刘 娜,敦 蕾
(石家庄财经职业学院,河北石家庄 050061)
茶叶废弃物资源利用及其物流体系构建研究
刘 娜,敦 蕾
(石家庄财经职业学院,河北石家庄 050061)
随着人们生活和物质文化水平的不断提高,我国对茶叶的需求量迅速增长,促进了茶叶种植、加工、流通等相关产业的迅猛发展,因此与产业相关的废弃物的数量也逐步增加。有效改进茶叶加工废弃物的利用和减少相关环境污染已经成为必须解决的问题。本文主要就茶叶废弃物在环境治理中的应用和资源化利用进行了分析和讨论,并对构建茶叶废弃物流体系进行了初步设想和展望,以期为有效解决茶废弃物造成的环境污染和有效利用提供理论依据。
茶叶废弃物;利用途径;物流体系;构建
中国的茶文化极为精深博大,同时中国也是世界上茶种植、加工的第一大国,而在茶叶的种植、加工、流通和消费过程中产生的枯枝落叶、茶籽壳、碎茶、梗叶、茶灰、茶渣及茶饼粕等茶叶废弃物却未能得到利用,不仅造成了资源的极度浪费,对种植和加工茶叶的地方也造成了严重的环境污染。中国每年产生的几百万吨以上的茶废弃物中绝大部分都没有加以利用,而仅仅是作为农业垃圾进行处理,不仅造成了茶叶资源的浪费,还污染了大面积的环境资源。据研究分析,茶叶废弃物中含有非常丰富的纤维素、木质素、茶氨酸、茶多酚、咖啡碱、茶色素、维生素以及微量元素,对其加以回收和利用具有重大的经济利益和生物学意义。本文将就茶叶加工的回收与废弃在环境治理中的应用进行分析和研究,并对构建茶叶加工的回收与废弃物流体系进行初步设想和展望,以期为有效解决与茶相关的废弃物造成的环境污染和有效利用茶废弃物提供参考依据。
茶叶中含有很多类似棕榈酸等分子量相对大、分子结构更为复杂的大分子物质,其特定的结构特点使得这些大分子物质具有很强的吸附能力,同时,茶叶本身就具有植物组织特有的多孔性特点,因此进一步增强了茶叶相关废弃物的吸附性能。根据茶叶的这一特殊特点,可以考虑茶叶废弃物作为空气和水的净化剂应用于吸附有害气体和污水处理等环境治理方面的技术中。茶叶废弃物在含重金属离子的废水处理中的应用主要包含去除废水中的重金属离子和利用活性炭去除其中有机污染物成分。目前,去除废水中的重金属离子采用的仍然是传统的化学沉淀、离子交换、膜分离和吸附等存在严重二次污染问题的技术方法。因此根据茶叶本身以及茶叶废弃物具有极强的吸附性能这一优势则可以巧妙地解决这一问题,利用茶叶废弃物作为污水中Cd、Zn、Pb、Cu、Ni等金属离子的生物吸附材料既可以治理环境污染,又可以有效避免大量废弃物的严重浪费。此外还可以利用大量廉价的茶叶废弃物制备具有更强吸附功能的活性炭,可以有效去除污水中难以去除的有机污染物。目前,利用茶叶废弃物制备活性炭去除污水中的有机污染物已经成为有效治理污水的一大重要措施。此外茶加工过程中产生的茶多酚还可以有效吸附甲醛等有害气体以及氨气、硫化氢等无机致臭气体,对空气治理具有显著效果。
随着科学技术的不断发展,越来越多的研究者开始尝试利用茶叶废弃物中的有效成分,治理含大量重金属等污水以及雾霾等含有害气体的空气,为茶叶加工废弃物有效回收利用和环境的综合治理奠定了坚实的基础,提供了更多的思路,打开了智慧的大门。
通过对茶叶加工废弃物中有效成分的提取发现茶渣中含有丰富的茶多酚、咖啡碱、粗蛋白、粗纤维、赖氨酸和蛋氨酸,因此,茶叶废弃物仍然存在很高的利用价值,此外通过更多优良的生化方法还可以进一步提纯有效物质,从而作为各种有益添加剂广泛地应用于食品、药品、饲料以及保健品行业中,进一步提升茶叶废弃物的综合利用。
茶叶废弃物中含有中等含量的单宁和粗纤维等成分还可以作为反刍动物及禽类饲料中蛋白质或添加剂辅助成分的重要来源。比如从茶叶废弃物中提取的茶蛋白可以制备蛋白水解物,含此茶蛋白水解物的猪饲料可以显著提高猪免疫力和消化系统的酶活性,从而促进猪的生长;茶渣栽培平菇后的菌糠使用微生物固态发酵方法可以生产单细胞蛋白饲料,为食用菌和饲料产业的共同发展提供了良好契机。茶叶废弃物还可以提高乳酸浓度,为各种植物废弃物生产乳酸技术提供思路。
随着食用菌产业的日益发展,传统食用菌的栽培方式使得大量森林遭到破坏,严重损害了生态平衡的稳定性,垃圾资源处理的各种植物废弃物可以作为食用菌栽培的培养基,同时茶叶废弃物产生的菌渣还可以作为有机肥,从而可以全面实现茶叶废弃物的综合利用。目前,香菇、猴头菇、灵芝等食用菌都已开始利用茶叶废弃物作为栽培原材料。
此外,茶叶废弃物经过堆肥发酵过程还可以生产茶渣有机肥,此有机肥可以很好地改良土壤理化性质和提高农作物产量。茶渣生物肥还可以使茄子、番茄和葫芦显著增产,“茶渣有机-无机复合肥”,可以使茶叶产量显著提高,茶渣有机无机活性肥可使葡萄着色更早,成熟更早;茶渣肥还可以增加葡萄的可溶性固形物含量、果穗以及果粒重量;发酵处理后的茶渣可以使土壤明显改善,从而促进植物生长。
