第七章固体废弃物的综合利用

固体废物综合利用ComprehensiveUtilizationofSolidWaste

高炉渣的分类及性质；钢渣的分类和性质；粉煤灰的性质；废石膏的性质及综合利用；煤矸石的性质及综合利用；废塑料、废纸、废橡胶及废纤维的综合利用；农林废物的性质及综合利用；城市污水处理厂污泥性质及综合利用；本章重点高炉矿渣钢渣铁合金渣粉煤灰有色金属渣铬渣废石膏硫铁矿烧渣工业固废综合利用冶金矿山废渣煤矸石矿业固体废物综合利用建筑垃圾废塑料废橡胶废纸废纤维城市生活垃圾综合利用秸秆农林固废综合利用污泥污泥综合利用123451工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣的分类及性质按冶炼生铁的品种铸造生铁矿渣炼钢生铁矿渣特种生铁矿渣按矿渣的碱度分碱性矿渣Mo>1酸性矿渣Mo<1中性矿渣Mo=1Mo=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)

成分CaOSiO2Al2O3MgOMnOFe2O3TiO2V2O5SF普通渣高钛渣锰钛渣含氟渣38~4923~4628~4735~4562~4220~3521~3722~296~179~1511~246~81~132~102~83~7.80.1~1<15~23.15~.19.15~2.1~1.720~29.1~.60.2~1.5<10.3~37~8碱性系数:矿渣化学成分中碱性氧化物与酸性氧化物之比值Mo.其中，SiO2、Al2O3、CaO占90%以上。我国高炉渣大部分属于中性矿渣，M0=0.99~1.08。属于硅酸盐材料，适于加工制作水泥、碎石、骨料等建筑材料。目前利用率：85%左右。

高炉渣的来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。铁矿石、焦炭和助熔剂（1400~1600℃）熔融铁水→生铁脉石、灰分、助熔剂和杂质→高炉渣（硅酸盐和铝酸盐）1工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣的加工渣池水淬节水，艺产生渣棉和H2S，淘汰炉前水淬分为为炉前渣池式、水利输送式、旋转滚筒式及脱水仓式等热泼法炉前热泼（国外薄层多层热泼）及渣场热泼法渣场堆存开采法成本低高炉渣水淬处理工艺高炉重矿渣碎石工艺膨珠生产工艺水量少，环境污染小，可抑制H2S气体的产生；比热泼法占地面积小，处理效率高；投资省，成本低1工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣的利用矿渣硅酸盐水泥20%~70%石膏矿渣水泥80%矿渣混凝土矿渣砖80%~90%高炉水淬渣作建筑材料矿渣碎石做基建材料膨珠作轻骨料高炉渣其它利用矿渣棉微晶玻璃热铸矿渣矿渣铸石配制碎石混凝土用于地基工程修筑道路用作铁路道渣质轻、面光、自然级配好、吸音隔热性能强的特点。用作混凝土骨料可节省20%左右的水泥，一般用来制作内墙板、楼板等

1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用钢渣渣的分类钢渣

15%~20%转炉钢渣/平炉钢渣/电炉钢渣电炉渣——氧化渣、还原渣；平炉渣——初期渣、后期渣碱性渣/酸性渣铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂和氧化剂、被侵蚀的炉衬及补炉材料等

1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用化学及矿物组成

钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。钢渣呈黑色，外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石(2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙(2CaO·Fe2O3)、及游离氧化钙fCaO等。

1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用钢渣的化学性质碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比R=CaO/(SiO2+P2O5)。根据碱度的高低，可将钢渣分为低碱度渣(R=0.78~1.8)，中碱度渣(R=1.8~2.5)和高碱度渣(R>2.5)稳定性fCaO、MgO、C2S、C3S等不稳定组分在一定条件下都具有体积不稳定性如fCaO水化消解为Ca(OH)2，体积成倍增大；MgO消解为Mg（OH）2，体积膨胀77%。活性C3S、C2S等具有水硬胶凝性活性矿物的含量。当钢渣碱度R为1.8~2.5时，其中的C3S和C2S的含量之和为60%~80%；R>2.5时，钢渣中的主要矿物为C3S。活性矿物的水硬性需很长时间才能表现出来;细磨，加剂激发活性易磨性

钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐磨。所以宜作路面材料。易磨性可用相对易磨系数表示，将物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比即为相对易磨系数1工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣加工及利用热泼法ISC法水淬法风淬法粉化处理做冶金原料做建筑材料作烧结熔剂40%~50%CaO，<10mm作高炉炼铁熔剂10%~30%铁，2%锰,助熔剂回收废钢铁7%~10%的废钢铁钢渣水泥含大量C2S、C3S；强度高、耐磨筑路及回填材料密度、抗压、稳定、防滑生产建材制品砖瓦及砌块用于农业钢渣磷肥含P2O5>4%,酸性土壤、缺磷碱土硅肥SiO215%，60目，水稻改良土壤钙镁磷及其它微量元素1工业固体废物综合利用铁合金渣的化学成分成分名称MnO/%SiO2/%Cr2O3/%CaO/%MgO/%Al2O3/%FeOFe2O3①/%V2O5/%TiO2/%高炉锰铁渣5~1025~3033~372~71.4~1.91~2碳素锰铁渣8~1525~3030~424~60.7~10.4~1.2硅锰合金渣5~1035~4020~251.5~61~20.2~2碳素铬铁渣27~3024~32.5~3.526~461.6~1.80.5~1.2硅

铁

渣30~3511~16113~303~7钨

铁

渣20~2535~505~165~153~9钼

铁

渣48~606~72~410~1313~15磷

铁

渣37~4037~4421.2钒浸出渣2~420~280.9~1.71.5~2.80.8~38~10①1.1~1.4钒铁冶炼渣25~2850~555~108~100.35~5金属铬浸出渣Na2CO33.5~75~102~723~3024~303.7~8金属铬冶炼渣NaO3~41.5~2.511~140~11.5~2.572~78钛

铁

渣0.2~0.50~19.5~10.50.2~0.573~750~113~15硼

铁

渣1.134.6317.0965.350.24①1工业固体废物综合利用有色金属渣分类成分熔融矿渣湿法残渣烟尘污泥按工艺分重金属渣轻金属渣稀有金属渣矿物性质分成分种类SiO2/%CaO/%MgO/%Al2O3/%Fe/%Cu/%Pb/%Zn/%Ag/%Sb/%锑As/%Ge/%

锗铜渣30~404~151~52~425~380.2~1<22~30.50.2铅渣20~3014~221~510~2420~400.3.2~.42锌渣12~14330.70.520.030.0041工业固体废物综合利用粉煤灰的资源化物理及化学性质

经高温燃烧后形成的一种类似火山灰质的混合材料，是冶炼、化工、燃煤电厂等企业排出的固体废物，年1.6亿吨，主要成分为二氧化硅（40%~60%）、三氧化二铝（17%~35%）、三氧化二铁（2%~15%）、氧化钙（1%~10%）和未燃炭。其余为少量K、P、S、Mg等的化合物和As、Cu、Zn等微量元素。粉煤灰的矿物组成非常复杂，主要有无定形相和结晶相两大类。无定性相主要为玻璃体，约占粉煤灰总量的50%~80%，此外，未燃尽的炭粒也属于无定形相。结晶相主要有石英（二氧化硅）、莫来石（人工高温加热铝硅酸盐）、云母（钾、铝、镁、铁、锂层状结构铝硅酸盐）、长石（含钙、钠和钾的铝硅酸盐）、赤铁矿（氧化铁矿物）等。1工业固体废物综合利用粉煤灰的资源化化学及矿物组成

外观灰色或灰白色的粉状物，含炭量大时呈灰黑色。颗粒多半呈玻璃状态，部分呈球形，表面光滑，微孔较小。小部分表面粗糙，棱角较多的组合颗粒。低钙灰的密度一般1.8~2.8t/m3，高钙灰2.5~2.8t/m3。空隙率60%~75%；粒度45μm；比表面积0.2~0.4m2/g;

活性指粉煤灰与石灰、水混合后显示的凝结硬化性能。含有较多的活性氧化物，如二氧化硅、三氧化二铝等。与氢氧化钙在常温下起化学反应生成较稳定的水化硅铝酸钙，与石灰、水泥熟料等碱性物质混合加水拌合后，能凝结、硬化并具有一定的强度。高温熔融并经过骤冷的粉煤灰，含大量的表面光滑的玻璃微珠，具有较高的化学内能，是粉煤灰活性的主要来源。1工业固体废物综合利用粉煤灰综合利用方法做建筑材料筑路回填农业生产回收工业原料环保材料水泥混凝土砖陶粒筑路回填作土壤改良剂作农业肥料回收煤炭回收金属分选空心微珠吸附剂絮凝剂1工业固体废物综合利用化学工业废渣化学工业废渣种类行业和工艺过程分：无机盐工业废物（铬渣、氰渣、磷泥等）氯碱工业废物（盐泥、电石渣等）氮肥工业废物（主要是炉渣）硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣）纯碱工业废物等。

