中国环境科学

作者：任建军, 朱李霞, 尹冬敏, 毛洪刚, 呼和涛力, 牛东泽, 李春雨, 唐睿, 夏禧龙

单位：1. 常州大学城乡矿山研究院, 常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室, 江苏 常州 213164;2. 常州大学药学院、生物与食品工程学院, 江苏 常州 213164

关键词：抗生素菌渣,厌氧发酵,产气动力学,物料平衡,相关性分析

基金：常州市应用基础研究计划项目(CJ20235062);常州市领军型创新人才引进培育项目(CQ20230112);江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(23KJA610001);国家自然科学基金资助项目(32002210)

为探究抗生素菌渣(Antibiotic fermentation residue, AFR)作为单一底物厌氧资源化利用的可行性,以经过脱抗处理的红霉素菌渣(EFR),头孢菌素菌渣(CFR)和青霉素菌渣(PFR)3种典型的大宗AFR为原料,开展中温((35±1)℃)条件下的产甲烷潜能和动力学试验,探究不同抗生素菌渣厌氧发酵的基本特性.通过原料组成,物料平衡及相关性分析等解析不同菌渣厌氧甲烷发酵的共性与特征.研究结果表明,EFR具有最高的产甲烷潜能,约为226mL/g VS,比CFR和PFR分别高27.0%和20.2%.不同菌渣在厌氧发酵中表现出明显的动力学特性和代谢活动差异,PFR具有最大的产沼气速率为13.2mL/(g VS·d).EFR具有明显的两阶段特征,一级动力学常数K1和K2分别为0.0336和0.2012d-1.物料衡算验证了实验结果的可靠性,难溶性物质剩余量对厌氧系统的启动和稳定性具有重要影响.结合相关性分析,菌渣的SCOD/TCOD、C/N、蛋白质及脂肪含量等指标是评估其在厌氧发酵中性能的重要参数,说明优化菌渣特性可提高发酵效率.经脱抗处理的抗生素菌渣可作为厌氧发酵的单一基质,为菌渣的资源化处理提供了新的方案.

来源：2025年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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