中医学院 杏林淘沙队
探索普适于全种类中药下脚料、药渣等废弃物的生物处理方式
中药是国家瑰宝,是世代相关的国粹。同时,中药下脚料、药渣也是容易被人忽视的宝贵资源。本期调研队伍开展了关于探索普适于全种类中药下脚料、药渣等废弃物的生物处理方式的调研,下面就让小联带领大家一起领略其调研风采吧!
调研日记一 初识巧宾
巧用餐厨垃圾,过程暗藏玄机
——启迪中药废弃物处理新思路
在新时代,垃圾分类处理是污染防治工作的重中之重。巧宾农业科技公司通过美洲大蠊生物处理厨余垃圾,实现了餐厨垃圾的减量化、资源化和饲料化应用,是绿色环保处理有机垃圾的成功范例。队伍将以巧宾公司为例,结合目前中医中药发展的现状,探索普适于全种类中药废弃物的零污染生物处理方法。
(图为巧宾生态之行中团队成员与负责人孙总的合影)
1月11日,队伍来到了调研的第一站济南市章丘区巧宾农业科技公司。在负责人孙总的带领下队伍首先参观了厨余垃圾预处理车间:餐厨垃圾经过预处理后通过管道,直接输送给养殖间的蟑螂享用。
在和工作人员的交流中队员们了解到防止蟑螂逃逸相关措施:第一,选择蟑螂无法啃食的水泥和玻璃构建封闭的饲养环境;第二,在饲养厂房修建水沟并养鱼,吃掉掉入水中的逃逸者;第三,长期高温、高湿和封闭的繁殖环境,使蟑螂已基本失去环境适应能力,逃逸后不易存活。
(图为防逃逸水渠)
随后队伍又对昆虫饲养车间和智能温室进行了参观。进入车间后,负责人首先介绍了虫卵孵化区。这片区域温度和湿度较高,成虫产卵后,活体卵鞘作为副产物,可用于繁殖幼虫,也可烘干、制粉后作为质优价廉的昆虫蛋白饲料。
最后,队伍来到成虫饲养区域。由于蟑螂喜高温高湿的特点,巧宾公司利用智能温室和蟑螂自身呼吸作用,保持饲养车间内恒定的温度和湿度。
(图为团队成员参观蟑螂养殖车间与智能温室)
在车间时队员们注意到一盆盆棕色“细沙”被运送出来,技术人员解释道“细沙”就是收集起来的蟑螂粪,这些虫粪是一种优质的有机肥料。
出来车间,是生态养殖场。场内养殖的鸡鸭全部使用蟑螂虫粉代替抗生素,养出的家禽强壮健康。同时,家禽粪便也不含抗生素,是能够改善土壤板结的优质有机肥。巧宾在周边土地试行轮作制度,放养无公害鸡,以恢复土壤微生物,修复板结的土地。
(图为生态养殖场)
经过一天的调研,成员们深刻地认识到生物处理厨余垃圾的优越性。这种绿色环保、可持续发展的循环经济方案实现了环保的新型回收处理模式,适合转移应用到中药废弃物的处理上,有助于有效提高中药材的利用价值。除此之外,在巧宾公司的车间参观时,我们认识到了其工艺流程极高的经济效益和环境效益,巧宾公司生物处理餐厨垃圾的方案,不产生污染性的工业废料和多余的生物代谢产物,深刻地启示了我们利用昆虫及其他生物处理中药废弃物的优越性,并为我们探索更加普适的生物处理方案开拓了思路。
调研日记二 户外走访
探索药材单位,“废料”知己知彼
——实地调研中药废弃物处理现状
为更好地设计出生物循环方式,我们在第二日对中医院、中医诊所以及中药药店进行了实地调研,以了解目前中药药渣的处理方式。
我们首先去了中医院煎药室,工作人员在采访中表示:“中药药渣经过收集后会有专门的回收人员来处理。”
(图为中医院煎药室)
据了解,现有中药废弃物被回收之后的处理方案一般为焚烧、填埋或将其简单发酵或焚烧后作为种植业用肥等;同时部分企业则采用高新技术手段来处理中药废弃物,例如将废弃药渣制成新型药物保健产品(如药枕等)、从中提取药物活性物质,或将其作为建筑工程材料或重金属吸附剂。
经过与煎药室工作人员交流讨论之后,队员们的观点不一。有的认为,上述方法虽然可以对中药废弃物进行处理,但存在着利用率低、部分方法技术限制大、污染环境等问题;但还有部分成员认为,上述方法其中的部分操作简便易行,适应面广,有利于药渣的能量回收。
