一种干燥硫氰酸红霉素菌渣的方法与流程

文档序号:25087792发布日期:2021-05-18 20:49阅读:238来源:国知局

1.本发明属于生物制药后处理领域,具体涉及一种干燥硫氰酸红霉素菌渣的方法。


背景技术:

2.硫氰酸红霉素属大环内酯类抗生素,是红霉素的硫氰酸盐,用于革兰氏阳性菌和支原体的感染,可直接作为兽用抗生素。此外,硫氰酸红霉素还是合成红霉素、罗红霉素、阿奇霉素、克拉霉素等大环内酯类抗生素的关键中间体原料,具有很高的市场价值。近年来,对硫氰酸红霉素的市场需求量不断增长,每年的出口量也呈增长趋势。而硫氰酸红霉素是纯发酵产物,无法在产业上通过人工手段大量合成。通过菌种发酵生产硫氰酸红霉素则不可避免会产生大量发酵废弃物。
3.抗生素菌渣是抗生素制造产业中抗生素发酵后参与的固体废弃物,产生于过滤阶段,发酵液提取和菌丝提取两种方式均会产生大量菌渣。我国生产的抗生素种类众多,一般每100m3的发酵液可形成30~40m3的湿菌渣,2012年我国抗生素菌渣产量高达130.9万吨。
4.抗生素菌渣中主要含有菌丝体、发酵代谢中间产物、培养基降解物和少量抗生素等药物成分,抗生素发酵后产生的抗生素菌湿菌渣的含水量介于79%~92%,大部分是结合水,粘度高,久置易变质。而抗生素含有丰富的菌体蛋白,抗生素菌渣干物质中的粗蛋白占比为30%~40%,粗脂肪含量占比为10%~20%,还有有机溶媒、钙、镁、微量元素等。
5.由于抗生素菌渣中有抗生素残留和代谢中间产物,是一种特殊的危险废物,如处置不当,会对生态环境以及人体健康产生潜在的危害,其危害具有隐蔽性、滞后性、累计性、协同性和连带性等特点。如何安全有效的处理抗生素菌渣,提高其无害化处理及资源化利用效率已经成为一项亟盆解决的难题。
6.抗生素菌渣的干燥是菌渣处理的关键环节,这是由于发酵直接产生的菌渣含水量很高,外运处理需要大量的人力物力,费用昂贵。因此,目前生产企业往往会显对菌渣进行干燥处理,使含水量降低,实现减量化输出,降低运输和处理费用,之后再进行资源化处理。
7.目前抗生素菌渣的干燥大多采用直接晾晒法,可由于其粘度大、含水量高,尤其是结合水(不易干燥)含量高,长时间放置极易自溶变质。抗生素菌渣在晾晒期间会散发出强烈的刺激性气味,而且菌渣有机物含量高,有可能引起二次发酵,最后造成颜色变黑,产生恶臭,蚊蝇滋生。一方面,恶臭气味会造成严重的大气污染;另一方面,菌渣中含有的部分抗生素残留会进入土壤中,随着土壤迁移转化,从而进入生态系统循环,加快耐药性微生物的产生,并进入植物体内,最后影响人类自身的安全。此外,还有厂家采用热干化处理,即通过喷雾干燥、滚桶干燥、螺旋干燥等设备利用高温炉气、油灯换热、蒸汽等热源将菌渣干燥,但会产生巨大的能耗,成本很高。
8.因此,提供一种环保、节省能耗,成本低、干燥效果好的硫氰酸红霉素菌渣的干燥方法具有非常重要的意义。


技术实现要素:

9.本发明的目的在于提供一种干燥硫氰酸红霉素菌渣的方法。
10.本发明提供了一种干燥硫氰酸红霉素菌渣的方法,包括以下步骤:
11.(1)将硫氰酸红霉素菌渣加水稀释;
12.(2)加入絮凝剂使菌渣絮凝,得到絮凝好的混合液;
13.(3)将步骤(2)得到的混合液进料入板框压滤机进行板框压滤,得到滤后菌渣;
14.(4)将步骤(3)得到的滤后菌渣通过干化机热风干燥。
15.进一步地,上述步骤(1)中硫氰酸红霉素菌渣的温度为20~42℃,水的温度不高于35℃。
16.进一步地,上述步骤(1)中硫氰酸红霉素菌渣与水的体积比为1:(2~7),优选为体积比1:5。
17.进一步地,上述步骤(2)中所述絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺;优选地,所述加入絮凝剂为:分别加入聚合氯化铝水溶液和聚丙烯酰胺水溶液;所述菌渣与聚合氯化铝水溶液、聚丙烯酰胺水溶液的体积比为1:(0.15~0.5):(0.01~0.1),优选为体积比1:0.22:0.08;更优选的,所述聚合氯化铝水溶液的质量百分比浓度为10%,所述聚丙烯酰胺水溶液的质量百分比浓度为5


