專利名稱：一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制藥行業(yè)廢物處理方法，特別涉及一種紅霉素菌渣的無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法。
背景技術(shù)：
紅霉素菌渣是以淀粉、黃豆餅粉等為原料，加紅霉素菌種經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)紅霉素后產(chǎn)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，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，折合為干渣的含量約為(2 4) g/kg。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(zhì)不會高，經(jīng)通標標準技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司環(huán)境測試服務(wù)部測定，已經(jīng)證實菌渣所含金屬的量遠低于“GB 18877有機-無機復(fù)合肥料”中規(guī)定的金屬元素的濃度限值。紅霉素菌渣散發(fā)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(fā)酵，顏色變黑，產(chǎn)生惡臭味，引來大量蒼蠅，環(huán)境十分惡劣。隨著人們環(huán)保意識的提高和國家環(huán)保整治力度的加大，眾多企業(yè)紛紛開發(fā)菌渣干燥設(shè)備，將菌渣干燥成水分小于10%的干品，再添加些其他物質(zhì)，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(zhì)疑。雖然經(jīng)干燥后抗菌素已基本失活，但它在動物體內(nèi)的富集，又影響到人類本身，使人產(chǎn)生耐藥性。2002年2月農(nóng)業(yè)部、衛(wèi)生部、國家藥品監(jiān)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(chǎn)、銷售便是違法、違規(guī)經(jīng)營活動，將受到法規(guī)的相應(yīng)處罰。

依據(jù)2008年修訂后的《國家危險廢物名錄》，抗生素菌渣屬于化學(xué)藥品原料藥生產(chǎn)過程中的培養(yǎng)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(chǎn)物等，是一種特殊的危險廢物，如處置不當，會對生態(tài)環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生潛在的危害，其危害具有隱蔽性、滯后性、累計性、協(xié)同性和連帶性等特點。針對紅霉素菌渣產(chǎn)生量大、處理難度大等現(xiàn)實問題，《制藥工業(yè)污染防治技術(shù)政策》(征求意見稿)中提出的“鼓勵開發(fā)發(fā)酵菌渣在生產(chǎn)工藝中的再利用技術(shù)、無害化處理技術(shù)、綜合利用技術(shù)”政策建議，紅霉素生產(chǎn)工藝中利用膜分離技術(shù)代替硫酸鋅絮凝技術(shù)，菌渣中不再有鋅元素的存在。另外，在紅霉素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢水，即本申請中所述的“紅霉素生產(chǎn)廢水”，這種廢水中主要含有有機物，具有為CODra約8000mg/L ；B0D5約3000mg/L ;還有少量懸浮物和氨氮，SS在150mg/L ;NH3-N_在150mg/L，pH約為6，目前的處理方法主要是生物處理法，由于有機物、氨氮濃度高，要達標排放比較困難，并且其中的有機物沒有得到回收利用，是一種浪費資源的方法。但是，對于其中殘留抗生素及代謝中間產(chǎn)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(fù)合酶制劑固態(tài)發(fā)酵，改性后重新作為紅霉素及大環(huán)內(nèi)酯類抗生素發(fā)酵的培養(yǎng)基，如申請?zhí)枮?007100527715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(chǎn)物的紅霉素菌渣，不能最終實現(xiàn)無害化處理，即菌渣中的殘留紅霉素及代謝中間產(chǎn)物不能最終除去，仍然存在生態(tài)、健康隱患。也有報道對其中的殘留紅霉素及其中間代謝產(chǎn)物進行分離提取，但是這種方式工藝復(fù)雜、成本高，難以工業(yè)化處理體積龐大的紅霉素菌渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種經(jīng)濟、高效地無害化處理紅霉素菌渣并將處理后的菌渣進行回收利用的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，將紅霉素菌渣與紅霉素生產(chǎn)廢水混合，使菌渣濃度為10 20 kg/m3,并加入顆粒化厭氧菌種，顆粒濃度10 40kg/m3，然后進行厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為
6.5 8.0，反應(yīng)溫度為28 68°C，反應(yīng)時間為36 72h，反應(yīng)后進行沉淀，將沉淀物進行干燥脫水，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥。紅霉素菌渣與生產(chǎn)廢水混合，使渣水混合均勻，且渣、COD的濃度及進入?yún)捬醴磻?yīng)罐的水量滿足厭氧發(fā)酵的要求，可以同時處理菌渣和廢水從而一舉兩得，并在初始厭氧反應(yīng)時加入適量的顆粒化菌種以提供厭氧菌，顆粒化菌種在厭氧發(fā)酵啟動時加入，以后就不用再不加了，并提供厭氧菌生長需要的條件，還控制適當?shù)姆磻?yīng)時間從而控制反應(yīng)的程度，以保證能去除紅霉素而多保存有機物，否則，大量有機物會變成沼氣，減少了產(chǎn)物量，菌種與一些粘性物質(zhì)結(jié)合形成顆粒狀，它不會被水流帶出，而永遠保存在厭氧反應(yīng)系統(tǒng)中一直起作用；添加適當輔料后，可以將處理后的紅霉素菌渣進行進一步用于生產(chǎn)有機肥。作為優(yōu)選:所述囷種為顆粒狀，顆粒粒徑0.5 3mm。作為優(yōu)選:反應(yīng)后進行 沉淀，得到的上清液部分回流用于與紅霉素菌渣混合以便均勻水質(zhì)，而循環(huán)用于厭氧處理。進一步的:上清液的回流比為約50%。