專(zhuān)利名稱(chēng)：一種青霉素廢渣水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗生素發(fā)酵廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體涉來(lái) 自于decantor提取青霉素技術(shù)產(chǎn)生的廢渣水處理技術(shù)領(lǐng)域。是一種用
生物法脫除青霉素藥殘后，再用化學(xué)絮凝法使廢渣廢水有效分離，便 于廢渣的安全利用，廢水的進(jìn)一步處理。
背景技術(shù)：
青霉素是由青霉菌經(jīng)液體深層發(fā)酵產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn) 物，發(fā)酵液放罐后即進(jìn)入提取工段。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家采取兩種提 取工藝。工藝一發(fā)酵液放罐后用酸酸化，力口PPB用板框或鼓式過(guò)濾機(jī) 過(guò)濾一至兩遍，將菌絲體和濾液分開(kāi)，濾液再經(jīng)乙酸丁酯進(jìn)行液液萃 取將青霉素提取出來(lái)。由于青霉素不穩(wěn)定的性質(zhì)，整個(gè)過(guò)程都在低溫、 快速、嚴(yán)控PH的條件下進(jìn)行，其中過(guò)濾過(guò)程持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，不可避免 地造成青霉素效價(jià)損失，為了提高青霉素收率，有的生產(chǎn)廠家釆用了 工藝二，既引入了高效高速萃取離心機(jī)，如德國(guó)Westalia公司出品的 傾析器(decantor),可免去過(guò)濾工序，使用破乳劑萃取相可分離得很 清，比工藝一用過(guò)濾機(jī)分出菌絲體后再提取收率高出2%-3%。工藝二雖 然可提高收率，由于發(fā)酵液未經(jīng)過(guò)固液分離，提取后的廢水是帶有大 量菌絲體的廢水稱(chēng)為青霉素廢渣水，該廢渣水即便加PPB等常規(guī)絮凝 劑，固液分離也非常困難，且COD達(dá)30000mg/L以上，帶來(lái)了廢水處理 的巨大壓力，由于decantor設(shè)備的昂貴，已使引進(jìn)的生產(chǎn)廠家處于進(jìn) 退兩難的境地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用生物法脫除青霉素廢渣水的青霉素藥殘，用化學(xué)法處理青霉素廢渣水，使其低成本簡(jiǎn)捷有效進(jìn)行 固液分離。
本發(fā)明的目的是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
通過(guò)接種芽胞桿菌進(jìn)行發(fā)酵脫除青霉素廢渣水中的青霉素藥殘 后，發(fā)酵液再經(jīng)酸堿化學(xué)處理過(guò)程，將其進(jìn)行固液分離，分離出脫藥 殘菌渣，可安全利用于甸料或農(nóng)肥(參見(jiàn)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00410087856. 2 )。
具體方法如下
1、 菌種制備本發(fā)明使用的菌種是蠟狀芽孢桿菌(Bacillus ),地衣形芽孢桿菌(Bacillus licheniformis )，菌種來(lái)自于
中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。
種子液的制備培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基或?qū)⒃撆囵B(yǎng)基中的牛 肉膏替換成酵母膏(蛋白胨1%、牛肉膏或酵母膏O. 3%，氯化鈉O. 5%); 接種芽孢桿菌后，于25-37°C通氣培養(yǎng)，12-24小時(shí)即得種子液；
2、 發(fā)酵向青霉素廢渣水內(nèi)投入O. 2-10%(V/V)的種子液控制溫 度25-37。C有氧培養(yǎng)6-24小時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥殘，當(dāng)檢 測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止，得成熟脫藥殘青霉素廢渣水發(fā)酵液；
3、 固液分離將以上所述的成熟脫藥殘青霉素廢渣水發(fā)酵液加入 堿，如石灰乳(氫氧化鈣)碳酸鈉、氨水等)，調(diào)節(jié)PH在9-n，加 熱至5(TC-10(TC,不加酸或加入酸(如磷酸、硫酸、草酸等)調(diào)節(jié) PH6-9. 5，攪拌均勻；保溫靜置5-30分鐘；固液分離，固相主要為蛋 白的鰲合物，可回收作為飼料成分或農(nóng)肥，液相(COD5000mg/L以下), 進(jìn)一步進(jìn)入常規(guī)廢水處理工序，如SBR法處理直至達(dá)標(biāo)排放。
4本發(fā)明具有以下積極效果
1、本發(fā)明首先解決了青霉素廢渣水內(nèi)青霉素藥殘的問(wèn)題，然后解 決了該廢渣水的固液分離問(wèn)題，為青霉素廢渣的安全使用拓寬了道路， 為廢水的進(jìn)一步處理減輕了負(fù)擔(dān)。對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源的再生利用具有 極其重大的意義。
2、 本發(fā)明提供的工藝技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝過(guò)程快捷，成本低廉， 適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
