中药废渣再开发利用西安市农工4

中药废渣再开发利用及环保无公害处理农工党西安市灞桥区中医医院支部秦小辉张新绒陈占宁【摘要】：概述中药废渣来源及传统处理的危害，对中药废渣的再开发利用及环保无公害处理进行了综述,从生产无公害有机肥料、饲料添加剂、环保生物制剂,工业应用等方面对其资源化途径进行了总结,同时还展望了中药废渣在环保、生物能源等领域的应用前景,提出了促进中药渣资源化的建议。【作者单位】：陕西省西安市灞桥区中医医院【关键词】：中药废渣环保无公害处理中药资源一、中药废渣的来源及传统处理的危害（一）中药废渣的来源中药废渣来源于中成药生产、原料药生产、中药材炮制及加工、医院、药店以及含中药的轻化工产品生产等，以中成药生产带来的药渣最多，约占药渣总量的70%[1],随着我国中医药事业的迅速发展,全国各级中医院及各大中药制药厂的中药渣废弃量日益增加，据统计全国中药渣的年排放量达3000万t[2]。（二）中药废渣处理的传统方法有：1.填埋:中药废渣中的多种有机物腐烂而产生硫化醇等恶臭气体，污染大气。填埋中产生的甲烷气体，更容易发生中毒、爆炸等危害。甲烷气体对人的视觉神经等有多种危害，当空气中的甲烷浓度达到5％～15％，还容易引起爆炸。中药残渣的渗滤液中含有重金属以及有毒有害的有机化学污染物、大肠杆菌等病菌，渗入地下水后,造成水资源严重污染。2.焚烧:焚烧后形成大量的固体悬浮物以及直径比较小的粉尘颗粒，造成灰霾,更为严重的是产生“二恶英”致癌气体。在国际上，垃圾焚烧厂被公认为最危险的污染源,同国际法中有三项原则相抵触，即预警、预防和限制越界影响。3.固定区域存放，占地面积大，需要专人管理，代价较高，在存放过程中排放恶臭、二氧化碳等有害气体,滋生大量的蚊蝇细菌传播疾病。同时在存放过程中，如果管理不善中药残渣易被流失到社会，有些中药残渣的毒副作用易对社会造成二次污染及危害。正因为焚烧、填埋及固定区域存放，不仅要投入大量的资金,而且也造成了中药废渣中的很多有用成分被白白浪费和严重的环境污染。因此,如何有效利用中药废渣和环保无公害地处置成为当务之急。二、中草药废渣的再开发利用我国现阶段的中药生产技术与国际生产技术相比还有一定的差距，提取分离技术滞后于制剂技术，不仅工艺粗放、装备水平和自动化程度低、缺乏有效的质控手段，而且制造过程以落后的单元操作和人工操作为主，远未实现整个工艺过程的集成和优化，严重制约了中药产业的发展及国际化。经测定，半夏厚朴汤中挥发油的含量只有原药材的3.5%，药渣中的含量尚有49.8%，说明相当部分的挥发油残留在药渣中；淫羊藿药渣中剩余黄酮类物质高达40%；经水提后黄芪药渣中黄芪甲苷残留达72.1%；作为名贵药材三七，其药渣内仍含有0.84%~1.27%的残留三七总皂甙和50%的三七多糖；采用常规水提法后，黄芩药渣中黄芩苷的含量仍高达药材中总含量的70.3%；吉林枸杞制药废渣中含总多糖18.16%、半乳糖醛酸6.94%、17种以上氨基酸及16种以上微量元素；“金银花露”生产过程中只利用了其中的挥发成分，不具挥发成分的绿原酸等则被丢弃，而绿原酸等不挥发成分是制备双黄连、银黄等制剂的主要有效成分。由此可见，中药渣虽然经过提取，但还留存许多化学成分，保持了中草药本身所具有的大部分功效，极具开发再利用价值。这就要求我们改进中药制造工艺，提高中药材利用率，努力降低中药材废渣。三、中草药废渣的环保无公害处理（一）在农林牧畜方面的环保利用1.中草药废渣应用于饲料添加剂中草药毒副作用小，其含有的绝大多数成分对畜禽有益无害，即使是用于防治疾病的有毒中草药，也可经炮制发酵而减弱或消除毒性。另外，中草药不容易产生抗药性。目前全部的抗生素和化学合成物都比较容易产生抗药性，尤其是长期用于饲料中的微量物质，可通过肉食品危害人类健康。而中草药中有效成分绝大多数以有机态存在，通过动物体消化吸收再分布，不易对病菌和寄生虫形成药效迟钝而产生抗药性，可以长期连续使用。