何鲁波
摘要:在抗菌素制药菌渣中,90%左右的成分为有机物,若不处理就排出,将严重威胁自然和生态环境。该文从抗生素制药菌渣的来源、特点和危害性发,对相关的处理技术进行简要论述。
关键词:抗生素;菌渣;处理技术
中图分类号:X787
文献标识码:B
doi: 10.3969/j.issn.2096-3637.2019.06.033
0 引言
在临床上常用抗生素治疗衣原体、细菌、支原体等致病菌,分为人造抗生素、天然抗生素2种。我国是抗生素原料生产和出口大国,且近年产量持续增加,抗生素制药菌渣的产生量也随之增加,包括发酵代谢物、菌丝体、少量抗生素等,若不进行针对性处理就排放,将会给生态环境带来严重影响。因此,有效处理抗生素制药菌渣是抗生素制药业的研究重点。
1 菌渣来源、特点和危害性
1.1来源
抗生素制药菌渣是在抗生素提取过程中产生的物质,目前常用的提取方法包括菌丝提取、发酵液提取2种。无论选用哪种提取方式,都会产生废弃物。报告显示[1],菌丝提取期间产生的制药菌渣成分与发酵液提取相似,只是成分含量不同。发酵液提取产生的菌渣包括少量抗生素、菌丝体、有机溶媒等成分。
1.2特点
抗生素底物包括淀粉、大豆、玉米等成分,在生产、发酵过程中,需要添加少量提取药物、培养基等,残留于抗生素制药菌渣,成为废弃物等待处理。抗生素种类不同,生产工艺、抗生素菌渣成分也不同,所以菌渣的处理工艺相对复杂,要有效去除、分离抗生素制药菌渣中的成分十分困难。近年,随着我国抗生素产量的增加,菌渣处理已成为抗生素制造行业的重要问题,高效率、低成本地处理抗生素制药菌渣更成为企业、院校迫切研究的课题。
1.3危害性
抗生素制药菌渣中的成分、含量复杂,且含有很多有机物。若稍加处理或不处理就排放出来,将给大气环境带来致命性危害,具体表现:①抗生素制药菌渣所含有的抗生素会抑制微生物繁殖,或将其杀死,导致生态平衡遭到破坏[2]。②美贝霉素、喳乙醇等成分会抑制昆虫繁衍,造成昆虫死亡,同样也会破坏生态平衡。③抗生素制药菌渣还会影响植物发育,抑制农作物生长。
2处理技术
2.1焚烧技术
焚烧是处理抗生素制药菌渣的常用技术,通过对菌渣进行焚烧处理,可将其内部成分分解为无害有机物、小分子。而且热解期间产生的热量还可回收使用,满足资源重复使用的需求。但是,由于抗生素制药菌渣包含大量水分,需要在焚烧时添加足量燃料,间接加大焚烧处理的成分投入。另外,若菌渣处理不当,会残留少量污染物,造成二次污染。随着技术水平的提高,焚烧、高温窑炉技术的产生,从某种程度上提高了菌渣的处理效果。
2.2饲料化技术
报告显示,抗生素制药菌渣中包含30%的优质蛋白质,10多种微量元素、氨基酸,目前常用的方法:无害化处理抗生素菌渣,生产蛋白饲料,喂养家禽[3]。但是利用菌渣生产的添加剂、饲料,会使抗生素残留于畜禽产品,诱发各种疾病,如美国的超级细菌。该领域重点研究抗生素残留物的消除情况,而对于代谢产物的潜在风险和残留评价尚未得到有效评估。
2.3堆肥技术
对牛粪、林可霉素菌渣进行堆肥处理,可保证堆肥后的种子指数达到无毒性水平。而且,将抗生素制药菌渣加工成有机肥,用于蔬菜、粮食等作物,可增加作物产量,充分发挥菌渣成分的实用价值[4]。目前堆肥技术相关的研究越来越多,且工艺模式日益成熟。堆肥技术是一种资源化使用抗生素菌渣的方法,以往处理中并未关注残留是否去除这一问题,自从其被引入危险废物名录后,各领域才开始对抗生素菌渣的堆肥处理进行细节上的优化。具体工作中,通常先将菌渣进行过筛、研磨等处理,然后与污泥相混,历经升温、降温等堆肥处理后,得到不残留抗生素的产品,实现无害化处理抗生素制药菌渣的目的。在此过程中,需要谨慎选用菌渣种类,部分性质稳定的抗生素经由堆肥处理后可能会残留抗生素,因此堆肥处理后需要进行试验鉴定。
