一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法
一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法
【专利摘要】本发明提供了一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，通过将畜禽粪便与秸秆、锯末等调理剂混合优化碳氮比为20-30和含水率为60-70%，有效地降解残留在畜禽粪便和尿液中的磺胺类抗生素、解决其污染环境、危害人体健康的问题，为今后规模化养殖、畜禽粪无害化、资源化、产业化提供保障。
【专利说明】一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法
【技术领域】
[0001]本发明属于畜牧环保养殖【技术领域】，具体涉及一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法。
【背景技术】
[0002]传统的针对畜禽养殖污染物控制主要体现在对畜禽粪污中大量的氮、磷、矿物元素及其产生的氨、硫化氢等恶臭气体的控制。然而，近年来，随着我国养殖业的迅速发展，养殖厂为了畜禽降低发病率和死亡率，广发大量使用抗生素类兽药。研究表明，兽药抗生素不能被动物肠胃全部吸收，约30-90%以母体化合物形式随动物粪便排出。据报道，2010年，我国禽畜粪便的排放量达到45亿吨，而这些禽畜粪便作为有机肥施入农田后，兽药抗生素通过土壤的吸附、迁移、降解和植物吸收，以各种途径进入到环境介质，如土壤、水体及大气中，研究发现，畜禽粪便残留抗生素可在食物链累积迁移，最终通过摄食进入人体，构成了对人类健康的潜在危害，最终危害人体健康。然而，抗生素作为新型污染物，其对环境的危害一直没有受到人们的重视，更没有建立相应法律、法规监管。因此，阻止或减少抗生素向作物体内迁移是实现畜禽粪便安全利用的重要保障。
[0003]长久以来，堆肥法作为人们处理有机废弃物特别是畜禽粪便，使之资源化、无害化的一种有效手段，在国内外广泛实践着。张树清、Dolliver、Bao、Arikan等研究证实了不同堆肥方式、堆肥条件能对四环素类抗生素实现有效的去除。但是已报道的文献和资料中，堆肥法对磺胺类抗生素的降解几乎处于空白。
[0004]因此，亟待研究磺胺类抗生素的降解的堆肥法式、堆肥条件，以利于环境保护和人类健康。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，可有效降解残留在畜禽粪便和尿液中的磺胺类抗生素、解决其污染环境、危害人体健康的问题，为今后规模化养殖、畜禽粪无害化、资源化、产业化提供保障。
[0006]本发明的技术方案如下:一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，包括如下步骤，
(1)配置堆肥原料将畜禽粪便用锯末或水稻秸杆混合，使混合肥料中碳/氮值调整为 20-30 ；
(2)调节混合肥料的湿度，使含水率达到60-70%；
(3)将肥料堆入发酵装置，该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间；
(4)堆肥过程中，采用静态强制通风，从发酵装置底部通风管间隙供气，通风速率设置为前 2 周 0.050m3 (min.ηι3)，后期 0.030m3 (min.ηι3)，每 5 小时鼓风 30min,堆肥第 14 天，
将肥料翻堆一次并补水至含水率达到60-70%，堆肥至35天，结束堆肥。
[0007]所述锯末用清水浸泡3小时再与肥料混合。
[0008]所述混合肥料中碳/氮值调整为25。
[0009]所述混合肥料含水率达到65%。
[0010]本发明的有益效果为:本发明所述高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，通过将畜禽粪便与秸杆、锯末等调理剂混合优化碳氮比和含水率，有效的实现了对畜禽粪便中磺胺类抗生素的降解，填补了堆肥法降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺甲基嘧啶降解效果。
[0012]图2、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺甲基嘧啶降解效果。
[0013]图3、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺氯哒嗪降解效果。
[0014]图4、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺氯哒嗪降解效果。
[0015]图5、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺邻二甲氧嘧啶降解效果。
[0016]图6、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺邻二甲氧嘧啶降解效果。
[0017]图7、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺喹噁啉降解效果。
