第八章农业固体废弃物资源化利用ppt课件.ppt

2023/3/28,1,农业固体废弃物资源化利用,第八章,2023/3/28,2,第一节 概述第二节 农业固体废弃物分类及特征第三节 农业固体废弃物的利用,2023/3/28,3,第一节 概述,一、农业固体废弃物及其资源化的意义二、发达农业固体废弃物资源化利用现状三、中国农业固体废弃物资源化利用现状四、中国农业固体废弃物资源化利用的产业化对策五、农业固体废弃物资源化利用的限制性因素六、农业固体废弃物资源化利用的最新发展动向七、农业固体废弃物资源化利用发展前景展望,2023/3/28,4,一、农业固体废弃物及其资源化的意义,农业废弃物也称农业垃圾，是农业生产和再生产链环中资源投入与产出在物质和能量上的差额，是资源利用过程中产生的物质能量流失份额。一般意义上的农业废弃物，主要是指农业生产和农村居民生活中不可避免的一种非产品产出。从资源经济学的角度上看，农业废弃物是某种物质和能量的载体，是一种特殊形态的农业资源。,（一）农业废弃物的概念,2023/3/28,5,（二）农业固体废弃物资源化的意义,农业固体废弃物资源化不仅对合理利用农业生产与生活资源，减少环境污染，改善农村生态环境具有十分重要的意义，而且在能源日益枯竭的情况下，农业固体废弃物作为一种能源，它的利用也将产生重大的影响，必将产生良好的经济效益、生态效益和社会效益。,2023/3/28,6,二、发达农业固体废弃物资源化利用现状与分析,传统的废水处理系统是利用从原油中分离出的聚合物及粒状活性炭转移废水中的有毒金属等物质。美国北卡罗来纳州A&量大学的畅塞欧先生一直在探索利用农业废弃物提高水质的方法，他认为玉米芯、豆荚一类农副产品下脚料可用于处理废水。,（一）农业废弃物用于处理废水,2023/3/28,7,（二）农业废弃物用于清洁油污地面,美国ER量公司利用棉籽棉绒吸收、生物降解碳氮化合物，其主要是利用棉籽加工废弃物纤维素中固有的一种细菌。通过创造某种特殊的环境营养细菌，促其繁殖，从而制成一种带生物活性的吸收剂。这种产品外形像精细的木屑，对动植物无毒害。把它施放到受油类污染的地表面、水面或土壤中，它将如同胶囊一样包裹住碳氢化合物或其他有毒物质，然后产品中的细菌破裂出来降解油类，清除污染。,2023/3/28,8,（三）农业废弃物开发作为能源,近年德国沼气发电的数量迅速增加，其国内沼气发电工程的数量已由1992年的139家发展到2003年底的2000家，沼气发电的装机总量也由1999年的50MW猛增到2002年的250MW。德国为了促进沼气的研究开发，已建立起从中央到地方两级完善的研发体系，包括农业、环境保护、交通运输、建设和统计等方面。能源农业将成为21世纪农业的一个新的经济增长点，发达国家利用可燃气体发电的经验可以借鉴。美国目前约有150家发电厂全部利用短时轮作木质作物、草质作物等生物量燃料发电，另外还有365家发电厂联合利用生物量然料和矿物燃料发电。,2023/3/28,9,（四）农业废弃物用作生产液体燃料,美国的Amoco技术合作公司与Stone&Webster工程公司合作开发利用农业废弃物生产乙醇。,2023/3/28,10,（五）农业废弃物制作复合材料,把废旧农膜、编织袋、食品袋、旧轮胎再生胶等经过一定的工艺处理后可作为基体材料，同时加入适当的添加剂，通过一定的处理和复合工艺形成以球-球、球-纤维堆砌体系为基础的复合材料。,2023/3/28,11,三、中国农业固体废弃物资源化利用现状,我国是个农业大国，农业废弃物量大面广，处理难度大。农业剩余物主要以稻草、麦草和玉米秆为主，其中稻草和麦草年产量达3亿吨，玉米秆约2亿吨。目前在我国农村地区大面积推广流行的农村可再生能源技术主要是沼气工程综合利用技术。,2023/3/28,12,近年来，随着科技的发展和环境保护意识的增强，人们找到了一些处理的方法。例如利用稻草、麦草制造空心砖、墙体内装板；将稻草、麦草和玉米秆进行液化处理，使其变为液化气再生利用，也有将其粉碎后再埋入地里的。但是由于各种原因，处理量仍非常有限。