2.4厌氧消化技术
厌氧消化技术是一种处理抗生素制药菌渣的有效方法,目前国内对于抗生素菌渣的厌氧消化处理研究越来越完善,而且有大量数据表明,抗生素菌渣经由厌氧消化处理后,不会残留生物毒性,可作为有机肥使用。从厌氧消化工艺分析,高温处理菌渣后,大量抗生素效价溶于水,少量残留于菌渣内部。厌氧发酵处理后,残留抗生素降解,形成包含氧化钾、氮等成分的沼渣,满足资源化使用的需求。南于不同工艺产生的废水特点不同,可参照典型的废水处理手段,合理选用废水处理措施,确保各种污染物的处理结果都符合国家标准[5].此外,由于废水处理时会产生恶臭气体,不能直接将其排于空气,而是借助回收装置收集,经由化学吸收、物理吸附等处理后,去除气体恶臭。
2.5吸附材料技术
抗生素制药菌渣有机物比较丰富,可制备吸附性材料。目前全世界对活性炭的需求供不应求,找寻价格较低的加工原料,是相关人员的迫切要求。报告显示,使用特殊技术对菌丝体进行改性处理,借助沉淀、干燥、洗涤等工艺,获得全新的水处理剂,增强吸附能力。然后,选用合适的解吸手段,反复使用菌丝体。分析相应指标发现,吸附材料的处理技术、社会认可度较低,生产期间产生金属离子废水,加大废水处理难度。吸附材料技术是一种新工艺,尚未被大众认可。另外,吸附材料技术的宏观政策支持指标得分明显高于其他技术,可见该技术发展前景广阔。
2.6水煤浆技术
水煤浆技术是以煤代油技术找寻过程中,产生的新型技术,其成分包括化学添加剂、煤粉、水等,可保证煤炭原有的特性。水煤浆的制备工艺:洗选降灰原料煤准,分级碎成小颗粒,配比不同级别的煤粉,添加少量药剂和水,使其成为半流体状态[6]。此过程可风干处理获得抗生素制药菌渣,搅拌、熟化后得到水煤浆,随后将其装罐保存、加工_。
2.7填埋技术 填埋技术一种成本比较低的抗生素菌渣处理技术,作为危险的废弃物,必须将其埋于安全的填埋场。由于抗生素制药菌渣中的个别成分无法填埋降解,填埋后仍会威胁自然环境。且抗生素含水量多,导致填埋场地面积大,处理成本增加,所以很少有企业在抗生素菌渣处理时使用填埋技术。
3结束语
抗生素制藥菌渣处理技术繁多,应结合菌渣成分、生产工艺等要素确定。随着技术水平的提升,抗生素制药菌渣技术将持续发展,为高效率处理菌渣、降低处理成本奠定基础,为推动制药业发展作出贡献。
参考文献
[l]曹盼,宋思奇,刘惠玲,等氨基糖苷类抗生素菌渣残留检测方法与资源化研究进展[J].环境保护科学,2018,44(4):121-126.[2]张卉.抗生素制药菌渣的处理技术探究[J].化工管理,2017,33( 29):209.
[3]艾晗,石鹏,王辉,等抗生素制药菌渣处理处置技术评价与分析[J].环境T程学报,2016,IO(2):906-914.
[4]余庆。论述抗生素制药菌渣的处理处置技术[J]化工设计通讯,2016. 42( 12):109. 111.
[5]王丽君.抗生素菌渣利用处置技术现状及埘策建议[J].绿色科技,2017( 18):152-154.
[6]马思路,洪晨,邢奕,等抗生素菌渣处置方法综述[J].中国资源综合利用,2018,36( 12):106-108。