一種抗生素菌渣的處理方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗生素菌渣的處理方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]生物制藥廠在生物法制取抗生素原料藥的同時(shí)會(huì)有大量的抗生素菌渣產(chǎn)生。一般情況下，菌渣中含有菌絲體、抗生素殘留以及培養(yǎng)基底物等營(yíng)養(yǎng)成分，其蛋白質(zhì)和碳水化合物的成分分別為40 %和20 %左右，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
[0003]盡管菌渣曾作為飼料的原料，但隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)家已經(jīng)菌渣列為危險(xiǎn)廢物名錄，且必須采取無(wú)害化處理或安全處置等措施。因此急需開(kāi)發(fā)一種新的處理方法來(lái)解決抗生素菌渣的無(wú)害化處理難題，并實(shí)現(xiàn)干菌渣的回收利用。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)抗生素菌渣的處置方法主要有生物法。生物法是指，以菌渣為生物利用底物，通過(guò)投加接種菌種使抗生素菌渣被微生物利用，以實(shí)現(xiàn)減量化和資源化的目的。但抗生素菌渣若直接采用生物法，對(duì)菌渣的減量化效率低且處理后的菌渣由于抗生素的殘留仍然存在耐藥性和抗生素?zé)o法降解或降解不完全等風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]可見(jiàn)，物理化學(xué)法處理/預(yù)處理抗生素菌渣更為合理和安全。目前已有研究采用堿熱法預(yù)處理鏈霉素菌渣，而后采用厭氧消化的生物方法對(duì)菌渣進(jìn)一步處理。但此方法并沒(méi)有考察菌渣中的鏈霉素殘余量的變化情況，無(wú)法確定堿熱預(yù)處理是否對(duì)菌渣中殘余的鏈霉素實(shí)現(xiàn)了有效的去除。除此以外，抗生素的水熱處理法也有報(bào)道，同時(shí)可以幾乎去除抗生素的殘留，但其操作前需加入大量水與菌渣混合導(dǎo)致處理量加大，并且高溫高壓的操作條件對(duì)設(shè)備要求較高，產(chǎn)生大量的能耗、經(jīng)濟(jì)性差。總體上菌渣中的營(yíng)養(yǎng)成分并沒(méi)有得到充分的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決現(xiàn)有的菌渣處理方法存在周期長(zhǎng)，處理后尚存環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，并可為企業(yè)解決菌渣處理處置等亟待解決的難題，減少處理費(fèi)用，同時(shí)菌渣的資源化可以為企業(yè)帶來(lái)潛在的經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]本發(fā)明的一種抗生素菌渣的處理方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0008]一、將新鮮抗生素菌渣置于反應(yīng)罐中，控制含水量至85?95%，攪拌混合均勻；
[0009]二、將裝有抗生素菌渣的反應(yīng)罐放入微波反應(yīng)器中，控制微波發(fā)生器的微波功率至100?900W，將抗生素菌渣加熱至100°C，并保持10?15min;
[0010]三、將步驟二加熱完后的抗生素菌渣進(jìn)行離心分離，將得到的菌渣沉淀烘干，即完成所述的抗生素菌渣的處理。
[0011]本發(fā)明的一種抗生素菌渣的的應(yīng)用，采用本發(fā)明的方法處理后的抗生素菌渣用于制備飼料或肥料。所述的肥料為有機(jī)肥料。
[0012]本發(fā)明包含以下有益效果:
[0013]本發(fā)明一種抗生素菌渣的處理方法的工作原理為:能產(chǎn)生偶極矩的物質(zhì)如水分子、抗生素、蛋白質(zhì)等吸收微波頻率范圍的能量，使得菌渣結(jié)構(gòu)和菌絲體以及抗生素破裂，從而得到無(wú)害化菌渣。
[0014]本發(fā)明的關(guān)鍵是利用微波調(diào)控菌渣，菌渣是從內(nèi)部開(kāi)始升溫，能耗利用率高，處理時(shí)間短。本發(fā)明方法對(duì)菌渣含水率要求不高，對(duì)不同企業(yè)不同工藝的制藥菌渣均可直接被消解，無(wú)需其他預(yù)處理，不需要加入任何化學(xué)藥品，且處理后無(wú)需調(diào)節(jié)PH，方法程序簡(jiǎn)單，在保證無(wú)害化效果的前提下，縮短處理時(shí)間，所得到的菌渣殘?jiān)梢远卫?，不造成二次污染，?shí)現(xiàn)了菌渣的資源化、無(wú)害化處理，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的目的。
