浅析中药提取项目的环境影响评价工作难点

2014-03-10 08:16岳侃侃
资源节约与环保 2014年12期
关键词:工艺流程污泥药材

岳侃侃

(山西省环境评价与咨询协会 山西太原 030024)

中药所含的化学成分十分复杂,既有多种有效成分,又有无效成分及有毒成分。中药提取就是最大限度地提取其中有效成分,使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高,使中药的效果得以最大限度的发挥。传统提取方法包括挥发油提取、热回流抽提、醇提、水提醇沉等。近年来,中成药产量逐年增多,中药提取建设项目也呈逐年增多的趋势。而此类项目在环境影响评价工作中存在一些难点,笔者认为难点有两个,一是工艺流程及产污环节分析,二是提出合理可行的污染防治措施,尤其是废水治理措施。

本文以感冒软胶囊为例,分析了中药提取项目的工艺流程及产污环节,并提出了污染防治措施。本文中提到的药材,只是为了方便介绍工艺流程而在药方里挑选的一小部分,并非全部药材。

1 工艺流程及产污环节分析

1.1 工艺流程介绍

感冒软胶囊中药成分提取采用热回流抽提和挥发油提取两种工艺。

药材先经人工挑捡去掉非药用部位和杂质,筛选出完好药材洗净,经带式干燥机或真空干燥机干燥,然后用切药机或粉碎机粉碎成合格粒径的小片。荆芥穗等药材置于多功能提取罐内,加水煎煮一段时间,挥发油与提取出的药液分别从油水分离器上口、下口流出备用,罐底药渣外排。这样既提出挥发油,又提药液,通称双提。

羌活等药,置入加热回流提取罐,加乙醇浸泡,再通蒸汽加热一段时间,将提取液用板框过滤器过滤后置入乙醇回收塔回收乙醇,滤渣外排,提取液与上述滤液(荆芥穗等提取液)合并进入浓缩器减压浓缩成相对密度为1.30(50℃热测)的浸膏,减压干燥,粉碎成细粉,送软胶囊生产车间作原料备用。

热回流抽提装置的具体流程为:羌活等药置入热回流抽提装置的提取罐内,加10 倍量80%乙醇,浸泡24h,通蒸汽加热沸腾20~30h 后,用抽滤管将1/3 提取液抽入浓缩器。

浓缩时产生二次蒸汽,通过蒸发器上升管送入提取罐作提取的热源和溶剂,维持提取罐内沸腾。二次蒸汽继续上升,经冷凝器冷凝成热冷凝液,回落到提取罐内作新溶剂加到药面上,新溶剂由上而下高速通过药材层流到提取罐底部,药材中的可溶性有效成分溶解于提取罐内溶剂。提取液经抽滤管抽入浓缩器,浓缩产生的二次蒸汽又送到提取罐作热源和新溶剂,这样形成新溶剂大回流提取,如此反复两次。

热回流抽提和挥发油提取车间各设一套乙醇回收装置,主要用于回收中药提取工艺产生的乙醇废液。乙醇回收的工艺流程为:乙醇废液用提取泵打入乙醇回收塔,回收塔用蒸汽加热至75℃以上,乙醇蒸汽从乙醇废液中蒸发至塔顶经塔顶冷凝器回收,回收后的乙醇被泵抽至乙醇储罐,回收效率约95%左右,塔底废液主要为含乙醇废水,这些废水COD 浓度较高,送往项目配套污水处理站处理。

感冒软胶囊工段提取工艺流程图见图1。

1.2 产污环节分析

1.2.1 废气

G1:中药材切制、粉碎过程产生的粉尘。

G2:乙醇回收塔顶不凝气,含微量乙醇。

G3:粉碎粉尘,药膏经微粉粉碎机粉碎产生的粉尘。

1.2.2 废水

W1:药材清洗废水,药材净化经自来水多次冲洗产生的废水,含有泥沙。

W2:设备清洗废水,一个批次产品完成后,浓缩提取罐等冲洗产生的废水;

W3:乙醇回收塔底废水。

W4:车间地坪冲洗水。

1.2.3 固废

S1:中药提取滤渣。

S2:除尘装置收集尘。

1.2.4 噪声

此工艺产噪设备较多,包括切割机、破碎机、水泵、风机、浓缩器、干燥机等。

2 污染物及防治措施

2.1 大气污染物及防治措施

2.1.1 提取车间中药材前处理粉尘、药膏粉碎粉尘

中药材在提取前需破碎、切制成合格原料,这一过程会产生粉尘,配套移动式净化除尘器经滤袋除尘后排放于室内;药膏粉碎产生的粉尘经粉碎机自带布袋除尘装置除尘后可排放于室内。产尘量可按加工物料量的1%计算,集气率、除尘效率可分别按95%、99%计算。根据工程实例,粉尘出口浓度一般为30mg/Nm3左右。

