农业废弃物的生物处理技术
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有效能值为7 524 kJ/kg,含粗蛋白27%左右，无氮浸出物20% 以上，还含有丰富的钙、磷和微量元素，通过特定的物理、 化学和微生物方法处理后可作为畜禽饲料。但是，动物性废 弃物的饲料化利用存在一定的安全隐患，目前人们对动物性 废弃物的饲料化利用观点不一致，存在争议。
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3.4 材料化利用
材料化利用是利用农业废弃物中的高蛋白质资源和纤维性材料生产 多种生物质材料，比如：
堆肥过程受许多环境因子的影响，如C/N比、水分、氧气浓度、粒度 、pH值、温度等。表3列出了一些堆肥参数的合理范围和优先范围，这些 数值可能根据堆肥原材料的不同而有所变化。
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4.1 堆肥技术
综合堆肥技术
随着我国经济的快速发展，农业固体废弃物的排放量不断增加，成分 日趋复杂，为提高固体废弃物的处理效率，人们不再局限于单一的、传 统的堆肥处理技术，而是将不同的技术有机结合逐步向多元化发展。
2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
3.小结
由上可知，我国农业废弃物具有巨大的资源化潜力，将这些废弃物通 过合理的资源化利用技术转化为资源，为人类所利用，有利于解决因农 业、畜牧业快速发展带来的环境污染和资源浪费等问题，这对于实现农 业循环经济的发展，促进“三农”问题的解决，推进社会主义新农村建 设等都具有重要的现实意义。
3.物理性质 表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击
能力强等。
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2. 我国农业废弃物的现状及资源化潜力
2.1 我国农业废弃物的现状 2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
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2.1 我国农业废弃物的现状
变化
现状
种植业向省工、高效的方向转变 大量化肥代替原用农家肥 养殖业向集约化、城郊化靠拢 人工饲料代替农业废弃物饲料
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2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
2.畜禽粪便
近年来，随着我国经济的快速发展和人们生活质量的不断提高，对畜 禽产品的需求量也在不断增加，这使得畜禽养殖模式不断从散养向规模 化、集约化养殖转变，促使集约化、规模化养殖业迅猛发展。但与此同 时，畜禽粪便的产生量也在逐年增加，据统计，2012 年我国畜禽粪便年 产量约12.69×108t，折算为标煤年产能总量达9430万t（表2）。
∙生产纸板、人造纤维板、轻质建材板；
高纤维性 植物废弃 物
∙通过固化、炭化技术制成活性炭； ∙生产可降解餐具材料和纤维素薄膜。
∙稻壳作为生产白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料；
实 ∙秸秆、稻壳经炭化后生产钢铁冶金行业金属液面的新型保温材 例 料；
∙利用棉秆皮、棉铃壳等含有的酚式羟基化学成分可制成
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3. 农业废弃物资源化利用的途径
利用 途径
3.1
3.2
3.3
3.4
能源化 基质化 饲料化 材料化
13
3.1 能源化利用
01
沼气工程
技术
02
热解液化
技术
06
03
生产木糖 醇
利用途径
生物转化 制乙醇
05
生产单细
胞蛋白
04
生物制氢
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3.2 基质化利用
基质化利用是指农业废弃物经过适当处理后用作农业 栽培的原料。农业废弃物可用作不同基质的制作原料。基质 为植物根系提供水、气、肥等营养，并对植物起到支持和固 定作用。
聚合阳离子交换树脂吸收重金属等。
4. 农业废弃物的生物处理
4.1 堆肥技术 4.2 干发酵技术 4.3 生物转化制燃料乙醇技术
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4.1 堆肥技术
概念 堆肥技术是利用微生物的作用，将不稳定的有机质转化为较稳定的有
机质，使废弃物中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善 。高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，堆肥产品作为土 壤改良剂和植物营养源。 堆肥过程中的影响因素
Leabharlann Baidu
农业废弃物基质化工艺
种农 植业 食废 用弃 菌物
基 质
3.3 饲料化利用
