CN101380509A - 大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法 - Google Patents

大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法，属固体废弃物处理技术领域。该方法采用逆流机械搅拌有效破碎菌丝团，然后利用螺旋霉素无害化处理菌剂对大环内酯类抗生素菌渣进行无害化处理。将该处理过的抗生素菌渣作为植物肥料添加剂，不仅能促进植物生长，还解决了大环内酯类抗生素菌渣对环境的污染问题，实现了资源化综合利用，产生了较好的经济效益。

Description

大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法
技术领域
本发明属固体废弃物处理技术领域，涉及大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法。
背景技术
发酵类药物菌渣，即发酵类药物在生产发酵结束后发酵液放罐过滤时形成的固体废弃物，又称为滤饼。我国目前已成为抗生素生产大国，以抗生素的主要11个品种为例，年产量达3万余吨，其副产品菌渣更是高达180万余吨。国内抗生素菌渣作为兽药添加剂加工利用开始于1950年代后期，由于当时我国缺医少药，1957年上海第三制药厂将该厂四环素菌渣经晒晾、粉碎生产出了“畜用四环素”兽药添加剂上市出售，当时情况下促进了上海郊区的畜牧业发展。之后，在1985年大连水产所用青霉素湿菌渣、豆粕等作原料制成膨化饲料饲养仔虾。1988年，鲁抗医药集团公司同上海农科院畜牧兽医研究所签定了《土霉素菌渣开发利用研究》技术协作合同，利用鲁抗公司土霉素菌渣饲喂猪。1998年4～6月，山东鲁抗饲料厂同中国水产学会水产营养研究会在山西长治漳泽电厂养殖公司用鲁抗牌青霉素菌丝蛋白8％代替鱼粉1％，豆粕3％，棉粕2％，菜粕2％(试验组)进行网箱养殖实验，并取得一定成绩。
尽管抗生素菌渣作为兽药添加剂取得了一定的成绩，其对细菌抗药性的影响是不可忽视，带来了较大的副作用。2002年2月农业部、卫生部、国家药品监督管理局发布第176号公告，禁止抗生素滤渣在饲料和动物饮用水中使用。大量的抗生素菌渣目前已成为制约药业行业发展的重要因素之一，因此综合开发抗生素菌渣，对其进行无害化处理是国家、企业及社会实现可持续发展的迫切需要。目前还未见对抗生素菌渣无害化处理并进行资源化再利用的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗生素菌渣无害化处理方法，使其能资源化利用，以解决制药行业燃眉之急。
为实现本发明目的，技术方案如下：
采用逆流机械搅拌破碎抗生素菌渣菌丝团及菌剂对大环内酯类抗生素菌渣进行无害化处理。具体步骤如下：
(1)首先采用三级多回路逆流机械搅拌破碎菌丝团：在900rpm～1200rpm搅拌速率下进行一级搅拌，保持菌渣85％水分状态下，49KHz～59KHz超声频率瞬间给予超声波破碎；然后降低超声波频率到29KHz，在900rpm～1200rpm搅拌速率下进行二级搅拌1-2小时后加快搅拌速度至1500rpm-1800rpm；接着降低搅拌速率，在20KHz超声频率下，700rpm～900rpm搅拌速率下进行三级搅拌破碎。
(2)然后进行三级多回路烘干：保持菌渣85％水分状态下，瞬间调控高温140℃-150℃，在一级干燥器内顺流烘干3-5分钟，除去大部分水份；在二级干燥器内，保持入口温度100℃逆流烘干；在三级干燥器内顺流烘干，保持出料温度40℃～50℃，出料水份含量小于3％。
(3)利用菌剂处理大环内酯类抗生素菌渣
(a)用水将经过上述高速错频处理的菌渣稀释成混悬液，再用盐酸将混悬液pH值调至5.5～6.5酸性范围，接入Rhizopussp类菌株和担子菌黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)氧化处理；氧化处理后可使菌渣中的大环内酯类抗生素降低至1ppm检出限以下。
(b)将步骤(a)处理的酸性混悬液流经二价金属离子吸附柱，得到脱二价金属抗生素菌渣，这种吸附柱的介质还可再生利用。处理后的菌渣经过进一步脱水、干燥、造粒、烘干、粉碎后，可作为植物肥料添加剂，与其他营养元素复配制成富含多种有机物质、微量元素的有机肥料。
本发明要点在于：大环内酯类抗生素菌渣是一种粘糊状、含水率高、极容易粘连成皮条状，采用传统的机械搅拌模式难以处理这类物料，不能有效破碎菌渣内的菌丝团。针对大环内酯类抗生素菌渣这类物料，在逆流机械搅拌过程中，设计了特殊的逆流机械搅拌工艺，采用三级多回路逆流搅拌，使菌丝团破碎充分而不损伤物料。整个过程耗能低、破碎效率高，且整个过程属低温烘干，成品色泽好，有效物质损失率低。克服了传统烘干机进出口温度过高，有效物质损失严重，产品品质下降，色泽差，糊料多缺陷；并且经过微生物氧化和脱二价金属离子处理的菌渣可被硅酸盐细菌、巨大芽胞杆菌作为培养基利用，而硅酸盐细菌、巨大芽胞杆菌在此类菌渣生长繁殖后产生了可促进土壤养分释放的有机酸类物质，对土壤养分起到了活化作用。
本发明通过简单、可行的工艺方法将废物转变为绿色环保、具有使用价值的菌渣，不仅解决了大环内酯类抗生素菌渣对环境的污染问题，还实现了资源化综合利用，产生了较好的经济效益。
具体实施方式
为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：
实施例 对螺旋霉素菌渣无害化处理
1、逆流机械搅拌破碎菌丝团
一级搅拌器1000rpm高速、超声波仪高频49KHz搅拌破碎，在菌渣高湿(85％的水分)状态下，瞬间给予超声波破碎，破碎大部分菌丝团，而不损伤物料；
二级搅拌器1000rpm高速、超声波仪低频29KHz搅拌破碎，1-2小时后，加快搅拌速度至1600rpm；
三级搅拌器800rpm低速、超声波仪低频20KHz继续搅拌破碎。
2、三级多回路烘干
将破碎后的菌渣，保持85％水分状态下，调控瞬间高温130℃，一级干燥器内顺流烘干5分钟，除去大部分水份，而不损伤物料；二级干燥器内逆流烘干，入口温度控制100℃；三级干燥器内顺流烘干，出料温度43℃，出料水份含量在2.8％。
3、菌剂处理菌渣
(a)用水将经过1和2步骤处理过的菌渣稀释成混悬液，再用盐酸将混悬液的pH值调5.5～6.5的酸性范围，接入Rhizopussp、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)进行发酵，发酵氧化处理后检测，菌渣中抗生素降低至1ppm以下。
(b)将步骤(a)处理的酸性混悬液流经二价金属离子吸附柱，得到脱二价金属抗生素菌渣，这种吸附柱的介质还可再生利用。处理后的菌渣经过进一步脱水、干燥、造粒、烘干、粉碎后，作为植物肥料添加剂，与其他营养元素复配制成富含多种有机物质、微量元素的有机肥料，对促进植物生长有较好的应用效果。

