農(nóng)業(yè)資源利用與環(huán)境保護(hù)——第七章

1、云 南 農(nóng) 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案系：農(nóng)學(xué)園藝系 專業(yè) 班級(jí) 授課時(shí)間授課章節(jié)：第七章 廢物資源的農(nóng)業(yè)利用第一節(jié) 廢物資源概述第二節(jié) 廢物農(nóng)用資源化的原理第三節(jié) 廢物農(nóng)用的工廠化技術(shù)授課目的：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握廢物的分類、特性，廢物資源化的概念、原理，廢物開發(fā)農(nóng)業(yè)利用的技術(shù)授課內(nèi)容提要：廢物概念、產(chǎn)生、分類、特性；廢物資源化的依據(jù)、含義、理論基礎(chǔ)與途徑；廢物農(nóng)用的工廠化技術(shù)、庭院化技術(shù)和自凈化技術(shù)。重點(diǎn)：廢物資源化的依據(jù)、含義、理論基礎(chǔ)與途徑；廢物農(nóng)用的工廠化技術(shù)、庭院化技術(shù)和自凈化技術(shù)。難點(diǎn)：廢物農(nóng)用的工廠化技術(shù)、庭院化技術(shù)和自凈化技術(shù)。其它；課后分析：系主任簽名：第七章

2、廢物資源的農(nóng)業(yè)利用第一節(jié) 廢物資源概述一、廢物概念1.傳統(tǒng)的廢物概念：包括工業(yè)廢物和生活廢物，一般指人類在某些生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)及生活過程中，提取所需要的組分后棄之不用的剩余物質(zhì)。2.廢物的含義：是一個(gè)傳統(tǒng)概念，凡失去使用價(jià)值的或施用價(jià)值不大的物質(zhì)，通常被視為廢物而拋棄，其中包括：1）尚未找到用途的或經(jīng)濟(jì)上不值得利用的副產(chǎn)品，如選礦場尾礦；2）生產(chǎn)過程中限于技術(shù)水平而流失于環(huán)境中的部分物料，如廢酸、廢氣；3）種植業(yè)收獲后的殘留物或養(yǎng)殖業(yè)中的排泄物；4）以及收獲過程中用壞了、不能用或不值得再用的生活用品，如破碎玻璃器皿。3.廢物全新認(rèn)識(shí)1）首先，就物質(zhì)性而言，不存在有用與無用的問題；2）其次

3、，所謂不值得利用，只是單從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來考慮問題，如果從更廣泛、更全面的生態(tài)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看待廢物的隨意丟棄，就會(huì)發(fā)現(xiàn)可能造成的嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)惡化的后果。4.科學(xué)的廢物的概念：是由于各種原因而未加利用或未盡利用的部分原料或資源。二、廢物的產(chǎn)生1.生產(chǎn)性排放2.生活性排放三、廢物的分類（多級(jí)綜合分類）1.氣態(tài)廢物：工業(yè)礦廢氣：電站及工業(yè)鍋爐的煙道氣、工業(yè)尾氣、礦井和生產(chǎn)車間的通風(fēng)排氣等；農(nóng)業(yè)廢氣：有機(jī)肥料和飼料發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣，以及畜禽場的通風(fēng)排氣等。交通廢氣：指汽車、飛機(jī)、火車和輪船等交通工具排放的尾氣；生活廢氣：居民生活、飲食業(yè)燃煤、燃油、燃?xì)猱a(chǎn)生的油煙粉塵。2.液態(tài)廢物：工業(yè)廢水：礦坑廢水