,2023/3/28,13,畜禽排泄废弃物资源化利用在我国主要可分为以下几种类型:,1 饲料化2 能源化3 肥料化,生产沼气提供热能,2023/3/28,14,四、中国农业固体废弃物资源化利用的产业化对策,（一）更新观念，强化对农业废弃物资源化利用的意识（二）强化管理，建立政策保障体系（三）引入市场机，增加资金投入（四）建立健全技术和人力支持体系,2023/3/28,15,五、农业固体废弃物资源化利用的限制性因素,中国农村地区数千年的低效高耗用能传统，对资源的浪费、生态环境的破坏形成了恶性循环，制约了农业的可持续发展，解决这一问题的根本途径是开展农业废弃物的资源化利用，但农业废弃物在利用过程中还存在着下述问题：,2023/3/28,16,（一）有关农业固体废弃物资源再生利用的政策、法规亟待完善（二）农业废弃物资源化利用的全民意识没有完全树立（三）农业固体废弃物资源化利用的安全性不高（四）农业固体废弃物资源化利用在一定程度上受季节与气候的影晌（五）农业固体废弃物资源化利用的开发费用不足（六）农业固体废弃物资源化需要技术保障,2023/3/28,17,六、农业固体废弃物资源化利用的最新发展动向,（一）获取能量生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在世界能源消费总量中占14%，而农业废弃物作为生物质的一个部分，在利用其能量方面可采用如下途径。1 农业废弃物制沼气 2 农业废弃物气化 3 农业废弃物液化 4 农业废弃物固化,2023/3/28,18,（二）制作肥料 1 堆肥 2 液体肥料 3 有机生物肥 4 有机复合肥,2023/3/28,19,（三）生产饲料 1 氨化饲料 2 青贮饲料 3 生化蛋白饲料 4 酶化饲料 5 碱化饲料 6 动物粪便可经过再处理作饲料,2023/3/28,20,（四）生产工业及医药原料,1 有机产品-木精、木糖醇、淀粉，制乙醇、糠醛，提取烟碱及中药原料。2 轻型建材-编织物、装饰品、造纸、人造板、复合墙板等。3 可降解的包装材料。4食品防腐剂和空气清新剂。,2023/3/28,21,5.培养基-橡胶废水可作培养基。6 药物-芹菜和黄瓜根可制成中药，薯秧根可作饲料、制糖稀或酿酒。7 生产食用菌。8 制作生物滤床材料。9 其他-制造生物润滑油、生物柴油、生物塑料、生物洗涤剂、汽车构件和特殊纸类等。,2023/3/28,22,七、农业固体废弃物资源化利用发展前景展望,受传统意识的影响，我国大多数种植业和养殖业只注重粮、肉、蛋、奶等产品的利用，而认为在生产过程中产生的大量的副产品是利用价值不大的废物，对其进行丢弃。因此，如何充分有效地利用农业固体废弃物，将其加工转化，制成再生能源及其系列产品，对合理利用农业生产过程中产生的各种固体废弃物，以及改善农村生态环境其有十分重要的意义。,2023/3/28,23,（一）应用农业固体废弃物发电,生物质能作为一种能源，其有以下特征。由于生物质能是利用光合作用将太阳能转化为化学能而贮存于生物质内的能量，而且其含硫量低、含级量小、含灰量低，充分燃烧后有容气体排放极低，因此它是一种环保型的可再生能源。生物质是碳组化合物，它的利用与化石燃料有很大相似性，可以充分借鉴已经发展起来的化石燃料利用技术开发生物质能。,2023/3/28,24,（二）利用畜禽粪便制作有机肥料,用牲畜粪便生产优质有机肥料的技术可解决养殖场排泄物的出路问题，而且可通过生产和出售有机肥获取一定的经济效益，最终实现畜禽业与种植业的协调发展。它所生产的产品不仅对环境是友好的，而且生产过程也无污染，是真正意义的“环境友好型肥料”，可广泛应用于畜牧场及垃圾处理场等领域，具有广阔的应用前景。,2023/3/28,25,（三）其他发展前景,农业固体废弃物在制沼气、制饲料、形成复合生态系统工程、提取工业原料或加工成工业产品等方面也具有广阔的应用前景。,2023/3/28,26,第二节 农业固体废弃物分类及特征,一、固体废弃物分类二、农业固体废弃物的分类三、农业固体废弃物的特征分析,2023/3/28,27,固体废弃物按成分可分为：1.