Claims (1)

1、大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法，其特征在于，通过如下操作步骤实现：
(1)首先采用三级多回路逆流机械搅拌破碎菌丝团：在900rpm～1200rpm搅拌速率下进行一级搅拌，保持菌渣85％水分状态下，49KHz～59KHz超声频率瞬间给予超声波破碎；然后降低超声波频率到29KHz，在900rpm～1200rpm搅拌速率下进行二级搅拌1-2小时后，加快搅拌速度至1500rpm～1800rpm；接着降低搅拌速率，在20KHz超声频率下，700rpm～900rpm搅拌速率下进行三级搅拌破碎；
(2)然后进行三级多回路烘干：将破碎后的菌渣，保持85％水分状态下，调控温度140℃-150℃，在一级干燥器内顺流烘干3-5分钟；在二级干燥器内，保持入口温100℃逆流烘干；在三级干燥器内顺流烘干，保持出料温度40℃～50℃，出料水份含量小于3％；
(3)利用菌剂处理大环内酯类抗生素菌渣
(a)用水将经过上述高速错频处理的菌渣稀释成混悬液，再用盐酸将混悬液pH值调至5.5～6.5酸性范围，接入Rhizopussp类菌株和担子菌黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)氧化处理；
(b)将步骤(a)处理的酸性混悬液流经二价金属离子吸附柱，得到脱二价金属抗生素菌渣。
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