青霉素菌渣與城市污泥混合堆肥處理工藝研究.pdf

1、抗生素菌渣是發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)過程中的固體廢棄物,它的蛋白質(zhì)含量高,是一種潛在的可回用資源,但其中的抗生素殘留也會對環(huán)境造成威脅。在過去抗生素菌渣通常被制作成蛋白質(zhì)飼料,但隨著這種方法被國家禁止,抗生素菌渣的處理處置成為制約制藥企業(yè)發(fā)展的一大問題。為此,本研究擬采用好氧堆肥法為主要工藝,以青霉素菌渣、市政脫水污泥、木屑和稻桿等為原料,全面探討堆肥法處理抗生素菌渣的可行性,考察堆肥過程中主要理化參數(shù)的變化及青霉素降解情況,評價青霉素堆肥產(chǎn)品

2、的肥效與安全性。
　　實(shí)驗(yàn)采用水浴式小型堆肥裝置為反應(yīng)器,同時采用兩個鐵皮制堆肥箱進(jìn)行對照組實(shí)驗(yàn)。本研究主要包括青霉素水解特性實(shí)驗(yàn)、投加青霉素的污泥好氧堆肥研究、青霉素菌渣與污泥混合堆肥試驗(yàn)以及菌渣堆肥過程中的氮素變化幾部分研究內(nèi)容。
　　經(jīng)分析,青霉素菌渣蛋白質(zhì)含量高,重金屬濃度低,具備制成有機(jī)肥料的潛力。在青霉素水解特性實(shí)驗(yàn)中,青霉素分別在20℃、30℃、40℃和55℃的水中被降解,采用高效液相色譜(HPLC)對青霉素殘

3、留濃度進(jìn)行分析,結(jié)果明顯,20℃條件下,青霉素濃度在5天后下降62％,在55℃條件下僅12小時便無法被檢測到。分別按照30mg/g~150mg/g(干重)往污泥中投加青霉素G進(jìn)行堆肥實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其對堆肥過程未造成明顯影響,產(chǎn)物中均檢測不到抗生素殘留。青霉素菌渣與污泥混合堆肥實(shí)驗(yàn)中,青霉素降解率高于98.9%,對照組達(dá)到了64℃的高溫;當(dāng)菌渣與污泥的配在2:1~1:1的范圍內(nèi)效果最佳。在菌渣堆肥氮素變化研究中發(fā)現(xiàn),總氮含量僅下降30%,氮素

4、得到了較好的保留;氨基酸態(tài)氮含量為4.83g/kg,占總氮的20.37%,只比初始絕對含量下降了26%,這對于植物的生長是有利的;堆肥成品中氨基糖態(tài)氮的含量比初始提高141%,證明堆肥中微生物數(shù)量顯著增多;利用LC-MS在堆肥1天后樣品中檢測到青霉素降解產(chǎn)物青霉素噻唑酸和青霉素二酸,證明青霉素在堆肥中被降解;堆肥成品有機(jī)質(zhì)含量高,N、P、K均在NY525-2011要求基準(zhǔn)之上,而重金屬含量低,是一種高肥效且安全的有機(jī)肥料。
　　總