按废物主要组成分：废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、碱渣等

1工业固体废物综合利用化学工业废渣化学工业废渣的特性产生量大危险废物种类多资源化潜力大1~3t,8~12t,0.4亿吨，6.16%急毒性、反应性及腐蚀性金、银、铂等1工业固体废物综合利用铬渣及综合利用化学组成Cr2O3

六价铬SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3质量分数3~70.3~1.58~1123~3620~335~87~11铬浸出渣为浅黄绿色的粉状固体，呈碱性。每生产1t重铬酸钠约产生1.8~3t铬渣，每生产1t金属铬约产生12~13t铬渣

作玻璃着色剂

六价铬转化为三价铬；氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中白云石和石灰石原料制钙镁磷肥

与磷矿石、白云石、焦炭、蛇纹石等加入电炉或高炉，高温熔融还原，铬六价铬还原成三价铬，Cr2O3形式进入磷肥半成品玻璃体中固定下来；其余六价铬被还原成金属铬元素进入副产品磷铁中炼铁

代替白云石、石灰石作炼钢添加剂、六价铬脱出率97%，铁的机械、耐磨蚀等性能可改善1工业固体废物综合利用磷石膏及综合利用成分可溶P2O5

不溶P2O5

氟化物Al2O3

Fe2O3

SiO2

Na2O有机碳含量<0.25<0.10.1~0.40.1~0.50.05~0.250.5~60.002~0.010.0004~0.0025磷酸、磷肥工业、烟气脱硫、用硫酸浸蚀钙盐，1t磷酸要产生5t纸面石膏板

提纯的磷石膏+护面纸及适量纤维、胶粘剂、促凝剂、缓凝剂等；经过料浆培植、成型、切割、烘干等工艺流程即可制得纸面石膏板水泥

提纯后的磷石膏+水泥熟料+混合材，经水泥磨粉磨改良土壤

pH1~4.5,改良碱性土壤1工业固体废物综合利用硫铁矿烧渣及利用

企业Fe/%FeO/%Cu/%Pb/%S/%SiO2/%Zn/%大化公司化肥厂350.25铜陵化工总厂55~754~60.2~0.350.015~0.040.4310.06.043~.083吴径化工厂520.240.0540.3115.960.19四川硫酸厂46.736.940.050.5118.50杭州硫酸厂48.830.250.0740.330.72衢州硫酸厂41.990.230.07810.160.0952制矿渣砖石灰粉(或水泥)与硫铁矿烧渣(约占84%)混合，经过成型和养护,可制成矿渣砖。分为蒸养制砖和自然养护制砖两种磁选铁精矿磁选后的成品铁精矿中含铁量约为55%~60%，硫铁矿烧渣铁回收率大于60%。制作铁系原料

硫铁矿烧渣+硫酸反应、沉淀、过滤，得到硫酸亚铁溶液。FeOOH晶种。铁黄颜料。600~700℃铁红颜料。2矿业固体废物综合利用矿业固体废物分类及性质按原矿矿床学分基性岩浆岩自变质花岗岩金伯利岩玄武-安山岩等28个基本类型按选矿工艺分手选、重选、磁选、电选及光电选、浮选、化学选矿等矿业废渣

按主要矿物成分石英为主高硅型长石及石英为主的高硅型以方解石为主的富钙型（碳酸钙矿物）成分复杂矿业废渣主要元素是O、Si、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、P等。

尾矿中回收有价元素

矿山废石的利用

2矿业固体废物综合利用矿业固体废物冶金矿山固废综合利用尾矿做建筑材料

其它利用

如从从锡尾矿中回收锡和铜及一些其它伴生元素；从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等元素；以石英为主的尾矿：蒸压硅酸盐矿砖玻璃、碳化硅等的原料以方解石石灰石为主：水泥原料氧化铝为主：做耐火材料如铺路、筑尾矿坝、填露天采场、筑挡墙等，每年可消耗废石总量的20%~30%

覆土造田矿山生活污水浇灌尾矿库井下回填直接回填和加工后回填2矿业固体废物综合利用矿业固体废物煤矸石性质及利用煤矸石的产量约占原煤产量的15%，每年至少新增2亿t。历年积存的煤矸石约为30亿t，占地约10万亩

