CN108558539A - 一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂及其应用，所述助剂主要成分包括螯合剂与酸。螯合剂与酸的摩尔比为5:1‑7.5:1；所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠、草酸钠或柠檬酸钠，所述酸为盐酸、硫酸或磷酸。所述助剂可以用于吸附畜禽废弃物固相中的抗生素释放到液相，对畜禽废弃物浸提液进行去除抗生素的处理，降低了畜禽固废还田中抗生素的污染风险，同时降低了处理成本，为畜禽固废的无害化处理及农田安全利用奠定基础。

Description

一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂及其应用
技术领域
本发明属于农业养殖固体废弃物无害化资源化处理技术领域，提出一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂及其应用。
背景技术
随着畜禽养殖业的发展，大量抗生素被用于畜禽养殖产业。然而抗生素在畜禽体内无法完全吸收，30-70％会随粪便排出体外。畜禽粪便作为有机肥是农田抗生素污染的重要来源。畜禽粪肥中抗生素由于会与基质中重金属或有机质相互作用产生大量吸附，施用后仍有较高的污染风险。抗生素的官能团组成与数量、金属离子的电负性和环境的pH是影响抗生素从基质中解离的主要因素。多种机理的共同作用使抗生素在畜禽固废中有较强的固持能力。有机质能够对药物进行有效的吸附。有机质中含有大量的去质子化官能团为抗生素离子提供了可吸附位点；药物分子团也能通过金属离子的键桥作用形成抗生素-金属阳离子-有机质的三元复合物而被吸附。本发明利用助剂可有效破坏抗生素与畜禽固废中金属离子及有机质相互作用的特点，促进畜禽废弃物固相中抗生素向液相释放，为畜禽固废的无害化处理及农田安全利用奠定基础。
发明内容
本发明提供一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂，可提高畜禽废弃物固相中抗生素向液相的释放率，有助于畜禽粪肥的无害化处理及农田安全施用。
该助剂可破坏畜禽固废基质中金属离子/有机质与抗生素之间的相互作用，促进畜禽废弃物固相中抗生素向液相释放。减小了畜禽固废还田中抗生素的污染风险。具体内容包括：
一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂，其特征在于，所述助剂主要成分包括螯合剂与酸。所述螯合剂与酸的摩尔比为5:1-7.5:1。
进一步，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠、草酸钠或柠檬酸钠，所述酸为盐酸、硫酸或磷酸。
上述助剂在促进畜禽固废中抗生素释放的应用，将所述助剂以0.01～0.4％比例添加到畜禽固废中进行处理，所述抗生素包括畜禽养殖常用的四环素、磺胺和喹诺酮，但不限于此。
进一步，所述畜禽粪污是含固量30％以下的新鲜猪粪、鸡粪、牛粪、及经发酵后生产的沼渣。
进一步，所述抗生素在畜禽粪污中的浓度范围100-10000μg/kg。
进一步，所述处理的时间30min，处理过程在pH4-6，室温条件下进行。
本发明提供的助剂原料易得。在畜禽固废处理时添加该助剂，可破坏畜禽固废基质中金属离子/有机质与抗生素之间的相互作用，促进固相中抗生素向液相的释放，为后续液相中抗生素去除处理提供基础，同时提高了固体畜禽粪肥的农田安全施用性，大大降低了抗生素污染风险。
附图说明
图1助剂对畜禽固废中抗生素的释放效果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1
在新鲜猪粪中以0.05％比例加入助剂(柠檬酸钠与盐酸摩尔比为6:1)，猪粪含固量20％，体系pH＝4，室温下振荡30min，与未添加助剂的体系相比，四环素释放量最高增加37％。如表1所示
实施例2
在新鲜鸡粪中以0.15％比例加入助剂(乙二胺四乙酸二钠与磷酸摩尔比为6.5:1)，鸡粪含固量25％，体系pH＝4，室温下振荡30min。与未添加助剂的体系相比，环丙沙星释放量增加24％。如表1所示
实施例3
在新鲜牛粪中以0.4％比例加入助剂(草酸钠与硫酸摩尔比为7:1)，牛粪含固量30％，体系pH＝5.5，室温下振荡30min。与未添加助剂的体系相比，金霉素释放量增加14％。如表1所示
实施例4
在沼渣中以0.2％比例加入助剂(柠檬酸钠与盐酸摩尔比为5:1)，沼渣含固量10％，体系pH＝6，室温下振荡30min，磺胺噻唑释放量比未添加助剂体系增大31％。如表1所示
实施例5
一种用于畜禽固废处理的抗生素助剂成本核算，助剂价格7元/千克，每处理1吨畜禽固废，以用助剂19g计，价格7*0.019＝0.133元。
表1.助剂对畜禽固废中抗生素的释放条件优化
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种促进畜禽固废中抗生素释放的助剂，其特征在于，所述助剂主要成分包括螯合剂与酸；所述螯合剂与酸的摩尔比为5:1-7.5:1。
2.根据权利要求1所述的助剂，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠、草酸钠或柠檬酸钠，所述酸为盐酸、硫酸或磷酸。
3.权利要求1或2所述促进畜禽固废中抗生素释放的助剂在促进畜禽固废中抗生素释放的应用，其特征在于，将所述助剂以0.01～0.4％比例添加到畜禽固废中进行处理，所述抗生素包括畜禽养殖常用的四环素、磺胺和喹诺酮。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述畜禽粪污是含固量30％以下的新鲜猪粪、鸡粪、牛粪、及经发酵后生产的沼渣。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述抗生素在畜禽粪污中的浓度范围100-10000μg/kg。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述处理的时间30min，处理过程在pH4-6，室温条件下进行。
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