[發明專利]一種基于超高溫好氧發酵技術高效去除畜禽糞便中抗生素和抗性基因以及穩定重金屬的方法

在審

• 申請號: 202110833014.1
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113416097A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 陳慶輝;朱彤;馬峰;全浩宇;王有昭;劉世安;李菲;張闊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C05F17/10
• 分類號: C05F17/10;C05F17/20;C05F17/70;C05F17/80;C05G1/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種基于超高溫好氧發酵技術高效去除畜禽糞便中抗生素和抗性基因以及穩定重金屬的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1、在畜禽糞便中加入超高溫發酵菌劑和發酵輔料，混勻形成發酵物料，堆體進行發酵；

S2、調節發酵物料的pH、含水率、C/N；

S3、實時監測發酵的溫度、曝氣量，控制通風量進行發酵；

S4、使用信息傳輸系統將發酵參數等信息通過計算機上傳到網絡實現遠程檢測，同時根據發酵信息對發酵狀態進行調整，堆翻；

S5、等待發酵參數如pH、含水率、溫度在24h內不再發生變化時或發酵時間為12天時，得到最終產物。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，畜禽糞便與超高溫發酵菌劑按質量比為6～8：1，所述發酵物料的含水率為50～60％。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，超高溫發酵菌劑包括厚壁菌門的短芽孢桿菌、假單胞菌、枯草芽孢桿菌和糖單孢子菌，所述厚壁菌門的短芽孢桿菌占據50％菌量，假單胞菌占20％，枯草芽孢桿菌占20％和糖單孢子菌占10％，超高溫發酵菌劑的菌含量為2×10¹⁰～2×10¹²cfu/g。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，發酵輔料為玉米芯、秸稈粉、稻糠、稻殼、沸石、火山巖、鋸末、菌菇渣中的任一種或者多種材料的組合，發酵輔料的添加量為總發酵物料的總質量的5％～15％，使得發酵總物料的含水率為50％～60％。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，調節發酵物料的pH為6.5～7.5、含水率為50％～60％，C/N為20～30；調節發酵物料的pH值的物料包括但不限于酸性物質、堿性物質、中性物質以及以上多種物質的組合，其中酸性物質為弱酸包括有磷酸、甲酸或乙酸草酸，以及部分強酸如硫酸或鹽酸；堿性物質為氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氨水；中性物質為無機鹽氯化鈉、氯化鉀、綠化鎂；緩沖鹽包括按物質的量比為1比1的碳酸鹽/碳酸氫鹽或磷酸鹽/磷酸氫鹽的緩沖對，含水率的調節通過添加輔料或含有菌劑的發酵的產物混料或畜禽糞便，調節C/N的條件通過添加輔助有機物蔗糖、尿素進行。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，控制通風量采用鼓風機，其流量為20～110L/min，風機的風量強度范圍為0～3m³/h，在反應器底部鋪設曝氣管路，并開有數個直徑為大小為10～40mm的曝氣孔，對曝氣的強度控制在0.1～0.7m³/h。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，所述發酵的溫度為60℃～120℃，保持5～7天。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，堆翻3～4次。

9.用于高效去除畜禽糞便中抗生素和抗性基因以及穩定重金屬的超高溫發酵菌劑，其包括厚壁菌門的短芽孢桿菌、假單胞菌、枯草芽孢桿菌和糖單孢子菌，其中，所述厚壁菌門的短芽孢桿菌占據50％菌量，假單胞菌占20％，枯草芽孢桿菌占20％和糖單孢子菌占10％。

10.如權利要求9所述的超高溫發酵菌劑，其特征在于，所述超高溫發酵菌劑的菌含量為2×10¹⁰～2×10¹²cfu/g，使用添加量為畜禽糞便的1/7；所述畜禽糞便為羊糞和牛糞和豬糞的混合物，比例為2：2：1。