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中药药渣高值化利用途径

中药药渣主要来源于中成药原料生产、配方颗粒生产、医院制剂加工与煎药等。中药药渣通过固态发酵进行转化，原料中蛋白质含量明显增加，可作为饲料添加剂饲喂畜禽，畜禽产生的粪便等回归于农田用于药材种植基地。中药药渣中的营养成分和活性成分在微生物转化过程中被极大释放与转化，其有效成分的提取效率明显提高，发酵后的药渣可作为生物有机肥回归于药材种植基地，为土壤提供养分。中药药渣中含有大量的生物质能，通过热裂解、气化、液化技术可将生物质能转化成生物燃油、可燃气、乙醇等能源物质为企业供能、供电、供热，在企业内部实现中药药渣资源化利用，变废为宝的同时减少各环节产生的温室气体的量，为早日实现“双碳”目标作出贡献。

3.1饲料及添加剂 目前，中药药渣在猪、牛、羊、鸡等经济畜禽生产中应用广泛。由于生产工艺等原因，中药材经提取加工后仍残留一定的营养成分和生物活性物质，但因为植物细胞壁的存在，中药药渣中很多营养成分难以被非草食性动物吸收利用。通过对中药药渣进行微生物发酵，分解中药药渣中含有的纤维素类物质产生低聚糖等功能性次级代谢产物。将发酵中药药渣用作畜禽饲料，不仅能够促进动物生长发育、改善肉质，亦能提高动物机体免疫力、调节代谢，见表2。因此，将中药药渣用作饲料添加剂在避免其本身堆放产生的环境污染、降低企业养殖成本和推动实现“双碳”目标等方面具有应用潜力。

3.2作为生物有机肥 普通化肥易造成土壤板结、盐渍化程度高。寻找兼顾土壤理化性质和提高中药材质量及品质的有机肥料成为研究热点。中药药渣木质素含量高，腐殖化速度快，可用于堆肥育苗[62]。中药药渣含有大量氮、磷、钾等微量元素，在适宜的温度和pH条件下，经过微生物发酵且腐熟以后，能满足植物苗期所需养分，是一种优质的有机肥料和栽培基质。将中药药渣作为生物有机肥用于中药生态农业领域，对生态系统的平衡和可持续发展具有显著效果[63]。中药药渣残留营养成分高，可作为生物有机肥用于农业生产，替代化学合成的肥料，实现中药药渣的循环利用，减少废弃物的产生，对生态环境破坏较小。

3.3作为食用菌栽培基质 棉籽壳、杂木屑、玉米芯、稻草等是食用菌常用的栽培基质。近年来，由于木屑价格的不断上涨以及棉籽壳存在安全问题，亟需寻找可替代的栽培基质。研究发现，中药药渣含有大量益于食用菌生长的营养成分，能为微生物的生长提供碳源、氮源、无机盐等营养物质，可用于栽培食用菌。相比于棉籽壳、玉米芯等传统栽培基质，中药药渣具有纤维孔隙率高，易于菌丝着生和繁殖等特点[72]，培育的食用菌生产周期短、产量高、生长状态良好、营养成分含量高，见表4。因此，中药药渣与食药用菌产业结合是可持续发展绿色农业的必然趋势，不仅实现中药药渣的资源循环利用，也间接减少农业肥料的使用，为实现“双碳”目标作出一定贡献。

3.4制备吸附材料处理废水 活性炭具有较强的吸附功能，主要是由含碳的原材料经过热解、活化加工制备而成。废弃中药药渣中含有大量碳，可用于制备活性炭。于颖等[79]以Na2CO3为活化剂，香橼、桂枝、板蓝根3种药渣为原料，制备活性炭。扫描电子显微镜结果显示，制备的活性炭存在大量的孔结构，具有较好的吸附性。葛晓利等[80]以磷酸为活化剂，大黄药渣为原料，制备超级活性炭。结果表明，用60%的磷酸浸渍，在600℃下活化60min，产生的活性炭的表面积为2413c㎡·g-1，具有较好的吸附性能。YANGJ等[81]在真空条件下以ZnCl2为活化剂，以中药药渣作为原料，制备活性炭。结果表明，在真空条件下，从碱浸渍过的中药药渣中获得的活性炭吸附性能较好，其表面积增加125.3%、总孔体积增加64.9%。　　重金属废水排放量大、来源广、危害大。当前，由于钢铁及有色金属的冶炼、矿山开采等行业的快速发展，水源中重金属含量严重超标，危害人类及水生生物的生命健康。中药药渣用于重金属废水处理具有成本低、环境友好、吸附力强等优点。中药药渣通过气化、热解、水热液化等技术将其所含的生物质能转化成燃料气体，燃气在发电机的作用下发电为污水预处理、生物处理、深度处理等环节供电，中药药渣经过微生物转化制备的活性炭、生物絮凝剂可吸附废水中的重金属离子，减少废水生物处理环节外加剂的使用，经过处理的再生水资源可用于居民生活、工业生产、生态补水等，减少水资源的浪费。

