我國抗生素菌渣處置現(xiàn)狀及建議

楊帆，張蓮

（1.寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川750021；2.銀川市實驗中學(xué)，寧夏銀川750001）

我國抗生素菌渣處置現(xiàn)狀及建議

楊帆1，張蓮2

（1.寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川750021；2.銀川市實驗中學(xué)，寧夏銀川750001）

中國作為一個抗生素原料藥生產(chǎn)大國，產(chǎn)生的菌渣不僅量大、處理難，而且是危險廢物，帶來的環(huán)境污染和健康問題成為了各制藥企業(yè)必須解決的一大難題。抗生素菌渣含有殘留抗生素及代謝中間產(chǎn)物等，如果處置不當極易對生態(tài)環(huán)境以及人體健康造成危害。簡要總結(jié)了抗生素菌渣無害化處理現(xiàn)狀，闡述了生產(chǎn)石膏緩凝劑、可降解生物薄膜、飼料、能源等資源化利用的進展，以提高抗生素危廢菌渣的無害化處理及資源化利用效率。

抗生素菌渣；無害化處理；危險廢物；營養(yǎng)物質(zhì)

1 國內(nèi)抗生素菌渣的來源

據(jù)統(tǒng)計，我國每年生產(chǎn)的抗生素約248 000 t，達70多種，約占全世界總產(chǎn)量的70%，生產(chǎn)1 t抗生素會帶來10 t左右的新鮮菌渣，每年的菌渣產(chǎn)生量約2.0×106t。

2 國內(nèi)抗生素菌渣處置與利用現(xiàn)狀

2.1 焚燒與填埋

由于菌渣含水率極高，需要耗費大量的能源，還會造成大量營養(yǎng)物質(zhì)流失。抗生素菌渣屬于危險廢物，需采用特殊的方式進行焚燒，每焚燒1 t菌渣的成本大約為3 000元，不僅處理費是一筆極重的負擔(dān)，且對設(shè)備的要求高，排放氮氧化物、二噁英等有害氣體，易造成二次污染。將抗生素菌渣采用填埋方式處置時，必須在危險廢物安全填埋場進行安全填埋。但這種處理方式不僅會占用大量土地，菌渣填埋后還會繼續(xù)腐敗、液化，形成大量的滲濾液，處理不當極有可能污染地下水。因此，極少有垃圾填埋場愿意接收這些廢物，且后期處理工作繁重，維護成本較高。

2.2 生產(chǎn)飼料添加劑或肥料

由于菌渣中殘留有重金屬、多環(huán)芳烴及抗生素降解產(chǎn)物，生產(chǎn)飼料或肥料尚需更全面、可靠的安全性分析。2002年，我國多部委聯(lián)合發(fā)布的176號公告中明確提出禁止在動物的飼料和飲用水中添加抗生素菌渣。《國家危險廢物名錄》（2008年）更是明確地將抗生素菌渣列為HW02醫(yī)療廢物，應(yīng)按照醫(yī)療危險廢物進行安全處置。抗生素菌渣直接作為飼料添加劑、有機肥料處理處置的途徑受到了進一步的限制。目前，有許多企業(yè)在嘗試采用各種方法去除菌渣和污泥中的抗生素殘留后，將其制成安全性較高的農(nóng)業(yè)有機肥。

2.3 其他處理處置技術(shù)

由于菌渣干渣中含有較豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、有機質(zhì)、無機鹽和微量元素，經(jīng)過處理后可生產(chǎn)抗生素發(fā)酵培養(yǎng)基。以抗生素菌渣為原料生產(chǎn)酵母膏/粉或培養(yǎng)基可以得到高附加值產(chǎn)品，但這種處理方式不僅處理量小、費用高，還容易引起交叉感染。制備吸附劑用于去除重金屬離子也是抗生素菌渣利用的一種重要方式。由于抗生素菌渣含有豐富的碳元素，適于制備活性炭。因此，有研究者以青霉素菌絲體為原料，采用氯化鋅活化法制備出脫色吸附效果較好的活性炭，然而，該處理方式易造成二次污染，主要是廢氣和焦油等。從抗生素菌渣中還可提取核糖核酸，或通過加堿甲醇皂化及萃取法，利用青霉素濕菌渣為原料，制備麥角固醇，但該處理方式也存在技術(shù)難度大、副產(chǎn)物更難處理的缺點。

