农村有机废弃物

农村有机废弃物（精选10篇）

农村有机废弃物 篇1

随着农村经济的快速发展,农村居民生产和生活产生的废弃物量不断增加,大量的废弃物是宝贵的可再生资源[1]。农村废弃物按其来源不同可分为以下4种类型:一是种植业生产废弃物,如作物秸秆等;二是养殖业生产废弃物,如畜禽粪便等;三是农产品加工后的废弃物,如玉米芯等;四是农村居民生活废弃物,如生活污水等。然而废弃物由于得不到及时有效的处理利用,已成为农村主要的污染源之一。以朝阳地区为例,年产秸秆200万t,其中玉米秸秆占85%,其余15%为高粱、大豆等其他作物的秸秆。50%的秸秆被做饭、取暖所用,20%被用来喂牲口,10%用来还田利用,其余被扔掉或自然腐烂。由于这些农村废弃物中贮藏大量生物能量资源及各种营养物质资源,所以人们越来越重视这些废物的利用,如沼气发酵技术、食用菌栽培技术、热解气化技术。但这些技术各自独立运作,都不能充分有效地利用有机废物中贮藏的资源。该文旨在探讨以沼气发酵为纽带,种植、养殖相结合,实现农村废弃物综合利用,对建设“生产发展、生活富裕、村容整洁、乡风文明、管理民主”的新农村具有重要的意义。

1 生物循环体系规划

1.1 循环体系,生产结构的设计

朝阳地区每年大有时长5～6个月的温度较低,这对养殖、种菇及沼气发酵都有很大影响。为保证循环体系常年正常运行,猪舍、沼气池、菇房都建成封闭式日照温室,三者互相连通,有机结合,形成一个循环体系[2]。

1.2 循环体系中农村废弃物被利用的流程

有机废物中的秸秆加入人禽粪便进入沼气池发酵生产沼气。将沼气用作饲养及种菇所需能源,沼液加工处理成高效无毒的液体化肥用于农业生产,沼渣加有机废物中的玉米芯、果壳、谷壳及林业废物栽培食用菌,食用菌生产产生的菌糠经加工处理用于饲养家畜。

有机废物在这一生物循环体系中不断被分解利用及转化。其中一部分被转化为气体燃料甲烷;一部分转化成为供人们食用的高质量食品——食用菌;还有一部分则被转化成为高效、无公害的液体肥料。将肥料用于农林业的生产,促进农业生产,同时又产生新的有机废物,为这一循环体系提供物质基础,从而保证这一生物循环体系良性发展。农村废弃物被利用的流程如图1所示。

2 循环体系可行性实验分析

2.1 生物循环规律

在生物循环系统中,农业生产中的植物为生产者,其利用太阳能,将空气中的二氧化碳及土壤中的各种矿物质通过光合作用转化成有机物,同时将太阳能转化成生物能贮藏起来。人和动物为消费者,它们消耗植物生产的有机物及能量用于自身生命活动,同时代谢产生大量有机废物。异养微生物为分解者,它们将有机物分解用于自身的代谢活动,同时将其彻底分解成为水、无机盐及二氧化碳。微生物起到连接生产者与消费者的作用,使之构成生物循环体系,从而维持自然界的物质平衡。该文正是利用这一规律,设计有机废物多级利用的生产过程。

2.2 以沼渣加玉米芯等有机废物进行食用菌栽培

食用菌多为腐生菌,它利用无生命的有机物质作为营养及能量来源,尤其适宜在含纤维素、半纤维素、木质素丰富的有机基质上生活,沼渣是人畜粪便及秸秆经厌氧微生物发酵产沼气后的残余物。经研究得知,发酵基质中的蛋白质、脂肪、糖类物质基本被利用。而纤维素、半纤维素只有20%～30%被利用,最多不过30%～40%,而木质素则基本不被利用。未被利用的物质存留于沼渣中,被利用的物质除了转化成为甲烷作为气体燃料引出沼气池外,其中有10%左右转化成成菌体蛋白存在于沼渣中;另外,还有一部分转化成维生素、氨基酸、矿物质、氮、磷等无机化合物溶于沼液及沼渣所含水分中。这些是沼渣栽培食用菌的理论依据,试验也证实这一技术的可行性。试验是在大棚栽培食用菌时进行的,研究表明,用沼渣加玉米芯作原料的成本,是用纯棉籽皮作原料成本的1/5,增产21%～24%,比用纯玉米芯作原料降低成本3%,增产10%～20%。分析子实体氨基酸及蛋白质含量分析,结果证明沼渣加玉米芯生产出来的子实体质量最好,纯棉籽皮的次之,纯玉米芯的最差具体如表1所示。

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2.3 食用菌菌糠可成为饲料的加工原料

食用菌为大型丝状真菌,其特点是具有较强的分解纤维素、半纤维素、木质素的能力,以及将有机废物转化为菌体蛋白及菌类多糖、维生素、无机盐等物质的能力,其形成的子实体为人们提供高质量食品。菌丝体中含有与子实体同样的物质,由于其与被分解转化后的残余物混在一起形成菌糠,故还未被人们利用。通过对比试验分析,发现菌糠中含有丰富的营养物质,具体如表2所示。

研究表明,底料经菌体一系列生物转化过程成为菌糠后,粗蛋白质含量提高,粗纤维含量显著下降,无氮浸出物含量提高。此外,菌糠中还含有丰富的氨基酸、多糖及铁、钙、锌、镁等微量元素以及一些代谢产物如微量酚性物、少量生物碱、黄酮及甙类,还含有肌酸、多肽的衍生物等(表3),具有抗菌免疫等多种生理活性,可提高畜禽的抗病力,有效调节和改善畜禽生理代谢机能。总之。菌糠中所含的丰富营养成分决定菌糠饲料完全可用于饲喂畜禽[3,4]。

程云辉等在肉羊育肥的日粮中添加20%的菌糠,肉羊增重虽不如配合饲料,但由于生产成本降低,因而对生产效益无影响,并可节约饲料用粮[5];与干玉米秸秆直接饲喂比较,在饲喂平菇菌糠试验期间,羊增重提高34.6%[6]。

菌糠经过进一步处理,其营养价值和饲喂效果将有明显的提高。用热带假丝酵母发酵平菇菌糠,其粗蛋白含量可提高15.23%[7]。李志香等用酵母菌发酵以棉籽壳为基质的菌糠料,其粗纤维含量下降30%,粗蛋白含量增加14.5%,且游离氨基酸的含量和种类均有明显的增加[8]。将平菇菌糠和玉米粉混合后二次发酵用于肉鹅喂养,虽产量较常规精料喂养低3.1%～7.6%,但经济效益高11.9%～22.0%,具有较好的实际应用价值[9]。

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3 结论

该文探讨以沼气池为纽带,种菇、畜禽养殖相结合,使农村有机废物进入科学的生物循环体系,一方面提高办沼气的经济效益,另一方面为栽培食用菌提供成本低、质量好的原料,实现畜禽饲养、沼气生产与食用菌栽培科学的生物循环体系,使农村有机废物更加科学地综合利用。

摘要：从生物转化的角度,探讨利用农村有机废料生产沼气,建立一个生物种群多,结构层次健全,能流、物流较快循环的立体生态农业的模式,从而实现食用菌栽培、家畜饲养和环境保护的可持续发展。

关键词：农村有机废弃物,沼气,生态体系

参考文献

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农村有机废弃物 篇2

地球上每天都在产生着大量的有机废弃物，如：发电厂已燃尽的谷壳灰，糖厂的蔗渣，饮料厂的茶渣，果渣，食品厂的各种下角料，中药厂的药渣，榨油厂的废渣，各种生活拉圾等等。这其中仅有极少数富含营养成分的废弃物，如豆粕，花生粕经过发酵处理可以做成饲料和有机农肥外，其它绝大多数的废弃物因营养价值低，缺乏好的技术手段，改造成本高等原因只能做废弃处理。一方面处理废弃物产生的各种费用会增加工厂的成本减少利润，二来这些废弃物中绝大多数都含有一成分的有害物质，同时在自然发酵的过程中还会产生有害的气体，从而会对周围的空气，水源，土壤造成一定程度的污染。

我们的技术专长就在于可以以最低的投资成本，最简便合理的工艺手段将一切有机废弃物转变成高营养价值的生物有机肥料或高附加值的禽，畜，水产养殖用饲料。

一 技术可行性分析: 1腐殖酸是一种重要的高效的农业用有机肥料，天然腐殖酸主要存在于褐煤，风化煤，泥炭之中。另外煤经过人工氧化也可生成再生腐殖酸。腐殖酸的主要元素组成为碳氢氧氮硫，而有机废弃物的成分组成主要是碳氢化合物及其衍生物经过一定的工艺手段 处理就可以将其转化成为生物腐殖酸。另外无论是何种有机废弃物其中所包含的各种矿质元素及其它营养成分并不会流失，而这些成分又是最容易被作物吸收和利用的，其营养成分也更加全面。由于这些有机废弃物基本上是一种无需花钱购买的原料，所以就会大大提高其产品的竞争力。