4、、選礦廢水、冷卻廢水、酸洗廢水、電鍍廢液、造紙廢水、印染廢水、發(fā)酵醪液、化工廢水、廢氣處理后生產(chǎn)的廢水等；農(nóng)業(yè)廢水：含農(nóng)藥和化肥的排灌水、畜禽糞便的沖洗水、魚塘排水等；生活廢水：廁所糞尿、洗澡、洗衣、炊事污水等。3.固態(tài)廢物：工業(yè)廢渣：礦山廢石、選礦尾礦、冶金爐渣、粉煤灰、各種生產(chǎn)廢渣、廢水處理后生產(chǎn)的固體沉淀物、特殊的核工業(yè)放射性固體廢物等；農(nóng)業(yè)固體廢物：作物秸稈、畜禽糞便、食用菌渣、沼氣渣、木屑等；生活固體廢物：生活垃圾。4.廢熱：能量性廢物，需要以物質(zhì)為載體。工業(yè)廢熱：電力、冶金、化工、建材行業(yè)生產(chǎn)過程中的動(dòng)力、化學(xué)反應(yīng)、高溫熔化等向大氣和水體排放含熱氣體和溫水。生活廢熱：民用燃燒熱力裝

5、置排放廢熱。四、廢物的特性：客觀性：客觀存在資源性：具有可轉(zhuǎn)化為有用資源的特性；價(jià)值性：通過開發(fā)利用，是人類資源和財(cái)富的一個(gè)重要組成部分；污染性：超過環(huán)境自凈能力或未資源化利用；再生性：廢物資源化利用的主要依據(jù)；多用性：廢物資源化后的用途；整體性：廢物之間相互聯(lián)系、互相制約的統(tǒng)一整體；物質(zhì)和能量在人與環(huán)境之間不斷流動(dòng)第二節(jié) 廢物農(nóng)用資源化的原理一、廢物資源化的依據(jù)1.有利用價(jià)值；2.有達(dá)到目的的技術(shù)；二、廢物農(nóng)用資源化含義1.含義：又稱廢物資源的農(nóng)業(yè)利用，是指將具有農(nóng)用價(jià)值的生產(chǎn)性廢物和生活性廢物作為一種農(nóng)用資源開發(fā)，投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中。2.意義：它能緩解經(jīng)濟(jì)增長與資源的矛盾；它能防治環(huán)境污

6、染，保護(hù)生態(tài)平衡；三、廢物農(nóng)用資源化的理論基礎(chǔ) 人1.物質(zhì)循環(huán)理論：農(nóng)業(yè)社會(huì)物質(zhì)循環(huán)：動(dòng)物 殘?jiān)鼜U物 植物現(xiàn)代社會(huì)物質(zhì)循環(huán)： 農(nóng)業(yè)產(chǎn)品 農(nóng)業(yè)廢物 自然資源 生活產(chǎn)品 生活廢物 農(nóng)用資源化 工業(yè)產(chǎn)品 工業(yè)廢物2.物元分析理論：主要研究事物的可變性，研究事物變化的條件、途徑和規(guī)律，探索使事物轉(zhuǎn)化的方法。要點(diǎn)是：用物元觀點(diǎn)分析具體事物，找出與解決問題有關(guān)的一維或多維條件物元，據(jù)此考慮將目標(biāo)物元擴(kuò)大，在更大范圍內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)條件組合關(guān)系的調(diào)整。其過程為：具體事務(wù)物元分析新的一類事物集合。3.最優(yōu)控制理論：廢物的重復(fù)利用即再利用的程度存在著最佳點(diǎn)。另外，從企業(yè)自身角度和從社會(huì)角度考慮的最佳利用率也不同。這主

