張卉(山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司,山東 濟(jì)寧 272000)
抗生素制藥菌渣的處理技術(shù)探究
張卉(山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司,山東 濟(jì)寧 272000)
抗生素菌渣內(nèi)的有機(jī)物含量高達(dá)90%,若是對(duì)這些菌渣不加處理就排放到自然環(huán)境內(nèi),將會(huì)為自然及生態(tài)環(huán)境造成巨大的威脅。本文分析和研究抗生素制藥菌渣的來(lái)源、特點(diǎn)、污染性及處置技術(shù),希望能夠作為抗生素只要菌渣處理提供參考。
抗生素;菌渣;處置技術(shù);制藥
抗生素主要是用來(lái)治療多種非病毒感染的藥物,其對(duì)霉菌、細(xì)菌、螺旋體、支原體、衣原體等都存在很好的抑制及殺滅作用。抗生素是微生物或高等動(dòng)植物生活中產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物,藥用抗生素有天然與人造兩種。我國(guó)是抗生素最大原料藥生產(chǎn)和出口國(guó),并且近幾年產(chǎn)量還在不斷的提升。相應(yīng)的就會(huì)產(chǎn)生大量的抗生素制藥菌渣,若是這些包含了大量菌絲體、發(fā)酵代謝產(chǎn)物和少量抗生素的菌渣不加處理就排放到大自然環(huán)境,將會(huì)對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)直接性或是潛在性的危害。對(duì)此,處理抗生素制藥菌渣,已經(jīng)成了抗生素生產(chǎn)制造業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。
抗生素制藥菌渣主要是抗生素藥物提取工序產(chǎn)生的物質(zhì),抗生素提取方式有發(fā)酵液提取及菌絲提取。不管是哪種提取方式,都將產(chǎn)生很多的菌渣廢棄物[1]。
抗生素底物主要有玉米、花生餅、淀粉等,發(fā)酵、生產(chǎn)和提取過(guò)程中,還要增加培養(yǎng)基、酸化劑和絮凝劑等,上述藥劑都?xì)埩粼诳股鼐鼉?nèi)。不同抗生素品類,由于生產(chǎn)工藝差別,菌渣成分各有不同。同種抗生素的生產(chǎn)工藝不同。對(duì)此,抗生素菌渣的無(wú)害處理工藝也很復(fù)雜,將菌渣中的有害及無(wú)害成分實(shí)行分離將十分困難。抗生素菌渣處理逐漸成了抗生素生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)的難題。
焚燒是對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行處理的最常用技術(shù),焚燒能夠使菌渣中的成分熱解成無(wú)害的小分子、二氧化碳、有機(jī)物。此外,熱解過(guò)程產(chǎn)生的熱量能夠被回收利用,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。焚燒技術(shù)有著高效、資源可回收、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但是抗生素中含水量較高,因此必須要在焚燒過(guò)程中增加燃料,因此增加了焚燒處置的成本投入,并且若是焚燒不當(dāng),仍舊會(huì)殘留污染,造成二次污染。隨著處理技術(shù)的發(fā)展,抗生素焚燒、高溫窯爐相繼,顯著提升了抗生素菌渣的處理成效。該技術(shù)將會(huì)成為我國(guó)未來(lái)抗生素焚燒技術(shù)的主要發(fā)現(xiàn)方向。
抗生素菌渣中有30%~40%是不同類型的蛋白質(zhì),其中包含了十多種人體所需的常見的氨基酸,我國(guó)實(shí)行抗生素菌渣飼料化最常見的方法是將抗生素菌渣先實(shí)行無(wú)害處理之后,生產(chǎn)為蛋白飼料。但是抗生素菌渣飼料和添加劑比較容易在肉、奶、蛋中成品內(nèi)殘留,進(jìn)而引起人畜患病的隱患。
抗生素菌渣內(nèi)富含有機(jī)物,若是將其無(wú)害化,則能夠被直接當(dāng)做肥料運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)。如華北制藥、石藥集團(tuán)等都開始實(shí)行抗生素菌渣肥料化處理,不但對(duì)抗生素菌渣實(shí)現(xiàn)了很好的回收利用,同時(shí)提升了企業(yè)的生產(chǎn)利潤(rùn)??股鼐D(zhuǎn)變成有機(jī)肥是值得推廣和運(yùn)用處理方式,但是如果不能完全把抗生素菌渣處理干凈,有機(jī)肥的使用過(guò)程會(huì)造成微生物在生物體中的大量堆積,導(dǎo)致生物體的抗藥性增強(qiáng),產(chǎn)生潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[2]。
抗生素菌渣填埋是成本最低的處理技術(shù),抗生素菌渣是危險(xiǎn)的廢棄物,因此填埋場(chǎng)的選擇十分重要??股鼐械挠行┏煞滞ㄟ^(guò)填埋并不能輕易的被自然降解,因此其被填埋了以后還是會(huì)威脅到環(huán)境。另外,抗生素菌渣有著較高的含水量,對(duì)此填埋場(chǎng)地面積必須要相對(duì)較大,處理成本也會(huì)伴隨菌渣摻量的增加而增加。由于填埋技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)菌渣內(nèi)有機(jī)物的回收,對(duì)此少有企業(yè)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模的使用填埋技術(shù)。
抗生素制藥菌渣中的很多成分都是可以經(jīng)過(guò)提純而被循環(huán)利用,通過(guò)抗生素菌渣提純,成為了抗生素菌渣處理技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向[3]。當(dāng)前抗生素菌渣內(nèi)可以提取的物質(zhì)有殼聚糖和核糖核酸,但是怎樣提升提取效率還要進(jìn)一步開發(fā)和研究。
抗生素菌渣內(nèi)的有機(jī)成分豐富,借助相應(yīng)的技術(shù)處理能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。目前較為成熟的抗生素菌渣能源化技術(shù)主要包含熱解回收可燃?xì)怏w及燃油技術(shù)、厭氧消化技術(shù),并且還能將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)檎託狻5菂捬跸瘜?duì)于環(huán)境的要求比較高,因此該技術(shù)的初期成本會(huì)較高。
從上文可知,目前處理抗生素菌渣的技術(shù)有很多,具體選擇哪種處理方式,要結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)工藝、菌渣產(chǎn)量和主要成分確定,隨著菌渣處理技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,抗生素菌渣處理技術(shù)相應(yīng)的會(huì)不斷進(jìn)步,為企業(yè)達(dá)到低成本及高效抗生素菌渣處理打下好的基礎(chǔ),并且為我國(guó)的制藥產(chǎn)業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。
[1]余慶.論述抗生素制藥菌渣的處理處置技術(shù)[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2016,42(12):109+111.
[2]艾晗,石鵬,王輝,孫德智.抗生素制藥菌渣處理處置技術(shù)評(píng)價(jià)與分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2016,10(02):906-914.
[3]石鵬,艾晗,王輝,孫德智.抗生素制藥菌渣的處理處置技術(shù)進(jìn)展與分析[J].中國(guó)抗生素雜志,2015,40(07):486-494.