要将有机废弃物转化成为优质饲料或优质肥料，其关键技术是提高其蛋白质的含量，而利用微生物发酵法提高发酵物的蛋白质含量是一种最经济有效的方法。一头体重500公斤的奶牛，每天最高可生产11公斤蛋白质，而500公斤酵母菌每天可以合成5000公斤蛋白质，是奶牛的450多倍。另外很多发酵菌种中都含有光合细菌。其细胞干物质中蛋白质含量高达64%和16%的氨基酸，只要工艺配方得当，也是增加蛋白质含量的重要来源。很多被认为是没有多少可利用价值的有机废弃物，其实都可以转化成为具有高营养价值微生物的培养基，这时候每一个细菌就如同一头奶牛，它们吃的是草（有机废弃物）而分泌的是奶，从而达到了从低营养价值向高营养价值转化的目的。另外值得一提的是微生物提供的蛋白质是一种优质蛋白质，它富含氨基酸，脂肪，碳水化合物，核酸，维生素，无机盐等不仅其营养价值全面，其蛋白质的含量要比肉蛋奶大豆高出20%以上。

二 经济可行性分析： 把对环境有污染的有机废弃物转变成为对人类有益的再生资源，不仅具有相当的经济意义，更具有深远的社会意义。在人们的环保意识空前提高重视的今天，该项目的实施会得到政府的大力支持和各种的政策优惠。在现实中，一般情况下我们所得到的有机废弃物原料是一种无需付费的原料，在有些时候我们我们甚至还会得到处理废弃物方给予我们一定的经济补偿。所以仅就原材料一项，给工厂减少的成本费用就是一个不小的数字。在绝大多数情况下，生产生物有机肥料或蛋白饲料都可以在发酵池中完成，而发酵池即为人工在地面上向下挖掘的一定尺寸的土池，一个1－2亩的生产场地，一年可生产单一品种微生物上百吨。同其它的产业相比较，无须建造庞大的厂房。也无复杂昂贵的设备，所以仅投资建厂一项就会给投资者省下一大笔的资金。国内的肥料厂其合理的利润一般在25－40%，由于原材料方面的优势，这种以生物技术处理有机废弃物所生产出的产品，其利润率还可以提高10－20%。

案例介绍：一个大中型的糖厂，每年生产后积累下来的废弃物蔗渣（也称蔗泥），就有一万至几万吨，一方面工厂每年要花费几十万元来处理这些废弃物，二来也给当地的环保方面造成了巨大的压力，成为当地重要的污染源。

我们对蔗泥用生物技术进行了改造，把这种废弃物改造成为优质高蛋白饲料和生物腐殖酸肥其改造步骤如下： 经检测蔗泥中的有害物质主要是锌和铝，锌虽然是动植物生长中都不可缺少的微量元素，但超标达120倍之多就成了可以杀灭生物的巨毒物质，铝是动植物都不需要的的元素，其含量严重超标也成为巨毒的物质。所以首先根椐这两种物质的特性，我们筛选并培育了特定的细菌对其进行分解，使它们的含量达到安全的范围之内。蔗泥中最主要的两种成分是钙和纤维素，由于生产蔗糖中要加入50%的石灰，所以蔗泥中钙的含量高达56%在这种条件下一般的微生物都很难繁殖。所以这是这种废弃物造成环境污染和难于改造的重要原因。纤维素是一种高分子的葡萄糖，需分解之后才能被作物吸收。

根椐蔗泥成分的特点，我们选择出适合它们的发酵菌种进行发酵，从而使钙的含量从

56%降到了0.5%达到中微量元素的标准，再加入一些单细胞蛋白质和微量元素使之成高品质饲料或生物腐殖酸。

农村废弃物再利用 篇3

《经济日报》最近报道，山东德州市德城区4个秸秆气化站每年为村民节省燃料费60多万元，村民每月的用气成本是75公斤柴草外加8元钱的加工费。

秸秆中含有大量的养分和能量，除了用于生活能源，还可开发成饲料、肥料、培养料……而目前，作薪柴直接烧掉的农作物秸秆，占了其总量的65%～84%。除了秸秆，还有稻草、锯末、畜禽粪便……遍地皆是的农村有机废弃物，无疑是一座尚待挖掘的巨大宝藏。

◆开发途径

一、作饲料、饵料

这类废弃物包括农作物副产品(秸秆、糠麸等)、食品加工废料、沼气发酵残余物和部分畜禽粪便等。禽粪便中含有许多未被利用的营养物质，干燥鸡粪富含粗蛋白、粗脂肪、多种氨基酸和大量维生素，用于喂猪、养鱼，效果良好。

二、作植物肥料

1.直接还田。如直接还田、施用粪肥等，操作简单、省工省事。初步实验表明，连续还田2～3年后土壤孔隙度及肥力有显著提升，每平方公里年均增产粮食 534公斤。

2.发酵还田。如各种堆肥、沼气肥等，利用微生物进行生物化学反应，将有机废弃物转化成类似腐殖质的高效有机肥。其中，堆肥由于简便易行而被广泛采用，而沼肥虽然相对复杂，但营养元素损失少，而且可回收能源。

3.生产有机复合肥。将畜禽粪便、有机垃圾等废弃物经一系列工艺处理，加工成无病菌、无毒，并便于运输和贮存的有机复合肥。此法投入相对较大，适合有一定规模的中小型肥料厂、乡镇企业发展。

三、作生产和生活能源

将秸秆等农作物作薪柴直接烧掉，只能利用其热能的 10%左右，而改为发酵沼气燃烧，可使热效率提高94%，除了可供烧饭、照明、取暖之用外，沼气还可用于防治贮粮害虫、大棚种菜、保鲜水果、孵化雏鸡、增温养蚕、发电等。

四、作培养料

有机废弃物经适当处理可用于栽培食用菌，养殖高蛋白蝇蛆、蚯蚓等。如各种秸秆、棉籽粉碎后作培养基，每千克可产菇1～2公斤；用食用菌下脚料喂蚯蚓，每4公斤下脚料可供1万条蚯蚓1天消耗。

五、多层次循环利用

若秸秆只经过牲畜过腹还田，其能量利用率仅为20%，氮、磷、钾等营养元素的利用率仅为60%。据中国科学院长沙农业现代化研究所实验，通过用“饲料喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪制取沼气，沼渣种蘑菇、养鱼、养蚯蚓”这一模式，能量利用率提高到90.5%，氮素利用率提高到 92.4%。

◆主要技术与效益

一、秸秆的饲料转化

秸秆转化为饲料的技术有很多，目前适宜我国广泛推广的主要是青贮和氨化法。氨化处理技术现多采用简便的堆垛式，即用液氨或尿素、碳酸氢铵的水溶液，经1～8周，可使粗蛋白含量增加，消化率提高。青贮有壕贮、窖贮、塔贮等形式，青绿秸秆经切碎、压紧、密封，30～45天后使用可减少营养损失20%以上，尤其能保持蛋白质和纤维素。

近年发明的热喷技术和秸秆压块饲料技术，可使各种植物秸秆由低粗饲料变成色、香、味俱佳，营养价值高的商品饲料。山东沂蒙山区的平邑县试验证明，热喷麦糠饲喂奶牛可完全代替青干草，这样，每头牛年降低饲料成本256元，产奶量提高1.1%。

二、畜禽粪便的处理

1.建设简易露天氧化塘，利用生物技术处理畜禽粪便，既经济又高效。

辽宁省某养殖场探索出了猪粪便“三段净化四步利用”技术：一级处理池种水葫芦吸附氮，二级处理池种细绿萍吸附磷、钾，达渔业水质标准后，排入三级处理池养鱼、蚌，再达灌溉水质标准后排入农田。此项技术每年可收获青饲料近300吨，鲜鱼50吨，珍珠50公斤，增产稻谷64吨。

2.饲料加工利用。主要以鸡粪为主，处理方法有干燥处理、发酵处理等。

干燥处理多采用机械热粪干，如北京某养鸡场通过高温、高压、热化等技术处理，将鲜鸡粪制成干粉状饲料，年产值12万元左右。而采用最新的微波处理工艺生产的颗粒饲料，用于饲喂肉牛，每公斤可代替玉米0.27～0.33公斤，降低成本0.4～0.57元。