CHENX等[82]用磷酸二氢钾对鸡粪和中药药渣进行改性，热解以获得在水溶液中处理Pb(Ⅱ)的改性材料(PBC)。根据Langmuir模型分析，PBC对Pb(Ⅱ)的最大吸附量为599.4mg·mL-1，可以作为废水中Pb(Ⅱ)的有效吸附剂。曹阳等[83]以鸡血藤药渣为生物吸附剂，吸附废水中的Cu2+。结果表明，鸡血藤药渣对Cu2+有较好的吸附处理作用。陈月芳等[84]研究发现中药药渣和麦麸对模拟矿山酸性废水中的Cu2+具有吸附作用。ZHANGL等[85]以KOH为活化剂，中药药渣为碳源，采用碳化及活化的方法制备高比表面积介孔碳材料。结果表明，制备的介孔碳材料吸附功能较强，可吸附大分子和自由基。LIUYW等[86]研究胖大海药渣作为吸附剂对铬和铅的吸附行为。胖大海对铅和铬有较好的吸附性能，是一种良好的天然吸附剂。ZHAOS等[87]研究表明丹参残渣可作为污水中亚甲基蓝的有效生物吸附剂，其最大单层生物吸附量为100.0mg·g-1。综上所述，中药药渣可以被资源化利用处理重金属废水，达到“以废治废”的效果，为推动环境与中药产业绿色可持续发展助力。　　3.5制备新能源电池 在“双碳”的大背景之下，与新能源相关的产业正在飞速发展。然而太阳能、水能、风能等新能源面临着随机性和严重的气候依赖性等问题，难以实现稳定的高效利用。研究大规模稳定的能源储存系统势在必行。锂电池和超级电容器是目前应用广泛、发展迅速的2种储能方式。查阅相关文献发现，中药药渣可通过活化制备成活性炭用于锂电池或超级电容材料。　　LIANGJF等[88]利用刺五加废弃根制备富含微孔和氮掺杂的多孔碳框架，其优良的蜂窝状结构有利于电解质的渗透和Li+向电极材料的渗透，该电极材料的优异性在促进锂硫电池的发展方面有一定潜力。赵悦等[89]以废弃生物质中药药渣为原料，ZnCl2为活化剂，制备生物炭碳基氧还原电催化剂。结果表明，其具有出色的长期稳定性。张庆武等[90]以土茯苓药渣制备含铁、硫化合物等多孔炭材料。该材料含有的中孔结构和较大的比表面积为离子传输提供了良好的通道。

中药产业的健康发展依赖于中药资源的高效利用和可持续发展。中药药渣循环利用无疑也是中药资源高效利用的方式之一。综上所述，无论是将废弃中药药渣作为经济畜禽的饲料添加剂、生物有机肥、食用菌栽培基质、吸附材料处理废水还是制备成新能源电池，都实现了中药药渣的高值化与循环利用，可有效降低碳排放，为早日实现“双碳”目标献计献策。

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总结与展望

对中药药渣进行资源化利用，有利于中药产业绿色可持续发展。中药药渣经过微生物转化，蛋白质含量明显提高，可用作生产蛋白饲料、食用菌栽培基质。中药药渣中含有氮、磷、钾、有机质等物质，是生物有机肥的潜在原料。中药药渣的热裂解、生物质气化、液化技术可制备生物燃油、乙醇、燃气等清洁能源，用于制药企业生产供能。

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