專利名稱：一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法
技術領域：
本發明涉及一種紅霉素菌渣的處理利用方法，特別涉及一種采用化學法對紅霉素菌渣進行處理并利用的方法。
背景技術：
紅霉素菌渣主要是以淀粉、黃豆餅粉等為原料，加紅霉素菌種經發酵生產紅霉素后產生的廢渣，除了含有大量的水分外，其主要成分為殘留淀粉及淀粉糖、殘留黃豆餅粉，菌絲體以及少量的紅霉素殘留，在菌渣原液中的濃度約(0.3 0.4)g/L，視含水量不同，折合為干渣的含量約為(2 4)g/kg。在生產工藝中使用硫酸鋅作為絮凝劑時產生的廢渣還含有不少的鋅元素。從紅霉素菌渣的原料來源看，菌渣中所含的重金屬等有害元素和物質不會高，經通標標準技術服務(上海)有限公司環境測試服務部測定，已經證實菌渣所含金屬的量遠低于“GB 18877有機-無機復合肥料”中規定的金屬元素的濃度限值。紅霉素菌渣散發出一種特殊異味，而且，菌渣有機物含量高，如果不加以處置任意廢棄可引起二次發酵，顏色變黑，產生惡臭味，引來大量蒼蠅，環境十分惡劣。隨著人們環保意識的提高和國家環保整治力度的加大，眾多企業紛紛開發菌渣干燥設備，將菌渣干燥成水分小于10%的干品，再添加些其他物質，做成動物飼料。但菌渣中殘留的少量抗生素及其降解物，使這種動物飼料受到質疑。雖然經干燥后抗菌素已基本失活，但它在動物體內的富集，又影響到人類本身，使人產生耐藥性。2002年2月農業部、衛生部、國家藥品監督管理局第176號公告，把抗生素濾渣列為禁止在飼料和動物飲用水中使用的藥物品種目錄中。自2002年8月23日起，再將干菌渣做為飼料生產、銷售便是違法、違規經營活動，將受到法規的相應處罰。依據2008年修訂后的《國家危險廢物名錄》，抗生素菌渣屬于化學藥品原料藥生產過程中的培養基廢物，須按危險廢物進行管理。抗生素菌渣含有殘留抗生素及代謝中間產物等，是一種特殊的危險廢物，如處置不當，會對生態環境以及人體健康產生潛在的危害，其危害具有隱蔽性、滯后性、累計性、協同性和連帶性等特點。針對紅霉素菌渣產生量大、處理難度大等現實問題，《制藥工業污染防治技術政策》(征求意見稿)中提出的“鼓勵開發發酵菌渣在生產工藝中的再利用技術、無害化處理技術、綜合利用技術”政策建議，紅霉素生產工藝中利用膜分離技術代替硫酸鋅絮凝技術，菌渣中不再有鋅元素的存在。但是，對于其中殘留抗生素及代謝中間產物，目前的處理方式有進行生物改性，即通過接種選擇性混合菌群及復合酶制劑固態發酵，改性后重新作為紅霉素及大環內酯類抗生素發酵的培養基，如申請號為2007100527715的中國專利申請，這種處理方式，最終還是會得到有抗生素及代謝中間產物的紅霉素菌渣，不能最終實現無害化處理，即菌渣中的殘留紅霉素及代謝中間產物不能最終除去，仍然存在生態、健康隱患。也有報道對其中的殘留紅霉素及其中間代謝產物進行 分離提取，但是這種方式工藝復雜、成本高，難以工業化處理體積龐大的紅霉素菌渣。

發明內容
本發明的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種經濟、高效地無害化處理紅霉素菌渣并將其用于生產有機肥的方法。本發明采用的技術方案是這樣的:一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，在每升紅霉素菌渣原液中加入0.01 0.30mol的酸，并保持4_6h進行水解，水解后再加入堿中和至中性，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥。經過大量實驗發現，在菌渣液中加入適當的酸量，可以使紅霉素菌渣中的殘留紅霉素在較短的時間內降解率達到99%以上，同時對紅霉素菌渣中的有機質等物質幾乎沒有破壞，添加適當輔料后，可以將降解后的紅霉素菌渣進行進一步用于生產有機肥。作為優選:使用的酸的濃度最好大于60%。處理后菌渣液的體積不至于增加太多，在烘干時少耗能。作為優選:所述酸為無機酸。從成本考慮，采用無機酸成本更低廉，也更容易推廣、實現規模化處理。進一步的:所述無機酸為硝酸或磷酸。采用硝酸或磷酸，其中的N元素或P元素可以在處理后用于制備肥料時得到充分利用。作為優選:所述堿為無機堿。從成本考慮，采用無機堿成本更低廉，也更容易推廣、實現規模化處理。進一步的:所述無機堿為鉀堿或氨。采用鉀堿或氨，其中的K元素或N元素可以在處理后用于制備肥料時得到充分利用。作為優選:所述輔料為腐殖酸或膨潤土中的至少一種。從有機肥的營養以及處理后的菌渣的成分綜合考慮，添加腐殖酸或膨潤土可以得到營養均衡的有機肥，且能充分發揮各種組成成分的作用并適宜制作顆粒肥。