发酵处理中，一种是通过发酵，有效利用鸡粪中的尿酸；另一种是采用青贮方法，将鸡粪与适量玉米、麸皮、米糠等混合装缸或入袋发酵，发酵后的鸡粪具有酒香味且营养丰富，其粗蛋白和粗脂肪含量远高于玉米等粮食作物。

三、沼气发酵及其残余物利用

目前在我国农村广泛采用的家用小型沼气池容积6～10立方米，多与猪圈、厕所连通。每天投料4～8公斤(干)，5～7天出料一次，每立方米容积日产气0.12～2立方米，年产沼渣 5～7立方米、沼液25吨。发酵残余物可用于喂猪、养鱼、栽培食用菌、养殖蚯蚓等。

山东淄博市西单村200头奶牛、 2500头猪、1万只鸡每天共产生约7500公斤粪便投入沼气罐，日均产气296立方米，产沼肥10吨；山东省农业科学院在小麦抽穗扬花期进行沼液追肥，增产12.9%；安徽阜南县试验表明，添加沼液喂猪可使育肥期缩短一个月，节省饲料80公斤；江苏省沼气研究所实验证明，沼渣养鱼较投放猪粪增产25.6%，且能改善鱼的品质；南京古泉农村生态工程实验场还用 50%浓度的沼液进行春菇追肥和喷洒，增产14%，若作基肥，可提早14天出菇。

在沼气发酵工艺上，出现了干发酵、两步发酵、干湿结合、太阳能加热等新技术，有的还采用碳酸氢铵代替猪粪与秸秆混合发酵，或通过施加添加剂，培育高效发酵微生物，提高产气率；规模上逐渐向集中供气的大中型沼气发酵工程发展。

以上是对现有的农村有机废弃物利用途径、方法和技术的一个全方位梳理。当然，不同的地区有不同的优势资源，投资者可以根据当地情况选择开发方向；同样，不同的开发方向和开发技术，对规模化程度、设备及技术难度都有不同要求，有的适合规模化操作，有的可单家独户自己搞，有的规模大小皆可，投资者宜结合自身条件，选择适合的项目和方式。

用有机固体废弃物生产生物有机肥 篇4

1 生物有机肥的效用

1.1 改善土壤环境与提高肥力

施用有机肥后可增加土壤的有机质含量,补充植物所需要的养分。有机物经微生物分解后形成腐殖酸,能改善土壤结构,增加土壤中有益微生物的含量,其中的解磷、解钾细菌能有效活化被土壤固定的养分,为作物生长提供适宜的生长环境[1]。另外,土壤有机质直接影响着土壤的保肥性、保水性、保温性、缓冲性和通气性等。

1.2 改善土壤微生态环境,发挥微生物的优势

加有功能菌的生物有机肥含有固氮菌、硅酸盐细菌、溶磷微生物、光合细菌及假单胞菌等一些有益菌,使土壤中的微生态系统结构发生了改变,增强了其固氮、溶磷、解钾等能力[2],可充分发挥各类功能微生物的优势,调节作物根际菌群平衡,抑制病原菌系列,进而增强了农作物抗病虫害的能力。

1.3 提高农产品产量,改善作物品质

生物有机肥中的微生物在发酵培养的代谢过程中,产生了大量活性物质,如氨基酸或NH4+、维生素、赤霉素及细胞分裂素等,可刺激根系发育,且营养物质易于植物细胞合成,促进了作物生长,改善农产品品质。

2 生物有机肥的原料

我国综合利用固体废弃物生产生物有机肥的原料选用,一方面考虑其有机质的成分、所含的营养物质,另一方面考虑其是否符合进行生物堆肥的条件或要求。我国主要采用的生产原料有:城市污水处理厂的污泥、生活垃圾、禽畜粪便、作物秸秆、酒精厂或醋厂等的废醩液、煤矸石、粉煤灰等。在具体的生产工艺中,可选用其中的一种或几种作为原料。对于多种物料的配合使用,可按其各自的有机质、营养物质含量选用合适的配比,并充分体现不同组分在生物有机肥中的效用,以满足各类或不同用途的生物有机肥的需求。比如,山西省阳泉市某农业科技开发有限公司的生物有机复合肥项目,其主要原料为生活污泥(占70%)、鸡粪(占15%)、风化煤(占5%)、醋醩(占5%)、蛭石(占5%),其中生活污泥是作为肥料的基质,鸡粪等可增加有机质,同时提高氮磷钾的含量,而蛭石的作用在于可疏松土壤、保持水分。

3 生物有机肥技术

3.1 生产工艺

以固体废弃物为主要原料生产生物有机肥,目前多采用的是堆肥技术,特别是好氧堆肥,该技术具有分解氧化较为彻底,产生恶臭较少的特点。堆肥技术是利用微生物的作用先将固废中易腐化的有机物质进行分解,转变成富含有机质和含有一定量氮、磷、钾等营养元素的熟料,然后根据土壤自然生态结构特点和农作物的生长所必需的营养元素、微量元素和具有固氮、解钾、溶磷等活性作用的有益微生物,配制生产菌液产品[3]。堆肥产生的固剂与培养微生物所制成的菌液相结合可生产出具有综合效应的生物有机肥。

生物有机肥的生产工艺流程包括固剂载体的生产、菌液的生产以及颗粒肥的生产。首先是收集并选取不同类型的固体废弃物,对其进行前期的筛选、处理,并按各自的功能效用进行配比。之后,在对环境、技术条件等的控制下进行堆肥,腐熟后破碎、筛分、烘干,成为固剂载体。与此同时进行的是微生物的培养、营养液的配制及菌液的制备。最后可将固剂与菌液混合并进行造粒等工序而生产出生物有机肥。

3.2 生产工艺的技术要点

(1)在生物有机肥的生产过程中需有效地控制影响有机废物发酵、微生物繁殖的各因素。主要的影响因素为有机质含量、含水率、碳氮比、堆肥过程的氧浓度和温度以及p H值等。一方面,通过对诸因素的控制满足各微生物菌种的生长繁殖所必需的碳氮比、温度、湿度、p H值、氧量及其它的营养元素;另一方面,不同的营养物质含量可产生不同效果的肥效,比如含碳量高有助于土壤真菌增多,氮则有助于土壤细菌增多,而钙对于作物抗病有明显的效用[4]。

(2)对堆肥产生的恶臭需加以防治与控制,避免二次污染。在堆料中加入发酵剂或快速分解菌可在较短时间内消减臭气,且感官效果较好;或者对堆肥场产生的恶臭气体以生物除臭技术等进行处理。

(3)严格控制原料中的重金属含量,防止在后期的生产过程中微生物中毒,以及成品有机肥中重金属超标,污染土壤及农作物。

(4),成品经过分析检测,其有机质、腐殖酸、氮、磷、钾及其它微量元素含量、活菌数等应达到或超过国家标准[5]。

4 综合利用固废生产生物有机肥的效益

4.1 环境、社会效益

(1)生物有机肥的使用减少了化肥的施用量,同时减轻了化肥施用所带来的土壤环境污染、农作物产量低及品质差、以及导致的周围空气与水体污染、特别是对人类健康的直接和间接影响。

(2)生物有机肥的应用在一定程度上缓解了目前愈来愈多的有机固体废弃物的污染问题,减少了大面积的土地占用问题,改善了固废堆积所散发的恶臭对空气的污染,抑制了蚊虫等孽生而引起的病原体传播[6]。

(3)有机固体废弃物的产生量较大,生物有机肥的生产以其作为主要的生产原料,较大程度地实现了固体废弃物的减量化。

(4)生物有机肥的施用使土壤环境与土壤结构、功能得到改善,为实施农业可持续发展战略提供了保障。

(5)随着社会对环境保护的日益重视和生态农业的迅速发展,人们越来越崇尚无公害食品,生物有机肥作为优质的“绿色肥料”,也必将推动新兴的“绿色产业”。

4.2 经济效益

(1)我国的有机废物每年的排放量是相当可观的,其中所含的有机成分及氮、磷等有效成分是一笔不小的财富。比如,一个年出栏10 000头猪的养猪场,平均每天的粪便排放量达17.5 t,其中氮和磷的排放量分别可达到105 kg和70 kg。

(2)化肥生产需消耗大量的能源,生物有机肥的施用意味着化肥使用量的减少,于是就减少了能源的消耗,并使氮的利用率提高,在相同作物产量的情况下,可节约氮肥30%以上[6]。

