[發明專利]青霉素菌渣的處理方法

有效

• 申請號: 201310095896.1
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103146762A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳平;王勇軍;韋惠民;周崇暉;呂永濤;劉波文;楊永會;楊彩娟;李超
• 申請（專利權）人: 華北制藥集團環境保護研究所
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C05F5/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及一種抗生素菌渣的處理技術，尤其涉及一種青霉素菌渣的處理方法。

背景技術

我國是青霉素生產大國，青霉素生產過程中所產生的固體廢棄物即為青霉素菌渣，它含水率高、成分復雜，不僅含有大量的菌體蛋白（占干重的40%以上）、豐富的維生素、生長因子及培養基殘留物等營養物質，而且含有微生物的各種有毒代謝產物及下游處理添加物等。青霉素菌渣具有易腐敗、不穩定、有惡臭等特點，且在高溫和長期貯存的條件下，極易發酵產生難聞的氣味，長期貯存還會導致菌體自溶，進而產生大量污水，造成嚴重的環境污染。此外，由于青霉素菌渣中含有殘留的培養基和微量抗生素，具有很廣的抗菌譜，如果不妥善處理流失進入環境，有可能抑制環境中的某些微生物種屬和群類的正常生長、繁衍，破壞環境固有的生態平衡，對生態環境存在著潛在的危害，嚴重時可能會進入食物鏈，進而危害人類健康。

據調查，每個生產青霉素類藥物的制藥企業每年產生的青霉素菌渣量都在幾萬噸至十幾萬噸間，數量之大給青霉素菌渣處理造成了極大的困難。長期以來，人們一直在積極尋求經濟、高效且徹底地處理青霉素菌渣的方法。目前，國內外對青霉素菌素菌渣的處置方法主要有以下幾種：1）農業及畜牧業利用：由于青霉素菌渣中含有大量的多糖、蛋白質和多種氨基酸及微量元素，因此自上世紀五六十年代起，被廣泛用作飼料、添加劑或肥料。歐盟、日本等發達國家經過長期研究發現，對青霉素菌渣高溫處理后，可用于生產禽畜飼料和農肥。荷蘭DSM公司即是采用高溫技術將青霉素菌渣無害化處理后用于生產飼料。但是，菌渣中殘留的微量抗生素可能會在動、植物體內富集，進而對生態系統、食品安全和人體健康等構成潛在影響和風險。2008年8月1日，我國明確將抗生素菌渣列為“危險廢物”，禁止抗生素菌渣直接用作飼料、肥料；2）焚燒：青霉素菌渣的焚燒處置可迅速地使菌渣化為灰燼，從而達到減量化、無害化的目的，但由于青霉素菌渣具有產量大、含水率高、熱值低等特點，菌渣干燥和焚燒需要消耗大量的熱能，因此焚燒成本高；且現有的危廢焚燒設施的處理能力遠遠不能滿足需求，青霉素菌渣焚燒處置難以實施；3）填埋：填埋是一項比較成熟的技術，該處置方法簡單、易行，但存在占地面積大、處置成本高、大面積填埋選址困難、運輸距離大以及滲出液可能污染地下水等問題。

抗生素菌渣的規范處置已成為目前制約制藥行業發展的重要因素之一，對抗生素菌渣進行無害化處理的同時實現其的資源化利用已成為迫切需要和研發的重點。

CN01106380.7公開了一種脫毒青霉素菌渣及其制備方法和作為菌體蛋白在飼料中的應用。其制備方法包括下述步驟：①菌種的制備：使用的菌種為啤酒酵母和紅假單胞菌屬，二者復合培養在液體培養基中，培養條件：15℃～35℃，間歇通氣，通氣量1:0.4～1:0.8vvm，間歇攪拌，攪拌轉速100rpm～220rpm，培養周期1～5天；②前處理：將青霉素濕菌渣加酸液，如鹽酸或其它酸液調pH2～5，60℃～80℃處理4～8小時，用堿液如氫氧化鈉溶液或其它堿液中和pH6.0～6.5;③發酵罐發酵：將上述處理后的濕菌渣入發酵罐內，裝料量占發酵體積的60%～80%，另加占菌渣重量1%～10%的碳源物質如葡萄糖或其它糖類物質，121℃滅菌30分鐘，待溫度降至30℃±2℃時，接入0.5%～25%的種子液，在15℃～35℃，間歇通氣，通氣量1:0.4～1:0.8vvm，間歇攪拌，攪拌轉速100～220rpm下培養2～7天，放發酵液入貯罐內；④噴霧干燥：控制進口溫度在160℃～190℃，收集干粉即為脫毒青霉素菌渣成品。該發明解決了青霉素菌渣不易徹底脫毒和干燥處理、飼用安全性低、污染環境等問題。但該發明中脫毒青霉素菌渣的制備需要預先進行菌種的制備，且制備方法繁瑣，不易操作；發酵處理時還需要加入碳源物質，增加處理成本；而且處理后的產品用于飼料，仍存在一定技術和政策風險。目前，有很多采用厭氧發酵的方式對青霉素菌渣進行處置的研究，但現有的青霉素菌渣的發酵處理方法普遍存在發酵難以持續進行，處理不徹底，藥物殘留難以完全脫除等的弊端，限制了其應用。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種能夠經濟、高效、徹底地對青霉素菌渣進行處理的方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種青霉素菌渣的處理方法，包括如下工藝步驟：

A、熱水解及分離處理：將青霉素菌渣和水均勻混合，進行恒溫水解反應，反應完畢后在常溫下靜置，進行固液分離處理，形成上清液和沉渣，將上清液引入常規廢水處理系統進行處理，沉渣備用；