[發(fā)明專利]一種無害資源化處理抗生素菌渣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710345976.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107008734B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 封金財;林晨;孫冬
• 申請（專利權）人: 成都德菲環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C01B32/324;C01B32/348;C10G1/02;C12P5/02
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王志敏

本發(fā)明公開了一種無害資源化處理抗生素菌渣的方法，屬于固體廢物治理技術領域。本發(fā)明首先通過復合酶解破壞菌渣細胞薄膜結構，使其初步破裂，再用液氮冷凍使細胞內的水瞬時結冰脹大，撐破細胞，使菌渣中的束縛水和細胞內水得以釋放脫除，再將脫水后的菌渣厭氧發(fā)酵，收集發(fā)酵所得沼氣提供熱解能源，將發(fā)酵后的菌渣通過水熱法熱解焦化，得到多孔焦化物，再經(jīng)炭化、活化后制得活性炭，水熱處理液經(jīng)蒸餾去除水分后制得生物燃料油，即可對抗生菌渣完成無害資源化處理，本發(fā)明的處理方法所需能耗低，處理周期短，實現(xiàn)了資源再利用，且沒有抗生素殘留和二次污染，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明公開了一種無害資源化處理抗生素菌渣的方法，屬于固體廢物治理技術領域。

背景技術

抗生素菌絲廢渣是企業(yè)在生產(chǎn)抗生素過程中的廢棄物，菌渣的主要成分為菌絲體、未利用完畢的培養(yǎng)基（如豆餅粕、玉米漿、花生餅粉、葡萄糖等）、發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、培養(yǎng)基的降解物、提取過程中加入的絮凝劑、酸化劑、助濾劑、殘留有機溶劑、殘留抗生素及代謝中間產(chǎn)物等。

目前，對抗生素菌渣的治理主要包括焚燒、飼料化、能源化、肥料化等。焚燒是將抗生素菌渣氧化燃燒形成有機物或二氧化碳的過程，其雖然能夠實現(xiàn)廢物的無害化，但運行能耗高、并且會造成嚴重的資源浪費；飼料化是將無害化處理后的抗生素菌渣用作飼料，然而其容易使菌渣中的抗生素及降解物在動物體內形成富集，進而使人類產(chǎn)生耐藥性，因此抗生素菌渣飼料化的可能性也遭到了普遍質疑；能源化是采用厭氧消化回收沼氣或采用熱解技術回收可燃氣體和燃油的過程，其雖具有一定效果，但仍存在有機質釋放率低、沼氣及可燃氣體產(chǎn)率低等問題；肥料化是通過微生物發(fā)酵使抗生素菌渣中的有機質及殘留抗生素降解，從而形成有機肥料，其是一種相對較好的治理方式。然而，現(xiàn)有技術在對抗生素菌渣進行肥料化處理時發(fā)酵時間通常較長，并且發(fā)酵過程常產(chǎn)生臭氣；此外所形成的有機肥料普遍存在感官質量差、質量不達標（例如仍存在抗生素殘留等）以及質量不穩(wěn)定等缺陷。因此，尋求一種能耗低、抗生素殘留少、資源浪費少且處理效率高的抗生素菌渣處理方法成為業(yè)內亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題：針對目前常見的抗生素菌渣處理方法中，存在運行能耗高、資源浪費嚴重、處理時間長、抗生素易殘留危害環(huán)境和人體健康，并且抗生菌渣中的束縛水和細胞內水難以脫除，影響處理及資源化利用的缺陷，提供了一種無害資源化處理抗生素菌渣的方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

（1）將待處理的抗生素菌渣和胰蛋白酶以及磷脂酶C混合均勻保溫酶解，待酶解結束后用液氮噴淋冷凍酶解產(chǎn)物，再將冷凍后的酶解產(chǎn)物粉碎，得到混合粉碎物；

（2）挖建一個沼氣池，用水泥將池底及池壁涂抹粉刷均勻，再在池底鋪設一層聚乙烯土工膜，鋪設完成后，將上述混合粉碎物倒入沼氣池中，并密封沼氣池，保溫發(fā)酵，收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣；

（3）待上述發(fā)酵完成后，撈取發(fā)酵產(chǎn)物并過濾，分離得到濾渣和濾液，濾液備用，將濾渣和去離子水混合，得到混合液，再將混合液裝入水熱反應釜中，向反應釜中通入氮氣直至置換出釜內所有空氣并密封釜蓋，用上述收集的發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣燃燒提供熱源，將反應釜加熱升溫，攪拌熱解，收集得到水熱處理液；

（4）將上述水熱處理液離心處理，分離得到離心液和濾袋中的濾餅，離心液備用，將所得濾餅移入炭化爐中保溫炭化，得到炭化濾餅；

（5）將上述炭化濾餅和碳酸鉀溶液混合后，超聲振蕩浸漬，并將浸漬后的炭化濾餅烘干并粉碎，粉碎后過50目篩，得到活性炭；

（6）將步驟（3）備用的濾液和步驟（4）備用的離心液按等質量比混合后，在40～50℃下攪拌反應3～5h，再將反應液滅菌，將滅菌后的反應液裝入蒸餾裝置，加熱升溫至100～120℃，蒸餾去除水分，得到生物油燃料，如此即可完成對抗生素菌渣的無害資源化處理。