[发明专利]中药渣好氧高温发酵工艺

说明书

技术领域本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及一种中药渣的好氧高温发酵工艺。

背景技术我国现有中药生产企业1100多家，每年产生的中药渣约为5000～8000万吨。据分析，中药渣的含碳量高达70％～80％，含氮量为2.0％～3.0％，含磷量达0.2％～0.5％，含钾量为0.5％～1.0％，此外，还含有大量植物生长所必需的微量元素及生物活性物质。但目前对中药渣的处理水平较低，尚未深度开发和利用。中药厂为实现厂区环境卫生达标，只是鼓励近郊农民不定期清运收集处理。农民收集后只将有甜味的少部分中药渣作为饲料利用，而大部分带有苦辛味的中药渣被用作生活燃料直接焚烧，这种最直接、最原始的利用方式只利用了其中有机物所固定的热量，而大量的碳、氮和磷等元素在燃烧中被氧化而挥发损失。燃烧中药渣还潜伏着危害公众健康的较大隐患。其中大量的易燃木质素，在燃烧过程中能产生苯并芘、儿茶酚、对苯二酚菲和萘等多环芳烃类化合物，这类化合物为DNA抑制剂，如果人体长期接触和吸入，会诱发癌症。露天焚烧不仅造成可再生资源严重浪费，而且还产生大量温室气体，无疑加重了大气污染程度。中药渣含水量很高(70％～90％)，加之富含易降解糖类及小分子有机化合物，在自然状态下极易被微生物腐解，一旦处理不及时，处置不得当，就会污染环境，尤其是在气温较高的夏季，堆放点周围臭气熏天、蚊蝇遍地、污水横流的景象十分普遍，对人居生活造成威胁。随着我国中药现代化与产业化行动计划的实施，中药产业必将成为未来发展势头最好、效益增长最快、最具投资前景的产业，中药渣产生量无疑将持续增加，因此，如何高效利用利用中药渣这一宝贵生物质资源，消除中药制药企业废弃物对环境的污染是当前亟待解决的问题。

综观己申请的有关中药渣发酵处理的文献，明显存在着如下技术缺陷：(1)有的在发酵原料中混合了活性污泥(申请号：03127934.1)，终端肥料产品有可能出现重金属含量超标问题，对食品安全构成威胁；(2)专利申请(申请号：03127934.1、200510012308.9、200610122681.4、200610086672.4、200610068649.2)的技术方案中都尚未考虑解决发酵初期堆料过酸的问题。如果堆料过酸会导致发酵进程缓慢、诱发厌氧呼吸，造成环境二次污染；(3)有的仅进行了高温有氧发酵3～5天(申请号：200610068649.2)。由于发酵时间过短、没有经过中温后熟阶段，存在有机物质转化不彻底，腐殖化程度很低和发酵产物成熟度差等问题；(4)中药渣中残存大量的含氮有机化合物，如果不采取保氮措施，必然在高温发酵过程中以氨气的形式损失掉，最终影响肥效，但所见申请(申请号：03127934.1、200510012308.9、200610122681.4、200610086672.4、200610068649.2)的技术方案均未采取保氮措施。

发明内容本发明的目的在于提供一种以纯中药渣为原料，利用自然界广泛存在的微生物，在人工定向调控发酵条件下进行的好氧高温发酵工艺，较好地解决了现有技术中中药渣发酵初期堆料过酸、有机物质转化不彻底、氮损失而影响肥效等技术问题，最终能够生产出富含植物营养和具有植物生理活性的优质有机质源，为配制有机无机配方肥提供原料。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种中药渣好氧高温发酵工艺，其特征在于该发酵工艺包括以下步骤：

(1)原料调理  在含水率为55％～60％、碳氮比(C/N)为25∶1～30∶1的中药渣原料中，添加5％～10％、PH为8～10的凹凸棒粉作为保氮调酸调理剂；

(2)好氧发酵过程的调控  将混合均匀的物料进行好氧发酵，氧含量5～15％，温度控制在55℃～70℃并保持5～7天，调节含水率在40％～60％之间，好氧发酵全过程持续时间15～30天；

(3)陈化过程调控将步骤(2)中经好氧发酵的物料含水率调节至35％～45％之间进行陈化，陈化过程持续时间15天～30天；

(4)中药渣经原料调理、好氧发酵和陈化过程后，得到中药源性有机质，其质量控制指标为：含水率20％～35％、碳氮比(C/N)≤20∶1、有机质40％～70％、全氮≥3.0％、腐熟度≥IV级。

所述纯中药渣是以各种方剂经煎煮或浸提后的残余固体废弃物，至少含有黄芪、红芪、女贞子、熟地黄、山茱蓃、泽泻、黄柏、广藿香、陈皮、甘草、党参、桔梗或生姜中的一种中药渣，无矿物药及动物药成分。

所述中药渣原料初始碳氮比(C/N)超过30∶1，则需添加无机氮肥作为碳氮比调理剂进行调控。

所述碳氮比调理剂无机氮肥选用尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸钾、磷酸铵或磷酸二铵。