典型固體廢物的資源化-農(nóng)業(yè)固體廢物的資源化

典型固體廢物的資源化3農(nóng)業(yè)固體廢物資源化01農(nóng)業(yè)固廢定義P402農(nóng)業(yè)固廢組成&分類(lèi)P503農(nóng)業(yè)固廢收集&運(yùn)輸P804農(nóng)業(yè)固廢處理技術(shù)P10目錄CONTENTS農(nóng)業(yè)固廢：在農(nóng)村日常生產(chǎn)、生活中所產(chǎn)生的廢棄物，廢棄物成固體或半固體狀態(tài)。同時(shí)，農(nóng)業(yè)固廢還包括來(lái)自于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的工業(yè)固體廢棄物。農(nóng)業(yè)固體廢物是由農(nóng)村生產(chǎn)垃圾、農(nóng)村生活垃圾和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)固體廢物組成。農(nóng)村生產(chǎn)垃圾:由畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈和農(nóng)用塑料殘膜等組成。農(nóng)村生活垃圾：由廚房廢棄物（廢菜、煤灰、蛋殼、廢棄的食品）以及廢塑料、廢紙、碎玻璃、碎陶瓷、廢纖維、廢電池及其他廢棄的生活用品等組成，有時(shí)還摻雜化肥、農(nóng)藥等與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的廢棄物。鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)固體廢物：由鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)如煤炭采選業(yè)和礦業(yè)產(chǎn)生。農(nóng)業(yè)固廢適合回收再利用的物質(zhì)，包括紙類(lèi)、塑料、金屬、玻璃、織物以及廢家用電器和家具等可回收垃圾垃圾中適宜利用微生物發(fā)酵處理并制成肥料的物質(zhì)，包括剩余飯菜等易腐食物及廚房垃圾，樹(shù)葉、菜葉等植物垃圾可堆肥垃圾不適宜回收的衛(wèi)生間廢紙、廢織物、不可降解塑料制品（超薄塑料袋、農(nóng)膜）等不可回收垃圾垃圾中對(duì)人體健康和自然環(huán)境造成直接或潛在危害的物質(zhì)如：日用電子產(chǎn)品、電池、農(nóng)藥瓶、油漆桶、過(guò)期藥品及醫(yī)療垃圾有害垃圾根據(jù)農(nóng)村垃圾的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，農(nóng)村垃圾應(yīng)分類(lèi)收集、分類(lèi)處理，較為理想的收集—處理模式如右圖所示。如何建立農(nóng)村垃圾收集、運(yùn)輸、處理網(wǎng)絡(luò)，各地進(jìn)行了許多嘗試。實(shí)踐中主要推行兩種模式。農(nóng)村垃圾收集運(yùn)輸推行“集中收集、就地分揀、綜合利用、無(wú)害化處理”的模式。山區(qū)、海島和交通不便的地區(qū)城郊、平原發(fā)達(dá)和交通便利的地區(qū)按照城鄉(xiāng)一體化的要求，實(shí)行“戶(hù)收、村集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)、縣市處置”要徹底解決農(nóng)村生活垃圾的清理問(wèn)題，就要制定切實(shí)可行的垃圾收運(yùn)制度。建立農(nóng)村生活垃圾收集運(yùn)輸處理系統(tǒng)：即以村為中心，鎮(zhèn)為樞紐，縣為中心的垃圾收集模式，形成村、鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）、縣三級(jí)垃圾處理作業(yè)鏈。建立垃圾收集站建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾中轉(zhuǎn)站建立縣級(jí)垃圾處理中心由村里負(fù)責(zé)收集各家農(nóng)戶(hù)產(chǎn)生的垃圾，進(jìn)行定點(diǎn)收集并運(yùn)輸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站，注意收集過(guò)程中要遵循農(nóng)村固體廢物分類(lèi)原則，避免產(chǎn)生不必要的負(fù)擔(dān)。