(3)生物有机肥作为一种新型肥料,它集化肥、农家肥的优点于一身,且肥效稳定,使得农作物增产明显,这也必将带来可观的经济收益。

5 生物有机肥的发展趋势与应用前景

5.1 生物有机肥技术的发展趋势

世界各国都在加大生物有机肥的开发生产和推广应用力度,从国内外现状来看,生物有机肥技术的研究发展趋势主要体现在:(1)实现生物有机肥类型的多元化生产,包括粒状、粉状、液体型,以及富含不同营养元素和微生物种类的不同功能的有机肥类型;(2)不断加强生物技术在生产中的渗透和结合,选育、改造和重组新的菌种,并组合和使用联合菌群,拓宽生物有机肥的作物应用范围以及多功能化;(3)提高对有机废物的利用率,尽量选用能耗低的生产工艺技术,严格控制能耗、物耗指标;(4)随着技术的发展,不断建立新的标准,控制、提高产品质量,加强质检条件的建设,提高产品质量检测的能力[7]。

5.2 生物有机肥的应用前景

发展生物有机肥既是提供作物营养、实现农业增产增收的需要,也是保护土壤肥力与农村环境、实现循环经济的需要[8]。我国充足的有机废物资源为生物有机肥的生产提供了可靠的原料保障。无论是发展可持续的生态农业、发展无公害、无污染的绿色农产品生产,还是减少农药和化肥的田间施用量以减少环境污染、降低生产成本,以及推动生物技术的发展和高新技术的渗透,都将使得生物有机肥的生产与应用具有良好的前景。

参考文献

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农村固体废弃物现状及对策分析 篇5

【关键词】农村；固体废弃物；危害；对策

一、农村固体废弃物污染现状与危害

农村固体废弃物主要来自五个方面：一是农田和果园的残留物，如秸杆、杂草、落叶、藤蔓等；二是牲畜和家禽粪便以及栏圈用的铺垫物；三是农产品加工废弃物；四是人粪尿以及生活废弃物；五是农村建筑废料垃圾。以前农村生活垃圾以厨房的废料为主，厨房废料往往作为家禽饲料消化，农业生产中的秸秆等作为燃料，饲养活动中的粪便等作为农业生产的肥料，因而传统农村的固体废弃物都能自生自灭，基本不产生污染，或者污染很小。但是随着农村消费结构、生活方式、生产活动的巨大变化以及少量乡镇企业的出现，农村固体废弃物大量的产生，随便堆放，农村固体废弃物污染环境的问题越来越严重。

二、农村固体废弃物造成严重的环境污染和危害

据农业部组织的地膜残留污染调查结果表明，地膜残留污染较重的地区，其残留量在90～135kg/hm2，高者达270kg/hm2。我国农膜年残留量高达35万t，残膜率达42%。当土壤中含废旧农膜过多时，耕作层土壤结构遭到破坏，土壤孔隙减少，土壤通气性和透水性降低，影响了水分和营养物质在土壤中的传输，使微生物和土壤动物的活力受到抑制。与此同时，农业生产活动大量使用化肥、农药提高农作物产量，我国已成为农药、化肥使用量最大的国家。农药本身就有毒害作用，化肥中也参杂一些有害成分，长期使用后会使土壤本身肥力下降，土壤微生物活动受到不利影响。过剩的氮、磷等营养元素渗入到地下，污染了井水，或随农田排放流入地面水体，引起水体富营养化，影响水生生物生长。乱用、滥用农药，过多单一地施用化肥，更加剧了对环境的污染，通过生物链影响到人体健康和生命安全。农村生活垃圾主要包括厨房剩余物、包装废弃物、一次性用品废弃物、废旧衣服鞋帽等。由于目前农村生活垃圾处理设施建设严重滞后甚至没有处理设施，部分农民环保意识又相对较差，许多难以回收利用的固体废弃物，如旧衣服、一次性塑料制品、废旧电池、灯管、灯泡等随意倒在田头、路旁、水边，许多天然河道、溪流成了天然垃圾桶。农村生活垃圾随意堆放不仅侵占了土地，而且还成为蚊蝇、老鼠和病原体的滋生场所。随着时间的推移，混合垃圾腐烂、发臭、发酵，不仅会释放出危害人体健康的气体，而且垃圾的渗滤液还会污染水体和土壤，进而影响农产品的品质。

三、农村固体废弃物的特点

农村固体废弃物的特点：数量大、成分多、分布广、治理难的特点。农村的面积广大，固体垃圾分布面很广，由于农村基础设施的滞后，固体垃圾的集中治理难度很大。农药，化肥的滥用，塑料制品、废旧家电等固体废弃几乎在一种没有处理的情况下随意堆放，基本是靠“垃圾堆”的方式收集和堆放，然后经过焚烧或掩埋处理。

四、农村固体废弃物的防治对策

（1）加强环保基础设施，建立垃圾回收机制。借助国家进行的新农村建设运动，加强对农村环保基础设施的投资力度，同时鼓励社会资金的进入，在农村实施垃圾清运制度，建设垃圾堆放池和生活垃圾处理系统，使生活垃圾在集中堆放的基础上进行处理。（2）调整农村产业结构，实行农业清洁生产。深化农业产业结构的调整，引导农民走专业化生产、规模化经营之路相比之下，农业清洁生产技术更适应于大田作业规模经营。走专业性与群众性相结合的道路，加强农业清洁生产技术设备的研究、开发及推广农业清洁生产既是一种实现资源永续利用、环境日益改善、产品安全可靠的生产，又是一种体现人与自然相和谐、与时俱进的生产。这样一种生产，无疑要以新技术、新设备作基础。为此，我们的农业科技部门，要加紧科技创新，适应农业清洁生产的发展，不断推出价廉实用的技术设备。（3）加强农民环保意识的宣传教育。保护环境，教育为本。由于环境保护的宣传教育在农村相对薄弱，我国农民普遍缺乏环境意识，由此，化肥、农药、秸杆、家禽粪便等造成的环境问题日益突出，农民们却对破坏环境的行为及其产生的后果浑然不知。帮助农村居民了解农村环境存在的问题、发展趋势及其危害，唤起农民的生态意识和可持续发展意识，增强全民生态环境保护的责任感和使命感。（4）完善农村环境保护的法规和法制建设。一方面要建立和完善现有的农村环境保护法律法规，以适应新时期农村固体废物污染防治；另一方面要严格执行环境保护政策和法规，加大农村环境保护执法监督力度，从法律制度上保护农村环境不受污染。

农村有机废弃物 篇6

关键词：农业有机废弃物,沼气发酵潜力,实验

0 引言

随着规模农业的迅速发展和社会主义新农村建设工程的推进,农村庭院养殖业规模越来越小,使农村沼气发酵粪便原料来源不足,需要寻找替代沼气的发酵原料。本文拟选取常见农业有机废弃物青草、干稻草、菜叶以及鲜猪粪作为发酵原料,通过研究其总固体含量(TS)、挥发性固体含量(VS)、碳素含量、氮素含量以及碳氮比,对沼气发酵潜力进行实验研究,以期为混合发酵产沼气原料选择及其工艺条件控制提供科学指导。

1 实验

1.1 实验材料

实验材料中的猪粪、干稻草和菜叶均来源于桂林市农村,青草来源广西桂林工学院草坪。

1.2 实验装置

沼气发酵反应器为自制50L倒置发酵罐;温控系统为自制保温柜,可由温度指示控制仪(WMZK-01,上海华辰医用仪表有限公司)对反应环境温度进行调控;气体计量系统为医用6L肺活量测定仪(FLJ-A,常州好德医疗器械厂),并与发酵罐同放置于温控系统中。

1.3 实验方法

采用沼气发酵常规分析方法测试沼气发酵原料的总固体含量(TS)、挥发性固体含量(VS)、碳素含量以及氮素含量。沼气发酵潜力测试实验共设置4组反应装置,连续发酵60d,控制条件为温度30℃、固体浓度为7.5%、接种物浓度为30%、原料总质量为25kg。总固体含量使用105~110℃烘干质量法测定;挥发性固体含量使用550~600℃灼烧质量法测定;碳素含量以挥发性固体含量的47%估算[1];氮素含量采用农业行业标准[2]进行测定。

2 结果与分析

2.1 原料基础测试

对本研究所选定的几种农业有机废弃物进行基础测试,结果见表1所示。

由表1可以得到如下结论:

1) 原料TS由高到低分别为干稻草、青草、鲜猪粪、菜叶,彼此十分悬殊;原料的总固体含量指试样在一定温度下蒸发至恒定质量时所余固体物的总量,包括有机物和无机物[3]。对其进行测试,可指导沼气发酵固体浓度的控制。在本实验中,需要控制一定的固体浓度,因此各种原料的需投量大小排序为:菜叶>猪粪>青草>干稻草。

