一种抗生素菌渣资源化处理方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种抗生素菌渣资源化处理方法及其应用。本发明专利技术的抗生素菌渣资源化处理方法，包括如下步骤：A)对抗生素湿菌渣进行制片，得到菌渣片；B)将菌渣片平铺于金属板上，利用热源加热金属板以使菌渣片干化，得到干菌渣；C)对干菌渣进行粉碎、造粒，得到菌渣颗粒。本发明专利技术的处理方法具有生产成本低、处理量大、处理工艺简便、对环境友好等优势，在整个处理过程中无恶臭气体排放，并且能够实现较高的产量；此外，经该处理方法处理后的菌渣含水率低，无抗生素残留，同时菌渣中的有效成分能够得到充分保留，可作为肥料、饲料、燃料等进行资源化利用，具有显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种抗生素菌渣资源化处理方法及其应用
本专利技术涉及菌渣处理
，尤其是涉及一种抗生素菌渣资源化处理方法及其应用。
技术介绍
抗生素菌渣(简称为菌渣)是抗生素等相关制药企业排出的主要废弃物之一，属于危废，菌渣中的绝大多数成分是水，固形物主要包括菌丝、残体、剩余原料、盐类、代谢产物、残余抗生素等，具有产量大、易腐败、难处理等特点；同时，菌渣的干燥固形物中含有蛋白质、纤维素、油脂等，具有较高的营养物质。为了发挥菌渣的经济效益，可以通过肥料化、饲料化、燃料化、原料化等方式对菌渣进行资源化利用。菌渣肥料化的技术路线主要包括喷浆造粒和堆肥，喷浆造粒需要对菌渣进行加水、加热调质，并采用高温风作为热源，存在废气排放量大、环境危害较大、生产能耗高等缺陷；堆肥需要将菌渣合理储存后进一步发酵，存在占地面积大、周转速度慢、易产生恶臭气体、易燃易爆、后续处理过程复杂、某些抗生素无法消除等缺陷。普通抗生素菌渣曾用作养殖业的饲料，然而由于安全因素，普通抗生素菌渣大规模饲料化的技术路线已无法实施，一般只用于兽药的载体，不能作为普通饲料使用。由于菌渣中具有大量的有机物，还可进行燃料化利用，然而其在燃烧过程中容易产生氮氧化物等问题，后续处理难度较大，且附加值低，经济效益较差。此外，通过对菌渣进行提取或者发酵后提取，有望生产腐殖酸、酶制剂、菌剂等有用的原料，然而该原料化利用方式存在后续产品的需求量有限、生产规模小、无法处理大量的菌渣等问题。目前，对菌渣进行资源化利用的处理工艺大多存在脱水困难、产量大、处理难度高、产生大量异味气体、处理工艺污染严重、处理后仍有抗生素残留等问题，从而使得菌渣的资源化利用存在较大的局限性。因此，有必要开发一种易于处理、不会造成污染、处理量大、处理后无抗生素残留的菌渣资源化利用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗生素菌渣资源化处理方法及其应用，该处理方法具有生产成本低、处理量大、处理工艺简便、对环境友好等优势，经该处理方法处理后的菌渣含水率低，无抗生素残留，同时菌渣中的有效成分能够得到充分保留，有利于进行资源化利用。本专利技术提供一种抗生素菌渣资源化处理方法，包括如下步骤：A)对抗生素湿菌渣进行制片，得到菌渣片；B)将菌渣片平铺于金属板上，利用热源加热金属板以使菌渣片干化，得到干菌渣；C)对干菌渣进行粉碎、造粒，得到菌渣颗粒。本专利技术对抗生素湿菌渣的来源不作严格限制，可以是各抗生素制药企业排出的各种抗生素菌渣；本专利技术的抗生素菌渣资源化处理方法具有普适性，可用于各种不同的抗生素菌渣，例如阿莫西林菌渣、头孢菌素菌渣等。抗生素湿菌渣中具有大量的菌丝，含有胞内水，同时还含有蛋白质、纤维素等物质，具有粘稠、不流动、搅拌可完全溶解、具有较强的延展性等独特性状，在处理时存在脱水困难、易产生异味气体等因素。通常，抗生素湿菌渣的含水率≥80％，例如80-90％。本专利技术人进行了大量的菌渣处理试验，包括压榨试验、挤条试验、烘烤试验等；研究结果发现：将湿菌渣置于滤袋进行压榨具有一定的可压榨性，但菌渣中的胞内水无法挤出，同时难以实现连续处理；对湿菌渣进行挤压处理时，湿菌渣在挤出一定长度(≥5cm)后易断裂，无法良好成型；对湿菌渣进行烘烤存在胞内水溢出、菌渣表面烧焦、产生焦糊气味等问题，同样无法对湿菌渣进行有效处理。上述传统方式均无法有效降低菌渣中的含水率并且无法实现菌渣的良好成型。本专利技术的抗生素菌渣资源化处理方法创造性地采用了平面干燥方式，即：先对抗生素湿菌渣进行制片，再将得到的菌渣片铺于金属板上，利用热源加热金属板，利用金属板的高温使菌渣片干化。研究发现：利用上述平面干燥方式处理菌渣时能够实现缓慢的深度干燥；在此过程中，菌渣中的胞内水逐渐释放并逐渐得到干燥，不仅不会出现因胞内水溢出导致的粘稠性等问题，同时不会出现菌渣表面烧焦等情形从而影响菌渣产品的品质。