农业固废处理及资源化

优点：饲料保持青鲜多汁的特点，并具有 酸香味，牲畜比较爱吃，贮存时间较长； 且技术简单、方便推行。但对纤维素的消 化率提高甚微。 青贮添加剂：微生物制剂、酶制剂、抑制 不良发酵的添加剂、营养添加物、无机盐 技术要点：①窑的建设：容器有青贮塔、 青贮窑和塑料袋；可建成地下式、半地下 式和地上式。 ② 原料的收割与切短：适时 收割；水分应降至60~70% 。 ③操作步骤： 配制菌液；粉碎分层铺实→湿度控制在 55~60% →封窑→7~15天后开窑。 喂养注意：只能喂反刍动物。逐步加量。
（2）与纺织纤维相类似，但粗纤维含量较高，密度小 于粘胶纤维，堆积密度和断裂强度较小；而自身含有 大量孔隙，吸湿回潮率大于棉纤维，灰分含量较大。
2.我国秸秆资源化利用现状
3.秸秆焚烧的危害
浪费资源：田间焚烧仅能利用所含钾的 40% ，其余氮、磷、有机质和热能则全部 损失。 污染环境 引发火灾 损伤地力 危害周围生态动植物
中产生较大孔隙，从而增加纤维素酶和细胞壁成 分的接触面积，提高饲料消化率。 效果较好，但成本太高。
（3）氨化Biblioteka Baidu理
原理：用氨水、液氨、尿素或碳铵等含氨物质， 在密闭条件下处理秸秆，氨与秸秆发生碱化作用 （打破木质素和纤维素的酯键和镶嵌结构，溶解 半纤维素和部分木质素与硅酸盐，纤维素部分水 解与膨胀）；氨化作用（氨吸附在秸秆上，增加 了粗蛋白含量，延缓氨的释放速度，促进瘤胃微 生物的活动）；中和作用（与有机酸中和，形成 适宜瘤胃微生物活动的微碱性环境）。
干燥法 常用的处理方法。主要利用热效应和喷 放机械。处理效率较高，设备简单，投 资小。 干燥方法主要有以下4种：日光自然干燥、 高温快速干燥、烘干膨化干燥、机械脱 水。 分解法 利用优良品种的蝇、蚯蚓和蜗牛等低等 动物分解畜禽粪便，达到既提供动物蛋 白质又能处理畜禽粪便的目的。
表一 各种畜禽的粪便的化学成分
畜禽 种类
猪粪 牛粪
水分
有机质 氮（N）磷（P2O5） 钾（K2O）
81.5 83.3
15.0 14.5
0.60 0.32
0.40 0.25
0.44 0.16
羊粪
鸡粪
65.5
50.5
31.4
25.5
0.65
1.63
0.47
1.54
0.23
0.85
畜禽粪便中污染物质种类
1.2 农业废弃物的分类
①农田和果园残留物，如秸秆、残株、杂 草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他 废物； ②牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物等； ③农产品加工废弃物； ④农村居民生活废弃物。
二、畜禽粪便的资源化利用
（一）畜禽粪便的概述
畜禽粪便的特点 ①富含营养，资源化潜力大； ②不同畜禽粪便成分差异大； ③不同畜禽的粪便量差异大； ④粪便量分布不均匀； ⑤距居民生活区近。
酸盐，从而提高秸秆饲料的营养价值。 方法：①湿法：每吨秸秆需NaOH8~10kg， 水3~5L浸泡、冲洗；②干法：将20~40% 浓NaOH溶液喷于粉碎或切断的秸秆上 （30ml/100g），然后用酸中和。 用碱量大，须用大量水冲洗，易造成环境 污染。 （2）氧化剂处理 主要指利用SO2、O3及碱性过氧化氢 （AHP）处理秸秆，破坏木质素分子间的 共价键，溶解部分半纤维素和木质素，使 纤维基质
（二）秸秆还田技术
宏观秸秆还田可以草养田、以草压草，达 到用地养地相结合，培肥地力。
微观秸秆还田能提高土壤有机质含量；改 善土壤理化状况，增加通透性；保存和固 定土壤氮素，避免养分流失，归还氮、磷、 钾和各种微量元素；促进土壤微生物活动， 加速土地养分循环。
1.秸秆直接还田
（1）机械直接还田 （2）覆盖栽培还田 （3）机械旋耕翻埋还田
除C、H、O三元素的含量高达65%—90%外， 还含有丰富的N、P、K、Ca、Mg、S等。
2.化学组成
一是天然高分子聚合物及其混合物，如纤维素、 半纤维素、淀粉、木质素等；二是天然小分子化 合物，如氨基酸、生物碱、单糖、激素、抗生素、 脂肪酸等。
