一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108455598A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810140010.3(22)申请日2018.02.11(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人洪晨邢奕李益飞王志强冯丽慧(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C01B32/324(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法(57)摘要本发明提供一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，属于抗生素菌渣资源化技术领域。该方法首先将待处理的含水率70％-90％的抗生素菌渣，加碱调节pH后，搅拌，静置过滤；然后将过滤得到的固体物质通过真空干燥烘干，并磨细为0.1-2mm大小的颗粒；最后，将磨细后的干粉以10-20℃/min升温速率在管式炉中加热到400-550℃，在CO2气氛中热解3-6h，得到富含微孔的活性炭。该方法简单易行，能够对抗生素菌渣进行有效利用，且制得的活性炭富含微孔，有极大的利用价值。CN108455598ACN108455598A权利要求书1/1页1.一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)将待处理的含水率为70％-90％的抗生素菌渣，加碱液调节pH至8.0–10.0，搅拌0.5-2h，静置6-10h后过滤；(2)将步骤(1)中过滤得到的固体物质在30-70℃条件下通过真空干燥烘干，得到菌渣干粉；(3)将步骤(2)烘干后的菌渣干粉磨细为0.1-2mm的颗粒；(4)将步骤(3)磨细后的菌渣干粉颗粒以10-20℃/min升温速率在管式炉中加热到400-550℃，在CO2气氛中热解3-6h，得到富含微孔的活性炭。2.根据权利要求1所述的抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的抗生素菌渣为青霉素V钾、庆大霉素、链霉素菌渣中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的碱液为Ca(OH)2与NaCl或KCl中的一种或两种配制的混合液，其中Ca(OH)2与NaCl或KCl的摩尔比为0.5-0.6:1。5.根据权利要求3或4所述的抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法，其特征在于：所述碱液浓度以OH-浓度计为0.2-2mol/L。2CN108455598A说明书1/3页一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法技术领域[0001]本发明涉及抗生素菌渣资源化技术领域，特别是指一种抗生素菌渣制备富含微孔的高性能活性炭的方法。背景技术[0002]中国是世界上最大的抗生素原料生产国和出口国，2013年中国生产抗生素产量12万吨，其中出口3万吨，占全球市场的70％。抗生素的大规模生产也同时产生了大量的抗生素菌渣。因为它们含有多种有毒物质(如抗生素残留物，重金属和代谢中间体)，2002年被列入《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》，2008年被列入《国家危险废物名录》。许多研究发现暴露于自然环境中的抗生素残留可导致抗生素耐药细菌的产生。世界卫生组织(WHO)报道抗生素耐药菌已经出现并在人类和动物中传播。新鲜抗生素菌渣性质不稳定，极易腐败并散发恶臭，并最终威胁人类健康。因此，如何安全有效地处理抗生素菌渣成为目前一个急迫的问题。[0003]制药企业现在常用的菌渣处理技术为安全填埋和焚烧，安全填埋是将危险废物放置或贮存在土壤中的一种处置方式，其目的是埋藏或改变危险废物的特性，适用于处置不能回收利用有用组分或能量的危险废物。由于抗生素菌渣含水率高，直接进行安全填埋，存在占地面积大、处置成本高和渗滤液等问题，而且会造成资源浪费。焚烧是一种最彻底、应用最广泛的处理处置技术，有害成分可以随高温分解，被大部分药厂所采用。但是由于菌渣中N元素含量高，是煤炭的几倍到十几倍，不可避免会产生大量NOx，处理不当容易引起环境问题。另外由于其含水率高、热值低，使得处理成本达到2000元/t左右，严重制约了制药企业的健康发展。因此，如何经济、安全地处理并资源化抗生素菌渣是制药企业目前亟待解决的重要问题。[0004]抗生素菌渣中含有较丰富的有机质，如粗脂肪、粗蛋白、糖类等，通过热解技术，在无氧或缺氧的条件下，可以使菌渣中的大分子有机物裂解为可燃性小分子气体(H2、CH4和CO等)、液态的甲醇、丙酮、乙酸、乙醛、焦油、溶剂油和固定碳(焦炭、炭黑)等，上述产物均可回收