2) 原料VS由高到低分别为鲜猪粪、青草、干稻草、菜叶,彼此非常接近;原料的挥发性固体(VS)指试样的燃烧挥发部分,包括BVS 和NBVS (非生物挥发固体,即生物难降解部分)。挥发性固体含量的大小可反映原料的易降解程度,直观反应了原料中有机质含量的多少。沼气发酵所消耗之原料部分便是其挥发性固体部分。本试验所选取干稻草、青草以及菜叶的挥发性固体含量与鲜猪粪相差很小。理论上认为:在一定范围内,原料挥发性固体含量越高,其可发酵含量越高,沼气发酵能力越强[4],说明干稻草、青草以及菜叶所含易酵解有机质含量与鲜猪粪相当,具有较好产沼气能力的物质基础条件和沼气发酵产气潜力。

3) 原料碳素含量由高到低分别为鲜猪粪、青草、干稻草、菜叶,彼此较为接近。碳素是构成沼气发酵细菌细胞的重要成分,在发酵细菌的细胞内酶作用下转变为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等脂肪酸和乙醇等醇类[1],为产甲烷细菌提供生命活动的能量和转换基体。因此,碳素含量的存在是原料可以沼气发酵产气的必需条件。本实验所选取的沼气发酵原料碳素含量都很高,说明这几种原料均为富碳原料。干稻草、青草以及菜叶和鲜猪粪一样,具备了很好的产沼气能力的能源基础条件。

4) 原料氮素含量由高到低分别为鲜猪粪、干稻草、青草、菜叶。氮素是构成沼气微生物躯体细胞质的重要成分,含氮有机物经微生物的氮素矿化过程,降解并释放出氨,并在蛋白酶的作用下进行水解,生成多肽与二肽,然后由肽酶进一步水解生产氨基酸,为微生物所吸收[5]。因此,氮素的多少同菌体细胞的增长和数量是成正比的。理论上在有足够碳素的条件下,氮素含量越大,厌氧微生物的活性越大、数量越多,越利于沼气发酵的进行,其产气速度越快。本试验选取的沼气发酵原料都含有一定量的氮素。干稻草、青草以及菜叶的含碳量相对鲜猪粪偏低,其沼气发酵能力以及产气速度不进行处理时较难得到良好的发酵效果。

5) 原料碳氮比由高到低分别为菜叶、青草、干稻草、鲜猪粪。一般来说,沼气发酵的碳氮比要求并不严格,原料在较宽的范围(13~60):1内均能产气,在(20~30):1范围便可正常发酵,在其他范围内,也可以发酵,但产气量以及产气速率很低[3,4,5]。

综上所述,在单种原料沼气发酵的条件下,鲜猪粪可作沼气发酵物料碳氮比调节剂,不经碳氮比调节可迅速启动发酵产气,其他几种原料进行碳氮比调节,应可得到良好的沼气发酵效果。

2.2 产气潜力测试

各反应器以7.5kg沼液作反应接种物,用原料基础测试结果指导各组反应器原料投配情况(如表2所示)进行沼气发酵实验;用各反应器的总产气量和原料消耗量(沼气发酵前后的原料TS之差和VS之差)计算出本研究选取的几种沼气发酵原料产气潜力(如表3所示)。

结果表明,本研究所选取的4种农业有机废弃物在控制条件下均具备较好的混合沼气发酵潜力,其中青草的产沼气潜力最大,为2015.0L/kgTS和4686.0L/kgVS;鲜猪粪次之,为1119.3L/kgTS和2558.4L/kgVS;干稻草为748.0L/kgTS和1774.6L/kgVS;菜叶最小,为有382.9L/kgTS和960.8L/kgVS。这些数据说明:如果对反应器内物料进行科学合理的碳氮比调节,采用农村易得的青草或干稻草等替代畜禽粪便作为发酵原材料是可行的。

3 结论

1) 原料基础测试表明:

干稻草、青草以及菜叶均具有较高的挥发性固体含量,碳氮比较高,而鲜猪粪的碳氮比较低。因此,鲜猪粪可以作为干稻草、青草、菜叶等农业有机废弃物沼气发酵的碳氮比调节剂。当采用青草、干稻草或菜叶等农业有机废弃物作沼气发酵原料时,用鲜猪粪或尿素等高含氮物质调节碳氮比作沼气发酵原材料是可行的。

2) 产气潜力测试表明:

鲜猪粪、干稻草或青草以及菜叶这几种沼气发酵原料均具备较好的混合发酵产沼气潜力,是良好的沼气发酵原料,其产气潜力大小排序为青草>鲜猪粪>干稻草>菜叶。

参考文献

[1]朱宗强.几种农业有机废弃物沼气发酵试验研究[D].桂林:桂林工学院,2008.

[2]南京农业大学.土壤农化分析[M].北京:农业出版社,1992.

[3]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998:536-537.

[4]Naylor L M.Composting[J].Environmental Science Pollution Control Series,1996,18(69):193-269.

黄粉虫对有机废弃物的利用与转化 篇7

黄粉虫原为仓储害虫, 食性杂, 传统养殖以饲喂麦麸为主。随着粮食价格的上涨, 近年来麦麸的价格也随之提高, 如单一用麦麸喂养, 养殖效益随着麦麸价格的上涨而下降, 生产成本不断增加。为了降低生产成本, 提高养殖效益, 探索黄粉虫利用转化有机废弃物的种类与效果, 在2007～2008年利用多种有机废弃物搭配对黄粉虫幼虫进行了饲喂试验, 从中选出了几种本地易得、价格低廉、可作为黄粉虫饲料的材料。既解决了环境污染问题, 又降低了生产成本, 提高了养殖效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黄粉虫、饲养盘由镇江市丹徒区恒哲生态养殖场提供;中药渣由镇江707中药厂提供;马铃薯渣来自云南;黄酒糟来自苏州;碎米、麦麸由市场购入; 鸡粪、牛粪从养殖户处获取。

1.2 试验方法

(1) 碎米与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验。

试验设5个处理, A:100%碎米;B:100%麸皮;C:75%碎米加25%麸皮;D:50%碎米加50%麸皮;E:25%碎米加75%麸皮;设3次重复。饲养盘规格为长55 cm、宽37 cm、高8 cm的塑料盘, 每盘中分别投入上述不同饲料300 g, 在将8～10龄幼虫处理干净后, 按每盘70 g处理, 分别于2007年10月23日、10月27日、10月31日、11月3日喂青菜叶片25 g、25 g、15 g、25 g的量置入, 每一重复的5个盘垒在一起。试验于2007年10月17日～11月6日进行。每一盘喂菜叶总量为90 g。11月6日, 当部分盘中饲料吃得所乘无几时, 将幼虫、剩余饲料、幼虫粪便分别称重, 计算试验结果, 并用新复极差法进行差异显著性测定。

(2) 猪粪、中药渣加麦麸搭配饲喂黄粉虫试验。

试验设5个处理, A为猪粪与麦麸的比例1:2;B为猪粪与麦麸的比例1∶1;C为中药渣与麦麸的比例1∶2;D为中药渣与麦麸的比例1∶1;E为纯麦麸作对照;设二次重复。试验于2008年4月3日～4月12日进行。4月3日, 在每个饲养盘中放入按比例配好的饲料500 g, 再将同等到大小的黄粉虫幼虫500 g置入, 4月12日当饲养盘中的饲料吃完后, 用粪筛筛除虫粪, 将黄粉虫幼虫秤重。

(3) 黄酒糟与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验。

试验设8个处理, A为100%经粉碎的干酒糟;B为100%鲜酒糟;C为鲜酒糟80%, 麦麸20%;D为鲜酒糟60%, 麦麸40%;E为鲜酒糟40%, 麦麸60%;F为鲜酒糟20%, 麦麸80%;G为纯麦麸作对照1;H为纯中药渣对照2;设二次重复。试验于2008年5月22～5月29日进行。5月22日, 在每个饲养盘中放入按比例配好的饲料500 g, 再将同等到大小的黄粉虫幼虫500 g置入, 5月29日当饲养盘中的饲料吃完后, 用粪筛筛除虫粪, 将黄粉虫幼虫秤重。

(4) 鸡粪、牛粪与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验。

试验设7个处理, A为发酵鸡粪与麦麸1∶2;B为发酵鸡粪与麦麸1∶1;C为干燥鸡粪与麦麸1∶2;D为干燥鸡粪与麦麸1∶1;E为干牛粪与麦麸1∶2;F为干牛粪与麦麸1∶1;G为纯麦麸作对照;未设重复。试验于2008年6月7～6月14日进行。6月7日, 在每个饲养盘中放入按比例配好的饲料500 g, 再将同等到大小的黄粉虫幼虫500 g放入, 6月14日当饲养盘中的饲料吃完后, 用粪筛筛除虫粪, 将黄粉虫幼虫秤重。

