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制药工业废渣处理

三七药渣:皂苷、多种氨基酸、无机元素、粗蛋白及粗纤维
当归药渣:粗白蛋、氨基酸、微量元素锌
二、出渣间药渣的处理
一般对中药生产的出渣间有以下要求: (1)出渣间与其他功能间要最大限度隔离,将容易污染的空 间降低到最小。 (2)出渣间的药渣排出后立即运走,每次出渣后立即进行全 面彻底清洗,如有条件,可将药渣由压缩机挤压至原体积的 二分之一,挤压所产生的污水由排污管道排出,这样不仅避 免了药渣和药渣滴水造成的二次污染,也大大减少了清洗用 水,减轻了污水处理站的压力,同时由于药渣体积压缩而大 幅度降低了运输费用。 (3)出渣间墙面和地面采用瓷类物质贴面,既便于清洗,又 能避免供霉菌附着基。 (4)出渣高度尽可能降低,以避免渣水四处飞溅,造成污染。
C)催化剂脱氮法 在催化剂表面有氨气存在时,将NOx 还原成
N2 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O
NO2 + NO + 2NH3
(c)二噁英的控制
2N2 + 3H2O
最有效的方法是控制“3T” 维持炉内高温在800℃以上(最好900以上),将二噁英完 全分解;保证足够的烟气高温停留时间;采用优化炉型和二次 喷入空气的方法,充分混合和搅拌烟气使之完全燃烧 (d)烟尘的处理 烟尘的处理可采用除尘设备,常用的除尘设备有静电除尘器、 多管离心式除尘器、滤袋式除尘器等。
(3)用于食用菌栽种
方法是将中药渣趁热倒入干净的塑料袋中,冷却至室温, 喷液态菌种再进行培养,则可长出食用菌。
像夏枯草、益母草等草本植物的药材,其药渣主要成分 是纤维素,纤维素经过加工后,组织结构疏松,能够给食用 菌中的酶分解利用,完全可以代替食用菌栽培过程中像棉籽 壳等一些物料进行食用菌的栽培。
(2)堆肥化处理
处理工艺主要分为无发酵装置和有发酵装置两种。
无发酵装置堆肥工艺大多数是自然风简单式堆肥,由于发酵 周期长,无害化程度不高,卫生条件较差,现已很少使用。
目前我国极力推荐的发酵方法是有发酵装置机械(动态)堆 肥,堆肥周期短(3-7d),物料混合均匀,供氧效果好,机械化 程度高等。
使用滚筒式发酵装置,该装置可以极大地降低占地面积和发 酵周期,药渣经过预处理过程中,进入一级发酵仓,方案采用地 卧式旋转发酵滚筒,可有效控制发酵参数,从而调整发酵状态, 缩短发酵周期2-3d,大大提高了发酵效率。 经过一级发酵仓进入二级发酵仓,在仓内经数次到仓与空气 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, 时间为3d,经过了堆肥化过程可以得到绿色农肥产品。
④焚烧过程污染物的产生与防治 (a)酸性气体的处理 以碱性药剂消石灰和烟气中的HCl、SO2发生化学反应,生 成NaCl、CaCl2和Na2CO3、CaSO3等 (b)NOx的去除
a )燃烧控制法 通过低浓度燃烧而控制NOx的产生,但氧气 浓度低时,已引起不完全燃烧,产生CO进而产生二噁英。
b)无催化剂脱氮法 将尿素或氨水喷入焚烧炉中内,通过下列 反应而分解NOx。 4NO + 4(NH2)2CO + 1/2O2 2N2 + 2H2O + CO2 该法简单易行,成本低。去除效率约30%,但喷入药剂 过多是产生氯化铵,烟囱的烟气变紫
合计约100万元
占地 25m3 占地 10m× 20m 约 220m2
合 计
103.4
(3)两种方案对比分析 对于焚烧工艺,具有处理时间短、随到随烧、设备投资低、 处理效果好的优点,但是它的投资回报率相对低一些,而且占 地面积比较大(主要是炉的面积)。 堆肥工艺,克服了传统堆肥工艺的一些缺点,占地面积大大 降低,处理周期也短了许多,最终产物得到有益的肥料。它的 缺点是与焚烧相比,处理周期仍然长一些,并且设备投资高。
三、药渣的综合利用处理
(1)焚烧处理
焚烧前需要对药渣进行烘干
固体物质的燃烧过热、传质过程。 对固体废物的焚烧,分解燃烧更为普遍,一般把这 一燃烧反应分为热分解过程和燃烧过程两部分。
①热分解过程 (a)热分解速度 与废渣的组成、粒度、加热速度 及最终达到的温度等因素有关。 (b)热分解时间
第五节 中药废渣 的处理技术
一、中药渣的主要来源及化学成分
主要来源:各类中药生产的过程中,其中在中成药的生产过程 中所留的药渣,约占中药渣总量的70%,中药材经过提取、 煎煮后将会产生大量药渣。 化学成分:
太白花药渣:总氨基酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、硅、锰、 铝、锌、钡、铬、镁、铁等无机元素及少量的维生素C
四、中药药渣焚烧和堆肥方案投资分析
(1)药渣焚烧系统 ①流程图 药渣入口处 药渣收集罐 烘干设备 倾斜式输送带
药渣入口处 灰渣外排
烟气达标排放
②主要设备清单及投资分析
