制药工业废渣处理
制药工业废渣处理99503618
❖ 利用发酵法丙酮酸生产废渣中的CaCl2无机盐展开综合利用 研究,探讨了发酵废渣中CaCl2等无机成分的分离和预处理 方法,以及以 CaCl2为原料制备市场需要、附加值较高的超 微碳酸钙的工艺条件。
节的变化限制; ⑦提高糟渣附加值,经济效益显著; ⑧彻底消除废渣污染环境,营造清洁生产环境。
2.生产高蛋白饲料的工艺路线: ①采用化学法或酶法降解底物培养非淀粉水解酵母; ②利用同化淀粉能力强的酵母单株菌发酵; ③采用淀粉同化酵母与降解纤维素的里氏木霉或绿色木霉混合
发酵
二、复合菌发酵乳酸废渣生产蛋白质饲料
重油废溶剂 进风
重油 进油
湿菌丝
定量进料 一次焚烧炉 排风 二次焚烧炉 (800-1000℃)(300℃) (450℃)
灰分 装车 埋地
水洗 高 空 排 放
湿菌丝
压榨脱水
(含水80%-90%)
一级旋风分离器
出料
冷却
螺旋输送进料
二级气流干燥 装料(室温)
一级气流干燥 二级旋风分离器
❖ (2)废菌丝厌氧消化工艺流程 沼气 气柜
用户
湿菌丝 稀释 厌氧消化罐 污泥沉淀罐 (10倍)
(含水80%-90%)
污泥回流
出水
好氧生 化处理
排放
❖ (3)废菌丝焚烧工艺流程
四、抗生素生产过程中的废渣处理
❖ 链霉素、土霉素、四环素、林可霉素、维生素B12等产品, 由于其稳定性较好,加工过程中不易被破坏,干燥后的菌丝 粉中还含有一定量的残留效价,可用来作为各种饲料添加剂。
制药三废的产生及处理
制药三废的产生及处理制药三废的产生及处理制药产业是保障民生健康的基础产业之一,但在保障百姓健康的同时,制药过程中产生的大量有毒有害废弃物也严重危害着人们的健康。
制药工业生产工序繁多,使用原料种类多、数量大,原材料利用率低,产生的“三废”量且成分复杂。
制药工业的“三废”包括了制药工业生产中产生的废液、废气、废渣,它们都属于环境科学中定义的污水、大气污染物、固体废物的范畴,对环境和人体都有着严重的危害。
制药废水的产生主要包括:工艺废水,如各种结晶母液、转相母液、吸附残液等;冲洗废水,包括反应器、过滤机、催化剂载体、树脂等设备和材料的洗涤水,以及地面、用具等地洗刷废水等;回收残液,包括溶剂回收残液、副产品回收残液等;辅助过程废水,如密封水、溢出水等;厂区生活废水。
其特点包括:废水的水质、水量变化大;多含生物难以降解的物质和微生物生长抑制剂;化学合成制药废水COD和SS高,含盐量大,主要污染物质为有机物,如脂肪、苯类有机物、醇、酯、石油类、氨氮、硫化物及各种金属离子等。
制药工业废水常用的处理方法大多为:物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。
物化法是根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。
目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。
化学法包括铁炭法、化学氧化还原法、深度氧化技术等。
应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。
由于制药废水中有机物浓度很高,所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。
好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法、生物接触氧化法等。
厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等。
其它组合工艺,制药废水仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,才能稳定达标排放。
制药工业废渣处理
(3)厌氧发酵工艺 高温厌氧发酵工艺
按发酵温度划分: 自然温度厌氧发酵工艺
①高温厌氧发酵工艺
温度:47-55度 效果:有机物分解旺盛、发酵快,物料在发酵池内停留时
间短 适用对象:城市垃圾、粪便和污泥
发酵程序
②自然温度厌氧发酵工艺
优点:燃烧的废气不进入产品气体中,因此可得高热值燃料气; 在燃烧炉内热媒体向上扰动,可防止热媒体结块;因炭燃烧 需要的空气量少,向外排气少;在流化床内温度均一,可以 避免局部过热;由于燃烧温度低,产生的NOX少,特别适 合于处理热塑性塑料含量高的垃圾的热解;可以防止结块。
