[发明专利]一种降低污泥堆肥过程中抗生素抗性基因丰度的方法

说明书

本发明属于有机固体废物处理领域，具体涉及一种降低污泥堆肥过程中抗生素抗性基因丰度的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将未消化污泥、堆肥返混料和调理剂花生壳混合，添加超嗜热菌剂和生物碳，得到好氧转化原料；(2)将好氧转化原料堆入好氧生物转化装置中发酵，直到好氧转化原料腐熟，得到黑褐色的疏松团粒结构产品。本发明将超嗜热菌剂和生物碳一同加入到污泥堆肥原料中，生物碳的加入能够为微生物代谢提供碳源，同时其多孔、疏水性和低密度特性能改善堆肥通气状况，多孔性和巨大的比表面积能够为微生物生存提供附着位点和较大生存空间，进而显著降低污泥中各类抗性基因丰度。

技术领域

本发明属于有机固体废物处理领域，具体涉及一种降低污泥堆肥过程中抗生素抗性基因丰度的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

抗生素抗性基因的出现已经成为重要的全球性健康问题。研究发现在河水、农田土壤、污泥、蔬菜甚至空气中均有检测出抗性基因，这些抗性基因可能会污染人类的饮用水和食物，对人类的健康造成严重的威胁。抗生素抗性基因可通过施肥的方式传播给土壤土著细菌。与传统污染物不同，ARGs可通过基因遗传元件在不同物种之间转移和传播，具有遗传性，并且抗生素抗性基因可以进行自我复制，通过各种途径在环境中传播，污染水体、大气以及土壤环境，对环境造成很大的危害，最终通过食物链危害人类健康。

污泥是研究ARGs、MGEs和耐抗生素细菌(ARB)的热点，污水处理厂又被称为抗性基因的储存库。城市污泥是一座巨大的资源“宝库”，城市污水处理厂产生的污泥中含有大量植物所需的营养元素和微量元素，其经过无害化处理后施加到土壤中可以有效的改良土壤结构，还可以充当土壤肥料，促进植物更好的生长。因此，将城市污泥无害化后转化为可利用的资源，更好的实现污泥的资源化利用，是现在需要解决的又一环境难题。好氧堆肥法是对污泥处理和资源化的有效方法，其实质是污泥中微生物在有氧条件下快速分解污泥中有机物使其转化为腐殖质的过程，是城市污泥实现减量化、无害化和资源化一种有效技术。传统堆肥在消除抗生素残留和抗生素耐药基因(ARGs)方面已经显示出一定的效果，如通过采用超高温好氧菌进行发酵来消减有机固体废物中抗性基因，依靠嗜热微生物自身代谢产能达到发酵高温，能杀灭90％的携带ARGs的微生物。但是，超高温好氧菌来降低ARGs的过程中，基于菌株的特殊性，其生长附着点较少，且生长空间小，抗性基因丰度降低效果比较有限，因此，目前迫切需要改进堆肥技术来进一步有效控制抗生素耐药性。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种添加超嗜热菌和生物碳降低污泥堆肥过程中多种抗生素抗性基因丰度的方法，将超嗜热菌剂和生物碳一同加入到污泥堆肥原料中，生物碳的加入能够为微生物代谢提供碳源，同时其多孔、疏水性和低密度特性能改善堆肥通气状况，多孔性和巨大的比表面积能够为微生物生存提供附着位点和较大生存空间，进而显著降低污泥中各类抗性基因丰度。

本发明第一方面提供一种降低污泥堆肥过程中抗生素抗性基因丰度的方法，包括如下步骤：

(1)将未消化污泥、堆肥返混料和调理剂花生壳混合，添加超嗜热菌剂和生物碳，得到好氧转化原料；

(2)将好氧转化原料堆入好氧生物转化装置中发酵，直到好氧转化原料腐熟，得到黑褐色的疏松团粒结构产品。

本发明第二方面提供一种好氧生物转化装置，该装置由水浴箱和堆肥装置组成，堆肥装置放置在水浴箱中，对堆体起到保温作用，原料顶部铺设一层塑料膜以保温保湿，堆肥装置上设置测温点、取样点和排气口。

本发明的一个或多个实施方式具有以下有益效果：