gây bệnh và/hoặc các độc tố của chúng (Galey, 2001). Tỷ lệ chết đáng kể của mòng biển ở Anh có liên quan đến các bãi chôn lấp rác, nơi lũ chim này viếng thăm (Ortiz và Smith, 1994). Vi khuẩn Clostridium botulinum được tìm thấy tại 63% trong tổng số các bãi chôn lấp rác được kiểm tra. Xác động vật đang thối rữa sẽ là các nhân tố thu hút hơn nữa lũ chim tới các bãi rác, từ đó làm tăng khả năng tiếp xúc và nguy cơ mắc bệnh. Hamilton và Kirstein (2002) cũng chỉ cho thấy giá trị của quá trình chế biến phụ phẩm như một cơ chế để kiểm soát các hiểm họa từ mầm bệnh vi khuẩn cũng như các mối nguy hại khác thông qua trích dẫn các số liệu thu được từ một nghiên cứu của Bộ Y tế Anh Quốc (UK. Department of Health, 2001; Bảng 5). Nguy cơ con người tiếp xúc với các mối nguy hại sinh học được thấy là không đáng kể khi động vật chết và phụ phẩm được chế biến theo phương pháp chế biến phụ phẩm, thiêu hủy hoặc đốt trên giàn thiêu. Tuy nhiên, thiêu hủy hoặc đốt trên giàn thiêu được báo cáo là nguyên nhân gây ra sự tiếp xúc, ở mức độ vừa phải đến mức độ cao, với các hóa chất độc hại tạo ra bởi quá trình đốt cháy nguyên liệu. Chỉ những nguyên liệu đã được chế biến mới có khả năng tiếp xúc không đáng kể với các mối nguy hiểm sinh học và hóa học. Tác nhân gây ra BSE là một ngoại lệ duy nhất có thể gây ra nguy cơ không đáng kể cho con người khi các sản phẩm rắn thu được từ quá trình chế biến phụ phẩm được thiêu hủy. Nguy cơ con người tiếp xúc với TSE được đánh giá là rất nhỏ khi các sản phẩm rắn của quá trình chế biến phụ phẩm được thiêu hủy. Bảng 5. Tóm tắt các mối nguy tiềm ẩn đối với sức khỏe gây ra bởi các phương pháp xử lý phụ phẩm động vật khác nhau Bệnh/các chất nguy hiểm Chế biến phụ phẩm Thiêu hủy Chôn lấp Giàn thiêu Chôn sâu 275 Campylobacter, E. coli, Listeria, Salmonella, Bacillus anthracis, C. botulinum, Leptospira, Mycobacterium tuberculosis var bovis, Yersinia Rất nhỏ Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Cryptosporidium, Giardia Rất nhỏ Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Clostridium tetani Rất nhỏ Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Prions của BSE và bệnh giả dại Trung bình Rất nhỏ Trung bình Trung bình Cao Mê tan, CO2 Rất nhỏ Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Nhiên liệu – Các hóa chất đặc trưng, các muối kim loại Rất nhỏ Rất nhỏ Rất nhỏ Cao Rất nhỏ Các tiểu phần, SO2, NO2 Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Rất nhỏ PAH, dioxin Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Cao Rất nhỏ Các chất sát trùng, chất tẩy rửa Rất nhỏ Rất nhỏ Trung bình Trung bình Cao H2S Rất nhỏ Rất nhỏ Rất nhỏ Cao Phóng xạ Rất nhỏ Trung bình Rất nhỏ Trung bình Trung bình Phỏng theo UK. Department of Health, 2001. Ghi chú: Rất nhỏ - khả năng tiếp xúc của con người với mối nguy hiểm là thấp nhất Trung bình – khả năng tiếp xúc của con người với mối nguy hiểm ở mức trung bình Cao – khả năng tiếp xúc của con người với mối nguy hiểm là cao nhất Tác động của việc không có ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ Đây là một lĩnh vực đặc biệt khó định lượng vì phần lớn các lựa chọn thay thế đều không được định lượng theo cách giống như phương pháp chế biến phụ phẩm truyền thống. Tuy nhiên, một báo cáo được Hiệp hội các nhà chế biến phụ phẩm của Anh đặt hàng (do Det Norske Vertitas tiến hành năm 2001) có thể đưa ra một ví dụ về một vài ảnh hưởng của việc vận hành một loạt các lựa chọn xử lý phụ phẩm khác (Bảng 6). Bảng 6. Tóm tắt các lựa chọn Sử dụng hay Loại bỏ Chế biến phụ phẩm cộng với Thiêu hủy♣/ Thiêu hủy có thu hồi năng lượng♥ Chôn lấp rác thải A Mỡ - Thức ăn động vật MBM-TA