中藥渣處理及能源利用技術(shù)淺析

王谷洪 周友華 冷胡峰

中藥渣處理及能源利用技術(shù)淺析

王谷洪 周友華 冷胡峰

（江中制藥集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西南昌330096）

對(duì)目前中藥渣的幾種處理技術(shù)進(jìn)行了分析與對(duì)比，并對(duì)其中的中藥渣能源利用技術(shù)進(jìn)行了探討，能源回收利用技術(shù)可有效解決藥渣處理難題，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

藥渣處理；能源利用；堆肥；焚燒

0 引言

中藥渣作為中藥生產(chǎn)末端的一種廢棄物，以植物的根、莖、葉類為主，富含有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)成分，具有熱值高、揮發(fā)分高、灰分少等特性。中藥企業(yè)每天排出大量藥渣，如果簡(jiǎn)單地將藥渣堆放在外面，日積月累，藥渣就會(huì)發(fā)酵霉?fàn)€，污染環(huán)境，給生產(chǎn)和生活造成危害。節(jié)能降耗、能源回收，是現(xiàn)代企業(yè)追求精益生產(chǎn)的重要指標(biāo)，也是現(xiàn)代化工廠的標(biāo)志。因此，根據(jù)中藥渣特性，進(jìn)行能源回收利用，既解決了中藥渣的處理難題，又達(dá)到了企業(yè)節(jié)能降耗的目的。

1 中藥渣處理技術(shù)的分類

1.1 堆肥處理

堆肥處理就是把中藥渣轉(zhuǎn)變成有機(jī)肥料的一種方式。堆肥處理主要分為無(wú)發(fā)酵裝置堆肥和有發(fā)酵裝置堆肥兩種。無(wú)發(fā)酵裝置堆肥工藝采用自然堆放模式，發(fā)酵周期長(zhǎng)，衛(wèi)生條件較差，污染較嚴(yán)重，企業(yè)一般不予采用。有發(fā)酵裝置堆肥采用地臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵滾筒，藥渣經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入發(fā)酵倉(cāng)進(jìn)行發(fā)酵，在倉(cāng)內(nèi)經(jīng)數(shù)次與空氣充分接觸，在其他生化條件的配合下對(duì)藥渣進(jìn)行進(jìn)一步的熟化，發(fā)酵周期2～3d，經(jīng)過(guò)了堆肥化過(guò)程就可以得到綠色農(nóng)肥成品。

堆肥處理示意圖如圖1所示。

圖1 堆肥處理示意圖

1.2 焚燒處理

中藥渣經(jīng)傳送帶運(yùn)至儲(chǔ)料倉(cāng)，儲(chǔ)料倉(cāng)的藥渣經(jīng)傳送帶運(yùn)至振動(dòng)烘干機(jī)，振動(dòng)烘干機(jī)的振動(dòng)電機(jī)拋擲產(chǎn)生激振力，中藥渣在給定方向的激振力的作用下跳躍前進(jìn)，同時(shí)床底輸入的熱風(fēng)使中藥渣處于流化狀態(tài)，經(jīng)與熱風(fēng)充分接觸，使藥渣含水率降低30%～40%，之后再由傾斜式傳輸帶將藥渣傳送到焚燒爐進(jìn)行焚燒。焚燒處理可以將藥渣作為燃料用于生產(chǎn)中，以降低成本和能源消耗。

焚燒處理示意圖如圖2所示。

1.4 能源回收利用

采用生物質(zhì)熱化學(xué)反應(yīng)原理，可以將中藥渣高效、低成本地轉(zhuǎn)換為可燃?xì)?，并在高溫狀態(tài)下直接燃燒制備高品質(zhì)蒸汽，服務(wù)于廠區(qū)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)能源

圖2 焚燒處理示意圖

1.3 加工成飼料

中藥提取過(guò)后，藥渣中都會(huì)殘留有機(jī)成分及營(yíng)養(yǎng)元素，可以將中藥渣烘干，進(jìn)行粉碎，作為添加劑按一定比例和其他的飼料進(jìn)行混合。中草藥中增強(qiáng)免疫的成分主要是多糖類、有機(jī)酸類、生物堿、甙類和揮發(fā)油類等，這些成分在藥渣中都有不同程度的殘留，中藥渣作為飼料添加劑可以增強(qiáng)動(dòng)物免疫力。將這些藥渣粉摻到飼料里喂雞、鴨、豬等畜禽，可防治各種疾病，這樣就可以減少或不使用抗生素等化學(xué)藥品，有利于提高畜禽及魚(yú)類的肉質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)，避免食用者二次攝入抗生素等化學(xué)藥品。

中藥渣加工成飼料示意圖如圖3所示。可再生利用，并達(dá)到環(huán)保要求。

圖3 加工成飼料示意圖

2 中藥渣處理技術(shù)的分析比較

中藥渣處理技術(shù)的分析比較如表1所示。

3 中藥渣能源回收利用技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工作原理

中藥渣能源回收利用原理如圖4所示。

采用生物質(zhì)熱化學(xué)反應(yīng)，將粉碎烘干后的藥渣在氣化爐內(nèi)熱解氣化，形成可燃性氣體，可燃性氣體高溫燃燒產(chǎn)生蒸汽，作為輔助能源，供生產(chǎn)使用。

