CS264173B1

CS264173B1 - The method of inactivation and utilization of waste mycelium after the production of beta-lactam antibiotics

Info

Publication number: CS264173B1
Application number: CS871609A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Ing Csc Apalovic; Ladislav Ing Csc Welward
Original assignee: Rudolf Ing Csc Apalovic; Welward Ladislav
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1989-06-13
Also published as: CS160987A1

Abstract

Odpadové mycélium sa zmieša s lignocelulózovými materiálmi alebo s odpadmi z poinohospodárstva a potravinářského priemyslu a inými organickými i anorganickými hnojivými odpadmi v takom pomere, aby obsah dusíka bol 0,1 až 5 % hmot., dovitím sa ivodou, fekáliami, tekutými exkrementami hospodářských zvierat, kalmi z čistiacich stanic odpadových vod alebo inými hnojivými odpadmi tak, aby obsah vody bol 40 až 80 % hmot. a kompostuje sa po dobu 1 až 6 mesiacov, pričom teplota sa zvýši na 40 až 70 QC.Waste mycelium is mixed with lignocellulosic materials or wastes from agriculture and the food industry and other organic and inorganic fertilizing wastes in such a proportion that the nitrogen content is 0.1 to 5% by mass, followed by sewage, feces, liquid animal excrement, sludge from sewage treatment plants or other fertilizing wastes so that the water content is 40 to 80% mass and composted for 1 to 6 months, raising the temperature to 40 to 70 °C.

Description

(57) Odpadové mycélium sa zmieša s lignocelulózovými materiálmi alebo s odpadmi z poinohospodárstva a potravinářského priemyslu a inými organickými i anorganickými hnojivými odpadmi v takom pomere, aby obsah dusíka bol 0,1 až 5 % hmot., dovitím sa ivodou, fekáliami, tekutými exkrementami hospodářských zvierat, kalmi z čistiacich stanic odpadových vod alebo inými hnojivými odpadmi tak, aby obsah vody bol 40 až 80 % hmot. a kompostuje sa po dobu 1 až 6 mesiacov, pričom teplota sa zvýši na 40 až 70 ^QC.(57) The waste mycelium is mixed with lignocellulosic materials or wastes from the agriculture and food industries and other organic and inorganic fertilizer wastes in such a proportion that the nitrogen content is 0,1 to 5% by weight, by addition of water, faeces, liquid excrements livestock, sludge from sewage treatment plants or other fertilizer wastes so that the water content is 40 to 80% by weight. and compost for 1-6 months, the temperature is increased to 40 to 70 ^Q C.

CS 264 173 B1CS 264 173 B1

Vynález sa týká sposobu inaktivácie a využitia odpadového mycelia po výrobě hetalaktámových antibiotik.The invention relates to a method of inactivating and utilizing waste mycelium after the production of hetalactam antibiotics.