③回转窑热解法 温度控制730-760℃;此分解流程由于前处理简单,对垃 圾组成适应性大,装置构造简单,操作可靠性高。
微生物通过自身的生命活动——氧化还原和生物合成过程 ,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并释放出微 生物生长、活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新 的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体。
好氧堆肥微生物:在堆肥过程中,有机质生化降解会产生 热量,使堆肥物料的温度上升。根据堆肥的升温过程,可 将其分为三个阶段:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。
第三节 化学合成药 物产生废渣的处理
技术
一、热解
(1) 热解处理的原理及特点 固体废物的热解是指在缺氧或无氧条件下,使可燃性固体
废物再高温下分解,最终成为可燃气、油、固型炭的过程。 高分子化合物分解成低分子,其产物分为三部分: 气体部分:氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等; 液体部分:甲醇、丙酮、醋酸、含其他有机物的焦油、溶剂油、
❖ 三苯基氧膦是一种中性配位体,在不同情况下与稀土金属形 成不同配比的络合物,可以用作药物中间体、催化剂、萃取 剂等。
制药工业废渣处理
当归药渣:粗白蛋、氨基酸、微量元素锌
二、出渣间药渣的处理
一般对中药生产的出渣间有以下要求: (1)出渣间与其他功能间要最大限度隔离,将容易污染的空 间降低到最小。 (2)出渣间的药渣排出后立即运走,每次出渣后立即进行全 面彻底清洗,如有条件,可将药渣由压缩机挤压至原体积的 二分之一,挤压所产生的污水由排污管道排出,这样不仅避 免了药渣和药渣滴水造成的二次污染,也大大减少了清洗用 水,减轻了污水处理站的压力,同时由于药渣体积压缩而大 幅度降低了运输费用。 (3)出渣间墙面和地面采用瓷类物质贴面,既便于清洗,又 能避免供霉菌附着基。 (4)出渣高度尽可能降低,以避免渣水四处飞溅,造成污染。
C)催化剂脱氮法 在催化剂表面有氨气存在时,将NOx 还原成
N2 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O
NO2 + NO + 2NH3
(c)二噁英的控制
2N2 + 3H2O
最有效的方法是控制“3T” 维持炉内高温在800℃以上(最好900以上),将二噁英完 全分解;保证足够的烟气高温停留时间;采用优化炉型和二次 喷入空气的方法,充分混合和搅拌烟气使之完全燃烧 (d)烟尘的处理 烟尘的处理可采用除尘设备,常用的除尘设备有静电除尘器、 多管离心式除尘器、滤袋式除尘器等。
(3)用于食用菌栽种
方法是将中药渣趁热倒入干净的塑料袋中,冷却至室温, 喷液态菌种再进行培养,则可长出食用菌。
像夏枯草、益母草等草本植物的药材,其药渣主要成分 是纤维素,纤维素经过加工后,组织结构疏松,能够给食用 菌中的酶分解利用,完全可以代替食用菌栽培过程中像棉籽 壳等一些物料进行食用菌的栽培。
制药工业废渣处理
超微碳酸钙的合成方法有固相法、气相法和液相法,其中液 相法在实验室和工业生产中应用较广。液相法主要有钙离子 有机介质然酸盐沉淀法、钙离子溶液碳酸盐沉淀法和Ca (OH)2溶液二氧化碳沉淀法,其钙源多以CaO为原料,以 电石废渣为原料制超微CaCO3的也有报道。 利用发酵法丙酮酸生产废渣中的CaCl2无机盐展开综合利用 研究,探讨了发酵废渣中CaCl2等无机成分的分离和预处理 方法,以及以 CaCl2为原料制备市场需要、附加值较高的超 微碳酸钙的工艺条件。
7.1
8.6 6.4 2.4 2.3 16.3 6.7
14.7
12.6 16.8 4.7 7.6 12.0 15.5
35.7
45.1 35.2 36.2 68.6 28.6 48.5
6.4
5.5 3.2 1.4 3.5 5.4 2.1
0.34 0.68
0.23 0.18 0.40 0.24 0.07 0.07 0.35 0.23 0.40 0.11 0.28 0.18
