CN106269818A - 一种中药药渣的处理方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中药药渣的处理方法及应用，该处理方法包括：S1)将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm；S2)将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解，加入湿强剂搅拌后，继续碎解；S3)将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料。与现有技术相比，本发明以中药药渣当做纸浆原料加以回收利用，只经过预处理、碎解与磨浆处理即可得到可作为纸浆浆料使用的浆料，不需要额外特殊的设备，处理工艺简单，节约了资源和成本，且通过处理特定粒度的药渣使用得到的浆料制备得到纸张的强度与耐撕裂度较高。
Description
技术领域
本发明属于造纸制浆技术领域，尤其涉及一种中药药渣的处理方法及应用。
背景技术
中药药渣在垃圾分类处理中被明确为非危险废物，只要不产生二次污染，环保局一般不做硬性处置规定。然而药渣如果处理不当也具有相当的危险性，制药行业中的污染源很多，药渣是其中的一个重要来源。目前针对药渣的处理方法主要有填埋、堆肥化和焚烧等。相对于填埋而言，堆肥化可以变废为宝，符合清洁生产的发展趋势，而焚烧则可以缩短药渣的处理周期。
填埋虽然成本低，简单方便，但企业的土地资源有限，难以处理大量药渣，所以一般大型中药厂都不会采用。
中药厂生产的药渣往往含水率很高，一般焚烧炉要求焚烧物的含水率在30％以下，为了达到焚烧炉的焚烧要求，也就是进一步提高焚烧炉的燃烧效率，通常焚烧前都需要烘干后再送入焚烧炉，因此总体耗能很大。
目前堆肥化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厌氧或自然通风半好氧式简单堆肥，由于发酵周期长，无害化程度不高，卫生条件较差。鉴于无发酵装置占地面积大，发酵周期长的缺点，对于每天产生几十吨药渣的制药厂很少采用。快速有发酵装置机械化(动态)好氧堆肥化是最先进的处理技术，具有堆肥周期短(3～7天)，物料混合均匀，供氧效果好，机械化程度高等特点，但是设备投资高，最终的肥料在实际推广中实际接受程度并不高，而且相对于焚烧法来讲，处理周期还是很长。
综合以上各种药渣处理方法，都是以继续耗能的方式来减少二次污染。焚烧法作为一种高效且设备投资低的处理办法，是国内制药行业的巨头哈药集团、华北制药、海正药业等企业的首选。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种处理周期短且能耗较低的中药药渣的处理方法及应用。
本发明提供了一种中药药渣的处理方法，包括：
S1)将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm；
S2)将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解，加入湿强剂搅拌后，继续碎解；
S3)将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料。
优选的，所述步骤S1)中的预处理具体为：
将中药药渣进行第一次晾干，使中药药渣的含水量小于50％，然后进行第一次破碎；
将第一次破碎后的中药药渣进行第二次晾干，使中药药渣的含水量小于35％，然后进行第二次破碎，使预处理后的中药药渣的颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。
优选的，所述步骤S1)中的预处理具体为：
将中药药渣在干燥室中进行干燥；所述干燥室中烟气温度为500℃～550℃；
将干燥后的中药药渣进行粉碎，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。
优选的，所述木纤维软化酶的密度为1.0～1.22g/ml；pH值为3.8～8.0；酶活性为1600～10000U/ml。
优选的，所述木纤维软化酶的质量为预处理后的中药药渣质量的0.1％～1％。
优选的，所述湿强剂的质量为预处理后的中药药渣质量的0.2％～2％。
优选的，所述步骤S2)中进行碎解5～15min；搅拌的时间为0.5～1h；继续碎解的时间为15～25min。
优选的，所述步骤S3)中磨浆处理的磨浆浓度为3.0％～5.5％；叩解度20～40°SR，pH为6.0～7.5。
本发明还提供了一种上述得到的浆料在造纸中的应用。
优选的，上述得到的浆料的质量为造纸总浆料质量的5％～40％。
