超声波破碎机选用6mm超声探头，并在功率为300W及电流为1A的条件下破碎4s，停止破碎5s。其它与【具体实施方式】一至三相同。
[0034]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量与蒸馏水的体积比为lg:0.25mL。其它与【具体实施方式】一至四相同。
[0035]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤二中所述的厌氧污泥的体积与步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量比为1.25mL:lg。其它与【具体实施方式】一至五相同。
[0036]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0037]实施例一:
[0038]本实施例所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0039]—、①、取40g生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣，加入1mL蒸馏水并搅拌均匀，得到发酵原料，将发酵原料置于超声波破碎机内、超声波破碎机选用6mm超声探头，并在功率为300W及电流为1A的条件下破碎4s，停止破碎5s 、重复步骤一②4次，冷却至室温，得到破碎处理后的青霉素菌渣；
[0040]步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣中水含量为75.0%，固体含量为25.0%;所述的固体中C的质量百分含量为47.0%，N的质量百分含量为10.5%,H的质量百分含量为7.1%，青霉素残留为2.lmg/g ；
[0041]二、将破碎处理后的青霉素菌渣与50mL厌氧污泥混合均匀，得到混合液，并利用NaHCO3调节混合液pH值为7.0，用淀粉调节混合液C/N为20，得到了发酵液，即完成利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理；
[0042]所述的厌氧池污泥取自生产抗生素的哈药集团制药总厂污水处理站厌氧池污泥。
[0043]对比实验一:
[0044]取生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣，将40g生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣、1mL蒸馏水及50mL厌氧污泥混合均匀，得到混合液，并利用NaHCO3调节混合液PH值为7.0，用淀粉调节混合液C/N为20，即完成未经超声波破碎的青霉素菌渣的前处理；
[0045]所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣中水含量为75.0%，固体含量为25.0% ;所述的固体中C的质量百分含量为47.0%，N的质量百分含量为10.5%，H的质量百分含量为7.1%，青霉素残留为2.lmg/g ；
[0046]所述的厌氧池污泥取自生产抗生素的哈药集团制药总厂污水处理站厌氧池污泥。
[0047]对比实验二，即空白试验:
[0048]将50mL厌氧污泥及1mL蒸馏水混合均匀，得到混合液，并利用似!10)3调节混合液PH值为7.0，用淀粉调节混合液C/N为20，即完成空白试验；
[0049]所述的厌氧池污泥为生产抗生素的哈药集团制药总厂污水处理站厌氧池污泥。
[0050]将实施例一得到提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理液、对比实验一得到的未经超声波破碎的青霉素菌渣的前处理液及对比实验二得到的空白试验液均放置于35°C恒温水浴锅，每8小时进行一次摇瓶，每次摇瓶30s并记录产气量。
[0051]014含量:对比实验二测得CH 4含量O，对比实验一未经破碎样品测得CH 4含量58.8%，本实施例超声破碎样品测得CH4含量为61.9%。
[0052]产气量分析:
[0053]图1为青霉素菌渣累计的产气量变化趋势图，I为对比实验二空白实验累计的产气量，2为对比实验一未经超声波破碎的青霉素菌渣累计的产气量，3为实施例一经超声波破碎后的青霉素菌渣累计的产气量，图中横坐标表示为每8小时进行一次摇瓶，每次摇30秒，并记录产气量。由图可知，对比实验二测得因温度变化产生少量微气泡，于第二天达到最大值30mL，此后基本无变化；对比实验一未经超声波破碎的样品在前2天产气量较少，于第6天达到最大产气量300mL，此后基本无变化；本实施例经过超声波破碎的样品在刚开始的前2天前2天产气量增加迅速，并于第10天第7天达到最大值535mL，此后基本无变化。
[0054]由此可知，实施例一经过超声波破碎的样品，014含量比未处理高3.1%，累计产气量多215mL，厌氧发酵启动更快，发酵时间略长，降解更充分，其原因在于经超声波破碎后，菌渣中的大部分青霉素药物残留会被分解，有助于降低菌渣的残留效价，减少微生物抑制作用，超声波破碎对菌渣破壁效果明显，发酵液中蛋白质和糖类等营养物含量大大增加，有利于厌氧消化过程的顺利进行，既提高了厌氧发酵的效果，同时也降低了污泥排放，实现了环境和效益的双赢。
【主权项】
1.一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法是按照以下步骤进行的: 一、①、取生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣，加入蒸馏水并搅拌均匀，得到发酵原料，将发酵原料置于超声波破碎机内、超声波破碎机选用6mm超声探头，并在功率为200W?400W及电流为8A?12A的条件下破碎3s?5s，停止破碎5s 、重复步骤一②3次?5次，冷却至室温，得到破碎处理后的青霉素菌渣； 步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量与蒸馏水的体积比为 Ig: (0.2 ?0.5)mL ； 步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣中水含量为72.0%?78.0%，固体含量为22.0%?28.0%，所述的固体中C的质量百分含量为45%?49.0%,N的质量百分含量为9.5%?11.5%, H的质量百分含量为6.7 V0?7.5%，青霉素残留为1.6mg/g ?2.5mg/g ； 二、将破碎处理后的青霉素菌渣与厌氧污泥混合均匀，得到混合液，并利用NaHCO3调节混合液PH值为7.0，用淀粉将pH值为7.0的混合液中C/N调至20，得到了发酵液，即完成利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理； 所述的厌氧污泥的体积与步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量比为(1.0?1.5)mL:1g ;所述的厌氧污泥取自生产抗生素的企业的污水处理站厌氧池污泥。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣中水含量为75.0%，固体含量为25.0%。
3.根据权利要求1所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于步骤一①中所述的固体中C的质量百分含量为47.0%，N的质量百分含量为10.5%，H的质量百分含量为7.1 %，青霉素残留为2.lmg/g。
4.根据权利要求1所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于步骤一②中超声波破碎机选用6mm超声探头，并在功率为300W及电流为1A的条件下破碎4s，停止破碎5s。
5.根据权利要求1所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量与蒸馏水的体积比为Ig: 0.25mL。
6.根据权利要求1所述的一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，其特征在于步骤二中所述的厌氧污泥的体积与步骤一①中所述的生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣的质量比为1.25mL: lg。
【专利摘要】一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法，本发明涉及提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理方法。本发明要解决现有青霉属菌渣含有大量菌丝体和少量青霉素残留，对厌氧消化会产生抑制，降低沼气产量的问题。方法：一、取生产抗生素的药厂脱水后的青霉素菌渣，加入蒸馏水并搅拌均匀，得到发酵原料，将发酵原料置于超声波破碎机内破碎，冷却至室温，得到破碎处理后的青霉素菌渣；二、将破碎处理后的青霉素菌渣与厌氧污泥混合均匀，得到混合液，并调节混合液pH值及C/N，得到了发酵液，即利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理。本发明用于一种利用超声波破碎技术提高青霉素菌渣厌氧产沼气量的前处理。
【IPC分类】C12P5-02
【公开号】CN104593435
【申请号】CN201510094833
【发明人】单德臣, 刘惠玲, 祁佩时, 远继霞
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年3月3日