(5) 马铃薯渣与麦麸饲喂黄粉虫试验。

试验设2个处理, A为100%马铃薯渣;B为纯麦麸作对照, 重复二次。试验2008年9月15日～10月5日进行。9月15日在4个饲养盘中分别放入马铃薯渣和麦麸, 然后再分别放入100日龄的黄粉虫幼虫250 g, 喂至10月5日, 分别将黄粉虫幼虫秤重。

2 结果与分析

2.1 碎米与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验结果

从表1可以看出, 50%碎米加50%麸皮饲喂处理的消耗的饲料量最大, 三次重复平均消耗的饲料量为283.83 g , 但产量最高, 20 d幼虫增加量为118.87 g, 产值利润均位于5个处理之首, 料虫比居中, 为2.388∶1, 是该饲料配比中的最佳组合。75%碎米加25%麸皮饲喂处理的产量、产值位于第三, 但由于饲料消耗量少, 20 d三次重复平均消耗的饲料量为243.97 g, 估成本低, 利润较高, 在5个处理中利润位于第二, 料虫比为2.272∶1, 位于第二。100%碎米饲喂处理的消耗的饲料量最少, 三次重复平均消耗的饲料量为167.7, 料虫比最高, 为1.94∶1, 但幼虫产量最低, 20 d幼虫增加量仅为86.03 g, 由于饲料消耗量小, 饲料成本低, 故效益较好, 除人工工资外, 利润位于第三位。25%碎米加75%麸皮饲喂处理的消耗的饲料量位于第三位, 产量、产值位于第二位, 但由于料虫比低, 成本高, 利润仅位于第四位。

5个处理中效益最差的是纯麸皮饲喂处理的, 其饲料消耗量最大, 料虫比最低, 为2.698∶1, 成本最高, 利润最低。

1) 成本一栏中, 前面的数字为干饲料的成本, 单价分别为碎米1.00元/kg、麦麸1.40元/kg, 0.1元为青菜的成本, 幼虫的售价按16元/kg计

从表1可以看出, 用麸皮与碎米饲喂养8～10龄黄粉虫幼虫, 以麸皮与碎米各占50%搭配饲喂产量最高, 效益最好, 可在饲养中大力推广。但纯用碎米饲喂, 料虫比最高, 效益虽然还可以, 但幼虫生长期速度较慢, 不宜采用。在产业化饲养中可根据饲料来源, 合理调整比例, 在碎米少的情况下, 可用30%～40%的碎米、60%～70%的麸皮, 在碎米多的情况下可用60%～70%的碎米, 用30%～40%的麸皮, 灵活掌握, 以达到最大的效益为目的。

2.2 猪粪、中药渣加麦麸搭配饲喂黄粉虫试验结果

从表2可以看出猪粪、中药渣、麦麸黄粉虫幼虫均能食用, 但产量与转化率差异较大, 产量和转化率最高的是中药渣与麦麸的比例1∶1搭配处理组, 饲养9 d后, 每盘幼虫增加了225 g, 比对照纯麦麸产量增加了28.57%, 料虫比达2.2∶1, 且成本低。

1) 鲜药渣含水量为60%, 价格仅为运输费, 0.08元/kg, 麦麸1.50元/kg

2.3 黄酒糟与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验

从表3可以看出, 干、鲜黄酒糟黄粉虫均能食用, 但以饲喂纯鲜黄酒糟的产量和饲料转化率最高, 幼虫产量比饲喂纯麦麸处理的增25%。鲜黄酒糟80%、麦麸20%处理和100%经粉碎的干黄酒糟处理的产量和饲料转化率次之, 幼虫产量比饲喂纯麦麸处理的增加12.5%。鲜黄酒糟60%+麦麸40%、鲜黄酒糟40%+麦麸60%、鲜黄酒糟40%+麦麸60%、鲜黄酒糟20%+麦麸80%和纯麦麸5个处理产量和转化率无差异, 纯中药渣饲喂处理的产量和饲料转化率最低, 产量仅为纯麦麸饲喂处理的50%, 单一用中药渣饲喂幼虫生长速度较慢, 不宜采用, 必须与麦麸搭配饲喂。

1) 鲜黄酒糟、鲜药渣含水量均为60%

2.4 鸡粪、牛粪与麦麸搭配饲喂黄粉虫试验

从表4可以看出, 鸡粪、牛粪黄粉虫均能食用与转化, 但牛粪与麦麸搭配饲喂处理的产量和饲料转化率高于鸡粪与麦麸搭配和纯麦麸饲喂处理, 产量和饲料转化率均高出50%, 同种饲料不同比例间无差异。

2.5 马铃薯渣与麦麸饲喂黄粉虫试验

从表5可以看出, 在试验的20 d内, 饲喂麦麸的幼虫产量增加了128.4%, 而饲喂马铃薯渣的幼虫产量仅增加了16%。试验证明, 黄粉虫虽然能食用与转化马铃薯渣, 但单位时间里的消耗量太少, 生长量太小, 饲养效益太低, 马铃薯渣不宜作为黄粉虫的饲料。

1) 湿鸡粪含水量均为25%

3 小结与讨论

(1) 从本研究的结果可以看出, 黄粉虫除能利用常用的麦麸、果皮、菜皮等饲料外, 还可利用转化碎米、酒糟、中药渣、马铃薯渣、猪粪、牛粪、鸡粪等。

(2) 本试验中, 饲养黄粉虫成本低、效益高, 且黄粉虫生长快的饲料和饲料配方有∶黄酒糟、黄酒糟与麦麸搭配、碎米与麦麸搭配各50%、中药渣与麦麸搭配各50%、牛粪与麦麸搭配各50%。

(3) 中药渣、药用植物下脚料内常常含有较多的淀粉或纤维等, 是一种非常规饲料资源。该中药渣养分含量全, 经国家粮食局无锡粮油食品饲料质量监督检验测试中心检测, 粗蛋白质含量11.95%, 氨基酸总量达成10.1%, 用其与麦麸搭配饲喂黄粉虫, 生产成本与单一饲喂养麦麸相比降低了29.3%～44.0%。中药渣是本市一中药厂生产中药的废弃物, 中药厂每年需花钱将中药渣运走作为垃圾倒掉。目前除黄粉虫能利用转化外, 还没有用作其它用途, 其价格仅为0.05元/kg (为运输费) , 可在有该资源的地方黄粉虫饲养中应用。

(4) 经化验, 湿黄酒糟含淀粉8.84%、蛋白质12.16%、干黄酒糟含淀粉 22.9%、蛋白质31.5%, 其蛋白质含量是大米的3～4倍, 氨基酸也比较全面, 是一种较好的黄粉虫饲料。

(5) 牛粪作为肥料使用, 与鸡粪相比, 养分含量较低。作为黄粉虫的饲料, 其效果优于鸡粪。牛食用的基本是含纤维的有机饲料, 其粪便中的有害成分极少, 因此牛粪可作为黄粉虫的饲料, 在饲养中应加以应用。

农村有机废弃物 篇8

据统计, 目前中国每年生物质能源、制糖、食品加工、禽畜养殖等行业排放的有机废弃物总量超过40×108t, 可转化成10×108t优质有机肥料, 每年可为1.33×106km2耕地每666.67 km2提供0.5 t可循环的有机质资源[1]。鉴于此, 国家大力推进土壤有机质提升工程, 促进有机废弃物综合利用。该工艺开发应用关键设备“真空带式压滤机”和“除尘-除臭一体化发酵翻拌机”, 确立生态型肥料为有机废弃物的综合利用方向, 形成“机械脱水一步到位+微生物动态好氧发酵”为主线的节能环保肥料工艺路线, 运用现代先进配方肥料生产工艺, 实现多品种生态肥料商品化, 建立起有机资源综合利用新模式。

1 关键技术装备的开发

1.1 有机废弃物高效脱水装备的开发

废物处理和资源利用的技术关键在于被处理物料含水量降低的程度, 含水量越低价值越高。在此之前, 国内外常用的脱水设备主要有带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机、真空吸滤机、螺旋压榨机等。由于具有能够连续不间断生产, 操作简单, 运行维护成本低, 固液分离效率比较高等特点, 传统带式压滤机在原有的各类脱水设备中被优先广泛应用于冶金、化工、造纸、酒精污水处理、城市餐饮垃圾等环保处理, 其进行废渣脱水, 废渣脱水后含水率一般为75%~80%。但由于脱水效率低, 传统带式压滤机已经适应不了社会发展对节能减排和资源循环利用日益提高的要求。

