农业固体废物

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环保151张晗琦
一.农业固废简介
农业固体废物是指在整个农林作物收获和加 工过程中被丢弃的有机类物质,主要包括农 林生产过程中产生的残余类废弃物、牧渔业 生产过程中产生的动物残余废弃物、农业加 工过程中产生的加工类残余废弃物和农村垃 圾等。 农业固体废物按其来源可以分为畜禽养殖废 弃物、 农作物秸秆、农用塑料残膜、农 村生活垃圾




(二)交通不便、位置偏远的村组的生活垃圾采用;户定点、组 分类、村处理、镇监管、县检查;的方式进行处理。 1、户定点;户粗分;户初次处理。村民按照生活垃圾分类标准对 生活垃圾进行粗分类,将堆肥垃圾进行生物堆肥或生态循环处 理,将建筑垃圾进行就近填埋处理,将可回收垃圾收集变卖, 将不可回收垃圾送至垃圾收集池集中处理。 2、组细分;组收集。组上保洁员将定点垃圾收集池的垃圾转运 至垃圾生态处理池进行细分类,生态化处理,再次减量,可回 收垃圾变卖收入作为保洁员额外报酬收入。 3、村处理。以村组为单位,因地制宜,在不污染饮用水源、 不影响村民生产生活的地方建设简易垃圾填埋坑,对村保洁人 员收集转运的垃圾进行集中填埋处理。
(2)农作物秸秆处理



1、秸秆粉碎还田;秸秆生物降解:利用筛选出的特效微生物菌种, 将秸秆降解、转化为农作物生长所需要的有机质;秸秆压块等。 2、秸秆可用于加工牲畜、家禽养殖饲料:干秸秆经过粉碎机粉碎后 配上其它原料,使用秸秆颗粒机直接压制成颗粒饲料,可增加牲畜适 口性,避免家畜挑食,降低用户养殖成本,提高养殖户经济收入,利 用率提高3倍。 3、秸秆做燃料:当今社会能源需求日益高涨,煤炭资源面临枯竭, 世界各地都很看好生物质能源,各国都在努力发展生物质颗粒代替煤 炭。生物质颗粒主要来源于农业废弃物以及农林加工废弃物,城市生 活垃圾等等。国内生物质能资源非常大,前景十分广阔。 4 、秸秆青贮:将切碎的新鲜玉米秸秆,通过微生物厌氧发酵和化学 作用,在密闭无氧条件下制成的一种适口性好,消化率高和营养丰富 的饲料,是保证常年均衡供应家畜饲料的有效措施。用青贮方法将秋 收后尚保持青绿或部分青绿的玉米秸秆较长期保存下来,可以很好地 保存其养分,而且质地变软,具有香味,能增进牛、羊食欲,解决冬 春季节饲草的不足。同时,制作青贮料比堆垛同量干草要节省一半占 地面积,还有利于防火、防雨、防霉烂及消灭秸秆上的农作物害虫等。
(1)农用塑料残膜现状及污染简介

农用薄膜主要包括农用地膜和农用棚膜(蔬菜大棚)。农膜技术 的采用,对我国农业耕作制度的改革、种植结构的调整和高产、 高效、优质农业的发展产生了重大而深远的影响,对增加农民 收入,脱贫致富作出了重大贡献,深受农民的欢迎。据统计, 1980年全国地膜覆盖面积仅为O.17万h砰,到1990年达到313 万h辞,1992年达到467万hm2;1990年棚膜覆盖面积为15万 h砰,比1980年翻了一番,1992年又增加到20万h辞。农用薄 膜的使用,获得了巨大的经济效益和社会效益,但随之也带来 了严重的环境污染问题,其中最严重的是残膜污染。
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(1)农村生活垃圾 现状及污染简介

农村生态系统中的生活垃圾的主要来源是:农村和城镇 居民的生活垃圾。生活垃圾的成分主要是厨房废弃物( 废菜、煤灰、蛋壳、废弃的食品)以及废塑料、废纸、 碎玻璃、碎陶瓷、废纤维、废电池及其他废弃的生活用 品等,组成十分复杂。农村和乡镇生活垃圾在组分和性 质基本与城市生活垃圾相似,只是在组成的比例上有一 定区别,有机物含量多,水分大,同时掺杂花费、农药 等与农业生产有关的废弃物