động vật G Không thu hồi năng lượng – Lớn♣ M Tiêu hóa yếm khí và thu hồi năng lượng B Mỡ - TA động vật MBM- Phân bón H Không thu hồi năng lượng – Vừa♣ N Bãi chứa rác Không thu hồi năng lượng C Mỡ - TA động vật I Không thu hồi năng 276 MBM- Chôn lấp lượng – Nhỏ♣ D Mỡ - Nhiên liệu MBM- Chôn lấp J Thu hồi năng lượng – Lớn♥ E Mỡ - Nhiên liệu MBM – Nhiên liệu tại chỗ K Thu hồi năng lượng – Vừa♥ F Mỡ - Nhiên liệu MBM – Nhiên liệu tại chỗ L Thu hồi năng lượng – Nhỏ♥ Mỗi một giải pháp thay thế được sắp xếp theo thứ tự dựa trên các chỉ tiêu trình bày ở Bảng 7. Một số được xác định dựa trên cơ sở các số liệu định lượng theo từng lựa chọn chế biến và một số thông tin khác được lấy từ các cơ sở dữ liệu chung. Từ kết quả của việc thu thập dữ liệu, báo cáo đã đưa ra một hệ thống xếp cấp các lựa chọn dựa trên các tiêu chí về môi trường và sự bền vững. Một cách tóm tắt, bốn lựa chọn hàng đầu bao gồm ba lựa chọn về chế biến phụ phẩm và một về thiêu hủy có thu hồi nhiệt quy mô lớn (Hình 6). Việc các hoạt động chế biến phụ phẩm tạo ra các sản phẩm có thể dùng làm thức ăn chăn nuôi và hoạt động chế biến phụ phẩm tạo ra các sản phẩm được dùng làm nguồn năng lượng đứng đầu trong hệ thống xếp cấp là điều rất chắc chắn. Bảng 7. Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống xếp cấp tiêu hủy Môi trường Tính bền vững Ô nhiễm – Không khí Xếp cấp chất thải Ô nhiễm – Nước Pháp lý Ô nhiễm – Đất Công suất Các nguồn năng lượng Sự phiền toái Cân bằng Cacbon Tính cộng đồng Hình 6. Kết quả đánh giá tác động của môi trường tổng thể Tuy nhiên, sự có mặt (có kiểm soát) của phương pháp biogas và chôn lấp rác thải ở nhóm cuối của hệ thống xếp cấp là một biểu hiện cho thấy hai phương pháp này, nếu được sử dụng để loại thải một lượng lớn phụ phẩm động vật, có thể dẫn đến các tác động bất lợi rất lớn đối với môi trường. Mặc dù không được đưa cụ thể vào nghiên cứu của Det Norske Vertitas nhưng phương pháp chất đống phụ phẩm động vật không kiểm soát cũng được đưa vào tóm tắt ở Hình 6 để minh họa vị trí dự kiến trong bất kỳ nghiên cứu nào. Ngoài các tiêu chí về sự tác động tới môi trường đã được minh họa thì dĩ nhiên sẽ không có phụ phẩm nào của quá trình chế biến được sử dụng. Nói cách khác, việc sử dụng các sản phẩm chế biến được mô tả ở Bảng 2 sẽ không tồn tại. Mỗi năm, có khoảng 12,5 triệu tấn protein và 6 triệu tấn mỡ động vật đã được chế biến ra từ 66 triệu tấn phụ phẩm động vật. Xét trên góc độ toàn cầu, khối lượng này tương đương với khoảng 8% tổng lượng protein của thế giới được cung cấp làm thức ăn gia súc và 6% tổng lượng cung cấp dầu và mỡ thế giới. 277 Nếu những nguyên liệu này không còn được sản xuất cho các ứng dụng truyền thống nữa thì những nguồn nguyên liệu thay thế sẽ cần phải được tạo ra. Nếu những nguồn thay thế này thực sự chỉ là protein thực vật và các loại hạt có dầu thì việc trồng các loại cây màu này sẽ dẫn đến những hậu quả xấu về môi trường. Những hậu quả này có thể bao gồm việc phá rừng, sử dụng quá nhiều phân bón, ô nhiễm các nguồn nước và thậm chí là sự tăng lên của các loại nguyên liệu biến đổi gen trong môi trường. Mặc dù những tác động này dường như không thể định lượng được và phần nào chỉ mang tính suy đoán nhưng một số hoặc tất cả trong số chúng có thể đủ nghiêm trọng để phá vỡ trạng thái cân bằng về môi trường hiện nay đang có dưới sự góp mặt của các hệ thống chế biến phụ phẩm giết mổ. Các tác động đến sức khỏe con người và động vật, đặc biệt là các bệnh lây từ động vật sang người, được xử lý một cách chuyên nghiệp bởi ngành chế biến phụ phẩm giết mổ qua nhiều thời kỳ. Nếu không có giải pháp chế biến này, nguy cơ lan rộng các loại bệnh