農業(yè)有機固體廢物資源化

農業(yè)有機固體廢物資源化一、 問題背景三農問題是目前我國工作的重中之重在農村發(fā)展循環(huán)經濟是解決農村問題的必要途徑而農村固體廢物處理的現狀嚴重影響了農村循環(huán)經濟的發(fā)展。農林牧副漁各項生活中丟棄的固體廢物，主要成分是農作物桔桿、枯枝落葉、木屑、動物尸體、大量家禽家畜糞便、以及農業(yè)用資材廢棄物（肥料袋、農用膜）。固體廢物在我國大量存在如果能夠充分利用現有的技術和條件對存在的固體廢物進行回收和利用，一方面可以解決農村污染問題，另一方面農民通過對廢物的利用制造出可用之材可以獲得一定的經濟效益。二、 引言隨著我國經濟的發(fā)展和農民生活水平的提高農村的生產、生活方式也發(fā)生了巨大變化科技農業(yè)和農村企業(yè)成為農村經濟的兩大支柱隨之而來的就是農村固體廢物的種類增多，污染程度加深和處理難度增大等問題。農村環(huán)境迅速遭到嚴重破壞，阻礙了農村經濟的進一步發(fā)展。我國目前必須落實科學發(fā)展觀，走發(fā)展循環(huán)經濟的道路，固體廢物的處理是發(fā)展循環(huán)經濟的重要工作領域。改革開放以來我國經濟多年持續(xù)高速增長，取得了驕人的成績，但是，高消耗、高污染、低產出的狀況還沒有根本扭轉。資源不足環(huán)境污染已經成為制約我國經濟和社會發(fā)展的重要因素，總之，發(fā)展循環(huán)經濟是目前我國實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。我國人均資源擁有量少，生態(tài)環(huán)境整體性脆弱，而目前的主要經濟模式還是高消耗、高污染、低產出的傳統經濟模式。這樣的國情決定我國現階段應該以資源綜合利用、廢棄物再生利用和生活垃圾無害化處理為發(fā)展循環(huán)經濟的三大重點領域。固體廢物的循環(huán)再利用和無害化處理是循環(huán)經濟工作中的一個重要方面解決好固體廢物的處理問題有利于促進我國循環(huán)經濟的發(fā)展；而隨著循環(huán)經濟進程的加快，一系列有關循環(huán)經濟的法律法規(guī)也會競相出臺，其中很多必將涉及到固體廢物的循環(huán)再利用和無害化處理從而有利于解決我國目前固體廢物處理面臨的困境，避免環(huán)境受到固體廢物更進一步的影響。總之固體廢物的處理是當前發(fā)展循環(huán)經濟工作中的一個重要領域。農業(yè)廢物包括農村生活垃圾、畜禽廢物、秸桿、農用塑料，本文就一上幾個方面討論農村固體廢物的處理。2農業(yè)固體廢物2.1農業(yè)固體廢物的定義和分類農業(yè)固體廢物是指指農業(yè)種植和畜禽養(yǎng)殖生產活動中剩余的有機類物質包括植物性廢物（農林生產過程中產生的殘余物）、畜禽養(yǎng)殖廢物（畜禽養(yǎng)殖過程中產生的殘余物）和農用塑料薄膜。通常農業(yè)固體廢物主要指農作物秸稈、畜禽糞便、地膜和棚膜。資料表明秸稈和畜禽糞便的總氮、磷、鉀貯量達48.72106t,占農業(yè)廢物總氮磷鉀的81.85%,對秸稈和畜禽廢物的利用具有實際意義。（農業(yè)固體廢物回收及利用）2.2農業(yè)固體廢物處理的重要性固體廢物的處理既是發(fā)展循環(huán)經濟的重要方面又是解決農村環(huán)境問題工作的重要方面。因此，解決好農村固體廢物的處理對目前我國循環(huán)經濟的發(fā)展具有重大作用和重要意義.。（農業(yè)固體廢物回收及利用）2.3農業(yè)固體廢物的處理及利用2.3.1秸桿（1）秸桿綜合利用背景：農作物秸稈作為一種農業(yè)生產的副產品，產量大、分布廣，同時也是一項重要的生物資源）））其含氮、磷、鉀、碳的平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%。據統計，我國年產農作物秸桿資源擁有量居世界首位。十一屆三中全會以后我國農業(yè)有了快速發(fā)展，取得了顯著成績，有力地支持了國民經濟的快速、健康和持續(xù)發(fā)展。但是我國農業(yè)發(fā)展面臨著人口和資源環(huán)境雙重壓力。