一、发酵废渣资源化利用研究进展及其发展对策
名称 干物 质/% 粗蛋白 /% 粗脂 粗纤维 /% 肪/% 无氮浸 出物/% 粗灰分 钙/% /% 磷 /%
啤酒糟
酒糟 豆腐糟 玉米粉渣 马铃薯粉渣 酱油渣 醋渣
88.0
88.0 88.0 88.0 88.0 88.0 88.0
25.6
16.1 26.4 6.1 5.9 25.7 17.2
薯干酒精渣
井冈霉素废 渣
88.0
88.0
19.45
25.4
-2.8
22.1
9.0
31.0
25.0
15.9
3.0
未测
未测
未 测
制药三废的产生及处理
制药三废的产生及处理制药三废的产生及处理制药产业是保障民生健康的基础产业之一,但在保障百姓健康的同时,制药过程中产生的大量有毒有害废弃物也严重危害着人们的健康。
制药工业生产工序繁多,使用原料种类多、数量大,原材料利用率低,产生的“三废”量且成分复杂。
制药工业的“三废”包括了制药工业生产中产生的废液、废气、废渣,它们都属于环境科学中定义的污水、大气污染物、固体废物的范畴,对环境和人体都有着严重的危害。
制药废水的产生主要包括:工艺废水,如各种结晶母液、转相母液、吸附残液等;冲洗废水,包括反应器、过滤机、催化剂载体、树脂等设备和材料的洗涤水,以及地面、用具等地洗刷废水等;回收残液,包括溶剂回收残液、副产品回收残液等;辅助过程废水,如密封水、溢出水等;厂区生活废水。
其特点包括:废水的水质、水量变化大;多含生物难以降解的物质和微生物生长抑制剂;化学合成制药废水CO刖SS高,含盐量大,主要污染物质为有机物,如脂肪、苯类有机物、醇、酯、石油类、氨氮、硫化物及各种金属离子等。
制药工业废水常用的处理方法大多为:物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。
物化法是根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。
目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。
化学法包括铁炭法、化学氧化还原法、深度氧化技术等。
应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。
由于制药废水中有机物浓度很高,所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。
好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法、生物接触氧化法等。
厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等。
其它组合工艺,制药废水仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,才能稳定达标排放。
制药工业废渣处理
(3)危险废渣的贮存
钢桶、钢罐、塑料桶(袋) 除剧毒或某些特殊危险废渣,如与水接触会发生剧烈反 应或生产有毒气体和烟雾的废渣、氰酸盐或硫化物含量超过 1%的废渣、腐蚀性废渣、含有高浓度刺激性气味物质或挥发 性有机物的废渣、含可聚性单体的废渣、强氧化性废渣等, 须予以密封包装之外,大部分危险废渣可采用普通的钢桶或 贮罐盛装。
回收金属
④电力分选
电力分选简称电选,它是利用固体废物中各种 组分在高压电场中电性的差异实现分选的一种方法。 电选分离过程是在电选设备中进行的。废物颗 粒在电晕一静电复合电场电选设备中的分离过程如 图所示。给料斗把物料均匀地给入滚筒上,物料随 着滚筒的旋转进入电晕电场区。
(4)脱水
凡含水率超过90%的固体废渣,必须先脱水减容,以 便于包装与运输。 脱水方法有机械脱水与固定床自然干化脱水两类。 机械脱水: 真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水等
b)卫生填埋法 指将一般废渣(如城市垃圾)填埋于不透水材质或低渗水性 土壤内,并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水 监测装置的填埋场的处理方法,即填埋处置无需稳定化预处 理非稳定性的废渣。
C)安全填埋法 将危险废渣填埋于抗压及双层不透水材质所构筑并设有阻止 污染物外泄及地下水监测装置的填埋场的一种处理方法。
