[發(fā)明專利]一種高效降低畜禽糞污中抗生素含量的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710014496.1
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN108147521A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 康永松;高秋芬;林開發(fā)
• 申請（專利權）人: 廈門康浩生態(tài)農業(yè)有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F11/06;C05F3/00;A23K50/00;A23K10/26;C02F101/30;C02F103/20
• 代理公司: 廈門市精誠新創(chuàng)知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發(fā)明公開了一種高效降低畜禽糞污中抗生素含量的方法。具體為將畜禽糞污投到近臨界水解反應釜，溫度≥200℃，壓力≥1.8Mpa，并保持壓力20min以上卸壓出料即可。本發(fā)明的方法能安全，可靠，去除率高地降低畜禽糞污中的抗生素含量。

技術領域

本發(fā)明涉及降低抗生素領域，尤其涉及一種降低畜禽糞污中抗生素含量的方法。

背景技術

目前抗生素的種類己達幾千種，主要分人用和農業(yè)用兩種。在農業(yè)上，抗生素可添加在飼料中使用，經常被應用于畜禽的疾病治療、魚類的食品添加劑、畜禽生長促進劑等。2013年中國共使用抗生素16.2萬噸，其中50％以上抗生素用于畜禽養(yǎng)殖。然而抗生素大多不能被畜禽完全吸收，大約有45％～95％隨畜禽糞便和尿液排出體外，進入土壤、水體等環(huán)境中，對環(huán)境生態(tài)和人類健康造成巨大的威脅。因此畜禽養(yǎng)殖中，抗生素的殘留主要集中在畜禽糞便中。一方面大多抗生素都有很廣的抗菌譜，會殺死微生物或抑制其生長、繁衍，同時抗生素會沿著食物鏈進入到高級生物發(fā)生作用，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡；另外一方面抗生素在環(huán)境中誘發(fā)大量耐藥菌的產生，這些菌株有的具有致病性，有的雖然不具致病性，但能夠將耐藥基因轉移給致病菌，對人和動物的健康都極具威脅。近日，國家標準化管理委員會批準發(fā)布了《有機肥料中土霉素、四環(huán)素、金霉素與強力霉素的含量測定高效液相色譜法》(GB/T32951-2016)，(2017年3月1日起實施)，為將來監(jiān)控有機肥抗生素含量提供了標準依據，可見控制以及減少環(huán)境中抗生素的含量刻不容緩，已引起國內外環(huán)境科學界乃至公眾的廣泛關注。

長久以來，堆肥法作為人們處理有機廢棄物特別是畜禽糞便，使之資源化、無害化的一種有效手段，在國內外廣泛實踐著。抗生素的污染處理技術難度相當大，采用堆肥技術生產有機肥，雖然可以降解抗生素，但抗生素種類多，降解所需要的條件不同，難以做到有效去除。僅通過一般的腐熟處理很難降解，若堆肥工藝如果控制得好，經過豬糞+麥秸、雞糞+麥秸等方式分別高溫堆肥后，一般可以降解畜禽糞便殘留70％～80％抗生素。專利文獻CN103739328 A、中采用的處理畜禽糞便中的抗生素的方法是添加秸稈、鋸末等輔料進行堆肥法，28d磺胺類抗生素基本完全降解。CN 105170605 A利用一種微生物發(fā)酵降解與化學處理相配合的方法，快速降解畜禽糞便中四環(huán)素類抗生素，使得畜禽糞便中四環(huán)素類抗生素去除率高(達到95％以上)，處理時間縮短45％～50％。但堆肥處理過程中影響因素比較多，不易控制，且降解的時間至少需要10d，目前尚未有高效降解不同種類抗生素的報道。

近臨界水技術是近年來發(fā)展起來的一種高新技術，將難降解的有機物分解為小分子物質，在環(huán)境保護領域具有廣闊的應用前景。同時以廉價易得的水為反應介質，適用于綠色化學發(fā)展的方向。由于近臨界水低粘度高擴散性等性質使有機污染物、氧氣在水中能以任意比例互溶，消除了相互傳質阻力，從而大大提高了氧化反應的速率和有機污染物的降解率。所使用的反應器結構簡潔，體積小，占地面積小。適用范圍廣，可以適用于各種有毒物質、廢水和固體廢棄物的處理。相比類似的焚燒法，不會產生二次污染，能夠實現污染零排放，且能量利用率高、操作運行方便、易擴大生產規(guī)模。

抗生素按照化學結構主要可分為六類，即四環(huán)素類、大環(huán)內酯類、磺胺類、氟喹諾酮類、氨基葡糖苷類、β-內酰胺類，其中β-內酰胺類(大部分青霉素類衍生物抗生素)以及大環(huán)內酯類抗生素(紅霉素等)在高溫下較易開環(huán)，而氨基糖苷類等抗生素熱穩(wěn)定性就好一些。如氯霉素，熱穩(wěn)定性很好，即使煮沸5小時都對抗菌效果無影響。目前被用于畜禽養(yǎng)殖中的抗生素主要有四環(huán)素類、β-內酰胺類、大環(huán)內酯類等。不同種類的抗生素的結構差異性大，降解機理和路徑各不一樣，且近臨界水氧化過程雖然看似簡單，但微觀反應過程極其復雜。即使單一的有機物在近臨界水氧化過程中也會形成多種中間產物，這些中間產物的反應機理也相當復雜。從反應類型看，氧化反應是主要的，同時伴隨水解、熱解、脫水、聚合、異構化等反應。而且在不同的溫度壓力等條件下，這些反應在不同時段下發(fā)生，所占的比重也不同。

因此需要尋找合適的降解畜禽糞便中的抗生素的方法。

發(fā)明內容