应用林可霉素药渣二次脱水回收发酵液技术的研究分析

许凌云

【摘 要】本项目是公司自主研发的专用挤压设备，对盐酸林可霉素药渣进行二次挤压，对挤压出的发酵液进行回收利用，以提高产品的有效单位，提高产品收率，减少药渣运输费用、干燥费用，减少药渣干燥过程中产生废气对大气环境的影响，减少抗生素对周围环境中土壤和水体的污染。

【关键词】抗生素；药渣；发酵液；二次脱水；收率；效益

一、前言

盐酸林可霉素是一种高效的抗革兰阳性菌的抗生素，尤其对于使用青霉素和红霉素过敏的患者来说比较适用。直接处理这样的药渣，不但浪费，而且药渣问题也是公司目前面对的一个重大环保问题。为了提高抗生素产出率，减少实际产渣量，改善药渣的环保问题，企业本着可持续发展为目的成立了科技攻关小组，对抗生素药渣回收进行专题研究。

二、概述

2.1研究开发的内容：

①抗生素药渣来源、种类、数量调研。②利用超高压板框对药渣进行二次挤压，首先对可适应药渣进行水洗稀释，降低药渣内抗生素的浓度，通过高压板框对药渣进行挤压，可挤出60%左右的间隙水。③对挤出的水进行分析，测定抗生素含量，由发酵车间萃取回收抗生素。④根据实验相关数据，生产中推广使用。

2.2项目研究目的

①将林可霉素药渣变废为宝，从危险固废—抗生素药渣中提取抗生素产品，提高产品产出率，为公司创造经济效益。②为保护环境，降低药渣中有机物含量，减少干燥尾气对大气影响。③药渣减量化，节约烘干及运输成本。④实现企业的社会利益和环境利益。⑤降低药渣挤出滤液中抗生素残余，为污水处理水站直接处理林可霉素废水减少压力。

2.3目前的技术现状。公司发酵车间产生的林可霉素板框药渣含水率在75%左右，日产生量约120吨。公司现有药渣的处理处置方式：生产车间产生的含水率在70-85%药渣运输到烘干车间利用回转滚筒热风干燥炉进行干燥至含水率约10-15%，然后进行部分焚烧、部分暂存、部分委托处置，在药渣干燥过程中消耗大量的燃料煤，产生大量的含有刺鼻性恶臭气体，对企业周围环境造成一定影响；同时，发酵液在经板框压滤过程后，药渣里面还残留很多有效效价，给企业效益带来不必要的损失。

2.4国内外生产使用情况。2008年6月6日，国家环保部门将抗生素菌渣定义为危险废物。国家对于危险废物的处置管理十分严格，虽然首先要求立足于综合利用，但是对其处置过程中对环境的影响，最终产品是否存在安全隐患都要做出鉴定，但抗生素菌渣的综合利用方面尚缺乏技术支持。因此，目前我国抗生素生产企业处置抗生素菌渣的合法出路只有按照危险废物处理方式进行填埋或焚烧。

2.5实验方法

①用高效液相色谱法分析林可霉素药渣挤出滤液中林可霉素的含量。②根据其效价对滤液进行有效回收利用。

三、林可霉素药渣二次脱水回收发酵液的研究过程

3.1项目研究（设计）思路、原则、原理。我们从提高产品产出率，降低药渣中有机物含量，减少干燥尾气对大气影响的中心思想进行设计，力求为公司创造经济效益。

3.2关键工艺参数监控。采用直立型液压板框机，配备3m×3m的密集斜纹滤布、高强度榨筋，装配25Map高压油泵（最高可承受40Map），为了保证安全工作，采用正常工作压力20Map（相当于300吨压力）。板框机采用连续性自上料（一次大约可上料2.5吨药渣），用DN300型绞笼、传送至板框机上方通过梯形槽絞笼自下料，通过直立型液压板框机脱水后，原料含水率由75%左右，下降到含水率50%左右。

3.3知识产权情况及相关风险分析。本项目是某企业自主提出研发，对挤压出的滤液进行回收利用以提高发酵产品的有效单位，提高产品收率，减少药渣运输费用、干燥费用，减少药渣干燥过程中产生废气对大气环境的影响，在实施过程中会增加设备投资和能原消耗，增加劳动人员。本项目不会影响发酵车间的正常运行，不存在风险。