我國人均資源相對短缺主要農業(yè)資源都低于世界人均水平，而且資源利用率不高，浪費很大；同時農業(yè)環(huán)境污染仍在加劇，生態(tài)破壞還沒得到遏制，大部分農業(yè)生產還處于粗放型經營階段發(fā)展農業(yè)的任務十分艱巨。防止農業(yè)生產過程中對各種資源的破壞和浪費，減少農業(yè)生產對環(huán)境的污染，作到農業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境相互協調，是當今全球范圍內對可持續(xù)發(fā)展農業(yè)的戰(zhàn)略要求。因此，秸稈禁燒及其綜合利用工作作為資源與環(huán)境保護的大事、作為實施農業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和實現兩個根本性轉變的重要措施被納入議事日程。多種多樣的新技術如雨后春筍令秸桿綜合利用工作別開生面。但是單一的技術很難充分利用其潛在價值。于是我們嘗試對其進行組合，期望能更有效的利用秸稈。秸桿飼料近年來隨著我國經濟的快速發(fā)展人們生活水平的提高，飲食結構發(fā)生了較大的變化，對禽蛋、奶的需求快速增長，推動了養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，為飼料加工行業(yè)提供了強大動力。但我國的養(yǎng)殖水平整體不高，出現了兩極分化的現象。采用以糧食為主配制的全價飼料雖然些高品質飼料的養(yǎng)殖效果好，但價格高，除了一些大型養(yǎng)殖場全程采用外，大部分小型散養(yǎng)戶不得不望而卻步。這就造成了我國一方面缺乏優(yōu)質價廉的飼料一方面面臨大量的糧食飼料生產企業(yè)倒閉的現狀新型的秸桿塊狀飼料是采用先進的冷壓成型技術用飼料壓塊機生產的全新飼料。這種飼料呈塊狀，密度大便于運輸和儲存，有很強的實用性。其加工通用的方法為：經鍘切或揉搓后，再添加部分粘合劑和微量元素制成塊或顆粒。這樣一方面可提高粗纖維消化率25%,適口性明顯提高，采食量增加30%-50%；另一方面經過機械揉搓和制粒前調質，有機物受熱分解，化學成分發(fā)生變化，使秸稈中的纖維素、半纖維素和木質素的鑲嵌結構部分受到破壞，利于瘤胃消化液的侵蝕滲透。另外，添加各種微量元素，能克服秸稈營養(yǎng)不足的問題；同時，秸稈壓粒或壓塊后其密度增加10倍以上，有利于貯存和降低貯存中營養(yǎng)成分損失，減少運輸量，貯運成本降低70%。因此，這是國內秸稈飼料處理的發(fā)展方向。許多農作物秸稈均可生產塊狀飼料。營養(yǎng)較好的如大豆秸稈花生蔓，谷草，玉米桿，小麥秸，甘蔗渣等。秸桿發(fā)電目前在中國電力結構中，火電比例超過了70%。2004年統計數據顯示:2003年全國原煤產量完成17.36億噸，同比增長24.6%。2004年前10個月中國煤炭產量達到15.7億噸，同比增長約19%,全年產量預計達到20億噸，目前居世界第一。即便如此,2004年4月全社會煤炭庫存為9800萬噸，是20年來最低點,5月底直供電場存煤只能維持8天左右。經濟快速發(fā)展帶來的強大電力需求讓煤電雙方不堪重負。同時根據專家預測，中國要初步實現現代化，至少需要人均一個千瓦的電力，以2002年13億人口計，就有13億千瓦的需求。以這個數據看，發(fā)展水電(即使全部開發(fā))也只是杯水車薪。核電、風電由于初期生產價格較高，建設周期相對較長,需要國家扶持才能獲得發(fā)展，但來自政府部門的信息并不樂觀。秸稈是一種很好的清潔可再生能源，其平均含硫量只有千分之三點八，而煤的平均含硫量約達百分之一。經測定秸桿熱值約為15000KJ/Kg,相當于標準煤的50%。秸稈氣化秸稈氣化廣義上又稱謂/生物質氣化0,是指生物質在缺氧狀態(tài)下燃燒，使生物質發(fā)生化學反應，生成高品位、易輸送、利用效率高的氣體燃料。生物質由碳氫化合物組成在生物質氣化的過程中經過熱解、燃燒和還原反應轉化為一氧化碳和氫等可燃氣體。在國內以山東省能源所為代表的農村秸稈集中供氣系統得到較大的推廣應用，建成供氣工程約300家，總投資額達億元以上；國內已有幾十家單位從事農村秸稈集中供氣裝置的生產、銷售。