3.2 工藝流程

3.2.1 中藥渣預(yù)處理

通過(guò)粉碎、機(jī)械脫水和蒸汽烘干等預(yù)處理工藝，將含水率80%的濕中藥渣處理得到顆粒粒度≤10mm、含水率25%的干中藥渣，達(dá)到后續(xù)能源化利用的需求。

表1 中藥渣處理技術(shù)分析比較

圖4 中藥渣能源回收利用原理圖

3.2.2 氣化制氣

經(jīng)預(yù)處理后的干藥渣通入循環(huán)流化床氣化爐中熱解，氣化得到高溫燃?xì)?。采用高速循環(huán)流化床氣化技術(shù)，可根據(jù)爐內(nèi)氣化狀況進(jìn)行風(fēng)量與水蒸氣的主動(dòng)調(diào)控，能量轉(zhuǎn)化效率超過(guò)85%，燃?xì)鉄嶂颠_(dá)5000kJ/Nm3以上。采用空氣預(yù)熱器對(duì)燃?xì)飧邷仫@熱回收，提高氣化劑溫度，使氣化更穩(wěn)定高效。氣化過(guò)程僅產(chǎn)生灰燼殘余物，密閉灰倉(cāng)與加濕處理設(shè)計(jì)，使環(huán)境無(wú)揚(yáng)塵，排灰方便。

3.2.3 蒸汽生產(chǎn)

氣化爐輸出的可燃?xì)庠诟邷貭顟B(tài)下直接通入燃?xì)庹羝仩t燃燒生產(chǎn)蒸汽。

3.3 技術(shù)特點(diǎn)

（1）生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化爐可年處理濕藥渣5000～100000t，完全適合中藥企業(yè)的藥渣處理規(guī)模；

（2）循環(huán)流化床氣化爐中全面采用高強(qiáng)度耐火材料布置，沒(méi)有水冷壁等金屬材料，氣化后堿金屬隨灰燼一起除去，徹底解決了堿金屬腐蝕問(wèn)題；

（3）采用分級(jí)氣化燃燒模式，溫度優(yōu)化配置，氣化反應(yīng)溫度低于灰燼熔融溫度，解決了灰燼熔融問(wèn)題；

（4）高溫燃?xì)庵苯尤紵?，極大地減少了物料轉(zhuǎn)化能量損耗，提高了能源利用效率；

（5）燃?xì)馊紵浞?，潔凈無(wú)污染；

（6）中藥渣在廠區(qū)內(nèi)即時(shí)利用，中藥生產(chǎn)企業(yè)掌控主動(dòng)權(quán)，不存在任何風(fēng)險(xiǎn)和隱患；

（7）中藥渣轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，成為中藥生產(chǎn)用蒸汽的重要補(bǔ)充，經(jīng)濟(jì)效益顯著；

（8）熱解氣化項(xiàng)目屬于環(huán)保項(xiàng)目，是國(guó)家大力提倡的清潔能源化項(xiàng)目，環(huán)保審批簡(jiǎn)捷，同時(shí)可申請(qǐng)國(guó)家資金支持，有助于加速推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施。

3.4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）藥渣即時(shí)利用，徹底解決環(huán)保問(wèn)題（污染不出廠）：系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)完全銜接，藥渣無(wú)堆放停留時(shí)間，直接進(jìn)入系統(tǒng)制備蒸汽，徹底解決了藥渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。

（2）蒸汽用于企業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著（財(cái)富不外流）：藥渣是資源，只有為己所用、科學(xué)轉(zhuǎn)化，才能成為自己的財(cái)富。利用廢棄藥渣制備蒸汽，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)邊際效益最大化。

（3）系統(tǒng)展示度高，提升企業(yè)品牌形象：系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，集成及展示度高，實(shí)現(xiàn)了藥渣的環(huán)保處理與能源化利用，符合企業(yè)可持續(xù)發(fā)展定位，有效提升企業(yè)品牌價(jià)值。

（4）樹(shù)立藥渣處置與利用典范：系統(tǒng)與園區(qū)中藥生產(chǎn)相配套，實(shí)現(xiàn)藥品生產(chǎn)從源頭到終端利用的清潔生產(chǎn)，末端輸出的是蒸汽而不是藥渣，徹底規(guī)避環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)杜絕藥渣回流隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中藥渣在多領(lǐng)域得以應(yīng)用，并取得了一定的成效。但是，中藥渣的處理是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，需要進(jìn)一步的技術(shù)變革及創(chuàng)新。一方面我們要利用藥渣的可利用性，另一方面要防止藥渣的二次污染，保護(hù)好生存環(huán)境。我國(guó)中藥材資源豐富，藥渣的處理量大，因此，中藥渣的處理和利用技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景，不僅會(huì)增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也會(huì)取得很好的社會(huì)效益。

2015-09-17

王谷洪（1962—），男，江蘇儀征人，高級(jí)工程師，研究方向：生物制藥及食品飲料設(shè)備技術(shù)。