本申请涉及生物质固体废物资源化与处理处置领域,尤其涉及一种抗生素菌渣资源化处理工艺。
背景技术:
1、抗生素菌渣的含水率高,异味大,并且残留的抗生素和抗性基因难去除,其危害巨大。如果不能及时有效处置,严重影响人体健康,同时对大气、水体、土壤环境造成严重污染。
2、抗生素菌渣其主要成分是抗生素产生菌的菌丝体、未利用完的培养基、发酵过程中产生的代谢产物、培养基的降解物以及少量的抗生素等。抗生素菌渣的含水率在79%~92%,抗生素菌渣干基中的粗蛋白含量为30%~40%、粗脂肪含量为10%~20%,多糖含量0~5%,以及钙、镁、微量元素和少量残留的抗生素,含有大量的有机质成分,比如青霉素菌渣有机质含量达80%以上,可作为一种生物质资源化利用原料。抗生素菌渣的处理方式包括焚烧、填埋、肥料等工艺路线。焚烧处置易造成二次污染,成本贵且造成资源浪费,焚烧抗生素菌渣大约需2000-3000元/吨,费用高;由于抗生素菌渣含水率高、有机质含量高,安全填埋存在占地面积大、处置成本高和二次污染问题;抗生素菌渣因为存在抗生素和抗性基因成分,已经被列入禁止在饲料和动物饮用水中使用的药。
3、目前国内对抗生素菌渣的处置可以实现部分减量化、无害化,但是整体资源化利用效率较低,无法充分回收利用抗生素菌渣中的生物质资源。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请的目的在于提供一种抗生素菌渣资源化处理工艺,是的所述处理工艺能够做到对抗生素菌渣的轻量化、无害化处理,并对其深度资源化利用,充分回收利用抗生素菌渣中的生物质资源。
2、为了达到上述目的,在本申请中提供了一种抗生素菌渣资源化处理工艺,包括:
3、s1.抗生素菌渣调质;
4、s2.分离蛋白质溶液和菌渣沉淀,从所述蛋白质溶液中提取蛋白质;
5、s3.所述菌渣沉淀干化处理;
6、s4.干化后的菌渣沉淀进行第一热解,获得生物碳、含有油气的有机气体,以及生物碳粉尘;
7、s5.所述含有油气的有机气体和生物碳粉尘依次经过除尘、第一冷凝和沉降,其中所述生物碳粉尘在除尘阶段被捕获获得生物碳,与s4中生物碳合并,所述含有油气的有机气体经过第一冷凝和第一沉降后,获得粗质生物质油,未被第一冷凝凝结的有机体气体为热解气。
8、可选地,步骤s1包括:
9、抗生素菌渣通过搅拌均质混合,使抗生素菌渣含水率保持在90~95%。
10、可选地,步骤s2中分离蛋白质溶液包括:
11、通过加酸调节ph值为2~4,释放抗生素菌渣中的蛋白质,形成蛋白质溶液,通过固液分离,分离蛋白质溶液和菌渣沉淀;或
12、通过加蛋白酶释放抗生素菌渣中的蛋白质,形成蛋白质溶液,通过固液分离,分离蛋白质溶液和菌渣沉淀。
13、可选地,步骤s3包括:
14、所述菌渣沉淀加入cao、稻壳、粉煤灰中的一种或两种以上进行干化。
15、进一步可选地,所述干化通过120℃、0.5~0.6mpa的饱和蒸汽对菌渣沉淀进行间接加热,使水分蒸发干化。
16、可选地,所述第一热解包括在300~500℃维持25~40min。
17、可选地,所述热解气包括h2、co、ch4和c2h4,可直接进行收集或者再次进入步骤s4为第一热解供能。
18、可选地,还包括:
19、对所述粗质生物质油进行纯化。
20、其中,所述纯化包括:
21、所述粗质生物质油依次进行第二热解、第二冷凝和第二沉降,提纯生物质油;其中所述第二热解包括在300~500℃进行热解,维持25~30min;或
22、所述粗质生物质油添加氧化亚铁(feo)、ni、co、cu中的一种或两种以上的催化剂,提纯生物质油。
23、可选地,第二冷凝后,未被第二冷凝凝结的有机体气体为热解气,可直接进行收集或者再次进入第一热解中供能或进入第二热解中供能。
24、本申请经过蛋白质提取、干化、热解、除尘、冷凝等工艺路线,使抗生素菌渣减量化90~95%,抗生素菌中的抗生素等有害成分热解得到无害化处理,通过热解系统生成热解气、热解油和生物炭,使得抗生素菌渣深度资源化利用。此外,还通过再次经过热解和冷凝实现对生物质油的提纯和净化,冷凝后的废水进入废水处理系统进行处理,实现油、气高品质回收。
1.一种抗生素菌渣资源化处理工艺,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,步骤s1包括:
3.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,步骤s2中分离蛋白质溶液包括:
4.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,步骤s3包括:
5.根据权利要求4所述的处理工艺,其特征在于,所述干化通过120℃、0.5~0.6mpa的饱和蒸汽对菌渣沉淀进行间接加热,使水分蒸发干化。
6.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,所述第一热解包括在300~500℃维持25~40min。
7.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,所述热解气包括h2、co、ch4和c2h4,可直接进行收集或者再次进入步骤s4为第一热解供能。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的处理工艺,其特征在于,还包括:
9.根据权利要求8所述的处理工艺,其特征在于,所述纯化包括:
10.根据权利要求9所述的处理工艺,其特征在于,第二冷凝后,未被第二冷凝凝结的有机体气体为热解气,可直接进行收集或者再次进入第一热解中供能或进入第二热解中供能。