7、要在于企業(yè)排放廢物的外部不經(jīng)濟(jì)性往往是由社會(huì)承擔(dān)的。并且出于企業(yè)自身利益考慮的最佳利用率與出于全社會(huì)的福利考慮的最佳利用率之間有明顯差距。4.廢物農(nóng)用資源化的途徑：工廠型資源化庭院型資源化農(nóng)用型資源化第三節(jié) 廢物農(nóng)用的工廠化途徑一、工廠化的主要廢物原料1.粉煤灰（含有鋁、硅、鐵、鈣、硫、硼）：肥料資源通常作為硅、鈣肥應(yīng)用；改土劑人造營養(yǎng)土2.污泥：富含有機(jī)質(zhì)：用作肥料需處理，污泥原料用于用材林地、花圃用肥是安全的； 顆粒很細(xì)，粘結(jié)性好，用于建筑原材料，如制磚；3.垃圾：無機(jī)垃圾（灰渣、磚石）：有機(jī)垃圾（動(dòng)植物殘?bào)w）：經(jīng)無害化和一定技術(shù)處理轉(zhuǎn)化成肥料、飼料及增效劑、營養(yǎng)土等4.畜禽糞便：富含有機(jī)

8、質(zhì)、氮、磷、鉀及部分微量元素：可處理（化學(xué)、高溫干燥滅菌）做肥料，但需注意重金屬（Cu、Zn來自添加劑）的積累；5.高濃度有機(jī)廢水：可以開發(fā)成肥料、飼料及其他產(chǎn)品等；如胱氨酸生產(chǎn)廢水、淀粉廢水、絲繭廢水、啤酒廢水、酒精廢水等二、工廠化的一般模式三、工廠化的可行性分析有機(jī)廢物生產(chǎn)性廢水固液分離固形物“三料生產(chǎn)”增效上等廢渣高濃度廢水低濃度廢水非生產(chǎn)性廢水低濃度廢水除臭氧化塘（溝）清水排放動(dòng)植物產(chǎn)品中等下等加環(huán)改性發(fā)酵高效價(jià)飼料高效價(jià)肥料清潔能原增效模塊綠色模塊1.可行性分析的程序1）市場研究與市場預(yù)測；2）人才、技術(shù)、信息、經(jīng)濟(jì)等資源條件的調(diào)查研究、分析；3）按廢物轉(zhuǎn)化條件，擬定多種可行性方案；

9、4）對各方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和綜合評估，選擇最優(yōu)方案；5）編寫可行性分析報(bào)告，以供決策。2.可行性分析報(bào)告的內(nèi)容：總論市場研究和市場預(yù)測資源化條件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、合理、有效的開發(fā)措施、開發(fā)進(jìn)度和地點(diǎn)等投資估算和資金籌措技術(shù)可行性分析經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益評價(jià)結(jié)論。第四節(jié) 廢物農(nóng)用的庭園化技術(shù)一、沼氣發(fā)酵技術(shù)二、食用菌栽培技術(shù)1.食用菌概述食用菌多為腐生型真菌，使食物鏈假患重的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。食用菌生長過程：菌絲體階段（營養(yǎng)生長期）子實(shí)體階段（繁殖期）菌絲體可以分解纖維物質(zhì)（有機(jī)廢物的重要組成）的酶，能將復(fù)雜的纖維素（包括木質(zhì)素和半纖維素）大分子分解出結(jié)構(gòu)簡單的小分子化合物，供菌絲體細(xì)胞吸收。2.

10、食用菌栽培所需條件（以雙孢菇為例）菌絲體：溫度：432，最適25； 子實(shí)體：溫度：適宜溫度1316；水分：60%左右，介于50%和70%之間； 水分：相對濕度：85%92%；PH值：58，最適6.57.0； PH值：58，最適6.57.0；CO2濃度：0.5%； CO2濃度：0.5%；光照：散射光3.食用菌栽培技術(shù)（袋裝栽培、箱式栽培、床架式栽培、大田栽培）1）培養(yǎng)料的堆制：糞草比6：4，隔層堆放發(fā)酵，堆溫升至最高點(diǎn)并下降時(shí)，進(jìn)行第一次翻堆，并加入0.5%1.0%的過磷酸鈣，再翻堆3次至腐熟；2）菌種分離：組織分離，培養(yǎng)基培養(yǎng)技術(shù)（試管水平）3）接種：菌絲體培養(yǎng)（罐頭瓶、三角瓶水平）4）覆土或

