[发明专利]高效降解抗生素和钝化重金属铅的猪粪处理方法及其用途

说明书

本发明属于废弃污染物处理技术领域，具体涉及一种高效降解抗生素和钝化重金属铅的猪粪处理方法及其用途。本发明包括以下步骤：(1)将新鲜猪粪晾晒至水分含量为10‑20％，得到脱水猪粪；(2)脱水猪粪中接入复合微生物菌剂和有机催化物，得到待处理猪粪；(3)将所述待处理猪粪施于耕层土壤20cm土层处，再将土壤盖回，灌水后晾8‑16h，然后覆膜，厌氧处理50‑60d，完成后将膜揭去。本发明能够降解猪粪中残留的多种抗生素，并显著降低重金属铅的生物有效性，使重金属铅钝化，减少施入猪粪后土壤中抗生素和重金属铅的富集，修复土壤连作障碍。

技术领域

本发明属于废弃污染物处理技术领域，具体涉及一种高效降解抗生素和钝化重金属铅的猪粪处理方法及其用途。

背景技术

随着猪业养殖的不断发展，带来了大量猪粪尿排泄物，因养殖而产生的大量牲畜粪便给环境带来了严重影响。为了提高饲喂畜禽的生长速率、增强抗病能力，饲料厂和养殖场在饲料中通常添加含有一定量的铜、锌、砷、铅等微量元素添加剂，据统计中国每年微量元素添加剂使用量约为15-18万吨，其中超过55％未被畜禽吸收的微量元素积累在排出的畜禽粪便中。另外，伴随着集约化畜牧养殖业的快速发展，我国平均每年约有6000吨的抗生素作为兽药或饲料添加剂被用于养殖业中，由于抗生素在动物体内不能被完全吸收和代谢，大部分以原药和代谢产物的形式经动物的粪便和尿液排出，进入环境中。

中国每年产生约190000万吨禽畜粪便，其中80％直接施入农田，或经过加工处理后作为有机肥料应用到农业生产中，目前的加工方法主要是堆肥处理，但是堆肥处理周期较长，对环境温度有一定的要求，抗生素降解效率普遍较低；堆肥处理时常同时加入重金属钝化剂，但也存在易受环境温度影响、钝化不彻底、无法将重金属彻底分离出来等问题。处理后的畜禽粪污中抗生素和重金属仍存在较高的污染风险，在农田土壤和种植作物中大量富集，并通过食物链对动物和人体产生毒害风险。近年来重金属铅污染颇为严重，铅是一种对人体危害极大的有毒重金属，铅及其化合物进入机体后将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统造成危害，若含量过高甚至会引起铅中毒。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种高效降解抗生素和钝化重金属铅的猪粪处理方法及其用途，能够降解猪粪中残留的多种抗生素，并显著降低猪粪中铅的生物有效性，使重金属铅钝化，减少施入猪粪后土壤中抗生素和重金属铅的富集。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先，本发明提供一种高效降解抗生素和钝化重金属铅的猪粪处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)将新鲜猪粪晾晒至水分含量为10-20％，得到脱水猪粪；

(2)所述脱水猪粪中接入总质量0.1-1％的复合微生物菌剂和总质量0.5-5％的有机催化物，得到待处理猪粪；所述复合微生物菌剂中包括乳酸杆菌、丁酸梭菌、皮状丝孢酵母菌、硫氧化菌和荚膜红假单胞菌，所述有机催化物中包括果胶酶、植酸酶、酸性蛋白酶和纤维素酶；

(3)将所述待处理猪粪施于耕层土壤20cm土层处，再将土壤盖回，灌水后晾8-16h，然后覆膜，厌氧处理50-60d，完成后将膜揭去。

进一步地，所述步骤(2)复合微生物菌剂中按数量百分比计，乳酸杆菌的含量为25-40％，丁酸梭菌的含量为5-10％，皮状丝孢酵母菌的含量为20-35％，硫氧化菌的含量为20-30％，荚膜红假单胞菌的含量为10-20％。

进一步地，所述步骤(2)有机催化物中果胶酶、植酸酶、酸性蛋白酶和纤维素酶的质量比为1:0.1-0.3:1-1.5:1-2。

进一步地，所述步骤(3)中待处理猪粪施入土壤的量为500-1000kg/亩。

进一步地，所述步骤(3)中待处理猪粪施用后灌水至田间最大持水量的100％。