二.我国农业固体废物的产量


我国是一个农业大国,农业废弃物产生量极其巨大。我国农业 废弃物主要来自于种植业和养殖业。目前我国农作物秸秆总产 量为7×108~10×108t,其中稻草2.3×108t,玉米秸秆 2.2×108 t,豆类和秋杂粮作物秸秆1.0×108 t,花生、薯类藤 蔓和甜菜叶等1.0×108t。 中国常年燃烧的秸秆量为5×107~7×107 t,占秸秆产生总量 的10%~15%。同时,我国是世界上畜禽养殖大国,据估算, 每年畜禽粪便产生量约为17.3×108 t,其中牛粪10.7x108 t, 猪粪2.7x108 t,羊粪3.4×108 t,家禽粪1.8×108t,畜禽粪便 中含有的氮磷分别是1.60×107 t和3.63×106 t,相当于中国 同期使用化肥量的78.9%和57.4%。由于受经济效益和技术普 及的限制,许多养殖场并未对畜禽废物进行合理处理而直接外 排,造成资源浪费和环境污染。数以几十亿吨计的农业废弃物 已经成为中国最大的污染源。以2003年中国畜禽粪便产生量为 例,所产生的21亿t畜禽粪便是中国固体废弃物产生量的2.4倍。 畜禽粪便化学耗氧量(COD)的排放量已达9 118万t。

下图为养殖场畜禽粪便综合处理工艺示意图。
气体净化
贮气柜
发电、烧锅 炉、民用 混凝 沉淀 排 放
养 殖 场
固液 分离
来自百度文库
沉 淀
酸化 调节
污泥脱水
厌氧反 应器
SBR
污泥浓缩池 复合有 机肥料
好氧连续式生物堆肥发酵
SBR(污水处理工艺)
(1)农作物秸秆现状及污染简介

人类为了增加食物生产,更多地使用机器、化肥、农药 等,最终增加了单位耕地面积上矿物能的投入,使得世 界农业迅速增长,但是能量转化为食物的效率却在明显 下降,有许多转化为固体废弃物。根据联合国环境规划 署(uNEP)报道,世界上种植的各种谷物每年可提供秸秆 17亿t,其中大部分未加工利用。秸秆中有机成分以纤 维素、半纤维素为主,其次是木质素、蛋白质、氨基酸、 树脂、单宁等。
(2)农村生活垃圾处理





(一)交通便利通水泥路、油路的村(社区),生活垃圾采用; 户定点、组分类、村收集、镇转运、县处理;的方式进行处理。 1、户定点;户粗分;户初次处理。村民按照生活垃圾分类标准对 生活垃圾进行粗分类,将堆肥垃圾进行生物堆肥或生态循环处 理,将建筑垃圾进行就近填埋处理,将可回收垃圾收集变卖, 将不可回收垃圾送至垃圾收集池集中处理。 2、组细分;组收集。组上保洁员将定点垃圾收集池的垃圾转运 至垃圾生态处理池进行细分类,生态化处理,再次减量,可回 收垃圾变卖收入作为保洁员额外报酬收入,并负责组上的日常 保洁工作。 3、村收集;运镇上。各行政村保洁员将组上垃圾生态处理池无 法生态处理的垃圾收集转运至镇上的垃圾中转站。 4、镇转运。镇对垃圾中转站内生活垃圾转运至垃圾填埋场按 无害化标准,规范集中填埋处理 5、县处理。县上实行统一标准、统一要求、统一监管,确保 垃圾按无害化标准,规范化填埋处理。
可以将秸秆综合利用起来,用来做牲畜饲料,做生物质燃料,甚至可以用它来造纸,制造 板材,做沼气等等。不仅可以减少树木砍伐,对环境、对造纸业,对人们都是有利而无害 的。农作物秸秆处理

秸秆做燃料
秸秆产业化前景非常看好: (1)秸秆燃料化方面,秸秆气化需要工厂生产大量 的气化炉、气化站,秸秆颗粒化燃烧也需要工厂生产 大量的秸秆颗粒燃烧炉。 (2 )秸秆发电方面,各省还需要建许多秸秆发电厂, 因为只有发电厂才能消化大量的农作物秸秆,而秸秆 发电厂不能离秸秆源区太远。 (3)畜牧业、养殖业 需要大量的秸秆饲料,秸秆固化饲料要便于运输、存 储,国外对我国的秸秆固化饲料需求量也很大。 (4) 秸秆工业制品化,将形成秸秆人造板制造厂等企业。 (5)还将形成秸秆利用的前期产业,无论是秸秆气 化、秸秆饲料化,还是秸秆发电等,都需要秸秆的收 集、打捆、装卸及运输、固化(颗粒化、块化)等一 条龙前期服务产业,尤其需要较多的秸秆固化企业生 产固化成型的秸秆块粒。


