农业有机固体废物资源化

农业有机固体废物资源化一、 问题背景三农问题是目前我国工作的重中之重在农村发展循环经济是解决农村问题的必要途径而农村固体废物处理的现状严重影响了农村循环经济的发展。农林牧副渔各项生活中丢弃的固体废物，主要成分是农作物桔杆、枯枝落叶、木屑、动物尸体、大量家禽家畜粪便、以及农业用资材废弃物（肥料袋、农用膜）。固体废物在我国大量存在如果能够充分利用现有的技术和条件对存在的固体废物进行回收和利用，一方面可以解决农村污染问题，另一方面农民通过对废物的利用制造出可用之材可以获得一定的经济效益。二、 引言随着我国经济的发展和农民生活水平的提高农村的生产、生活方式也发生了巨大变化科技农业和农村企业成为农村经济的两大支柱随之而来的就是农村固体废物的种类增多，污染程度加深和处理难度增大等问题。农村环境迅速遭到严重破坏，阻碍了农村经济的进一步发展。我国目前必须落实科学发展观，走发展循环经济的道路，固体废物的处理是发展循环经济的重要工作领域。改革开放以来我国经济多年持续高速增长，取得了骄人的成绩，但是，高消耗、高污染、低产出的状况还没有根本扭转。资源不足环境污染已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素，总之，发展循环经济是目前我国实现可持续发展战略的必然选择。我国人均资源拥有量少，生态环境整体性脆弱，而目前的主要经济模式还是高消耗、高污染、低产出的传统经济模式。这样的国情决定我国现阶段应该以资源综合利用、废弃物再生利用和生活垃圾无害化处理为发展循环经济的三大重点领域。固体废物的循环再利用和无害化处理是循环经济工作中的一个重要方面解决好固体废物的处理问题有利于促进我国循环经济的发展；而随着循环经济进程的加快，一系列有关循环经济的法律法规也会竞相出台，其中很多必将涉及到固体废物的循环再利用和无害化处理从而有利于解决我国目前固体废物处理面临的困境，避免环境受到固体废物更进一步的影响。总之固体废物的处理是当前发展循环经济工作中的一个重要领域。农业废物包括农村生活垃圾、畜禽废物、秸杆、农用塑料，本文就一上几个方面讨论农村固体废物的处理。2农业固体废物2.1农业固体废物的定义和分类农业固体废物是指指农业种植和畜禽养殖生产活动中剩余的有机类物质包括植物性废物（农林生产过程中产生的残余物）、畜禽养殖废物（畜禽养殖过程中产生的残余物）和农用塑料薄膜。通常农业固体废物主要指农作物秸秆、畜禽粪便、地膜和棚膜。资料表明秸秆和畜禽粪便的总氮、磷、钾贮量达48.72106t,占农业废物总氮磷钾的81.85%,对秸秆和畜禽废物的利用具有实际意义。（农业固体废物回收及利用）2.2农业固体废物处理的重要性固体废物的处理既是发展循环经济的重要方面又是解决农村环境问题工作的重要方面。因此，解决好农村固体废物的处理对目前我国循环经济的发展具有重大作用和重要意义.。（农业固体废物回收及利用）2.3农业固体废物的处理及利用2.3.1秸杆（1）秸杆综合利用背景：农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源）））其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%。据统计，我国年产农作物秸杆资源拥有量居世界首位。十一届三中全会以后我国农业有了快速发展，取得了显著成绩，有力地支持了国民经济的快速、健康和持续发展。但是我国农业发展面临着人口和资源环境双重压力。我国人均资源相对短缺主要农业资源都低于世界人均水平，而且资源利用率不高，浪费很大；同时农业环境污染仍在加剧，生态破坏还没得到遏制，大部分农业生产还处于粗放型经营阶段发展农业的任务十分艰巨。