一种抗生素菌渣处理方法与流程

本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种抗生素菌渣处理方法。

背景技术：

抗生素生产中，据估算其副产品菌渣是其产量的十倍。抗生素菌渣因其药物残留问题被明确列为危险废物。菌渣一般含有抗生素成产菌体、抗生素残留以及培养基底物等营养成分(邹书娟etal.,2018)。目前抗生素菌渣的处理处置技术包括焚烧、填埋、肥料化、饲料化、能源化(朱培etal.,2013,马思路etal.,2018,liuetal.,2019)。焚烧、热解、水热等方法不仅消耗大量能源，产生的废气还需要进一步处理，避免大气污染。利用菌渣生产肥料、饲料和能源化(厌氧消化、热解气技术)必须经过处理通过生物安全性评价，才能彻底解决抗生素菌渣处置的难题。菌渣干渣中含有较丰富的有机质、粗脂肪、粗蛋白、无机盐、氨基酸和微量元素,微生物法是应用微生物耐药性机制，产生降解或修饰抗生素的酶，例如，β一内酰胺酶、酰基转移酶、腺苷转移酶和磷酸转移酶，酯酶等。生物法有节约能源，环境友好的特点，有广阔的应用前景。如果能够有效去除抗生素成分将为其资源化利用奠定基础。

目前对于抗生素废水废渣的处置方法有物理法、化学法和生物法，如公告号为cn1037128抗生素生产排放废水的处理办法；cn1095695抗生素废水的生化处理，采用酸化预处理，降低硫酸根对微生物活动的影响；cn101157510一种抗生素废水的处理工艺及用途，两相厌氧工艺消除大部分硫酸根。cn1613534含锌抗生素菌渣的处理方法，用水将菌渣稀释成混悬液，ph值调至酸性范围，使菌渣中的锌由氢氧化锌转变为易溶的离子形式；取得的酸性混悬液流经二价金属离子吸附柱，得脱锌抗生素菌渣；含锌抗生素菌渣经过脱锌处理，可以被生物利用。cn105537251，通过微波加热菌渣悬浮液至100度再离心分离固体菌渣达到处理效果。cn101380509大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法，采用添加菌剂的方法，利用微生物降解实现抗生素无害化处理。

微生物降解是指在微生物作用下，使抗生素残留物从大分子化合物降解为小分子化合物，最终分解成水和二氧化碳，实现对环境污染的无害化处理，已知光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵丝状菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、硝化细菌、酵母等都具有抗生素的降解功能，包括水解、基团转移和氧化还原三种机制，微生物降解是一种低成本又环保的方法，目前在国内进行的研究尚属起步阶段，尚无成熟的工艺、产品或专利。抗生素的微生物降解成本低效率高，但微生物活性易受到限制，目前利用微生物降解抗生素的效率仍然不高，且需要添加大量的菌剂，处理效果不理想，因此，如何选用合适的调理剂来提高微生物降解抗生素效率，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决微生物降解抗生素效率低的问题而提供一种抗生素菌渣处理方法，本发明采用肉骨粉作为添加剂催化抗生素菌渣中的抗生素降解，达到无害化处理，本发明方法不添加菌剂，通过调节菌渣微环境激发菌渣中天然存在的微生物即达到降解功能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种抗生素菌渣处理方法，采用肉骨粉作为添加剂，将肉骨粉与抗生素菌渣混合，通过调节菌渣微环境，激发菌渣中天然存在的微生物以降解抗生素。

优选地，所述肉骨粉的添加量占肉骨粉与抗生素菌渣总量的1-10％，最优选为10％。肉骨粉的添加量占肉骨粉与抗生素菌渣总量的1-10％可达到较好的降解水平，若肉骨粉添加过少，则降解能力不足；若肉骨粉添加过多，抗生素菌渣中天然存在的微生物数量有限，无法消耗完全，又会造成浪费。

