药渣分为中成药提取物残渣和抗生装类药物残渣。中成药药道生为植根、茎、叶、种子等经过剪切或者被碎后,经过特殊工艺提取有效成分后剩余的残渣。抗生素药渣是农产品或者其他原料经发酷后,提取抗生素后。过滤出的细碎滤饼。其中中成药提取物的残渣与常规生态有机肥生产过程中的冬种度弃物原料特性相当,是生产有初肥料的好原料。抗生素药渣主要成分为微生物菌丝体,未代谢利用完的有机物,无机盐,少量的抗菌素及其降解产物,含水率85%,是较粘稠的一种膏状的物料。该类物质具有脱水难、对堆肥发酵过程菌种抗拮性强等特点。一般工艺很难将其资源化利用。
1 项目背景
数据显示,我国注册的中药企业有 1636 家,占全国医药行业企业的32%,其中中成药企业 1283 家。这些数量众多的中药企业每年要消耗植物类药材 70 万吨,产生的植物类药渣高达数百万吨。如果不及时处理,这些药渣会腐化变质,散发恶臭、滋生细菌,而传统集中堆放或掩埋,以及焚烧等处理方式也都会造成环境污染。
一家大型中药企业高管在接受媒体采访时透露,大型中药企业每年都要使用上万吨药材。堆积如山的中药废渣,除了被农民拉走作为肥料外,大部分是直接露天堆放,还有的被不法商贩购买用以制作假药。该人士还指出,药渣直接堆放不仅占用土地,且一些残留物质会随着雨水向下渗透,有可能对地下水造成污染。在药物废渣中令人担忧的莫过于化学药品废渣处理,化学原料药是制药业污染很重的领域。
国内制药业企业在生产过程中产生的废弃物(药渣),如果处理不当,就是一种污染源,有时严重的影响居民生活,国内媒体经常报道居民投诉药企废弃物污染问题。为了企业的长久发展,制药企业不得不特药渣低价或者无价送给别人处理,或者通过焚烧、填埋等方法将其处理。在各种处理方法中,生物发酵法是环保和有效的资源化处理方法之一
目前,国内药企都将药渣生产有机肥料作为一个资源化利用项目
在积极推进当中,有的已经投入生产。例如:华北制药集团将抗生素药渣变废为宝,通过生物发酵法将药渣做成有机肥料。利用抗生粪菌渣混合发酵,通过特殊微生物的降解作用,生产出的有机肥料对人和动物没有危害,不仅能增产、提高士壤肥力,还能保证农产品品质。以往按照国家规定,抗生素菌渣必须焚烧处置,费用高昂。
药渣生物发酵技术解决了抗生素菌渣无害化处理技术问题,开辟了华北制药废弃物合理利用的新途径,具备了批量生产有机肥料的条件,具有显著的生态效益和环境效益。又如:王老吉集团将中药渣切短,添加其他原料并调节水分后,加入 BM发酵菌种,搅拌均匀,在发酵场所铺垫通气板后,把王老吉中药渣制堆,堆放发酵,再经过翻堆,水分小于 30 %时粉碎,即得有机肥料,在此基础上,可以调配成生物有机肥料、复合微生物菌剂、有机-无机复混肥等。产品满足商品有机肥料标准及相关其他国家标准。
2 项目概况
该项目就是通过生物发酵技术对药渣进行生物活化处理,按照国家农业部相关标准的要求,将药渣制成有机肥料或 者生物有机肥系列产品。
药渣常含有一定量的活性成分和大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、粗多糖、氨基酸、无机营养成分,是生产有机肥料的原料。大型制药企业年产中药渣往往在万吨以上。目前对中药渣的处理以填埋、焚烧和自然囤积为主,容易对周边环境产生污染,而且处理成本较高,据测算,一万吨药渣年处理耗资高达50万元左右。如将一万吨药渣综合利用制成有机肥料,可创造大约600万元左右的年产值。药渣经生物活化处理后,每吨含氮、磷、钾有机质(千基计算) 分别为 3%左右、1.5%左右、2.3%左右和 55%左右,以年产一万吨药渣生物肥测算,可节约氮肥81吨、磷肥 41旽、钾肥75吨,为社会节约了资源,完全符合循环经济发展的要求。
3 项目建设
本项目布局分为办公区、生产区和生活区。
(1)生产区包括厂房、仓库、机修车间、水东房、配电室。仓库分为原料库和成品库。
(2)办公综合楼包括对外办公室、技木研发室、理化分析室、各取能办公室、圆桌会议室、职工活动室等。
(3)职工宿舍区生活服务设施包括职工宿舍楼、食堂、洗浴中心。