随着人们生活水平和物质文化水平的不断提高,中国茶文化影响的不断加深,中国的茶叶需求量也日益加大。因此中国茶叶的种植面积和产量在原有基础上进一步增长,成为世界上茶叶种植、加工、流通和消费最大的国家。在茶叶种植、加工、精加工、流通和消费过程中产生的枯枝烂叶、茶枝、茶根、茶梗、茶渣等废弃物的数量与日俱增,据统计,中国每年产生的茶叶废弃物数量可达几百万吨。茶叶废弃物的良好回收和利用对于资源的重复综合利用和对生态环境的保护都具有十分重要的意义。因此,以茶产业为首的一系列相关产业必须加强研究茶叶废弃物的综合利用的相关技术和方法,以更加经济环保、更加切实可行的技术方案解决茶叶废弃物的资源浪费和环境保护问题。
目前,我国茶产业相关的企业,对茶叶废弃物资源的研究还处于初始阶段,还缺乏更加全面系统性的茶叶废弃物综合利用链。同时我国对茶叶废弃物的资源利用面十分有限,仅限于提取茶叶废弃物的有效成分,进行污水处理、空气净,制备食品添加剂、饲料添加剂、保健品添加剂,制备某些植物生长的有机肥,作食用菌的培养基这几个方面,主要是将茶叶废弃物等同于一般植物废弃物的肥料化、饲料化、基质化、材料化、能源化、生态化这六方面的综合利用途径,而没有着重突出并体现茶叶废弃物本身的利用价值。目前为止,我国茶叶废弃物的资源化综合利用这一方面还没有形成具有显著作用的,成熟的、可商业化的、可产业化的、可全面推广利用的技术工程模式。这主要与我国植物废弃物整体的循环利用和综合利用不够发达有关,规模效率还十分低,因此在未来茶叶废弃物以及植物废弃物物的综合利用方面应该加大研究力度,同时政府也应该加大政策支持和经济带动。
此外,在我国的茶叶种植业中,茶叶的采摘一般是选择新鲜的茶树新梢,在采摘后再直接进行加工,然后进行包装成为市售茶叶,一般茶叶只需用水直接冲泡就可以饮用,所以说,对茶叶制品中的农药残留情况,国家应该制定明确的标准,对农药的使用进行严格的限制。
茶叶加工和回收的另一方面,涉及茶企业的物流组织和回收流通。茶企业进行物流组织建设,不仅是适应快速发展的市场经济的需要,也是茶企业克服自身区域性限制,实现企业完善的必然要求。茶企业物流组织要根据自身产品条件,积极调整物流环境和环节,保证物流过程中茶产品质量的稳定和运输速度的提高。在现在的茶企业物流组织建设过程中仍面临着众多问题,如管理问题、体系建设问题、评价机制问题等,都是制约物流组织全面化、高效化的障碍,要完善茶企业物流组织建设,就要从成本、产业种类、管理模式等各方面进行积极探索和不断创新。目前来看,有效的物流组织和回收,可以大大提高茶叶废弃物的综合循环率,为企业提供更为有利的生产环节和发展空间。
茶叶废弃物的综合循环利用率较低的状况与其产生的经济效益不高也有十分密切的关系,很多企业为了寻求更多的经济利益,而选择放弃对植物废弃物资源综合利用的研究投资和设备投资。因此,在植物废弃物的资源综合利用方面,政府应该出台更多与农业和环境相关的各项政策和激励机制,以进一步推动农业和环境方面植物废弃物资源综合利用方面的健康和可持续发展。政府还应该积极鼓励农业与环境方面的科学家通过技术、组织、产业三种模式的综合研究以形成农业废弃物资源化利用工程系统模式,使其更加具有实用性、具体性和推广性,从而能进一步形成整个植物废弃物资源综合利用的良性循环,如实现茶产业固体废弃物的无害化、零排放和全面利用,在茶产业中加入环境治理领域固体废弃物资源化综合利用和清洁发展机制等。
在茶叶的种植、加工、流通和消费过程中产生的枯枝落叶、茶籽壳、碎茶、梗叶、茶灰、茶渣及茶饼粕等茶叶废弃物,数量巨大,其中绝大部分都没有加以利用,而当作为农业垃圾而处理,不仅造成了茶叶资源的严重浪费,还大面积污染了产地的生态环境。中国作为茶叶大国,在进一步扩大茶文化影响的同时,还要加大对茶叶废弃物资源综合利用方面的政策扶持,投入更多的人力、物力和财力,加大茶叶废弃物资源利用的研究力度,切实形成茶叶废弃物综合利用、农业资源回收、环境综合治理的发展模式,使茶叶废弃物综合利用的成果进一步带动整个农业废弃物的综合利用,以实现农业资源重复循环利用,环境清洁发展的生态文明社会主义社会。
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刘 娜(1978-),女,河北石家庄人,本科,讲师,研究方向:物流管理。
敦 蕾(1981-),女,河北石家庄人,硕士研究生,讲师,研究方向:物流管理。