生物制药行业是我国国民经济的重要组成部分，主要产品为抗生素和维生素及其衍生物等。目前，我国抗感染类产品中80%为生物发酵类抗生素，同时还是世界上最大的维生素类药品的生产国与出口国。

抗生素行业废气成分主要是挥发性有机物，污染物种类非常多且浓度高，往往伴有严重的臭味和不同程度的毒性。抗生素行业是近年来环保废气治理领域的一个重要难点。

抗生素制药可分成3种方法：生物发酵法，化学合成法和半化学合成法。生物发酵法是最传统的方法，化学法主要用于合成结构相对简单的抗生素，而半化学合成法指用化学方法改良微生物合成的抗生素，用以扩大抗菌谱，提高疗效，降低毒副作用。今天就以生物发酵法为例，讲述抗生素生产废气的处理工艺。

生物发酵制药是指通过微生物发酵的方法生产抗生素和其他的活性成分，一般可以分为发酵和提取2个阶段，其中发酵阶段包括（1）高温灭菌和（2）发酵呼吸两种工况，提取阶段包括（1）固液分离（2）提炼纯化（3）精制和干燥等步骤。

生物发酵法的有机废气有5部分：（1）发酵尾气（2）提取废气（4）污水处理站废气（5）菌渣废废气。其中第（2）和（4）是最容易引起投诉的环节。

生物发酵法的原料与产品的质量比高达200：1，减少部分主要是水分和有机溶剂的烘干挥发，可见废气量之大。

（1）发酵阶段。

发酵过程中，原料中的蛋白质、氨基酸在微生物的作用下发生脱羧和脱氨产生异臭味，其臭气浓度一般在7000到10000之间。此外，发酵菌种代谢产物也可能具有特殊气味。发酵尾气中多种气味混合后，导致尾气的异味特征非常复杂，形成特殊的“发酵味”。不同发酵制药产品的发酵尾气气味有显著不同，例如，硫氰酸红霉素的发酵尾气有明显的霉味和苦涩味，维生素C的发酵尾气带有酸味，而维生素B的发酵尾气则有明显的甜味等。

灭菌阶段处于高温环境，有机溶剂的挥发程度变大，产生的污染物更多。

（2）提取阶段。

提取指的是发酵液的预处理、固液分离，以及后续的产品精制纯化等过程。提取废气大部分来自于非密闭式工艺过程中的无组织和间歇式的排放，这部分废气通过蒸发、吹扫和喷溅等方式逸散到大气中，具有废气浓度高、收集难度大的特点。

此外，VOCs在气相降解过程中会发生二次污染物。这也是为什么生物发酵行业的有机废气成分如此之复杂的原因之一。

（3）污水处理阶段。

污水处理站产生的废气以无组织排放为主，主要来自于生化处理（尤其是厌氧）过程中有机物分解产生的硫化氢、氨、有机硫化物和有机酸等，以及废水中有机溶剂等污染物的挥发释放。另外，污泥浓缩、脱水等处理系统也会有异味产生。

污水处理流程的沉砂池是整个废水处理系统废气来源量最多的部分。这是由于污水中含有大量菌丝体、蛋白质、残留的营养物质以及生物成的代谢产物，造成沉砂池有机物浓度较高，沉砂池为半密闭状态，剧烈的曝气作用使大量的有机废气和异味逸散，此外，表面挥发作用也能够加剧沉砂池有机废气和异味的排放。

（4）菌渣处理阶段。

菌渣是发酵制药产生的主要固废，主要成分是微生物菌丝体，代谢产物以及未利用完的有机物、无机盐等。据统计，每生产1t发酵类抗生素原料药将产生8-10t的新鲜菌渣（含水率约为70%），我国每年的发酵类抗生素制药菌渣产量在160-210万吨左右。在高温和长期贮存的条件下，废渣会进行发酵，产生臭味。例如，新鲜青霉素菌渣的初始状态为灰黄色、无味，二次发酵后，固体会自溶变稀，发出恶臭味，并产生大量的NH3。

    总之，抗生素行业废气产生量非常大，个别环节浓度还特别高，成分比一般行业要复杂得多。而常用的废气处理工艺有喷淋+活性炭法或生物法，燃烧法，光氧法，等离子体法等。