[0018]图8、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺喹噁啉降解效果。
【具体实施方式】
[0019]为了进一步说明本发明所述降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，本发明结合下述实施例说明如下:
一、原料说明:
1、药品与试剂
1)标准品:磺胺甲基嘧啶(SM1，磺胺氯哒嗪(SCP)，磺胺邻二甲氧嘧啶(SDM')，磺胺喹噁啉(SQ)，均购自德国DR。
[0020]2)堆肥药品:购自兽药店磺胺类药物的原药，含量超过98%。
[0021]2、发酵装置该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间。
[0022]3、肥料、锯末和秸杆组分如表1所示。
[0023]表1 肥料、锯末和秸杆组分
【权利要求】
1.一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)配置堆肥原料将畜禽粪便用锯末或水稻秸杆混合，使混合肥料中碳/氮值调整为 20-30 ；(2)调节混合肥料的湿度，使含水率达到60-70%；(3)将肥料堆入发酵装置，该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间；(4)堆肥过程中，采用静态强制通风，从发酵装置底部通风管间隙供气，通风速率设置为前 2 周 0.050m3 (min.ηι3)，后期 0.030m3 (min.ηι3)，每 5 小时鼓风 30min,堆肥第 14 天，将肥料翻堆一次并补水至 含水率达到60-70%，堆肥至35天，结束堆肥。
2.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述锯末用清水浸泡3小时再与肥料混合。
3.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述混合肥料中碳/氮值调整为25。
4.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述混合肥料含水率达到65%。
【文档编号】C05F17/00GK103739328SQ201310734659
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】丘锦荣, 许振成, 贺德春, 何金华 申请人:环境保护部华南环境科学研究所
【专利摘要】本发明提供了一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，通过将畜禽粪便与秸秆、锯末等调理剂混合优化碳氮比为20-30和含水率为60-70%，有效地降解残留在畜禽粪便和尿液中的磺胺类抗生素、解决其污染环境、危害人体健康的问题，为今后规模化养殖、畜禽粪无害化、资源化、产业化提供保障。
【专利说明】一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法
【技术领域】
[0001]本发明属于畜牧环保养殖【技术领域】，具体涉及一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法。
【背景技术】
[0002]传统的针对畜禽养殖污染物控制主要体现在对畜禽粪污中大量的氮、磷、矿物元素及其产生的氨、硫化氢等恶臭气体的控制。然而，近年来，随着我国养殖业的迅速发展，养殖厂为了畜禽降低发病率和死亡率，广发大量使用抗生素类兽药。研究表明，兽药抗生素不能被动物肠胃全部吸收，约30-90%以母体化合物形式随动物粪便排出。据报道，2010年，我国禽畜粪便的排放量达到45亿吨，而这些禽畜粪便作为有机肥施入农田后，兽药抗生素通过土壤的吸附、迁移、降解和植物吸收，以各种途径进入到环境介质，如土壤、水体及大气中，研究发现，畜禽粪便残留抗生素可在食物链累积迁移，最终通过摄食进入人体，构成了对人类健康的潜在危害，最终危害人体健康。然而，抗生素作为新型污染物，其对环境的危害一直没有受到人们的重视，更没有建立相应法律、法规监管。因此，阻止或减少抗生素向作物体内迁移是实现畜禽粪便安全利用的重要保障。
[0003]长久以来，堆肥法作为人们处理有机废弃物特别是畜禽粪便，使之资源化、无害化的一种有效手段，在国内外广泛实践着。张树清、Dolliver、Bao、Arikan等研究证实了不同堆肥方式、堆肥条件能对四环素类抗生素实现有效的去除。但是已报道的文献和资料中，堆肥法对磺胺类抗生素的降解几乎处于空白。
[0004]因此，亟待研究磺胺类抗生素的降解的堆肥法式、堆肥条件，以利于环境保护和人类健康。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，可有效降解残留在畜禽粪便和尿液中的磺胺类抗生素、解决其污染环境、危害人体健康的问题，为今后规模化养殖、畜禽粪无害化、资源化、产业化提供保障。