4 生物有机肥添加菌种配套设施
具体包括:不锈钢发酵罐、空压机、灭菌设备、分析仪器和设备、分装设备、锅炉、发酵翻地机、搅拌泥合机、铲车、电子计量自动包装机、物料真空输送系统、皮带输送设备等。
5 药渣制作有机肥料的生产工艺
以药渣为主要原料生产有机肥料,经过发酵菌种,并且配合相关原料发酵腐熟处理后,才能获得合格的有机肥料。发酵腐熟过程主要是通过 BM 菌种的好氧微生物的高温发酵作用,对物料进行无害化、稳定化和除臭等处理。无论采用什么配比,中药渣、畜禽粪便或者其他原料搅拌均匀后的物料含水量必须在 50-60%之问,确保松散透气性好。由于中药渣的整个发酵腐熟过程是好氧发酵过程,因此,发酵过程中氧气越充足效果越好。因此堆积好的物料,通过对发酵温度的监测进行翻堆,其作用:一是透气,向料堆内供氧,促进物料的发酵腐熟;二是搅拌均匀,使表层物料能翻到内部;三是通过高温使原料中的病害微生物、病虫卵、杂草种子等也被杀死。
5.1以药渣为主要原料生产有机肥料
中药渣的有机质含量往往在 70%以上,根据最新有机肥料标准,中药渣的总养分通常不达标,如果以中药渣为主要原料发酵生产有机肥料,可以在中药道中加入含氮肥料、含磷肥料或 者含钟肥料,或者二元、三元复合肥料,然后加入 BM 生物发酵菌种,充分发酵后,粉碎,即得达标有机肥料。不同的药渣,发酵配比有所不同。例如:研究结果发现:红景天药渣中尿素含量为2.50%时,腐植酸、全磷含最最高,全氮含量较高,适合发酵生产有机肥。
5.2 以药渣为非主要原料生产有机肥料
将药渣按比例加入到畜禽粪便、骨粉、动物尸体等粗蛋白含量较高的有机物料中,同时加 BM 生物发酵菌种,搅拌均匀后发酵数天,粉碎后,即得粉状有机肥料。此种情況下,有机肥料中的中药渣含量低于 50%以上两种情况下,在原料不同的情況,依据原料自身的养分特点,肥料配方师会计算出不同的产品发酵配方。
6 中药渣有机肥料的主要特点
6.1 无污染、无公害。
生物有机肥是天然有机物质与生物技术的有效组合。它所包含的菌种,具有加速有机物质分解作用,为作物制造或转化速效养分提供“动力”。同时菌剂兼具有提高化肥利用率和活化土壤中潜在养分的作用。
6.2 配方科学、养分齐全。
生物有机肥一般是以有机物质为主体,按照农作物的需肥规律和肥料特性进行科学配比,与生物“活化剂” 完美组合,除含有氮、磷、钾大量营养元素和钙、镁、硫、铁、硼、锌、硒、钼等中微量元素外,还含有大量有机物质、腐殖酸类物质和保肥增效剂,养分齐全,速缓相济,供肥均衡,肥效持久。
6.3 活化土壤、增加肥效。
生物有机肥具有协助释放土壞中潜在养分的功效。对土壤中氮的转化率达到 5—13,6%;对士壤中磷、钾的转化率可达到 7-15.7%和8—16.6%。低成本、高产出。在生育期较短的第三、四积温带,生物有机肥可部分替代化肥进行施肥,降低生产成本,既节省投资,又节省投工。与常规施用化肥相比,在等价投入的情况下,作物每亩平均增产 10-20%。
6.4 提高产品品质、降低有害积累。
由于生物有机肥中的活菌剂的作用,可促进农作物中硝酸盐的转化,减少农产品硝酸盐的积累。与施用化学肥料相比,可使产品中硝酸盐含量降低20%-30%. VC含量提高 30--40%可溶性糖可提高1-4度。产品口味好、保鲜时间长、耐储存。
65 有效提高耕地肥力、 改善土壤供肥环境。
生物有机肥中的活菌所溢出的孢外多糖是土壤团粒结构的粘合剂,能够疏松土壤,增强士壤团粒结构,提高保水保肥能力, 增加土壤有机质。
6.6 抑制土传病害。
中药渣生物肥能促进作物根际有益微生物的增殖,改善作物根际 生态环境。有益微生物和抗病因子的增加,还可明显地降低土传病害的侵染,降低重茬作物的病情指数,连年施用可大大缓解连作障碍。
7.4 结论
以药渣(尤其是中药渣)为主要原料生产有机肥料,成本低,项目貝有可持续性,安全环保,废物利用,利润可观,适宜全国推广。
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