中药渣处理及能源利用技术浅析

王谷洪 周友华 冷胡峰

中药渣处理及能源利用技术浅析

王谷洪 周友华 冷胡峰

（江中制药集团有限责任公司，江西南昌330096）

对目前中药渣的几种处理技术进行了分析与对比，并对其中的中药渣能源利用技术进行了探讨，能源回收利用技术可有效解决药渣处理难题，达到节能降耗的目的。

药渣处理；能源利用；堆肥；焚烧

0 引言

中药渣作为中药生产末端的一种废弃物，以植物的根、茎、叶类为主，富含有机物及营养成分，具有热值高、挥发分高、灰分少等特性。中药企业每天排出大量药渣，如果简单地将药渣堆放在外面，日积月累，药渣就会发酵霉烂，污染环境，给生产和生活造成危害。节能降耗、能源回收，是现代企业追求精益生产的重要指标，也是现代化工厂的标志。因此，根据中药渣特性，进行能源回收利用，既解决了中药渣的处理难题，又达到了企业节能降耗的目的。

1 中药渣处理技术的分类

1.1 堆肥处理

堆肥处理就是把中药渣转变成有机肥料的一种方式。堆肥处理主要分为无发酵装置堆肥和有发酵装置堆肥两种。无发酵装置堆肥工艺采用自然堆放模式，发酵周期长，卫生条件较差，污染较严重，企业一般不予采用。有发酵装置堆肥采用地卧式旋转发酵滚筒，药渣经过预处理后进入发酵仓进行发酵，在仓内经数次与空气充分接触，在其他生化条件的配合下对药渣进行进一步的熟化，发酵周期2～3d，经过了堆肥化过程就可以得到绿色农肥成品。

堆肥处理示意图如图1所示。

图1 堆肥处理示意图

1.2 焚烧处理

中药渣经传送带运至储料仓，储料仓的药渣经传送带运至振动烘干机，振动烘干机的振动电机抛掷产生激振力，中药渣在给定方向的激振力的作用下跳跃前进，同时床底输入的热风使中药渣处于流化状态，经与热风充分接触，使药渣含水率降低30%～40%，之后再由倾斜式传输带将药渣传送到焚烧炉进行焚烧。焚烧处理可以将药渣作为燃料用于生产中，以降低成本和能源消耗。

焚烧处理示意图如图2所示。

1.4 能源回收利用

采用生物质热化学反应原理，可以将中药渣高效、低成本地转换为可燃气，并在高温状态下直接燃烧制备高品质蒸汽，服务于厂区生产，实现能源

图2 焚烧处理示意图

1.3 加工成饲料

中药提取过后，药渣中都会残留有机成分及营养元素，可以将中药渣烘干，进行粉碎，作为添加剂按一定比例和其他的饲料进行混合。中草药中增强免疫的成分主要是多糖类、有机酸类、生物碱、甙类和挥发油类等，这些成分在药渣中都有不同程度的残留，中药渣作为饲料添加剂可以增强动物免疫力。将这些药渣粉掺到饲料里喂鸡、鸭、猪等畜禽，可防治各种疾病，这样就可以减少或不使用抗生素等化学药品，有利于提高畜禽及鱼类的肉质和营养，避免食用者二次摄入抗生素等化学药品。

中药渣加工成饲料示意图如图3所示。可再生利用，并达到环保要求。

图3 加工成饲料示意图

2 中药渣处理技术的分析比较

中药渣处理技术的分析比较如表1所示。

3 中药渣能源回收利用技术的应用

3.1 工作原理

中药渣能源回收利用原理如图4所示。

采用生物质热化学反应，将粉碎烘干后的药渣在气化炉内热解气化，形成可燃性气体，可燃性气体高温燃烧产生蒸汽，作为辅助能源，供生产使用。

3.2 工艺流程

3.2.1 中药渣预处理

通过粉碎、机械脱水和蒸汽烘干等预处理工艺，将含水率80%的湿中药渣处理得到颗粒粒度≤10mm、含水率25%的干中药渣，达到后续能源化利用的需求。

表1 中药渣处理技术分析比较

图4 中药渣能源回收利用原理图

3.2.2 气化制气

经预处理后的干药渣通入循环流化床气化炉中热解，气化得到高温燃气。采用高速循环流化床气化技术，可根据炉内气化状况进行风量与水蒸气的主动调控，能量转化效率超过85%，燃气热值达5000kJ/Nm3以上。采用空气预热器对燃气高温显热回收，提高气化剂温度，使气化更稳定高效。气化过程仅产生灰烬残余物，密闭灰仓与加湿处理设计，使环境无扬尘，排灰方便。

3.2.3 蒸汽生产

气化炉输出的可燃气在高温状态下直接通入燃气蒸汽锅炉燃烧生产蒸汽。

3.3 技术特点

（1）生物质循环流化床气化炉可年处理湿药渣5000～100000t，完全适合中药企业的药渣处理规模；

（2）循环流化床气化炉中全面采用高强度耐火材料布置，没有水冷壁等金属材料，气化后碱金属随灰烬一起除去，彻底解决了碱金属腐蚀问题；

（3）采用分级气化燃烧模式，温度优化配置，气化反应温度低于灰烬熔融温度，解决了灰烬熔融问题；

（4）高温燃气直接燃烧，极大地减少了物料转化能量损耗，提高了能源利用效率；

（5）燃气燃烧充分，洁净无污染；

（6）中药渣在厂区内即时利用，中药生产企业掌控主动权，不存在任何风险和隐患；

（7）中药渣转变为蒸汽，成为中药生产用蒸汽的重要补充，经济效益显著；

（8）热解气化项目属于环保项目，是国家大力提倡的清洁能源化项目，环保审批简捷，同时可申请国家资金支持，有助于加速推进项目实施。

3.4 系统优势

（1）药渣即时利用，彻底解决环保问题（污染不出厂）：系统与企业生产完全衔接，药渣无堆放停留时间，直接进入系统制备蒸汽，彻底解决了药渣对环境的污染问题。

（2）蒸汽用于企业生产，经济效益显著（财富不外流）：药渣是资源，只有为己所用、科学转化，才能成为自己的财富。利用废弃药渣制备蒸汽，可实现企业边际效益最大化。

（3）系统展示度高，提升企业品牌形象：系统技术先进，集成及展示度高，实现了药渣的环保处理与能源化利用，符合企业可持续发展定位，有效提升企业品牌价值。

（4）树立药渣处置与利用典范：系统与园区中药生产相配套，实现药品生产从源头到终端利用的清洁生产，末端输出的是蒸汽而不是药渣，彻底规避环保风险，同时杜绝药渣回流隐患。

4 结语

综上所述，中药渣在多领域得以应用，并取得了一定的成效。但是，中药渣的处理是一项复杂而艰巨的任务，需要进一步的技术变革及创新。一方面我们要利用药渣的可利用性，另一方面要防止药渣的二次污染，保护好生存环境。我国中药材资源丰富，药渣的处理量大，因此，中药渣的处理和利用技术具有广阔的市场前景，不仅会增强企业的经济效益，也会取得很好的社会效益。

2015-09-17

王谷洪（1962—），男，江苏仪征人，高级工程师，研究方向：生物制药及食品饮料设备技术。