组成SiO2

Al2O3

CaOMgOFe2O3

R2O烧失量含量40~6515~351~71~42~91~2.52~17粘土类煤矸石一般加热到700~900℃时，结晶相分解破坏，变成无定形非晶体，使煤矸石具有活性。我国煤矸石的发热量多在6300kJ/kg以下。

热值/（kJ/kg）合

理

用

途说明<2095回填、筑路、造地、制骨料制骨料以砂岩类未燃煤矸石为宜2095~4190烧内燃砖CaO含量<5%4190~6285烧石灰渣可作骨料和水泥混合料6285~8380制骨料、代煤、节煤、烧水泥等用小型沸腾炉供热产汽8380~10475烧混合材、制骨料、代煤等用大型沸腾炉供发电2矿业固体废物综合利用矿业固体废物制结晶氯化铝煤矸石利用煤矸石制砖生产硫酸铵肥料生产轻骨料生产水泥制水玻璃3城市生活垃圾综合利用城市垃圾的分类1、据垃圾的性质：可燃性、燃烧热值→可否焚烧的参考指标化学成分、堆腐性→选择处理方式的重要指标，特别是堆肥化及其他生物处理法。2、据垃圾的组成：可回收废品、易堆腐物、可燃物、其他无机废物。简单分为：有机物(动物、植物)→堆肥；无机物→填埋；可回收废品(纸张、塑料、破布、金属、玻璃)→回收使用。3、据产生及收集来源家庭垃圾(食品垃圾和普通垃圾)是城市垃圾的主要对象。3城市生活垃圾综合利用城市垃圾的性质1、感观性能：废物的颜色、臭味、新鲜或腐败的程度等。2、物理性质：与组成密切相关，含水量、垃圾容重、垃圾的粒度组成。3、化学性质：挥发分、灰分及灰分熔点、元素组成、发热值。4、生物学性质：

1)垃圾本身的生物性质2)垃圾的可生化性3城市生活垃圾综合利用城市特征对垃圾构成的影响

1.大城市与中小城市垃圾构成有十分明显的区别。大城市：有机物成分占总量的31％～36％，无机成分约占60％，废品约占4％-6％；中小城市：有机成分约占其总量的20％，无机成分约占65％，废品的比重更低。2.城市气化率、集中供热面积及人均煤购买量对垃圾的产量和构成具有明显的影响。3.包装废物在城市垃圾中的比重增加，并对环境造成极大污染。3城市生活垃圾综合利用城市垃圾的处理趋势卫生填埋、高温堆肥、焚烧1.工业发达国家由于能源、土地资源日益紧张，焚烧处理比例逐渐增多；2.填埋法作为垃圾的最终处置手段一直占有较大比例；3.农业型的发展中国家大多数以堆肥为主；4.其它一些新技术，如热解法、填海、堆山造景等技术，正不断取得进展。3城市生活垃圾综合利用建筑垃圾的再生利用组成与再生利用占城市垃圾总量的30%~40%，拆毁建筑物组成，混凝土与砂浆片30%～40%，砖瓦35%～45%，陶瓷和玻璃5%～8%，其他10%。在混凝土中，钢筋20%、粗骨料45%～50%。建筑施工垃圾有剩余混凝土、砂浆、碎砖瓦、陶瓷边角料、废木材、废纸等。混凝土与砂浆40%～50%，碎砖瓦、陶瓷占30%～40%，其余占5%～10%。建筑垃圾现场分选或处理厂分选废混凝土砂、粒+水泥再生骨料混凝土砖块回收轻骨料破碎蒸养砖3城市生活垃圾综合利用废旧塑料的综合利用直接再生：分选、预处理、熔炼、(造粒)、成型等。据清洁程度分三类。改性：共混和复合的物理改性；交联、接枝及氯化等化学改性。改性剂生产建材产品：软质拼装型地板如废旧聚氯乙烯地板块废旧聚氯乙烯+碳酸钙人造板才麻黄草渣+葵花籽皮+废聚氯乙烯涂料、胶粘剂热解制油：混合烃，蒸馏分离成(柴油、汽油、燃料气、地蜡等)。对裂解原料、催化剂及条件要求高，投资大。焚烧回收热能：33492~37565kJ/kg;高炉喷吹、固形燃料发电和烧水泥。3城市生活垃圾综合利用废橡胶的再生利用整体利用再生利用热利用再生胶直接加工利用软化剂用量，喷霜和烧焦再生胶与生胶并用PE、PVC+增熔剂、pp用再生胶改性热塑性树脂制发泡材料模压法按来源分：天然橡胶和合成橡胶(丁苯胶、顺丁胶、氯丁胶、丁基胶、丁晴胶、硅橡胶、氟橡胶等)。按原橡胶制品用途分：外胎类、内胎类、胶管胶带类、胶鞋类、工业杂品类。3城市生活垃圾综合利用废纸种类废纸分类包括的废纸种类最终用途白纸边印刷厂和纸类制品厂切余的纸边一般可作漂白浆料使用白色而经轻度印刷的白纸经过轻度印刷的文件、刊物、打过字的白纸、用铅笔或墨水书写过的纸和笔记本、卷烟废纸等。可用漂白浆料使用浅色而全部印刷过的白色或颜色较浅的各种纸印刷的书籍、杂志、文件等废纸用于抄写书刚卫生纸等纸的生产深色重度印刷的深褐颜色或涂料印过的各种印刷品、招贴画、年画、商标纸以及画报等用于抄写书纸、印刷纸及卫生纸等纸的生产旧报纸各种新闻纸和内部参阅的资料用于抄写书纸（尤其是用于再抄新闻纸）、印刷纸及卫生纸等品种瓦楞废纸不含或含少量硬质杂物和非纤维物质的旧纸箱、纸板、纸芯和纸卡等废纸用于再造瓦楞原纸、纸板及油毡原纸等皮纸混合废纸未经选别分类的各种杂项废纸、部分垃圾废纸和包装纸等抄造低级包装纸或壁纸板、油毡原纸和白纸板的中间3城市生活垃圾综合利用废纸种类及利用废纸分类制浆方法成浆类型最终用途混合生活废纸基本的碎浆和筛选粗糙、中等洁净瓦楞原纸商业废纸按纸种选别优质纸浆、取决于原来纸浆印刷和书写纸，特种包装纸板旧报纸

