第二章废弃物资源

第二章废弃物资源农业废弃物林业废弃物加工废弃物生活废弃物第一节

农业废弃物在农业生产过程中，收获了小卖、玉米、稻谷等农作物以后，残留的不能食用的根、茎、叶等废弃物统称为秸秆。农作物秸秆产量=农作物产量×谷草比农作物产量=播种面积×单位面积产量农作物秸秆资源

表1几种作物秸秆的化学组成（干重）%秸秆种类秸秆：粮食粗纤维灰分果胶质木质素纤维素半纤维素稻草1：0.63235.613.39－12.5032.0024.00麦秸1：1.36636.76.040.3018.0030.5023.50玉米秸1：2.029.34.660.4522.0034.0037.50

秸秆是纤维组分含量很高的农作物残留物，主要包括玉米、水稻、小麦、棉花、马铃薯等的秸秆。一、秸秆资源概况3

我国各类农作物秸秆资源十分丰富，年产量达7亿t左右，其中稻草为2.3亿t，玉米秆为2.2亿t，豆类和秋杂粮作物秸秆为1.0亿t，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等为1.0亿t。其中稻草秆和玉米秆占总产量的64%。图1我国主要农作物秸秆产量所占比例33%31%36%稻草玉米秆其它4图2我国秸秆利用情况（年产6亿t）19%5%18%造纸饲料还田燃烧58%主要利用在：燃料、还田、饲料、造纸

我国每年7亿多吨的秸秆，其中约0.28亿吨用于造纸，1.13亿吨用作饲料，1.08亿吨还田，3.5亿吨用作燃料或就地荒烧，秸秆的利用率约为33％，而其中经过技术处理的仅占2.6％。5

据联合国环境规划署报道，世界上种植的各种谷物，每年可提供秸秆17亿t，但被利用的秸秆废弃物不足2%。

图3

世界秸秆资源利用情况（年产17亿t)2%98%利用未利用6作物秸秆的利用方式主要有还田(15%)、饲料(20%)、工业原料(4%)、薪柴(45%)、露地焚烧(16%)等，依此参数，2007年中国九大作物的7.04亿t秸秆的去向中约有61%可用于能源，即在不改变秸秆现有用途的前提下，每年约有4.3亿t秸秆可作为生物质原料。值得指出的是，中国秸秆资源的最大特点是既分散又集中，特别是一些粮食产区几乎都是秸秆资源最富裕的地区。黑龙江和黄淮海地区的河北、山东、河南，东南地区的江苏、安徽，西南地区的四川、云南、广西、广东等省区，其秸秆资源量几乎占全国总量的一半。

7作为食用菌基料秸秆作为工业原料秸秆纤维秸秆作为饲料养畜秸秆直接还田秸秆能源化利用8中国秸秆的利用方式：秸秆能源利用的主要方式有直接燃烧（包括通过省柴灶、节能炕、节能炉燃烧及直燃发电）、固体成型燃料技术、气化（包括生物质燃气、沼气）和液化（包括燃料乙醇和生物柴油）等。秸秆直接还田主要有机械粉碎翻压还田和覆盖还田两种方式。9秸秆作为菌种培养基的利用目前，国内利用熟料麦秸作为培养基生产食用菌技术已成熟，平均生产1kg食用菌（平菇、香菇、金针菇）可消耗秸秆1kg左右，菌渣还可以作有机肥料。此项技术简单易行，推广容易。西北大学和山西大学进行了研究，试验效果不错。

