一种抗生素菌渣的无害化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗生素发酵和环保领域，具体为一种抗生素菌渣的无害化处理方法。
【背景技术】
[0002]我国是世界最大的抗生素原料药生产与出口大国，年产量已达20多万吨，据估算，每生产I吨抗生素伴生8?10吨菌渣，每年排放一百多万吨抗生素菌渣。2002年2月农业部、卫生部、国家药品监督管理局第176号公告，把抗生素菌渣列入禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录。2008年修订的《国家危险废物名录》，又规定抗生素菌渣须按危险废物进行管理。随着抗生素生产的发展和环保要求逐步提高，菌渣处理问题日益突出，一些企业只能将菌渣干燥封存无法解决，这样既增加了占地面积，又增加了二次污染的可能，生产成本和环境压力大大提高。菌渣焚烧或采用污水处理系统或沼气发酵，虽可以部分解决抗生素污染问题，但设备投资和运行成本极大，且产生二噁英或沼液等二次污染风险。现有处理方式还白白浪费了菌渣中所含的高蛋白资源，只要将所含的具有潜在环境危害的残余抗生素除去，消除其潜在环境风险，就能制备成极具价值的高蛋白资源。
[0003]因此，利用现代微生物技术对抗生素菌渣进行无害化发酵处理，将残留的抗生素成分完全或基本降解，消除其潜在环境危害，而保留或提高菌渣中的高价值蛋白比例，就有多种资源化用途。本发明将公开一种新方法，将抗生素生产过程产生的有害菌渣经微生物多菌种固体发酵处理后转化为无害化抗生素菌渣，既能去除菌渣中残存的抗菌素，又能有效保留或提高菌渣中的蛋白质，无害化处理后的菌渣中粗蛋白质含量可高达35%以上，氮磷含量极为丰富。探索将抗生素生产过程产生的有害菌渣经微生物发酵处理后转化为无害化抗生素菌渣，作为发酵氮源、有机肥氮素、饲料蛋白添加剂、以及蛋白水解物等多种资源化用途奠定基础。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种将抗生素发酵生产过程产生的大量菌渣经多种微生物复合无害化处理的方法。处理过程采用固体通气发酵，对抗生素的降解效率高，无污水等二次污染产生。处理过程能有效保留或提高菌渣中的蛋白含量，无害化处理后的菌渣中粗蛋白质含量可尚达35%以上，制成尚蛋白菌粉，可供发酵氣源、有机肥和蛋白水解物等用途。
[0005]为实现本发明目标所采用的技术方案如下:
1、抗生素菌渣固体发酵菌种制备
抗生素菌渣100重量份
葡萄糖I?5重量份
草粉3?10重量份
微生物复合菌种I?10重量份；
按上述重量份比例，在抗生素菌渣中添加葡萄糖和草粉，加水混匀，加水后总含水量45%?60%，接入微生物复合菌种，培养60?90 hr，制成固体发酵菌种。
[0006]2、抗生素菌渣无害化处理
将上述步骤所制备的固体发酵菌种、含水量为45?60%的新鲜的抗生素菌渣和草粉按如下重量份比例混合:
抗生素菌渣100重量份
草粉3?10重量份
固体发酵菌种I?10重量份
连续通入空气进行好氧发酵，获得高蛋白的发酵菌渣。在有氧呼吸中，微生物复合菌种降解抗生素能力强，通过发酵，能将菌渣中残余的抗生素分子完全或基本降解，实现菌渣的无害化处理。
[0007]3、制备高蛋白菌粉
将上述得到的抗生素无害化发酵菌渣经85?105°C烘干、研磨粉碎、60目过筛后获得抗生素无害化发酵处理的高蛋白菌粉。
[0008]经凯式定氮法检测，所制备的高蛋白菌粉蛋白质含量^30%，优于很多有机氮源，可有多种资源化用途。