即流出系統(tǒng)的上清液的一半又返回去與紅霉素菌渣混合用于發(fā)酵。剩余上清液進入好氧處理達標后排放。作為優(yōu)選:厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為7.0 8.0。作為優(yōu)選:厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中反應(yīng)溫度為55 60°C。作為優(yōu)選:厭氧反應(yīng)時間為45 50h。合理控制反應(yīng)程度。作為優(yōu)選:厭氧反應(yīng)在密閉的生化反應(yīng)器中進行。這樣便于收集厭氧反應(yīng)時產(chǎn)生的一些氣態(tài)物質(zhì)甲烷，硫化氫，臭味物質(zhì)等，可以防止臭氣逸出。作為優(yōu)選:所述輔料為腐植酸或膨潤土中的至少一種。從有機肥的營養(yǎng)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(yǎng)均衡的有機肥，且能充分發(fā)揮各種組成成分的作用并適宜制作顆粒肥。進一步的:按照沉淀物干重計，加入的腐植酸占沉淀物干重的20-40%，膨潤土占沉淀物干重的10%-20%。采用該比例的菌渣和輔料，得到的有機肥品質(zhì)更優(yōu)。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:采用生物厭氧發(fā)酵技術(shù)處理紅霉素菌渣，使菌渣中的紅霉素殘留降至10 mg/kg以下，然后將其用于制作有機月巴，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
0.04-0.08 m3/m3d,處理成本低，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明作詳細的說明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1:
有效容積為0.6m3的反應(yīng)器，將I體積紅霉素菌渣原液(含水率87%，其中紅霉素殘留量為316mg/L，有機質(zhì)含量平均約為58.6 g/L,與12體積紅霉素生產(chǎn)廢水混合，使菌渣濃度為10 kg/m3，然后進行連續(xù)厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為7.0，反應(yīng)溫度為28°C，停留時間為72h，反應(yīng)后進行沉淀分離，上清液返回50%至厭氧體系中，沉淀物脫水干燥后，含水率為16.1%，按干基計，其中有機質(zhì)含量為45.1%，10%水溶液pH值為7.1，紅霉素殘留為5.4 mg/kg。取脫水干燥后沉淀物119g(干基重IOOg)，然后加入腐殖酸(腐殖質(zhì)60%，水分30%) 30g、膨潤土 20g (含水率23%)，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:
權(quán)利要求
1.一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:將紅霉素菌渣與紅霉素生產(chǎn)廢水混合，使菌渣濃度為10 20 kg/m3,并加入污泥，污泥濃度10 40kg/m3,然后進行厭氧反應(yīng),厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為6.5 8.0,反應(yīng)溫度為28 68°C，反應(yīng)時間為36 72h，反應(yīng)后進行沉淀，將沉淀物進行干燥脫水，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:所述污泥為顆粒狀，顆粒污泥粒徑0.5 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:反應(yīng)后進行沉淀得到的上清液回流用于與紅霉素菌渣混合，循環(huán)用于厭氧處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:上清液的回流比為50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為7.0 8.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中反應(yīng)溫度為55 60°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:厭氧反應(yīng)時間為45 50h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:厭氧反應(yīng)在密閉的生化反應(yīng)器中進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)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。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，其特征在于:按照沉淀物干重計，加入的腐植酸占沉淀物干重的20-40%，膨潤土占沉淀物干重的10%-20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅霉素菌渣厭氧無害化處理并用于生產(chǎn)有機肥的方法，將菌渣紅霉素菌渣與紅霉素生產(chǎn)廢水混合，使菌渣濃度為10～20kg/m3，然后進行厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)時反應(yīng)體系中pH值為6.5～8.0，反應(yīng)溫度為28～68℃，反應(yīng)時間為36～72h，反應(yīng)后進行沉淀，采用生物厭氧發(fā)酵技術(shù)處理紅霉素菌渣，使菌渣中的紅霉素殘留降至10mg/kg以下，同時實現(xiàn)無害化處理，然后加入輔料混合攪拌，造粒，烘干即制得有機肥，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，從而可以實現(xiàn)規(guī)模化處理，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號C05G3/00GK103232292SQ20131016293
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者彭為光 申請人:四川千業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司