[发明专利]一种抗生素菌渣资源化处理方法

说明书

本发明涉及一种抗生素菌渣资源化处理方法。首先将抗生素菌渣在亚临界水热条件下进行充分预处理，然后将预处理后菌渣进行高温厌氧消化产沼气处理；高温厌氧消化系统出料经固液分离后，沼液进入综合废水处理系统，而剩余菌渣进行活性炭制备及综合利用。该技术可解决抗生素菌渣高温厌氧消化有机物利用率低和抗生素菌渣厌氧消化后剩余菌渣资源化处理的问题。该方法不仅实现了抗生素菌渣的安全处理处置问题，更进一步实现了抗生素菌渣的资源化处理，为抗生素制药行业的菌渣处理提供理论基础和技术参考。

技术领域

本发明属于危险废物处理处置领域，具体涉及一种“亚临界水热预处理-高温厌氧消化-菌渣活性炭制备”的抗生素菌渣资源化处理方法。

背景技术

抗生素菌渣是制药企业采用发酵法生产抗生素后剩余的固体废弃物。我国是世界上最大的抗生素原料药生产国，2015年我国抗生素产量高达24万吨，按照生产1吨抗生素，产生8～10吨抗生素菌渣计算，2015年我国抗生素菌渣产量大约在240万吨。

抗生素菌渣主要由菌丝体、剩余培养基、发酵代谢产物组成，其中含有大量的粗蛋白、粗脂肪、有机溶媒，部分中间产物、微量元素和残留抗生素。由于抗生素菌渣中有抗生素残留和中间代谢产物，处理处置不当容易造成环境污染和生态危害。2002年2月农业部、卫生部、国家药品监督管理局第176号公告，把抗生素菌渣列入禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录。1998年版、2008年版、以及新修订的2016年版《国家危险废物名录》，更是将抗生素菌渣列为危险废物。

抗生素菌渣中含有丰富的有机质，将抗生素菌渣进行安全填埋或者焚烧处理造成资源的浪费，安全填埋还可能会污染土壤和地下水，焚烧又存在费用高、效率低、污染大气的缺点，依据2012年《制药工业污染防治技术政策》中鼓励开发发酵菌渣在生产工艺中再利用技术、无害化技术、综合利用技术的政策建议，研究利用抗生素菌渣中丰富有机质资源化利用及处置的新技术十分必要。专利CN 105170604 A涉及一种抗生素菌渣处理系统，该系统将抗生素菌渣直接加入调配池后进行水解，折流式缺氧厌氧反应池和反流式曝气生物滤池产生的剩余污泥只是压缩外运，没有系统的深度处理研究。专利CN 105457968 A公开的一种抗生素菌渣的无害化处理方法，采用pH为8～11、温度90℃～100℃的条件处理抗生素菌渣，经管碟法未检测到残留抗生素。该发明虽能一定程度上实现抗生素菌渣的无害化，但是该发明没有深入研究抗生素菌渣减量化和资源化利用。专利CN106540398A 公开一种碱热预处理抗生素菌渣后进行静态BMP厌氧消化试验并用管碟法对抗生素菌渣进行效价计算。该发明实现了抗生素菌渣中抗生素的去除和抗生素菌渣的资源化和减量化，但是该发明并未对发酵剩余菌渣如何处置进行说明。

抗生素菌渣作为一种特殊的危险固体废物，现有的抗生素菌渣处理方式普遍存在资源化利用不足、系统过程复杂等缺点。开发一条安全、经济高效的抗生素菌渣资源化利用方法，对我国抗生素菌渣的处理处置、制药企业的健康和可持续具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗生素菌渣安全高效资源化处理处置方法。以土霉素菌渣为例，本发明将抗生素菌渣在亚临界水热条件下进行充分水解预处理后，再进行高温厌氧消化产沼气，然后对高温厌氧系统的出料进行固液分离，剩余沼液进入综合废水处理系统，剩余菌渣烧制菌渣活性炭，最终实现抗生素菌渣的综合资源化利用。该方法可解决抗生素菌渣厌氧消化有机物利用率低和抗生素菌渣厌氧消化后菌渣处理利用的问题。

本发明采用如下技术方案：

（1）抗生素菌渣含水率的调整：用去离子水调整抗生素菌渣的含水率范围为96%～98%；

（2）抗生素菌渣亚临界水热预处理：将一定含水率的抗生素菌渣放置于亚临界水热反应釜，通过高温高压的亚临界水解反应处理破坏抗生素菌渣的胞外聚合物和菌丝体细胞，提高有机物溶出效率。控制亚临界水热预处理条件为：温度为120℃～180℃、压力为10MPa～30MPa，反应时间为5min～15min；