항생물질

1. 개 요

항생물질 제조 공정에는 각종 농산가공품을 주원으로 하여 곰팡이, 균등의 미생물에 의해 호기성 발효를 하여 그 배양액에서 유효성분을 분리 정제하는 공정과 거기서 얻어진 원료를 가공하여 최종제품으로 하는 제조공정이 있다. 그러나 일부의 항생물질은 합성에 의해 제조되기도 한다. 항생물질 제조 공정의 발생폐수의 성상은 BOD 3,000 ~ 4,000mg/L, COD 1,500 ~ 2,000mg/L 정도이며 생물학적으로 처리가 어려운 화학적 성분의 폐수도 일부 포함되는 경우가 있다. 주처리공정은 발생폐수가 위에서 언급한 바와 같이 BOD가 높은 고농도 유기폐수이므로 호기성 생물학적 처리가 주 처리공정이 되며 일부가 물리화학적인 방법으로 처리된다.

2. 생산공정

항생물질의 생산공정은 제조품에 따라 많은 차이가 있지만 일반적인 제조공정은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

항생물질의 제조공정도

3. 발생폐수의 특성 및 성상

항생물질 제조시설에서 나오는 폐수는 생물학적 폐수, 화학적 폐수, 냉각폐수 등이 있으며 각각에 대한 특징은 다음과 같다.
① 생물학적 폐수
    주로 배양공정에서 배출되는 폐액이며 미생물의 대사산물과 잔유영양원을 함유하고 있어 BOD,COD,SS가 높다. 항생물질 자체는 정제공정에서 추출을 통해 회수하며, 추출에 쓰인 유기용제는 증류공정에 의해 제거 회수된다. pH는 대략 중성에 가까우나 추출조건에 따라서 산, 혹은 알칼리성을 띨 수 있으므로 폐하를 중성으로 조정한 뒤 폐수처리 공정으로 보낸다.
② 화학적 폐수
    주로 정제공정에서 배출되는 폐수이다. BOD,COD,SS는 낮지만 산성 혹은 알칼리성인 경우가 많다. 따라서 저류조에 저류시켜 중화시키도록 한다.
③ 냉각 폐수
    배양조, 농축기, 공기압축기, 냉동기 등의 냉각수이다. 수질면에서 큰 오염원은 아니며 온도가 25℃정도 이다. 양적으로 가장 많이 배출되어 공장폐수의 약 90%를 차지한다.
④ 기타폐수
    결정화 공정에서 나오는 결정폐액과 같이 특수한 폐액은 항생물질과 용제등을 회수한뒤 소각등의 방법으로 처분한다.

항생물질 폐수의 성상

구 분 pH BOD COD SS 온도

생물학적폐수 6 ~ 8(중화후) 3,660 mg/L 1,740 mg/L 1,500 mg/L 23 ~ 30 ℃

화학적 폐수 6 ~ 8(중화후) 60 mg/L 90 mg/L 300 mg/L 23 ~ 25 ℃

냉 각 폐 수 7.5 ~ 7.7 - - - 23 ~ 27 ℃

4. 폐수처리공정

항생물질의 제조공정에서 배출되는 폐수는 주로 BOD농도가 높은 유기성 폐수이며 일부 화학적 공정에서 유기물 농도가 낮은 폐수가 발생된다.
페니실린이나 기타 항생물질 생산공정에서 생기는 찌꺼기는 건조 시킨 후 동물의 사료로 이용할 수 있으며, 페니실린 제조시의 진공 건조된 균사(mycelium)는 액화시켜서 메탄을 생산하는데 이용할 수도 있다. 의약품 제조공장에서 생기는 쓰레기는 통상 소각시키므로 이때 항생제 폐수를 함께 소각시키는 경우도 있다. 항생물질 제조 공정 폐수의 일반적인 처리 공정은 다음과 같다.

[폐수처리공정]



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