塑料是一种高分子材料,具有不易腐烂, 难于降解的性能,使用过的农膜由于开裂 破碎等埋进土壤中,完全降解需要200~ 400年。 农膜会阻碍作物的根系的发育及对水分养 分的吸收,使土壤的通气性降低等。
农用塑料残膜处理
1.焚烧回收热能:在塑料的生产、加工成型及消费过程产生的废塑料主要是聚乙 烯(PE)、聚氯乙稀(PVC)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等,木材的 燃烧热为1465GJ/Kg,聚乙烯的燃烧热为4663GJ/Kg,聚丙烯的燃烧热为 4395GJ/Kg,聚氯乙稀的燃烧热为1806GJ/Kg。 2. 能量回收:废旧塑料地膜的能量回收是通过对它在焚烧炉内焚烧时释放热能 的有效利用来实现的。 废旧塑料地膜收集 破碎 排烟处理 焚烧 热量回收
预处理 → 成型前处理 → 成型 → 制品 ↑ ↑ 清洗、干燥、破碎 配料、捏合、造粒
4.制备氯化聚乙烯: 氯化工艺是将粉碎好的废塑料加入反应釜中,加入一定量 的引发剂、水、助剂,边搅拌边加热,加热到一定温度时通入氯气,进行氯 化,放出的氯化氢由酸槽吸收。 产物经洗净、中和、干燥后即为产品,可以 作为制备氯化聚乙烯的原料。 Cl Cl Cl 5. 还原油化技术 主要工艺有:热解法油化;催化热解法(一步法)油化工艺;热解-催化法 改质法(两步法)油化工艺。 油化工艺存在的问题:原料的分拣;原料的输送和出渣;传热和结焦。 废聚乙烯熔融物黏度大,传热性差,热解反应器内容易因物料温度不均匀导 致结焦,物料容易黏壁形成积炭。可以采用以下措施:1.与碳黑、褐煤、砂 子等混合,改善传热条件;2.采用搅拌装置;3.通入CO2、N2或过热水蒸气; 4.加循环系统等。 6. 地膜二次、多次利用
三.农业固体废物来源及处理方法
(1)畜禽养殖废弃物

我国自新中国成立,特别是改革开放以来,农村副业发 展迅速,特别是畜禽养殖业。畜禽养殖业由庭院式向集 约化、规模化、商品化方向发展。随着畜禽养殖业规模 的不断扩大,畜禽数量的增多,不可避免地带来畜禽养 殖废弃物的急剧上升。畜禽养殖废弃物主要为粪便、伴 生物和添加物。其中粪便为主要污染物,占整个排放污 染物的比重较大。


畜禽粪便中含有大量的有机物,且有可能 带有病原微生物和各种寄生虫卵,如不及 时加以处理和合理利用,将造成严重的有 机污染和生物污染,成为环境公害,危害 人畜的健康。 畜禽粪便的污染按污染物成分主要可以 分为氮磷污染、矿物质元素污染、药物添 加剂污染、生物病原体污染以及恶臭污染 五个方面。
(2)畜禽养殖废弃物处理


我国是农业大国,农作物秸秆的年产生量约6亿t, 其中稻草1.8亿t,玉米秆2.2亿t,小麦秸1.1亿t,还 有苷薯蔓、油菜秸、大豆秸、甘蔗秸、高粱秸、花 生秧及壳等,它们产出的秸秆量都超过了千万吨。 秸秆还田腐烂速度和秸秆还田机械问题尚有待解决, 秸秆造纸引起的污染难题也需根冶,秸秆综合利用 的经济效益不高等,使每年秸秆利用数量相当有限。 另外,秸秆焚烧现象在我国有些地方仍然存在,我 国常年燃烧的秸秆量5×107t~7×107t,占秸秆总产 量的10%~15%。由于秸秆不完全燃烧产生的二恶英、 CO、CO2等有毒有害气体,严重污染了农村大气环 境,给农村居民身体健康带来极大危害。



1. 饲料化:畜禽粪便的营养成分丰富,含有大量的 蛋白质(15.8~23.5%)、粗纤维(12.7~16.8%)、维 生素B12 17.6μg/g。处理后可做饲料。畜禽粪便经适 当处理,禁用治疗期的粪便,在动物宰杀前减少粪 便的使用量或停用,能保证畜禽粪便饲料化安全性。 2.肥料化:好氧堆肥技术,厌氧发酵技术—沼液、沼 渣 3. 能源化,焚烧,厌氧发酵—沼气 4.畜禽粪便资源化技术展望,将现有的资源化技术在 一定程度上进行科学组合,综合治理,使畜禽粪便得 到多层次的循环利用,才能有效地解决养殖业的环境 污染问题。
优点:适用于难以分拣的混杂型塑料制品;产热量大;焚烧后质量减少80% 以上,体积减少90%以上。 3. 熔融再生技术: 废弃塑料地膜回收利用的关键是熔融再生。洗净、粉碎、改 型、造粒 预处理 → 成型前处理 → 成型 → 制品 ↑ ↑ 清洗、干燥、破碎 配料、捏合、造粒
3. 熔融再生技术: 废弃塑料地膜回收利用的关键是熔融再生。洗净、粉碎、改 型、造粒
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