本發(fā)明涉及固體廢物處置和資源化再利用領域，特別是涉及一種真菌強化紅霉素發(fā)酵菌渣好氧堆肥高效脫毒和養(yǎng)分回收方法。
背景技術：
1、紅霉素(erythromycin)大量應用于臨床醫(yī)療、畜禽養(yǎng)殖及水產(chǎn)養(yǎng)殖領域細菌性傳染疾病的防治，同時也是其他新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素不可或缺的合成前體。紅霉素生產(chǎn)過程完全依賴于微生物發(fā)酵，但由于產(chǎn)藥率低，每生產(chǎn)1噸紅霉素將排放10噸以上的發(fā)酵菌渣。這些菌渣形如泥漿，含水量高(>80％)，營養(yǎng)豐富，且含有高濃度的紅霉素殘留(200-1000mg/kg，甚至更高)，在儲存和運輸過程中極易腐敗變質(zhì)，散發(fā)出令人不悅的惡臭。若未經(jīng)妥善處理，菌渣中的有害成分一旦泄露至土壤或水體環(huán)境將引發(fā)一系列的生態(tài)毒性。更為令人擔憂的是，殘留的紅霉素可能誘導環(huán)境中耐藥菌和抗生素抗性基因(args)的增殖與傳播，從而加大抗性菌的進化與擴散風險，對人類健康構(gòu)成嚴重威脅。同時，菌渣中蘊含的大量營養(yǎng)若無法得到有效轉(zhuǎn)化利用，不僅是對資源的極大浪費，還可能引發(fā)環(huán)境的二次污染。如何加強抗生素菌渣的資源化利用成為極為關注的問題。
2、紅霉素菌渣中大量存在的耐藥菌(包括紅霉素生產(chǎn)菌體、耐藥雜菌等)成為實現(xiàn)其安全資源化利用的巨大風險。因此，有效殺滅這些耐藥菌成為必要的前處理手段。盡管已有報道利用高溫高壓、高能電子輻射、強酸酸化和氧化劑(如臭氧、過氧化氫、過硫酸鹽)等處理手段可高效殺滅耐藥菌，但這些方法因設備投資大、運行成本高、外加化學品易造成二次污染等問題，難以在實際中大規(guī)模推廣應用。因此，研發(fā)處理效率高、節(jié)能環(huán)保的菌渣殺菌前處理技術顯得尤為迫切。
3、堆肥技術被視為是實現(xiàn)抗生素菌渣深度脫毒和養(yǎng)分資源化利用的重要途徑。然而，傳統(tǒng)堆肥技術雖能部分降解有機物，但在抗生素脫毒效率低、脫毒不徹底、處理周期長、養(yǎng)分揮發(fā)流失嚴重等不足之處，部分用于降解抗生素的微生物菌種還可能存在的動植物致病性和傳播耐藥性風險等明顯缺陷。因此，開發(fā)安全、高效、低成本的耐藥菌削減、微生物強化抗生素脫毒和養(yǎng)分回收資源化利用技術是破解紅霉素菌渣環(huán)境風險與資源浪費雙重困境的核心路徑。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種真菌強化紅霉素發(fā)酵菌渣好氧堆肥高效脫毒和養(yǎng)分回收方法，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，通過接種以棘孢木霉為核心的抗生素降解菌劑來強化紅霉素發(fā)酵菌渣與農(nóng)作物秸稈的好氧共堆肥，生產(chǎn)養(yǎng)分含量高且無毒無害的有機肥，以為解決紅霉素發(fā)酵菌渣資源化利用難題提供一種高效、經(jīng)濟、環(huán)保的解決方案。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
3、本發(fā)明提供一種真菌強化紅霉素發(fā)酵菌渣好氧堆肥高效脫毒和養(yǎng)分回收方法，包括將經(jīng)高溫殺菌處理的紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉混合后，接種棘孢木霉(trichodermaasperellum)進行好氧堆肥發(fā)酵的步驟。
4、優(yōu)選的是，所述高溫殺菌的條件為：80℃加熱30min。
5、優(yōu)選的是，所述紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉的質(zhì)量比為(3-5)：(5-7)。
6、優(yōu)選的是，所述紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉的質(zhì)量比為5:5。
7、優(yōu)選的是，所述高溫殺菌處理的紅霉素發(fā)酵菌渣調(diào)節(jié)ph值為7.0-7.5后，再與所述玉米秸稈粉混合。
8、優(yōu)選的是，所述棘孢木霉為棘孢木霉ts7-1，保藏編號為cgmcc?no.41372；