[0006]本发明的技术方案如下:一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，包括如下步骤，
(1)配置堆肥原料将畜禽粪便用锯末或水稻秸杆混合，使混合肥料中碳/氮值调整为 20-30 ；
(2)调节混合肥料的湿度，使含水率达到60-70%；
(3)将肥料堆入发酵装置，该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间；
(4)堆肥过程中，采用静态强制通风，从发酵装置底部通风管间隙供气，通风速率设置为前 2 周 0.050m3 (min.ηι3)，后期 0.030m3 (min.ηι3)，每 5 小时鼓风 30min,堆肥第 14 天，
将肥料翻堆一次并补水至含水率达到60-70%，堆肥至35天，结束堆肥。
[0007]所述锯末用清水浸泡3小时再与肥料混合。
[0008]所述混合肥料中碳/氮值调整为25。
[0009]所述混合肥料含水率达到65%。
[0010]本发明的有益效果为:本发明所述高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，通过将畜禽粪便与秸杆、锯末等调理剂混合优化碳氮比和含水率，有效的实现了对畜禽粪便中磺胺类抗生素的降解，填补了堆肥法降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺甲基嘧啶降解效果。
[0012]图2、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺甲基嘧啶降解效果。
[0013]图3、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺氯哒嗪降解效果。
[0014]图4、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺氯哒嗪降解效果。
[0015]图5、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺邻二甲氧嘧啶降解效果。
[0016]图6、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺邻二甲氧嘧啶降解效果。
[0017]图7、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺喹噁啉降解效果。
[0018]图8、好氧堆肥降解畜禽粪便中磺胺喹噁啉降解效果。
【具体实施方式】
[0019]为了进一步说明本发明所述降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，本发明结合下述实施例说明如下:
一、原料说明:
1、药品与试剂
1)标准品:磺胺甲基嘧啶(SM1，磺胺氯哒嗪(SCP)，磺胺邻二甲氧嘧啶(SDM')，磺胺喹噁啉(SQ)，均购自德国DR。
[0020]2)堆肥药品:购自兽药店磺胺类药物的原药，含量超过98%。
[0021]2、发酵装置该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间。
[0022]3、肥料、锯末和秸杆组分如表1所示。
[0023]表1 肥料、锯末和秸杆组分
【权利要求】
1.一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)配置堆肥原料将畜禽粪便用锯末或水稻秸杆混合，使混合肥料中碳/氮值调整为 20-30 ；(2)调节混合肥料的湿度，使含水率达到60-70%；(3)将肥料堆入发酵装置，该发酵装置具有堆肥桶，桶底部铺设碎石作为布气层，碎石上放入纱布，肥料推放在纱布上；肥料顶部放置一竹筛，竹筛内铺设水稻秸杆以保温保湿；桶底侧部于布气层下侧连通通风管，该通风管连接鼓风机，并设有阀门控制通风速率，鼓风机电源与时间控制器关联控制通风时间；(4)堆肥过程中，采用静态强制通风，从发酵装置底部通风管间隙供气，通风速率设置为前 2 周 0.050m3 (min.ηι3)，后期 0.030m3 (min.ηι3)，每 5 小时鼓风 30min,堆肥第 14 天，将肥料翻堆一次并补水至 含水率达到60-70%，堆肥至35天，结束堆肥。
2.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述锯末用清水浸泡3小时再与肥料混合。
3.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述混合肥料中碳/氮值调整为25。
4.如权利要求1所述的一种高效降解畜禽粪便中磺胺类抗生素的好氧堆肥方法，其特征在于，所述混合肥料含水率达到65%。
【文档编号】C05F17/00GK103739328SQ201310734659
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】丘锦荣, 许振成, 贺德春, 何金华 申请人:环境保护部华南环境科学研究所
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