2.1.2 乙醇回收不凝气、乙醇贮罐排放气

提取车间设乙醇回收塔,将提取过程及其他车间产生的含乙醇废水进行蒸馏冷凝回收,产生的少量不凝气可直接排放。

乙醇在储存过程中挥发的乙醇,可直接排放。

2.2 水污染物及防治措施

中药提取车间的生产废水主要包括药材清洗废水、洗瓶废水、车间地面冲洗水、设备冲洗水、乙醇回收塔底废水。其中:药材清洗废水、洗瓶废水、车间地面冲洗水的污染成分主要为SS、COD,COD 浓度均不高,一般在200~350mg/l 之间,属于轻度污染废水;配液罐、设备的冲洗废水COD 浓度较高,可达8000~10000mg/l 之间;乙醇回收塔底废水含有微量乙醇,COD 浓度在8000mg/l 左右。

中药提取产生的废水COD 浓度较高、成分较复杂、色度大,且含有难生物降解物质,在工艺处理上可考虑采用厌氧/好氧联合处理工艺。厌氧处理可选用UASB 工艺,好氧处理可选用SBR工艺。废水经过调节池后,送入UASB 反应器,此反应器起主要作用的部分为反应区和分离区。反应区底部含有大量沉降性能良好的高浓度颗粒污泥,废水从反应区底部进入,与颗粒污泥充分接触,发生厌氧反应,生成甲烷和CO2气体,气体的上浮和废水的向上流动对颗粒污泥起到良好的搅拌作用,且带动一部分颗粒污泥上浮,在反应区的上部形成相对稀薄的污泥悬浮层。废水继续往上进入分离区,废水中颗粒污泥与分离区反射板发生碰撞,附着在污泥表面的气泡与污泥和废水发生分离,被收集在集气室内进行资源化利用。颗粒污泥释放气泡后因浮力减小沉淀到污泥层表面,废水则经出水堰流出反应器,进入SBR 池。废水流入SBR 池阶段即进水期污染物就开始被活性污泥吸附、吸收,同时还存在氧化作用;反应期对废水进行曝气搅拌,污染物被快速降解氧化;沉淀期泥水分离,因受外界干扰很小,沉降时间短、效率高;排水排泥期废水排放。SBR 池无需设污泥回流设备,不单设二沉池,反应池容积小于连续式,如果运行得当,处理出水水质优于连续式,可以做到达标排放。

2.3 固体废物及防治措施

中药提取产生的固废主要有中药残渣、污水处理站污泥、除尘装置收集尘,产生量根据物料衡算进行估算。这些固废为植物性有机物、微生物残体和少量无机物,可作为一般废物送环卫部门指定地点处置。

2.4 噪声及防治措施

中药提取产噪设备主要有切割机、破碎机、水泵、风机、浓缩器、干燥机等。产噪设备的声压等级、防治措施及治理后的声级见表1。

表1 噪声声级及防治措施一览表

2.5 其他污染防治措施

2.5.1 事故废水处理

乙醇罐区及提取车间可能发生火灾等风险。风险事故发生后,将产生大量的消防废水。消防水量根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定的室内外消防用水量和火灾延续时间计算。

综合考虑生产可能出现的事故状况和地形情况,在厂区内建设一座事故水池,对消防废水进行收集,然后引入污水处理站进行处理,确保事故状况下废水不外排。考虑到安全余量,事故水池的容积应稍大于消防水量。

2.5.2 防渗要求

中药提取车间、污水处理装置、事故水池等重点区域要做好防渗工作,以免污水下渗对地下水及土壤造成污染。防渗设计及施工应严格按照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)中有关规定实施。对其他区域,应进行相应的硬化或绿化,保证厂区内无裸露地坪。

3 结语

中药提取项目生产工艺复杂,产污环节较多,在环境影响评价工作中要结合实际,将工艺流程分析透彻,找到所有的产污环节,准确计算出污染源强。此类项目产生的污染物中,大气污染物、噪声、固废等分别经收集除尘、隔声减震、妥善处置后,对环境的影响不大,而废水浓度高、成分复杂、产生量较大,必须针对废水水质提出合理可行的水处理工艺,才能保证废水达标排放。

[1]臧艳茹,宁书志.中药提取项目环评要点分析[J].山东化工,2012,41(1):50-52.

[2]王东东.生化制药类建设项目环评的重点分析[J].污染防治技术,2010,23(1):48-51.

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