3.物理性质
表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击能 力强等。
目前，把几种方法有机地结合起来使用已成 为畜禽粪便资源化技术展望的主要方向。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
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
三、农作物秸秆的资源化利用
设备：挤压式环模压块机、平模压块机和压缩式压 块机等。
铡草粉碎机 环模颗粒饲料压制机
饲草秸秆 揉搓机
（3）秸秆挤压膨化技术 原理：将秸秆加水调质后输入专用挤压机 的挤压腔，依靠秸秆与挤压腔中螺套壁及 螺杆之间相互挤压、摩擦作用，产生热量 和压力，当秸秆被挤出喷嘴后，压力骤然 下降，使秸秆体积膨大。 主要设备：螺杆式挤压膨化机。 工艺流程：秸秆→清选→粉碎→调质→挤 压膨化→冷却→包装。 膨化后易吸收的无氮浸出物含量提高，粗 纤维与酸性洗涤纤维下降；且适口性好； 便于运输贮存。
（1）催腐剂堆肥技术 （2）速腐剂堆肥技术 （3）酵素菌堆肥技术 实例：由工业废液生产高浓缩秸秆复合肥 造纸黑液→工业化沤制发酵→氨化处理→磷化处 理→高温高压处理→颗粒型复合肥。
（三）秸秆饲料利用技术
秸秆的主要成分是粗纤维，包括纤维素、 半纤维素和木质素等，一般约占秸秆干物 质的20~50%。 未经处理的秸秆消化率和能量利用率较低， 因为秸秆中的木质素和糖类结合在一起， 很难分解；蛋白质含量低和其他必要营养 物质缺乏。 处理目的：为动物的消化吸收创造条件； 提高秸秆饲料的营养价值。 处理方法：物理；化学；生物。
要点：氨用量3~4% ；处理时间随温度提高 而缩短，一般4~8周；最佳含水量15~20% 。 常用秸秆氨化操作方法： ①小型容器法 ②堆垛法 ③氨化炉法 饲喂方法：喂前1~2天要将秸秆取出，摊在 地上放氨；初次饲喂数量不能过多，逐渐 提高饲喂量。
（4）复合化学处理 融合了碱化处理对木质素分解效果好和氨化处理 增加瘤胃微生物蛋白合成量的优点，克服了碱化 处理残留碱量高和氨化处理对木质素软化作用差 的缺点。可使采食利用率提高10~40% ；含氮量 提高1~2倍；粗蛋白含量达到7~15%。 根据不同秸秆和牲畜选择不同的化学处理剂配方， 如尿素+氢氧化钙的复合化学处理。将5~7kg生石 灰和2~3kg尿素溶于50kg水中，喷洒在切碎的 100kg秸秆上，混合均匀后密封，夏天20~30天， 春秋40~60天，冬季60天以上，可开封饲喂，适 宜的水分为40% ，尿素不得低于2% 。
对水体的污染：水体富营养化； 对土壤的污染：土壤的营养局部积累，可造 成植物一时疯长，或使植物根系受损，乃至 引起植物死亡； 对大气的污染：产生恶臭气体（如甲基硫醇、 甲硫醚等）； 对生物的污染：传染病和寄生虫病蔓延。
（二）畜禽粪便的资源化利用方式
1. 饲料化技术 饲料化的可行性 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。 饲料化的安全性 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， 畜禽粪便饲料化是安全的。
2.秸秆间接还田
（1）堆沤腐解还田 （2）烧灰还田 （3）过腹还田 （4）菇渣还田 （5）沼渣还田
直接还田中应注意：秸秆覆盖量，一般每 亩300~400kg； 配合施用氮、磷肥，施N0.6~0.8kg/100kg； 减少病虫害传播。
3.秸秆生化腐熟快速还田
采用先进技术培养能分离粗纤维的优良微生物菌种，生产 出可加快秸秆腐熟的化学制剂，并采用现代化设备控制温 度、湿度、数量、质量和时间，经机械翻抛、高温堆腐、 生物发酵等过程，使秸秆→有机肥。
前言