有机废弃物-包括塑料、橡胶、食品及废油等；2.无机废弃物-如废纸、废金属、尾矿、废渣、废建材及各种植物残渣等。,一、固体废弃物分类,2023/3/28,28,固体废弃物按来源分类为：,1矿业固体废弃物2工业固体废弃物3城市固体废弃物4农业固体废弃物5放射性固体废弃物,2023/3/28,29,二、农业固体废弃物的分类,农业固体废弃物是指农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动排出的废物，如植物秸秆、入和畜禽的粪便等。,2023/3/28,30,（一）、农业废弃物的特点,（1）元素组成-除C，O，H三元素的含量高达65%-90外，还含有丰富的N，P，K，Ca，Mg，S等多种元素。（2）化学组成-通常又可分为两大类：一类是天然高分子聚合物及其混合物，如纤维素、半纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶、果胶和木质索等；另一类是天然小分子化合物，如生物碱、氮基酸、单糖、抗生素、脂肪、脂肪酸、激素、黄酮素、酮类、萜烯类和各种碳氢化合物。尽管天然小分子化合物在植物体内含量甚徽，但大多具有生理活性，因而具有重要的经济价值。,2023/3/28,31,（3）物理性质-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。植物类废弃物干燥后对热、电的绝缘性和对声音的吸收能力较好，且具有较好的可燃性，并能产生一定的热量，热值一般为12-16MJ/kg，虽比煤的低，但含硫量极少，燃烧清沽，且燃烧后产生的灰分用途也很广泛。,2023/3/28,32,（二）农业固体废弃物的分类,按其成分可分为以下两个类型：（1）植物纤维性废弃物（农作物枯秆、谷壳、果壳及甘蔗渣等农产品加工废弃物）（2）畜禽粪便,2023/3/28,33,农业固体废弃物按其来源可分为：,（1）第一性生产废弃物，主要是指农田和果园残留物，如作物的秸秆或果树的枝条、杂草、落叶、果实外壳等。（2）第二性生产废弃物，主要是指畜禽粪便和栏圈垫物等。（3）第三性生产废弃物，主要指农副产品加工后的剩余物。（4）第四性生产废弃物，主要指农村居民生活废弃物，包括人粪尿及生活垃圾。,2023/3/28,34,三、农业固体废弃物的特征分析,（一）第一性生产废弃物的特征分析（二）第二性生产废弃物的特征分析（三）农副产品加工后剩余物的特征分析（四）农村居民生活废弃物的特征分析,2023/3/28,35,（一）第一性生产废弃物的特征分析,第一性生产废弃物是指作物桔秆、枯枝落叶等，是农业废弃物中最主要的部分。可广泛应用于饲料、燃料、肥料、造纸、轻工食品养殖、建材、编织等各个领域。我国农副产品和野生植物资源丰富。据估计，仅纤维素物质每年就有10亿吨；农业植物纤维废料的年产量约11780万吨，其中稻壳3386万吨、麦秆6500万吨、玉米芯1250万吨、甘蔗渣405万吨、棉籽壳200万吨、向日葵壳27万吨、油菜壳万吨。,（1）第一性生产废弃物的特征,2023/3/28,36,（2）如何有效开发我国的秸秆资源,(1)根据地区农业经济和能源实际情况，因地制宜，进行桔秆还田。(2）按照“因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益”的原则，解决全国农村能源短缺问题。(3）优化秸秆编织技术和建材生产技术。,2023/3/28,37,（二）第二性生产废弃物的特征分析,我国是传统的农业国，畜禽种类繁多，主要的几种畜禽有猪、牛、羊、马、驴、骡、骆驼七种和鸡、鸭、鹅、兔四种。全国畜的全年排泄量约亿吨，禽的排泄量约1.3亿吨，全年畜禽总的产粪尿量约亿吨如此多的畜禽粪便，不仅污染了养殖场周围的环境，而且导致了水体的污染。,（1）第二性生产废弃物产量,2023/3/28,38,（2）第二性生产废弃物的利用途径,各种畜禽粪都含有丰富的有机质，含有较高的N，P，K及微量元素，是很好的制肥原料。