3、 本發(fā)明為decantoi"設(shè)備引進(jìn)的生產(chǎn)廠家解決了青霉素提取收率
與廢水處理相矛盾的問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
實(shí)施例l:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、 菌種制備菌種選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus ) CGMCC 1. 2238;
一級(jí)種子的制備稱(chēng)取蛋白胨10克、牛肉膏3克、氯化鈉5克，定 容1000毫升，115 'C滅菌20分鐘，降溫后接入經(jīng)活化的菌種，控制溫 度34士rC通氣培養(yǎng)18小時(shí)即得蠟狀芽孢桿菌一級(jí)種子液；
二級(jí)種子液的制備稱(chēng)取蛋白胨100克、牛肉膏30克、氯化鈉50 克，定容10升，115 'C滅菌2G分鐘，降溫后接入一級(jí)種子1000毫升， 于34土rC通氣培養(yǎng)12小時(shí)即得蠟狀芽孢桿菌二級(jí)種子液；
2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水投入發(fā)酵裝置內(nèi)，接入10升蠟 狀芽孢桿菌二級(jí)種子液，攪拌均勻，控制溫度34土rC通氣培養(yǎng)24小時(shí)，
檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；3、固液分離將上述發(fā)酵液用石灰乳調(diào)節(jié)PH在IO. 5,加熱至60 'C左右，用磷酸調(diào)PH8.5，攪拌均勻，保溫靜置15分鐘；板框過(guò)濾，濾 渣主要為蛋白的鰲合物，作飼料成分或農(nóng)肥用，液相澄明， COD3210mg/L,可進(jìn)入污水處理工段。
實(shí)施例2:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、 菌種制備菌種選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus ) CGMCC 1.2238;
一級(jí)種子的制備稱(chēng)取蛋白胨10克、酵母膏3克、氯化鈉5克，定 容1000毫升，115 。C滅菌20分鐘，降溫后接入經(jīng)活化的菌種，控制溫 度32 ± 1°C通氣培養(yǎng)24小時(shí)即得蠟狀芽孢桿菌一級(jí)種子液；
二級(jí)種子液的制備稱(chēng)取蛋白胨200克、酵母膏50克、氯化鈉IOO 克，定容20升，115 。C滅菌20分鐘，降溫后接入一級(jí)種子1000亳升， 于32士rC通氣培養(yǎng)20小時(shí)即得蠟狀芽孢桿菌二級(jí)種子液；
2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水投入發(fā)酵裝置內(nèi)，接入20升蠟 狀芽孢桿菌二級(jí)種子液，攪拌均勻，控制溫度32irC通氣培養(yǎng)24小時(shí)， 檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；
3、固液分離將上述發(fā)酵液用氫氧化鈣昧調(diào)節(jié)PH在IO. 5,加熱至 8(TC左右，用磷酸PH8.5,撹拌均勻，保溫靜置15分鐘；板框過(guò)濾，濾 渣主要為蛋白的鰲合物，作飼料成分或農(nóng)肥用，液相澄明， COD3650mg/L,可進(jìn)入污水處理工段。
實(shí)施例3:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L): 1、菌種制備制備50L二級(jí)種子液，方法同實(shí)施例l，2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水打入發(fā)酵池內(nèi)，接入50升蠟狀 芽孢桿菌二級(jí)種子液，攪拌均勻，控制溫度30il。C通氣培養(yǎng)36小時(shí)， 檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；
3、 固液分離將上述發(fā)酵液用石灰乳調(diào)節(jié)PH在11.5,加熱至70 。C左右，用硫酸PH9，攪拌均勻，保溫靜置15分鐘，板框過(guò)濾，濾渣主 要為蛋白的鰲合物作詞料成分或農(nóng)肥用，液相澄明，COD3900mg/L，可 進(jìn)入污水處理工段。
實(shí)施例4:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、 菌種制備菌種選用地衣形芽孢桿菌(Bacillus licheniformis ) CGMCC AS 1.932,制備100L二級(jí)種子液，方法同實(shí) 施例l，
2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水打入發(fā)酵池內(nèi)，接入種子液， 攪拌均勻，控制溫度30土rC通氣培養(yǎng)48小時(shí)，檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā) 酵終止；
3、 固液分離將上述發(fā)酵液用石灰乳調(diào)節(jié)PH在9. 5，加熱至55t: 左右，用磷酸PH7.5,攪拌均勻，保溫靜置15分鐘；板框過(guò)濾，濾渣主 要為蛋白的鰲合物，作飼料成分或農(nóng)肥用，液相澄明，COD4300mg/L, 可進(jìn)入污水處理工段。
