論述抗生素制藥菌渣的處理處置技術(shù)

余 慶（浦城正大生化有限公司，福建浦城 353400）

論述抗生素制藥菌渣的處理處置技術(shù)

余 慶
（浦城正大生化有限公司，福建浦城 353400）

抗生素菌渣中有機(jī)物含量達(dá)到90%，如果不經(jīng)處理排放到自然環(huán)境中，會(huì)給自然和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大的威脅。對(duì)抗生素制藥菌渣的來(lái)源、特點(diǎn)、污染性和處置技術(shù)進(jìn)行研究與分析，為抗生素制藥菌渣的工業(yè)化處理和處置技術(shù)的發(fā)展提供資料參考。

抗生素；制藥；菌渣；處置技術(shù)

抗生素是用于治療各種非病毒感染的藥物，對(duì)細(xì)菌、霉菌、支原體、衣原體、螺旋體和其他致病微生物有良好的抑制和殺滅作用。抗生素是微生物或高等動(dòng)植物在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物，正因如此，醫(yī)藥所用的抗生素包括天然抗生素和人造抗生素兩種。我國(guó)作為世界最大的抗生素原料藥生產(chǎn)與出口大國(guó)，近年來(lái)抗生素產(chǎn)量不斷提高。隨之而來(lái)的，是抗生素制藥菌渣的大量產(chǎn)生?？股刂扑幘鼉?nèi)包含菌絲體、未利用完的培養(yǎng)基、發(fā)酵代謝產(chǎn)物、培養(yǎng)基降解物和少量抗生素等成分，如果不進(jìn)行處理排放到自然環(huán)境中，將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)直接和潛在的危害。因此，抗生素制藥菌渣的處理，已經(jīng)成為擺在抗生素生產(chǎn)制造企業(yè)面前亟需解決的難題。

1 抗生素制藥菌渣的來(lái)源、特點(diǎn)和污染

1.1 抗生素制藥菌渣的來(lái)源

抗生素制藥菌渣的來(lái)源主要是藥物的提取工序，現(xiàn)如今抗生素的提取包括發(fā)酵液提取和菌絲提取兩種方式。無(wú)論哪一種提取方式，都會(huì)產(chǎn)生大量的抗生素菌渣廢棄物。發(fā)酵液提取工藝中抗生素菌渣包含菌絲體、殘余培養(yǎng)基、代謝中間產(chǎn)物、有機(jī)溶媒和少量抗生素等。菌絲提取工藝中產(chǎn)生的抗生素菌渣成分與發(fā)酵液提取大同小異，只不過(guò)不同成分的比例含量不同。

1.2 抗生素制藥菌渣的特點(diǎn)

抗生素底物成分主要為大豆、花生餅、玉米、淀粉等原料，在發(fā)酵、生產(chǎn)和提取過(guò)程中，還需要加入培養(yǎng)基、提取藥物、酸化劑、絮凝劑等藥劑，這些藥劑都會(huì)殘留在抗生素菌渣中，成為菌渣廢物待處理。不同的抗生素品類，由于生產(chǎn)工藝不同，其菌渣成分也多有不同。同一種抗生素不同的生產(chǎn)工藝，其抗生素菌渣的具體成分也有一定區(qū)別。正因如此，抗生素菌渣的無(wú)害化處理工藝十分復(fù)雜，要有效的分離和去除抗生素菌渣中的有害和無(wú)害成分十分困難。在我國(guó)抗生素產(chǎn)量不斷擴(kuò)大的背景下，抗生素菌渣的處理已經(jīng)成為擺在抗生素生產(chǎn)企業(yè)面前的難題，如何低成本、高效率的實(shí)現(xiàn)對(duì)抗生素菌渣的處置，更是成為科研院校和企業(yè)重點(diǎn)研究的課題。

1.3 抗生素菌渣的危害性分析

抗生素菌渣中含量與成分復(fù)雜，并且菌渣中含有大量的有機(jī)物。如果不進(jìn)行無(wú)害化處理，排放到自然環(huán)境中，將會(huì)給自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)致命的破壞。首先，抗生素菌渣會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，其含有的少量抗生素會(huì)殺死環(huán)境中的微生物或抑制微生物的生長(zhǎng)繁衍，破壞生態(tài)平衡。其次，抗生素菌渣中的喳乙醇、阿維霉素、美貝霉素等會(huì)影響水生生物和昆蟲，造成昆蟲死亡或繁衍被抑制，影響生態(tài)平衡。除此以外，抗生素菌渣還會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)影響，抑制某些農(nóng)作物和植物的生長(zhǎng)。另外，抗生素菌渣還會(huì)對(duì)食品動(dòng)物和人類帶來(lái)影響，抗生素蓄積會(huì)導(dǎo)致食品動(dòng)物體內(nèi)抗生素殘留，引起人群過(guò)敏反應(yīng)后干擾人的生理功能。