,2023/3/28,39,（三）农副产品加工后剩余物的特征分析,农副产品废弃物依其来源大致可以分为作物残体、畜产废弃物、林产废弃物、渔业废弃物和食品加工废弃物五大类。,（1）农副产品废弃物的种类,2023/3/28,40,（2）农副产品废弃物的特征,作物残体-作物残体以纤维素、半纤维素和木质素为主，亦含有可溶性物质、糖类、蛋白质等。畜产废弃物-畜禽排泄物的性质受饲养方式、饲料成分影响很大。例如，饲料不同，则猪的排泄物性质亦异。,2023/3/28,41,林业废弃物-林业废弃物主要为木质废弃物。渔业废弃物-水产品中淡水鱼的加工。淡水鱼一般头大、内脏多，采肉量仅为鱼体质量的30%，鱼头、内脏、鱼鳞、鱼刺、鱼皮等下脚料被白白丢弃食品工厂废弃物-部分食品加工时，其不可食部分的废弃物由于水分含量高，而且易为微生物分解、易腐败，如处理不当常容易造成环境的污染。,2023/3/28,42,（四）农村居民生活废弃物的特征分析,（1）农村生活垃级数量由于城市产生的生活垃圾都运往郊区农村堆放处理，垃圾场地一般都设在城镇郊区，所以农村承受了农村和城镇共同产生的生活垃圾，农村生活垃圾的数量实际是农村和城镇生活垃圾产生量之和。,2023/3/28,43,（2）我国农村生活垃圾的成分 农村垃圾由过去易自然腐烂的菜叶瓜皮，发展为由塑料袋、建筑垃圾、生活垃圾、农药瓶和作物秸秆、腐败植物组成的混合体，成分复杂，其中许多东西无入回收，不可降解。,2023/3/28,44,（3）农村生活垃圾处理处置现状及存在问题,农村生活垃圾通常由农田来消纳，农民把柴灰直接施入农田作肥料，其他生活垃圾往往与人畜粪便或植物秸秆等一起在田间地头自觉与不自觉地制作堆肥。农村垃圾既没有固定的存放点，也没有处理场所，大多随意堆放在道路两旁、田边地头、水塘沟集，经过日积月累，垃圾越堆越多，不少垃圾散发出恶臭气味。农村集镇垃圾一般都有清洁工人收集，并在镇郊固定场地堆放。我国目前普遍使用的裸弃堆放处里生活垃圾，未经覆盖处量的垃圾污秽不堪，散发臭气，孽生蚊蝇老鼠，对周围的生态破坏严重。,2023/3/28,45,第三节 农业固体废弃物的利用,一、植物纤维性废弃物资源化利用二、畜禽粪便资源化利用三、塑料地膜资源化利用四、农村生活垃圾与乡镇工业废弃物资源化利用五、农副产品废弃物资源化利用,2023/3/28,46,一、植物纤维性废弃物资源化利用,（一）植物纤维性废弃物资源,2023/3/28,47,（二）植物纤维性废弃物的特点：,2023/3/28,48,（三）废物还田技术,（1）秸秆直接还田 机械直接还田 粉碎还田 整杆还田 覆盖还田 机械旋耕还田,2023/3/28,49,（2）秸秆间接还田,堆沤腐解还田烧灰还田过腹还田沼渣还田菇渣还田,2023/3/28,50,（3）结构生化腐熟快速还田,催腐剂堆肥速腐剂堆肥酵素菌堆肥,2023/3/28,51,（四）饲料化利用技术,（1）微生物贮存技术秸秆发酵贮存技术是指利用微生物对秸秆进行厌氧发酵处理的一种方法。,2023/3/28,52,微贮工艺,秸秆微贮工业流程,2023/3/28,53,（2）青贮法,秸秆的青贮是将新鲜的秸秆切短或侧碎，装人青贮池或青贮塔内，通过封埋等措施造成厌氧条件，利用厌氧微生物的发醉作用，以提高桔秆的营养价值和消化率的一种方法，这是生物处理法中应用最广泛、操作最简单的方法。制作青贮饲料的主要目的是贮藏生长旺盛期或刚刚收获作物后的青绿秸秆，以供饲料短缺之时的需要，是保证常年均衡供应家畜饲料的有效措施,2023/3/28,54,秸秆青贮工艺流程,2023/3/28,55,（3）氨化法,秸秆氨化处理技术，就是在秸秆中加人一定比例的氨水、无水氨（液氨）、尿素等，在密闭条件下通过它们的作用，破坏木质素与纤维素之间的联系，促使木质素与纤维素、半纤维素分离，使纤维素及半纤维素部分分解、细胞膨胀、结构疏松，从而提高枯秆的消化率、营养价值和适口性的加工处理方法。