中藥渣處理及能源利用技術淺析

王谷洪 周友華 冷胡峰

中藥渣處理及能源利用技術淺析

王谷洪 周友華 冷胡峰

（江中制藥集團有限責任公司，江西南昌330096）

對目前中藥渣的幾種處理技術進行了分析與對比，并對其中的中藥渣能源利用技術進行了探討，能源回收利用技術可有效解決藥渣處理難題，達到節能降耗的目的。

藥渣處理；能源利用；堆肥；焚燒

0 引言

中藥渣作為中藥生產末端的一種廢棄物，以植物的根、莖、葉類為主，富含有機物及營養成分，具有熱值高、揮發分高、灰分少等特性。中藥企業每天排出大量藥渣，如果簡單地將藥渣堆放在外面，日積月累，藥渣就會發酵霉爛，污染環境，給生產和生活造成危害。節能降耗、能源回收，是現代企業追求精益生產的重要指標，也是現代化工廠的標志。因此，根據中藥渣特性，進行能源回收利用，既解決了中藥渣的處理難題，又達到了企業節能降耗的目的。

1 中藥渣處理技術的分類

1.1 堆肥處理

堆肥處理就是把中藥渣轉變成有機肥料的一種方式。堆肥處理主要分為無發酵裝置堆肥和有發酵裝置堆肥兩種。無發酵裝置堆肥工藝采用自然堆放模式，發酵周期長，衛生條件較差，污染較嚴重，企業一般不予采用。有發酵裝置堆肥采用地臥式旋轉發酵滾筒，藥渣經過預處理后進入發酵倉進行發酵，在倉內經數次與空氣充分接觸，在其他生化條件的配合下對藥渣進行進一步的熟化，發酵周期2～3d，經過了堆肥化過程就可以得到綠色農肥成品。

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

中藥渣經傳送帶運至儲料倉，儲料倉的藥渣經傳送帶運至振動烘干機，振動烘干機的振動電機拋擲產生激振力，中藥渣在給定方向的激振力的作用下跳躍前進，同時床底輸入的熱風使中藥渣處于流化狀態，經與熱風充分接觸，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行焚燒。焚燒處理可以將藥渣作為燃料用于生產中，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

采用生物質熱化學反應原理，可以將中藥渣高效、低成本地轉換為可燃氣，并在高溫狀態下直接燃燒制備高品質蒸汽，服務于廠區生產，實現能源

圖2 焚燒處理示意圖

1.3 加工成飼料

中藥提取過后，藥渣中都會殘留有機成分及營養元素，可以將中藥渣烘干，進行粉碎，作為添加劑按一定比例和其他的飼料進行混合。中草藥中增強免疫的成分主要是多糖類、有機酸類、生物堿、甙類和揮發油類等，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動物免疫力。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藥品，有利于提高畜禽及魚類的肉質和營養，避免食用者二次攝入抗生素等化學藥品。

中藥渣加工成飼料示意圖如圖3所示。可再生利用，并達到環保要求。

圖3 加工成飼料示意圖

2 中藥渣處理技術的分析比較

中藥渣處理技術的分析比較如表1所示。

3 中藥渣能源回收利用技術的應用

3.1 工作原理

中藥渣能源回收利用原理如圖4所示。

采用生物質熱化學反應，將粉碎烘干后的藥渣在氣化爐內熱解氣化，形成可燃性氣體，可燃性氣體高溫燃燒產生蒸汽，作為輔助能源，供生產使用。

3.2 工藝流程

3.2.1 中藥渣預處理

通過粉碎、機械脫水和蒸汽烘干等預處理工藝，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，達到后續能源化利用的需求。

表1 中藥渣處理技術分析比較

圖4 中藥渣能源回收利用原理圖

3.2.2 氣化制氣

經預處理后的干藥渣通入循環流化床氣化爐中熱解，氣化得到高溫燃氣。采用高速循環流化床氣化技術，可根據爐內氣化狀況進行風量與水蒸氣的主動調控，能量轉化效率超過85%，燃氣熱值達5000kJ/Nm3以上。采用空氣預熱器對燃氣高溫顯熱回收，提高氣化劑溫度，使氣化更穩定高效。氣化過程僅產生灰燼殘余物，密閉灰倉與加濕處理設計，使環境無揚塵，排灰方便。

3.2.3 蒸汽生產

氣化爐輸出的可燃氣在高溫狀態下直接通入燃氣蒸汽鍋爐燃燒生產蒸汽。

3.3 技術特點

（1）生物質循環流化床氣化爐可年處理濕藥渣5000～100000t，完全適合中藥企業的藥渣處理規模；

（2）循環流化床氣化爐中全面采用高強度耐火材料布置，沒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題；

（3）采用分級氣化燃燒模式，溫度優化配置，氣化反應溫度低于灰燼熔融溫度，解決了灰燼熔融問題；

（4）高溫燃氣直接燃燒，極大地減少了物料轉化能量損耗，提高了能源利用效率；

（5）燃氣燃燒充分，潔凈無污染；

（6）中藥渣在廠區內即時利用，中藥生產企業掌控主動權，不存在任何風險和隱患；

（7）中藥渣轉變為蒸汽，成為中藥生產用蒸汽的重要補充，經濟效益顯著；

（8）熱解氣化項目屬于環保項目，是國家大力提倡的清潔能源化項目，環保審批簡捷，同時可申請國家資金支持，有助于加速推進項目實施。

3.4 系統優勢

（1）藥渣即時利用，徹底解決環保問題（污染不出廠）：系統與企業生產完全銜接，藥渣無堆放停留時間，直接進入系統制備蒸汽，徹底解決了藥渣對環境的污染問題。

（2）蒸汽用于企業生產，經濟效益顯著（財富不外流）：藥渣是資源，只有為己所用、科學轉化，才能成為自己的財富。利用廢棄藥渣制備蒸汽，可實現企業邊際效益最大化。

（3）系統展示度高，提升企業品牌形象：系統技術先進，集成及展示度高，實現了藥渣的環保處理與能源化利用，符合企業可持續發展定位，有效提升企業品牌價值。

（4）樹立藥渣處置與利用典范：系統與園區中藥生產相配套，實現藥品生產從源頭到終端利用的清潔生產，末端輸出的是蒸汽而不是藥渣，徹底規避環保風險，同時杜絕藥渣回流隱患。

4 結語

綜上所述，中藥渣在多領域得以應用，并取得了一定的成效。但是，中藥渣的處理是一項復雜而艱巨的任務，需要進一步的技術變革及創新。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，保護好生存環境。我國中藥材資源豐富，藥渣的處理量大，因此，中藥渣的處理和利用技術具有廣闊的市場前景，不僅會增強企業的經濟效益，也會取得很好的社會效益。

2015-09-17

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