2 抗生素制藥菌渣的處置技術(shù)

2.1 焚燒技術(shù)

焚燒是抗生素菌渣處理的通用技術(shù)，通過(guò)焚燒處理，能夠?qū)⒖股鼐械某煞譄峤鉃闊o(wú)害的小分子、有機(jī)物和二氧化碳。同時(shí)熱解所產(chǎn)生的熱量，還能夠回收利用，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。目前焚燒技術(shù)是國(guó)內(nèi)和國(guó)際上抗生素制藥菌渣處理的主流應(yīng)用技術(shù)，有處理效率高、資源可回收、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但由于抗生素菌渣中含有大量水分，因而需要在焚燒中添加燃料，這無(wú)疑加大了焚燒處置工藝的成分投入。并且抗生素菌渣如果焚燒不當(dāng)，仍然會(huì)有殘留污染物的風(fēng)險(xiǎn)，容易造成二次污染。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，抗生素焚燒和高溫窯爐技術(shù)的出現(xiàn)，極大的提高了抗生素菌渣的處理效果和成本。這一技術(shù)將會(huì)是我國(guó)未來(lái)抗生素焚燒技術(shù)的主要發(fā)展方向，受到社會(huì)各界和抗生素生產(chǎn)企業(yè)的重視。

2.2 肥料化技術(shù)

抗生素菌渣中含有大量有機(jī)物，若能夠?qū)⑦@些有機(jī)物通過(guò)技術(shù)處理無(wú)害化，可以直接作為肥料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?，F(xiàn)如今諸如華北制藥集團(tuán)、石藥集團(tuán)河北中潤(rùn)制藥有限公司等企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了抗生素菌渣的肥料化處理，不僅實(shí)現(xiàn)了抗生素菌渣的回收利用，還提高了企業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)。利用抗生素菌渣做有機(jī)肥是一種適于推廣應(yīng)用的處置方式，但是如果抗生素菌渣處理不完全，生產(chǎn)的有機(jī)肥中可能含有殘留的抗生素和代謝中間產(chǎn)物等，在有機(jī)肥使用過(guò)程中易在微生物及生物體內(nèi)累積，形成抗藥性，導(dǎo)致潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須要對(duì)抗生素菌渣再生產(chǎn)品的安全使用問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估。

2.3 飼料化技術(shù)

抗生素菌渣中優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～40%，10多種人體常見(jiàn)的氨基酸以及豐富的微量元素，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的做法是將抗生素菌渣進(jìn)行無(wú)害化處理后生產(chǎn)蛋白飼料，喂養(yǎng)畜禽后長(zhǎng)勢(shì)良好。但利用抗生素菌渣生產(chǎn)的飼料及添加劑容易造成抗生素在肉、蛋、奶等畜禽產(chǎn)品中殘留，誘發(fā)人畜共患病等隱患，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)出現(xiàn)的超級(jí)細(xì)菌就是很好的例證。該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是是關(guān)注抗生素殘留化學(xué)效價(jià)的消除情況，而對(duì)于其殘留效價(jià)和代謝產(chǎn)物的生物毒性及潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)卻沒(méi)到有效評(píng)估。

2.4 填埋技術(shù)

填埋技術(shù)是一種低成本的抗生素制藥菌渣處理技術(shù)，作為一種危險(xiǎn)廢棄物，抗生素菌渣必須填埋于安全填埋場(chǎng)。但由于抗生素菌渣中部分成分難以填埋自然降解，因而填埋后仍然對(duì)環(huán)境有潛在威脅性。除此以外，抗生素含水量高，這導(dǎo)致其填埋所需要的場(chǎng)地面積大，處置成本也會(huì)隨著廢棄物生成量逐漸增加?？股靥盥窦夹g(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)抗生素制藥菌渣中有機(jī)物和能量的回收，不符合資源循環(huán)利用的需求，因而很少有企業(yè)使用填埋技術(shù)處理抗生素菌渣。

2.5 能源化技術(shù)

