[发明专利]一种畜禽粪便中四环素抗性基因污染处理方法及装置

说明书

技术领域

   本发明属于农村养殖固废处理领域，具体涉及一种处理几种典型四环素抗性基因污染的装置及其处理方法，主要应用于农村规模化畜禽养殖产生的畜禽粪便中抗生素抗性基因污染的控制。

背景技术

畜牧养殖业的集约化发展过程中，兽用抗生素起到了重要的作用，其中四环素由于具有较强的抗炎、免疫作用且价格低廉，常被作为饲料添加剂及防病药物在养殖业中广泛使用，这些大量使用的四环素多会以原药或代谢物的形式随粪便及尿液排出动物体外并持续性输入到环境中。抗生素在养殖业中大量使用导致了日益严重的环境污染，目前也成为环境领域的研究热点，许多研究都表明，在全球范围内许多地区的土壤，水体、底泥，甚至饮用水中都检出抗生素的残留，这些抗生素的残留可诱导环境中抗性基因产生，并可维持其含量水平。这些抗性基因及具有抗性基因的耐药菌又可能通过“土壤-植物-动物-人”食物链的途径进入人体，使人类无药可用，从而危害人类的健康。有国际顶级权威期刊指出，抗生素污染所诱导的抗性基因与抗生素一样，也可能成为一种新型环境污染物，而且其风险要比抗生素药物本身的污染风险更高。鉴于四环素这一类抗生素残留可能造成的环境危害，很多国家已经在养殖业中要求进行禽畜粪便的无害化处置。然而我国在此方面的研究才刚刚开始，但所暴露出来的环境问题却日趋严重，因此，降低养殖业畜禽粪便中四环素耐药菌及抗性基因导致的环境污染，控制我国畜禽粪便等有机肥料使用的环境风险，保护人类健康显得尤为重要。

目前我国在畜禽粪便资源化过程中对缺乏对四环素这一类抗生素的抗性基因污染处理的要求，一些应用于畜禽粪便资源化过程中的技术措施又无特别针对抗生素抗性基因的设计，而在畜禽粪便资源化后再增加抗生素抗性基因的去除环节则会大大增加处理的成本，使得这一本来就较为薄利的产业更加难以为继。针对目前我国畜禽粪便中抗生素抗性基因的处理存在着整体行业未有效关注的情况，同时针对性的处理措施少、增加环节易带来处理成本高等诸多问题，因此提供一种结合畜禽粪便资源化过程的成本低、去除率高、易于操作抗生素抗性基因的处理方法，并开发相应有效的处理装置，业已成为国内外关注和研究的热点。

发明内容

本发明的目的是针对我国目前在畜禽粪便资源化过程中及安全处理中存在对抗生素抗性基因关注不足的问题，提供了结合畜禽粪便资源化过程的处理抗生素抗性基因的装置及其处理方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种畜禽粪便中四环素抗性基因污染处理方法，其包括如下步骤：

A、在半坑式可控封闭装置内用疏松结构材料设置通气通道，然后用待处理的畜禽粪便简单覆盖在通气通道上，在保证畜禽粪便内部能通气的情况下静置进行好氧增温过程；

B、待畜禽粪便的温度升至45～60℃时，取出半坑式可控封闭装置内的疏松结构材料，将半坑式可控封闭装置内的畜禽粪便压实，或者继续向半坑式可控封闭装置内补充畜禽粪便并压实，用密封盖密封所述半坑式可控封闭装置，对畜禽粪便进行密封厌氧缺氧处理；

C、密封厌氧缺氧处理后，打开所述密封盖，翻动压实的畜禽粪便，然后在粪便表层中添加石灰水，保持粪便的pH值为微碱性，然后在粪便的上部架设强光照处理装置并对粪便进行持续强光照射，在照射期间保持粪便的微碱性。

在步骤A中，本法对疏松结构材料的材质并无具体要求，只要能够在畜禽粪便的简单覆盖下提供通气通道即可，优选采用秸杆等疏松结构材料。通气通道可单层布置，也可多层布置，还可纵向布置。通气通道一般为“井”字型或正交或斜交的网格型。通气通道能够在用畜禽粪便简单覆盖后保证粪便内部能通气，确保好氧增温过程能够发生，静置数天等待装置内部的增温。

本法在好氧增温过程中，通过将畜禽粪便与堆放池中堆放，内部通气，利用堆肥的功能，实现内部的增温，并保持内部的温度处于较高的水平，从而对四环素抗性基因的形成起到抑制的作用。

在步骤B中，优选的，畜禽粪便的温度通过好氧增温至升至50℃左右，进一步优选升温至50℃以上。密封厌氧缺氧处理的时间一般需在14天以上。在密封厌氧缺氧处理中需对半坑式可控封闭装置密封，以确保其内部的氧气缺乏。

本法在好氧增温过程结束后，取消通气通道，并继续补充少量畜禽粪便，压实后密封，使内部处于氧气缺乏的状态，密封时间保持14d以上，使内部具有一个较长时间的缺氧厌氧过程，大大降低内部的微生物菌落数，减少抗性基因的形成。