Pri výr-obe antibiotik po oddělení filtrátu obsahujúceho aktivně vyrábané antibiotikum ostává filtračný koláč obsahujúci produkčný kmeň a zvyšky neoddelenej fermentačnej pody. Tento filtračný koláč obsahuje obvykle 20 až 50 % hmotnostných sušiny, z toho organické látky sú zastúpené 60 až 90 % hmot. a anorganické látky 10 až 40 % hmot. Obsah dusíka v sušině je v intervale 1 až 6 % hmot. Z literárnych prameňov je známe využitie filtračného koláča po výrobě penicilínu a tetracyklínu ako přísad do krmivá poínohospodárslkych zvierat (Pominafnik G. A., Bileckov Μ. P.: Problémy utilizácii mycelialnych mass pri mikrobioločeskom synteze lekarstvennych sredectv. Moskva, 1975, str. 11 až 12 j. Vzhfadom na to, že odpadové mycelium obsahuje ešte malé zvyškové množstvá antibiotika, priame skrmovanie je spojené s rizikem rozšírenia rezistencie, preto sa v poslednom čase penicilínové mycelium silážuje, kde sa zvyškový obsah antibiotika inaktivuje anaeróbnym bakteriálnym rozkladem v ochrannom silážovom prostředí (Európsfcy patent 0 060 407 Bl z 12. 12. 1984]. užitia mycelia je jeho prídavok do betónov a stavebných zmesí (Karpuchin, Kantore, Krymskij, Citelauru, Buňkin, Zajachov: Chim. Farm. Ž. 1980, 4, 79 až 80. Komár A. G., Citelauru G. I., Buňkin I. F.: Chim. Farm. Ž., 1978, 2, 82 až 85. Sargosjan G. N., Gelperin N. I., Žukovskaja A. S.: Chim. Farm. Z., 1976, 2, 122 až 126. Ivanov I. A., Kalašnijov V. I., Grigorjev A. V., Karpuchin V. F., Krunčak V. G.: Chim. Farm. Ž., 1983, 17, 1 031 —1 033). Boli publikované správy o takomto využití v případe neomycínu, novomycinu, oleandromycínu a levorínu. Dalším opísaným spůsobom likvidácie mycelia je jeho spafovanie nakofko má určitú energetická hodnotu (Krystov M., Dryanovska, Noniska L., Iovchev D., Dimitrov Ch., Petkov N.: Farmatsiya, Sofia 1982, 32 [5] 10 až 14 j. Využitie mycelia po kultivácii betalaktámových antibiotik je o to komplikovonejšie, že betalaktámový kruh molekuly antibiotika má poměrně dobrú stabilitu, z publikovaných údajov rýchtostných konštánt inaktivácie cefalosporínu C vyplývá, že v kyslej oblasti sa inaktivuje desať-krát a v zásaditej stokrát rýchlejšie. (Portnoi, Yu. A., Kartseva, V. D., Libinson, G. S., Kruzhkova, N. K.: Gephalosporin C stability in aqueous solution. Antibiotiki, 25, 1980, 105 až 107 J. Porovnáním stability vodných roztokov klinicky význatnných cefalosporínov v celej škále pH sa zaoberali: Yamana I'., Tsuji A., J. Pharm., Sc., 65, 1976, 1 563 až 1 573). Nevýhodou popísaných spůsobov· je sezónnosť v případe silážovania, nedostatečné využitie biologicky vysokohodnotného materiálu v případe použitia mycélie do betónov a stavebných zmesí a nízký ekonomický přínos v případe spafovania.In the production of antibiotics, after the filtrate containing the actively produced antibiotic has been separated, there remains a filter cake containing the production strain and the remains of an unseparated fermentation tray. This filter cake usually contains 20 to 50% by weight of dry matter, of which 60 to 90% by weight of organic matter is present. and inorganic substances from 10 to 40 wt. The nitrogen content in the dry matter ranges from 1 to 6% by weight. It is known from literature sources to use a filter cake after the production of penicillin and tetracycline as feed additives for agricultural animals (Pominafnik GA, Bileckov P. P .: Problems of utilization of mycelial masses in the microbiological Czech synthesis of medical clinics. Moscow, 1975, pp. 11-12). Since waste mycelium still contains small residual amounts of antibiotic, direct feeding is associated with the risk of spreading resistance, therefore penicillin mycelium has recently been ensiled, where the residual antibiotic content is inactivated by anaerobic bacterial degradation in a protective silage environment (European patent 0 060 407 Bl of 12 December 1984], the use of mycelium is its addition to concrete and building mixtures (Karpuchin, Kantore, Krymskij, Citelauru, Bunkin, Zajachov: Chim. Farm. 1980, 4, 79-80). Citelauru GI, Bunkin IF: Chim Farm, 1978, 2, 82-85. Sargosjan GN, Gelperin NI, Zh Kovskaja A. S .: Chim Farm, Z., 1976, 2, 122-126. Farm. J., 1983, 17, 1031-1333). Reports of such uses have been published for neomycin, novomycin, oleandromycin and levorin. Another method of destroying mycelia is to burn it to a certain value (Krystov M., Dryanovska, Noniska L., Iovchev D., Dimitrov Ch., Petkov N .: Farmatsiya, Sofia 1982, 32 [5] 10-14 j. The use of the mycelium after the cultivation of betalactam antibiotics is all the more complicated because the beta-lactam ring of the antibiotic molecule has relatively good stability, published data on the rate constants of cephalosporin C inactivation indicate that it inactivates ten times in the acidic region and hundred times faster in the acidic region. A., Kartseva, VD, Libinson, GS, Kruzhkova, NK: Gephalosporin C stability in aqueous solution Antibiotiki, 25, 1980, 105-107 J. A comparison of the stability of aqueous solutions of clinically relevant cephalosporins over a range of pHs was addressed: Yamana I ' , Tsuji A., J. Pharm., Sc., 65, 1976, 1563-1563). The disadvantage of the described processes is the seasonality in the case of silage; the use of biologically high-value material in the case of the use of mycelia in concrete and building mixes and the low economic benefit in the case of scaffolding.

