一种中药闭环产业系统技术方案

本发明专利技术涉及中药材加工系统。一种中药材闭环产业系统，包括中药材种植系统，中药材提取系统，中药材经过中药材提取系统后产生的中药渣进入中药渣发酵系统产生沼气，沼气燃烧驱动发电装置进行发电，发电过程中产生高压蒸汽进入热源供应系统，所述热源供应系统的蒸汽管道先通入中药材提取系统，再通入中药材和中药饮片烘干炮制系统、再通入种植及取暖系统，中药渣发酵系统产出的废渣一部分碳化后制成活性炭与剩余废渣进入有机肥制备系统进行有机肥制备。本发明专利技术提出的技术方案有效的利用生态闭环系统解决了提取后药渣的处理难题、药材种植以及处理过程中的高能耗问题、食品安全问题、以及动物粪便和植物废渣的再利用问题、环保问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种中药闭环产业系统


[0001]本专利技术涉及药材种植加工
，特别涉及一种中药材种植产业系统。

技术介绍

[0002]中药是我国传统医学的重要组成部分，近年来，伴随着人们对各类中药认知和需求的增 加，中药的生产、开发力度逐年增长。但是在这生产开发过程中产生的资源浪费和能源浪费 十分严重，中药材烘干提取需要汽源、电源，也是生产成本最重要环节，提取能耗大，是中 药提取中最大的一个成本，提取后的废渣需要处理，更增加了生产成本。这也是国内好多中 药提取厂关闭的原因。减少成本，增加利润才是企业生存之本。
[0003]中成药的口服液、糖浆剂、冲剂、片剂以及其他需要中药浸出物为原料的片剂，在生产 制造过程中均离不开提取和浓缩两道工序，传统的中药提取工艺由于采用二次错流萃取，萃 取剂用料大，能源消耗巨大。中药提取又称萃取，传统的提取方法是用常压敞口锅或者单台 多功能提取罐加压二次错流萃取，二次错流萃取是将萃取剂(清水、有机溶媒)分两次加入， 每次加入萃取剂的用量约为药材质量的7
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10倍，合并用量约为药材质量的15倍
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26倍。由 于萃取剂用量较大，所得萃取液浓度低，因此增大了提取、浓缩工序药液的处理量，造成了 大量的能量需求。在二次错流萃取中，随着萃取过程的进行，萃取液中溶质的浓度不断地增 加，药材内溶质的浓度不断降低，两者之间形成浓度差，即传质推动力不断下降直至趋向于 零，这时药材内溶质浓度基本等于萃取液的溶质浓度，过程达到平衡，萃取剂用量越少则平 衡浓度越高，药材中未浸出的有效成分也就越多，药材的利用率也就越低，为此不得不增加 萃取剂的用量以提高中药材的利用率，但是萃取剂越多，需要提取、浓缩工序药液的处理量 也就越大，不可避免的需要的能源也就越多。
[0004]同时，随着中医药产业的迅速发展，在带来巨大经济效益的同时，中药渣的排放量也在 逐年增加，据估计，我国中药企业每年要消耗植物类药材数百万吨，随之产生的植物类药渣 多达几千万吨(含水分)。中药渣是中药材加工与炮制、中成药生产以及其他中药相关产品 生产加工过程中产生的废弃物，其中中成药生产过程中产生的中药渣较多，占总量的70％。 早期药渣处理主要采用填埋、焚烧、堆放等方式。药渣因其含水量高，容易腐烂变质，残留 药物成分等，这些处理方式稍有不当就会带来极大的环境污染，特别是对周边水质、土壤及 空气质量带来严重的不可逆的损害.不仅会占用大量土地，而且造成环境的严重污染和资源 的巨大浪费。
[0005]另外，中药企业在进行药物生产时，因其对目标成分的追求以及现有提取手段、提取效 率的制约，使得中药至少还有30％的有效成分残留在药渣中.药渣中残留的其他营养物质， 比如有机质、糖类、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维及微量元素等，未被充分利用而造成严重的资 源浪费。例如，用金银花生产金银花露就只利用了它的挥发性成分，而绿原酸等有效成分则 残留在了药渣中.研究发现，中药渣中富含Fe，Zn，Mn等元素，而它们在动植物体内占有极 其重要的地位，能够参与调节动植物的生长，以及各种酶的活动。在对五味子醇提药渣研究 时发现，在适宜提取条件下，五味子药渣中多糖得率可达5.16％；苦参、大果榆、
使君子等 多种药渣提取物均具有较好的抗虫性.可见，药渣的现行处理方式在带来环境污染的同时， 也造成了资源的极大浪费。因此，对中药药渣进行合理应用不仅能够减少资源浪费，提高中 药药渣利用率，改善生活环境，同时对中药产业的良性循环发展也具有重要意义。此外，中 药药渣包含植物纤维、脂类、蛋白质、多糖、黄酮、生物碱、萜类以及氮、磷、钾、硅、锰、 铝、锌、铬、镁、铁等多种无机元素及少量维生素。因此，中药药渣不仅极具开发利用价值， 而且通过加工处理，可以使中药药渣变废为宝、循环利用，达到节能减排、低碳环保、绿色 可持续发展的目的。
