應用林可霉素藥渣二次脫水回收發酵液技術的研究分析

許凌云

【摘 要】本項目是公司自主研發的專用擠壓設備，對鹽酸林可霉素藥渣進行二次擠壓，對擠壓出的發酵液進行回收利用，以提高產品的有效單位，提高產品收率，減少藥渣運輸費用、干燥費用，減少藥渣干燥過程中產生廢氣對大氣環境的影響，減少抗生素對周圍環境中土壤和水體的污染。

【關鍵詞】抗生素；藥渣；發酵液；二次脫水；收率；效益

一、前言

鹽酸林可霉素是一種高效的抗革蘭陽性菌的抗生素，尤其對于使用青霉素和紅霉素過敏的患者來說比較適用。直接處理這樣的藥渣，不但浪費，而且藥渣問題也是公司目前面對的一個重大環保問題。為了提高抗生素產出率，減少實際產渣量，改善藥渣的環保問題，企業本著可持續發展為目的成立了科技攻關小組，對抗生素藥渣回收進行專題研究。

二、概述

2.1研究開發的內容：

①抗生素藥渣來源、種類、數量調研。②利用超高壓板框對藥渣進行二次擠壓，首先對可適應藥渣進行水洗稀釋，降低藥渣內抗生素的濃度，通過高壓板框對藥渣進行擠壓，可擠出60%左右的間隙水。③對擠出的水進行分析，測定抗生素含量，由發酵車間萃取回收抗生素。④根據實驗相關數據，生產中推廣使用。

2.2項目研究目的

①將林可霉素藥渣變廢為寶，從危險固廢—抗生素藥渣中提取抗生素產品，提高產品產出率，為公司創造經濟效益。②為保護環境，降低藥渣中有機物含量，減少干燥尾氣對大氣影響。③藥渣減量化，節約烘干及運輸成本。④實現企業的社會利益和環境利益。⑤降低藥渣擠出濾液中抗生素殘余，為污水處理水站直接處理林可霉素廢水減少壓力。

2.3目前的技術現狀。公司發酵車間產生的林可霉素板框藥渣含水率在75%左右，日產生量約120噸。公司現有藥渣的處理處置方式：生產車間產生的含水率在70-85%藥渣運輸到烘干車間利用回轉滾筒熱風干燥爐進行干燥至含水率約10-15%，然后進行部分焚燒、部分暫存、部分委托處置，在藥渣干燥過程中消耗大量的燃料煤，產生大量的含有刺鼻性惡臭氣體，對企業周圍環境造成一定影響；同時，發酵液在經板框壓濾過程后，藥渣里面還殘留很多有效效價，給企業效益帶來不必要的損失。

2.4國內外生產使用情況。2008年6月6日，國家環保部門將抗生素菌渣定義為危險廢物。國家對于危險廢物的處置管理十分嚴格，雖然首先要求立足于綜合利用，但是對其處置過程中對環境的影響，最終產品是否存在安全隱患都要做出鑒定，但抗生素菌渣的綜合利用方面尚缺乏技術支持。因此，目前我國抗生素生產企業處置抗生素菌渣的合法出路只有按照危險廢物處理方式進行填埋或焚燒。

2.5實驗方法

①用高效液相色譜法分析林可霉素藥渣擠出濾液中林可霉素的含量。②根據其效價對濾液進行有效回收利用。

三、林可霉素藥渣二次脫水回收發酵液的研究過程

3.1項目研究（設計）思路、原則、原理。我們從提高產品產出率，降低藥渣中有機物含量，減少干燥尾氣對大氣影響的中心思想進行設計，力求為公司創造經濟效益。

3.2關鍵工藝參數監控。采用直立型液壓板框機，配備3m×3m的密集斜紋濾布、高強度榨筋，裝配25Map高壓油泵（最高可承受40Map），為了保證安全工作，采用正常工作壓力20Map（相當于300噸壓力）。板框機采用連續性自上料（一次大約可上料2.5噸藥渣），用DN300型絞籠、傳送至板框機上方通過梯形槽絞籠自下料，通過直立型液壓板框機脫水后，原料含水率由75%左右，下降到含水率50%左右。

3.3知識產權情況及相關風險分析。本項目是某企業自主提出研發，對擠壓出的濾液進行回收利用以提高發酵產品的有效單位，提高產品收率，減少藥渣運輸費用、干燥費用，減少藥渣干燥過程中產生廢氣對大氣環境的影響，在實施過程中會增加設備投資和能原消耗，增加勞動人員。本項目不會影響發酵車間的正常運行，不存在風險。