辊式破碎机
主要用于破碎脆性材料,对延性材料只能起到压平作用
颚式破碎机
适用于破碎中等硬度和坚硬的物料
反击式破碎机
适用于破碎中硬、软、脆、韧性、纤维性物料
(3)分选
分选是将固体废物中可回收利用或不利于后续处理、 处置工艺要求的物料用人工或机械方法分门别类地分离 出来,并加以综合利用的过程。 分选方法包括人工拣选和机械分选。机械分选又分 为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选等。
制药废渣的处理方法
制药废渣的处理方法制药废渣是指制药过程中产生的固体废弃物,其中包括废弃药品、废弃药剂、废弃渣等。
这些废弃物可能包含有毒有害的成分,对环境和人类健康造成威胁。
制药废渣的处理成为了一项非常重要的任务。
本文将从物理、化学、生物等多方面介绍制药废渣的处理方法。
一、物理方法1. 热处理热处理是制药废渣处理的一种有效方法。
热处理能够通过高温杀死微生物,并且将有害污染物分解,使其变得无毒化。
热处理可分为干热处理和湿热处理两种方式。
干热处理主要用于处理固体物质,通过高温烘干和焙烧使其分解。
湿热处理则主要用于液态、半固体物质的处理,如采用蒸汽灭菌、高压水洗等方式处理毒性废液。
2. 土壤固化土壤固化是将制药废渣混入土壤中,通过加入一定量的固化剂将其加固。
这种处理方法能够有效地在地下掩埋固废和污染场等环境中使用。
采用土壤固化的方式处理固体废弃物能够将其稳定化,并且减少其对环境的影响。
3. 重力沉淀法重力沉淀法是将制药废渣放置在沉淀池中,通过重力作用使其沉淀。
这种处理方法主要应用于处理含有悬浮物粉尘和颗粒物的洗涤废液,具有简单、易行、低成本的优点。
重力沉淀法对悬浮物粉尘和颗粒物具有较好的除污效果,但是对于有机废液等难以处理的问题仍然存在难题。
二、化学方法1. 氧化还原法氧化还原法是利用化学反应来促使废物物质的分解、降解与氧化。
该方法通过引入可能氧化污染物的化学物质,如次氯酸钠、氯化铁、过氧化氢等,对制造废料进行处理。
绝大多数氧化还原处理方法都需要在中性或酸性环境下进行处理。
2. 中和法中和法主要采用酸碱反应中的中和作用,将废液的 pH 值调整至中性或一定范围内,使有害物质变得稳定化。
这种化学方法能有效地处理制药废渣中邪恶污染物,下于处理含重金属等特殊物质的废渣废液。
3. 沉淀剂法沉淀剂是将化学物质加入废渣中,通过化学反应与废渣中的污染物发生混合作用,从而使有害物质转化为沉淀。
当沉淀形成时,它可以被过滤或静置。
沉淀剂法能够处理含有重金属及其他毒性污染物的制药废渣废液三、生物处理1. 生物吸附法生物吸附法是利用生物体对有害物质的吸附、积累和降解,将废液中的污染物转化为无毒有益的物质。
制药工业三废处理技术之案例分析
制药工业三废处理技术之案例分析姓名:张xx 班级:12药剂学号:1234567前言:随着我国医药工业的发展,制药工业三废已逐渐成为重要的污染源之一。
制药行业属于精细化工,其特点就是原料药生产品种多,生产工序多,原材料利用率低。
由于上述原因,制药工业三废通常具有成分复杂,有机污染物种类多、含盐量高、NH3一N浓度高、色度深等特性,比其他工业三废处理更难处理。
由于制药工业环境保护比制药工业起步晚,且治理污染不能给企业带来直接的经济效益,制药三废处理工艺还落后于制药工艺。
同时由于制药三废复杂多变的特性,现在的处理工艺还存在着诸多问题和不足之处,所以目前许多制药三废难以处理,或者处理成本居高不下,因此一些小型的制药企业或多或少存在偷排三废的现象。
未将处理或处理未达标的三废直接进入环境,将对环境造成严重的危害。
摘要:本文通过哈药三废污染具体案例分析制药工业中三废的处理的重要性以及所用方法,通过综合利用,实现废物的循环利用。
关键词:制药工业、三废治理、环境保护、综合利用具体案例:哈药总厂“三废”污染事件在哈尔滨哈药集团制药总厂附近,即使在夏天,也有人要戴口罩,居民称空气里臭味熏人。
记者调查发现,臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂,住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。
在哈尔滨哈药集团制药总厂附近,即使在夏天,也有人要戴口罩,居民称空气里臭味熏人。