秸秆作为工业原料秸秆纤维是一种天然纤维素纤维，生物降解性好，可以作为工业原料。其中，最主要作为纸浆原料。10二、主要畜禽粪便资源（一）主要畜禽粪便资源分布（二）主要畜禽粪便资源量及其所含能量我国主要的畜禽是鸡、猪和牛，根据这些畜禽品种、体重、粪便排泄量等因素，可以估算出粪便的资源量。养殖产生的大量污水、粪便，最为理想的处理方式是进行厌氧发酵产生沼气，并且经厌氧消化的沼渣和沼液中不仅保留了有机物分解后所生成的各种养分，还含有生长素、微生物、有机酸、氨基酸等多种活性物质，而且在沼气发酵过程中绝大多数的有害生物被杀死，因此，沼渣沼液适宜用做农用灌溉、生产有机肥等。针对个体养殖和大中型规模养殖，到2008年底，我国农户沼气池数达2857个，有：一池三改：（改猪圈、改厕所、改厨房，修一个沼气池），“四合一”（厕所-猪圈-沼气-温室大棚）、“猪、沼、果”等多种模式。第二节林业废弃物（1）林业“三剩余”：采伐剩余物主要包括树丫、树梢、树皮、树叶等，由于不同地区森林类型不同，树种不同、木材的利用方式不同，采伐剩余物的比例有很大差别。（2）废旧木材一、主要林木生物质能资源分布（一）林业“三剩余”资源分布1.林业采伐剩余物和造林剩余物资源分布（1）东北地区及东北内蒙古重点国有林区（2）华北地区（3）西北地区（4）西南地区（5）华南地区（6）华东地区（7）华中地区2、木材加工剩余物的数量和分布二、主要林木生物质能资源量及其所含能量三、我国林木生物质能资源优势1、我国林木生物质能资源量大、植物类型丰富2、现有林木生物质能资源没有充分利用3、林木生物质资源分布不均，利用成本高，没有形成规模化开发利用。4、林木生物质能源发展的潜力巨大。28我国林业生物质能资源优势我国林业生物质能源资源总量大植物类型丰富现有林木生物质能资源没有充分利用林木生物质能资源分布不均，利用成本高，没有形成规模化开发利用林木生物质能源发展的潜力巨大第三节

加工废弃物一、农业加工废弃物资源农产品在初加工过程中产生的副产品主要包括稻壳、玉米芯、甘蔗渣等，主要来源于粮食加工厂、食品加工厂、制糖厂和酿酒厂等，数量巨大，产地相对集中，易于收集处理。（二）农产品加工废弃物资源量及所含能量二、工业加工废弃物工业加工废弃物主要是轻工业的生产过程中产生，如植物油加工、制糖、屠宰、水产品加工、水果加工、食品加工、淀粉、酒精、食用酒、造纸等都有大量的有机废水废渣的排放。这些废弃物在厌氧条件下被微生物分解时需要消耗空气中大量的氧，所以常用化学需要量COD值表示其污染程度。根据高浓度有机废水的性质和来源可分为三大类：不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水：食品工业废水。含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水：部分化学工业和制药业废水。含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水：有机化学合成工业和农药废水。废水处理过程各个组成部分可分为：生物处理法化学处理法物理化学处理法物理处理法第四节生活废弃物一、城市生活垃圾资源二、城市生活垃圾资源化利用固体废弃物资源化的一般途径有：废弃物回收利用，包括分类收集。分选和回收。即处理废弃物并从中回收制定的二次物质。废物转换利用，即通过一定技术，利用废弃物中的某些组分制取新形态的物质。能量转换，即从废物处理过程中回收能量，包括热能和电能，通过化学或生物转换，释放废物中蕴藏的能量，并加以利用。随着经济的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高，垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t。60年代中期以后，大体形成了填埋、焚化、堆肥等一系列处置方法。近年来，有些国家还发展了无机垃圾堆山法，并在垃圾山的表面上种植树木、花草，发展街心公园，起到美化城市的作用。填埋焚烧现有城市垃圾处理方法方法堆肥

简单、省投资，可以处理所有种类的垃圾IdentityIdentity首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。其次，填埋场应设置排气口，使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出，避免发生爆炸。回填后的场地，一般在20年内不宜在其上修建房屋，避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏，但可作绿地、农田、牧场等使用。

特点方法填埋堆肥的原理：堆肥有机物（含Ｃ、Ｎ、Ｏ、）氧，微生物生物合成排入环境细胞物质（微生物繁殖）能量ＣＯ２，Ｈ２Ｏ，ＮＨ３，ＰＯ４３－氧化分解堆肥是使垃圾、粪便中的有机物，在微生物作用下，进行生物化学反应，最后形成一种类似腐殖质土壤的物质，用作肥料或改良土壤。根据原理，可分为厌氧分解与好氧分解两种。我国主要采用好氧分解法。好氧分解过程可同时产生高温，可以杀灭病虫卵、细菌等。堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥焚烧焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。处理量大，减容性好，无害化彻底。焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解，达到去除毒性、回收能量及获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。日本以及欧洲的瑞士、瑞典等国在一般焚烧法基础上，还发展了高温与中温分解，使垃圾在1650℃以上的高温下基本或完全燃烧，并回收释放的能量作为能源。DescriptionofthecontentsDescriptionofthecontents填埋埋掉了可利用物；填埋场地的选择越来越困难，成本提高；填埋场占地面积大；同时存在严重的二次污染。堆肥焚烧不能处理不可腐烂的有机物和无机物；堆肥周期长，占地面积大，卫生条件差；堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高。