進一步的:按照質量百分比計，烘干后的產物含水率小于20%。進一步的:按烘干后的產物60%，腐植酸30%、膨潤土 10%的比例制作有機肥。得到的有機肥品質更優。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是::采用化學降解技術處理紅霉素菌渣，使菌渣中的紅霉素殘留降至10 mg/kg以下，其降解率可達到99.6 %以上，同時其中的有機質幾乎沒有損耗，實現無害化處理，然后將其用于制作有機肥，使其資源化，達到綜合利用的目的，本方法操作簡單，處理效率高，日處理量可以達到容器有效體積的4 6倍菌渣原液，從而可以實現規模化處理，具有顯著的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式下面對本發明作詳細的說明。 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1:
取IL紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為365mg，有機質含量為59.4g，含水率85%，加入69%硝酸0.63mL,酸濃度為0.01mol/L,攪勻后水解6h，加氫氧化鉀0.56克中和并烘干后，按干基計，得水解產物151g，有機質含量為39.3%，重59.3g，10%水溶液pH值為7.8，紅霉素殘留為9.3 mg/kg，紅霉素的降解率為99.6%。然后加入腐殖酸(腐殖質60%，水分30%)
75.5g、膨潤土 (含水率239025.4，混合攪拌，造粒，再烘干即制得有機肥，所得有機肥的成分如下:
項目測定值標準
總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)/% (以干基計)5.7彡4
有機質/%(以干基計)46.8^ 30
水分 /%10.5^ 20
pH 值7.55.5-8
紅霉素殘留/ mg/kg(以干基計)6.3—
實施例2
取IL紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為365mg，有機質含量為59.4g，含水率85%，加入69%硝酸1.9mL,酸濃度為0.03mol/L,攪勻后水解6h，加氫氧化鉀1.7克中和并烘干后，按干基計，得水解產物153g，有機質含量為38.8%，重59.4g，10%水溶液pH值為7.5，紅霉素殘留為5.2 mg/ kg，紅霉素的降解率為99.8%。然后加入腐殖酸(腐殖質60%，水分30%)
76.5g、膨潤土 (含水率23%) 25.5g，混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，所得有機肥的成分如下:
項目測定值標準
總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)/% (以干基計)6.6彡4
有機質/%(以干基計)46.6^ 30
水分 /%11.5^ 20
pH 值7.35.5-8
紅霉素殘留/ mg/kg(以干基計)3.5—
實施例3
IL紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為365mg，有機質含量為59.4g，含水率85%，加入69%硝酸18.8mL，酸濃度為0.3mol/L，攪勻后水解4h，加氫氧化鉀16.8克中和并烘干后，按干基計，得水解產物180g，有機質含量為32.9%，重59.2g, 1%水溶液pH值為7.4，紅霉素殘留為4.6 mg/kg,紅霉素的降解率為99.8%。然后加入腐殖酸(腐殖質60%，水分30%)90g、膨潤土 (含水率23%) 30g，混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，所得有機肥的成分如下:
項目測定值標準
總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)/% (以干基計) 10.7彡4
有機質/%(以干基計) 42.5^ 30
水分 /%10.8^ 20
pH 值6.95.5-8
紅霉素殘留/ mg/kg(以干基計) 3.1—
實施例41.5m3紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為548g，有機質含量為61.4kg，含水率90%，加入60%工業硝酸24 kg，酸濃度為0.15mol/L，攪勻后水解5h，加氫氧化鉀18.6kg中和并烘干后，按干基計，得水解產物173 kg，有機質含量為35.4%，重61.2kg，10%水溶液pH值為