[0009]本发明所述的微生物复合菌种，是指污水菌(Aquamicrobiumsp.)、乳链球菌(Streptoceus Iucti)、乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、醋酸菌(AcetobacterSP.)、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽抱杆菌(Bacillus licheniformis)、白地霉(Geotrichum candidum)、根霉(Rhizopus oryzae)、啤酒酵母(Saccharomycescere visiae)米曲霉(Aspergi I Ius oryzae)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)菌株。微生物复合菌种中不同菌株分别负责降解去除残留的抗生素，溶解菌渣中抗生素生产菌细胞壁以释放菌体胞内营养，合成或水解蛋白质，以及控制杂菌污染和增香等功能。
[0010]本发明所述的抗生素菌渣是指各种抗生素生产过程产生的发酵菌渣，具体是指多粘菌素菌渣、链霉素菌渣、土霉素菌渣、螺旋霉素菌渣和卡那霉素菌渣。
[0011 ]本发明所述的混合微生物菌种均购置于中国典型培养物保藏中心。
[0012]本发明中所述的草粉是从淘宝购买的各种干草的粉末。
[0013]本发明中所述的好氧发酵，条件是:连续通入空气供氧，发酵时间72?96hr，温度30°C?50°C、相对湿度40%?80%。
[0014]有益效果
本发明是一种低成本高效益的抗生素菌渣无害化处理方法，处理方法简单，采用固体发酵，过程无污水产生，发酵产物经HPLC和杯碟法检测无抗生素残留，不产生二次有害废弃物，且无害化处理后的高蛋白菌粉的蛋白质含量超过35%，优于很多有机氮源，还有丰富的磷、维生素和矿物质等，可有多种资源化用途，具有良好的环境和经济效益。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
1、多粘菌素菌渣固体发酵菌种制备多粘菌素菌渣100g
葡萄糖30g
草粉35g 微生物复合菌种1g
按上述重量份比例，在含水量为50%的多粘菌素菌渣中添加葡萄糖和草粉，加水混匀，混匀后总含水量为50%，接入微生物复合菌种，发酵80 hr，制成多粘菌素菌渣固体发酵菌种。
[0016]2、多粘菌素菌渣无害化处理
将上述步骤制备的多粘菌素固体发酵菌种、总含水量50%的新鲜多粘菌素菌渣和草粉按照100:8:10的重量份比例混合，连续通入空气供氧，经96hr发酵获得高蛋白的多粘菌素无害化发酵菌渣。发酵过程中温度控制在33°C，空气湿度75%。
[0017]经HPLC和杯碟法检测，获得的多粘菌素无害化发酵菌渣中残余的多粘菌素已完全降解。
[0018]3、制备高蛋白菌粉
将上述得到的多粘菌素无害化发酵菌渣经105°C烘干、研磨粉碎、60目过筛后获得无害化处理的高蛋白菌粉。
[0019]经凯式定氮法检测，所制备的高蛋白菌粉蛋白质含量为38.5%，优于很多有机氮源，可有多种资源化用途。
[0020]本实施例所述的多粘菌素菌渣由福建浦城绿康生化有限公司提供。
[0021 ]本实施例所述的混合微生物菌种均购置于中国典型培养物保藏中心。
[0022]实施例2
1、链霉素菌渣固体发酵菌种制备链霉素菌渣100g
葡萄糖30g
草粉70g
微生物复合菌种18g
按上述重量份比例，在含水量为60%的新鲜链霉素菌渣中添加葡萄糖和草粉，加水混匀，混匀制成总含水量为60%，接入微生物复合菌种，发酵90hr，制成链霉素菌渣固体发酵菌种。
[0023]2、链霉素菌渣的无害化处理
将上述步骤制备的链霉素固体发酵菌种、总含水量60%的新鲜链霉素菌渣和草粉按照100:10:7的重量份比例混合，连续通入空气供氧，经发酵96hr，获得高蛋白的链霉素无害化发酵菌渣。发酵过程中温度控制在30°C，空气湿度65%。
[0024]经HPLC和杯碟法检测，菌渣发酵产物中残余的链霉素已