抗生素菌渣中含有大量有機(jī)成分，這些有機(jī)成分通過(guò)技術(shù)處理能夠?qū)崿F(xiàn)資源化回收利用。現(xiàn)如今比較成熟的抗生素制藥菌渣能源化技術(shù)主要包括厭氧硝化處理沼氣回收技術(shù)、熱解回收可燃?xì)怏w和燃油技術(shù)等。厭氧消化技術(shù)是將抗生素菌渣在高溫環(huán)境中厭氧菌消化，并將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣可用于燃燒供熱，而沼氣殘?jiān)鼊t可直接做農(nóng)肥使用。但厭氧消化對(duì)環(huán)境要求較高，因而該技術(shù)初期成本較大。

2.6 菌渣提取技術(shù)

抗生素制藥菌渣中很多物質(zhì)通過(guò)提純能夠循環(huán)利用，對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行提純應(yīng)用，也是抗生素制藥菌渣處理技術(shù)發(fā)展的方向之一。現(xiàn)如今抗生素菌渣中能夠提取并獲得經(jīng)濟(jì)效益的物質(zhì)包括核糖核酸、殼聚糖等，但如何提高提取效率并降低提取成分，則有待進(jìn)一步研究與開發(fā)。

綜上所述，抗生素制藥菌渣的處理技術(shù)很多，如何選擇需要根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)工藝、抗生素菌渣成分、菌渣產(chǎn)量來(lái)確定。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，抗生素制藥菌渣處理技術(shù)將會(huì)不斷進(jìn)步，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的抗生素菌渣處理打好基礎(chǔ)，為我國(guó)制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

[1] 石鵬，艾晗，王輝，等.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（7）：486-494.

[2] 牟晉銘.抗生素菌渣處置技術(shù)評(píng)價(jià)及其殘留抗生素去除的預(yù)測(cè)仿真[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保和安全生產(chǎn)是企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的基礎(chǔ)

2016（第四屆)煤焦化行業(yè)技術(shù)發(fā)展論壇在北京開幕。今年以來(lái)，我國(guó)煤炭和焦炭市場(chǎng)一片紅火，作為下游產(chǎn)業(yè)的煤焦油行業(yè)能否借勢(shì)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展，突破的方向又在哪里?在此次論壇上，來(lái)自產(chǎn)、學(xué)、研各界代表齊聚一堂，圍繞一系列行業(yè)的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入的探討與交流。中國(guó)化工報(bào)社副社長(zhǎng)王曉云為會(huì)議致辭。

中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)首席專家楊文彪提出，我國(guó)煤焦油產(chǎn)量巨大，每年的產(chǎn)量超過(guò)2 000萬(wàn)t，要發(fā)揮煤焦油大國(guó)的優(yōu)勢(shì)，大型化是關(guān)鍵，同時(shí)還要注意產(chǎn)業(yè)鏈的完善，注重技術(shù)開發(fā)，在產(chǎn)品的“精特新”上做文章。

楊文彪還強(qiáng)調(diào)，“企業(yè)消滅不了污染，污染就會(huì)消滅企業(yè)。”堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保和安全生產(chǎn)是企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的基礎(chǔ)。

石油和化工規(guī)劃院高級(jí)工程師李巖指出，當(dāng)前煤焦油加工產(chǎn)品同質(zhì)化問(wèn)題突出，部分產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，極大的影響了企業(yè)的效益。他建議，企業(yè)要開拓高附加值產(chǎn)品，比如等靜壓石墨，用作鋰電池負(fù)極材料的中間相碳微球等都具有很好的市場(chǎng)前景。

本次會(huì)議由中國(guó)化工報(bào)社、煤焦油及深加工企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟聯(lián)合主辦，將持續(xù)兩天，期間還將進(jìn)行“十三五煤焦油行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)”高端訪談。

（摘自：中國(guó)化工信息網(wǎng)）

The Treatment and Disposal Technology of Antibiotic Pharmaceutical Dregs

Yu Qing

The content of organic matter in antibiotic residue can reach 90%.If it is discharged into natural environment without treatment，it will bring great threat to nature and ecological environment.In this paper，the source，characteristics，pollution and disposal technology of bio pharmaceutical dregs were studied and analyzed to provide reference for the industrialization treatment and disposal technology of antibiotic pHarmaceutical residue.

antibiotics；pHarmaceutical；residue；disposal technology

R917

：B

1003-6490（2016）12-0109-02

2016-12-25

余慶（1964—），男，上海人，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)樯锘ぁ?/p>