[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用芬頓法處理抗生素菌渣制取有機(jī)肥的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710860340.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107500984A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉惠玲;張巖香
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C05G3/04
• 分類(lèi)號(hào): C05G3/04;C05G1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 賈澤純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抗生素菌渣的無(wú)害化處理方法和資源化利用。

背景技術(shù)

我國(guó)抗生素生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)已達(dá)300多家，抗生素的產(chǎn)量和出口量已經(jīng)位居世界第一。然而，抗生素生產(chǎn)過(guò)程中各階段如微生物發(fā)酵、過(guò)濾、結(jié)晶、萃取、提取、精制等都會(huì)產(chǎn)生大量的抗生素菌渣。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(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、培養(yǎng)基的降解物、提取過(guò)程中加入的絮凝劑、酸化劑、助濾劑、殘留有機(jī)溶劑以及殘留抗生素及代謝中間產(chǎn)物等。依據(jù)2008年版《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，2012年《制藥工業(yè)污染防治技術(shù)政策》，抗生素菌渣屬于危險(xiǎn)廢物，作為危險(xiǎn)廢物，合法的處理手段是焚燒法和填埋處置。

作為抗生素生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)還沒(méi)有成熟的抗生素菌渣的處理技術(shù)和方法，由于其營(yíng)養(yǎng)豐富，粗蛋白含量在40％左右，各種必需氨基酸、維生素和微量元素含量豐富均衡，抗生素菌渣是生物綜合利用的極好原料，將其直接進(jìn)行焚燒或填埋處置是對(duì)資源的浪費(fèi)，而且焚燒法成本高、易產(chǎn)生大量有害氣體，填埋法占用大量土地資源且容易污染地下水，因此開(kāi)發(fā)抗生素菌渣的資源化處理新技術(shù)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的抗生素菌渣處理費(fèi)用高，處理后尚存環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，提供一種利用抗生素菌渣制取有機(jī)肥的操作簡(jiǎn)單、處理效率高的方法。

本發(fā)明的一種利用芬頓法處理抗生素菌渣制取有機(jī)肥的方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、采集抗生素菌渣，調(diào)節(jié)含固率為8～10％，得待處理菌渣液；

二、取1L處理抗生素菌渣液芬頓氧化池中，調(diào)節(jié)菌渣液的pH為2～5，并向芬頓氧化池的抗生素菌渣液中投加硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫進(jìn)行芬頓氧化處理2～7h；

三、處理后的菌渣液調(diào)節(jié)其pH至中性后進(jìn)行離心分離，將得到的菌渣沉淀與輔料腐殖酸或膨潤(rùn)土混合攪拌烘干造粒，制作有機(jī)肥；

所述的抗生素菌渣液中的抗生素的殘留量為600～700mg/L；

抗生素與硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫的摩爾比＝1∶1∶10～40。

本發(fā)明的工作原理為：

芬頓產(chǎn)生的具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基一方面可氧化大分子物質(zhì)為小分子物質(zhì)，使得菌渣中抗生素得到降解；另一方面羥基自由基可以有效滅活菌渣中的抗生素耐藥菌，使菌渣有機(jī)肥不含抗生素耐藥菌并且在土壤中不引發(fā)細(xì)菌耐藥，使用安全性提高。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明方法程序簡(jiǎn)單易操作，處理?xiàng)l件溫和，無(wú)二次污染，處理成本低。

2.本發(fā)明中抗生素殘留可被降解，菌渣中耐藥菌被有效滅活，肥料的使用安全性高。

3.本發(fā)明應(yīng)用前景較好，可應(yīng)用于園藝、果蔬、農(nóng)田、森林或者城市綠化土地等。

4.本發(fā)明可為企業(yè)解決菌渣處理處置等亟待解決的難題，減少處理費(fèi)用，同時(shí)菌渣的資源化可以為企業(yè)帶來(lái)潛在的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例一中芬頓法處理紅霉素菌渣過(guò)程中殘留紅霉素的去除圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的一種利用芬頓法處理抗生素菌渣制取有機(jī)肥的方法，其特征在于它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、采集抗生素菌渣，調(diào)節(jié)含固率為8～10％，得待處理菌渣液；

二、取1L處理抗生素菌渣液芬頓氧化池中，調(diào)節(jié)菌渣液的pH為2～5，并向芬頓氧化池的抗生素菌渣液中投加硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫進(jìn)行芬頓氧化處理2～5h；

三、處理后的菌渣液調(diào)節(jié)其pH至中性后進(jìn)行離心分離，將得到的菌渣沉淀與輔料腐殖酸或膨潤(rùn)土混合攪拌烘干造粒，制作有機(jī)肥；

所述的抗生素菌渣液中的抗生素的殘留量為600～700mg/L；

抗生素與硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫的摩爾比＝1∶1∶10～40。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：菌渣液的pH為2～3。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：菌渣液的pH為3～4。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：菌渣液的pH為4～5。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：抗生素與硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫的摩爾比＝1∶1∶10～20。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：抗生素與硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫的摩爾比＝1∶1∶20～30。其它與具體實(shí)施方式一相同。