[发明专利]一种利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法

说明书

本发明涉及肥料生产技术领域，特别公开了一种利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法。该利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法，以头孢菌素C滤渣为原料，其特征为往原料中加入强酸水解，得到水解液；往水解液中加碱中和后保温，得到有机肥母料；将有机肥母料进行真空浓缩，并添加中微量元素，经精滤，得到的滤液为功能性有机肥产品。本发明方法彻底解决了头孢菌素C滤渣的出路问题，工艺简单¸成本低廉¸产品功能性强，市场前景好，具有良好的社会效益和经济效益，具备工业化推广前景。

（一）技术领域

本发明涉及肥料生产技术领域，特别涉及一种利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法。

（二）背景技术

头孢类药物占到抗感染类药物市场份额的40%左右，其生产所用的两种主要原料母核--7-氨基头孢烷酸（7-ACA）、脱乙酰基-7-氨基头孢烷酸（D-7-ACA）是由头孢菌素C经化学法或酶法裂解而生产的。头孢菌素C是通过顶头孢霉菌生物发酵生产的，生产过程中产生大量头孢菌素C滤渣，其成分主要包括菌丝体¸培养基残渣¸有机代谢废弃物等，据不完全统计，我国每年的头孢菌素C滤渣产生量达到50万吨左右。

头孢菌素C滤渣中含有头孢菌素C残留，属于抗生素滤渣，被国家列为危险废弃物，其处置受到环保部门的严格监管。头孢菌素C滤渣中水分含量高达85%左右，如果直接用于生产传统有机肥料，需要加入大量生物秸秆进行发酵基料的水分调节，不具有生产可行性；利用板框压滤机进行脱水，脱水效果不十分理想，且会造成一定的二次污染，因此目前一般是采用滚筒干燥方法将头孢菌素C滤渣烘干成粉，再进行二次处理，但干燥成本已经成为企业沉重的经济负担。授权号CN102392008B、公开号CN101935682A、公开号CN108048519A的三个专利分别提供了将头孢菌素C滤渣直接或经过酶法或化学法分解后，代替部分发酵培养基成分进行循环套用的技术内容，虽然较好地解决了部分滤渣的环保处理问题，但不能够将全部的滤渣彻底处理，仍有60%以上的菌渣需要经过干燥处理。

另一方面，腐殖酸、氨基酸、海藻提取物、糖醇、甲壳素等功能性有机肥以其良好的促进作物根系发育、改善土壤结构、提高水分和养分资源的利用率、提高作物抗逆性、改善作物品质、提高作物产量等功效，受到市场的普遍认可，销量逐年增加，尤其是在经济作物及设施农业生产中。氨基酸生产的最好原料当然是动植物蛋白质，但我国是蛋白质资源缺乏大国，原料来源和原料成本成为制约其应用的一道严重障碍，因此目前农用氨基酸的主要原料来源是食品发酵废液和动物皮毛下脚料的酸水解液；食品发酵废液存在一定的供应量瓶颈，动物皮毛下脚料是一种角蛋白水解液，氨基酸成分不全面，使用效果受到一定的影响。头孢菌素C滤渣中蛋白质含量占干物质含量的42%左右，氨基酸组成合理、全面，可作为生产农用氨基酸的优良原料，其次滤渣中还含有3%-4%的几丁质以及大量的糖类物质，经水解为小分子物质后，可为植物提供能够直接被吸收的氨基酸、壳寡糖、腐殖酸、糖醇、核酸、杂单糖等功能性养分。

头孢菌素C滤渣中含有抗生素残留，如果在功能性有机肥生产中不能够被有效灭活，或产品中残留头孢菌素C降解的结构近似物，都会对环境带来安全隐患。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种步骤简单、生产成本低廉、环保价值高的利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用头孢菌素C滤渣生产功能性有机肥的方法，以头孢菌素C提取工序中产生的头孢菌素C滤渣或其二次处理产品为原料，包括如下步骤：

（1）往原料中加入占其质量20-40%的强酸，于80-121℃下水解20-60h，控制蛋白质转化率≥40%，得到水解液；

（2）往水解液中加碱中和至pH6.0-7.5，在80-100℃下保温0-20h，得到有机肥母料；该步骤对可能残留的微量头孢菌素C、7-氨基头孢烷酸（7-ACA）、脱乙酰基-7-氨基头孢烷酸（D-7-ACA）进行彻底灭活，该步骤的控制标准是上述残留的检出量为零；