[发明专利]一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物环保技术领域，具体涉及一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法。

背景技术

竹子广泛分布在热带、亚热带和暖温带地区，竹材可做建筑材料，竹青、竹沥可入药。竹炭是竹材热解后得到的主要产物，具有丰富的孔隙分布特征、高比表面积，大量的表面负电荷，因此它对很多物质均具有较强的吸附能力，同时，还具有具有材料易得、吸附时间短、去除效果好、再生容易、消耗少、经济方便等优点。因此，竹炭可作为一种良好的吸附材料。

随着畜禽养殖业现代化、规模化、集约化的发展，抗生素被大量应用于畜禽养殖过程。然而，抗生素大多不能被完全吸收，大约有40%～90%以母体或代谢物的形式排出动物体外，进入土壤和水体环境，对土壤生态系统、水体生态系统的健康产生毒害，并通过食物链最终对人体健康产生危害。因此，畜禽粪便中残留抗生素对环境的污染和人类的危害已引起人们的高度重视。

现有技术对猪粪中抗生素的去除研究主要通过猪粪高温堆肥发酵，其对抗生素的去除率较低，添加竹炭猪粪高温堆肥，可利用竹炭对有机物的强吸附性，达到有效去除抗生素的目的，同时，土壤中施用竹炭可持留土壤养分物质，因此竹炭猪粪高温堆肥，不仅可提高猪粪废弃物的资源化利用，减少环境污染的风险，还可以改良土壤促进植物生长，实现资源安全、高效的利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法的技术方案。

 所述的一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）堆肥物料预处理：选择经风干的锯末、腐熟粪便和竹炭；

2）按比例混合堆肥物料：按重量百分比为6～7%的风干锯末、5～6%的腐熟粪便、0～9%的竹炭和81～87%的新鲜猪粪进行混合配料，混合后堆肥物料的碳氮比为21～25:1；

3）堆肥发酵：将步骤2）混合后的堆肥物料的水分含量调节至60～65%后进行堆肥发酵，堆肥过程中前四周每隔5d、后每隔7d进行人工翻堆，堆肥发酵45d后，堆体温度降至环境温度；

4）堆肥经冷冻干燥，过筛，测定抗生素含量。

所述的一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法，其特征在于所述的步骤1）中风干的锯末过筛至直径0.1～1cm，腐熟粪便外观呈暗黑色或者褐色，过筛呈粒状，竹炭为800 ℃以上烧制而成，粉碎呈0.5～1cm。

上述的一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法，设计合理，利用风干的锯末、腐熟粪便和竹炭合理的复配在一起，经过高温堆肥发酵后，不仅使畜禽粪中有害的抗生素在很大程度上得到了去除，其去除率达到了90%以上，而且提高了肥料的品质。

附图说明

图1为添加竹炭的实施例与不添加竹炭的比较例猪粪堆肥过程中抗生素去除效果的变化趋势图。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1

实验材料：锯末，腐熟粪，竹炭，新鲜猪粪

一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法，该方法由下述步骤组成：

（1）堆肥物料预处理：将锯末预先经风干，过筛至直径为0.1～1cm；腐熟粪便选择外观呈暗黑色或者褐色，过筛呈粒状；竹炭为800 ℃以上烧制而成，粉碎呈0.5～1cm；

（2）按比例混合堆肥物料：按重量百分比为6.9%的风干锯末、5.6%的腐熟粪便、2.5%的竹炭和85%的新鲜猪粪进行混合配料，混合后堆肥物料的碳氮比（C/N）为21:1；

（3）堆肥发酵：将步骤（2）混合后的堆肥物料的水分含量调节至61%后进行堆肥发酵，堆肥过程中前四周每隔5d，后每隔7d，进行人工翻堆，堆肥的第7天达到最高温度，好氧堆肥启动时间短，发酵的第 0、3、7、10、20、30、45d采集混合样，堆肥发酵45d后，堆体温度降至环境温度；

（4）堆肥经冷冻干燥，过筛，测定抗生素含量。

本实施例在堆肥过程中，堆肥完全腐熟后，堆体的pH值为7.53，电导率为4.7 ms/cm，全氮含量为7.54 g/kg，全磷含量为3.6 g/kg，全钾含量9.7 g/kg，C/N比为15.8:1，抗生素的去除率达到了94.5%。

实施例2

实验材料：锯末，腐熟粪，竹炭，新鲜猪粪

一种竹炭猪粪堆肥高效去除抗生素的方法，该方法由下述步骤组成：

（1）堆肥物料预处理：将锯末预先经风干，过筛至直径为0.1～1cm；腐熟粪便选择外观呈暗黑色或者褐色，过筛呈粒状；竹炭为800℃以上烧制而成，粉碎呈0.5～1cm；