,2023/3/28,56,堆垛法氨化秸秆工艺流程,2023/3/28,57,（4）热喷处理,热喷作用与机理桔秆热喷处理就是将铡碎成约8cm长的农作物秸秆，混人饼粕、鸡粪等，装人饲料热喷机内，在一定压力的热饱和蒸汽下，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得以提高的一种热压力加工工艺。,2023/3/28,58,2023/3/28,59,堆垛法氨化秸秆工艺流程,秸秆原料,切碎装置,贮料装置,传送装载,蒸汽,全压,压力罐,泄力罐,热喷饲料,添加剂,2023/3/28,60,（五）秸秆制取化学品,低聚木糖糖醛淀粉白炭黑、活性炭、高模数硅酸钾膳食纤维草酸酒精,2023/3/28,61,（六）秸秆其它利用方式,汽化(沼气)、固化、炭化膨化改性植物纤维制备阳离子交换树脂吸附重金属离子制备食用菌制造人造板制造植物纤维发泡制品、餐具造纸,2023/3/28,62,二、畜禽粪便资源化利用,（一）畜禽粪便的特点（二）畜禽粪便对环境的污染（三）畜禽粪便对环境污染的原因（四）畜禽粪便肥料技术（五）畜禽粪便其他利用途径,2023/3/28,63,（一）畜禽粪便的特点,富含营养资源化潜力大 不同畜禽粪便成分差异大 不同畜禽粪便量差异大 畜禽粪便两分布不均匀 距居民生活区近,2023/3/28,64,2023/3/28,65,2023/3/28,66,2023/3/28,67,（二）畜禽粪便对环境的污染,对大气的污染对水体的污染对土壤的危害对生物的危害,2023/3/28,68,（三）畜禽粪便对环境污染的原因,对饲料利用率不高对畜禽粪尿的利用不足缺乏整体规划、导致人畜禽共处,2023/3/28,69,有机肥积制腐熟的原因：,1、未腐熟的有机肥中养分多是迟效性的，作物不能直接吸收利用；2、未腐熟的有机肥C/N高，施入土壤与作物争氮；3、未腐熟的有机肥能传播病菌、虫、卵等。,（四）畜禽粪便肥料技术,2023/3/28,70,堆沤肥,利用秸杆、杂草、绿肥、泥炭、垃圾和人畜粪尿等其它废弃物为原料混合后，按一定方式进行堆制或沤制的肥料。,分类：,按所含的主要材料分：泥土质堆肥、厩肥质堆肥、秸秆质堆肥等,按堆积方式分：普通堆肥和高温堆肥,北方地区以堆肥为主，堆积过程中主要是好气微生物分解，发酵温度较高；南方地区则以沤肥为主，其沤制过程主要是嫌气微生物分解，常温下发酵。,定义：,2023/3/28,71,堆 肥,堆肥：堆肥化的产品。特点：重量上减少1/2左右，体积减少1/2左右,堆肥化：人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的发酵作用，将有机物料转变为肥料的过程。,在这一过程中，有机物由不稳定转化为稳定的腐殖质物质。因此对环境，尤其土壤环境不构成危害。,2023/3/28,72,影响堆肥腐熟的条件：,微生物的好气分解是堆肥腐熟的重要保证！,主要包括：水分、空气、温度、堆肥材料的C/N比和酸碱度(pH)等,凡是影响微生物活动的因素都会影响堆肥腐熟的效果。,堆肥材料的C/N比是影响腐熟程度的关键。,2023/3/28,73,水分,影响微生物生命活动，微生物在堆料的水膜里进行生命活动。影响堆料内部养分和微生物的移动。影响空气和温度。一般控制材料持水量的6070。,2023/3/28,74,空气,通气好，有利于好气微生物活动，利于 材料腐解。前期插草把调节。通气差，有利于嫌气微生物活动，不利 于材料腐解,利于腐殖质形成。后期翻堆 压实等都可调节通气状况。,2023/3/28,75,pH,肥料中微生物多需中微碱性环境，最适宜。有机物分解过程中产生有机酸，pH 降低，应加石灰，草木灰等碱性物 质进行调节。,2023/3/28,76,碳氮比,保证成品堆肥碳氮比为1020:1和在堆肥过程理想的分解速度，堆肥原料的碳氮比为2540。,原料碳氮比低于20:1，碳少，氮剩，则氮将变成氨态氮而挥发，降低肥效。,原料碳氮比过高，碳多氮乏，微生物的发展受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。堆肥碳氮比过高，将夺取土壤中的氮素，使陷入“氮饥饿”状态，影响作物生长。