记者调查发现,原来臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂,住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。
1.废气超过恶臭气体排放标准哈药总厂位于城区上风口,它释放的臭味影响范围波及周边的高校、医院和居民区。
药厂为什么排放臭味呢?记者进入厂区后注意到,越往厂区内部,难闻的气味就越来越浓。
记者调查了解到产生臭味的主要原因是药厂青霉素生产车间发酵过程中废气的高空排放,以及蛋白培养烘干过程和污水处理过程中,无全封闭的废气排放。
废气排放严重超标,长期吸入可能导致隐性过敏,产生抗生素耐药性,还会出现头晕、头痛、恶心、呼吸道以及眼睛刺激等症状。
制药企业废弃物处理管理制度
制药企业废弃物处理管理制度随着制药业的发展,废弃物处理管理成为了一个严峻的问题。
废弃物的不合理处理不仅对环境造成了严重污染,还威胁了公众的健康。
因此,制药企业需要建立健全的废弃物处理管理制度,确保废物的安全处理和环境的保护。
首先,制药企业应该制定详细的废弃物分类和标识规范。
不同种类的废物有不同的处理方法和要求,所以必须对废弃物进行科学分类和标识。
制药企业可以根据废弃物的成分、性质以及危险程度进行分类,制定相应的处理措施。
同时,在废弃物的容器上应标明明确的标识,包括废物的名称、性质、来源、处理日期等信息,方便管理和监督。
其次,制药企业应该建立废弃物的储存、转运和处理流程。
废弃物的储存要符合安全、卫生的要求,防止废物泄漏或对人员造成伤害。
转运过程中,必须使用合适的运输工具和包装材料,防止废物外泄。
废弃物处理应遵循严格的环境保护法规和技术标准,选择合适的处理方式,如物理处理、化学处理或生物处理等。
同时,制药企业还应建立完善的废弃物处理记录和报告制度,及时报告废弃物的治理情况,确保废物的合规处理。
第三,制药企业需要加强废弃物处理的监督和检查。
企业可以设立专门的废弃物管理部门,负责废物的收集、处理和监督工作。
同时,应配备专业的技术人员,具备废物处理知识和技能,确保废物的正确处理。
企业还应定期开展废弃物处理的内部审核和外部评估,以确保制度的有效实施和持续改进。
监督部门和公众也应加强对制药企业废弃物处理的监督,发现问题及时报告,要求企业采取相应的整改措施。
最后,制药企业应加强废弃物资源化利用。
虽然废弃物造成了环境问题,但也包含了一定的资源价值。
制药企业可以探索废弃物的资源化利用途径,如废物回收、废物能源利用等,减少废物对环境的影响。
资源化利用不仅可以减少废物处理的成本,还可以为企业带来经济效益。
综上所述,制药企业废弃物处理管理制度的建立是保护环境和公众健康的重要举措。
通过科学、合规、高效的废弃物处理管理,可以减少废物对环境的污染,保护人类健康和可持续发展。
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技术
一、热解
(1) 热解处理的原理及特点 固体废物的热解是指在缺氧或无氧条件下,使可燃性固体
废物再高温下分解,最终成为可燃气、油、固型炭的过程。 高分子化合物分解成低分子,其产物分为三部分: 气体部分:氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等; 液体部分:甲醇、丙酮、醋酸、含其他有机物的焦油、溶剂油、
起始阶段:为中温好氧微生物分解有机物中易降解的葡 萄糖、脂肪和碳水化合物,分解产生的热量促使堆肥物料 温度上升。最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌等
高温阶段:此时温度上升到40-50℃,起始阶段的微生物 死亡,取代的微生物是一系列嗜热菌,分解纤维素和半纤维 素进一步使堆肥温度上升到70℃。在温度60-70℃的堆肥中 ,除一些孢子外,所有的病原微生物都会在几小时内死亡。
微生物通过自身的生命活动——氧化还原和生物合成过程 ,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并释放出微 生物生长、活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新 的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体。
