一种生物发酵四环素药渣的降解方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种生物发酵四环素药渣的降解方法，通过药渣的烘干处理后，在经过烘干出来的药渣中按照实验设计添加化学处理剂，并将其装入特制的设备中按照设定的温度和时间进行处理，来降解药渣中的四环素含量。本发明专利技术方法工艺简单，可以直接与发酵企业的出渣设备连接，且对药渣中四环素的降解率达到了90％以上，具有推广使用价值。

Biodegradation of tetracycline residue and its application

The invention discloses a method for biodegradation of tetracycline residue by biological fermentation. After the drying of the residue, the chemical treatment agent is added in the dried powder residue according to the experimental design and is loaded into a special equipment to degrade tetracycline content in the residue. The method of the invention is simple and can be directly connected with the slag discharging equipment of the fermentation enterprise, and the degradation rate of tetracycline in the drug residue is above 90%, which has the value of popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种生物发酵四环素药渣的降解方法及其应用
本专利技术属于固体废弃物处理
，涉及生物发酵废液中的固体废弃物无害化处理技术，具体为一种生物发酵四环素药渣的降解方法及其应用。
技术介绍
四环素发酵废渣(药渣)是以淀粉、豆粕、葡萄糖、蛋白胨为主要原料作培养基发酵提取药物后的副产品，主要是发酵液预处理进行固液分离时形成的菌饼部分，其主要成分是微生物菌丝体、末代谢利用完的有机物、无机盐、少量抗菌素及其降解产物。从抗生素培养基的组成成分及整个发酵过程可知，抗生素菌渣来源于生物发酵过程，整个过程中未添加任何有毒有害的化学物质。药渣中富含蛋白质和各种氨基酸，四环素药渣蛋白质含量在48％以上，其营养成分含量丰富，是非常有价值的动物蛋白饲料待开发原料。但是，由于药渣含有微量的药残和特殊的异味，不能直接作为饲料原料和肥料利用。近年来，国内外对四环素的降解主要采取紫外光协助高锰酸钾降解技术、木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)粗酶液体外降解技术、采用液相沉积方法制备分子印迹膜修饰TiO2纳米管(MIP-TiO2),实现了高效光催化降解盐酸四环素的目的、TiO2纳米棒对四环素的光催化降解与微生物法降解四环素的试验研究。这些研究成果为四环素的有效降解提供了理论和技术支撑，但是，由于生物发酵四环素药渣的特殊理化性状和利用价值，目前这些技术由于实际操作技术要求与成本高无法在企业的生产过程中直接用，所以目前在企业降解发酵药渣中四环素药残方面还没有应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种无公害化降解四环素药渣中残留四环素的处理技术，本专利拟利用特制的化学处理剂与专用烘干和膨化设备对发酵四环素药渣进行降解处理，以降解药渣中的四环素药残为目的，处理后的药渣可作为饲料原料或肥料利用。本专利技术具体通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种生物发酵四环素药渣的降解方法，所述的降解方法包括以下步骤：1)将待处理药渣进行干燥处理；2)在干燥后的药渣中添加化学处理剂进行处理，利用甲醇进行提取，得到处理后的药渣；3)将处理后的药渣置于膨化设备中进行膨化处理。进一步，所述的干燥处理具体为将药渣置于烘干设备中干燥，干燥条件为60℃-110℃、60㎜-110㎜，干燥后药渣的含水量为8％-13％。进一步，所述的化学处理剂由以下组分组成：双氧水50-300ul和酸化水50-300ul。优选的，所述的酸化水为磷酸、柠檬酸或甲酸混合物。进一步，所述的干燥后药渣与化学处理剂的质量体积比为1:0.05-0.15mg/ul。进一步，所说的膨化条件为主轴转速550～650r/min，膨化温度80℃～190℃，压力2～4大气压。本专利技术方法通过化学物理复合方法有效降解发酵药渣中的四环素含量，制定出了四环素发酵药渣的有效降解工艺流程。本专利技术降解方法根据四环素发酵药渣的特殊理化性状及四环素本身的可溶解性和热敏感性的特点设计得到，四环素药渣药残降解率90％以上。本专利技术还提供了所述的四环素发酵药渣降解方法在制备饲料或肥料原料中的应用。