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1、湖南省企业技术创新项目指导计划项目建议书 项目名称：综合利用药渣及农作物开发生物有机肥 项 目 承担单位：湖南某某有限公司推荐单位：永州市经信委2011年8月23日一、企业概况湖南某某有限公司是湖南省高新技术企业，拥有自营进出口权，公司注册资本3308万元，公司创建于2004年3月，以生产、加工、研发和销售中药饮片、原料药、植物提取物及其制品、片剂、粉剂剂、胶囊剂、丸剂等为主，到目前为止公司拥有固定资产6000多万元，药材种植基地5000亩。公司设生产制造部、质监部、财务部、办公室、药品研发中心、营销中心、国际业务部，现有员工360人，公司员工全部通过应聘上岗培训、GMP培训、人员达到了GMP
2、要求，员工队伍稳定。公司物料体系、质量管理体系、质量追逆体系、客户管理体系、办公、财务体系、研发以及生产技术体系全部实行信息化管理，公司发展健康平稳。2009年6月湖南省政府湘政发【2009】23号文件将我公司列入湖南省生物医药产业振兴实施规划的发展重点企业。公司具有先进的生产检测设备，有专业的科研、开发、生产、技术队伍，有严格科学的管理体系，是出口药用植物提取物及制剂的专业生产厂家，有中药饮片及原料药生产线3条，有中药制剂、口服液生产线2条，2006年8月生产车间全部通过GMP认证，2009年2月通过美国CGMP认证。公司建有符合GAP标准的药材基地，通过加强药材基地的建设，为公司提供原料保
3、障，为稳定产品质量提供保障。公司经过多年的发展，已组建了一批高素质的专业销售队伍，建立起比较完善的销售渠道，公司是以生产出口药用植物提取物及制剂原料药中间体、保健品、生物制品为主的股份制公司，拥有自营进出口权，公司产品已出口美国、日本、澳大利亚、德国、捷克、约旦、东南亚等国，并与各国客商建立了良好的合作关系，2009年共出口创汇1200多万美元，有稳定的客户群，产品销售渠道畅通，市场稳定，市场前景广阔；目前公司的经营策略是：在扩大国内市场的占有率和影响力的同时，积极开拓国际市场，争取国际市场巨大份额为公司赢得了广阔的市场空间。公司拥有GMP中药提取生产线3条和固体中药制剂的生产线2条，每年药材
4、使用量达5万吨，可持续利用药渣达2万吨，从节能环保角度出发，公司至2009年始把药渣可持续利用领域的开发作为公司重点研究项目，2010年开始公司投入大量研发经费到2011年止预计达到400万元，通过人才引进及技术交流等方式，该技术的各关键点及参数已研发完成。二、项目基本情况（一）国内外相关产品与技术发展的概况，其代表产品、技术和公司农业生产作为食品的源头，在植物生长过程中，外部投入物质的不正确使用，引起的食品安全问题日益严重和突出，它直接危害人类的健康和生命。仅从食物供应链源头来看，农产品在种植过程中，不同程度地受到农药、化肥污染。人体通过长期食用受农药、化肥污染的蔬菜，残留的有害物质通过食品
5、在人体内蓄积到一定限度后，会导致一些慢性疾病发生，如癌症、动脉硬化、心血管病、胎儿畸形、死胎、早夭、早衰等疾病。为了消除农药、化肥污染等带来的隐患，科学家提出“生态农业”，逐步实现在农田使用有机生物肥料和采用微生物方法防止病虫害替代化肥和化学杀虫剂，作为无公害的生态农业措施之一的生物肥料越来越受到重视，已应用到粮食、蔬菜等农产品领域。目前农业中使用的生物肥种类有：生物有机肥料，秸秆腐熟剂和家禽粪便、有机垃圾发酵剂，微生物接种剂，光合细菌肥料，复合微生物肥料等。如青岛百事达生物肥料有限公司生产的“仕菲宝”微生物菌剂、“三帝”复合微生物肥料等产品，该类生物肥主要是利用大量活的微生物在土壤中的积极活