防止农业生产过程中对各种资源的破坏和浪费，减少农业生产对环境的污染，作到农业发展与资源环境相互协调，是当今全球范围内对可持续发展农业的战略要求。因此，秸秆禁烧及其综合利用工作作为资源与环境保护的大事、作为实施农业可持续发展战略和实现两个根本性转变的重要措施被纳入议事日程。多种多样的新技术如雨后春笋令秸杆综合利用工作别开生面。但是单一的技术很难充分利用其潜在价值。于是我们尝试对其进行组合，期望能更有效的利用秸秆。秸杆饲料近年来随着我国经济的快速发展人们生活水平的提高，饮食结构发生了较大的变化，对禽蛋、奶的需求快速增长，推动了养殖业的快速发展，为饲料加工行业提供了强大动力。但我国的养殖水平整体不高，出现了两极分化的现象。采用以粮食为主配制的全价饲料虽然些高品质饲料的养殖效果好，但价格高，除了一些大型养殖场全程采用外，大部分小型散养户不得不望而却步。这就造成了我国一方面缺乏优质价廉的饲料一方面面临大量的粮食饲料生产企业倒闭的现状新型的秸杆块状饲料是采用先进的冷压成型技术用饲料压块机生产的全新饲料。这种饲料呈块状，密度大便于运输和储存，有很强的实用性。其加工通用的方法为：经铡切或揉搓后，再添加部分粘合剂和微量元素制成块或颗粒。这样一方面可提高粗纤维消化率25%,适口性明显提高，采食量增加30%-50%；另一方面经过机械揉搓和制粒前调质，有机物受热分解，化学成分发生变化，使秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的镶嵌结构部分受到破坏，利于瘤胃消化液的侵蚀渗透。另外，添加各种微量元素，能克服秸秆营养不足的问题；同时，秸秆压粒或压块后其密度增加10倍以上，有利于贮存和降低贮存中营养成分损失，减少运输量，贮运成本降低70%。因此，这是国内秸秆饲料处理的发展方向。许多农作物秸秆均可生产块状饲料。营养较好的如大豆秸秆花生蔓，谷草，玉米杆，小麦秸，甘蔗渣等。秸杆发电目前在中国电力结构中，火电比例超过了70%。2004年统计数据显示:2003年全国原煤产量完成17.36亿吨，同比增长24.6%。2004年前10个月中国煤炭产量达到15.7亿吨，同比增长约19%,全年产量预计达到20亿吨，目前居世界第一。即便如此,2004年4月全社会煤炭库存为9800万吨，是20年来最低点,5月底直供电场存煤只能维持8天左右。经济快速发展带来的强大电力需求让煤电双方不堪重负。同时根据专家预测，中国要初步实现现代化，至少需要人均一个千瓦的电力，以2002年13亿人口计，就有13亿千瓦的需求。以这个数据看，发展水电(即使全部开发)也只是杯水车薪。核电、风电由于初期生产价格较高，建设周期相对较长,需要国家扶持才能获得发展，但来自政府部门的信息并不乐观。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有千分之三点八，而煤的平均含硫量约达百分之一。经测定秸杆热值约为15000KJ/Kg,相当于标准煤的50%。秸秆气化秸秆气化广义上又称谓/生物质气化0,是指生物质在缺氧状态下燃烧，使生物质发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体燃料。生物质由碳氢化合物组成在生物质气化的过程中经过热解、燃烧和还原反应转化为一氧化碳和氢等可燃气体。在国内以山东省能源所为代表的农村秸秆集中供气系统得到较大的推广应用，建成供气工程约300家，总投资额达亿元以上；国内已有几十家单位从事农村秸秆集中供气装置的生产、销售。秸秆气化集中供气技术以农村大量的各种秸秆为主要气化原料以集中供气的方式向农民提供炊事燃气或烘干粮食的热能。