(ONP)碎浆、筛选、脱墨、漂白洁净、中等白度新闻纸和低档印刷纸旧瓦楞箱纸板(OCC)碎浆和筛选高强度、本色瓦楞原纸和箱纸板全化浆废纸充分加工和漂白强度、白度和洁净度均较高高档纸3城市生活垃圾综合利用废纸再生其它应用制作模制产品用于园艺及改善农牧业生产废纸的再生生产土木建材模压成型，包装缓冲填料；蛋托、水果托盘等包括废纸碎解——筛选——除渣——洗涤和浓缩——分散和揉搓——浮选——漂白——脱墨等几个阶段胶合硬纸板蜂窝板中密度纤维板沥青瓦楞板等3城市生活垃圾综合利用废纤维物的种类大类亚类种类举例天然纤维植物纤维种子纤维棉花、木棉韧皮纤维亚麻、大麻、黄麻动物纤维毛发纤维绵羊毛、山羊毛、马海毛、兔毛泌腺纤维桑蚕丝、柞蚕丝化学纤维再生纤维再生纤维素纤维黏胶、铜铵、醋酯、富强再生蛋白质纤维大豆、花生合成纤维聚酰胺纤维绵纶聚酯纤维涤纶聚丙烯腈纤维腈纶聚乙烯醇纤维维纶聚氯乙烯纤维氯纶聚丙烯纤维丙纶聚乙烯纤维乙纶聚氨酯纤维氨纶3城市生活垃圾综合利用制造纤维素衍生物废蛋白质纤维制泡沫剂植物纤维作造纸原料废蛋白质纤维再生毛毯纤维织物的加工和利用废化学纤维解聚回收化工原料4农林固废的综合利用农林废物成分据统计，我国年农作物秸秆约7亿t，稻草2.3亿t，稻壳3030万t，玉米秆202亿t，豆类和秋杂粮作物秸秆1.0亿t，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1.0亿t，废糖蜜402万t，酒糟1583万t，禽粪7300万t。这些物质目前多作为农家燃料、畜禽饲料、田间堆肥等初级用途，仅少量用于造纸、草编等深加工。

种类NPKCaMgMnSi水稻0.600.091.000.140.120.027.99小麦0.500.030.730.140.020.0033.65大豆1.930.031.550.840.07油菜0.520.030.650.420.050.0040.184农林固废的综合利用农林废物性质组成元素组成化合物构造形式物理性质热性能C、O、H占70%~90%，N、P、K、S、Si等多种微量元素。纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、戊聚糖、生物碱、植物甾醇、单宁质、胶质或蜡质、酚基和醛基化合物等生物有机体，无机矿物；