优选地，包括以下步骤：

(1)充分粉碎抗生素菌渣；

(2)搅拌条件下，向粉碎的抗生素菌渣中加入肉骨粉，刺激土著微生物降解抗生素，进行菌渣的无害化处理。

优选地，所述抗生素菌渣与肉骨粉的混合物在10℃-45℃下养护。

优选地，所述抗生素菌渣与肉骨粉的混合物在10℃-45℃下养护10-60天，抗生素菌渣与肉骨粉的混合物在10℃-45℃下养护的时间具体根据实际的抗生素菌渣确定，最长2个月即可达到97％以上的抗生素降解率。

优选地，可在抗生素菌渣与肉骨粉的混合物中添加具有抗生素降解功能的菌落，所述菌落包括光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵丝状菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、硝化细菌或酵母中的一种或多种混合，添加具有抗生素降解功能的菌落，能够进一步增强抗生素降解率。

抗生素菌渣处置是项难题。本发明的机理为，采用肉骨粉作为添加剂，利用肉骨粉作为调理剂，加快抗生素菌渣中的残余抗生素降解。

肉骨粉是利用畜禽屠宰厂不宜食用的家畜躯体、残余碎肉、骨、内脏等做原料，经高温蒸煮、脱脂、干燥、粉碎制得的产品。除正常生产过程中无法避免少量杂质外，肉骨粉还混有毛、角、蹄、粪便等产物。肉骨粉的粗蛋白一般在50％～60％，且氨基酸组分比较平衡。

由于肉骨粉含有丰富的影响物质，将肉骨粉与抗生素菌渣混合后，肉骨粉能刺激抗生素菌渣土著微生物的繁殖，催化抗生素菌渣中的抗生素降解，达到无害化处理。本发明方法可以不添加菌剂，仅通过调节菌渣微环境激发菌渣中天然存在的微生物即达到降解功能。

与传统单独的抗生素的物理、化学、微生物方法相比，该方法具有修复效率高、费用低、可操作性强、环境风险小等特点，将抗生素降速度提高1-3倍，且具有良好的环境效益、社会效益和经济效益，为同时处理抗生素菌渣和肉骨粉两种生产伏产品提供了一种新方法。

附图说明

图1为不同量肉骨粉与尿素降解抗生素的情况。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种抗生素菌渣处理方法，具体为，将99份的抗生素菌渣充分粉碎，将1份的肉骨粉粉碎，之后将二者充分混匀后，放置在10℃-45℃下养护，肉骨粉能刺激土著微生物降解抗生素，进行菌渣的无害化处理。

本实施例所使用的抗生素菌渣来自山东鲁抗医药，初始青霉素浓度为1650μg/g，本实施例所使用的肉骨粉由芬兰remsoil公司取得。

图1表明在60天内，添加了肉骨粉的处理组相比不添加肉骨粉的对照组抗生素浓度随时间的变化，可以在60天后，抗生素菌渣中的抗生素浓度降低了85.76％。

实施例2

一种抗生素菌渣处理方法，具体为，将95份的抗生素菌渣充分粉碎，将5份的肉骨粉粉碎，之后将二者充分混匀后，放置在10℃-45℃下养护，肉骨粉能刺激土著微生物降解抗生素，进行菌渣的无害化处理，一定时间后，抗生素菌渣中的抗生素浓度降低了90.61％。

本实施例所使用的抗生素菌渣来自山东鲁抗医药，初始青霉素浓度为1650μg/g，本实施例所使用的肉骨粉由芬兰remsoil公司取得。

实施例3

一种抗生素菌渣处理方法，具体为，将90份的抗生素菌渣充分粉碎，将10份的肉骨粉粉碎，之后将二者充分混匀后，放置在10℃-45℃下养护，肉骨粉能刺激土著微生物降解抗生素，进行菌渣的无害化处理，一定时间后，抗生素菌渣中的抗生素浓度降低了95.83％。

本实施例所使用的抗生素菌渣来自山东鲁抗医药，初始青霉素浓度为1650μg/g，本实施例所使用的肉骨粉由芬兰remsoil公司取得。

对比例

为测试该方法性能，与添加不同量的尿素对比进行平衡试验比较，见表1及图1。

表1两种微生物调节剂的比较

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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