通过本专利技术降解方法可得到制备饲料或肥料的原料，可充分利用药渣的蛋白营养成分，绿色环保，且价格低廉，具有很好的经济效益。进一步，本专利技术方法降解得到的无公害药渣也在本专利技术的保护范围之内。进一步，本专利技术还提供了所述的无公害药渣作为制备饲料或肥料中的应用，一般通过添加适合饲料或肥料的添加剂按照常规方法即可制备得到。本专利技术的有益效果为：本专利技术首次应用化学与物理膨化复合技术实现了降解四环素药渣中药残的目的，改方法在对药渣进行复合处理的过程中，保留了其固有的营养价值不变，同时其对药渣中四环素的降解率达到了98％以上，得到产品安全环保，可作为饲料和肥料的原理进行二次利用，环保科学，符合可持续发展的战略要求。该方法还具有工艺简单，适于大规模推广使用的特点，可以直接与发酵企业的出渣设备连接，在环境保护的基础上，具有很好的经济效益。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出一种无公害化处理药渣中残留四环素的方法，专利技术人经过多年研究，掌握了通过化学物理复合方法(成本低易推广应用)有效降解发酵药渣中四环素含量的相关技术(四环素药渣药残降解率98％以上)，制定出了四环素发酵药渣的有效降解工艺流程，该技术已经在四环素药渣的无害化处理中得到了使用，具体包括以下内容：一种生物发酵四环素药渣的降解方法，主要通过以下步骤完成：1)将待处理药渣置于烘干设备中干燥，干燥条件为60℃-110℃、60㎜-110㎜。2)在干燥后的药渣中添加双氧水和酸化水组成的化学处理剂，然后利用甲醇进行提取，得到处理后的药渣；3)将处理后的药渣置于膨化设备中进行膨化处理，膨化条件为主轴转速550～650r/min，膨化温度80℃～190℃，压力2～4大气压。下面结合具体的实际应用案例对本专利技术方案做进一步的解释说明。实施例1取200mg待处理药渣(某四环素原粉生产厂)，置于烘干设备中在60℃-110℃、60㎜-110㎜条件下干燥，待药渣含水量达到8％-13％，添加双氧水45-50ul和酸化水150-200ul进行处理，然后添加10ml75％甲醇提取，将提取后的药渣送入专用膨化机中，在主轴转速550～650r/min、膨化温度80℃～190℃、压力2～4大气压条件下进行膨化处理。结果证明处理后的药渣四环素降解率92％。实施例2取300mg待处理药渣(某四环素原粉生产厂)，置于烘干设备中在60℃-110℃、60㎜-110㎜条件下干燥，待药渣含水量达到8％-13％，添加双氧水150-200ul和酸化水150-200ul进行处理，在40-60℃条件下0.5h，然后添加20ml75％甲醇提取，将提取后的药渣送入专用膨化机中，在主轴转速550～650r/min、膨化温度80℃～190℃、压力2～4大气压条件下进行膨化处理。结果证明处理后的药渣四环素降解率96％。实施例3取200mg待处理药渣(某四环素原粉生产厂)，置于烘干设备中在60℃-110℃、60㎜-110㎜条件下干燥，待药渣含水量达到8％-13％，添加双氧水150-200ul和酸化水45-50ul进行处理，在40-60℃条件下1h，然后添加10～20ml75％甲醇提取，将提取后的药渣送入专用膨化机中，在主轴转速550～650r/min、膨化温度80℃～190℃、压力2～4大气压条件下进行膨化处理。结果证明处理后的药渣四环素降解率98％。实施例4取300mg待处理药渣(某四环素原粉生产厂)，置于烘干设备中在60℃-110℃、60㎜-110㎜条件下干燥，待药渣含水量达到8％-13％，添加双氧水90-100ul和酸化水250-300ul进行处理，然后添加20ml75％甲醇提取，将提取后的药渣送入专用膨化机中，在主轴转速550～650r/min、膨化温度80℃～190℃、压力2～4大气压条件下进行膨化处理。结果证明处理后的药渣四环素降解率95％。实施例5取200mg待处理药渣(某四环素原粉生产厂)，置于烘干设备中在60℃-110℃、6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物发酵四环素药渣的降解方法，其特征在于，所述的降解方法包括以下步骤：1)将待处理药渣进行干燥处理；2)在干燥后的药渣中添加化学处理剂进行处理，利用甲醇进行提取，得到处理后的药渣；3)将处理后的药渣置于膨化设备中进行膨化处理。

【技术特征摘要】
1.一种生物发酵四环素药渣的降解方法，其特征在于，所述的降解方法包括以下步骤：1)将待处理药渣进行干燥处理；2)在干燥后的药渣中添加化学处理剂进行处理，利用甲醇进行提取，得到处理后的药渣；3)将处理后的药渣置于膨化设备中进行膨化处理。2.根据权利要求1所述的一种生物发酵四环素药渣的降解方法，其特征在于，所述的干燥处理具体为将药渣置于烘干设备中干燥，干燥条件为：60℃-110℃、60㎜-110㎜，干燥后药渣的含水量为8％-13％。3.根据权利要求1所述的一种生物发酵四环素药渣的降解方法，其特征在于，所述的化学处理剂由以下组分组成：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫民，卜春苗，夏建华，林枫，丁文捷，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64