9、和/或所述棘孢木霉以孢子懸浮液形式接種，按照紅霉素發(fā)酵菌渣和玉米秸稈粉的總質(zhì)量計，棘孢木霉孢子懸浮液的接種比例為1g:10ml；
10、和/或棘孢木霉孢子懸浮液的濃度為109個/ml。
11、優(yōu)選的是，所述好氧堆肥發(fā)酵的溫度為20～25℃，時間為30天，發(fā)酵期間每隔一天進行一次徹底翻堆。
12、優(yōu)選的是，還包括將好氧堆肥發(fā)酵完成后得到的固體基質(zhì)自然曬干至含水量低于30％的步驟。
13、本發(fā)明還提供所述的方法在提高紅霉素發(fā)酵菌渣中紅霉素降解效率中的應用。
14、本發(fā)明還提供所述的方法得到的固體基質(zhì)在促進白菜種子萌發(fā)和植株生長中的應用。
15、本發(fā)明公開了以下技術效果：
16、本發(fā)明堆肥發(fā)酵前，將紅霉素發(fā)酵菌渣在80℃下熱處理30min，可使紅霉素耐藥菌(包括紅霉素生產(chǎn)菌、耐藥雜菌)密度降低至100cfu/ml以下，在相對溫和、低能耗的條件下有效殺滅菌渣中的耐藥菌，有效控制菌渣后續(xù)發(fā)酵中的耐藥菌、耐藥基因傳播風險。
17、本發(fā)明通過將高溫預處理的紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉混合，僅需接種1/100的棘孢木霉孢子懸浮液，室溫下進行好氧堆肥發(fā)酵即可高效降解紅霉素，使紅霉素的含量降到50μg/kg。通過進一步實驗發(fā)現(xiàn)，紅霉素菌渣經(jīng)棘孢木霉強化發(fā)酵的有機肥中紅霉素被完全降解，對植物種子萌發(fā)和幼苗生長的毒性被完全脫除，保證了有機肥使用的安全性。
18、經(jīng)檢測，紅霉素菌渣經(jīng)真菌棘孢木霉強化發(fā)酵的有機肥養(yǎng)分含量、重金屬殘留和種子萌發(fā)指數(shù)等指標均遠高于中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《有機肥料(ny?525-2021)》行業(yè)標準，通過小盆栽實驗表明菌渣發(fā)酵生產(chǎn)的有機肥可為白菜植株生長提供充足的肥力，顯著促進植株的生物量、葉面積、株高和根長的生長。本發(fā)明為紅霉素發(fā)酵菌渣資源化利用提供了新的方法，可以破解紅霉素菌渣環(huán)境風險與資源浪費。
1.一種真菌強化紅霉素發(fā)酵菌渣好氧堆肥高效脫毒和養(yǎng)分回收方法，其特征在于，包括將經(jīng)高溫殺菌處理的紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉混合后，接種棘孢木霉(trichodermaasperellum)進行好氧堆肥發(fā)酵的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高溫殺菌的條件為：80℃加熱30min。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉的質(zhì)量比為(3-5)：(5-7)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述紅霉素發(fā)酵菌渣與玉米秸稈粉的質(zhì)量比為5:5。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高溫殺菌處理的紅霉素發(fā)酵菌渣調(diào)節(jié)ph值為7.0-7.5后，再與所述玉米秸稈粉混合。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述棘孢木霉為棘孢木霉ts7-1，保藏編號為cgmcc?no.41372；
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧堆肥發(fā)酵的溫度為20～25℃，時間為30天，發(fā)酵期間每隔一天進行一次徹底翻堆。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將好氧堆肥發(fā)酵完成后得到的固體基質(zhì)自然曬干至含水量低于30％的步驟。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法在提高紅霉素發(fā)酵菌渣中紅霉素降解效率中的應用。
10.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法得到的固體基質(zhì)在促進白菜種子萌發(fā)和植株生長中的應用。