上述方式能够温和且良好地脱除菌渣中的胞内水，并且能够避免异味气体产生，同时对菌渣中的残留抗生素具有良好的去除作用，还能够最大限度地保留菌渣中的营养成分，并实现较高的产量，保证产品的成型性以及产品品质，产品具有天然的芳香气味，有利于菌渣的后续资源化利用，具有生产成本低、处理量大、处理工艺简便、对环境友好等优势。具体地，步骤A)中对抗生素湿菌渣进行制片的主要目的在于控制后续平面干燥时菌渣的厚度和尺寸，进而保证平面干燥的效果以及干燥效率；其中，可以控制菌渣片的厚度为0.4-0.6cm，优选为0.5cm左右；同时，可以控制菌渣片的面积为80-120cm2，优选为100cm2。对菌渣片的形状不作严格限制，例如可以采用长方形模具进行制片，此时菌渣片的形状即为长方形，其长度可以为20-30cm，宽度可以为4-5cm。步骤B)中，对金属板不作严格限制，只要有利于将热量传递给菌渣片即可，例如可以采用钢板等；钢板的面积可以为1000m2以上，从而便于实现量产。对加热金属板的热源不作严格限制，例如可以采用热风、热蒸汽等常规热源，特别是还可以采用锅炉、窑炉的废热烟气作为热源，从而实现节能环保目的。此外，对热源的设置方式不作严格限制，例如可以将热源置于金属板下方进行加热。在加热时，可以控制加热温度为160-180℃，加热时间为80-100min。在本专利技术的处理方法中，平面干燥(即平铺烘干)的具体过程包括：1)升温段：在升温段，湿菌渣的温度逐渐加热至100℃左右，此过程大约需要10-15min左右。2)溏化段：经升温段升温后，达到100℃左右的菌渣，菌体的细胞壁、细胞膜逐渐破裂，释放出胞内水，大量胞内水的涌出使得菌渣湿度不降反升，逐渐变成稀溏状，流动性增加，这也是制片步骤中菌渣片不宜太厚的原因，如菌渣片太厚则容易流动，且不易均匀反应。在溏化段，同时存在细胞内物质如纤维素的氧化过程，菌渣的颜色逐渐变深，呈现焦糖色，同时释放出芳香气味。溏化段的持续时间为15-20min左右。3)裂解段：经过溏化段的菌渣，含水率达到80％以上且成为稀溏状，形成液态反应环境；此时，菌渣内残余的少量抗生素在液态、高温的环境下，逐步裂解并消失。裂解段的持续时间为25-30min左右。4)蒸干段：继续对经过裂解段的菌渣进行加热，菌渣持续处于蒸发状态，原本释放出的胞内水逐渐减少，菌渣逐渐干化，最终的含水率可调节，一般控制在10％以下。随着菌渣被蒸干，其颜色又呈现逐渐减淡的过程，最终的颜色为浅红棕色，类似牛肉干的颜色，并且呈现明显的芳香。蒸干段的持续时间为30-35min左右。上述整个平铺烘干过程持续80-100min左右；平铺烘干后的干菌渣的含水率＜10％，干菌渣中的抗生素检测结果为阴性(菌液法检测)。平铺烘干后的菌渣片可从金属板表面铲下，经冷却后进行粉碎、成型；对粉碎、成型的具体方式及工艺条件不作严格限制，可根据后续资源化利用需求进行合理设置。具体地，可以将干菌渣粉碎至200-300目；其中，可以采用粉碎机进行粉碎，粉碎时可以控制粉碎机的刀头转速≥14000r/min，粉碎时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗生素菌渣资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA)对抗生素湿菌渣进行制片，得到菌渣片；/nB)将菌渣片平铺于金属板上，利用热源加热金属板以使菌渣片干化，得到干菌渣；/nC)对干菌渣进行粉碎、造粒，得到菌渣颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗生素菌渣资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)对抗生素湿菌渣进行制片，得到菌渣片；
B)将菌渣片平铺于金属板上，利用热源加热金属板以使菌渣片干化，得到干菌渣；
C)对干菌渣进行粉碎、造粒，得到菌渣颗粒。


2.根据权利要求1所述的抗生素菌渣资源化处理方法，其特征在于，抗生素湿菌渣的含水率≥80％，优选为80-90％。


3.根据权利要求1所述的抗生素菌渣资源化处理方法，其特征在于，控制菌渣片的厚度为0.4-0.6cm，菌渣片的面积为80-120cm2。


4.根据权利要求1所述的抗生素菌渣资源化处理方法，其特征在于，控制加热温度为160-180℃，加热时间为80-100min。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾洪骏，沈志斌，吕洪伟，
申请(专利权)人：北京时代科仪新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11