抗生素菌渣利用处置技术现状及对策建议

王丽君

摘要：指出了抗生素菌渣作为危险废物，具有产生量大、处理难度大、对环境隐形危害大等特点，如何合理及安全处置抗生素菌渣已成为国内制药企业亟待解决的难题。阐述了我国抗生素菌渣的利用处置技术发展现状，并结合宁夏抗生素菌渣的产生、利用处置情况，对其利用处置的监督管理提出了建议。

关键词：抗生素菌渣；危险废物；利用处置

中图分类号：X705

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）18015203

1引言

抗生素菌渣是制药行业中经微生物发酵后产生的废弃物。我国作为世界上最大的抗生素原料药生产大国，每年产生大量抗生素菌渣，其成分复杂，含有菌丝体、未利用完培养基、发酵代谢产物、培养基降解物和少量抗生素等药物成分，直接排放将会给自然生态环境带来致命破坏，对人体健康构成潜在威胁。2002年国家禁止将抗生素菌渣作为饲料或饲料添加剂使用，2008年将其列入《国家危险废物名录》作为危险废物管理，2016年名录修订，抗生素菌渣作为危险废物的属性再次得到确认，归属于HW02医药废物类。如何安全有效处置抗生素菌渣，已成为摆在抗生素生产企业面前亟需解决的难题。

2抗生素菌渣主要来源及特点

2.1主要来源

抗生素菌渣是将抗生素产生菌如青霉菌、链霉菌等接种在固体或液体培养基上，经多级纯种培养，再将抗生素提取后脫水处理得到的干燥物，主要来自于药物提取工序，包括发酵液提取和菌丝提取，两种方式均会产生大量的抗生素菌渣＼[1＼]。

2.2主要特点

抗生素底物成分主要为大豆、玉米、淀粉等原料，在发酵、生产和提取过程中，需添加培养基、提取药物、酸化剂、絮凝剂等各类药剂＼[2＼]，这些药剂大量残留于抗生素菌渣中。不同抗生素品种，因工艺不同菌渣成分多种多样，即使是同种抗生素，工艺不同菌渣具体成分也各有不同。因此，抗生素菌渣无害化处理工艺复杂，在分离和去除有害成分方面存在难度。

3我国抗生素菌渣利用处置现状

3.1焚烧

焚烧是目前国内外抗生素菌渣处置主流应用技术，通过高温焚烧可将菌渣中的有害成分热解为无害的小分子有机物和二氧化碳，产生的热量可回收利用，具有处理效率高、资源可回收、工艺简单等优点。

3.2填埋

填埋是一种低成本抗生素菌渣处置方式。抗生素菌渣作为危险废物，必须填埋于安全填埋场，但填埋存在菌渣中部分成分难以自然降解，对环境具有潜在威胁性、含水量高、填埋所需场地面积大、处置成本高等问题，且无法实现抗生素菌渣中有机物和能量的回收，不符合固体废物综合利用发展方向，目前极少有企业采用填埋方式安全处置抗生素菌渣。

3.3饲料化

分析数据显示＼[3＼]，抗生素菌渣中蛋白质含量约为30%～40%，含有多种人体内常见的氨基酸及微量元素，国内企业以前常将抗生素菌渣处理后用于生产动物蛋白饲料，但后续发现以抗生素菌渣为原料生产的动物饲料及添加剂容易造成抗生素在肉、蛋、奶等畜禽产品中的残留，存在引发人畜共患病等食品安全隐患，因此2002年国家将抗生素菌渣列入《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》，禁止作为饲料或饲料添加剂使用。

3.4肥料化综合利用

抗生素菌渣中含有大量有机物，通过无害化处理后可直接作为肥料应用于农业生产。河北省华北制药集团、石药集团等企业通过抗生素菌渣肥料化处理，实现了抗生素菌渣回收利用，提高了企业利润＼[4＼]。抗生素菌渣有机肥综合利用作为一种较适于推广应用的处置方式，存在若菌渣处理不完全、有机肥可能含有残留抗生素和代谢中间产物，在微生物及生物体内累积形成抗药性的潜在生态风险。因此，抗生素菌渣有机肥产品的安全性尚需进一步评估。

3.5能源化

抗生素菌渣中含有大量有机成分，可通过厌氧消化处理沼气回收技术、热解回收可燃气体和燃油技术等能源化技术实现资源化回收利用＼[5＼]。其中，厌氧消化技术是将抗生素菌渣在高温环境中使用厌氧菌消化，将其中的有机成分转化为沼气，沼气可用于燃烧供热，沼气残渣直接用做农肥。该技术存在因环境要求较高、初期成本大等问题。

3.6菌渣提取技术

抗生素菌渣中因诸多物质通过提纯后可用于循环利用，提纯应用也成为处理技术发展研究方向。目前，抗生素菌渣中能够提取并获得经济效益的物质有核糖核酸、壳聚糖等，但如何提高提取效率并降低提取成分还需进一步研究开发。