本发明提供了一种中药药渣的处理方法及应用，该处理方法包括：S1)将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm；S2)将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解，加入湿强剂搅拌后，继续碎解；S3)将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料。与现有技术相比，本发明以中药药渣当做纸浆原料加以回收利用，只经过预处理、碎解与磨浆处理即可得到可作为纸浆浆料使用的浆料，不需要额外特殊的设备，处理工艺简单，节约了资源和成本，且通过处理特定粒度的药渣使用得到的浆料制备得到纸张的强度与耐撕裂度较高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种中药药渣的处理方法，包括：S1)将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm；S2)将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解，加入湿强剂搅拌后，继续碎解；S3)将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
本发明先将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。其中，所述中药药渣为本领域技术人员熟知的中药药渣即可，并无特殊的限制，本发明优选为灵芝药渣；所述预处理的方法为本领域技术人员熟知的可使中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm即可，并无特殊的限制，本发明中优选按照以下步骤进行：将中药药渣进行第一次晾干，使中药药渣的含水量小于50％，然后进行第一次破碎；将第一次破碎后的中药药渣进行第二次晾干，使中药药渣的含水量小于35％，然后进行第二次破碎，使预处理后的中药药渣的颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。药厂出来的中药药渣含水量都比较高，达到80.％％，一次晾干或破碎比较难，对设备要求高，因此优选分两次进行；在本发明优选还可按照以下步骤进行预处理：将中药药渣在干燥室中进行干燥；所述干燥室中烟气温度为500℃～550℃；将干燥后的中药药渣进行粉碎，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。该方法快速有效，干燥后可直接一次性将中药药渣粉碎到需要的粒径。
将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解；所述木纤维软化酶为本领域技术人员熟知的木纤维软化酶即可，并无特殊的限制，在本发明中所述木纤维软化酶的密度优选为1.0～1.22g/ml；pH值优选为3.8～8.0；酶活性优选为1600～10000U/ml；在本发明中，更优选地，所述木纤维软化酶优选为天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505；所述木纤维软化酶的质量优选为预处理后的中药药渣质量的0.1％～1％，更优选为0.3％～0.7％；所述碎解的时间优选为5～15min，更优选为10～15min，再优选为10min。
碎解之后，加入湿强剂搅拌；所述湿强剂为本领域技术人员熟知的湿强剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为环氧聚酯湿强剂(PAE)；所述湿强剂的质量优选为预处理后的中药药渣质量的0.1％～1％，更优选为0.3％～1％，再优选为0.5％～1％，最优选为1％；所述搅拌的时间优选为0.5～1h，更优选为30～40min。
搅拌后继续进行碎解；所述碎解的时间优选为15～25min，更优选为20～25min，再优选为20min。
将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料；在本发明中优选将碎解后的中药药渣泵入磨浆机中进行磨浆处理；所述磨浆处理的磨浆浓度优选为3.0％～5.5％；叩解度20～40°SR，pH为6.0～7.5；所述磨浆处理根据需要可重复进行1～3次。
本发明以中药药渣当做纸浆原料加以回收利用，只经过预处理、碎解与磨浆处理即可得到可作为纸浆浆料使用的浆料，不需要额外特殊的设备，处理工艺简单，节约了资源和成本，且通过处理特定粒度的药渣使用得到的浆料制备得到纸张的强度与耐撕裂度较高。
本发明还提供了一种上述处理方法得到的浆料在造纸中的应用；优选的，上述处理方法得到的浆料的质量为造纸总浆料质量的5％～40％。
采用上述处理方法得到的浆料作为造纸浆料使用时，可根据抄纸目标与其他植物造纸浆料掺杂混合使用。经过实验测试，采用上述方法得到的浆料在造纸浆料中的使用量越多，则步骤3)的磨浆处理的次数需要适应性增加，例如15％添加量药渣经过磨浆处理1次，采用碎解、混合打浆上网抄造；30％添加量药渣经过磨浆处理3次，采用碎解、混合打浆上网抄造。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种中药药渣的处理方法及应用进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售；在本发明实施例中的检测方法如下：良浆得率为筛浆后浆的质量/筛浆前浆的质量。
实施例1
原料：灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
1.1将20吨灵芝混合药渣自然晾干到干度在50％以上，采用齿爪式破碎机破碎。如药渣干度低于50％，破碎机会出现粉碎不均匀和卡死现象。
1.2将破碎的药渣继续晾干，干度高于65％时再一次送入破碎机破碎，破碎到药渣颗粒直径＜5mm，纤维长度＜10mm。
