[发明专利]一种酶法处理抗生素药渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶法处理抗生素药渣的方法，属于生物医药领域。

技术背景

抗生素药渣为抗生素原料药发酵物的滤渣，它的主要成分为：玉米浆、蛋白胨、淀粉、豆油、豆饼粉等生物培养基。由于分离完抗生素的药渣中水分含量达到90％，且固体药渣以混悬液的形式均匀地分散在液体中，一直以来大都采用发酵池堆放或深埋的办法处理，不仅白白浪费了抗生素药渣中有效营养物质，而且由于废弃的抗生素药渣中的医药化学制剂和复杂的微生物菌群的作用给人类留下了长期的毒害隐患。由于目前国家环保部门查处力度加大，各个抗生素生产企业普遍采用四效蒸发，能耗非常大，给企业带来了很大压力，而且这种方法也不符合国家提出的节能降耗，低碳经济的目标。根据网上资料显示：目前我国生产抗生素原料药的企业有81家，年产抗生素药渣约1.4亿吨，每年各抗生素原料药生产企业都要花费大量的人力、财力用于抗生素药渣的环保治理(需征用土地存放并向有关部门交纳一定数额的排污费、清理费)等。

由于过去生产抗生素普遍采用在后续过滤过程中加有医药催吐剂七水硫酸锌，七水硫酸锌的价格这几年涨势飞快，含锌的药渣重金属含量超标，烘干的药渣不能用于饲料和化肥，所以目前的抗生素生产企业在生产过程中普遍不加七水硫酸锌。例如：1994年10月19日由国家知识产权局公布的CN1093681A(用红霉素药渣制取硫酸锌的方法及设备)专利方法，该方法是需先将药渣自然凉晒至半干状态，再通过一种特制的燃烧炉用煤或其它燃料对药渣进行加温、加热燃烧，从中回收氧化锌并与硫酸反应来制取硫酸锌的办法。该发明虽然解决了药渣的资源化应用，但由于在生产过程中产生的能耗大、成本高，遇到雨季或冬季又无法生产，而且过滤后的残酸废渣、废液又污染了环境。由于无明显的社会效益和经济效益，多年来一直没得到推广和应用。又如2005年5月11日国家知识产权局公布的：由浙江工业大学发明的CN200310108527(含锌抗生素菌渣的处理方法)专利，该专利的方法是利用盐酸、硫酸或醋酸和水将碱性的药渣稀释、调至酸性，然后用螯合型离子交换树脂吸附药渣中的金属锌，再用大剂量的酸或酸盐将树脂中的锌脱离，来完成锌与药渣的分离，以实现药渣的资源化应用。但由于该方法利用了大量的酸制剂和水资源，排放的污染不言而语。更重要的是大剂量的酸制剂和昂贵的离子交换树脂(由于吸附容量和再生剂用量的限制，主要用于稀有贵重金 属的回收)来用于废弃物药渣的应用，生产成本可想而知。所以抗生素药渣的资源化、无害化应用目前仍是急待解决的问题。又如发明专利200610005585中涉及一种利用红霉素药渣回收锌并用脱锌后的红霉素药渣生产酵母蛋白的方法，该方法该方法是利用反应釜测出湿红霉素药渣中锌的含量，再将萃取剂投入到上述反应釜中，在反应釜中对物料进行固液分离，分离后的溶液进行水解或电解，电解后直接得锌粉，最后将分离后的药渣用于蛋白饲料或将该药渣灭菌后，接种酵母菌种进行发酵，来生产酵母蛋白。由于该方法采用反应釜对锌进行分离，将锌提取后，红霉素药渣仍然处于混悬液状态，还需要四效蒸发才能将液体蒸发出去。没有从根本上解决红霉素药渣水分含量高的问题。

抗生素药渣脱水难的原因分析：抗生素药渣的水分85﹪～90﹪，干物质10﹪～15﹪，是一种流动性较好的混悬液。固体物质均匀地分散在溶液中。这种混悬液中蛋白质及木聚糖等大分子物质含量高，这些聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接，他们与蛋白、木聚糖和果胶等构成具有一定硬度和弹性的细胞壁，因而呈现稳定的化学结构。由以上原因可知：①由于蛋白、淀粉颗粒、木聚糖等物质的相互重叠，阻塞了排水必须的物理通道；②各种构成植物细胞壁的物质均匀分布，既阻塞排水空隙又因其本身具有一定的粘稠性，以及表面张力等作用，增大排水阻力；③各固相物质间的毛细管作用，特别是纤维与纤维间的毛细管作用，也增加排水的阻力；④果胶质等大多数胶体物质均为亲水胶粒，纤维及半纤维表面负电荷与水中正电荷相互吸引着，这些分子或离子间的作用力，使固液分离困难加大；⑤由于蛋白具有很强的吸附及增大黏度的作用，所以在受外力作用时往往发生体积变化，导致微小排水孔道变得更为细小或堵塞，是增大抗生素药渣充分脱水的困难之一。

发明内容

本发明的目的提供一种酶法处理抗生素药渣的方法，是从本质上降低抗生素药渣的含水量，达到固液分离，固体干渣生产有机肥，液体由于含有丰富的营养物质，可用于沼气的发酵生产。

一种酶法处理抗生素药渣的方法，包括以下步骤：