吳 欽

（余姚市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江余姚315400）

中草藥藥渣資源化處理技術(shù)研究

吳 欽

（余姚市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江余姚315400）

本文通過(guò)新型高效纖維素降解菌來(lái)提高微生物對(duì)中藥渣纖維素成分的分解速率，從而縮短中藥渣無(wú)害化處理周期。在工藝研究方面，本文針對(duì)處理場(chǎng)合的不同，分別開(kāi)展了厭氧發(fā)酵處理和好氧堆肥化處理兩項(xiàng)技術(shù)，從而滿足不同使用者的需求。

中藥渣；厭氧發(fā)酵；好氧堆肥化

1 前言

隨著中醫(yī)藥運(yùn)用的日益廣泛，熬（炮、煉）制中草藥產(chǎn)生的藥渣（以下簡(jiǎn)稱中藥渣）的產(chǎn)生量也逐年增加，目前我國(guó)的中藥渣資源利用水平較低，許多中藥企業(yè)為實(shí)現(xiàn)廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生達(dá)標(biāo)，只是進(jìn)行不定期的清運(yùn)收集并自行處理。這些中藥渣只有少部分被用來(lái)作為飼料，大部分的中藥渣被用作生活燃料被直接焚燒，這種最直接的處理方式不僅污染環(huán)境，也是對(duì)有用資源的一種極大的浪費(fèi)。本文將利用新型生物技術(shù)對(duì)中藥渣進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化利用，并通過(guò)對(duì)厭氧發(fā)酵和好氧堆肥化技術(shù)的研究來(lái)滿足不同處理規(guī)模和場(chǎng)合的使用者的需求，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

2 中藥渣理化性質(zhì)分析

中藥大多是由植物的根、莖、葉、花、實(shí)、皮，以及禽獸的肢體、臟器、外殼組成，還有部分屬于礦物質(zhì)，它含有豐富的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物質(zhì)。提取有效成分后的藥渣，一般含大量的粗纖維、粗脂肪、淀粉、粗多糖、粗蛋白、氨基酸、生物堿及微量元素等。

參照有機(jī)肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY525-2012)測(cè)定方法，主要測(cè)定的指標(biāo)有：有機(jī)質(zhì)含量、全氮、五氧化二磷、氧化鉀、pH值、水分等指標(biāo)。

表1 中藥渣理化性質(zhì)

從上表可以看出，中藥渣含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)成分，采用有效的堆肥技術(shù)進(jìn)行資源回收和利用具有重要意義。

3 中藥渣厭氧生物發(fā)酵工藝研究

厭氧發(fā)酵堆肥技術(shù)具有能耗低，工藝簡(jiǎn)單，氮素?fù)p失少，且可產(chǎn)生清潔能源沼氣。通過(guò)設(shè)備的處理有利于對(duì)發(fā)酵全過(guò)程控制，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，一般應(yīng)用于中小型固體廢棄物處理場(chǎng)合。

項(xiàng)目厭氧發(fā)酵裝置主要由水浴恒溫床、發(fā)酵瓶、集氣瓶和集水瓶等部分組成，如圖1所示。水浴恒溫振動(dòng)搖床振動(dòng)頻率為100Hz；發(fā)酵瓶為500mL的透明醫(yī)用注射玻璃瓶，發(fā)酵瓶裝料后用帶鋁薄橡膠塞封口，其上固定的帶針頭醫(yī)用輸液管為沼氣導(dǎo)出管，通過(guò)沼氣導(dǎo)出管上的鐵夾控制發(fā)酵瓶?jī)?nèi)氣體的導(dǎo)出與關(guān)閉。集氣瓶用500 mL的透明醫(yī)用注射玻璃瓶，以橡膠塞封口，其上穿有兩根3mm的塑料管，分別為進(jìn)氣管和導(dǎo)水管。集水瓶為500mL的玻璃瓶。

實(shí)驗(yàn)通過(guò)考察了厭氧污泥添加量、高效菌劑添加量、尿素添加量、水浴溫度各因素對(duì)中藥渣厭氧發(fā)酵影響，得出最佳反應(yīng)參數(shù)為：厭氧污泥添加量：35%，高效菌劑添加量：15%，尿素添加量：4.5%，恒溫水?。?5℃，pH：6.5~7.5。

在以上最佳參數(shù)下，研究厭氧發(fā)酵最佳周期，如圖1所示。

圖1 不同厭氧發(fā)酵周期下產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量

從圖1中可以看出，在實(shí)驗(yàn)前期，隨著厭氧發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)步升高，第9天時(shí)，有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到55%左右，隨后隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)含量基本保持不變，說(shuō)明在厭氧污泥添加量、高效菌劑添加量、尿素添加量、水浴恒溫、pH等參數(shù)均在最優(yōu)情況下時(shí)，厭氧發(fā)酵的最佳發(fā)酵周期可縮短至9天。

經(jīng)檢測(cè)，本試驗(yàn)中藥渣厭氧堆肥產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均滿足國(guó)家《有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)》（NY525-2012）及國(guó)家《生物有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（NY884-2012）。

表2 中藥渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)品檢測(cè)

4 中藥渣好氧堆肥工藝研究

目前國(guó)內(nèi)外好氧堆肥技術(shù)發(fā)展較為成熟，與厭氧堆肥技術(shù)相比，反應(yīng)周期短，采用場(chǎng)站式好氧堆肥便于大規(guī)模處理場(chǎng)合實(shí)施機(jī)械化操作。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小試實(shí)驗(yàn)裝置采用的污泥堆肥裝置如圖2，反應(yīng)器設(shè)計(jì)為圓柱形筒狀，材質(zhì)為聚丙烯(PP)材料，尺寸為Φ600mm× 1000mm，堆肥中藥渣堆體高度800mm，容積為0.2m3，并根據(jù)外界條件狀況對(duì)裝置進(jìn)行保溫處理。

圖2 好氧堆肥小試實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

裝置底部設(shè)置高度為100mm的布?xì)馐?，與鼓風(fēng)機(jī)相連，通風(fēng)裝置進(jìn)氣口設(shè)置在布?xì)馐冶谏?。布?xì)馐翼敳客ㄟ^(guò)布?xì)飧舭迮c堆料相隔，布?xì)飧舭迳显O(shè)置直徑8mm的進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔等邊三角形分布于布?xì)飧舭迳?，利于氣體均勻進(jìn)入堆體。同時(shí)布?xì)馐业撞吭O(shè)有直徑為10mm的滲濾液排出口，以利于堆肥過(guò)程中滲濾液的排除，在反應(yīng)器壁上，距污泥堆體頂部和底部200mm處設(shè)置兩個(gè)樣品采集口，并每隔200mm設(shè)置三個(gè)溫度檢測(cè)口，頂部加蓋密封用于裝填污泥混合堆料，同時(shí)設(shè)置氣體排出口，直徑為100mm。

試驗(yàn)考察了初始C/N、含水率以及通風(fēng)量對(duì)中藥渣好氧堆肥的影響，結(jié)果表明最佳C/N值為25，最佳出水含水率為55%、最佳通風(fēng)量為0.25 m3/(min.m3)，且為間歇鼓風(fēng)（通風(fēng)40min，停止20min）。

在以上最佳參數(shù)下，研究好氧堆肥最佳周期，如圖3所示。