,C/N比与堆肥温度有关,2023/3/28,77,水 分 65-75%,预先吸足水分空 气 通气良好温 度 40-60%,最高不超过70oC酸碱度 pH 6.4-8.1,最佳左右 C/N 约25：1,堆肥腐熟的适宜环境条件,项 目 适宜条件,2023/3/28,78,堆肥温度的变化,2023/3/28,79,有机肥堆腐过程中的转化,1发热期（50度，糖类、淀粉、蛋白质迅速分解产生二氧化碳和氨，放出热量）2高温时期（5060度，除上述物质继续分解外，纤维素、半纤维素开始分解，此时杀虫灭菌、消灭杂草种子的能力最强。）3降温期4腐熟保肥期,2023/3/28,80,矿质化：有机物料经微生物分解成无机态养分。腐殖化：分解的中间产物经微生物酶的作用再合成黑褐色腐殖质。,堆腐过程中养分的转化,2023/3/28,81,碳水化合物,不含氮有机物质的分解,首先是可溶性糖和淀粉，进而是果胶、半纤维素，最后是纤维素、木质素。,含磷物质分解,核酸经核酸酶作用，水解产生核甘酸，进一步水解成核苷核磷酸。,2023/3/28,82,含氮有机物质的分解,蛋白态氮：主要经过氨化作用核硝化作用产生铵态氮核硝态氮,非蛋白态氮：主要有尿素、尿酸、马尿酸等。,堆肥好氧发酵过程,有机物料Volatile matter,+O2+Microbe,New microbe,+,腐殖质Humus,合成,氧化,CO2、H2O、NH3、PO42-、SO42-+能量显热（提高温度）,高温堆肥：好氧堆肥，在通气条件下，在好氧微生物作用下有机物得到分解，释放热量使堆肥物料产生5065高温，极限温度可达8090，这种过程谓高温堆肥。,2023/3/28,84,厌氧堆肥,细胞物质,有机物料微生物,有机酸、醇微生物CO2、NH3、H2S、等能量,细胞物质,CO2CH4能量,产酸阶段（产酸菌作用）,产气阶段（甲烷菌作用）,酸性发酵阶段,碱性发酵阶段,2023/3/28,86,沤肥材料与堆肥相似，沤肥加入过量水分，使原料在淹水条件下发酵，故沤肥是嫌气性常温发酵。,沤肥和堆肥的区别：,2023/3/28,87,一般堆肥 高温堆肥 草 塘 坭-6-13 0.2-0.4 0.13-0.26-,一般堆沤肥的养分含量,水分 有机质 N P2O5 K2O,(%),(%),(%),(%),(%),堆沤肥,2023/3/28,88,2023/3/28,89,2023/3/28,90,（五）畜禽粪便其他利用途径,饲料化利用,燃料化利用,2023/3/28,91,三、塑料地膜资源化利用,（一）白色污染的危害（二）焚烧回收热能技术（三）洗净、粉碎、改型、造粒技术（四）制备氯化聚乙烯（五）废聚乙始裂解制取油品与化学品,2023/3/28,92,（一）白色污染的危害,1、对农田生态系统的危害2、残留农膜的化学污染3、其他方面的危害,2023/3/28,93,残留塑料地膜对农田土壤物理性状的影响,水向土壤的渗透是水依靠自然的重力作用向土壤深层移动的结果。土壤中残留塑料地膜碎片切断或改变土壤孔隙的连续性，增大孔隙的弯曲性，使水移动时产生较大的阻力，向下移动速度减慢，从而使水分渗透量减少，塑料地膜残留量越大，水分渗透量越少，从而降低了农田土壤的保水能力，削弱了农田的抗早能力。,1、对农田生态系统的危害,2023/3/28,94,残留塑料地膜对作物生长势的影响,农业工作者对残留塑料地膜对玉米、小麦、花生和蔬菜等作物生长发育的影响进行了详细研究，研究结果表明残片的尺寸和残留量均对作物的生长势有不良影响。,2023/3/28,95,残留塑料地膜对作物产量的影响,据现场观察，花生减产的原因是残留塑料地膜对花生根系发育的抑制作用，花生须根少、根发育不好，引起生长失调。残留塑料地膜对玉米、小麦、蔬菜的减产影响也十分显著。,2023/3/28,96,2、残留农膜的化学污染,农用塑料膜是聚乙烯化合物，在生产过程中需加40一60%的增塑剂，即邻苯甲酸二异丁醋，其化学性能对植物的生长发育毒性很大，特别是对蔬菜毒性更大。