一种春雷菌渣无害化处理方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种春雷菌渣无害化处理方法及其应用，采用调节pH、离心机固液分离、添加过氧化剂、闪蒸喷干、通入蒸汽和空气等物理化学前处理工艺，利用上述工艺之间的协同作用，实现对春雷霉素菌渣中的抗生素的高效降解，最后向预处理菌渣中添加农业副产品(梨木渣、苹果木渣、玉米芯，葡萄糖)并混合均匀，然后接种复配混合菌种进行堆肥固态发酵，从而实现春雷霉素菌渣的无害化处理。通过本发明专利技术处理方法得到的春雷霉素菌渣中，抗生素的含量降至50μg/mL以下，春雷霉素的降解率达到95％以上。春雷霉素的降解率达到95％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种春雷菌渣无害化处理方法及其应用


[0001]本专利技术属于固体废物处置和资源化再利用
，具体涉及一种春雷霉素菌渣无害化处理方法及其应用。

技术介绍

[0002]春雷霉素生产过程中产生的废弃物为菌渣，其主要成分是小金色链霉菌产生菌的菌丝体、未利用完的培养基、发酵过程中产生的代谢产物、蛋白质以及少量的抗生素等。春雷霉素发酵菌渣中，由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物，对生态环境存在着潜在的危害性，已经被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一，同时，菌渣有机质含量较高，可引起二次发酵、颜色变黑、产生恶臭味，严重影响环境，因而长期以来，需要寻找一种经济、高效且处理量大的治理办法。
[0003]我国是春雷霉素原料药生产大国，抗生素菌渣产生量大、处理难度高，其菌渣危险固废，对于春雷霉素菌渣合理、安全处置是目前制药企业亟待解决的难题。在春雷霉素菌渣的处置方法中，国内开展了较多的研究探索，取得了不少进展，但在抗生素残留的彻底清除，处置成本和方法适用性上仍有不足。春雷霉素菌渣残的处理方法中，生物降解研究较多，例如直接分离筛选高效降解春雷霉素的微生物，并利用筛选出来的微生物进行降解；也有利用天然微生物菌群，如堆肥过程微生物菌群或厌氧沼气发酵过程微生物菌群的群体作用进行处理的，但都不能将残留抗生素稳定彻底清除。抗生素菌渣残留抗生素含量一般达0.2
‑
0.5％，仅靠生物降解，面对如此高的含量，生物降解启动慢，完全降解很难实现。另外，微生物耐药性与对该药物的分解能力高度相关，分解能力强意味着耐药能力强，当单一微生物尤其是单一原核微生物具有强烈降解作用时，也预示着其高的耐药性和环境释放的风险。
[0004]另外，高温高压处理等物理方法能直接破坏春雷霉素结构，也可用于春雷霉素菌渣残留，但投资成本大，运行成本高，不利于大规模的应用。强酸强碱、强氧化剂等化学方法应用春雷霉素菌渣处理，能够取得一定效果，但也存在处理不彻底，酸碱作用后带来菌渣后续处理难度增加、不能优化利用等问题。有鉴于此，有必要提供一种春雷霉素菌渣无害化处理方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的不足，解决现有的高温高压处理、高能电子束等物理方法，强酸强碱、强氧化剂等化学方法以及单一微生物降解方法均不能彻底清除春雷霉素菌渣中的抗生素或不能资源化利用的问题，本专利技术提供一种春雷菌渣无害化处理方法及其应用，采用调节pH、离心机固液分离、添加过氧化剂、闪蒸喷干、通入蒸汽和空气等物理化学前处理工艺，利用上述工艺之间的协同作用，实现对春雷霉素菌渣中的抗生素的高效降解，最后向预处理菌渣中添加农业副产品(梨木渣、苹果木渣、玉米芯，葡萄糖)并混合均匀，然后接种复配混合菌种进行堆肥固态发酵，从而实现春雷霉素菌渣的无害化处理。通过本发
明处理方法得到的春雷霉素菌渣中，抗生素的含量降至50μg/mL以下，春雷霉素的降解率达到95％以上；同时，本专利技术还解决了有关企业生产过程中菌渣处理费用高的问题，可节省大量处置费用并给农业带来一定的经济收益；另外，本专利技术中使用的过氧化物最后能转变为有机肥料中的营养元素，实现了原料的充分利用。
[0006]为了实现专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案，一种春雷霉素菌渣无害化处理方法，包括如下步骤：
[0007]1)物理化学前处理：
[0008]a.将春雷霉素菌渣调节pH值至中性，然后进行固液分离；
[0009]b.加入少量过氧化物混合得到混合物，然后将所述混合物进行闪蒸喷干，得到粉末；
[0010]c.向所述粉末中通入蒸汽和空气进行反应，得到预处理菌渣；
[0011]2)生物后处理：向步骤1)得到的预处理菌渣中添加发酵物料，并混合均匀，然后接种复配混合菌种进行堆肥固态发酵，从而实现春雷霉素菌渣无害化的处理。
[0012]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，所述的春雷霉素菌渣的含水率为90
‑
95％，pH为3～4。
[0013]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，用氢氧化钠调节春雷霉素菌渣的pH值，添加量为1
‑
2.5％，调节后pH值为6.5～7.5。
[0014]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，用离心机进行固液分离，所述的离心机的转速为1800～2500r/min，离心后菌渣含水量为50～60％。