6、动来制造和协助作物吸收营养物质和产生生长激素来刺激作物生长，而不能直接提供作物所需营养物质如氮、磷、钾和多种矿质元素。（二）企业在相关产品和技术研发上已取得的最新阶段成果和达到的技术水平随着人类对农药和化肥等危害的深入认识，生物有机肥已逐步取代农药和化肥的地位，在农产品种植、生长等过程逐渐显露头角，使人类认识和享受到使用生物有机肥得到的农产品益处。与普通有机肥相比，生物有机肥生产的技术含量相对较高，除了在腐熟过程中要加入促进有机物料腐熟、分解的生物菌剂，以实现定向腐熟、除臭等目的外，在产品中还需加入具有特定功能的微生物，以提升产品的作用效果。目前，我国从管理上将生物有机肥纳入微生物肥料范畴，实
7、施比有机肥更为严格的管理措施，以促进生物有机肥的健康发展。生物有机肥在短短的几年间得到了快速的发展。目前在农业部获得产品登记证的生产企业达120多家，年产量200万t以上，已具备一定的生产规模，正在成为农资产品市场的一个新亮点。这些企业的生产起点也较高，年设计生产能力多是中型(2万3万t)，或是大型企业(3万5万t)，也有部分超大型(5万t以上)生产企业，主要是利用附近养殖场的畜禽粪便或农作物秸秆等作为原材料，同时也包括一些发酵工业的下脚料、生活垃圾等。但据凋查了解，这些企业的实际生产能力还远远没有达到设计生产能力.主要原因是产品的市场销售存在比较大的困难。在农业部获得登记的生物有机肥生产企业
8、，基本上以从事微生物肥料生产为主，这些企业利用原有的菌剂生产技术，通过购买一些必要的发酵设备，开始了生物有机肥的生产。在发酵生产工艺上，多采用槽式堆置发酵法，其他的发酵方法。如平地堆置发酵法、发酵槽发酵法、密封仓式发酵法、塔式发酵法等在生产中也得到了应用。在发酵、腐熟过程中物料的水分、C/N比、温度等的调节及腐熟剂的使用是生产工艺的关键，特别是菌剂的应用直接影响着物料发酵的周期及腐熟程度。经过腐熟的物料基本实现了产品的无害化，从而也有利于后处理过程中所加入功能菌的存活。在发酵物料的后处理方面，大多数企业加入功能菌剂进行复配、定形，产品剂型以粉剂为主。此外，有1/3的产品在后处理过程中采用了造粒
9、技术，多数以圆盘造粒为主，但也有采用滚筒造粒或挤压造粒的。颗粒产品克服了粉剂产品外观差、层次低的缺点，提高了产品的商品性，但同时也提高了企业的生产成本，并对有效菌的存活产生了一定的影响。微生物菌种是微生物肥料产品的核心，对生物有机肥而言也是如此。在生产过程中。一般有2个环节涉及到微生物的使用：一是在腐熟过程中加入促进物料分解、腐熟兼具除臭功能的腐熟菌剂，其多由复合菌系组成，常见菌种有光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、青霉、木霉、根霉等；二是在物料腐熟后加入的功能菌，一般以同氮菌、溶磷菌、硅酸盐细菌、乳酸菌、假单胞菌、芽孢杆菌、放线菌等为主，在产品中发挥特定的肥料效应。因此，对生物有机肥企业来说
10、，微生物菌种的筛选、使用是企业的核心技术，只有掌握了这一关键生产技术，才能加快物料的分解、腐熟，以及保证产品的应用效果。由于多数企业原来就从事微生物菌剂的生产，因此技术力量一般较强.基本上具有比较完备的质检设施和条件，拥有自己的技术人员，能够对产品实施严格的质量检验，从而保证生产出合格的产品。但也有一部分企业生产条件较简陋，生产工艺落后，这些企业不具备生产微生物菌剂的能力.而是通过购买菌剂进行复配来生产生物有机肥。由于生物有机肥在铁路运输上没有优惠的政策和措施支持，因此许多产品是就近生产就近销售。相比普通有机肥，生物有机肥的生产成本较高，因此主要应用在蔬菜、水果、中草药、茶叶、烟草等高附加值的
11、经济作物上，并取得了较好的效果。生物有机肥在改善农产品品质方面发挥着不可替代的作用，但目前生产和销售还存在一定的困难。这是因为对优质的农产品并没有完全做到优质优价，这在一定程度上影响了种植户的积极性，使得生物有机肥的宣传、推广遇到了较大困难。近年来，生物有机肥在一些生态示范区、绿色和有机农产品基地得到了较广泛应用，这应是生物有机肥今后发展的主要方向。生物有机肥克服了化肥养分单一、供肥不平衡的缺点，注重生物、有机、无机相结合的养分互动互补作用，施用后既可提高作物产量，也可有效改善作物品质。提高农产品的安全性。生物有机肥营养物质释放缓慢，以氮素营养而言多以NH4+或氨基酸形式供给植物，进入植物细胞