Nevýhody súčasného stavu techniky odstraňuje sposob inaktivácie a využitia odpadového mycélia po výrobě betalaktámových antibiotik, ktorého podstatou je to, že sa odpadové mycélium zmieša s lignocelulózovými materiálnu alebo s odpadmi z pofnohospodárstva a potravinářského priemyslu, ako sú kóra, piliny, slama, rašelina, hydinový trus, maštafný hnoj, saturačné kaly, kaly z čistiacich stanic odpadových vod a inými organickými i anorganickými cdpadmi v takom pomere, aby obsah dusíka bol 0,1 až 5 % hmotnostných, dovlhčí sa vodou, fekáliami, tekutými exkrementami hospodářských zvierat, kalmi z čistiacich stanic odpadových vod alebo inými hnojivými odpadmi tak, aby obsah vody v hromadě bol 40 až 80 % hmot. a kompostuje sa po dobu 1 až 6 mesiacov, pričom teplota sa zvýši na 40 až 70 °C. K zmesi sa móžu pridať anorganické hnojivá alebo hnojivé odpady, obsahujúce stopové biogénne prvky v množstve 0,001 až 1 % hmot. Zmes sa může po 1 až 6 mesiacoch kompostovania podrviť. Výhodou i vyšším účinkom sposobu podlá vynálezu je, že sa jednoduchým postupom inaktivuje a využije velké množstvo odpadového mycélia pri výrobě organických hnojív. Takýmto postupom vyrobené organické hnojivá majú vysoký obsah organických látok, priaznivý obsah stopových prvkov a majú priaznivý vplyv na zvyšovanie úrodnosti pody a sú plnohodnotnou náhradou rašeliny. Popísaný sposob využitia odpadového mycélia rieši závažné ekologické problémy, ktoré vznikajú pri deponovaní odpadového mycélia pri jeho rozklade na skládkách.Disadvantages of the prior art are eliminated by the method of inactivation and utilization of waste mycelium after the production of beta-lactam antibiotics, which consists in mixing the waste mycelium with lignocellulosic material or waste from agriculture and the food industry, such as cork, sawdust, straw, peat, peat. , manure, saturating sludge, sewage sludge and other organic and inorganic waste water in proportion to a nitrogen content of 0,1 to 5% by weight, moistened with water, faeces, liquid excrement of farm animals, sludge from treatment stations waste water or other fertilizer waste so that the water content of the pile is 40 to 80% by weight. and composted for 1 to 6 months, raising the temperature to 40 to 70 ° C. Inorganic fertilizers or fertilizer wastes containing trace biogenic elements in an amount of 0.001 to 1% by weight may be added to the mixture. The mixture may be crushed after 1 to 6 months of composting. The advantage and the higher effect of the process according to the invention is that it is inactivated by a simple procedure and utilizes a large amount of waste mycelium in the production of organic fertilizers. The organic fertilizers produced by this process have a high organic content, a favorable trace element content and have a beneficial effect on the improvement of the soil fertility and are a full substitute for peat. The described method of utilization of waste mycelium solves serious ecological problems that arise when depositing waste mycelium during its decomposition in landfills.

Technické riešenie sposobu inaktivácie a využitia odpadového mycélia po výrobě betalaktámových antibiotik má niekofko variant so zretefom na značnú stabilitu betalaktámového kruhu. Působením teploty 40 až 70 °C a činnosťou mikroorganizmov nastává postupné znižovanie obsahu antibiotika v odpadovom koláči, pričom za niekofko dní dosiahne nulovú hodnotu. Popísaný spůsob umožňuje využitie mycélia níelen po výrobě cefalosporínu C, ale aj iných betalaktámových antibiotik v kombinácii s odpadmi lignocelulózového typu, ako sú piliny, slama, kůra, rašelina, maštalný hnoj, hydinový trus, fekálie, hnědouhelný odpad, saturačné kaly, kostná múčka, celulózové kaly, iné hnojivá, organické i anorganické odpady a podobné, na přípravu kvalitných organických hnojív a substrátov pre lesné škůlky, pestovanie zeleniny a kvetov. Vzhfadom na ekologické problémy likvidácie velkého množstva odpadového mycélia po výrobě betalaktámOvých antibiotik a dostupnost lignocelulózových odpadových materiálov je popísaný spůsob výroby organických hnojív kompostovánímThe technical solution of the method of inactivation and utilization of waste mycelium after the production of beta-lactam antibiotics has several variants with regard to the considerable stability of the beta-lactam ring. The temperature of 40-70 ° C and the action of the microorganisms lead to a gradual reduction of the antibiotic content in the waste cake, reaching zero in a few days. The described method allows the use of mycelium not only after the production of cephalosporin C, but also other beta-lactam antibiotics in combination with lignocellulosic wastes such as sawdust, straw, bark, peat, manure, poultry manure, faeces, lignite waste, saturating sludge, bone meal cellulose sludge, other fertilizers, organic and inorganic wastes and the like, for the preparation of high-quality organic fertilizers and substrates for forest peel, vegetable and flower growing. Due to the ecological problems of disposal of large amounts of waste mycelium after the production of beta-lactam antibiotics and the availability of lignocellulosic waste materials, the method of producing organic fertilizers by composting is described