邻苯甲酸二异丁酷从农膜挥发到空气中，再经叶子气孔进人叶肉细胞，它的毒性作用主要是阻碍和破坏叶绿素的形成。植物的生长点和嫩叶由于生理活动旺盛，最易受到伤害。,2023/3/28,97,3、其他方面的危害,残留地膜碎片会随农作物的秸秆和饲料进人农家，牛羊等家畜误食残膜碎片后，可导致胃肠功能失调，膘情下降，严重时会引起厌食和进食困难，甚至导致死亡。残膜碎片荧烧，产生有害气体（二嗯英），造成大气污染。农田中部分残膜被风吹到田边、地角、水沟、池塘、河流中，有的挂在树枝上，给人们的视觉带来不良刺激，由此又造成种种白色污染。,2023/3/28,98,（二）焚烧回收热能技术,使用专用焚烧炉焚烧废旧塑料地膜回收利用能量法。这种方法使用的专用焚烧炉有流化床式焚烧炉、浮游焚烧炉、转炉式焚烧炉等。要求这类专用设备尽量无公害，可长期使用和能稳定连续操作。,2023/3/28,99,作为补充燃料与生产蒸汽的其他燃料掺用法。这是一项可行而又比较先进的能量回收技术，应用此法热电厂可将农用塑料废弃物作为补充燃料使用。,2023/3/28,100,通过氢化作用或无氧分解，转化成可燃气体或可燃物再生热法。这既是一种能量回收方法，又属于农用塑料废弃物在特殊条件下的分解。,2023/3/28,101,（三）洗净、粉碎、改型、造粒技术,废塑料地膜回收利用的关键是对其回收并再生，主要是熔融再生。熔融再生技术分为简单再生和复合再生处理。简单再生是针对塑料生产过程中的边角碎料而言，这些废塑料品种单一，较少被污染，一般经以上介绍的方法进行简单处理便可直接加工成粒料或片料；而复合再生针是对从流通、消费领域回收的废塑料，经过分选、预处理、熔炼、造粒（有的不经过造粒，直接成型）、成型等工序再生。,2023/3/28,102,（四）制备氯化聚乙烯,将粉碎好的废料加人反应釜中，加人一定量的引发剂、水、助剂，边搅拌边加热，加热到一定温度时通入氯气，进行氯化，氯化过程中放出的氯化氢由酸吸收槽吸收。通过此槽吸收可控制氯含量，未反应的氯气通过循环泵和循环槽循环使用，一直达到预定的含氯量为止。产物经洗净、中和、干操后即为产品。,2023/3/28,103,（五）废聚乙始裂解制取油品与化学品（简称油化工艺）,热解法油化工艺-该工艺是将废聚乙烯或废聚乙烯与其他废塑料棍合进行热解，制取蜡、油品、炭黑等产品。催化热解法（一步法）油化工艺-该工艺是将废聚乙烯或废聚乙烯与其他废塑料的混合物及催化剂加人反应釜，热解与催化热解同时进行。热解-催化改质法（两步法）油化工艺-该工艺是将废聚乙烯与其他废塑料混合，先进行热解，然后对热解产物进行催化改质，得到油品。该工艺在废塑料处理行业应用最多，,2023/3/28,104,四、农村生活垃圾与乡镇工业废弃物资源化利用,（一）生活垃圾处理与利用（二）生活污泥处理与利用（三）污水灌溉与处理（四）粉煤炭（泥炭）的利用,2023/3/28,105,（一）生活垃圾处理与利用,一、生活垃圾的构成及处理方式,生活垃圾：居民日常生活中产生的厨房垃圾、商业垃圾、清扫垃圾和少量建筑垃圾等。,有机物,无机物,纸、蔬菜及水果皮、木屑、塑料,金属、玻璃、陶瓷、砂石、炉灰,2023/3/28,106,2023/3/28,107,2023/3/28,108,垃圾的处理、利用,直接施入农田制成堆肥 垃圾、粪便生产沼气垃圾焚烧垃圾卫生填埋,对垃圾、粪便施入农田前一定要进行无害化处理，使其达到“城镇垃圾农用标准”。,2023/3/28,109,生活垃圾处理系统,2023/3/28,110,垃圾堆肥车间,2023/3/28,111,质量控制,2023/3/28,112,垃圾焚烧炉,2023/3/28,113,生活垃圾填埋,2023/3/28,114,垃圾厂防渗处理,2023/3/28,115,（二）生活污泥处理与利用,生活污泥的形成污泥主要指城市下水道的淤泥，以及江、河、湖泊、水库的淤泥。我国城市污泥有400多万吨（干重）。河网地区的河泥资源也极为丰富，江苏省的河泥资源量可达51万吨（湿重）。,2023/3/28,116,生活污泥的营养成分和农用效果,丰富的有机质、氮、磷、钾养分。