序 号 1 2 3 4 设备名称 药渣收集罐 转筒烘干机 倾斜式输送 带 药渣焚烧炉 型号规 数量/套 单价/万 价格/万 格 元 元 0.75kw 1 1.2 1.2 ZTG型 3kw FSLH9 1 1 1 16 2.2 50 16 2.2 50 备注 占地 25m3 占地 25m3 长5m 占地 10m× 20m 约 300m2
合 计
69.4
(2)药渣堆肥化系统 ①工艺流程图
药渣入口处
烘干设备 肥料
药渣收集仓
一级发酵仓
二级发酵仓
药渣经过预处理过程之后,进入一级发酵仓,本方案采用地卧 式发酵滚筒,可有效控制发酵参数,从而调整发酵状态,缩短发酵 周期2-3d,大大提高了发酵效率。经过一级发酵仓之后进入二级发 酵仓,在仓内经数次到仓与空气充分接触,在其他生化条件的配合 下对药渣进行进一步的熟化,熟化时间为3d。经过堆肥化过程,可 以得到农肥产品。
焚烧体系的温度不断上升,一旦达到某一温度值 时,立即引起热分解。和加热速度比较,分解速度 要快得多,即分解反应一经引发很快即可分解完全。
②燃烧过程 当热分解产生的挥发成分,在固体粒子的周围,与空 气混合形成气体混合。当达到着火条件时,即立即着火产生 气相燃烧,在粒子四周与粒子形成同心的火焰面(反应面)。 当挥发速度比氧的扩散速度慢时,反应面稳定在固体表 面上,不均一燃烧与气相燃烧同时进行。若挥发速度比氧的 扩撒速度快时,反应面就稳定在气相中,此时不会发生不均 一反应。由于气相燃烧速度远远快于不均一燃烧速度。 当有不均一燃烧发生时,固体总的燃烧速度就由不均一 反应速度所控制。
(b)可溶性蛋白含量:考马斯亮蓝法
⑤辅料 麦麸、甘蔗渣购自重庆杨家坪动物园
⑥工艺流程 菌种
复壮及活化
一级种子 二级种子 混合种子液
中药渣
添加辅料
底物调配
搅拌 发酵 分析
(2)结果分析 ①原料的蛋白质含量 样品编号 1 2 3
可溶性蛋白 粗蛋白
15.15 85.98
33.09 155.56
5.18 69.99
2.白腐菌固态发酵中药废渣生产蛋白饲料
中药废渣一般含水量较高,极易腐败,会对环境造成严重 的污染。但中药渣中尚含有蛋白质、纤维素、多糖等可利用成 分,及时对其进行综合利用,不仅可以解决污染问题,还可带 来一定的经济效益。
(1)材料和方法 ①菌种 黑曲霉;黄孢原毛平革菌。 ②实验原料 中药废渣 ③培养基 PDA培养液;固态培养基;直接将经分选的中药渣经 121℃密封灭菌30min做培养基 ④分析方法 (a)粗蛋白质含量:凯氏定氮法
③影响废渣燃烧的因素
(a)废渣粒度的影响 一般来说,燃烧时间固体粒度的1-2次方成正比
(b)温度的影响
燃烧速度取决于燃烧特性、含水量、炉子结构和燃烧空 气量等 (c)氧浓度的影响 只有当燃烧室处于少量过量空气时,燃烧效果最高
(d)时间的影响
受进入燃烧室燃料的粒径与密度的制约,粒径越大,停 留时间越长,而密度受粒径的影响。为使焚烧停留时间缩短, 投料前应预先经破碎处理。
这样不仅可以解决传统的棉籽壳栽培料逐渐缺乏的状况, 而且其中的营养物质对于食用菌营养价值的提升也有好处。
(4)加工成保健饲料
在中药药材中有一类治疗消化系统的药材,如黄连、木香、 吴茱萸以及保肺滋肾的良药五味子等。
①物理处理
首先将药渣风干,然后切碎,每段长度在1cm
②碱化处理 将物理处理过的药渣放入不渗水的水池中,并将 占药渣重量4%-5%的氢氧化钠配制成30%-40%的溶液,喷 洒在粉碎的秸秆上,堆积数日,不经冲洗,直接喂用。 ③氨化处理 首先将风干切碎的药渣装在塑料袋中,按每千克 药渣加入20%氨水35kg,然后封口,密封50d后食用。
②发酵结果及研究分析 (a)辅料对发酵产物蛋白含量的影响 (b)原料粒径对发酵产物蛋白含量的影响 (c)温度对发酵产物蛋白含量的影响 (d)负荷菌种对发酵产物蛋白含量的影响 (e)料水比对发酵产物蛋白含量的影响 (f)接种量对发酵产物蛋白含量的影响
(3)结论与建议 ①实验结果与综合评分,各因素对发酵产物真蛋白含量和粗纤 维含量的影响程度大小依次为:辅料添加量>料水质量比> 粒径>接种量>温度,混合菌种发酵有非常好的效果。这表 明辅料添加量是固态发酵中药渣生产工艺中最主要的影响因 素,这是由于培养基中的含氮量直接关系着白腐菌菌体蛋白 和酶蛋白的合成,因此在生产中应严格控制辅料量。 ②根据上述实验以及前人的研究结果,以黄孢原毛平革菌与黑 曲霉为出发菌种,以粗蛋白含量和可溶性蛋白含量为考察指 标分别以微量凯氏定氮法和考马斯亮蓝法进行测定,确定了 较好的工艺条件:接种量35%,发酵时间为4d,发酵温度为 30℃,含水率为75%,粒径为40目。
②主要设备清单及投资分析 序 设备名称 号 1 药渣收集罐 2 倾斜式输送 带 卧式旋转发 酵滚筒 二次发酵仓 型号规 数量/套 单价/万 价格/万 格 元 元 0.75k 1 1.2 1.2 w 3kw 1 2.2 2.2 备注 占地 25m3 长5m
3 4
3×3 Ф2.8 ×FSL -H9
1 1
五、中药药渣处理应用实例
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