特别是农民致富奔小康，热切需要使用清洁能源,改变村庄卫生面貌，秸秆气化使农民由烧柴变为烧气，满足了农民对改善生活质量的要求因而受到农民的欢迎和肯定。秸秆气化技术可改善农村的能源结构提高农民的生活质量，减轻因秸秆随意焚烧造成的环境污染，推动农村科技进步和可持续发展，其社会意义巨大。2.3.2畜禽废物畜禽废物的产生和现状中国是世界上畜禽养殖大国，畜禽粪便排泄量相当可观。一个年产万头生猪的大规模集约化养猪场每天排放的粪污可达100150t,BOD5高达4000〜45000mg/L。中国每年畜禽粪便产生量约为17.3@109t,其中牛粪10.7@109t,猪粪2.7@109t,羊粪3.4@109t,家禽粪1.8@109t,畜禽粪便中含有的氮磷分别是1.597@107t和3.63@106t,相当于中国同期使用化肥量的78.9%和57.4%。受经济效益和技术普及的限制，许多养殖场并未对畜禽废物进行合理处理而直接外排,造成资源浪费和环境污染。腐熟堆肥技术堆肥技术是在有氧的情况下，由微生物把有机物降解、转换成腐殖质的生物化学处理过程。目前我国农村主要是统一堆放，发酵后作农家肥用，达到秸秆过腹还田的目的。堆肥技术是一种为世界各国普遍采用的畜禽粪便处理方法，运用良好的堆制技术，可以在较短的时间内使粪便减量、脱水、无害化取得较好的处理效果，尤其是高湿粪便的脱水技术。其方法是将畜粪和垫草等固体有机废弃物按一定比例堆积起来在微生物作用下，进行生物化学反应而自然分解，随着堆内温度升高，杀灭其中的病原菌、虫卵和蛆蛹，达到无害化并成为优质有机肥料的方法。该法优点是设备简易费用低，占地面积比厌氧池小得多，不受季节的限制，技术成熟，适合普遍的推行，产生少量臭气。2009年9月农业固体废物回收及利用33生物有机肥制作技术生物有机肥是在畜禽粪便中接种微生物复合菌剂(如EM菌剂)，利用生化工艺和微生物技术，使有益微生物迅速繁殖，快速分解粪便和秸秆中有机质，将大分子物质变为小分子物质，产生生物热能，堆料温度可升至60〜70e,抑制或杀死病菌、虫卵等有害生物；并在矿质化和腐殖质化过程中，释放出氮磷钾和微量元素等有效养分；吸收、分解恶臭和有害物质。畜禽粪便经过生物发酵腐熟后，再经热风旋转烘干处理，便成为无害、无臭、无病菌和虫卵的优质有机肥。有改土培肥效果以及提高肥料利用率和保护环境等功能。王德刚等提出/零污染0干式法养猪，即在栏舍内铺上敷料，将猪的粪尿吸附混合，生物处理后进行二次发酵，并经工艺处理合成生态有机肥，对周围环境达到/零污染0的排放效果，同时还可降低猪群疾病发生率，加快生长速度，提高饲养效益。2.3.3塑料废塑料回收再利用的紧迫性和必要性塑料因具有质量轻、强度高、耐磨性好，化学稳定性好、抗药剂能力强、绝缘性能好、经济实惠等优点因而在生产、生活中得到了广泛的应用。目前就所存在的废塑料的处理方式只有两种：垃圾填埋和焚烧。首先，就填埋方式而言，废塑料在环境中长期不被降解，造成了严重的白色污染。其次就焚烧方式而言，其危害性是显而易见，不仅废塑料焚烧时释放出的多种有毒化学气体直接威胁人类的身体健康而且焚烧时产生的HCl气体导致酸雨的加剧。现在，这现有的两种处理方式导致环境的恶化越来越严重因此废塑料的资源化技术)))回收再利用越来越引起人们的重视，因为我们相信/垃圾是放错地方的资源，回收再利用是恢复资源的法宝0。废塑料的分选工作分选的目的不仅是清除废塑料中的金属、沙石、织物等杂物，而且把混杂在一起的不同品种的塑料制品分开、归类。这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂，往往是几种塑料的混杂物。由于混合塑料的利用技术还不是很成熟，所以再生利用比较困难。因此在对废塑料再生利用之前，必须进行一定程度的分选。