11、裝袋栽培5）管理：水分、溫度三、微生物蛋白生產(chǎn)技術(shù)1.生產(chǎn)菌種的準(zhǔn)備1）選育生產(chǎn)所需的菌種；2）將選育出的菌種在一定條件下培養(yǎng)試管三角瓶種子罐發(fā)酵罐2.發(fā)酵液準(zhǔn)備1）發(fā)酵基質(zhì)的預(yù)處理2）配制發(fā)酵液3）發(fā)酵液滅菌3.發(fā)酵罐培養(yǎng)1）按一定比例將菌種液接種入發(fā)酵罐，通常菌種液與發(fā)酵液的比例為1：10；2）控制發(fā)酵條件，使菌種得以迅速繁殖。4.菌體收獲5.菌體干燥，制成SCP成品四、腐生養(yǎng)殖技術(shù)（一）蚯蚓養(yǎng)殖1.蚯蚓種的選擇：目前人工養(yǎng)殖的優(yōu)良蚯蚓種主要為愛勝屬。2.蚯蚓生長的環(huán)境控制：1）PH值：中性與微堿性2）潮濕：蚯蚓自身水分占其體重的75%90%，不同種類要求不同，低的水分25%30%，搞得水

12、分60%70%；3）有機(jī)物含量3.防止蚯蚓逃逸：環(huán)境不良時(shí)，易發(fā)生蚯蚓逃逸，多發(fā)生在產(chǎn)蚓繭時(shí)；防止措施：夜間照明、適當(dāng)養(yǎng)殖密度、及時(shí)補(bǔ)料、調(diào)節(jié)濕度。4.蚯蚓的采收采收方法：化學(xué)方法（灌藥）：僅限于野外采收標(biāo)本；紅光夜捕法：適宜于田間養(yǎng)殖；翻箱法或光照誘集法：適宜于室內(nèi)養(yǎng)殖床以及簡單養(yǎng)殖法（二）蝸牛養(yǎng)殖1.種的選擇：蝸牛食性廣、高蛋白、低脂肪的軟體動(dòng)物，既有內(nèi)較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又有保護(hù)環(huán)境功能；種類多、分布極廣，計(jì)劃遍及全世界。我國的褐云瑪騾個(gè)體大、生長快，繁殖力高，是一種較高價(jià)值的動(dòng)物蛋白資源，可供食用或制成動(dòng)物飼料。2.生長環(huán)境控制1）PH值：572）溫度：大于15，低于15活動(dòng)減弱，低于5開

13、始休眠，低于0容易凍死。3）濕度：根據(jù)空氣干燥情況，噴水調(diào)節(jié)；3.防止蝸牛逃逸：采用盆、箱養(yǎng)殖，覆蓋竹簾或窗紗，防止蝸牛逃跑4.管理：經(jīng)常打掃，保持衛(wèi)生，預(yù)防疾病防止蝸牛天敵（螞蟻、鼠、螢火蟲、蟾蜍）進(jìn)入養(yǎng)殖場所5.采收：打倒預(yù)計(jì)體重，便可采收食用或加工。（三）蠅蛆養(yǎng)殖1.設(shè)備和用具：培養(yǎng)室、鐵锨、手推車、篩子；2.飼料：畜禽糞便（濕度65%75%），5kg/m2；3.飼養(yǎng)管理：溫度2225；4.分離：強(qiáng)光照射、振動(dòng)篩分、水分離（蠅蛆上?。┑谖骞?jié) 廢物農(nóng)用的自凈化技術(shù)一、廢水農(nóng)灌技術(shù)廢水農(nóng)灌，也稱污灌，一般是指利用經(jīng)過二級(jí)處理后的城市生活污水或城市各類工業(yè)廢水來灌溉牧草、森林、飼料作物或農(nóng)田。1.廢水農(nóng)灌方法分類：噴灌、壟溝灌、淹灌2.灌區(qū)位置的選