土霉素菌渣无害化处置工艺

摘要

本发明公开了土霉素菌渣无害化处置工艺，包括下列步骤：S1：选用土霉素生产过程中酸化工序所产生的菌渣，采用板框压滤机脱水，压缩空气吹至含水率不大于65％；S2：堆场进行厌氧发酵，厌氧发酵周期为三个月，厌氧发酵过程中，利用自带菌种进行发酵，厌氧发酵结束后，菌渣预处理后进入好氧发酵；本方法通过前期物理干燥，改变了菌渣的物理特性，又通过生物转化的方法将菌渣转化成无公害、可再次利用的原材料替代了部分发酵原材料，在降低生产成本的同时，还减少了废渣的处理成本。

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及土霉素菌渣无害化处置工艺。

背景技术

我国是抗生素生产大国，2011年我国抗生素产量为111.6万吨占全球市场总量的70％以上。其中土霉素的年产量占全球产量的90％。按照生产1t抗生素产生8～10t湿菌渣估算，我国每年产生的土霉素菌渣体量在15万吨以上，如果处置不当，会严重危害生态环境和人体健康，2002年2月由农业部、卫生部和国家药品监督管理局联合发布的第176号公告规定：抗生素废菌渣被列入禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种，在2008年更将抗生素菌渣列入了新修订的《国家危险废物名录》，抗生素菌渣属于化学药品原料药生产过程中的培养基废物，须按危险废物进行管理，因此如何合理处置抗生素菌渣，解决抗生素菌渣的出路已经成为非常紧迫的任务。

目前国内制药厂对土霉素菌渣大多进行焚烧处置、暂时烘干封存，然而在焚烧成本较高且会产生二噁英等二次污染、烘干封存占地面积又较大。

发明内容

本发明提出了土霉素菌渣无害化处置工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出了土霉素菌渣无害化处置工艺，包括下列步骤：

S1：选用土霉素生产过程中酸化工序所产生的菌渣，采用板框压滤机脱水，压缩空气吹至含水率不大于65％；

S2：堆场进行厌氧发酵，厌氧发酵周期为三个月，厌氧发酵过程中，利用自带菌种进行发酵，厌氧发酵结束后，菌渣预处理后进入好氧发酵；

S3：将预处理后的菌渣按质量进行配料，配料时须先将发酵复合菌用水溶化，充分搅匀，然后将稀释液均匀泼洒在原材料上，并用搅拌机充分翻搅均匀；

S4：将混合好后的原料用装载机送入好氧发酵车间，堆成发酵堆，同时2天左右进行翻堆，并补充水分和养分；

S5：堆肥过程中，发酵堆需要进行控温发酵，控温发酵步骤包括：

S51：发酵堆发酵过程中的温度由低逐渐升高，发酵过程中持续保持温度处于50℃以上，发酵堆温度大于50℃可杀灭病害微生物，实现药渣的无害化处置，水分大量挥发达到生物干化的目的，其中的有机物质大量分解，其体积和质量大幅降低，满足稳定化和减量化的要求，通过生物堆肥发可使菌渣中的大部分抗生素残留降解；

S52：当堆肥温度上升到60℃以上，保持48小时后开始翻堆，但当堆肥温度上升超过70℃时，须立即进行翻堆；翻堆务必均匀彻底，尽量将底层物料翻堆至中上部，以便充分腐熟，翻堆的频率视有机肥腐熟度而定；

S53：控制发酵温度在50℃～65℃，堆肥原料采用桨叶式翻抛机、桨叶切削翻抛物料，翻抛时可使有机物料向后移动，每翻一次向后移动约2.2-2.4米；翻抛机具有搅拌功能可做搅拌机使用，配料时可使分层铺好的物料搅拌均匀后进入发酵区(或发酵期)，每隔2-3天用翻抛机机械翻堆一次，发酵时温度控制在70℃以下，发酵时间不低于15天，待发酵堆达到无臭状态时，即发酵腐熟完全；

S6：发酵堆发酵腐熟后进行陈化处理。

优选的，步骤S2中所述的菌渣预处理步骤为：

A1：改变菌渣堆的含水量，令菌渣堆含水率处于60-70％；

A2：菌渣堆翻入石灰或石灰性土壤，中和调节酸度，PH值保持在7-10；

A3：添加尿素改变菌渣堆的碳氮比，令碳氮比为20-30：1，保证微生物对有机质正常分解作用。

优选的，步骤S3中菌渣堆配料的各配比重量为：

有机生物发酵复合菌1-2质量份、菌渣1000-1200质量份、牛羊粪300-400质量份和秸秆300-400质量份。

优选的，步骤S6中所述的陈化方法为：物料进入陈化车间，陈化发酵15-20天，原料中残留的抗生素降解率达到95％以上后，即可进入后续加工环节。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本方法通过前期物理干燥，改变了菌渣的物理特性，又通过生物转化的方法将菌渣转化成无公害、可再次利用的原材料替代了部分发酵原材料，在降低生产成本的同时，还减少了废渣的处理成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。