4存在的问题

抗生素菌渣中含有丰富的蛋白质，现阶段符合我国环保政策要求的处置方式包括烘干封存或作为危险废物进行安全处置，处置过程中存在以下问题。

4.1处置成本过高

2008年抗生素菌渣列入《国家危险废物名录》，根据《制药工业污染防治技术政策》要求，须通过焚烧或安全填埋方式进行安全处置，因菌渣含水率高、热值低，在烘干和焚烧过程中需要添加大量的外部热量和燃料，增加了运行能耗和处置成本。据统计，每吨菌渣焚烧成本约为2000元＼[6＼]，高昂的处理费用加重了企业负担。填埋处置也存在因菌渣含水率高填埋场不愿接收等问题。

4.2二次污染严重

抗生素菌渣现阶段处置方式不同程度存在环境二次污染风险。首先，抗生素菌渣经烘干封存后在场地堆放，若保护措施不当，菌渣渗滤液可能会污染周边土壤，对动植物和地下水构成威胁；其次，焚烧虽能有效降解抗生素残留，但菌渣中有机溶剂在焚烧过程中会产生异味及含氯烟气、二氧化硫等气体，甚至二口恶英等有害物质，对大气造成二次污染。

5宁夏抗生素菌渣利用处置现状

宁夏现有抗生素制药企业7家，其中抗生素菌渣产生量较大有启元药业、泰瑞制药、泰益欣生物科技等，年产生量均在1万t以上，集中分布于银川地区。现阶段银川市仅有一家可从事危险废物焚烧处置的危险废物经营单位，处置能力有限，大量抗生素菌渣存在长期贮存无法得到及时处置的问题，对环境的潜在影响不容忽视。2015年宁夏环保厅牵头成立泰乐菌素、硫红霉素等4种抗生素菌渣及污泥无害化处理研究课题组，采用物理化学等方式去除菌渣和污泥中的抗生素残留，将菌渣制成安全性较高的农业有机肥，使宁夏在全国率先攻克了抗生素菌渣污泥无害化处理这一难题。该项目设计处理能力27万t，每年可无害化处理10万t以上抗生素菌渣和污泥，生产3万t高含量有机肥，能够基本满足宁夏境内制药企业抗生素菌渣污泥处理需求。目前，企业已获发危险废物经营许可证并已于2016年正式投入运营。endprint

6意見建议

6.1加大危险废物环境监管力度

抗生素菌渣作为危险废物，其对环境的有害影响不容忽视，制药企业须切实担负起企业环境保护主体责任，严格按照危险废物规范化管理要求加强抗生素菌渣的管理，贯彻执行危险废物产生、贮存、转移及处置申报制度，抗生素菌渣必须交由具有相应资质的危险废物经营企业进行安全处置。

6.2加强政策指引

抗生素菌渣具有巨大的潜在利用价值，环保部门可在保障环境安全的前提下，针对抗生素菌渣及其处置产物制订系统、公正、科学的危险废物鉴别标准，评估筛选合理、可行、安全的抗生素菌渣处理处置技术，研究制定抗生素菌渣无害化处理地方标准的可行性，为抗生素菌渣的无害化、减量化、资源化提供政策引导，最终达到无害化综合治理应用目的。

6.3加大科技攻关

加强抗生素菌渣药物残留消除科技研发力度，根据企业的生产工艺、抗生素菌渣成分和产量，尽量采用就地无害化治理和综合利用技术，如研发抗生素菌渣肥料化技术、能源化技术、抗生素菌渣无害化及资源化成套技术集成等，为企业实现低成本、高效率的抗生素菌渣处置夯实基础。

参考文献：

[1]

李再兴，田宝阔，左剑恶，等.抗生素菌渣处理处置技术进展＼[J＼].环境工程，2012，30（2）：72～75.

＼[2＼]朱培，张建斌，陈代杰，等.抗生素菌渣处理的研究现状和建议＼[J＼].中国抗生素杂志，2013，38（9）：647～651.

＼[3＼]刘勇钢，韩继红，蒋翠岚，等.抗生素菌渣处理新技术进展＼[J＼].煤炭与化工，2015，38（2）：154～156.

＼[4＼]赵卫凤，鲍晓磊，张媛，等.河北省发酵类抗生素菌渣处置现状及存在的问题＼[J＼].安徽农业科学，2013，41（31）：12417～12421.

＼[5＼]余庆.论述抗生素制药菌渣的处理处置技术＼[J＼].医药化工，2016，42（12）：109～111.

＼[6＼]艾晗，石鹏，王辉，等.抗生素制药菌渣处理处置技术评价与分析＼[J＼].环境工程学报，2016，10（2）：906～913.

Present Situation and Countermeasure Suggestion on Treatment Technology of Antibiotic Bacteria

Wang Lijun

（Solid Hazardous Waste and Chemical Management of Ningxia， Yinchuan 750011， China）

Abstract： China has become the largest antibiotics manufacture country in the world. As hazardous waste， antibiotic manufacturing biowaste has the characteristics of large amount of labor， quite difficulty in handling and great environmental invisibility. How to safely dispose antibiotics biowaste has become an urgent problem for pharmaceutical companies. This paper described the development of the utilization and disposal of antibiotic biowaste in China. it also

proposed some suggestions on supervision combining with the production and utilization of antibiotic biowaste in Ningxia.

Key words： antibiotic manufacturing biowaste； hazardous wastes； utilization； dispositionendprint