[0015]本發(fā)明中微波無(wú)害化處理?xiàng)l件相對(duì)溫和，反應(yīng)溫度要求較低100°C，防止蛋白質(zhì)變性，且反應(yīng)時(shí)間短(1?15min)，安全性高，效率高。
[0016]本發(fā)明利用微波處理抗生素菌渣，通過(guò)離心得到菌渣殘?jiān)?，并沒(méi)有抗生素的殘留，可以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回收。
[0017]本發(fā)明用于抗生素菌渣無(wú)害化處理及資源化應(yīng)用。
[0018]通過(guò)本發(fā)明提到的方法，可將抗生素菌渣中的菌絲體和抗生素殘留破壞，并保證其主要的營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞。依據(jù)本發(fā)明，可將抗生素菌渣制成無(wú)抗生素殘留的青貯飼料產(chǎn)品以作為動(dòng)物飼料或飼料添加劑，特別是應(yīng)用于家畜牛和家畜豬等。另一方面的優(yōu)勢(shì)是，依據(jù)本發(fā)明，處理后的抗生素菌渣以其豐富的含氮量可以作為肥料，改良土壤并且不污染環(huán)境。其應(yīng)用前景較好，可應(yīng)用于園藝、果蔬、農(nóng)田、森林或者城市綠化土地等。根據(jù)本發(fā)明可為企業(yè)解決菌渣處理處置等亟待解決的難題，減少處理費(fèi)用，同時(shí)菌渣的資源化可以為企業(yè)帶來(lái)潛在的經(jīng)濟(jì)效益。
[0019]本發(fā)明基于完全去除抗生素菌渣中的抗生素殘留的目的，通過(guò)條件優(yōu)化，得到一種簡(jiǎn)化的、經(jīng)濟(jì)性的方法來(lái)處理大量的抗生素菌渣，相對(duì)于其他方法，使菌渣發(fā)揮出最大的利用價(jià)值，以實(shí)現(xiàn)其肥料化和飼料化。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明方法的流程圖；
[0021]圖2為實(shí)施例1中頭孢菌素菌渣中殘留抗生素的去除情況圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的種抗生素菌渣的處理方法，它是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0023]一、將新鮮抗生素菌渣置于反應(yīng)罐中，控制含水量至85?95%，攪拌混合均勻；
[0024]二、將裝有抗生素菌渣的反應(yīng)罐放入微波反應(yīng)器中，控制微波發(fā)生器的微波功率至100?900W，將抗生素菌渣加熱至100°C，并保持10?15min;
[0025]三、將步驟二加熱完后的抗生素菌渣進(jìn)行離心分離，將得到的菌渣沉淀烘干，即完成所述的抗生素菌渣的處理。
[0026]本實(shí)施方式所述的抗生素菌渣中的抗生素是指:(頭孢菌素C、青霉素G);所述的菌渣是指:頭孢菌素菌渣(菌種:頂頭孢霉菌)、青霉素菌渣(菌種:產(chǎn)黃青霉菌)。
[0027]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中控制微波功率，在3?1min內(nèi)將抗生素菌渣加熱至100°C。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0028]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中控制微波功率至300W在5?6min內(nèi)將抗生素菌渣加熱至100°C。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0029]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中控制微波功率至500W在3?4min內(nèi)將抗生素菌渣加熱至100°C。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0030]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中控制微波功率至700W在2?3min內(nèi)將抗生素菌渣加熱至100°C。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0031 ]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中將抗生素菌渣加熱至100°C后，通過(guò)恒溫模式或恒功率模式保持10?15min。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0032]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是