目前，农业废弃物的饲料化主要分为植物纤维性废弃物的饲料化和动 物性废弃物的饲料化，因为农业废弃物中含有大量的蛋白质和纤维类物质, 经过适当的技术处理便可作为畜禽饲料应用。
1.植物纤维性废弃物
植物纤维性废弃物主要指秸秆。当前我国秸秆的饲用量约为1.6亿t。
农业废弃物堆积 农业废弃物利用率低 环境污染问题 资源浪费问题
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焚 烧 的 秸 秆
遗弃的秸秆
2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
1.农作物秸秆
我国是农业大国，秸秆资源非常丰富。据统计，2009 年全国农作 物秸秆理论资源量为8.20亿t（风干，含水量为15%），其中稻草、麦 秸和玉米秸三大农作物秸秆分别为2.05亿t、1.5亿t、2.65亿t，约占 资源总量的75.6%，农作物秸秆折标煤总量为4.04亿t（表1）。
综合堆肥技术应用实例
1.蚯蚓堆肥技术
蚯蚓消化系统
底
物
微生物
及农 禽 城 有
废作 类 市 机
渣物 粪 生 污
秸便 活 泥
秆
垃等
圾
蚯蚓体：优质动物蛋白，可用 于养殖。
产 物
代谢产物：富含植物必须的N、 P、K等养分，可作肥料。
4.1 堆肥技术
综合堆肥技术应用实例
2.高温快速堆肥技术与蚯蚓堆肥技术结合 优点：高温快速堆肥技术与蚯蚓堆肥技术相结合可有效地解决高温快
秸 秆
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1.2 农业废弃物的分类
5
1.3 农业废弃物的特点
1.元素的组成 除C、O、H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、蛋白质等；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。
农业废弃物的生物处理技术
1.1 什么是农业废弃物？
农业废弃物(agricultural residue)，是指在整个农业生 产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林业生产过程 中产生的植物残余类废弃物，畜牧渔业生产过程中产生的动 物类残余废弃物，农业加工过程中产生的加工类残余废弃物 和农村城镇生活垃圾等。通常我们所说的“农业废物”主要 指农作物秸秆和畜禽粪便。
≈ ≈ 1.6亿t 秸秆
3.67亿ha天然 草地产草量
养殖量约为 4.6亿只羊
大多可以 直接饲喂
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也可经过一定加 工处理后饲喂
优点：可以提高其营养利用率 和经济效益。
加工处理方法：粉碎等物理方法、酸 碱处理等化学方法和微生物发酵等。
3.3 饲料化利用
2. 动物性废弃物饲料化 动物性废弃物主要指畜禽粪便和加工下脚料。如鸡粪的
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3.4 材料化利用
材料化利用是利用农业废弃物中的高蛋白质资源和纤维性材料生产 多种生物质材料，比如：
堆肥过程受许多环境因子的影响，如C/N比、水分、氧气浓度、粒度 、pH值、温度等。表3列出了一些堆肥参数的合理范围和优先范围，这些 数值可能根据堆肥原材料的不同而有所变化。
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4.1 堆肥技术
综合堆肥技术
随着我国经济的快速发展，农业固体废弃物的排放量不断增加，成分 日趋复杂，为提高固体废弃物的处理效率，人们不再局限于单一的、传 统的堆肥处理技术，而是将不同的技术有机结合逐步向多元化发展。
2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
3.小结
由上可知，我国农业废弃物具有巨大的资源化潜力，将这些废弃物通 过合理的资源化利用技术转化为资源，为人类所利用，有利于解决因农 业、畜牧业快速发展带来的环境污染和资源浪费等问题，这对于实现农 业循环经济的发展，促进“三农”问题的解决，推进社会主义新农村建 设等都具有重要的现实意义。
3.物理性质 表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击
能力强等。
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2. 我国农业废弃物的现状及资源化潜力
2.1 我国农业废弃物的现状 2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
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2.1 我国农业废弃物的现状
变化
现状
种植业向省工、高效的方向转变 大量化肥代替原用农家肥 养殖业向集约化、城郊化靠拢 人工饲料代替农业废弃物饲料
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2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
2.畜禽粪便