垃圾中可利用资源被销毁；产生的烟气净化技术难度大、运行成本高；焚烧产生的残渣还必须消化。现有城市垃圾处理方法的局限性Descriptionofthecontents

城市垃圾处理方法的综合利用综合利用易腐有机物的堆肥处理可用物资（废纸、金属、玻璃等）的回收再生利用灰渣的固化处理，实现灰渣的材料化高热值不易腐有机物的能量利用适合我国城市生活废弃物资源化回收利用的途径及对策有：混合收集-堆肥，回收有机肥料混合收集-填埋-产沼直接用于燃烧分类收集-焚烧发电-灰渣填埋-回收金属、玻璃等分类收集-厌氧产沼-沼渣焚烧发电-灰渣填埋-回收金属、玻璃、塑料等。分类收集-厌氧产沼-中高温堆肥-沼渣填埋-回收金属、玻璃、塑料等。分类收集-生化处理、热解、气化农业生物质能源林业生物质能源禽畜粪类生物质能源省市垃圾和废水生物能源的地理分布51贵州湖南新疆黑龙江重点省份生物质能资源重点省份生物质能资源52新疆新疆是农牧业大省，2006年农作物种植面积382万公顷，粮食总产量约895万吨,棉花产量218万吨年末牲畜存栏头数5339.70万头(只)。肉类年总产量128.13万吨。

53新疆棉花秸秆：全疆棉花产量170多万吨，棉秆资源量约为500万吨，调查显示，约有30-40％可用于能源，数量为150-200万吨，主要分布在新疆中部和南疆。牲畜粪便：目前新疆牲畜多为散养，但集中养殖有增长趋势，当集中养殖达到10％时，即可每年集中收集牲畜粪便5000万吨以上，可产沼气25.5亿立方米，折合标准煤180万吨。新疆目前林业废弃物的利用率已经超过95％，其产品附加值远高于能源利用，所以，可以作为能源利用的林业废弃物已经没有。新疆为典型的“绿洲经济”，现有的荒山、荒地只要有水基本都可以成为良田，目前新疆的农业即为典型的“灌溉农业”，水利设施可以覆盖的地区均为良田，而尚未覆盖的地区则基本无法生长植物，所以，在新疆发展能源作物种植的空间很小。调查结果显示，新疆小麦、玉米秸秆基本用于饲料，对这些秸秆用途的预测结果是，今后这类秸秆将全部用作饲料，无法进行能源的规模化利用。55黑龙江黑龙江是农林业大省，拥有世界著名的三大黑土带之一，2006年粮食作物播种面积1017万公顷，产量3780万吨。全省森林覆盖率43.6%，居全国首位，境内的大、小兴安岭是全国最大的林区。56黑龙江2006年全省农作物秸秆总产量约为5000万吨；据专家推算，全省秸秆利用情况如下：燃料占40%，饲料占30%，还田10%，工业原料及其它占20%左右。近年来，黑龙江省畜牧业发展迅速。据2006年统计：全省现有奶牛178万头，居全国之首；肉牛和黄牛饲养量为930万头；绵羊、山羊饲养量1769万只；生猪的饲养量为3895万头；家禽的饲养量为4.5亿只，出栏量为2.6亿只。目前全省畜禽年产鲜粪6656万吨，尿排泄量年均6073万吨。57黑龙江黑龙江省是林业大省，是我国的重点林区之一。有林地面积2007万公顷，占全省国土面积的44％。根据省林业厅的材料，每年全省采伐限额约为800万立方米，采伐剩余物约320万立方米。但是，当地生物质资源供应比较分散，以人工为收集主，尤其是对于林业剩余物的收集方面更为突出。对于采伐过程中的剩余物，枝桠有一部分回土，一部分被群众自己收集用于烧柴，树根一般都留在山上。对于林产加工过程中的剩余物，例如锯末和边角碎料，一般用作烧柴或废弃了。目前，黑龙江省林业厅已确定开展林木生物质发电重点县（局）基地建设57处，可营造林木生物质能源林2204.7万亩。58贵州贵州位于云贵高原，92%为山地和丘陵