好氧堆肥微生物:在堆肥过程中,有机质生化降解会产生 热量,使堆肥物料的温度上升。根据堆肥的升温过程,可 将其分为三个阶段:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。
S
N
N
2
SNa + H2SO4
2
SH + Na2SO4
S
S
向固体中加入 5%的氢氧化钠
10%的硫酸
滤液 酸化
过滤 干燥
二次中和 过滤 丙酮
Hale Waihona Puke 二次酸化5%的氢氧化钠 废渣 中和 过滤
2-硫醇基苯并噻唑纯品
提纯
过滤、干燥
10%的 乙醇 滤液中加入蒸馏水
溶解 过滤 滤渣
加热分层 分液 无色透明液
三苯基氧膦
②产酸阶段 主要是醋酸菌起作用
③产甲烷阶段 主要是甲烷细菌,将产酸阶段产生的产物 降解成甲烷和二氧化碳,同时利用产酸阶段产生的氢将 二氧化碳还原成甲烷。
堆肥有机物 微生物
细胞物质
有机酸,醇类,CO2,NH3 H2S等,能量,微生物
细胞物质 CO2、CH4等能量
(2)影响因素
①、原料配比:合适的碳氮比
泥土气味,不招引蚊蝇; ③pH8-9,呈弱碱性。
(1)好氧堆肥过程要求的参数 ①供氧:30℃时,需氧量为1mg氧/g挥发性物质。 ②含水量:含水量太低,微生物活动受抑制。45℃时应控制在 50%左右 ③CNP:
C/N为10-25时,有机物降解速度最大, C/P适宜在75-150,不足可掺污泥 ④温度:嗜温菌30-40℃,嗜热菌55-60℃,5-7d无变化 ⑤pH:理论上pH值对堆肥过程没有影响
河北省某制药厂的头孢噻肟钠生产废渣中富含 丰富的2-硫醇基苯并噻唑和三苯基氧膦,若能提取 加以利用,则不仅充分地利用了资源,而且解决了 制药成废渣处理难的问题。
❖ 2-硫醇基苯并噻唑是一种橡胶通用型硫化促进剂,具有硫化 促进作用快、硫化平坦性低以及混炼时无早期硫化等特点, 广泛用于橡胶加工业。用2-硫醇基苯并噻唑还可制取农药杀 菌剂、切削油、石油防腐剂、润滑油的添加剂,合成噻唑类 硫化促进剂二硫化二苯并噻唑(DM)。
整个系统的能量平衡。 ③反应时间
一般情形下,物料尺寸越小,反应时间越短; 物料分子结构越复杂,反应时间越长; 反应温度越高,反应时间就会缩短
(3)热解工艺与设备 ①立式炉热解法
②双塔循环式流动床热分解的工艺
原理:该工艺由荏原—工技院及月岛机械分别开发。二者共同 点都是将热分解及燃烧反应分开在两个塔中进行,热解所需 的热量由热解生成的固体炭或燃料气在燃烧塔内燃烧来供给。 惰性的热媒体(砂)在燃烧炉内吸收热量并被流化气鼓动成流 态化,经连络管到热分解塔与垃圾相遇,供给热分解所需的 热量,经连络管返回燃烧炉内,再被加热返回热解炉。
(2)堆肥工艺 ①静态堆肥工艺
(三)厌氧堆肥
②高温动态二次堆肥工艺
③立仓式堆肥工艺
④滚筒式:又称Dano式(丹诺)
(3)好氧堆肥的工艺过程 A、原料预处理 包括分选、破碎以及含水率和碳氮比调整。 B、原料发酵
我国高温堆肥大多采用一次发酵方式,周期长达30天以上,目 前实验推广的是二次发酵方式,周期一般需要20天。
是指在自然温度影响下发酵温度发生变化的厌氧发酵工艺 发酵池结构简单、成本低廉、施工容易、便于推广
四、化学合成类制药废渣处理应用实例
1.从头孢噻肟钠生产废渣中回收2-硫醇基苯并噻唑
头孢噻肟钠是国内多家制药厂生产的新型的头 孢类抗生素药物之一,属于第三代头孢菌素。该药 在生产过程的酯化与缩合工段生产大量废渣,由于 废渣中含有多种刺激性、腐蚀性、毒性成分,不仅 污染环境,而且对人体健康造成严重损害。
冷却结晶 蒸发浓缩
(2)处理结果 ①温度的选择 室温 ②溶剂的选择
提取2-硫醇基苯并噻唑用丙酮 提取三苯基氧膦用95%乙醇 ③溶剂量的选择 ④产品鉴定 测熔点,气质联用仪测其质谱
(3)经济效益分析
三苯基氧膦的市场价格为5.5万元/t,2-硫醇基苯并噻唑的市场 价格为1万元/t
经计算每吨废渣可获利大约7100元
❖ 三苯基氧膦是一种中性配位体,在不同情况下与稀土金属形 成不同配比的络合物,可以用作药物中间体、催化剂、萃取 剂等。
(1)处理技术 ①废渣的组成
成分
2-硫基苯并噻 唑
三苯基氧膦
硫甲基苯并噻 唑
质量分数/% 20.0
10.0 22.5
成分 酯化产物
二氯甲烷 其他
质量分数/% 9.5
