清洁生产中中药生产工艺和污染控制分析
2018-08-18石淼
石淼
中药制药企业实施清洁生产审核,是实施清洁生产的重要前提,也是手段。审核的总体思路一般是判明废物的产生部位,并分析其产生原因,最终提出减少或消除废物的清洁生产方案,做到持续改进。对中药制药企业来说,清洁生产审核,是对中药制药生产全过程的重点环节、工序产生的污染进行定量分析,找出高物耗、高能耗、高污染的原因,然后,针对性提出对策,制定方案,减少和防止污染物的产生。中药制药企业实施清洁生产审核的最终目的,是减少中药成藥生产对环境的污染和中药制药过程对产品的污染。其中,有些生产工艺、工序排污严重,成为GMP(药品生产质量管理规范)论证和实施清洁生产的难点,而且也阻碍了产业发展。中药制药企业实施清洁生产必须从生产本身出发,重视提高中药制药工艺技术,研究新的应用技术、设备和辅料。在中药生产过程,对生产品种的工序、单元操作、原材料GMP管理以其质量标准化,都需列出审核要点,应着重按照清洁生产要求,对于生产污染严重的工艺、环境进行技改,使企业能够顺利通过GMP论证,并且生产出自己的品牌产品。本文拟从中药制药企业最重要的两个工段中药饮片和中成药生产,对其工艺、产污节点进行分析并提出清洁生产审核中污染物控制要点。
1 生产工艺与污染
1.1 中药饮片生产工艺
传统中药饮片通过一定加工方法,制成丝、片、段、块等形状,以便进一步加工成汤剂,称为中药炮制。中药制艺实际包括净制、切制、炮制三工序,有的要经过炒、蒸、煅等处理,有的还需要加入酒、醋、蜜、姜等特殊辅料,最终使饮片达到规定的纯净度、厚薄、有效性标准,饮片分类见表1。产污分析:①废水。是中药饮片工段主要工艺,即清洗、浸泡如根茎类、草类、藤茎类等药材产生的废水及设备清洁用水。一般为轻污染废水,COD大约为180~220 mg/L左右。但在炮制中加入特殊辅料时,其废水COD浓度可提高甚至5倍以上。②废气。药物粉尘和烟雾。③固体废物。饮片工段产生的固体废弃物,除药渣之外,还有来自药材清洗和筛选过程中产生的泥沙。④噪声。主要来自风选、筛药、切药等生产设备运转的噪声。
1.2 中成药生产工艺
中成药的主要生产技术为中药制剂技术,生产工艺流程主要包括中药前处理、提取、制剂生产加工等,根据溶剂不同分为水提和溶剂提取,溶剂提取以乙醇提取为主。
1.2.1 中药前处理生产工艺
在中药前处理中,有的中药材需炒制、醋炙和蜜炙等炮炙后晾干,有的需切碎、破碎和粉碎,也有的直接送提取车间提取。
1.2.2 中药提取生产工艺
①水提生产工艺。将中药材按配方投料于多功能提取罐中,加入8倍的水浸泡30 min,煎煮2 h,再加6倍的水,煎煮1 h。或加8倍的水进行4 h回流提油,收集挥发油包装好送综合仓库。将上述药液合并,抽入到双效蒸发器中进行粗浓缩,浓缩液利用位差放料于药液冷却贮罐和醇沉淀罐中,药液冷却采用循环水进行冷却,冷却后的药液经管式离心机液固分离,药液送盘管真空浓缩锅减压浓缩,并在洁净空气保护下收膏。②醇提生产工艺。在醇提取罐中加入4倍的95%乙醇,醇沉12 h,收集上清液去真空浓缩罐提浓、收膏。回收的低浓度乙醇送乙醇回收塔蒸馏,回收高浓度乙醇重复使用。将来自中药前处理车间的中药材,按配方投料于多功能提取罐中,加入4倍的80%乙醇回流3 h,再加3倍的80%乙醇回流2 h,合并药液于醇提药液贮罐中,采用二效蒸发器进行粗浓缩,粗浓缩液经冷却贮罐冷却降温后,由管式离心机液固分离,其中,一部分采用真空浓缩罐蒸发浓缩,在洁净空气保护下收膏;另一部分,由浓缩泵定量送大孔树脂吸附柱吸附,再用3种不同浓度的乙醇进行洗脱,洗脱乙醇采用乙醇高位槽计加,收集的洗脱液由浓缩罐送多功能提取罐中,按配方加入药材煎煮2 h,再冷却贮罐静置12 h,取上清液依次通过两效蒸发器,真空浓缩罐浓缩,收集合格的流药膏。③渗滤。来自中药前处理车间的粗颗粒中药材投料于多功能提取罐中,按配方加入一定量的75%乙醇,湿渍12 h后,收集渗滤液,初滤液直接收集,续滤液经真空浓缩罐浓缩后,与初滤液合并装桶包装,送综合仓库。各步浓缩产生的低浓度乙醇统一送醇提系统的乙醇回收塔蒸馏回收综合利用。产污分析:①废水,设备清洗产生的水、下脚料的废液以及清洗水、提取工段产生的废水、次要工段的清洗用水以及生活用后的污水。②废气,生产过程中产生的污气、粉尘、烟尘。③固体废物,药材的废渣和污泥。④噪声,压片、粉碎、空压、包装、风机以及机器运行产生的噪声。
2 控制技术
2.1 废水污染控制
综合中药废水处理方案系统,包括预处理、生物处理、物化后处理三个阶段。由于废水中含有大量的固体物质、有机化合物等,从而使废水中表现出很高的CODCr和SS等。由于废水的生化性较好,同时,其中还含有少量的N、P等营养物质供微生物增长和繁殖,因此,采用生物处理工艺是最有效和经济的处理方法。一般可以先采用电凝聚、气浮或混凝等法。
2.2 废气污染控制
一般而言,制药企业将筛选、切制、粉碎等易产尘的操作车间设置于单独的工作间内,均设置有粉尘收集处理系统,将这些无组织排放的粉尘收集后,通过活性炭过滤机组处理,处理后,废气通过排气筒排放。
2.3 固体废物污染控制
固体废物处置方式主要是作饲料添加剂、农肥或送垃圾场处置。
2.4 噪声污染控制
可以通过安装有消声、减低震动或隔声音装置。厂房四周种植高大、宽度、密林树木,产生屏蔽作用,可以有效降低噪音。