8 4 1 výhodný svojou jednoduchosťOu a ekonomickou výhodnosťou. Počas přípravy kompostu sa teplota v hromadě zmesi kory, iných lignocelulózových materiálov a mycélia zvýši nad 40 °C po dobu 1 až 6 mesiacov, čo zabezpečuje dokonalú inaktiváclu zbytkov antibiotika, pri súčasnom zachovaní obsahu organických látok. Takýto postup umožňuje zúžitkovanie odpadov z pol'nohospodárstva a potravinářského priemyslu, ako· zdroja organických živin do půdy. Efektivně je aj využitie anorganických hnojivých látok, a to hlavně dusíka, vápnika a fosfátov, ktoré sú súčasťou odpadového filtračného koláča.8 4 1 advantageous due to its simplicity and economic advantage. During the preparation of the compost, the temperature in the pile of the mixture of koryl, other lignocellulosic materials and mycelia rises above 40 ° C for 1 to 6 months, ensuring perfect inactivation of antibiotic residues, while maintaining the organic content. Such a procedure allows the utilization of waste from agriculture and the food industry as a source of organic nutrients to the soil. The use of inorganic fertilizers, especially nitrogen, calcium and phosphates, which are part of the waste filter cake, is also effective.

Příklad 1Example 1

Ku zmesi kory a pilin v pomere 3 :1 sa přidá odpadové mycélium, 3 diely zmesi kory a pilin a 1 diel odpadového mycélia, homogenizuje sa a dovlhčí sa tekutými exkrementami hospodářských zvierat tak, aby celkový obsah ivody v zmesi bol 60 % hmot. Homogénna zmes sa uloží do hromád □ výške 1,5 m, šírke 2 m a l'ubovol'nej dížlke. Teplota v hromadě sa postupné vplyvem biotransformácií zvýši na 50 %C. Počas 3 meslacov fermentácie poklesne postupné teplota na 30 ^CC. Následné sa zmes podrví. Takto vyrobené organické hnojivo má obsah organických látok 60 % hmot. a obsah dusíka 0,5 % hmot. Hnojivo možno použit na hnojenie pódy pre běžné polnohospodárske plodiny i pre pestovanie zeleniny a kvetov, kde plné nahradí rašelinu.Waste mycelium, 3 parts of the mixture of sawdust and sawdust and 1 part of the waste mycelium are added to the 3: 1 mixture of litter and sawdust, homogenized and moistened with liquid excrements of livestock so that the total water content of the mixture is 60% by weight. The homogeneous mixture is placed in piles 1,5 1.5 m high, 2 m wide and of any length. The temperature in the pile will gradually rise to 50% C due to biotransformation. During 3 months of fermentation, the gradual temperature drops to 30 ^° C. Subsequently, the mixture is crushed. The organic fertilizer thus produced has an organic content of 60% by weight. and a nitrogen content of 0.5 wt. Fertilizer can be used to fertilize soil for common crops as well as for growing vegetables and flowers, where it fully replaces peat.

Příklad 2Example 2

Do zákládky sa navezie 5 dielov kory, 5 dielov celulózOvých kalov, 4 diely maštal'ného hnoja, 4 diely hydinového trusu, 2 diely saturačných kalov, 1 diel rašeliny a 4 diely odpadového mycélia z výroby cefalosporínu. Základlka sa homogenizuje a dovlhčí vodou tak, aby celkový obsah vody v zmesi bol 70 % hmot. Homogénna zmes sa uloží do hromád o výške 2 m, šírke 4 m a 1’ubovol'nej dížke. Teplota v hromadě sa vplyvom biotransformácií zvýši na 60 °C. Počas 3 mesiacov poklesne postupné teplota v hromadě na 30 ^C'C. Takto* vyrobené organické hnojivo obsahuje 55 % hmot. organických látok, 1.5 % hmot. dusíka a 0,15 % hmot. stopových biogénnych prvkov. Je možné použit ho na hnojenie pódy, alebo pri pěstovaní zeleniny a kvetov, kde plné nahradí rašelinu.5 parts of the pulp, 5 parts of cellulose sludge, 4 parts of manure, 4 parts of poultry manure, 2 parts of saturation sludge, 1 part of peat and 4 parts of cephalosporin waste mycelium are fed into the base. The base is homogenized and moistened with water so that the total water content of the mixture is 70% by weight. The homogeneous mixture is placed in piles of 2 m high, 4 m wide and 1 'of any length. The temperature in the pile is increased to 60 ° C due to biotransformation. Over a period of 3 months, the gradual temperature in the pile drops to 30 ^° C. The organic fertilizer thus produced contains 55 wt. % of organic matter, 1.5 wt. % nitrogen and 0.15 wt. trace biogenic elements. It can be used for fertilizing the soil, or for growing vegetables and flowers, where full replaces peat.