实施例1

土霉素菌渣无害化处置工艺，包括下列步骤：

S1：选用土霉素生产过程中酸化工序所产生的菌渣，采用板框压滤机脱水，压缩空气吹至含水率不大于65％；

S2：堆场进行厌氧发酵，厌氧发酵周期为三个月，厌氧发酵过程中，利用自带菌种进行发酵，厌氧发酵结束后，菌渣预处理后进入好氧发酵；

菌渣预处理步骤为：

A1：改变菌渣堆的含水量，令菌渣堆含水率为60％；

A2：菌渣堆翻入石灰或石灰性土壤，中和调节酸度，PH值保持为7；

A3：添加尿素改变菌渣堆的碳氮比，令碳氮比为20：1，保证微生物对有机质正常分解作用。

S3：将预处理后的菌渣按质量进行配料，菌渣堆配料的各配比重量为：有机生物发酵复合菌1质量份、菌渣1000质量份、牛羊粪300质量份和秸秆300质量份，配料时须先将发酵复合菌用水溶化，充分搅匀，然后将稀释液均匀泼洒在原材料上，并用搅拌机充分翻搅均匀；

S4：将混合好后的原料用装载机送入好氧发酵车间，堆成发酵堆，同时2天左右进行翻堆，并补充水分和养分；

S5：堆肥过程中，发酵堆需要进行控温发酵，控温发酵步骤包括：

S51：发酵堆发酵过程中的温度由低逐渐升高，发酵过程中持续保持温度处于50℃以上，发酵堆温度大于50℃可杀灭病害微生物，实现药渣的无害化处置，水分大量挥发达到生物干化的目的，其中的有机物质大量分解，其体积和质量大幅降低，满足稳定化和减量化的要求，通过生物堆肥发可使菌渣中的大部分抗生素残留降解；

S52：当堆肥温度上升到60℃以上，保持48小时后开始翻堆，但当堆肥温度上升超过70℃时，须立即进行翻堆；翻堆务必均匀彻底，尽量将底层物料翻堆至中上部，以便充分腐熟，翻堆的频率视有机肥腐熟度而定；

S53：控制发酵温度在50℃～65℃，堆肥原料采用桨叶式翻抛机、桨叶切削翻抛物料，翻抛时可使有机物料向后移动，每翻一次向后移动约2.2-2.4米；翻抛机具有搅拌功能可做搅拌机使用，配料时可使分层铺好的物料搅拌均匀后进入发酵区(或发酵期)，每隔2-3天用翻抛机机械翻堆一次，发酵时温度控制在70℃以下，发酵时间不低于15天，待发酵堆达到无臭状态时，即发酵腐熟完全；

S6：发酵堆发酵腐熟后物料进入陈化车间，陈化发酵15-20天，原料中残留的抗生素降解率达到95％以上后，即可进入后续加工环节。

实施例2

土霉素菌渣无害化处置工艺，包括下列步骤：

S1：选用土霉素生产过程中酸化工序所产生的菌渣，采用板框压滤机脱水，压缩空气吹至含水率不大于65％；

S2：堆场进行厌氧发酵，厌氧发酵周期为三个月，厌氧发酵过程中，利用自带菌种进行发酵，厌氧发酵结束后，菌渣预处理后进入好氧发酵；

菌渣预处理步骤为：

A1：改变菌渣堆的含水量，令菌渣堆含水率为65％；

A2：菌渣堆翻入石灰或石灰性土壤，中和调节酸度，PH值保持为7-10；

A3：添加尿素改变菌渣堆的碳氮比，令碳氮比为25：1，保证微生物对有机质正常分解作用。

S3：将预处理后的菌渣按质量进行配料，菌渣堆配料的各配比重量为：有机生物发酵复合菌1.5质量份、菌渣1100质量份、牛羊粪350质量份和秸秆350质量份，配料时须先将发酵复合菌用水溶化，充分搅匀，然后将稀释液均匀泼洒在原材料上，并用搅拌机充分翻搅均匀；