8.1 29.9
(4)结论
①提取的2-硫醇基苯并噻唑产率为20.0%,通过气质联用仪测得 其纯度为99%;
②提取三苯基氧膦,其产率为10%,通过气质联用其纯度为99%;
③该方法技术可行、工艺流程简单、条件易于控制,不仅充分利 用了资源,而且解决了制药厂废物处理的问题。整个操作过程 几乎无三废产生,满足绿色化学的要求,可望实现工业化。
最早的堆肥法采用厌氧发酵,发酵周期长,占地面积大,现在 采用好氧堆肥。
好氧堆肥原理图
好氧堆肥机理:是在有氧的条件下,借好氧微生物(主要是好 氧细菌)的作用来进行的。
在堆肥过程中,有机废物中的可溶性有机物质透过微生物 的细胞壁和细胞膜为微生物所吸收:固体的和胶体的有机物先 附在微生物体外,由微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质 ,再渗入细胞。
二、好氧堆肥法
堆肥化(Composting),是依靠自然界广泛分布的细菌、 放线菌和真菌等微生物,有控制地促进可生物降解的有机物,发 生生物稳定作用(biostablization)(腐殖质化)的生物化学 过程,这一定义强调,堆肥原料是来自生物界,堆肥过程是在人 工控制下进行,不同于卫生填埋、废物的自然腐化和腐烂。
水溶液等; 固体部分:主要为炭黑
高分子、大分子有机液体(焦油+芳香烃)+炉渣
有机固体废物 +低分子有机液体+各种有机酸+芳香烃
+CH4+H2+H2O+CO+CO2+NH3+H2S+HCN 适合热解的废物:废塑料(含氯的除外)、废橡胶、废轮胎、
废油及油泥和废有机污泥等
(2)热解的主要影响因素 ①温度 一般温度升高,气体的产量增加 ②湿度 影响产气量及其成分、热解内部的化学过程以及影响
一次发酵:前两个阶段,10-20天 二次发酵:第三段 后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二 次发酵,使之腐熟。此时温度持续下陈当温度稳定在40℃左右 时即达腐熟,一般需20一30天。 C、后处理 后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理。
(4)堆肥方法 间歇堆肥法(野积式堆肥) 传统方法;一次发酵,5周,每周翻动1-2次
二次发酵,6-10周 全过程30-90天,场地坚实 不渗水 面积足够
三、厌氧发酵技术
厌氧发酵是在厌氧微生物的作用下,有控制地使废渣中可生物 降解的有机物转化成CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程。 1、厌氧发酵的原理 整个发酵过程分为液化、产酸和产甲烷三个阶段;
①液化阶段 主要是发酵细菌起作用,包括纤维素分解菌、 蛋白质水解菌等
大量报道及实验表明,碳氮比20-30最佳,为35时产气 量明显下降
(3)厌氧发酵工艺 高温厌氧发酵工艺
按发酵温度划分: 自然温度厌氧发酵工艺
①高温厌氧发酵工艺
温度:47-55度 效果:有机物分解旺盛、发酵快,物料在发酵池内停留时
间短 适用对象:城市垃圾、粪便和污泥
发酵程序
②自然温度厌氧发酵工艺
熟化阶段:当有机物基本降解完时,嗜热菌因为缺乏适当的 养料而停止生长,堆肥温度逐渐下降。在冷却的堆肥中,一 系列新的微生物(主要是真菌和放线菌)将借助残余有机物 (包括死亡的微生物残体)而生长,最终完成堆肥过程。
腐熟堆肥的特征
①表面呈白色或灰白色,内部呈黑褐色或棕黑色: ②秸秆和粪块等完全腐熟,质地松软,无粪臭,散发出
优点:燃烧的废气不进入产品气体中,因此可得高热值燃料气; 在燃烧炉内热媒体向上扰动,可防止热媒体结块;因炭燃烧 需要的空气量少,向外排气少;在流化床内温度均一,可以 避免局部过热;由于燃烧温度低,产生的NOX少,特别适 合于处理热塑性塑料含量高的垃圾的热解;可以防止结块。
③回转窑热解法 温度控制730-760℃;此分解流程由于前处理简单,对垃 圾组成适应性大,装置构造简单,操作可靠性高。
②原理与工艺流程
2-硫醇基苯并噻唑不溶于水,而其钠盐溶于水,利用2-硫醇基苯并 噻唑的钠盐与废渣中其他组分在水中溶解度的不同,用碳酸钠中 和废渣、60℃下硫酸酸化、无水乙醇精制的方法从制药废料中提 取了2-硫醇基苯并噻唑。
从废料中提取2-硫醇基苯并噻唑的化学反应为:
N
SH + NaOH
S
N
+ SNa H2O