这是因为：其一，不同极性性质的树脂制品是不相容的，混合后的再生制品容易出现分层，发生/貌合神离0现象，制品性能低劣；其二、一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大，难以在同一温度下加工成型。废塑料的资源化技术)))回收再利用利用废PVC塑料可生产内软质拼装地板、木质塑料板材、人造板材、混合包装板材等。(a)软质拼装型地板以废旧PVC塑料为主要原料，经过粉碎、清洗、辊炼等工艺合成塑料粒然后加入适量的增塑剂、稳定剂、润滑剂、颜料及其他外加剂经切料、混合、注塑成型、冲裁工艺而制成。产品配方为：废旧PVC塑料100份，邻苯二甲酸二辛酯5份，邻苯二甲酸左二辛酯5份，石油脂5份，三盐基硫酸铅3份，二盐基亚硫酸铅2份，硬脂酸钡1份，硬脂酯1份，碳酸钙15份，阻燃剂、抗静电剂、颜料、香料适量。(b)生产地板块聚氯乙烯塑料地板是以废PVC农膜和碳酸钙为主要原料，经过配比原材料、两辊炼塑、拉片、切粒、挤出片、两辊压延冷却、剪片、冲块而成。原料配比为：废旧聚氯乙烯农膜100份，碳酸钙120)150份，润滑剂1.5份，稳定剂4份，色浆剂适量。聚氯乙烯塑料地板块是一种新型室内地面铺设材料。它具有耐磨、耐腐蚀、隔凉、防潮、不易燃等特点又具有色泽美观、铺设方法简单可拼成各种图案和装饰效果好等特点，已被广泛应用。木质塑料板材用木粉和废旧聚氯乙烯塑料热塑成型的复合材料。它保留了热塑性塑料的特点而价格仅为一般塑料的三分之一左右。这种板材用途广泛即适用于建筑材料、交通运输、包装容器，也适用于制作家具。它具有不霉、不腐、不折裂、隔音、隔热、减振、不易老化等特点。在市温下使用至少可达15年。人造板材利用生产麻黄素后剩下的麻黄草渣、榨油后的葵花仔皮和废旧聚氯乙烯塑料为主要原料加工几种辅助化工原料，经混合热压而成。检测表明，它的各种物理性能指标接近甚至超过木材。它具有耐酸、碱、油及耐高温、不变形、成本低、亮度好的特点，是制造各种高档家具、室内装饰品和建筑方面的理想材料。3讨论与结论农业废物是资源利用过程中物质与能量的流失份额，是物质和能量的载体，从环境生态学角度看，农业废物也是错位的资源。农村的环境污染是面源污染，对于农村的固体废物污染环境和破坏自然环境的问题如果任其发展，后果将不堪设想。农村环境涉及到我国九亿农民生活的方方面面，因此，农村的环境问题是我们农村工作中的一个重点。农村的固体废物处理问题又是其重中之重，有关部门在抓好整治城市环境污染的同时也应重视加强农村环保工作，拿出可行的办法控制农村固体废物污染的蔓延。同时，农村固体废物的处理是发展循环经济工作的重要领域不解决好这个问题，农村的循环经济就无从发展。农村固体废物一方面是重要的环境污染源和疾病传播源，另一方面，其又是或含有重要的有价资源。农村固体废物中含有大量的有机物，如碳水化合物、脂34江西化工2009年第3期肪、蛋白质等，是重要的工农业原料。大量产出的作物秸秆、畜禽粪便、林业废弃物等都可以通过饲料化、肥料化、燃料化、能源化等转化技术得到利用。不能利用的废物也需要得到环境无害化的处理处置。我国人口众多、资源有限、生态环境整体性脆弱的国情决定农村固体废物的处理处置和资源化是发展农村循环经济建设社会主义新农村的重要内容。因此对于农业固体废物的处理是我们义不容辞的责任.参考文献国家环境保护总局自然生态保护司.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策[j],中国环境科学出版社,2002,9.曲强，王立阁，畜禽粪便污染与资源化利用[J].吉林畜牧兽医.2005(6).YadavRL.SoilorganicmatterandNPKstatusasinfluencedbyintegrat