1.3在步骤1.2破碎处理过的灵芝药渣中加入0.3％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加1％重量的湿强剂PAE浸泡30分钟后继续碎解20分钟。
1.4将步骤1.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
1.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度3.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.15。
结果：制浆后所得良浆得率为48.1％。
以上适于应用在生产量不大的小型造纸企业。
实施例2
原料：某中药企业提供的灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
2.1采用螺旋进料杆将灵芝药渣原料送入干燥室，设置干燥室烟气温度500～550℃，每小时测烘干料的含水率，控制进入干燥室的药渣量，保证烘干料的含水率不高于35％。
2.2将干燥室出来的烘干料送入粉碎机后一次性将中药渣粉碎到颗粒直径＜5mm，纤维长度＜10mm。
2.3将步骤2.2中粉碎处理过的灵芝药渣加入0.7％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加1.2％重量的湿强剂PAE浸泡40分钟后继续碎解20分钟。
2.4将步骤2.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
2.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度4.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.10。
结果：制浆后所得良浆得率为48.1％。
以上可以应用于生产量大的大型造纸企业。
实验例3
浆料配比：16wt％破碎药渣浆料(实施例1得到的)+54wt％针叶木浆+30wt％阔叶木浆
80gsm抄造参数：
上网浓度：1.0～1.5％；
压榨压力：300kPa；
压榨干度：60～65％；
大烘缸温度：85℃～100℃；
小烘缸温度：80℃～130℃；
车速：30～100m/min；
其它工艺参数和化学品均按照普通的80gsm纸抄纸技术进行。
产品质量指标见下表1。
实验例4
浆料配比：16wt％破碎药渣浆料(实施例2得到的)+54wt％针叶木浆+30wt％阔叶木浆
80gsm抄造参数：
上网浓度：1.0～1.5％；
压榨压力：300kPa；
压榨干度：60～65％；
大烘缸温度：85℃～100℃；
小烘缸温度：80℃～130℃；
车速：30～100m/min；
其它工艺参数和化学品均按照普通的80gsm纸抄纸技术进行。
产品质量指标见下表1。
表1实施例3、实施例4中得到的80gsm纸的质量检测结果
可见，采用本方法的中药渣处理办法后得到的中药渣浆料可以直接作为造纸原料使用，具体使用量可参考抄纸目标以及与其它植物造纸浆料掺杂混合后的技术指标。经过实验测试，中药渣浆料在造纸浆料中的使用量越多，则步骤S3)的磨浆次数需要适应性增加，例如15％添加量药渣经过磨浆机磨1次，采用碎解、混合打浆上网抄造。30％添加量药渣经过磨浆机磨3次，采用碎解、混合打浆上网抄造。
比较例1
原料：某中药企业提供的灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
1.1将20吨灵芝混合药渣自然晾干到干度在50％以上，采用齿爪式破碎机破碎。如药渣干度低于50％，破碎机会出现粉碎不均匀和卡死现象。
1.2将破碎的药渣继续晾干，干度高于60％时再一次送入破碎机破碎，破碎到药渣颗粒直径＜10mm，纤维长度＜20mm。
1.3在步骤1.2破碎处理过的灵芝药渣中加入0.1％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加1％重量的湿强剂PAE浸泡30分钟后继续碎解20分钟。
1.4将步骤1.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
1.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度3.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.15。
结果：制浆后所得良浆得率为35％。
比较例2
原料：某中药企业提供的灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
2.1将20吨灵芝混合药渣自然晾干到干度在50％以上，采用齿爪式破碎机破碎。如药渣干度低于50％，破碎机会出现粉碎不均匀和卡死现象。
2.2将破碎的药渣继续晾干，干度高于65％时再一次送入破碎机破碎，破碎到药渣颗粒直径＜5mm，纤维长度＜10mm。
2.3在步骤2.2破碎处理过的灵芝药渣中加入1.1％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加1％重量的湿强剂PAE浸泡30分钟后继续碎解20分钟。