北京城市污泥中，有机质含量为1620%，氮（N）0.96%，有效磷（P）113142毫克/公斤，速效钾（K）141291毫克/公斤。江苏省的河泥有机质平均含量为3.081.57%，全氮平均含量为0.1490.074%，速效磷（P）平均含量为毫克/公斤，速效钾平均含量为毫克/公斤。河泥不仅养分含量丰富，且河泥沙、粘适中，是一种良好的土壤改良剂。农用有明显的增产作用。,2023/3/28,117,污泥的使用应掌握如下原则：,（1）污染物超标的污泥，不能用于农田；（2）不能直接施入蔬菜上，尽可能施在花卉、草坪、林木或其它经济作物上；（3）最好用于旱地，其安全性要好于水田；（4）最好施在碱性土上（重金属沉淀速度和稳定性远大于酸性土，所以受污染的程度要轻一些）；（5）砂质土壤和地下水位高的农田不宜施用（易污染地下水）（6）生活污泥应经高温堆腐或消化处理后才能使用，且施用量不宜超过2000公斤（干重）/亩/年。,2023/3/28,118,污泥焚烧炉,2023/3/28,119,（三）污水灌溉与处理,1、污水的特性,居民日常生活的各种污水。含有纸屑、粪尿、菜叶、果皮和一些食物残渣，另外也有一些泥土和盐土。,由工矿业生产过程中产生的废水。成分复杂，含有害物质较多。如石油工业废水、造纸工业废水、化学工业废水、钢铁工业废水、制药厂的废水等。,生活污水,工业污水,2023/3/28,120,2、污水灌溉可能引起的农田污染,重金属污染不易降解，一旦污染很难消除。如镉、汞、铅、镍、铜、锌和锰，还有一些非金属元素，如砷、氟、硼和硒也是污染元素。,生物污染污水中有较多的病原菌、寄生虫卵、病毒。,有机物污染酚、氰、多环芳烃、烷基苯、磺酸盐、苯并芘等带来的污染（很多是致癌、致畸。致突变物质）。,2023/3/28,121,3、实行合理污灌的基本要求,我国在1985年颁布了农田污水灌溉的水质标准。污水必须经过处理才能排放和利用。可用氧化塘、人工暴气塘、养殖水生植物等方法。,2023/3/28,122,电厂废液处理设备,2023/3/28,123,废水处理站,2023/3/28,124,2023/3/28,125,进口,出口,2023/3/28,126,（四）粉煤炭（泥炭）的利用,1、泥炭的特点,自然状态下含水量在50以上。干物质中主要含纤维素、半纤维素、木质素、树脂、脂肪酸等有机物，还含有少量的磷、钾、钙等灰分元素。,2023/3/28,127,2、泥炭的合理使用原则,氮多以复杂的蛋白质状态或杂环形态存在，只有经过分解，才能转化为有效成分。泥炭中的微生物久经埋藏，多以失效，故与厩肥、堆肥混合堆沤后才能提高肥效。,2023/3/28,128,五、农副产品废弃物资源化利用,（一）农副产品废弃物的概念（二）农副产品废弃物资源化的意义（三）农副产品废弃物资源化的途径,2023/3/28,129,（一）农副产品废弃物的概念,农副产品废弃物包括农作物副产品（如秸秆、糠熬等）、食品加工废料、沼气发酵残余物和部分畜禽粪便等。农业废弃物不含有毒物质，且含有丰富的营养，但因部分物质水分含量太高，极易为徽生物分解而腐败。,2023/3/28,130,（二）农副产品废弃物资源化的意义,(1）降低成本，节约粮食。(2）改善环境条件。(3）有利于国民经济可持续发展。,2023/3/28,131,（三）农副产品废弃物资源化的途径,农副产品废弃物经过水解，主要生产酒精、乳酸、糠醛、木糖醇、木糖、饲料醉母及活性炭等工农业原料。,1、农副产品废弃物生产工农业原料,2023/3/28,132,2、农副产品废弃物提取工业原料或制成工业产品,制造纸浆轻质板材利用谷壳灰可以制水泥、水玻璃等,2023/3/28,133,3、农副产品废弃物作肥料,各种农业废弃物通常含有丰富的有机质、氮、磷、钾等营养元素，经好氧或兼氧条件的堆沤发酵可制成堆沤肥。,2023/3/28,134,4、生物质制氢,利用生物质制氢可以实现污染物零排放，解决化石燃料能源消耗带来的温室效应问题。可以使固体废弃物不同程度的减量化、资源化。,2023/3/28,135,本章结束,