由鎮(zhèn)一級(jí)負(fù)責(zé)周邊若干個(gè)村的垃圾中轉(zhuǎn)處理，并運(yùn)輸至縣級(jí)垃圾處理中心。對(duì)紙類(lèi)、塑料、廢金屬等可回收物由當(dāng)?shù)貜U品回收站處理。由縣級(jí)政府組織建立垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)或垃圾焚燒廠(chǎng)等，作為垃圾最終無(wú)害化處理場(chǎng)所。處理技術(shù)—生活垃圾處理農(nóng)村生活垃圾處理主要有以下四種方式：①隨意倒棄②焚燒處理③異地掩埋④沼氣轉(zhuǎn)化農(nóng)村生活垃圾處理24隨意倒棄隨意傾倒現(xiàn)象極為普遍。傾倒地點(diǎn)一般為河流溝溪、樹(shù)下坎內(nèi)、草地等。這種方式不僅滋生大量蚊蠅、傳播疾病，還成為環(huán)境衛(wèi)生隱患。焚燒處理為了處理垃圾，部分地方采取焚燒的辦法加以處理。但是現(xiàn)在垃圾多是塑料、化纖等無(wú)機(jī)化學(xué)制品，焚燒后不僅不能做肥料，還會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，污染空氣。沼氣轉(zhuǎn)化把易腐化分解的垃圾投入沼氣池，不但有效處理了垃圾，還為廣大農(nóng)戶(hù)節(jié)省了燃料費(fèi)用。但用于轉(zhuǎn)化的僅限于易腐化分解的垃圾，如人畜糞便、稻草秸稈等，具體流程如圖所示。1異地掩埋垃圾中除了塑料、化纖、橡膠等降解較難外，有機(jī)垃圾是可以降解的，經(jīng)過(guò)一定的分類(lèi)處理即可以被利用，尤其是需要深層土壤翻耕的果園，這些垃圾則可作基肥深埋于土壤。此外竹園林地，在作物表面堆放部分可降解的垃圾用作肥料，用于填地。3秸稈還田技術(shù):利用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的農(nóng)作物秸稈當(dāng)場(chǎng)粉碎，并均勻地拋散在地表，然后深耕土地將其掩埋土下，使其腐爛分解成為有機(jī)肥料的一項(xiàng)農(nóng)機(jī)化適用技術(shù)。秸稈還田的方式：秸稈還田直接還田以機(jī)械的方式將田間的農(nóng)作物秸稈直接粉碎并拋灑于地表，隨即耕翻入土，使之腐爛分解有機(jī)肥。間接還田將秸稈高溫堆漚、過(guò)腹、沼渣等幾種方式處理后再撒入地表，是一種無(wú)環(huán)境污染和肥效高且穩(wěn)定的綜合效益較高的秸稈利用生產(chǎn)技術(shù)模式秸稈還田的優(yōu)勢(shì)：土壤肥力影響生物學(xué)效應(yīng)①增加土壤保水能力，改善熱量狀況②改善土壤性狀，增強(qiáng)土壤通透性。③增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。④對(duì)土壤N、P、K等元素的影響。保護(hù)性耕作減弱地表空氣流動(dòng)，降低地溫，減少土壤水分蒸發(fā)和地表土壤風(fēng)蝕，提高土壤水分利用率，節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，增強(qiáng)作物抗旱能力。秸稈還田能促進(jìn)真菌和細(xì)菌的大量繁殖，提高土壤中微生物的數(shù)量，同時(shí)給土壤酶提供了大量作用底物，因而提高了土壤酶活性。秸稈能源化技術(shù)：為提高秸稈能源利用效率及減少因秸稈燃燒對(duì)環(huán)境的污染，充分發(fā)揮秸稈蘊(yùn)藏著的巨大能量，將秸稈轉(zhuǎn)化為其他能源利用方式已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。包括：①秸稈直燃供熱技術(shù)②秸稈氣化集中供氣③秸稈發(fā)酵制沼氣技術(shù)④秸稈壓塊成型及碳化技術(shù)（1）秸稈直燃供熱：作為傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換方式，直接燃燒秸稈具有經(jīng)濟(jì)方便、成本低廉、易于推廣的特點(diǎn)。主要化學(xué)反應(yīng)方程式：生物質(zhì)+O2→CO2+H2O（氧化反應(yīng)）C+CO2→CO（還原反應(yīng)）H2O+C→CO+H2（還原反應(yīng)）（2）秸稈氣化集中供氣技術(shù)：秸稈類(lèi)物料燃燒時(shí)，需要一定量的氧氣，如果提供的氧氣等于或多于這個(gè)值，秸稈便可以充分地燃燒，最后的殘余物為灰分。