2019年7月1日,上海市正式步入垃圾分类强制时代,46个重点城市也在加快垃圾分类各环节建设,采取的是政府主导的城市生活垃圾分类模式。实施分类管理是防治废弃物污染和实现废弃物减量化、资源化、无害化处理的前提和基础。
目前中药废弃物尚缺少科学的分类管理和资源化利用措施,中药废弃物分类处理系统的构建及分类资源化利用越来越迫切和必要。
南京中医药大学段金廒教授从事中药资源化学和中药资源循环利用相关研究与实践已有20余年,他提出,在经济学评价方法为主的前提下,对中药废弃物的潜在利用价值、利用效率进行理性分析,探讨其科学分类、资源化利用途径、产业经济效益与环境资源系统的关联机制,重视环境资源对中药废弃物资源化利用所起的重要作用,实现环境、经济、社会三者可持续发展。
海量废弃物未尽其用
目前我国有300余种常用中药材依靠人工生产供给,药材生产每年直接产生非药用部位4000~5000万吨,加上药材及饮片加工下脚料,年产生近亿吨的废弃物。同时,中药制药等深加工产业化过程每年消耗药材约7500万吨,年产生固体废弃物及副产物高达5000余万吨、液态废弃物达数亿吨。
“在多年的中药资源研究中,我注意到,中医药事业(产业)快速发展,中药材种植面积不断扩大,但药材采收过程产生巨量的‘非药用部位’。深加工过程中,药材原料的利用率低,大量的药渣、废水、废渣,产生巨量的废弃物和环境承载压力。”段金廒受恩师周荣汉“吃干榨尽,物尽其用”思想影响,加上长期实践、不断总结,形成了自己“循环利用,变废为宝”的中药资源研发思路。
守住绿水青山,才有金山银山。段金廒教授主持的“中药资源产业化过程循环利用模式与适宜技术体系创建及其推广应用”项目获得2018年度国家科学技术进步奖二等奖。虽然取得中药资源循环利用标志性成果, 但当前中药资源产业领域存在的资源利用效率低下、资源浪费严重,导致生态环境压力不断加剧的粗放低效线性经济发展方式,让段金廒忧心不已。
段金廒认为,若通过行业有效组织和产学研协同攻关,将约数千万亩药材生产过程产生的非药用部位和深加工过程中产生的废弃物、副产物的价值充分挖掘出来,进而形成科学合理的产业链,效益极其可观。
废弃物中有“新财富”
段金廒率领团队针对中药资源全产业链各环节产生的不同类型废弃物及副产物开展循环利用研究与转化应用,对共性关键技术持续攻关与创新。团队提出并构建了中药资源循环利用理论基础,创建了五类中药资源循环利用模式,同时创新性地系统构建了适宜于中药废弃物及副产物的生物转化、化学转化和物理转化三套循环利用技术体系,为实现中药产业绿色发展提供了有力支撑。
针对陕西延安的酸枣仁药材加工过程产生大量果肉、核壳、叶等资源化利用问题,段金廒团队构建形成了分层次利用各类资源性物质的开发利用策略,创制以酸枣果肉副产物为主要原料的酸枣果肉多糖铁、枣皮色素等系列功能性产品;创建了从酸枣果肉提取残渣中同时制备可溶性与不溶性膳食纤维的制备工艺;首次利用酸枣核壳制备木糖和糠醛,进一步制备微晶纤维素及高吸附性能活性炭,实现了资源循环利用及生产过程污染物零排放。相关技术成果推广应用助力延安老区2.6万亩酸枣规范化种植基地的转型升级,带动2万多户农户脱贫致富或增产增收。
段金廒团队在各种非药用部位、废弃物及副产物中挖掘出了一笔笔“新财富”,将它们转化为新医药及健康产品、新资源药材、纤维素酶、低聚糖、生物乙醇、生物炭及炭基复合肥等8大类30余种资源性产品,在中药农业、中药工业领域有效推广应用,释放出巨大的经济、社会和生态效益,形成综合效益显著增加、资源浪费与环境压力显著减少的“一增一减”绿色发展样板。
团队以山楂药材及饮片加工过程废弃种子为原料开发形成妇科外用药物红核妇洁洗液,并实现炭、气副产物的回收利用及产品升级;发现了丹参带花茎叶可替代丹参药材制备丹酚酸原料等重要资源价值,并将其纳入新资源药材等。通过中药非药用部位及药渣热解炭化形成的清洁燃气/蒸汽可为工业生产提供清洁能源,实现区域能源自给,减少能源消耗,并节约药渣清运和处理费用,降低中药企业的生产成本。
项目相关技术成果已在全国10余省20余家药材生产及深加工企业得到应用,近三年新增经济效益达14.1亿元。
建立中药废弃物分类系统
段金廒提出,应竭力提高中药废弃物分类精细化利用与处置能力。首先中药农业生产过程中产生的废弃物(非药用部位、药材加工下脚料等)、中药工业生产过程中产生的废弃物(中药渣固体废弃物、沉淀物、废水、废气等)根据废弃物的类型、性质及资源化程度进行收集、分类、运输及预处理,严禁混入生活垃圾或随意丢弃。其次,将中药废弃物进行分门别类处理,采用统一的分类管理方式。
依据中药废弃物的形态可分为固体废弃物处理模式、液态废弃物处理模式、气态废弃物处理模式;固体废弃物又可分为不含有毒物质的中药非药用部位、中药渣、沉淀物,这些均属于垃圾分类中的湿垃圾,其处理模式可分为高值化处理、转化增值处理、低值化处理;含有毒物质的中药渣、废水、废气则属于有害垃圾,需经无害化处置后资源化。
依据中药资源及其废弃物的特点,实现资源的多途径、多层次利用价值,可以促使中药资源产业化过程由传统线性生产方式向循环经济生态发展方式形成根本性转变,实现废弃物及副产物资源化、废弃物产品化、废热废气能源化,形成多层次闭路循环、无废排放无污染的生态型工业体系。
段金廒建议,从中药废弃物的形成、采集、处置、最终处理等整个过程,从控制、运行、科技支撑、员工培训等多个方面,从环保、财政等各个部门,制定整体性的解决计划,有效推动中药废弃物处置行业的发展。优化运行管理机制,强化废弃物处置环境监控方法。将中药废弃物分类当作一个产业链来抓,实现减量化、资源化和无害化目标。“中药废弃物分类及资源化利用途径复杂,资源再生循环利用过程涉及资源价值、资源化途径以及政策法规等方面的影响和制约,因此亟待对中药废弃物分类资源化利用以及回收处置制定相应的标准体系及相关法律法规等,进一步推动中药废弃物资源化技术的转化与推广应用范围。”(黄心)
来源:中国中医药报 2021年3月11日第6版
http://paper.cntcm.com.cn:51126/html/content/2021-03/11/content_630844.htm