có thể sẽ tăng lên. Kết luận Thách thức được nêu ra ở chương này là để phục vụ cho việc phác thảo kế hoạch tương lai cho một thế giới không có ngành chế biến phụ phẩm giết mổ. Trong khuôn khổ của thách thức này, một vài giả định đưa ra có thể hoặc không thể là sự thật khi sự kiện không có ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ xảy ra. Trước hết, giả định được đưa ra là gia súc vẫn được nhân giống, nuôi và giết mổ để cung cấp thực phẩm cho con người tiêu thụ với lượng sản phẩm xấp xỉ mức độ hiện nay. Mức sản xuất này hoàn toàn có thể tăng lên tương ứng với nhu cầu thịt, sữa và trứng được dự báo là lớn hơn vì dân số toàn cầu đang không ngừng tăng lên. Nếu ngành chế biến phụ phẩm không tồn tại thì mỗi năm vẫn có khoảng 66 triệu tấn (145,2 tỷ pound) phụ phẩm động vật chứa nhiều nước và rất dễ bị phân hủy được tạo ra trên toàn thế giới. Nếu không được xử lý một cách nhanh chóng, các nguyên liệu này sẽ phân hủy và gây ô nhiễm nhanh chóng bởi sự giải phóng một loạt các hợp chất, nguyên tố hoặc năng lượng vào môi trường theo cách hoàn toàn không được kiểm soát. Nếu không có hoạt động chế biến phụ phẩm và các sản phẩm chế biến không được sử dụng thì sẽ không có sự thu hồi và lưu giữ các nguyên tố như đã thấy trong các qui trình chế biến phụ phẩm hiện nay. Từ việc xem xét và phân tích các lựa chọn đưa ra, có thể thấy phần lớn các lựa chọn không bao gồm công đoạn chế biến phụ phẩm chỉ là những qui trình nhỏ khi nói đến khối lượng lớn các nguyên liệu được tạo ra hàng năm trên thế giới. Việc vứt bỏ hay tiêu hủy không được kiểm soát có thể xảy ra, nhưng giả định là đã có một khung pháp lý nào đó thì con người cũng không thể tưởng tượng được điều này xảy ra trên một phạm vi rộng ở bất kỳ khoảng thời gian nào. Trong số những phương pháp xử lý có kiểm soát được thảo luận, chỉ có ba phương pháp hiện đã có và có thể xử lý được lượng phụ phẩm động vật được tạo ra. Theo thuật ngữ thực hành thì ba phương pháp này là chôn lấp ở bãi rác, thiêu hủy và thiêu hủy có thu hồi nhiệt. Nghiên cứu của DNV cho thấy rất rõ ràng là việc sử dụng phương pháp chôn lấp ở mức độ cao có thể dẫn đến khả năng xuất hiện các tác động tới sức khỏe con người và môi trường. Phương pháp thiêu hủy có thể làm dịu bớt những lo ngại về sức khỏe con người, nhưng năng lượng có trong các nguyên liệu sẽ bị mất đi vĩnh viễn và do đó phương pháp này không thể được coi là một giải pháp thay thế bền vững. Phương pháp thiêu hủy có thu hồi nhiệt được coi là lựa chọn tốt nhất đối với sức khỏe con người và môi trường khi thay thế phương pháp chế biến phụ phẩm giết mổ truyền thống. Dự án Biomal ở Thụy Điển đã giúp đưa kỹ thuật này lên vị trí cao nhất trong số các lựa chọn thay thế phương pháp chế biến phụ phẩm. Tuy nhiên, như đã mô tả rõ về quá trình chế biến ở phần trước, phương pháp tiêu hủy có thu hồi nhiệt không cho phép thu hồi protein có tiềm năng làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi hay làm nguồn cung cấp năng lượng hoặc khoáng chất cho các ứng dụng khác. Ngoài ra phương pháp 278 này cũng không cho phép thu hồi các chất béo đã qua chế biến mà có thể được dùng trong thức ăn chăn nuôi, xà phòng, các chất hóa dầu hay nhiên liệu sinh học. Không có các sản phẩm này thì không hiểu lợi nhuận của ngành chăn nuôi sẽ như thế nào?. Các giá trị năng lượng có thể tương đối cao nhưng liệu chúng có đủ cao để đảm bảo một ngành công nghiệp bền vững? Do đó, nếu một thế giới không có ngành chế biến phụ phẩm giết mổ đã thực sự tồn tại thì gần như chắc chắn sẽ có một ai đó, vào một ngày nào, đứng lên kêu gọi phát minh ra một công nghệ mới thân thiện với môi trường, bền vững và kinh tế cho toàn bộ ngành chăn nuôi gia súc. Có lẽ công nghệ mới này sẽ lại mang tên “chế biến phụ phẩm giết mổ”. Tài liệu tham khảo Belant, J.L., T.W. Semans, S.W. Gabrey, and R.A. Dolbeer. 