若与抗生素合用，还可以降低或消除后者的毒副作用同时增强后者的功效。因此，中草药饲料添加剂、微生态制剂和酶制剂一起被称为“绿色饲料”。目前中草药渣从工厂出来后通常作为废弃物堆置，严重污染了水资源和环境，将其开发成饲料添加剂，还可在一定程度上减轻环境压力，同时也解决由于长期使用中草药饲料添加剂而带来的人畜争药的局面。因此，中草药渣饲料添加剂已越来越受到人们的重视和青睐，一些饲料人才和动物营养专家已研发出商业化的产品。一般用作饲料添加剂的中草药有党参、陈皮、山楂、大枣、五味子、葛根、神曲、麦芽、厚朴、黄芪、人参等种类，将药渣烘干粉碎作为饲料添加剂，对畜禽等有一定促生长作用。杨亚东等利用中药渣作添加剂，选用人参渣、花粉渣、珍合灵渣（内含灵芝、甘草和珍珠层粉）及复方三宝素糖浆作为饲料添加剂，研究了其对仔鸡生长发育和增重的影响，结果表明添加中药渣的各试验组增重分别较对照组增加了5.28%、5.47%、3.91%和4.45%，效果比较明显，料肉比低于对照组，说明药厂提取有效成分后的药渣仍有一定药性存在，其在作为饲料添加料时一定程度上可替代原药。杨松全等利用重庆某药厂生产的中药制剂“增长乐”的药渣（主要成分为山楂、陈皮、党参等），按不同比例加入猪的基础日粮中，观察猪的日增重量。结果表明，添加3%中药渣并配合1%高铜添加剂的饲料组其日增重量提高12.6%，节省饲料8.24%，经济效益较好。钱娅等关于中草药渣对生长猪生长、内分泌和免疫功能的影响研究结果表明，日粮中中草药渣添加量为1.0%和1.5%时，可显著提高生长猪日增重（P0.05）；添加量为0.5%、1.0%和1.5%时，可明显降低料重比；添加量为1.0%和1.5%时，可明显促进生长猪血清中免疫球蛋白及补体的生成，提高免疫力。此外，中药渣肥育猪还可以改善酮体特性和肉的品质。可以用作饲料添加剂的中药渣还有很多，包括各种补益剂中药渣以及清凉剂中药渣，大部分可以考虑作为增强动物免疫力、促进动物生长的添加剂。2.利用微生物发酵中草药渣开发饲料添加剂目前，中草药渣大都是直接投放在饲料中。药渣直接作为饲料添加剂时，由于植物细胞壁的存在，其中许多残留在细胞内的活性成分并未被非草食动物很好地吸收和利用，导致其在饲料中添加量大，不仅浪费资源，同时也破坏了饲料的营养配比，甚至会因添加量太大而无法配制。这已成为中草药渣饲料添加剂推广应用的一个重要制约因素。为解决这一问题，可以考虑适当地加工处理中草药渣，如利用微生物发酵或酶技术，降解药渣中的粗纤维，或采用微粉碎技术，改善动物对药渣中残余有效成分的吸收与利用。利用微生物发酵中草药渣开发饲料添加剂是近年研究的热点。借助特殊微生物的转化功能，发酵中草药渣，将纤维素、半纤维素与木质素等转化成小分子的糖，大大增加小分子蛋白质和游离氨基酸含量，使中药渣活性物质释放出来，从而被动物彻底利用；同时，一些特殊微生物本身也可以释放出很多活性物质，因此最终得到的产品兼具中草药和微生物的双重功效。饲料人才网专家库专家王兵等利用白腐菌固体发酵中药渣生产蛋白饲料，发酵产物的真蛋白质量分数达19.05%，比原料本身真蛋白质量分数高71.34%，粗纤维质量分数由29.14%降至17.42%。杨威利用扣囊拟内孢霉固态发酵经稀碱法预处理黄芩渣，处理后药渣的粗蛋白百分数由原来的8.99%提高至24.80%。秦岭等以生脉饮药渣为原料，用康宁木霉（Tk）、产朊假丝酵母（Cu）、产黄纤维单胞菌（Cf）和黑曲霉（An）多菌种混合发酵生产蛋白饲料。王建芳等利用香菇发酵生产鼻渊舒中药渣，发现香菇发酵中药废渣可以提高可溶性多糖和粗蛋白的含量，降低纤维素含量，大大提高中药废渣的营养价值；而且多糖和蛋白的增加主要由香菇发酵产生，这种香菇多糖和蛋白具有免疫增强作用，说明香菇发酵中药废渣不仅变废为宝，而且为开发具有免疫增强作用的饲料添加剂提供了可能。利用微生物发酵中草药渣开发饲料添加剂，不仅有利于发展有机畜牧业、保证人类的身体健康，而且减少中草药资源的浪费，减轻了由药渣堆放引起的环境污染，前景广阔。