12、后无需消耗大量能量和植物光合作用产物.如糖分和有机酸等，直接参与植物细胞物质的合成，故植物生长快，积累的糖分等物质多，自然农产品质量好，且很少有硝酸盐等有害物质污染。如在巴戟天的种植中应用生物有机肥，巴戟天的有效成分甲基异茜草素-1-甲醚、醇溶性糖及多糖含量均有不同程度的增加。土壤有机质含量是土壤肥力的物质基础，是衡量土壤肥力的一项重要指标。我国耕地土壤有机质含量偏低，平均仅为1.8%，与欧美等发达国家的地力水平差距较大。施用生物有机肥不仅能补充被消耗的有机肥料，而且还能不断提高土壤有机质含量。如在烟草的种植中应用生物有机肥，就可使土壤的有机质含量得到增加。此外，据路克尉等人研究，施用生物有机
13、肥后，土壤容重较对照降低12.5%，毛管孔隙度增加9.8%，可以明显改善土壤结构，提高土壤保水保肥和通气能力。同时，速效磷、速效钾、全氮、全磷和有机质含量分别比对照高出47.8%、77.1%、35.7%、65.0%和75.8%。相关研究还证明，有机质经微生物分解后，可缩合成新的腐殖质。该项目结合国内外现有的先进技术，利用自身的技术研究，原料供应的优势。自主研发关于利用中药废渣、农作物生产生物有机肥的技术。在药渣前处理过程中保存了90%的多糖、氨基酸等可腐殖的载体，将有毒理、杀菌作用的药材药渣进行参比。适当的进行发酵后通过与部分农作物桔梗、复合菌种、微量元素、矿物质、氮钾磷肥、部分杀虫剂进行综合
14、配比。该技术产品不仅具有一般生物有机肥的定向腐熟功能，肥料进入水体后可以直接被植物体吸收的氮磷钾含量达50%，在定向腐熟过程中复合菌种通过对农作物桔梗和药渣的分解、缩合、可释放出相当于原有肥料中的氮磷钾的比重，增加土壤有机质。同时具有药理毒性的药材药渣分解后与杀虫剂配合可以抑制绝大多数有害微生物的生长，达到防病杀虫效果。（三）产品和技术研发目标及创新1、要达到的技术性能指标和参数 （1）该生物有机肥产品粒度控制在40-50nm；（2）提取药渣发酵前，要前处理，全部过80目筛网；（3）各矿物质纳米颗粒制备时，添加的表面活性剂、助溶剂等与矿物质比例为10：1；（4）农作物和药渣发酵后，采用低温干燥
15、和粉碎设备，以利于保留发酵效果；2、重大改进、突破和创新（1）采用药渣为载体，该物质来源广、活性成分多，经发酵后能提供大量植物所需养分，同时避免药渣对环境的污染；（2）添加植物不同生长阶段所需的微量元素，提高该生物有机肥多功能的效果，对比不同的生物有机肥和微生物菌剂，更具有优势；（3）采用纳米技术，使生物有机肥更利于植物的及时吸收和利用。3、可能形成的自主知识产权（标准、专利等）。结合该工艺的技术优势，在以下关键点将申报相关的知识产权。（1）不同药材经不同提取方式后，其本身对农作物的影响，并确定可持续利用的药材；（2）产品各主份在植物生长阶段所起功效，并确立植物不同生长阶段自主吸收的成分及需求
16、量，并申报相关的知识产权；（3）利用该技术的整体优势，申报知识产权；（四）项目实施意义及市场需求预测本项目研制开发的生物有机肥将现代高科技技术生物纳米技术应用于现代农业，达到为农业增产提质的目的。项目实施将取得巨大的社会效益，具体有以下几个方面。1、促进我国特色农业发展作物生物有机肥的使用，改变了传统农产品的形象，使在原有品质的基础上，还增加杀虫的特点，形成富有特色的农产品，增加了肥料的卖点。如项目组所在地长沙市周边有多达十几处葡萄基地，每当葡萄上市时，葡萄销售的竞争异常激烈。而岳麓区天顶乡联络村梅溪湖的葡萄园2004年使用本项目组的实验产品，葡萄品质得到很大的提高，加上富含具有抗癌之王称号的硒元素，吸引了无数长沙市民前去采摘，原来每年都剩有大量葡萄用于酿制葡萄酒，现在早早就被采摘完，而且打上富硒葡萄品牌之
