[發明專利]一種利用過碳酸鹽處理抗生素菌渣制取有機肥的方法

在審

• 申請號: 201710861913.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107686407A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 劉惠玲;張巖香;蔡晨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 賈澤純

技術領域

本發明涉及抗生素菌渣的無害化處理方法和資源化利用。

背景技術

我國是抗生素的生產、使用、出口大國，我國發酵類抗生素在生產過程中其菌渣每年的排放量大約200萬噸，菌渣中富含大量營養物質，但因其中含有少量抗生素殘留，為防止抗生素殘留引發環境中細菌耐藥的風險，抗生素菌渣必須首先經過處理去除其中抗生素殘留，然后才能加以利用。但到目前為止，我國抗生素菌渣尚缺乏安全有效的無害化與資源化處理方法，絕大多數只能焚燒處理，不僅造成大量資源浪費，而且焚燒處理成本高，存在二次污染的風險。同時，菌渣處理的高成本使制藥行業的健康發展受到嚴重影響。

抗生素菌渣散發出一種特殊異味，而且，菌渣有機物含量高，如果不加以處置任意廢棄可引起二次發酵，顏色變黑，產生惡臭味，引來大量蒼蠅，環境十分惡劣。依據2008年修訂后的《國家危險廢物名錄》，抗生素菌渣屬于化學藥品原料藥生產過程中的培養基廢物，須按危險廢物進行管理?？股鼐袣埩艨股丶按x中間產物等，是一種特殊的危險廢物，如處置不當，會對生態環境以及人體健康產生潛在的危害，其危害具有隱蔽性、滯后性、累計性、協同性和連帶性等特點。

針對抗生素菌渣產生量大、處理難度大等現實問題，《制藥工業污染防治技術政策》(征求意見稿)中提出“鼓勵開發發酵菌渣在生產工藝中的再利用技術、無害化處理技術、綜合利用技術”政策建議。

目前我國尚無抗生素菌渣安全有效的處理方法。

發明內容

本發明要解決現有的抗生素菌渣處理費用高，處理后尚存環境風險等問題，提供一種利用抗生素菌渣制取有機肥的操作簡單、處理效率高的方法。

本發明的一種利用抗生素菌渣制取有機肥的方法，它是按照以下步驟進行的：

一、采集抗生素菌渣，調節含固率為8～10％，得待處理菌渣液，取處理抗生素菌渣液，加入過碳酸鹽于反應罐中，攪拌混合均勻；

二、將含有過碳酸鹽的抗生素菌渣反應罐加熱至60～80℃，并在均勻攪拌狀態下保溫反應2h；

三、反應完成后的菌渣進行離心分離，將得到的菌渣沉淀與輔料腐殖酸或膨潤土混合攪拌烘干造粒，制作有機肥；

所述的抗生素菌渣液中的抗生素的殘留量為600～700mg/L，pH＝4.0～7.8；

抗生素與過碳酸根的摩爾比＝1∶300～500；

所述的過碳酸鹽為過碳酸鉀。

本發明的工作原理為：過碳酸鹽產生的具有強氧化性的羥基自由基一方面可氧化大分子物質為小分子物質，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，使菌渣有機肥不含抗生素耐藥菌并且在土壤中不引發細菌耐藥，使用安全性提高。

本發明的高固相菌渣懸漿中抗生素殘留的去除與廢水中有機物去除不同，廢水處理的目標是去除水中所有種類的有機物，而菌渣處理的目標是去除抗生素殘留而保留蛋白質、氨基酸等對植物生長有益的有機營養物質，即菌渣中有機物是選擇性去除。

本發明具有以下優點：

1.本發明中抗生素殘留可被降解，菌渣中耐藥菌被有效滅活，且處理后無需調節pH，方法程序簡單易操作，成本低，肥料的使用安全性高。

2.本發明中活化過碳酸鉀產生的碳酸鉀可用于后續的鉀肥原料，不會對環境造成二次污染。

3.本發明中活化過碳酸鹽無害化處理條件相對溫和，反應溫度要求較低，防止蛋白質變性，安全性高，效率高。

4.本發明應用前景較好，可應用于園藝、果蔬、農田、森林或者城市綠化土地等。

5.本發明可為企業解決菌渣處理處置等亟待解決的難題，減少處理費用，同時菌渣的資源化可以為企業帶來潛在的經濟效益。

6.本發明中過碳酸鹽的添加量是依據抗生素菌渣中的含有多種物質的現狀而設定，添加量少則抗生素去除效果差，添加量多則隨著過碳酸鹽的濃度增加，對抗生素去除降低。這是由于過碳酸鹽產生了過多的羥基自由基與菌渣中的其他物質反應進一步加快，反應產物會消耗自由基而且還會對抗生素的去除產生反作用，從而降低了抗生素去除率。這是目前所沒有報道的，是本發明首次發現。最主要的是過碳酸鹽的增加還會對有機物進行破壞，降低了有機肥的質量。

附圖說明

圖1為實施例一中紅霉素菌渣處理過程中殘留紅霉素的去除圖。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的一種利用抗生素菌渣制取有機肥的方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的：

一、采集抗生素菌渣，調節含固率為8～10％，得待處理菌渣液，取1L處理抗生素菌渣液，加入過碳酸鹽于反應罐中，攪拌混合均勻；