一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法

本发明属于养殖废水处理，涉及养殖废水中抗性基因的去除技术，具体涉及一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法。

背景技术：

1、2006年，美国学者pruden将抗生素抗性基因(args)定义为一种新型环境污染物，它具有可复制、可传播和不易消亡的生物化学特性，从而可在环境中大量积累和广泛存在。在养殖禽畜时，使用抗生素会导致养殖废弃物中含有抗生素抗性基因，因此，对养殖废弃物进行抗生素抗性基因的清除是十分必要的。

2、目前，对于抗生素抗性基因的清除方法主要包括物化法和生物法。其中，生物法主要包括微生物法，例如cn114315441a和cn 109879561a。微生物法具有处理量大、易于实施的优点，但其缺点在于易污染环境和后续灭菌处理难度大的问题。物化法主要是通过纳米粒子、碳纳米管、沉积物吸附、电化学和去除抗生素抗性基因，例如cn 114014506a和cn107986517a。不过，传统的物化法存在去除效率较低、实施成本高和回收利用率低的问题。

3、因此，如何针对养殖废弃物开发一种易于实施、成本较低且对抗生素抗性基因具有较好去除效果的方法，是本领域所亟需的。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种操作方法简单、后处理简便且对多种抗生素抗性基因有高效去除效果的、去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法。

2、针对上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，所述方法包括如下步骤：

4、向养殖废弃物水溶液中加入改性秸秆生物质炭处理1～2小时后，通入臭氧处理0.5～1小时；所述改性秸秆生物质炭与养殖废弃物水溶液的固液重量比为1:5～8；所述臭氧的剂量为5～6mg/l；

5、所述改性秸秆生物质炭的制备方法包括步骤：

6、(1)将秸秆进行汽爆处理，处理时于密闭汽爆装置中进行，汽爆压强为2～3mpa，处理时间为5～8分钟；

7、(2)将经汽爆处理所得物置于氨水中进行氨处理，处理时的压强为0.5～0.8mpa，温度为80～90℃，处理时间为45～60分钟；氨处理后进行烘干处理；

8、(3)将步骤(2)所得物置于氧化镧水溶液中孵育2～3小时，用水洗涤后烘干后，在600～700℃、氩气氛围下炭化处理1～2小时，得到改性秸秆生物质炭。

9、可选地，在制备所述改性秸秆生物质炭时，所述秸秆为玉米秸秆。

10、进一步地，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(1)中的汽爆压强为2.5mpa，处理时间为6分钟。

11、进一步地，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(2)中，经汽爆处理所得物与氨水的固液重量比为1:2，压强为0.6mpa，温度为85℃，处理时间为55分钟。

12、进一步地，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(3)中，氧化镧水溶液中，氧化镧的重量分数为4％。

13、进一步地，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(3)中，所述孵育时间为2.5小时，所述炭化时，温度为650℃，处理时间为1.5小时。

14、进一步地，所述改性秸秆生物质炭与养殖废弃物水溶液的固液重量比为1:6；所述臭氧的剂量为6mg/l。

15、进一步地，在向养殖废弃物水溶液中加入改性秸秆生物质炭处理时，温度为25～35℃。

16、可选地，所述改性秸秆生物质炭的粒径为1～2mm。

17、所述抗生素抗性基因包括四环素类抗性基因teta、四环素类抗性基因tetb、四环素类抗性基因tetc、四环素类抗性基因tetm、胺类抗性基因sul3、喹诺酮类抗性基因qnrd。

18、生物质炭是一种环保材料，将其用于去除抗性基因已获得了比较丰富的研究成果，不过其缺点在于对抗性基因的去除率较低。在利用稀土氧化物去除抗生素抗性基因方面也偶见报道，例如cn115215410a利用氧化铈制备成碳纳米管膜并在次氯酸钠环境下进行电化学处理，获得了较好的抗生素抗性基因的去除效果。据发明人所知，本发明是首次将氧化镧用于抗生素抗性基因的处理，通过将其与经过汽爆处理和氨处理的秸秆进行混杂并制成生物质炭，同时配合臭氧处理，获得了很好的抗生素抗性基因的去除效果。

19、结合行业常识不难知晓，本发明的处理步骤简单，仅需将改性生物质炭投放进含抗生素抗性基因的废水中，再通入臭氧处理，即可完成抗生素抗性基因的去除工作流程。同时，本发明的改性生物质炭的生产原料简单易得，且每个制备步骤都易于放大生产规模，具有大规模生产并用于大规模处理含抗生素抗性基因的养殖废弃物水溶液的前景。另外，相对于在现有技术中具有操作简便优点的cn 113896276a中的专利技术而言，本发明具有更高的抗生素抗性基因的去除效果。

20、本发明的有益效果：

21、本发明的处理方法简单易行，针对多种抗生素抗性基因具有优异的去除效果，且所用的改性秸秆生物质炭可多次循环使用，具有较好的市场应用前景。

技术特征：

1.一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在制备所述改性秸秆生物质炭时，所述秸秆为玉米秸秆。

3.根据权利要求2所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(1)中的汽爆压强为2.5mpa，处理时间为6分钟。

4.根据权利要求3所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(2)中，经汽爆处理所得物与氨水的固液重量比为1:2，压强为0.6mpa，温度为85℃，处理时间为55分钟。

5.根据权利要求1或4所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(3)中，氧化镧水溶液中，氧化镧的重量分数为4％。

6.根据权利要求5所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在制备所述改性秸秆生物质炭时，步骤(3)中，所述孵育时间为2.5小时，所述炭化时，温度为650℃，处理时间为1.5小时。

7.根据权利要求1或6所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，所述改性秸秆生物质炭与养殖废弃物水溶液的固液重量比为1:6；所述臭氧的剂量为6mg/l。

8.根据权利要求7所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，在向养殖废弃物水溶液中加入改性秸秆生物质炭处理时，温度为25～35℃。

9.根据权利要求1或7所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，所述改性秸秆生物质炭的粒径为1～2mm。

10.根据权利要求1所述的一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其特征在于，所述抗生素抗性基因包括四环素类抗性基因teta、四环素类抗性基因tetb、四环素类抗性基因tetc、四环素类抗性基因tetm、胺类抗性基因sul3、喹诺酮类抗性基因qnrd。

技术总结本发明属于养殖废水处理技术领域。本发明提供了一种去除养殖废弃物中抗生素抗性基因的方法，其其包括步骤：向养殖废弃物水溶液中加入改性秸秆生物质炭处理1～2小时后，通入臭氧处理0.5～1小时；所述改性秸秆生物质炭与养殖废弃物水溶液的固液重量比为1:5～8；所述臭氧的剂量为5～6mg/L。本发明的处理方法简单易行，针对多种抗生素抗性基因具有优异的去除效果，且所用的改性秸秆生物质炭可多次循环使用，具有较好的市场应用前景。技术研发人员：何磊,郭容宇,李晓慧,黄寒娟受保护的技术使用者：四川师范大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11