3.制造有机肥目前国家极力推荐的发酵方法是有发酵装置设备机械化（动态）堆肥，堆肥周期短（3~7d），物料混合均匀，供氧效果好，机械化程度高等特点，它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，中药药渣经过预处理过程后，进入一级发酵仓，发酵周期3~4天，即可进入二级发酵仓，在仓内经数次到仓与空气充分接触，在其它生化条件的配合下对药渣进行进一步的熟化，时间为3d,经过了堆肥化过程就可以得到绿色农肥成品，制成有机肥。（二）在工业方面的环保利用1.制备工业活性炭。孙伟等[3]、谭显东等[4]以中药渣为原料，通过一定的活化方法制得了活性炭，且在某些性能指标上达到或超过了工业应用的要求，因此中药药渣是一种制备活性炭的优良基材。2.用于造纸原料及废水处理。近年来随着我国制浆造纸工业的飞速发展，浆纸生产不断提高，对造纸原材料的需求也不断加大，成为我国造纸原材料的瓶颈，因此发掘新的制浆造纸原材料对于我国有限的森林资源的保护及生态环境的维持有着至关重要的作用。植物纤维含量高的资源是制浆造纸工业的理想原料，应用高植物纤维含量的作用废渣是浆纸工业的潜在原料。袁琳等[5]以中药香茶菜药渣为原料，通过特定的方法，所得到浆料适用于制备纸浆及纸浆模塑产品。罗鸿等[6]利用中药渣絮凝剂处理造纸废水，对造纸废水具有良好的处理效果。3.用于工业乙醇的制备。季文波等[7]对含纤维原料利用蒸汽爆破方法进行预处理后，采用连续补料方法和一次性补料方法进行酶解过程中补料，以纤维素转化率进行对比评估，实验结果表明：在含纤维原料生产乙醇的生产过程中，酶解过程采用一次性加酶连续补料方法反应体系更稳定，有效地提高了物料的纤维素转化率及乙醇得率，同时降低物料对搅拌器的要求，大大缩短了酶解时间，具备工业化强大的优势。4.中药废渣还用于通过催化热解提取生物油等方面。四、小结中药资源是国家战略资源，是人类健康用药需求和中医药事业发展的物质基础与根本保障，中药资源的可持续利用是社会经济可持续发展的基础和前提。中药药渣做为中药资源的一部分，如何有效利用中药药渣是一项复杂系统工程，既涉及中医药领域，又涉及农业、化工业及生物等各个领域。对于中药废渣，我们一方面要充分利用中药药渣资源，另一方面又要防止再次污染，保护好我们赖生存的生态环境，中药药渣的再开发利用和绿色环保处理既对天蓝、地绿、水清的生态环境至关重要，又使中药药渣这一“放错位置的资源”得到有效地开发和利用，造福人类。【参考文献】［1］吴纯洁，王一涛，雷佩琳，等.中药药渣的综合利用和处理［J］.中国中药杂志，1998，23（1）：59-60.［2］陈士林，郭宝林.中药资源的可持续利用［J］.世界科学技术——中药现代化，2004，6（1）：1.［3］孙伟.一种药渣为原料制备活性炭研究［J］.城市建设理论研究，2012（5）.［4］谭显东.中药渣资源化技术研究进展.中成药，2010,32（05）：847-848.［5］袁琳.中药渣等废弃植物纤维的资源化利用研究［J］.生物产业技术.2009（增刊）：105-108.［6］罗鸿.中药渣絮凝剂处理造纸废水的研究［J］.四川环境：1989+，17（3）:24-26.［7］季文波.含纤维原料连续补料制备乙醇的方法研究［J］.酗酒：2010,37（1）:80-81.作者简介：秦小辉，男，汉族，出生于1970.3，1994年毕业于兰州医学院临床医学系，外科主任，副主任医师，中国农工民主党党员。西安市中医学会肛肠专业委员会常务委员及陕西省保健协会肛肠专业委员。陕西省中医药学会第6届肛肠专业委员会委员。在业务上力求全面发展，精通于骨科，普外及肛肠科疾病的外科诊治，在人工股骨头置换术、疝气补片手术、中西医治疗肛肠疾病方面有丰富的临床经验。先后在国家级省市级期刊发表论文10余篇。单位地址：陕西省西安市灞桥区中医医院（纺东街401号）邮政编码：710038联系电话：[phone]