存在着大量由坚固细胞壁构成的植物纤维，细胞内脏和细胞之间有大量的微细孔隙

干燥后具较好的可燃性，并能产生一定的热量，热值一般为(1.2～1.6)×104kJ/kg，虽较煤低，但因含硫量极少，燃烧清洁，灰分用途广泛。

普遍具有表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击能力强的特点，干燥前对热、电的绝缘性和对声音的吸收能力较好；4农林固废的综合利用农林废物综合利用秸秆还田利用：K、Si，腐殖质改善土壤结构和微生物生长秸秆饲料化：简单加工微生物处理纤维素，酶制剂秸秆作农村能源：直接燃烧气化沼气化、草煤气生产化工原料：热解270~400℃，草炭、糠醛、乙酸、焦油、草煤气水解酸、碱灰烬生产化工原料：活性炭硫酸钾、碳酸钾及氯化钾作建筑材料：生产轻质保温内燃砖生产轻质建筑板材4农林固废的综合利用我国秸秆资源化利用现状

1.秸秆直接燃烧供热技术原理：以秸秆为燃料，以专用的秸秆锅炉为核心形成供热系统。有秸秆收集、前处理、秸秆锅炉和秸秆灰利用几部分组成。应用：适于在秸秆主产区为中小乡镇企业、乡镇政府机关、中小学校和相对比较集中的乡镇居民提供生产、生活热水和冬季采暖之用。秸秆能源化技术

2.秸秆气化集中供气技术原理：通过气化装置将秸秆、杂草及林木加工剩余物在缺氧状态下加热反应转换成燃气的过程。工艺流程：粉碎→给料机→气化器→除尘器→冷却器→过滤器→贮气柜→用户。仪器：秸秆气化机组由加料器、气化炉、燃气净化器和燃气输送机组成。秸秆能源化技术

秸秆气化的优势与限制：优势：变废为宝、经济可行、优势明显；限制：①燃气质量较差、热值偏低；②燃气中含氧量偏高形成安全隐患；③焦油含量偏高；④水洗焦油后污水排放造成环境污染；⑤气化设备投资偏高。秸秆能源化技术

3.秸秆发酵制沼气立式圆形水压式沼气池秸秆制沼系统包括沼气的收集、运输、净化、贮存、使用及附属设备等。主要设备：①集气室②输气管和配气管③脱硫装置④气柜⑤止火器（或逆火防止器）4.秸秆压块成型及炭化技术（1）成型“秸秆炭”（2）秸秆“生物煤”（3）秸秆成型燃料利用途径农村生活用能；工业用途；生产成型炭；生产活性炭。秸秆能源化技术

秸秆还田1.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。2.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。

3.秸秆直接还田4.秸秆间接还田（1）机械直接还田（1）堆沤腐解还田（2）覆盖栽培还田（2）烧灰还田（3）机械旋耕翻埋还田（3）菇渣还田（4）沼渣还田注意：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。5.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。（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。秸秆还田配套的农艺技术和机具（1）技术：为秸秆腐解创造条件；调解土壤水分和C/N比、C/P比（土壤湿度要求在田间持水量的60~80%、每亩应补施7~10kg尿素和20~25kg过磷酸钙；加强后续田间管理；因地制宜，采取不同的还田时间和方法；避免有病秸秆还田。（2）机具：秸秆还田旋耕机；甩刀式碎土灭茬机；装有覆土器的深耕犁、高架深耕犁；秸秆粉碎抛撒机。秸秆还田秸秆饲料

利用1.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%。2.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。3.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。4.处理方法：物理；化学；生物。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。秸秆饲料

利用铡草粉碎机环模颗粒饲料压制机饲草秸秆揉搓机物理处理（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。秸秆饲料

利用家用多功能饲料膨化机物理处理（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。秸秆饲料

利用化学处理原理：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。秸秆饲料

利用化学处理（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。秸秆饲料

利用化学处理（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。特点：效果较好，但成本太高。秸秆饲料

利用化学处理（3）氨化处理原理：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）。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%。秸秆饲料

利用生物处理（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。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。秸秆饲料

利用生物处理（1）青贮技术青贮添加剂：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。秸秆饲料

利用生物处理（2）微贮技术秸秆微贮是对农作物秸秆机械加工处理后，按比例加入微生物发酵菌剂、辅料及补充水分，并放入密闭设施中，经过一定的发酵过程，是指软化蓬松，转化为质地柔软，湿润膨胀，气味酸香，动物喜食的饲料。原理：利用微生物将秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白。优点：成本低、适口性好、消化率高