[0015]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，所述的过氧化物选自过氧化钙、过氧化钾和过氧化氢中的一种，所述过氧化物的添加量为所述春雷霉素菌渣干重的5～10％。
[0016]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，所述闪蒸喷干的温度为180～210℃，风量为35～50Hz，进料速度2.5～5T/h。
[0017]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤1)中，所述蒸汽的通入流量为0.2
‑
0.5m3/h，所述空气的通入风量为0.2
‑
1.0m3/h，反应时间为20
‑
48h。
[0018]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤2)中，所述的发酵物料包含农业副产品；所述的农业副产品包含梨木渣、苹果木渣、玉米粉、玉米芯，葡萄糖中的一种或几种。
[0019]更优选的，步骤2)中，以各物料重量相对春雷霉素菌渣重量的比例计，发酵物料的配比如下：磷酸二氢钾1
‑
2％，离心废水30
‑
50％，苹果木屑15～30％，梨木屑15～30％，玉米粉2～5％，玉米芯30
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50％，葡萄糖1
‑
2％；其中，各组分配比之和满足100％，所述的离心废水为上述废水全部，pH 6.5～7.5。
[0020]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤2)中，以重量份计，所述的复配混合菌种中，各单菌的质量份配比如下：枯草芽孢杆菌5～10份，胶质芽孢杆菌10～15份，米曲霉10～15份，凝结芽孢杆菌10～15份，啤酒酵母5～10份，巨大芽袍杆菌5
‑
10份；所述复配混合菌种的接种量为0.5
ꢀ‑
1.0％。
[0021]在本专利技术的优选的实施方式中，步骤2)中，所述堆肥固态发酵的条件如下：堆积24～48h后，当温度达到37℃以上后开始翻堆曝气，翻堆次数为每天3～4次，发酵时间为15～30天。
[0022]本专利技术还保护所述的春雷霉素菌渣无害化处理方法得到的无害化菌渣在制备有
机肥料中的应用。
[0023]本专利技术中，首先将春雷霉素菌渣调整好pH，离心固液分离，加入过氧化物，使得过氧化物能充分接触菌渣中的抗生素，由于菌渣含有大量的水，两者混合后，利用过氧化物的强氧化性和氢氧化物的强碱性，可以显著的破坏春雷霉素分子结构，从而降低菌渣中春雷霉素的残留，进一步地，将混合物进行闪蒸干燥，一方面，混合物料在闪蒸干燥机中受撞击、磨擦及剪切力的作用得到分散，使得过氧化物和抗生素进行充分接触，实现高效降解；再进一步地，将闪蒸干燥后的粉末通入蒸汽和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种春雷霉素菌渣无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)物理化学前处理：a.将春雷霉素菌渣调节pH值至中性，然后进行固液分离；b.加入少量过氧化物混合得到混合物，然后将所述混合物进行闪蒸喷干，得到粉末；c.向所述粉末中通入蒸汽和空气进行反应，得到预处理菌渣；2)生物后处理：向步骤1)得到的预处理菌渣中添加发酵物料，并混合均匀，然后接种复配混合菌种进行堆肥固态发酵，从而实现春雷霉素菌渣无害化的处理。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述的春雷霉素菌渣的含水率为90
‑
95％，pH为3～4；用氢氧化钠调节春雷霉素菌渣的pH值，添加量为1
‑
2.5％，调节后pH值为6.5～7.5。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，用离心机进行固液分离，所述的离心机的转速为1800
‑
2500r/min，离心后菌渣含水量为50～60％。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述的过氧化物选自过氧化钙、过氧化钾和过氧化氢中的一种，所述过氧化物的添加量为所述春雷霉素菌渣干重的5～10％；所述闪蒸喷干的温度为180～210℃，风量为35～50Hz，进料速度2.5～5T/h。5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述蒸汽的通入流量为0.2
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0.5m3/h，所述空气的通入风量为0.2
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1.0m3/h，反应时间为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，潘忠成，王梦飞，周晶晶，邓钊，郭秀艳，李静，
申请(专利权)人：陕西麦可罗生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：