如果提供的氧氣是少于這個(gè)值，秸稈在燃燒過(guò)程中便不能全部燒掉，提供的氧氣越少，沒(méi)能燒掉的可燃成分就越多，這些可燃成分包括炭和揮發(fā)分氣體（CO、H2、CH4）等。還原反應(yīng)：在還原區(qū)已沒(méi)有氧氣存在，在氧化反應(yīng)中生成的CO2在這里同炭及水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)，生成CO和H2。裂解反應(yīng)：在氧化區(qū)和還原區(qū)生成的熱氣體，在上行過(guò)程中經(jīng)過(guò)裂解層，同時(shí)將秸稈加熱，當(dāng)秸稈受熱后發(fā)生裂解反應(yīng)。氣體流動(dòng)方向氧化反應(yīng):空氣由氣化爐的底部進(jìn)入，在經(jīng)過(guò)灰渣層時(shí)被加熱，加熱后的氣體進(jìn)入氧化區(qū)，生成CO2。在氧化區(qū)中生成的熱氣體進(jìn)入氣化爐的還原區(qū)，灰則落入下部的灰室中。秸稈氣化應(yīng)用工藝流程示意圖秸稈氣化過(guò)程

（3）秸稈發(fā)酵制沼氣：多種微生物在厭氧條件下，將秸稈降解成沼氣，并副產(chǎn)沼液和沼渣的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：在室溫條件下秸稈的產(chǎn)氣率可達(dá)到0.25ml/kg，產(chǎn)氣效果與畜禽糞便相當(dāng)。沼氣含有50%-70%的甲烷，是高品位的清潔燃料，它可在稍高于常壓的狀態(tài)下，通過(guò)PVC管道供應(yīng)農(nóng)家，用于炊事、照明。（4）秸稈壓塊成型及炭化技術(shù)：秸稈的基本組織是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，它們通常在200-300℃下軟化，將其粉碎后，添加適量的粘結(jié)劑和水混合，施加一定的壓力使其固化成型，即得到棒狀或顆粒狀“秸稈炭”，若再利用炭化爐可將其進(jìn)一步加工處理成為具有一定機(jī)械強(qiáng)度的生物煤。秸稈成型燃料容重為1.2-1.4g/cm3，熱值為14-18MJ/kg，具有近似中質(zhì)煙煤的燃燒性能，且含硫量低，灰分小。優(yōu)點(diǎn)：①制作工藝簡(jiǎn)單、貯運(yùn)方便；②品位較高，利用率可提高到40%左右；③使用方便、干凈衛(wèi)生；④除民用和燒鍋爐外，還可用于熱解氣化產(chǎn)煤氣、生產(chǎn)活性炭和各類(lèi)“成型”炭。秸稈飼料技術(shù)：采用含氮的化學(xué)物質(zhì)處理秸稈，利用堿和氨與秸稈發(fā)生堿解和氨解反應(yīng)，破壞聯(lián)接與多糖木質(zhì)之間的酯鍵，增加氮元素，促進(jìn)反芻畜瘤胃內(nèi)微生物的大量繁殖，從而提高了秸稈的可消化性。氨化原料選擇：以麥秸、稻草、玉米秸為主，原料要新鮮干凈，無(wú)霉變物質(zhì)。含水量要求在20%-40％，秸稈粉碎或鍘短2-3cm。氨化飼料制作方法：主要有氨化池氨化法、窖貯氨化法和塑料袋氨化法。具體如圖所示。氨化池窖貯塑料袋畜禽糞便是一種有價(jià)值的資源，它包含農(nóng)作物所必需的N、P、K、有機(jī)物和蛋白質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分。經(jīng)過(guò)處理后可作為肥料和飼料，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。處理技術(shù)—畜禽糞便資源化（1）堆肥發(fā)酵：畜禽糞便通過(guò)堆肥發(fā)酵的方式直接還田作肥料是一種傳統(tǒng)的、經(jīng)濟(jì)有效的糞污處置方式。堆肥發(fā)酵優(yōu)勢(shì)：產(chǎn)生的高溫可消滅各種病原體和寄生蟲(chóng)卵;糞便中可產(chǎn)生一些有利于植物生長(zhǎng)的物質(zhì);減輕糞便的惡臭對(duì)空氣的污染;降低了施用后對(duì)地下水所造成的污染。（2）制作生物有機(jī)復(fù)合肥料：有條件的畜禽場(chǎng)可以建設(shè)有機(jī)復(fù)合肥料廠(chǎng)，畜禽干糞經(jīng)粉碎、攪拌、加生物菌發(fā)酵、烘干造粒加工成便于運(yùn)輸與儲(chǔ)藏的系列固體肥料，產(chǎn)品可用于城市綠化、蔬菜、瓜果、苗圃的施肥。處理技術(shù)—畜禽糞便資源化（3）畜禽糞便蚯蚓資源化處理：利用經(jīng)過(guò)發(fā)酵的畜禽糞便養(yǎng)殖蚯蚓，其有機(jī)質(zhì)通過(guò)蚯蚓的