S4：将混合好后的原料用装载机送入好氧发酵车间，堆成发酵堆，同时2天左右进行翻堆，并补充水分和养分；

S5：堆肥过程中，发酵堆需要进行控温发酵，控温发酵步骤包括：

S51：发酵堆发酵过程中的温度由低逐渐升高，发酵过程中持续保持温度处于50℃以上，发酵堆温度大于50℃可杀灭病害微生物，实现药渣的无害化处置，水分大量挥发达到生物干化的目的，其中的有机物质大量分解，其体积和质量大幅降低，满足稳定化和减量化的要求，通过生物堆肥发可使菌渣中的大部分抗生素残留降解；

S52：当堆肥温度上升到60℃以上，保持48小时后开始翻堆，但当堆肥温度上升超过70℃时，须立即进行翻堆；翻堆务必均匀彻底，尽量将底层物料翻堆至中上部，以便充分腐熟，翻堆的频率视有机肥腐熟度而定；

S53：控制发酵温度在50℃～65℃，堆肥原料采用桨叶式翻抛机、桨叶切削翻抛物料，翻抛时可使有机物料向后移动，每翻一次向后移动约2.2-2.4米；翻抛机具有搅拌功能可做搅拌机使用，配料时可使分层铺好的物料搅拌均匀后进入发酵区(或发酵期)，每隔2-3天用翻抛机机械翻堆一次，发酵时温度控制在70℃以下，发酵时间不低于15天，待发酵堆达到无臭状态时，即发酵腐熟完全；

S6：发酵堆发酵腐熟后物料进入陈化车间，陈化发酵15-20天，原料中残留的抗生素降解率达到95％以上后，即可进入后续加工环节。

实施例3

土霉素菌渣无害化处置工艺，包括下列步骤：

S1：选用土霉素生产过程中酸化工序所产生的菌渣，采用板框压滤机脱水，压缩空气吹至含水率不大于65％；

S2：堆场进行厌氧发酵，厌氧发酵周期为三个月，厌氧发酵过程中，利用自带菌种进行发酵，厌氧发酵结束后，菌渣预处理后进入好氧发酵；

菌渣预处理步骤为：

A1：改变菌渣堆的含水量，令菌渣堆含水率为70％；

A2：菌渣堆翻入石灰或石灰性土壤，中和调节酸度，PH值保持为7-10；

A3：添加尿素改变菌渣堆的碳氮比，令碳氮比为30：1，保证微生物对有机质正常分解作用。

S3：将预处理后的菌渣按质量进行配料，菌渣堆配料的各配比重量为：有机生物发酵复合菌2质量份、菌渣1200质量份、牛羊粪400质量份和秸秆400质量份，配料时须先将发酵复合菌用水溶化，充分搅匀，然后将稀释液均匀泼洒在原材料上，并用搅拌机充分翻搅均匀；

S4：将混合好后的原料用装载机送入好氧发酵车间，堆成发酵堆，同时2天左右进行翻堆，并补充水分和养分；

S5：堆肥过程中，发酵堆需要进行控温发酵，控温发酵步骤包括：

S51：发酵堆发酵过程中的温度由低逐渐升高，发酵过程中持续保持温度处于50℃以上，发酵堆温度大于50℃可杀灭病害微生物，实现药渣的无害化处置，水分大量挥发达到生物干化的目的，其中的有机物质大量分解，其体积和质量大幅降低，满足稳定化和减量化的要求，通过生物堆肥发可使菌渣中的大部分抗生素残留降解；

S52：当堆肥温度上升到60℃以上，保持48小时后开始翻堆，但当堆肥温度上升超过70℃时，须立即进行翻堆；翻堆务必均匀彻底，尽量将底层物料翻堆至中上部，以便充分腐熟，翻堆的频率视有机肥腐熟度而定；

S53：控制发酵温度在50℃～65℃，堆肥原料采用桨叶式翻抛机、桨叶切削翻抛物料，翻抛时可使有机物料向后移动，每翻一次向后移动约2.2-2.4米；翻抛机具有搅拌功能可做搅拌机使用，配料时可使分层铺好的物料搅拌均匀后进入发酵区(或发酵期)，每隔2-3天用翻抛机机械翻堆一次，发酵时温度控制在70℃以下，发酵时间不低于15天，待发酵堆达到无臭状态时，即发酵腐熟完全；

S6：发酵堆发酵腐熟后物料进入陈化车间，陈化发酵15-20天，原料中残留的抗生素降解率达到95％以上后，即可进入后续加工环节。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。