[發明專利]一種同時對豬糞進行抗生素降解和脫水的方法

在審

• 申請號: 201811402426.4
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109320040A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 肖智華;鄭曉晨;方俊;伍清丹;劉芬;龍順東;欒輝;劉壯壯;蔣紅梅
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/122;C02F101/30
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明提供一種同時對豬糞進行抗生素降解和脫水的方法，通過向豬糞中加入較少的氧化劑一起進行反應，反應溫度為110～150℃；然后調整含水率并經壓濾機壓濾脫水，完成對豬糞的處理。本發明可對豬糞進行抗生素降解和深度脫水處理，設備要求低、操作簡單，處理速度快，周期短，脫水程度高，固體回收率、總氮回收率和總磷回收率高，有利于資源化利用和環境保護，能耗低，成本低，便于大規模化工業生產。

技術領域

本發明涉及畜禽糞便處理方法領域，具體涉及一種對新鮮豬糞進行抗生素降解和脫水的方法。

背景技術

在中國，每年農業生產大約產生32億噸畜禽糞便，是工業產生固體廢物(10億噸)的3.2倍。大量的畜禽糞便導致了一系列的環境污染。肥料中的磷和氮導致水體富營養化和由含氮化合物分解引起的空氣污染。此外，地下水也可能被糞便的直接排放和滲透所污染。畜禽糞便可作為土壤有機肥，提高土壤肥力，促進作物生長。然而，當它們應用于土壤時，會出現一些環境問題。例如，如果其濃度超過允許的閾值，畜禽糞肥中的重金屬就會對作物產生毒性。在過去的一個世紀里，由于對牲畜產品的需求不斷增加，家畜產量迅速增加。在大型畜牧業中，抗生素被廣泛用于預防動物疾病和促進家畜和家禽的生長以及提高攝取食物的效率，長期以來抗生素以治療與亞治療劑量大量用于養殖業，約75％左右的抗生素不能被動物吸收，殘留于糞便，并隨著糞便的土地利用進入環境介質中，使得土壤特別是農業種植土壤已成為獸用抗生素的巨大儲存庫，隨著“超級細菌”的出現及其帶來的巨大健康危害，人們逐漸把關注的目光投向抗生素的抗性基因污染，并引起了對環境中殘留抗生素環境行為的關注，農業土壤中己可檢測到高達幾百ppm單種抗生素污染，考慮土壤中各種污染物的匯集特性，多種抗生素的累積濃度將會十分的驚人。畜禽糞便中的抗生素主要分為四環素類化合物和喹諾酮類化合物，其中，主要是四環素類化合物，四環素類抗生素廣泛用于傳染病的防治和促進動物生長的食品添加劑。在中國，畜禽飼料添加劑每年可達100～150萬噸，我國每年抗生素總量的46.1％(約9.7萬t)用于畜牧養殖業。由于抗生素代謝率低，一般僅為10～40％，所以，大部分抗生素會隨糞便排放到環境中。但其中的大量抗生素會殘留在畜禽糞便中，處理不當會對土壤和水體造成很嚴重的污染，因此，有必要對畜禽糞便中的抗生素進行降解。

近年來，畜禽養殖業集約化程度不斷提高，畜禽糞便產量也逐年提升，這使得畜禽糞便與環境之間的矛盾逐漸凸顯，畜禽糞便對水體、土壤和大氣環境產生的不利影響備受關注。畜禽糞便的含水率很高，新鮮豬糞的含水量高達70～85％，中國要求顆粒性生物有機肥含水率不大于15％，堆肥最優的初始含水率是50～65％，用作燃燒的畜禽糞便的含水率不超過20％，而且新鮮豬糞的含水率很高不利于后續運輸及最終處置。由上可知，降低含水率是畜禽糞便資源化利用的關鍵。

畜禽糞便是由未消化的飼料養分、體內代謝產物、消化道粘膜、分泌物、腸道微生物及其分解產物等共同組成。這些物質使得畜禽糞便的水分以難去除的吸附水、毛細管水為主，容易去除的重力水比例少。如何破壞畜禽糞便內的蓄水結構，將不易去除的吸附水、毛細管水轉為易去除的重力水是降低畜禽糞便含水率的重點。

在國內外，禽畜糞便脫水采用的方法主要有高溫快速干燥、生物脫水和機械脫水。與加熱脫水方式和生物脫水相比，機械擠壓的能量消耗相對較低，周期短。因此，機械脫水被廣泛應用于脫水。現有技術中，流行的禽畜糞便固液分離機雖然在固液分離后固體部分含水率均低于60％，但固液分離機的固體回收率不高(均低于30％)，且總氮、總磷回收率更低。這會造成資源的浪費，大大增加后期污水處理費用，加重對環境的影響。

近年來，國內也有一些專利報道了禽畜糞便脫水的方法，例如：

1、《一種對畜禽糞便進行生物脫水的堆肥方法》(申請號：201010104194.1)的專利中將豬糞在添加生物發酵菌劑的情況下將畜禽糞便平攤后添加蠅蛆進行發酵處理，使得豬糞中的含水率下降到能夠堆肥處理的程度。該方法周期長，要7～12天才能完成脫水。因此基礎建設投資大，占用場地也大，不適宜大規模工業化生產。