3.4實驗研究過程

3.4.1 小試試驗

要求：對林可霉素藥渣二次擠壓濾液的效價檢測需采用液相進行檢測。每日取200公斤藥渣再加相同條件下進行擠壓實驗，取其濾液分別用液相和化測方法測其效價，持續測5批藥渣。

擠壓階段：由藥渣車間負責每日在同一批藥渣取200公斤分別在不加稀釋水、80公斤稀釋水和100公斤稀釋水的條件下進行擠壓產生可回收濾液。化驗階段：每日產生濾液由環保專職人員監督負責取樣品送至化驗室采用液相法對每批濾液的效價進行化驗，同時，發酵車間由車間化驗人員做同批生測化驗，由專職人員對化驗數據進行分析總結。

實驗結果在車間化驗室用化測方法化驗，使用自動顯光儀設備，鈉燈光源不穩定導致與用液相色譜化驗方法的實驗數據相差比較大，經車間與化驗室化驗員確定：兩者存在誤差為正常，以液相方法為準。由于實驗階段液壓板框擠壓藥渣的力度不固定以及濾布的干濕程度不同，最終得到的藥渣含水率會有小幅度誤差。

3.4.2中試試驗：

中試試驗是放大小試試驗，把林可霉素每天產生的藥渣全部擠壓產生的濾液在發酵車間提取工段重新提取得到林可霉素產品，連續十天取林可霉素藥渣擠壓的濾液分別在生物研究所用液相法和發酵車間提取工段用化測法測其效價。擠壓藥渣濾液的取樣時間為瞬時取樣只做參考，實驗效價以最終兩車間混合濾液為準；根據實驗數據可看出混合濾液平均效價為2031.6，平均每天擠出濾液重量為68噸，由于實驗階段不需要滿負荷生產，所以還有兩臺設備未開啟，每天有兩車藥渣未擠壓，如果林可藥渣全部擠壓，初步估算每天可擠出80噸濾液（發酵車間1每天產生藥渣為4-5批大約80-90噸；發酵車間2每天產生藥渣2-3批大約30-35噸，合計每天大約處理120噸藥渣）。

四、項目創新點

目前我國抗生素生產企業處置抗生素菌渣的合法出路只有按照危險廢物處理方式進行填埋或焚燒，而直接填埋或焚燒使很大一部分抗生素藥渣中的殘余效價流失到人類生存環境中，造成人類生存環境中土壤、水體抗生素超標，同時給企業帶來不必要的經濟損失。經過藥渣二次擠壓后取其濾液中的有效成分，從而可以從危險固廢—抗生素藥渣中提取抗生素產品，提高產品產出率，為公司創造經濟效益。

五、經濟效益和社會效益

5.1產品收率。要求：由于發酵車間正常生產的產品就是以化測法測定的效價，所以小試和中試在生物研究所用液相法測的林可藥渣二次擠壓產生的濾液效價部不做為考核依據，濾液產品效價以車間化驗室采用的化測發法為準。

5.2要求。二次擠壓濾液的產量不能以平均效價來計算，按照正常生產要求做三個月的生產試驗對照本項目未投產前三個月正常生產的總產量做對比，以此來核算二次擠壓濾液產品收率，從而得到產品收益。

六、本項目完成情況

6.1質量指標：全面符合新標準（符合2015版藥典）

6.2二次回收濾液收率：林可藥渣二次擠壓回收套用收率為34.73%。

6.3運營成本：工人工資+運營消耗=27.37萬元/月

6.4經濟效益：濾液回收效益+運輸節約費+一次水節約費+燃煤節約費+用電節約費=61.73萬元/月

6.5環境效益

6.5.1月減少二氧化硫排放量：180*0.6%*80%*2*80%=1.38噸/月

6.5.2月減少氮氧化物排放量：180*7.5/1000=1.35噸/月

6.5.3月減少大氣熱污染排放量：一臺引風機（包含兩個烘干機）的風量為15000M3/小時，本項目實施后每日可減少烘干時間8小時，那么每月可減少大氣污染排放量為：15000*8*30=3600000M3。

6.6社會效益：藥渣二次擠壓回收濾液可以大大降低藥渣中有機物含量，減少干燥尾氣對大氣影響，提高大氣質量，減少抗生素對周圍環境中土壤和水體的污染，與直接填埋或焚燒法相比更加環保，有利于居民身心健康，推進和諧社會的發展，推進防治污染和清潔生產技術的發展，有利于生態文明的建設，體現了綠色發展的理念。