2.4将步骤2.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
2.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度3.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.15。
结果：制浆后所得良浆得率为23％。
比较例3
原料：某中药企业提供的灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
3.1将20吨灵芝混合药渣自然晾干到干度在50％以上，采用齿爪式破碎机破碎。如药渣干度低于50％，破碎机会出现粉碎不均匀和卡死现象。
3.2将破碎的药渣继续晾干，干度高于65％时再一次送入破碎机破碎，破碎到药渣颗粒直径＜5mm，纤维长度＜10mm。
3.3在步骤3.2破碎处理过的灵芝药渣中加入0.3％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加0.1％重量的湿强剂PAE浸泡30分钟后继续碎解20分钟。
3.4将步骤3.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
3.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度3.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.15。
结果：制浆后所得良浆得率为29％。
比较例4
原料：某中药企业提供的灵芝混合药渣20吨，含水率80％左右。
4.1将20吨灵芝混合药渣自然晾干到干度在50％以上，采用齿爪式破碎机破碎。如药渣干度低于50％，破碎机会出现粉碎不均匀和卡死现象。
4.2将破碎的药渣继续晾干，干度高于65％时再一次送入破碎机破碎，破碎到药渣颗粒直径＜5mm，纤维长度＜10mm。
4.3在步骤4.2破碎处理过的灵芝药渣中加入0.3％重量的木纤维软化酶(天津市昌维生物科技有限公司生产的木纤维软化酶CWB-3505)，碎解10分钟，加2.5％重量的湿强剂PAE浸泡30分钟后继续碎解20分钟。
4.4将步骤4.3中得到的灵芝渣料倒入磨浆槽。
4.5将磨浆槽中的浆料泵入磨浆机，进刀，让浆料过盘磨到下浆槽，循环回流，直到药渣颗粒达到要求；磨浆浓度3.5％，叩解度25～30°SR，pH为7.15。
结果：制浆后所得良浆得率为36％。
将比较例1～比较例4中得到的药渣浆料采用实施例3中的方法进行抄纸，得到结果见表2。
表2以比较例1～4为原料得到的纸张性能测试结果
Claims (10)
1.一种中药药渣的处理方法，其特征在于，包括：
S1)将中药药渣进行预处理，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm；
S2)将预处理后的中药药渣与木纤维软化酶混合，进行碎解，加入湿强剂搅拌后，继续碎解；
S3)将碎解后的中药药渣进行磨浆处理，得到浆料。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S1)中的预处理具体为：
将中药药渣进行第一次晾干，使中药药渣的含水量小于50％，然后进行第一次破碎；
将第一次破碎后的中药药渣进行第二次晾干，使中药药渣的含水量小于35％，然后进行第二次破碎，使预处理后的中药药渣的颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S1)中的预处理具体为：
将中药药渣在干燥室中进行干燥；所述干燥室中烟气温度为500℃～550℃；
将干燥后的中药药渣进行粉碎，使预处理后的中药药渣的含水量小于35％，颗粒直径小于5mm，纤维长度小于10mm。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述木纤维软化酶的密度为1.0～1.22g/ml；pH值为3.8～8.0；酶活性为1600～10000U/ml。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述木纤维软化酶的质量为预处理后的中药药渣质量的0.1％～1％。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述湿强剂的质量为预处理后的中药药渣质量的0.2％～2％。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2)中进行碎解5～15min；搅拌的时间为0.5～1h；继续碎解的时间为15～25min。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S3)中磨浆处理的磨浆浓度为3.0％～5.5％；叩解度20～40°SR，pH为6.0～7.5。
9.一种权利要求1～8任意一项所得到的浆料在造纸中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述权利要求1～8任意一项所得到的浆料的质量为造纸总浆料质量的5％～40％。
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