Sposob inaktivácie odpadového mycélia je možné využit pri výrobě betalaktámových antibiotik. Výrobok sa velmi výhodné využije ako organické hnojivo a náhrada rašelíny, ako subsirát pre pestovanie sadeníc v lesných školkách, pri pěstovaní zeleniny a kvetov.The method of waste mycelium inactivation can be used in the production of beta-lactam antibiotics. The product is very useful as an organic fertilizer and peat substitute, as a sub-substrate for seedlings growing in forest nurseries, vegetables and flowers.

Claims

2 6 4 j 3 advantageous for its simplicity and economic advantage. During the preparation of the composition, the temperature of the pile mixture of crusts, other lignocellulosic materials and mycelium is raised above 40 ° C for 1 to 6 months, ensuring perfect inactivation of the antibiotic residues while maintaining the organic content. Such a process makes it possible to utilize waste from the agricultural and food industries as a source of organic nutrient dopes. It is also effective to use inorganic fertilizers, mainly nitrogen, calcium and phosphates, which are part of the waste filter cake. EXAMPLE 1 The waste mycelium, 3 parts of blend and sawdust and 1 part of waste mycelium are added to a 3: 1 mixture of sawdust and sawdust, homogenized and moistened with liquid extracts of farm animals so that the total water content of the mixture is 60% by weight. The homogeneous mixture is placed in heaps at a height of 1.5 m, a width of 2 m and any length. During 3 months of fermentation, the temperature gradually decreases to 30 ° C. The organic fertilizer thus produced has an organic content of 60% by weight. and a nitrogen content of 0.5 wt. Fertilizer can be used 73 4 for fertilizer for conventional crops as well as for the cultivation of flower plants, where it completely replaces peat. EXAMPLE 2 5 parts of corymium, 5 parts of pulp sludge, 4 parts of manure, 4 parts of poultry manure, 2 parts of sludge sludge, 1 part of peat and 4 parts of waste mycelium from cephalosporin production are introduced into the pile. The base is homogenized and moistened with water so that the total water content of the mixture is 70% by weight. The homogeneous zmessa is stacked in heaps of 2 m, 4 m wide and free length. The temperature in the pile increases to 60 ° C by biotransformation. During 3 months, the gradual heat in the pile drops to 30 ° C. The organic fertilizer produced in this way contains 55 wt. % organics, 1.5 wt. % nitrogen and 0.15 wt. trace biogenic elements. It can be used to fertilize the pood, or to grow vegetables and flowers, where full-on-peat is covered. The method of inactivating waste mycelium can be used in the production of beta-lactamantibiotics. The product is very advantageously used as an organic fertilizer and a substitute for shells, such as a sub-seed for growing seedlings in forest nurseries, for growing vegetable flowers. OBJECT

1. A method for inactivating and utilizing waste mycelia after the production of beta-lactamantibiotics, characterized in that the waste mycelium is mixed with lignocellulosic materials or waste from the agricultural and food industries, acacia, sawdust, straw, peat, poultry litter , solid manure, saturation sludge, wastewater purification stations and other organic and inorganic fertilizer wastes in the ratio to make the nitrogen content 0.1 to 5% by weight, moisturize with water, faeces, liquid excrement - FILL OUT farm livestock, sewage treatment sludge sludge or inorganic waste so that the waterbol content is 40-80% by weight. and compost for 1 to 6 months, while raising the temperature to 40 to 70 ° C.

2. Process according to claim 1, characterized in that inorganic fertilizer or fertilizer wastes are added to the mixture, comprising the stent biogenic elements in an amount of 0.001 to 1% by weight.

3. The process of claim 1, wherein the mixture is ground.