针对传统带式压滤机的不足, 真空带式压滤机在传统带式压滤机的基础上, 创新了真空脱水装置, 同时对各压力辊的结构、布局, 对辊装置和驱动装置, 滤带张紧装置等进行优化创新, 大幅度改进提升了设备的正压脱水能力, 同时增加了负压脱水功能, 实现一次脱水后物料含水率降低至60%~65%, 产量达到6 t/h~8 t/h, 同比脱水率提高50%, 产量提高60%, 实现一次性将高含水量的有机废弃物脱水至可直接进入生物发酵环节, 直接降低处理和利用成本, 满足高含水量有机废弃物工厂化、同步对接处理初步要求, 减少二次堆放占用的场地。经过一次脱水的有机废弃物初步具有商品性, 形成了新的经济增长点。

1.2 有机废弃物发酵清洁生产装备开发

工农业有机废弃物综合利用生产有机肥料的过程中, 需要经过高温好氧发酵, 发酵质量的好坏主要取决于O2的供应与控制, 本工艺中创新的发酵翻拌设备对发酵过程具有智能化供氧和除尘除臭功能。

国内常用的发酵翻拌设备有条垛自行走式翻抛机、德国BACKHUS翻抛机及槽式翻拌机等。在有机物料生物发酵过程中, 这些设备均无法实现供氧准确控制和除尘除臭, 导致物料发酵腐熟不均匀、不充分、水分降低速度慢、发酵周期长, 产生恶臭、滋生蝇蚊等二次环境污染。

气浮式除尘除臭一体化发酵翻拌机在常规槽式翻拌机的基础上, 增加了通风增氧智能化控制系统及废气、粉尘收集处理系统, 实现对发酵物料进行翻拌的同时进行O2供给智能化控制, 及时准确调整发酵温度, 为好氧发酵创造最佳的环境条件, 使发酵物料保持最佳发酵状态, 发酵物料持续50℃以上高温达15d~20 d, 既杀灭有害病菌, 促进发酵腐熟, 又实现物料水分的快速干燥, 有效避免各种腐败菌产生, 实现工农业有机废弃物综合利用高效利用和清洁生产。在同等条件下, 与传统发酵翻拌设备相比, 可实现节能80%, 缩短发酵周期50%, 节约发酵场地30%。

1.3 一线多品生态节能环保肥料生产工艺装备开发与应用

国家农业部从2005年组织实施测土配方施肥项目至今, 中国的配方肥产品的生产已经形成了较大规模, 生产企业多。但长期以来生产技术工艺落后, 肥料生产工艺中, 其配方的稳定性受人为因素影响较大, 存在生产水平低, 能耗大, 成本高等特点, 这已成为中国配方肥产品良性发展的一大障碍, 对中国农业的可持续发展产生了不利的影响。

本肥料制造生产工艺集成了电子自动配料、沸腾炉节能烘干、电子自动称量包装、机械自动码垛及电机变频控制等自动化节能系统技术, 通过智能化手段解决了配方肥生产工艺中物料平衡、热量平衡、水平衡的控制难题, 实现了配方肥产品生产稳定性的技术控制;通过集成自动化技术和节能控制技术, 节约能耗, 提高生产效率, 实现产品生产综合节能80%, 节约劳动力80%, 节约土地50%, 大幅度降低生产成本。同时, 利用本技术工艺在一条生产线上能够完成生态有机肥料、生物有机肥料、有机—无机复混肥料和复混肥料的生产, 即实现有机发酵物料“一线多品”完全商品化, 还可按要求分别生产出圆形颗粒状、圆柱形颗粒及粉状三种形态的产品, 兼容性更大、适应范围更广。

2 生态型肥料生产绿色工艺

2.1 工艺流程

高水分含量的有机废弃物→机械脱水→水分含量60%左右的有机废弃物→槽式动态好氧发酵→水分含量40%以下、发酵腐熟的有机发酵料→生产加工生态肥料。

2.2 工艺优势

a) 一次脱水后物料含水率降低至60%~65%, 节约能源, 减少40%二次运输成本, 无需二次堆放, 可直接进发酵槽进行发酵, 无需外掺干物料发酵, 减少场地占用, 节约土地等资源;

b) 有机废弃物发酵转化过程有效杜绝恶臭产生, 能够做到全程无臭味、无苍蝇、无废水, 无废渣排放, 清洁环保, 实现有机原料绿色资源化;

c) 充分利用生物质能源进行发酵, 发酵结束水分可降低至30%, 满足制肥要求, 无需二次烘干, 与常规工艺相比节能80%以上;

d) 可与排污企业的生产线对接, 实现同步即时处理与利用, 综合处理成本低, 产业化前景好。

该工艺运用“机械一步到位脱水+微生物动态好氧发酵”技术, 实现有机废弃物节能环保清洁生产综合利用, 既解决了环境污染问题, 又实现了资源循环利用, 在工艺技术上优势显著。

3 结语

中国耕地占世界耕地总面积的1/10左右, 每年化肥消耗量约占世界化肥消耗总量的1/3。化学肥料的使用, 对种植业的促进、特别是粮食的增产方面, 在特定时期曾经起到很大作用[2,3]。但是, 长期大量盲目使用化肥, 其产生的负面影响日益彰显。实行有机与无机相结合是测试配方施肥的主要内容, 且投资少、见效快, 在废弃物排放与生态环境保护矛盾突出的今天, 更具战略意义[4]。

有机废弃物肥料商品化是综合利用的主要途径。该创新工艺高效、节能、环保, 应用在工农业有机废弃物综合利用领域, 可为中国木薯、甘蔗等产业实现节能环保、清洁生产、资源循环利用提供支撑, 将木薯淀粉渣、酒糟渣、糖厂滤泥、畜禽粪便等大宗有机废弃物变废为肥, 实现优质有机肥料商品化。尤其是发酵处理过程中能够充分利用生物质能实现持续高温杀灭有害病菌, 促进发酵腐熟, 除尘除臭, 克服二次污染问题。有利于相关生产企业提高经济效益, 同时也有利于生态环境的保护, 将有力促进当地经济向低碳、健康、良性循环的方向发展。

摘要：中国年产生各种有机废弃资源总量超过40×108 t, 长期以来工艺技术滞后, 处理成本居高不下, 废弃物排放与生态环境保护矛盾日益突出。该工艺以“真空带式压滤机”、“除尘-除臭一体化发酵翻拌机”和先进肥料生产工艺技术装备为依托, 开发形成有机废弃物绿色产业化综合利用创新工艺, 实现了有机废弃物综合利用清洁生产。

关键词：资源,综合利用,有机废弃物,清洁生产

参考文献

[1]刘贵锋.绿色有机肥料的开发与研制[J].现代农业科技, 2013 (1) :224-225.

[2]路克国, 朱树华, 张连忠.有机肥对土壤理化性质和红富士苹果果实品质的影响[J].石河子大学学报, 2003, 7 (3) :205-208.

[3]张爱菊.有机肥料的营养及无害化处理[J].河北化工, 2010, 33 (5) :20-22.

农村有机废弃物 篇9

1 廊坊市农业生产与农业有机废弃物利用现状

1.1 种植业

1.1.1 种植业发展现状。

2000年以来, 廊坊市不断推进农业和农村经济结构调整, 加强农业科技投入和农田基本建设, 大力发展畜牧、蔬菜、林果、花卉等特色产业, 在遭受连年干旱的情况下, 第一产业依然呈现恢复性增长。从种植业来看, 以蔬菜为主的高效农业发展较快, 成为全市种植业增长的主要动力。2000—2004年廊坊市主要农作物播种面积与产量[1,2,3,4]见表1。

注:数据源于廊坊市统计年鉴2000~2003。

1.1.2 农作物秸秆产量与利用方式。

由于近几年的旱情, 造成小麦播种面积有所减少, 玉米播种面积相对较为稳定。玉米和冬小麦是当地两大主要农作物品种, 除了每年有逾100万t的粮食产量, 还要产生大量的秸秆。根据玉米秸秆与粮食产量比为1.3∶1.0、小麦秸秆与粮食产量比为1.2∶1.0[5,6]计算, 则近几年廊坊市的主要农作物秸秆产量都会在150万t以上 (表2) 。秸秆作为一种农业有机废弃物, 处理和利用是否得当会在很大程度上影响农村人口的经济收入和生活环境。对当地农村秸秆处理方式与比例调查结果见表3。

1.1.3 废弃秸秆处理的影响。

根据调查统计结果可以得出, 廊坊市每年有50万~60万t的秸秆被白白烧掉。焚烧不但浪费了大量有机资源, 而且已成为一大社会公害:因烟雾影响视野而引起交通事故;引起周边地区火灾, 损坏房屋、树木及电线、电缆设施;造成空气污染, 影响周边地区环境, 对毗邻的天津、北京两大城市产生恶劣的影响, 因此田头燃烧已被政府明令禁止[7]。另外, 每年还有30万~40万t的秸秆作为燃料烧掉。当地冬季温度较低, 很多家庭冬季还有用薪柴作饭烧热炕来取暖的习惯。而秸秆作薪柴燃烧的热值利用率低, 只有10%左右[8], 而且会造成环境污染, 影响庭院整洁。

