[发明专利]一种链霉素菌渣的处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术及厌氧生物处理技术领域，具体涉及一种链霉素菌渣的处理装置及其方法。

背景技术

链霉素菌渣主要由菌丝体、剩余培养基、发酵代谢产物组成，其中含有大量的残留抗生素、多糖、蛋白质和多种氨基酸及微量元素，依据2008年修订后的《国家危险废物名录》，抗生素菌渣属于化学药品原料药生产过程中的培养基废物，须按危险废物进行管理。目前，我国抗生素产量占全球市场总量的70%以上，其中链霉素的年产量占到全球产量的90%以上，按照生产1t链霉素产生8～10t湿菌渣估算，在2013年链霉素菌渣的产生量达到2万多吨，巨大产量的菌渣如处置不当，会严重危害生态环境和人体健康。因此链霉素菌渣的处理已经成为制药企业亟待解决的问题。

链霉素菌渣干基中有机质含量可达90%左右，可作为一种生物质能源加以利用，具有可生化处理的潜能，而目前国内制药厂对链霉素渣大多进行焚烧处置或暂时烘干封存，这些处置方式过于注重无害化，浪费了菌渣中的大量可利用资源，不符合循环经济理念和科学发展要求。2012年环保部发布《制药工业污染防治技术政策》（公告第18号文件）提出了“鼓励研究、开发、推广发酵菌渣在生产工艺中的再利用技术、无害化处理技术、综合利用技术，危险废物厂内综合利用技术”的政策方针，因此，如何消除菌渣中残留抗生素毒性及综合利用其所含的生物质能，实现菌渣的无害化及资源化已成为十分紧迫的任务。

发明内容

本发明为解决现在技术中的问题，提供一种链霉素菌渣的处理装置及其方法，它采用碱热预处理降低残留抗生素的毒害作用并提高菌渣的可生化性，再通过秸秆发酵液调整C/N比，使菌渣可以通过厌氧消化同步实现减量化、无害化及资源化。

本发明的技术原理为：

单独的热预处理和碱预处理均能对链霉素菌渣起到水解破壁的效果。热预处理是使蛋白质变性，破坏细胞膜的结构，菌丝体细胞内含物泄漏；碱预处理可以溶解链霉素菌渣和菌丝体细胞中的脂类物质，提高链霉素菌渣中的水溶性有机物的含量，因此采用碱热联合处理链霉素菌渣可以显著提高其可生化性。经碱热预处理后，菌渣混合液中含有大量的蛋白，总氮含量较高，而碳源严重不足，在进入ASBR厌氧反应器前需要进行水质的调节。采用在线水质快速检测系统及水质在线监测系统检测混合液中氨氮、COD及pH的数值，通过投加秸秆发酵液及酸碱的方式调节水体中C/N比为20:1-25:1，pH调节为：7.0-7.2以利于后续的厌氧处理。

经调理后的链霉素菌渣混合液进入ASBR厌氧池进行中温厌氧消化，将链霉素菌渣中的有机质转化为沼气，可作为清洁燃料使用；厌氧消化产生的沼渣性质稳定、易于脱水同时菌渣中残留的抗生素经碱热预处理和厌氧消化处理后得到充分降解，经鉴别为无害的，可有效解决链霉素菌渣中抗生素残留的危害问题，并可作为生产有机肥的原料，同时实现了链霉素菌渣的无害化与资源化。

本发明采用以下技术方案予以实现：

一种链霉素菌渣处理的装置，包括链霉素菌渣储备池、碱液罐、预反应池、调节池、秸秆发酵罐、ASBR厌氧反应器、沼渣收集池、PLC自控系统、计算机、蠕动泵一、蠕动泵二、蠕动泵三、蠕动泵四、在线水质监测系统一、在线水质监测系统二、在线水质监测系统三、电动搅拌器一、电动搅拌器二、电动搅拌器三、酸罐、碱罐、温度探头一、温度探头二、pH探头一、pH探头二、ORP探头、加热棒一、加热棒二、集气袋、计时器、搅拌桨一、搅拌桨二、搅拌桨三、在线水质快速检测系统、排泥泵、碳源投加泵、加酸泵和加碱泵。

所述链霉素菌渣储备池、碱液罐分别通过蠕动泵一、蠕动泵二与预反应池的左下部连接，所述预反应池的右下部经蠕动泵三与调节池的左下部连接，所述调节池的右下部经蠕动泵四与ASBR厌氧反应器的左下部连接，所述ASBR厌氧反应器的右下部经排泥泵与沼渣收集池连接。

所述蠕动泵一、蠕动泵二、蠕动泵三、蠕动泵四、排泥泵分别与计时器连接；所述预反应池、调节池、ASBR厌氧反应器分别设有在线水质监测系统一、在线水质监测系统二、在线水质监测系统三，所述在线水质监测系统一的一端连接有温度探头一，所述温度探头一置于预反应池内，所述在线水质监测系统一的另一端连接计算机；所述在线水质监测系统二的一端连接有pH探头一，所述pH探头一置于调节池内；所述在线水质监测系统二的另一端连接计算机；所述在线水质监测系统三的一端分别连接有ORP探头、温度探头二、pH探头二，所述ORP探头、温度探头二、pH探头二分别置于ASBR厌氧反应器内一侧，所述在线水质监测系统三的另一端连接计算机。