如何充分合理地利用自然资源，持续、稳定 地发展农业生产，同时又保护和改善农村生态环 境，已成为我国农业发展、乡村建设和农村环境 保护的重要问题。 我国是一个农业大国，农村居民生活和农业生 产中产生的固体废物种类繁多，而且数量巨大。 如何充分、有效地处理并利用这些废物，对于合 理利用农业资源、发展农业生产、改善农村环境 具有十分重要的意义。
目录
一、概述 二、畜禽粪便的资源化利用 三、农作物秸秆的资源化利用 四、农业塑料地膜的资源化利用
一、概述
1.农业固体废弃物的概念、特点及分类 农业固体废弃物是指农业生产、农 产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活 排放的废弃物，如植物秸秆、人和畜禽 的粪便等。
1.1 农业废弃物的特点
1.元素的组成
（一）农作物秸秆的概述
1.秸秆的组成和特点 组成：有机质含量平均为15%，平均含碳 44.22%、氮0.62%、磷0.25%、钾1.44%， 还有镁、钙、硫及其他重要的微量元素。 特点：（1）蛋白质、可溶性碳水化合物、 矿物质和胡萝卜素含量低，而粗纤维含量 高，适口性不好，家畜采食量小，消化率 低。
但也含有吲哚、脂类、尿素、病原微生
物、寄生虫等有害物质。可用含甲醛 37% （质量分数）的福尔马林混合，24h 后就可去除；也可先接种米曲霉或白地 霉，然后用瓮灶蒸锅杀菌。 青贮 由于畜禽粪便中碳水化合物的含量低， 不宜单独青贮，常和一些禾本科青饲料 一起青贮。青贮饲料具有酸香味，且可 杀死粪便中病原微生物、寄生虫等。此 法在血吸虫病流行区尤其适用。
2.化学处理 利用化学制剂作用于作物秸秆，破坏秸秆 细胞中半纤维素与木质素形成的共价键， 以利于瘤胃微生物对纤维素与半纤维素的 分解，从而达到提高秸秆消化率与营养价 值的目的。 方法：碱化、氨化、氧化还原、复合化学 处理。 （1）碱化处理 原理：在一定浓度的碱液的作用下，打破 粗纤维中纤维素、半纤维素、木质素之间 的醚键或酯键，并溶去大部分木质素和硅
3.生物处理 （1）青贮技术 原理：将新鲜植物紧实地堆积在不透气的 容器中，通过微生物的厌氧发酵，使原料 中所含的糖分转化为有机酸 ——主要是乳 酸菌。当乳酸在青贮原料中积累到一定浓 度时，就能抑制其他微生物的活动，并制 止原料中养分被微生物分解破坏，从而将 原料中养分很好地保存下来。发酵过程中 产生大量热能，当温度上升到50℃时，乳 酸菌也就停止了活动，发酵结束。
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。
畜禽粪便对环境的污染
家用多功能饲料膨化机
（4）热喷处理 原理：铡碎的秸秆（8cm），混入饼粕、鸡 粪等，装入饲料热喷机内，在一定的热饱 和蒸汽下，保持一定时间，然后突然降压， 使物料从机内喷爆而出，从而改变其结构 和某些化学成分，并消毒、除臭，使物料 可食性和营养价值提高。 设备：饲料热喷机，实质为一种间歇式蒸 汽膨化机。
饲料化的经济效益 相对于其他处理方式，畜禽粪便饲料化的 效益最高。 2.饲料化的几种方法 用新鲜粪便直接做饲料 主要适用于鸡粪，由于鸡的肠道短，从 吃进到排出大约需4h，吸收不完全，所 食饲料中70%左右的营养物质未被消化 吸收而排出体外。鸡粪中粗蛋白含量为 20%~30% ，氨基酸含量与玉米等谷物饲 料相当，且还含有微量元素等。
此法比较经济，且生态效益显著。
热喷技术 利用热效应和喷放机械，使畜禽粪转变 为鸡朊粉，生产高蛋白饲料，既除臭又 能彻底杀菌灭虫卵，达到卫生防疫和生 产商品饲料的要求。 3.肥料化技术 好氧堆肥技术 厌氧发酵技术—沼液、沼渣

4. 能源化技术 焚烧 厌氧发酵—沼气
5. 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。
1.物理处理 （1）切短、粉碎机软化 简单有效，采食量增加20~30%。 （2）粉碎后压块成型 铡切（5cm段）→烘干（含水16%） →压 制成型（圆柱或块状）。 优点：密度大，含水量低，便于运输、贮 存和饲喂；高温挤压使消化率提高25% ； 有浓郁糊香味和轻微甜度感，适口性提高； 卫生条件好；可实现工厂化生产，全年进 行加工。