[0006]随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，对蛋、奶、肉等畜产品的需求量逐渐增多， 畜禽标准化规模养殖快速发展，畜禽养殖粪便污水排放量和主要污染物排放问题急剧增加， 成为我国一些以养殖为主要农业活动区域环境污染的重要污染源。在2010年2月公布的第1次全 国污染源普查公报中，农业源普查对象为2899638个，其中畜禽养殖业1963624个，所占比重高达 67.7％。畜禽养殖业主要水污染物排放量:化学需氧量1268.26万t，总氮102.48万t，总磷16.04万t， 铜2397.23t，锌4756.94t。畜禽养殖业粪便产生量2.43亿t，尿液产生量1.63亿t。然而随着畜禽 粪便排放量的大增，畜禽粪便作为农业肥料的比例不断大幅下降，而且大部分的粪便没有经过 无害化处理。据调查全国90％的规模化养殖场缺乏必要的污染治理设施，养殖小区和养殖专业 户对畜禽粪便的处理重视程度就更低，随时随地排放、堆弃，畜禽粪便对环境的污染逐年加 大。畜禽养殖业已成为农业污染源之首，也是部分水体水质恶化的重要污染源，严重影响村 镇人居环境和人体健康。畜禽养殖业发展所造成的环境污染问题已经引起各级政府的高度重 视，开展规模化畜禽养殖污染减排已纳入国家重点规划。畜禽粪便对环境的污染主要表现在 对大气、水体和土壤的污染。畜禽粪便堆放期间在微生物的作用下，其中有机物质被分解而 产生一些诸如甲烷、硫化氢、氨气、甲硫醇等恶臭气体。每年出栏10.8万头的猪场，每小时 向大气排放15.9kg氨、14.5kg硫化氢、15亿个菌体、25.9kg粉尘，污染半径可达4.5～5.0km。规模化养猪生产中产生 的恶臭有230多种，主要是以氨气为主。排放的氨气一部分挥发到大气中形成酸雨，余下大部分 被氧化成有害的硝酸盐渗入地下水，严重污染了空气、土壤和水源。以爱荷华州东北部距某 规模化猪场半英里一所学校作为试验组，对照组为10英里范围内没有规模化畜禽场的一所学 校。结果试验组患病率达19.7％，对照组患病率7.3％，而爱荷华州学生群体哮喘患病率约6.7％。 养殖场的畜禽粪便对水体的污染表现在对地表水和地下水的污染。畜禽养殖场排出的污水含 有大量的有机物，其中化学需氧量浓度可高达12～15g
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L－1，如不经处理直接排放，可使地 表水化学需氧量含量远远超标，水体中氮磷等有机物的增加最终导致水体富营养化，危害水 生生物生存，破坏水生态环境。根据研究人员对3个具有一定代表性的规模化养殖场的研究，3个 畜禽养殖场周围的地下水中氨氮、高锰酸盐指数、总大肠菌群、细菌总数4个监测因子均有超标 现象，其中总大肠菌群和细菌总数超标现象十分严重，水位为9～130m深的地下水井均有超标现 象，总大肠菌群超标率75％～100％，最大超标倍数为532倍，细菌总数超标率为25％～100％，最 大超标倍数229倍。养殖场粪污不经无害化处理直接进(施)入土壤，粪污中的有机物被土壤中 的微生物分解，一部分被植物利用，一部分被微生物降解为二氧化碳和水，使土壤得到净化或 改良。如粪污进(施)入量超过了土壤的承受力(土壤自净能力)，便会对土壤产生污染。据有关 研究，尽管不同畜禽品种和不同区域会有所变化，但是一般每公顷土地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中药材闭环产业系统，包括中药渣发酵系统，其特征在于中药渣进入中药渣发酵系统产生沼气，沼气燃烧驱动发电装置进行发电，发电过程中产生高压蒸汽进入热源供应系统，电能进行存储。2.如权利要求1所述的一种中药材闭环产业系统，其特征在于所述热源供应系统依次逐级为闭环产业系统内的分支系统供能。3.如权利要求2所述的一种中药材闭环产业系统，其特征在于所述热源供应系统的蒸汽管道先通入中药材提取系统，再通入中药材和中药饮片烘干炮制系统、再通入种植及取暖系统。4.如权利要求1所述的一种中药材闭环产业系统，其特征在于中药渣发酵系统产出的废渣一部分碳化后制成活性炭与剩余废渣进入有机肥制备系统进行有机肥制备。5.如权利要求1所述的一种中药材闭环产业系统，其特征在于所述热源供应系统的蒸汽管道与中药渣发酵系统连接。6.如权利要求1所述的一种中药材闭环产业系统，其特征在于所述种植及取暖系统包括有机蔬菜种植系统、中草药育苗系统、蛹虫草培育系统、药气汗蒸系统。7.如权利要求1所述的一种中药材闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟令刚，陈德祥，
申请(专利权)人：孟令刚，
类型：发明
国别省市：