3.4实验研究过程

3.4.1 小试试验

要求：对林可霉素药渣二次挤压滤液的效价检测需采用液相进行检测。每日取200公斤药渣再加相同条件下进行挤压实验，取其滤液分别用液相和化测方法测其效价，持续测5批药渣。

挤压阶段：由药渣车间负责每日在同一批药渣取200公斤分别在不加稀释水、80公斤稀释水和100公斤稀释水的条件下进行挤压产生可回收滤液。化验阶段：每日产生滤液由环保专职人员监督负责取样品送至化验室采用液相法对每批滤液的效价进行化验，同时，发酵车间由车间化验人员做同批生测化验，由专职人员对化验数据进行分析总结。

实验结果在车间化验室用化测方法化验，使用自动显光仪设备，钠灯光源不稳定导致与用液相色谱化验方法的实验数据相差比较大，经车间与化验室化验员确定：两者存在误差为正常，以液相方法为准。由于实验阶段液压板框挤压药渣的力度不固定以及滤布的干湿程度不同，最终得到的药渣含水率会有小幅度误差。

3.4.2中试试验：

中试试验是放大小试试验，把林可霉素每天产生的药渣全部挤压产生的滤液在发酵车间提取工段重新提取得到林可霉素产品，连续十天取林可霉素药渣挤压的滤液分别在生物研究所用液相法和发酵车间提取工段用化测法测其效价。挤压药渣滤液的取样时间为瞬时取样只做参考，实验效价以最终两车间混合滤液为准；根据实验数据可看出混合滤液平均效价为2031.6，平均每天挤出滤液重量为68吨，由于实验阶段不需要满负荷生产，所以还有两台设备未开启，每天有两车药渣未挤压，如果林可药渣全部挤压，初步估算每天可挤出80吨滤液（发酵车间1每天产生药渣为4-5批大约80-90吨；发酵车间2每天产生药渣2-3批大约30-35吨，合计每天大约处理120吨药渣）。

四、项目创新点

目前我国抗生素生产企业处置抗生素菌渣的合法出路只有按照危险废物处理方式进行填埋或焚烧，而直接填埋或焚烧使很大一部分抗生素药渣中的残余效价流失到人类生存环境中，造成人类生存环境中土壤、水体抗生素超标，同时给企业带来不必要的经济损失。经过药渣二次挤压后取其滤液中的有效成分，从而可以从危险固废—抗生素药渣中提取抗生素产品，提高产品产出率，为公司创造经济效益。

五、经济效益和社会效益

5.1产品收率。要求：由于发酵车间正常生产的产品就是以化测法测定的效价，所以小试和中试在生物研究所用液相法测的林可药渣二次挤压产生的滤液效价部不做为考核依据，滤液产品效价以车间化验室采用的化测发法为准。

5.2要求。二次挤压滤液的产量不能以平均效价来计算，按照正常生产要求做三个月的生产试验对照本项目未投产前三个月正常生产的总产量做对比，以此来核算二次挤压滤液产品收率，从而得到产品收益。

六、本项目完成情况

6.1质量指标：全面符合新标准（符合2015版药典）

6.2二次回收滤液收率：林可药渣二次挤压回收套用收率为34.73%。

6.3运营成本：工人工资+运营消耗=27.37万元/月

6.4经济效益：滤液回收效益+运输节约费+一次水节约费+燃煤节约费+用电节约费=61.73万元/月

6.5环境效益

6.5.1月减少二氧化硫排放量：180*0.6%*80%*2*80%=1.38吨/月

6.5.2月减少氮氧化物排放量：180*7.5/1000=1.35吨/月

6.5.3月减少大气热污染排放量：一台引风机（包含两个烘干机）的风量为15000M3/小时，本项目实施后每日可减少烘干时间8小时，那么每月可减少大气污染排放量为：15000*8*30=3600000M3。

6.6社会效益：药渣二次挤压回收滤液可以大大降低药渣中有机物含量，减少干燥尾气对大气影响，提高大气质量，减少抗生素对周围环境中土壤和水体的污染，与直接填埋或焚烧法相比更加环保，有利于居民身心健康，推进和谐社会的发展，推进防治污染和清洁生产技术的发展，有利于生态文明的建设，体现了绿色发展的理念。