秸稈氣化集中供氣技術以農村大量的各種秸稈為主要氣化原料以集中供氣的方式向農民提供炊事燃氣或烘干糧食的熱能。特別是農民致富奔小康，熱切需要使用清潔能源,改變村莊衛(wèi)生面貌，秸稈氣化使農民由燒柴變?yōu)闊龤?，滿足了農民對改善生活質量的要求因而受到農民的歡迎和肯定。秸稈氣化技術可改善農村的能源結構提高農民的生活質量，減輕因秸稈隨意焚燒造成的環(huán)境污染，推動農村科技進步和可持續(xù)發(fā)展，其社會意義巨大。2.3.2畜禽廢物畜禽廢物的產生和現狀中國是世界上畜禽養(yǎng)殖大國，畜禽糞便排泄量相當可觀。一個年產萬頭生豬的大規(guī)模集約化養(yǎng)豬場每天排放的糞污可達100150t,BOD5高達4000?45000mg/L。中國每年畜禽糞便產生量約為17.3@109t,其中牛糞10.7@109t,豬糞2.7@109t,羊糞3.4@109t,家禽糞1.8@109t,畜禽糞便中含有的氮磷分別是1.597@107t和3.63@106t,相當于中國同期使用化肥量的78.9%和57.4%。受經濟效益和技術普及的限制，許多養(yǎng)殖場并未對畜禽廢物進行合理處理而直接外排,造成資源浪費和環(huán)境污染。腐熟堆肥技術堆肥技術是在有氧的情況下，由微生物把有機物降解、轉換成腐殖質的生物化學處理過程。目前我國農村主要是統一堆放，發(fā)酵后作農家肥用，達到秸稈過腹還田的目的。堆肥技術是一種為世界各國普遍采用的畜禽糞便處理方法，運用良好的堆制技術，可以在較短的時間內使糞便減量、脫水、無害化取得較好的處理效果，尤其是高濕糞便的脫水技術。其方法是將畜糞和墊草等固體有機廢棄物按一定比例堆積起來在微生物作用下，進行生物化學反應而自然分解，隨著堆內溫度升高，殺滅其中的病原菌、蟲卵和蛆蛹，達到無害化并成為優(yōu)質有機肥料的方法。該法優(yōu)點是設備簡易費用低，占地面積比厭氧池小得多，不受季節(jié)的限制，技術成熟，適合普遍的推行，產生少量臭氣。2009年9月農業(yè)固體廢物回收及利用33生物有機肥制作技術生物有機肥是在畜禽糞便中接種微生物復合菌劑(如EM菌劑)，利用生化工藝和微生物技術，使有益微生物迅速繁殖，快速分解糞便和秸稈中有機質，將大分子物質變?yōu)樾》肿游镔|，產生生物熱能，堆料溫度可升至60?70e,抑制或殺死病菌、蟲卵等有害生物；并在礦質化和腐殖質化過程中，釋放出氮磷鉀和微量元素等有效養(yǎng)分；吸收、分解惡臭和有害物質。畜禽糞便經過生物發(fā)酵腐熟后，再經熱風旋轉烘干處理，便成為無害、無臭、無病菌和蟲卵的優(yōu)質有機肥。有改土培肥效果以及提高肥料利用率和保護環(huán)境等功能。王德剛等提出/零污染0干式法養(yǎng)豬，即在欄舍內鋪上敷料，將豬的糞尿吸附混合，生物處理后進行二次發(fā)酵，并經工藝處理合成生態(tài)有機肥，對周圍環(huán)境達到/零污染0的排放效果，同時還可降低豬群疾病發(fā)生率，加快生長速度，提高飼養(yǎng)效益。2.3.3塑料廢塑料回收再利用的緊迫性和必要性塑料因具有質量輕、強度高、耐磨性好，化學穩(wěn)定性好、抗藥劑能力強、絕緣性能好、經濟實惠等優(yōu)點因而在生產、生活中得到了廣泛的應用。目前就所存在的廢塑料的處理方式只有兩種：垃圾填埋和焚燒。首先，就填埋方式而言，廢塑料在環(huán)境中長期不被降解，造成了嚴重的白色污染。其次就焚燒方式而言，其危害性是顯而易見，不僅廢塑料焚燒時釋放出的多種有毒化學氣體直接威脅人類的身體健康而且焚燒時產生的HCl氣體導致酸雨的加劇。現在，這現有的兩種處理方式導致環(huán)境的惡化越來越嚴重因此廢塑料的資源化技術)))回收再利用越來越引起人們的重視，因為我們相信/垃圾是放錯地方的資源，回收再利用是恢復資源的法寶0。廢塑料的分選工作分選的目的不僅是清除廢塑料中的金屬、沙石、織物等雜物，而且把混雜在一起的不同品種的塑料制品分開、歸類。這是因為回收來的塑料制品的組成十分復雜，往往是幾種塑料的混雜物。由于混合塑料的利用技術還不是很成熟，所以再生利用比較困難。因此在對廢塑料再生利用之前，必須進行一定程度的分選。