随后,我们又先后去了中药药店和中医诊所,发现部分机构对于药渣的回收的方式比较随意,药渣只是当做普通的厨余垃圾与生活垃圾一起丢弃。
(图为参观药店的药物,与工作人员讨论交流)
大体了解了中药药渣的回收方式后,队员们又开始着手准备中药下脚料的处理方案调查。由于疫情原因,跨省实地考察实现难度较大,于是我们电话采访了甘肃省河西走廊甘草产区的一位甘草种植户王广达先生。
(图为队员电话采访甘肃甘草种植户王先生)
在电话中,王先生告诉我们,目前甘肃省是国内数一数二的甘草产区,产量极大,每年甘草收获季节都会有许多不能入药的茎叶。当地的农户主要将它们用作饲料来饲喂牛羊。出产的“甘草羊”等动物体格强壮,肉质鲜美,不易生病,备受好评。
经过了对资料的总结和讨论,我们认为现有的中药废弃物处理方法都不是最优解:虽然“甘草羊”的产生其实已经接近了生物循环处理的理念,但中药废弃物中的能量仍未被完全利用,还存在着开发的空间;同时,牛羊食用的方法只适用于茎叶类下脚料,对其他重要废弃物(如药渣)尚不能使用。
如何利用生物循环开发出普适的中药废弃物处理方案,是我们当前面临的困境。中药废弃物究竟应该如何处置?废弃物中的能量怎样才能充分利用?且看我们下一次的调研成果。
调研日记三 讨论设计
巧用生物循环,搭建生态工厂
——讨论探索中药废弃物处理新方式
经过两天的调研,成员们对巧宾公司生物处理项目和当前中药废弃物处理现状都有了一定的认识,调研工作进入了最后的工作阶段,开始尝试设计中药废弃物的生物处理模式。
在设计开始前,我们先邀请了本科专业为中药学、植物学及动物学的朋友一同讨论参与设计,交流中药废弃物的成分及可能被选择的动物/昆虫的特性。
中药废弃物方面,专业的同学告诉我们,药渣的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,中药下脚料的主要成分为水等有机质。
(图为与植物学同学交流)
在与动物学专业的同学讨论交流中我们得知,斑蝥、蝗虫、土鳖虫、白蚁均可作为初级消费者处理废弃物。为了探索这些生物的可行性,我们以其生物习性为依据判断是否适合进行中药废弃物的处理。
(图为与动物学专业同学交流)
并且由于中药下脚料和药渣成分不同,在查阅了大量资料后,我们决定采用两种不同的方法来处理不同废弃物:
1.采用斑蝥和蝗虫共同培养的方法处理大部分为茎叶类废弃物的中药下脚料。
中药废弃物喂养斑蝥成虫和蝗虫,将蝗虫粪便作为有机肥原料,同时利用斑蝥幼虫限制蝗虫繁殖。
2.白蚁共生系统来处理中药药渣。
药渣的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,而白蚁体内含有的酶恰好可以分解它们。同时白蚁虫体具有较高的药用和营养价值,作为穿山甲的主要食物之一,将来或可作为实现人工养殖穿山甲的突破口。
最后,在循环工厂设计方面,受巧宾防逃逸措施的启发,我们拟用二氧化硅和硅酸盐等材料设计密闭养殖空间来防止白蚁逃逸;而蝗虫的饲养则采取传统的方法构建大棚,批量处理。
(图为队员们的线上讨论交流)
习近平主席曾说过:“垃圾是放错位置的资源。”目前我国每年产出数十万吨中药废弃物,如果不能有效利用,不仅仅会危害环境,更是对“垃圾资源”的浪费。经过本次的调研,结合目前中医药垃圾现状和自身的学科优势,成员们深刻认识到了生物处理的优越性。通过广泛的资料搜集和研究,我们自主设计了中药废弃物高效回收的新型绿色处理模式。未来,我们将继续研究,探索发展中药废弃物的生物处理办法。杏林淘沙,我们在前进!