(%)

1.2 养殖业

1.2.1 养殖业发展现状。

禽畜养殖也是廊坊市一大支柱产业, 近几年还有逐年增加的趋势 (表4) 。因此, 每年所产生的畜粪尿再加上禽粪尿、人粪尿数量相当庞大。目前对粪尿的处理方式主要是定期清理收集, 存放到播种前作基肥使用。如果不注意合理保存和无害化处理, 则会造成养分损失, 尤其是氮和硫的损失, 还会散发臭味, 污染空气, 粪尿中的病虫害有可能以土壤为介质蔓延以及杂草蔓延等一系列不良后果[9]。由表4可以看出, 2000年以来, 廊坊市的牧业发展较快, 牛、猪、羊的年内出栏数和年末存栏数逐年增加。廊坊市的规模化养殖企业也是越来越多[10]。

1.2.2 主要家畜排泄量及利用。

每年会产生大量的牲畜粪便, 猪、牛的排泄情况见表5[11]。以这样的养殖数量, 廊坊市每年要产生猪、牛粪尿约3 000万t以上。根据调查结果可知, 养殖中产生的大量牲畜粪尿除了已经建有沼气池的农户把大多数粪尿用于厌氧发酵, 其余基本上都把牲畜粪尿作为有机肥施于农田, 只有极少数农户将其扔弃到沟、渠或其他非农田空间。

2 农业有机废弃物资源化利用对策

目前, 廊坊市的这些农业废弃物的处理方式均存在不同程度的弊端。充分合理地利用自然资源、持续稳定地发展农业生产, 同时又保护和改善农村生态环境, 维护农业生态平衡, 已成为当前廊坊市农业发展、乡村建设和农村环境保护的重要问题。

2.1 人畜粪便经沼气池厌氧处理

2000年以来, 国家大力发展沼气事业, 大中型沼气池和户用沼气池都呈逐年增加趋势。人畜粪便进入沼气池不但可以避免粪便中的挥发性气体污染空气, 防止可溶物污染水资源, 而且产生的沼气是一种清洁能源, 沼液、沼渣又属于优质肥料[12,13,14,15,16,17], 对促进当地农业可持续发展具有非常重要的意义, 应积极推广。

2.2 农作物秸秆直接还田

厌氧处理固然是一种较为理想的有机废弃物处理方式, 但是对于农作物秸秆来讲, 目前还有一些技术问题不能很好地解决。廊坊市广阳区、安次区、三河市等区市县自2000年以来着力推广使用秸秆还田机将其直接还田。这种使用方法如果处理得当则对于肥田增产都有明显效果。

2.3 综合利用

农村有机废弃物 篇10

关键词：有机固体废弃物,持续农业,资源化利用

有机固体废弃物主要来自人们的日常生活当中, 其不仅数量大而且组成成分也比较复杂, 如果不能对其进行有效的处理, 非常容易造成二次污染, 给环境、经济等多方面带来损失。有机固体废弃物中含有大量的有机物质, 对于肥力日渐退化的土地来说具有非常重要的意义, 所以做好有机固体废弃物的研究, 实现有机固体废弃物的有效利用, 是时代发展的需求。

1 有机固体废弃物资源化利用的必然性

1.1 当前我国土地使用现状

当前, 农民在种植农作物时, 为增加农作物的产量, 都会在土地上使用化肥。化肥的使用虽然增加了农作物的产量, 但却让土壤发生板结, 造成土地肥力下降, 不利于农业的可持续发展。据土壤普查显示, 我国可以种植农作物的土地中, 仍有一部分耕地缺少微量元素, 大面积的土壤都需要对其进行培肥。由于化肥的广泛应用, 致使在雨水降临时, 化肥都与雨水混在一起, 易造成水体的富营养化。并且由于当前使用的化肥多为氮肥, 微量元素较为单一, 长此以往的使用, 还会降低肥料的利用率, 导致农产品质量的下降, 还会造成环境的污染, 给人们的身体健康带来影响。

1.2 有机固体废弃物的优点

如果作物的生长期较长, 施用有机肥则可以明显的增加其产量。有机肥料与化肥相比, 其增产效果更加明显。有人曾做过这样的实验, 对一组小白菜进行种植, 一种没有进行任何措施, 只是让其自然的生长, 一组施加化肥, 另一组施加有机肥。实现表明, 施用有机肥的一组小白菜, 明显比其他两组的产量要高, 由此可见, 有机肥的肥力要比化肥要高的多。此外, 在研究中人们还发现, 有机肥的应用不仅可以提高农作物的产量, 还可以有效提高其质量, 减少农作物中的有害物质, 有助于提高人们的饮食安全。

有机肥不仅在农作物的生长与产量方面有优势, 还有助于增强土壤的肥力。垃圾堆肥中含有大量的微量元素, 在为作物进行施肥时, 其中的微量元素可以有效改善土壤的结构, 增强土壤透气与透水的功能, 从而达到对土壤的改善。不仅如此, 有机固体废弃物中还含有大量的腐殖质, 这种物质可以吸附养分, 从而避免肥料发生流失, 提高肥料的利用效率。

2 有机固体废弃物在农业中的具体应用

2.1 具体应用在农田上

通常情况下, 农作物成熟的比较快, 如果施加有机肥的话, 效果较为缓慢, 所以通常采取有机肥与无机肥结合的方式, 制成复合肥, 或者将其与化肥进行结合, 满足农作物的养分需求, 从而加快农作物的生长。但在真正使用有机固体废弃物时, 还需要一些注意事项。由于有机固体废弃物中, 不仅含有农作物需求的微量元素, 还含有一些对人体有害的物质, 这些物质可以通过作物对人的身体造成伤害, 因此在利用有机固体废弃物之前, 应该先将其中对人体有害的物质进行处理, 例如通过高温杀死有害物质, 或者通过加入一些添加剂稀释有害物质等。有人曾做过调查, 将有机固体废弃物, 如猪粪进行为期两个月的堆积以后, 其中的有害物质, 如锌等元素都有所下降, 而有机物, 如残渣态的铜的增加等。据调查表明, 有机固体废弃物只要将其控制在一定的范围内, 并加以利用可以有效增加作物的产量, 改善土质, 促进农业的循环发展。

2.2 在城市绿化上的应用

有机固体废弃物不仅可以应用到农业上, 还可以应用到城市绿化上。据调查表明, 不论是干污泥还是污泥堆肥, 对于城市的绿化都有重要作用。对它们的有效利用不仅可以减少肥料费用, 降低运输的费用, 还可以促进花卉等周期的延长。不仅如此, 还可以将干污泥取代泥炭土进行幼苗的培育, 不仅可以降低成本, 还可以避免传统方法给表土带来的影响。此外, 还可以将干污泥等有机固体废弃物应用于公路绿化带中, 改善其土质, 增强土壤的肥沃性, 促进草木的生长。

2.3 在森林绿地上的应用

森林对生态以及人类的生存与发展都具有重要的影响, 但这些林地与农田相比, 森林绿地更需要增加微量元素。有机固体废弃物中不仅含有大量的有机物, 还有丰富的微量元素, 既可以做到迅速而又持久的供肥, 又可以快速而又持久的恢复林地的植被, 对土壤进行理化, 促进森林的生长, 增加森林的产量, 增加森林的面积, 减少我国的水土流失情况。森林绿地多与人们的生活区相离甚远, 因此在进行有机固体废弃物的使用时, 不会对人们的正常生活有所影响。例如美国、新西兰、澳大利亚等国家, 就实行的这种方式, 将流体污泥直接施加到森林绿地之中, 促进森林的生长, 减少有机固体废弃物对环境的污染, 实现有机固体废弃物的有效利用。

3 结论

综上所述, 随着社会的不断进步与发展, 有机固体废物也在不断的增加。如果不能有效的利用有机固体废弃物就会对环境造成严重的污染, 不仅需要花费大量的金钱进行整治, 还会影响人们的身体健康。随着科技的进步, 人们逐渐认识到有机固体废弃物中含有的有机质, 对农业发展的重要意义。因此, 我国必须加强有机固体废弃物的利用, 促进农业经济的循环可持续发展。

参考文献

[1]方荣, 姚玉萍, 包国钢.固体废弃物在生态建筑工程中的资源化利用[J].新型建筑材料, 2011, 4:92-94.

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[3]戈晓宇.节约型园林背景下废弃物和再生建材的应用研究[D].北京:北京林业大学, 2014.

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