這是因為：其一，不同極性性質的樹脂制品是不相容的，混合后的再生制品容易出現分層，發(fā)生/貌合神離0現象，制品性能低劣；其二、一般不同的樹脂塑料制品熔點或軟化點相差較大，難以在同一溫度下加工成型。廢塑料的資源化技術)))回收再利用利用廢PVC塑料可生產內軟質拼裝地板、木質塑料板材、人造板材、混合包裝板材等。(a)軟質拼裝型地板以廢舊PVC塑料為主要原料，經過粉碎、清洗、輥煉等工藝合成塑料粒然后加入適量的增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料及其他外加劑經切料、混合、注塑成型、沖裁工藝而制成。產品配方為：廢舊PVC塑料100份，鄰苯二甲酸二辛酯5份，鄰苯二甲酸左二辛酯5份，石油脂5份，三鹽基硫酸鉛3份，二鹽基亞硫酸鉛2份，硬脂酸鋇1份，硬脂酯1份，碳酸鈣15份，阻燃劑、抗靜電劑、顏料、香料適量。(b)生產地板塊聚氯乙烯塑料地板是以廢PVC農膜和碳酸鈣為主要原料，經過配比原材料、兩輥煉塑、拉片、切粒、擠出片、兩輥壓延冷卻、剪片、沖塊而成。原料配比為：廢舊聚氯乙烯農膜100份，碳酸鈣120)150份，潤滑劑1.5份，穩(wěn)定劑4份，色漿劑適量。聚氯乙烯塑料地板塊是一種新型室內地面鋪設材料。它具有耐磨、耐腐蝕、隔涼、防潮、不易燃等特點又具有色澤美觀、鋪設方法簡單可拼成各種圖案和裝飾效果好等特點，已被廣泛應用。木質塑料板材用木粉和廢舊聚氯乙烯塑料熱塑成型的復合材料。它保留了熱塑性塑料的特點而價格僅為一般塑料的三分之一左右。這種板材用途廣泛即適用于建筑材料、交通運輸、包裝容器，也適用于制作家具。它具有不霉、不腐、不折裂、隔音、隔熱、減振、不易老化等特點。在市溫下使用至少可達15年。人造板材利用生產麻黃素后剩下的麻黃草渣、榨油后的葵花仔皮和廢舊聚氯乙烯塑料為主要原料加工幾種輔助化工原料，經混合熱壓而成。檢測表明，它的各種物理性能指標接近甚至超過木材。它具有耐酸、堿、油及耐高溫、不變形、成本低、亮度好的特點，是制造各種高檔家具、室內裝飾品和建筑方面的理想材料。3討論與結論農業(yè)廢物是資源利用過程中物質與能量的流失份額，是物質和能量的載體，從環(huán)境生態(tài)學角度看，農業(yè)廢物也是錯位的資源。農村的環(huán)境污染是面源污染，對于農村的固體廢物污染環(huán)境和破壞自然環(huán)境的問題如果任其發(fā)展，后果將不堪設想。農村環(huán)境涉及到我國九億農民生活的方方面面，因此，農村的環(huán)境問題是我們農村工作中的一個重點。農村的固體廢物處理問題又是其重中之重，有關部門在抓好整治城市環(huán)境污染的同時也應重視加強農村環(huán)保工作，拿出可行的辦法控制農村固體廢物污染的蔓延。同時，農村固體廢物的處理是發(fā)展循環(huán)經濟工作的重要領域不解決好這個問題，農村的循環(huán)經濟就無從發(fā)展。農村固體廢物一方面是重要的環(huán)境污染源和疾病傳播源，另一方面，其又是或含有重要的有價資源。農村固體廢物中含有大量的有機物，如碳水化合物、脂34江西化工2009年第3期肪、蛋白質等，是重要的工農業(yè)原料。大量產出的作物秸稈、畜禽糞便、林業(yè)廢棄物等都可以通過飼料化、肥料化、燃料化、能源化等轉化技術得到利用。不能利用的廢物也需要得到環(huán)境無害化的處理處置。我國人口眾多、資源有限、生態(tài)環(huán)境整體性脆弱的國情決定農村固體廢物的處理處置和資源化是發(fā)展農村循環(huán)經濟建設社會主義新農村的重要內容。因此對于農業(yè)固體廢物的處理是我們義不容辭的責任.參考文獻國家環(huán)境保護總局自然生態(tài)保護司.全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調查及防治對策[j],中國環(huán)境科學出版社,2002,9.曲強，王立閣，畜禽糞便污染與資源化利用[J].吉林畜牧獸醫(yī).2005(6).YadavRL.SoilorganicmatterandNPKstatusasinfluencedbyintegrat