1995. Abundance of gulls and other birds at landfills in Northern Ohio. American Midland Naturalist. 134:30-40. Biomal EU project. www.Biomal.com. Council of Agricultural Science and Technology. 1994. Foodborne Pathogens: Risks and Consequences. Task Force Report No. 122. Ames, Iowa. Det Norske Vertitas. 2001. Options for disposal or use of animal by-products. U.K. Renderers Association. Enriquez, C., N. Nwachuku, and C.P. Gerba. 2001. Direct exposure of animal enteric pathogens. Reviews of Environmental Health. 16:117-131. EU Animal By-Products Regulation. 2002. EC Regulation 1774. Galey, F.D. 2001. Botulism in the horse. Veterinary Clinics of North America-Equine Practice. 17:579. Gerba, C.P. 2002. Potential health implications from the disposal of large animals in landfills. Presentation to the Arizona Department of Agriculture, June 11, 2002. Haas, C.N., J. Anotai, and R.S. Engelbrecht. 1996. Monte Carlo assessment of microbial risk associated with land filling of fecal material. Water Environment Research. 68:1123-1131. Hamilton, C.R. and D. Kirstein. 2002. National Renderers Association technical review. Heutink, R.E. 2001. Epidemiology of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis on a Diary Farm. Vet. Parasitology. 102:53-67. Hirsh D.C., Zee Y.C. 1999. Veterinary microbiology. Malden: Blackwell Science. Meng X.J., B. Wiseman, D.K. Guenette, F. Elvinger, T.E. Toth, R.E. Engle, S.U. Emerson, R.H. Purcell. 2002. Prevalence of antibodies to the hepatitis E virus in veterinarians working with swine and in normal blood donors of the United States and other countries. J. Clin. Microbiol. 40:117-122. Smith, D., M. Blackford, S. Younts, R. Moxley, J. Gray, L. Hungerford, T. Milton, and T. Klopfenstein. 2001. Ecological relationships between the prevalence of cattle shedding E. coli O157:H7 and characteristics of the cattle or conditions of the feedlot pen. J. Food Prot. 64(12):1899-1903. Swanenburg, M., H.A.P. Urlings, J.M.A. Snijders, D.A. Keuzenkamp, and F. van Knapen. 2001. Salmonella in slaughter pigs: prevalence, serotypes and critical control points during slaughter in two slaughterhouses. Int. J. of Food Microbiol. 70:243-254. 279 Taylor, D.M., and S.L Woodgate. 2003. OIE publication on risk of prion diseases in Animals. World Organization for Animal Health, Paris. Troutt, Galland J.C., Osburn B.I., R.L. Brewer, R.K. Braun, J.A. Schmitz, P. Sears, and A.B. Childers. 2001. AB: Prevalence of Salmonella spp in cull (market) dairy cows at slaughter. JAVMA. 219:1212-1215. United Kingdom Department of Health. 2001. A rapid qualitative assessment of possible risks to public health from current foot and mouth disposal options -Main Report. www.doh.gov.uk/fmdguidance. Woodgate, S.L. 2005. Proceedings Australian Renderers Association Technical Symposium. Woodgate, S.L., and J. Van der Veen. 2004. The role of fat processing and rendering in the European Union animal production industry. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment. 8(4):283-294. World Organization for Animal Health. 2002. Report of OIE ad-hoc group on carcass disposal. Yoo, D., P. Willson, Y. Pei, M.A. Hayes, A. Deckert, C.E. Dewey, R.M. Friendship, Y.Yoon, M. Gottschalk, C. Yason, and A. Giulivi. 2001. Prevalence of Hepatitis E Virus Antibodies in Canadian Swine Herds and Identification of a Novel Variant of Swine Hepatitis E Virus. Clin Diagn Lab Immunol. 6:1213–1219.