18.更进一步的,上述聚合氯化铝中氧化铝的含量不低于28%,优选地,所述聚合氯化铝中氧化铝的含量为29%;和/或所述聚丙烯酰胺的分子量为15000~25000。
19.更进一步地,上述分别加入聚合氯化铝水溶液和聚丙烯酰胺水溶液为:先加入聚合氯化铝水溶液搅拌后,再加入聚丙烯酰胺水溶液搅拌。
20.更进一步地,上述加入聚合氯化铝水溶液搅拌的搅拌速率为800~1000rad/min,搅拌时间20~40min;优选为搅拌速率900rad/min,搅拌时间30min;和/或,所述加入聚丙烯酰胺水溶液搅拌的搅拌速率为500~700rad/min,搅拌时间50~70min,优选为搅拌速率600rad/min,搅拌时间60min。
21.进一步地,上述步骤(3)中所述进料的方法为:先经低压泵再经高压泵进料,低压进料的压力为0.04~0.08mpa,低压进料时间为16000~20000s,优选为压力0.06mpa,进料时间18000s;和/或,高压进料的压力为0.5~1.5mpa,高压进料时间为8800~12800s,优选为压力1mpa,进料时间10800s。
22.进一步地,上述步骤(3)中所述板框压滤压力为1~1.5mpa,压滤时间为1500~2500s;优选为板框压滤压力1.2mpa,压滤时间2000s。
23.进一步地,上述步骤(4)中所述干化机热风干燥的条件为:温度55~75℃干化0.5~1.5h,优选为温度65℃干化1h。
24.本发明还提供了一种干燥的硫氰酸红霉素菌渣,它是由上述方法干燥硫氰酸红霉素菌渣所得。
25.本发明方法干燥效果非常好,干燥后的硫氰酸红霉素菌渣的含水量很低,仅为15~22%,并且避免使用高温热干化,降低能耗,避免浪费,整个干燥过程可实现自动化,节省人力,大大降低了成本。干燥后含水量低的菌渣有利于进一步处理,降低了运输成本和处理成本。
26.显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离
本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
27.以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
具体实施方式
28.本发明所用板框压滤机为山东景津环保设备有限公司的产品,型号为:xazcfq710/2000,干化机为广州晟启能源设备有限公司的产品,型号为sbwhd45000,本发明所用原料与其余设备均为已知产品,通过购买市售产品所得。
29.实施例1、本发明干燥硫氰酸红霉素菌渣的方法
30.步骤1、向20m3硫氰酸红霉素菌渣中加入100m3水稀释;
31.步骤2、加入4.4m3聚合氯化铝(pac)水溶液,pac水溶液浓度为10%,pac中氧化铝(al2o3)的含量为29%,以900rad/min的转速搅拌30min,然后加入3.6m3聚丙烯酰胺(pam)水溶液,pam水溶液浓度为5

,以600rad/min的转速搅拌60min。此时菌渣呈现大片絮凝,菌丝渣与水分离效果明显;
32.步骤3、将絮凝好的混合液通过低、高压泵打入板框进行压滤,低压进入板框的压力为0.06mpa,低压进料时间为18000s;高压进入板框的压力为1mpa,进料时间为10800s。板框压滤压力为1.2mpa,压滤时间为2000s。
33.步骤4、压滤后的固体物料含水为55%~65%,进入干化机干燥,干燥条件为:65℃干燥1h。
34.结果:检测得到硫氰酸红霉素菌渣出干化机含水率为:15~22%。
35.发明人通过筛选实验发现:
36.1、在絮凝过程中,影响絮凝效果的因素有:
37.(1)菌渣与水、聚合氯化铝水溶液、聚丙烯酰胺水溶液的体积比
38.当硫氰酸红霉素菌渣与水、聚合氯化铝水溶液(浓度10%)、聚丙烯酰胺水溶液(浓度5

)的体积比在1:(3~6):(0.2~0.5):(0.06~0.22)范围外时,絮凝效果会变差。
39.(2)菌渣温度与稀释菌渣的水的温度
40.当菌渣温度未控制在20~42℃之内,或一次水温度超过35℃时,絮凝效果会变差。
41.(3)加入絮凝剂后搅拌的时间和速率
42.搅拌时间越久或速率越高,絮凝剂的作用降低;搅拌时间太短或速率太低,絮凝剂无法完全溶解,因此都会导致絮凝效果变差。
43.(4)pac和pam的选择
44.当絮凝过程中使用的pac的al2o3的含量低于28%,或pam的分子量在15000~25000范围外时,絮凝效果也会变差。
45.上述因素均会显著影响絮凝效果,其中任一项导致絮凝效果变差,均会会进一步导致菌渣难以进入板框进行压滤和后续处理,或导致压滤效果降低,最终的干燥效果也明显下降,最后硫氰酸红霉素菌渣出干化机的含水量达到55~65%。
46.2、在干化过程中,干燥温度会显著影响干燥效果
47.如果使用高于75℃的温度进行干燥,不但会显著提升能耗,而且由于高温的作用,
导致了物料表面硬化,但内部却依然潮湿无法烘干,最终导致硫氰酸红霉素菌渣的干燥效果显著变差;若干燥温度太低,则干燥时间会显著延长,且干燥效果也会降低。使用过高或过低的温度干化,最终得到硫氰酸红霉素菌渣出干化机含水率达到55

65%。
48.综上,本发明方法干燥效果非常好,干燥后的硫氰酸红霉素菌渣的含水量很低,仅为15~22%,并且避免使用高温热干化,降低能耗,避免浪费,整个干燥过程可实现自动化,节省人力,大大降低了成本。干燥后含水量低的菌渣有利于进一步处理,降低了运输成本和处理成本。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1