[發明專利]一種去除雞糞中的病原體與抗生素并提升甲烷和氫氣產量的方法

在審

• 申請號: 202310108158.X
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN116081908A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 張委琪;張晴;趙建偉;董佳蓓;段日升;王亞萍;張艷;粱士民
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/06;C02F101/16;C02F101/30;C02F103/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明公開了一種去除雞糞中的病原體與抗生素并提升甲烷和氫氣產量的方法，包括：對雞糞進行預處理，向預處理后的雞糞中添加次氯酸鈣，調節雞糞的濃度以及pH，將處理好的雞糞置于厭氧消化罐中，添加接種物，進行厭氧發酵。本發明中次氯酸鈣的強氧化性能使抗生素裂解和病原體微生物含量降低，同時次氯酸鈣能中和糞便消化過程釋放的氨氮，緩解氨氮的抑制；破壞糞便內顆粒有機物，促進溶解性有機質含量的提高，為產氫微生物和產甲烷微生物提供物質保障。

技術領域

本發明屬于環境保護和雞糞便資源化技術領域，具體涉及一種去除雞糞中的病原體與抗生素并提升甲烷和氫氣產量的方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

據第二次全國污染源普查測算，2021年我國畜禽糞污染產量在30.5億噸，是2019年工業固體廢物產生量的0.86倍。按70％的收集系數計算，年需處理畜禽糞污量達21.35億噸，其中，雞糞糞便約占畜禽糞的三分之一。

然而，雞糞糞便不合理的處理會對環境產生巨大的威脅，糞便中的氮磷會使土壤失去生產價值，造成地表水、地下水的污染；其含有的金屬會給土地造成金屬污染；其臭味會危及人畜健康；同時糞便中的病原體排出，如果處理不當，不僅會造成大量蚊蟲孳生，而且還會成為傳染源，造成疫病傳播，影響人類和畜禽的健康。再者，雞糞中會殘留大量的抗生素，直接排放會導致土壤和水的污染以及農產品抗生素的超標，人體食用過量抗生素食品會對抗生素產生耐藥性，危害人類健康。

我國現有雞糞處理技術為發酵技術，主要采用雞糞厭氧發酵工藝，但是由于厭氧發酵過程易造成氨氮積累，對厭氧微生物的代謝產生影響，產生氨抑制的問題。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供了一種去除雞糞中的病原體與抗生素并提升甲烷和氫氣產量的方法，既能同時去除雞糞中的病原體和抗生素，還能有效解決厭氧發酵中的氨抑制問題。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種去除雞糞中的病原體與抗生素并提升甲烷和氫氣產量的方法，包括：

對雞糞進行預處理，向預處理后的雞糞中添加次氯酸鈣，調節雞糞的濃度以及pH，將處理好的雞糞置于厭氧消化罐中，添加接種物，進行厭氧發酵。

進一步的，所述抗生素為：磺胺類、氟喹諾酮類、四環素類和大環內酯類抗生素。

進一步的，所述雞糞的預處理包括去掉雜質雞毛、大顆粒砂礫、濃縮脫水。

進一步的，所述次氯酸鈣的濃度為：1％～4％(0.18-0.8g/L)；

更進一步的，次氯酸鈣的濃度為：3％(0.54-0.6g/L)。

進一步的，所述調節后雞糞的濃度(以重量計算)為18-20g/L，有機質占比45-67％，氨氮濃度1.2-1.5g/L。

進一步的，所述調節雞糞的pH為6.4-7.1。

進一步的，添加次氯酸鈣后對雞糞處理12-24h后再加入接種物。

進一步的，所述接種物取自污水廠厭氧生物反應池，取回后的接種物經實驗室厭氧培養后再進行利用。

進一步的，所述接種物的成分為COD?1500-2100mg/L，蛋白質850-1036mg/L，多糖241-460mg/L，主要含有的微生物包括厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteriodetes)、梭狀芽孢桿菌(Clostridium)等。