7.2，紅霉素殘留為3.7mg/kg，紅霉素的降解率為99.9%。然后加入腐殖酸(腐殖質60%，水分30%) 96kg、膨潤土 (含水率23%) 30kg,混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，所得有機肥的成分如下:
項目測定值標準
總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)/% (以干基計)8.7≥4
有機質/%(以干基計)44.3≥ 30
水分 /%8.9≤ 20
pH 值7.05.5-8
紅霉素殘留/ mg/kg(以干基計)2.4—
實施例5
3m3紅霉素菌渣原液，其中紅霉素殘留量為1182g，有機質含量為162kg，含水率88%，加入85%工業磷酸35kg,酸濃度為0.lmol/L,攪勻后水解5h,通氨中和至中性并烘干后,按干基計，得水解產物390kg，有機質含量為41.3%，重161.1 kg, 10%水溶液pH值為7.0,紅霉素殘留為5.lmg/kg,紅霉素的降解率為99.8%。然后加入腐殖酸(腐殖質60%，水分30%)210kg、膨潤土 (含水率23%) 70kg，混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，所得有機肥的成分如下:項目測定值標準
總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)/% (以干基計)6.1≥4
有機質/%(以干基計)48.6≥ 30
水分 /%10.2≤ 20
pH 值6.85.5-8
紅霉素殘留/ mg/kg(以干基計)3.4—。
權利要求
1.一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:在每升紅霉素菌洛原液中加入0.0l 0.30mol的酸，并在常溫下保持4_6h進行水解,水解后再加入堿中和至中性，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥。
2.根據權利要求1所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所使用的酸是較高濃度的酸。
3.根據權利要求2所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所述酸為無機酸。
4.根據權利要求3所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所述無機酸為硝酸或磷酸。
5.根據權利要求1所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所述堿為無機堿。
6.根據權利要求4所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所述無機堿為鉀堿或氨。
7.根據權利要求1所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:所述輔料為腐植酸或膨潤土中的至少一種。
8.根據權利要求6所述的一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于:按照質 量百分比計，烘干后的產物60%、腐植酸30%、膨潤土 10%。
全文摘要
本發明公開了一種紅霉素菌渣化學無害化處理并用于生產有機肥的方法，其特征在于在每升紅霉素菌渣原液中加入0.01～0.30mol的酸，并在常溫保持4-6h進行水解，水解后再加入堿中和至中性，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，本發明采用化學降解技術處理紅霉素菌渣，使菌渣中的紅霉素殘留降至10mg/kg以下，其降解率可達到99.6%以上，同時其中的有機會幾乎沒有損耗，實現無害化處理，然后將其用于制作有機肥，使其資源化，達到綜合利用的目的，本方法操作簡單，處理效率高，日處理量可以達到容器有效體積的4～6倍菌渣原液，從而可以實現規模化處理，具有顯著的經濟效益和社會效益。
文檔編號C05F11/00GK103214281SQ20131016240
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優先權日2013年5月6日
發明者彭為光 申請人:四川千業環保產業發展有限公司