實(shí)施例5:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、菌種制備菌種選用地衣形芽孢桿菌(Bacillus
licheniformis ) CGMCC AS 1.932,制備20L二級(jí)種子液，方法同實(shí)施
例l,2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水打入發(fā)酵池內(nèi)，接入種子液， 攪拌均勻，控制溫度36土rC通氣培養(yǎng)10小時(shí)，檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā) 酵終止；
3、 固液分離將上述發(fā)酵液用氫氧化鈣難調(diào)節(jié)PH在IO. 5,加熱至 5(TC左右，用磷酸調(diào)節(jié)PH8. 0，撹拌均勻，保溫靜置15分鐘；板框過(guò)濾，
濾渣主要為蛋白的鰲合物，作飼料成分或農(nóng)肥用，液相澄明， COD3260mg/L，可進(jìn)入污水處理工段。
實(shí)施例6:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、 菌種制備制備50L二級(jí)種子液，方法同實(shí)施例l，
2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水打入發(fā)酵池內(nèi)，接入50升蠟狀 芽孢桿菌二級(jí)種子液，攪拌均勻，控制溫度30土1。C通氣培養(yǎng)36小時(shí)， 檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；
3、 固液分離將上述發(fā)酵液用石灰乳調(diào)節(jié)PH在9. 0，加熱至70'C 左右，攪拌均勻，保溫靜置15分鐘，板框過(guò)濾，濾渣主要為蛋白的鰲 合物作飼料成分或農(nóng)肥用，液相澄明，COD3980mg/L，可進(jìn)入污水處理 工段。
實(shí)施例7:處理1000千克青霉素廢渣水(COD30400mg/L):
1、 菌種制備制備50L二級(jí)種子液，方法同實(shí)施例l，
2、 發(fā)酵將1000千克青霉素廢渣水打入發(fā)酵池內(nèi)，接入50升蠟狀 芽孢桿菌二級(jí)種子液，攪拌均勻，控制溫度30土rC通氣培養(yǎng)36小時(shí)， 檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；
3、 固液分離將上述發(fā)酵液用石灰乳調(diào)節(jié)PH在9. 0,加熱至70'C左右，用草酸調(diào)節(jié)PH8.0攪拌均勻，保溫靜置15分鐘，板框過(guò)濾，濾渣
主要為蛋白的鰲合物作農(nóng)肥用，液相澄明，COD3880mg/L,可進(jìn)入污水 處理工段。
權(quán)利要求
1、一種青霉素廢渣水的處理方法，其特征在于以青霉素廢渣水為原料，通過(guò)接種芽胞桿菌進(jìn)行發(fā)酵去除其中的青霉素藥殘后，發(fā)酵液再經(jīng)酸和堿處理后進(jìn)行固液分離，分離出脫藥殘青霉素菌渣。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的芽孢 桿菌是蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus )或地方形芽孢桿菌 (Bacillus 1 icheniformis )。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的酸選 擇磷酸、硫酸，所述的堿選擇氫氧化鈣、碳酸鈉、氨水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的處理方法，其特征在于該方法的具體步驟如下菌種制備培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基或?qū)⒃撆囵B(yǎng)基中的牛肉膏替 換成酵母膏，接種芽孢桿菌后，于25-37'C通氣培養(yǎng)，8-24小時(shí)得種 子液；發(fā)酵向青霉素廢渣水內(nèi)投入0. 2-10%的種子液控制溫度25-37 。C有氧培養(yǎng)8-24小時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中檢測(cè)青霉素藥殘，當(dāng)檢測(cè)無(wú)青霉素藥殘，發(fā)酵終止；固液分離將發(fā)酵液用堿調(diào)節(jié)PH9-12,加熱至50°C-IO(TC,不 加酸或加入酸調(diào)節(jié)PH6-9. 5，攪拌均勻后保溫靜置；固液分離，分離 出固相為脫藥殘青霉素渣。全文摘要
本發(fā)明涉及抗生素發(fā)酵廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體涉來(lái)自于decantor提取青霉素技術(shù)產(chǎn)生的廢渣水處理技術(shù)領(lǐng)域。是一種用生物法脫除青霉素藥殘后，再用化學(xué)絮凝法使廢渣廢水有效分離，該方法有利于廢水的進(jìn)一步處理，脫除青霉素藥殘的廢渣又可安全用于飼料和農(nóng)肥。本發(fā)明解決了來(lái)自于decantor提取青霉素技術(shù)產(chǎn)生的廢渣水分離問(wèn)題，同時(shí)解決了青霉素廢渣的安全利用問(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101525183SQ20081000800
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者孫淑榮, 孫玉勝, 蘭 馬 申請(qǐng)人:邁德金生物技術(shù)(北京)有限公司