华北制药通过厌氧发酵让菌渣变沼渣
河北省是抗生素生产大省，占全国总产量的1/4，大量抗生素菌渣实现无害化处理意义重大。
华北制药承担了河北省“抗生素菌渣无害化、资源化处理”的课题，将部分原料药菌渣作为研究对象，通过处理使部分有机物转化为沼气，作为清洁能源使用，沼渣再通过进一步热处理后用于生产有机肥。
新的无害化过程首先采用高温预处理技术。菌渣和热水混合后，菌渣中的大部分抗生素药物成分会溶解于水。在一定高温条件下，这些溶解于水的抗生素化学结构被破坏并分解成结构更小的物质。这些物质不再具备抗生素特有的杀菌作用，也不会对环境和人体产生危害。高温处理还能对菌渣中产生药物成分的工业发酵菌类进行灭活。经过高温水解这一步骤，菌渣中大部分抗生素药物残留会被分解。
如何将菌渣药物残留彻底消化、降解？华北制药根据菌渣特性人工驯化了上千种微生物，在35℃~38℃的中温环境和无氧条件下，这些微生物经过20天的厌氧发酵之后，把菌渣中抗生素残留及其分解产物中的有机碳转化为二氧化碳和甲烷，从而彻底消除菌渣中的药物成分。
相关部门检测发现，处理后的菌渣中药物残留含量比食品标准要求的0.05mg/kg还要低得多。对沼渣进行急性毒性、浸出毒性等检测，结果也均远低于国家《危险废物鉴别标准》中规定的标准值。
此外，抗生素菌渣富含营养，含有大量多糖、蛋白质和多种氨基酸及微量元素，是农业生产中的优质肥料。据统计，我国2011年生产抗生素近130万吨，由生产工艺决定，发酵生产1吨抗生素原药会产生8~10吨湿菌渣。
厌氧发酵过程产生沼气和沼渣，沼渣脱水可作为有机肥原料，但是针对菌渣的厌氧发酵却有特殊困难，因为其有机物含量和氮元素含量过高。干菌渣中有机物含量高达90%，会显著影响微生物厌氧消化的速率。而氮元素含量甚至比餐厨垃圾的含量还要高，在发酵过程中会转化成带有一定毒性的氨氮，对厌氧消化过程产生抑制。
华北制药项目组对相关工艺控制参数进行反复比较，最终掌握了温度、固体浓度、消化时间、pH值、碱度、氨氮浓度等成套控制参数，实现了稳定的厌氧消化。
经过厌氧发酵，菌渣就变成了沼渣，沼渣经脱水处理后，可以作为生产有机肥的原料。经肥料指标检测发现，处理后的沼渣总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）为5.63%，各项指标基本达到农业部关于有机肥的标准要求，可用作生产有机肥的原料。
目前，菌渣转化率可达到每公斤干物质产生450升沼气，为华北制药的环保和生产项目供热。有机肥原料卖给肥料厂家，用于生产有机肥。这不仅能为集团节省上亿元的处理费用，还能给企业带来一定的经济效益。
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