近年来，随着我国经济的快速发展和人们生活质量的不断提高，对畜 禽产品的需求量也在不断增加，这使得畜禽养殖模式不断从散养向规模 化、集约化养殖转变，促使集约化、规模化养殖业迅猛发展。但与此同 时，畜禽粪便的产生量也在逐年增加，据统计，2012 年我国畜禽粪便年 产量约12.69×108t，折算为标煤年产能总量达9430万t（表2）。
∙生产纸板、人造纤维板、轻质建材板；
高纤维性 植物废弃 物
∙通过固化、炭化技术制成活性炭； ∙生产可降解餐具材料和纤维素薄膜。
∙稻壳作为生产白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料；
实 ∙秸秆、稻壳经炭化后生产钢铁冶金行业金属液面的新型保温材 例 料；
∙利用棉秆皮、棉铃壳等含有的酚式羟基化学成分可制成
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3. 农业废弃物资源化利用的途径
利用 途径
3.1
3.2
3.3
3.4
能源化 基质化 饲料化 材料化
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3.1 能源化利用
01
沼气工程
技术
02
热解液化
技术
06
03
生产木糖 醇
利用途径
生物转化 制乙醇
05
生产单细
胞蛋白
04
生物制氢
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3.2 基质化利用
基质化利用是指农业废弃物经过适当处理后用作农业 栽培的原料。农业废弃物可用作不同基质的制作原料。基质 为植物根系提供水、气、肥等营养，并对植物起到支持和固 定作用。
聚合阳离子交换树脂吸收重金属等。
4. 农业废弃物的生物处理
4.1 堆肥技术 4.2 干发酵技术 4.3 生物转化制燃料乙醇技术
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4.1 堆肥技术
概念 堆肥技术是利用微生物的作用，将不稳定的有机质转化为较稳定的有
机质，使废弃物中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善 。高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，堆肥产品作为土 壤改良剂和植物营养源。 堆肥过程中的影响因素
Leabharlann Baidu
农业废弃物基质化工艺
种农 植业 食废 用弃 菌物
基 质
3.3 饲料化利用
目前，农业废弃物的饲料化主要分为植物纤维性废弃物的饲料化和动 物性废弃物的饲料化，因为农业废弃物中含有大量的蛋白质和纤维类物质, 经过适当的技术处理便可作为畜禽饲料应用。
1.植物纤维性废弃物
植物纤维性废弃物主要指秸秆。当前我国秸秆的饲用量约为1.6亿t。
农业废弃物堆积 农业废弃物利用率低 环境污染问题 资源浪费问题
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焚 烧 的 秸 秆
遗弃的秸秆
2.2 我国农业废弃物的资源化潜力
1.农作物秸秆
我国是农业大国，秸秆资源非常丰富。据统计，2009 年全国农作 物秸秆理论资源量为8.20亿t（风干，含水量为15%），其中稻草、麦 秸和玉米秸三大农作物秸秆分别为2.05亿t、1.5亿t、2.65亿t，约占 资源总量的75.6%，农作物秸秆折标煤总量为4.04亿t（表1）。
综合堆肥技术应用实例
1.蚯蚓堆肥技术
蚯蚓消化系统
底
物
微生物
及农 禽 城 有
废作 类 市 机
渣物 粪 生 污
秸便 活 泥
秆
垃等
圾
蚯蚓体：优质动物蛋白，可用 于养殖。
产 物
代谢产物：富含植物必须的N、 P、K等养分，可作肥料。
4.1 堆肥技术
综合堆肥技术应用实例
2.高温快速堆肥技术与蚯蚓堆肥技术结合 优点：高温快速堆肥技术与蚯蚓堆肥技术相结合可有效地解决高温快
秸 秆
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1.2 农业废弃物的分类
5
1.3 农业废弃物的特点
1.元素的组成 除C、O、H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、蛋白质等；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。
农业废弃物的生物处理技术
1.1 什么是农业废弃物？
农业废弃物(agricultural residue)，是指在整个农业生 产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林业生产过程 中产生的植物残余类废弃物，畜牧渔业生产过程中产生的动 物类残余废弃物，农业加工过程中产生的加工类残余废弃物 和农村城镇生活垃圾等。通常我们所说的“农业废物”主要 指农作物秸秆和畜禽粪便。
≈ ≈ 1.6亿t 秸秆
3.67亿ha天然 草地产草量
养殖量约为 4.6亿只羊
大多可以 直接饲喂
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也可经过一定加 工处理后饲喂
优点：可以提高其营养利用率 和经济效益。
加工处理方法：粉碎等物理方法、酸 碱处理等化学方法和微生物发酵等。
3.3 饲料化利用
2. 动物性废弃物饲料化 动物性废弃物主要指畜禽粪便和加工下脚料。如鸡粪的