2.4 新型資源化利用

Ren等通過以青霉素廢菌渣、多聚磷酸鈉和檸檬酸鈉為石膏緩凝劑進行對比發(fā)現(xiàn)，青霉素廢菌渣對石膏產(chǎn)品機械強度的影響最小。青霉素菌渣不僅延長了石膏的凝固時間，同時，還可以保證石膏的機械強度。該處理方式將抗生素菌渣用于不與人和動物直接接觸的產(chǎn)品，因此，無安全性問題。采用青霉素廢菌絲制備可降解生物薄膜也是一種很好的處理方式。該產(chǎn)品具有保水能力強、可降解、無污染的優(yōu)點，還能緩慢釋放植物生長需要的有機物質(zhì)和多種離子，可促進植物生長。Ao等采用檸檬酸發(fā)酵渣和青霉素菌絲體這2種廢棄物制備生物薄膜，通過試驗證明了以這2種發(fā)酵渣制備生物薄膜的良好保溫性能，使用后增溫5～7℃，保水性能達到了塑料薄膜的水平。經(jīng)過90 d試驗后，這2種生物薄膜的降解率分別是40%和20%，期間緩慢釋放出的磷元素還可促進植物生長，有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。但上述這些新技術(shù)的工藝復(fù)雜且產(chǎn)率低，難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

3 建議

針對抗生素菌渣的處置現(xiàn)狀，提出如下建議：①以循環(huán)經(jīng)濟理念為導(dǎo)向，改革工藝，從生產(chǎn)源頭減少抗生素菌渣的產(chǎn)生；②在企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)廢棄物的轉(zhuǎn)化利用，比如將抗生素菌渣加工干燥成菌絲蛋白，經(jīng)篩分用于發(fā)酵車間配料，可減少玉米漿、麩子粉等原料的用量，從而實現(xiàn)廢物利用；③延長產(chǎn)業(yè)鏈條，產(chǎn)出高品質(zhì)沼氣副產(chǎn)品，并可利用厭氧消化過程降解菌渣中殘留的抗生素等有害物質(zhì)，使其達到無害化標準；④脫除H2S氣體，收集沼氣，供給后期烘干所需的能源，既減少了環(huán)境污染，又可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益；⑤厭氧消化處理產(chǎn)生的殘渣和沼液經(jīng)過固液分離后，與制藥車間污水處理產(chǎn)生污泥聯(lián)合堆肥處理，熟化后加工用作合法化的肥料，可有效地降低抗生素在菌渣中的殘留量，既提高了有機肥的安全性，同時也減少了污泥排放。⑥抗生素菌渣中含有較豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、有機質(zhì)、無機鹽和微量元素。如果能夠有效去除有害成分，資源化是最適合的處理方式，應(yīng)該加快資源化利用新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用推廣。

［1］孫秀艷.抗生素菌渣處置難題待解［J］.廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報，2017（01）.

［2］Ren ХQ，Liu HJ，Liang ХS.Study on gypsum retarder from wastepenicillin mycelium.Advanced Materials Research，2014（02）.

［3］Shi L，Ao L，Kang H，et al.Evaluation of biodegradable films made of waste mycelium and poly（vinyl alcohol）on the yield of Pak-Choi.J Polym Environ，2012，20（02）.

［4］Ao LL，Qin LZ，Kang H，et al.Preparation，properties and field application of biodegradable and phosphorus-release filmsbasedonfermentationresidue.International Biodeterioration&Biodegradation，2013（08）.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.15.086

2095-6835（2017）15-0086-02