废弃物资源化利用

2024-09-21

废弃物资源化利用(精选12篇)

废弃物资源化利用 篇1

20世纪以来, 随着电子信息等高科技产业的迅猛发展, 电子废弃物成了增长最快的固体废弃物, 因其中蕴含着巨大的社会财富和资源, 如果直接作为垃圾进行简单处理, 不但造成大量浪费, 更会对环境造成严重污染。如何妥善处理电子废弃物, 已成为伴随着电子信息产业发展的一个不容忽视的现实课题。本文, 笔者就电子废弃物的特点、其资源化研究, 以及国内外有关处理现状及发展趋势进行了概述。

一、电子废弃物的概念

电子废弃物 (Waste Electric and Electronic Equipment, WEEE) , 俗称电子垃圾, 是各种接近其“使用寿命”终点的电子产品的通称, 包括各种生活用电器及生产所淘汰的电子仪器仪表等。随着科学技术的快速发展, 电子技术不断升级和价格不断下降, 电子产品寿命周期越来越短, 电子垃圾的产生量迅速增大。

二、电子废弃物的特点

电子废弃物具有数量多、危害大、潜在价值高等特点。

1. 数量多。

欧盟2000年相关报告指出:电子废弃物是世界上增长最快的垃圾, 比总废物量的增长速度快3倍。据统计, 目前美国每年产生的电子废弃物超过210万t, 德国达180万t, 整个欧洲每年约600万t, 日本每年也可达60万t, 我国2003年产生的电子废弃物 (如图1) 约200万t。有专家预测, 到2015年我国电子废物年产生量将达到惊人的500万t。

2. 危害大。

电子废弃物中含有大量有害物质, 主要涉及两大类。首先是卤素阻燃剂, 主要存在于塑料电线皮、外壳、线路板基板等材料中, 由于其在燃烧或加热过程中会成为潜在的二恶英来源, 因此含有卤素阻燃剂的材料已经被一些国家确定为有毒污染物, 需要特殊处理, 以降低环境危害;其次是重金属污染, 包括汞、镍、镉、铅、铬等:铅会破坏人的神经、血液系统以及肾脏;铬化物会透过皮肤, 经细胞渗透, 少量便会造成严重过敏, 更可能引起哮喘、破坏DNA;汞则会破坏脑部神经。1973年发生在美国Massachusetts州的聚溴联苯 (PBB) 污染事件, 使人们进一步认识到电子废弃物对环境和健康的危害性。20世纪50年代在日本发生的震惊世界的公害病—水俣病, 就是由于汞污染造成的。

3. 潜在价值高。

电子废弃物具有很高的回收利用价值, 其开发成本远远和所需能源远远低于矿山一次资源, 被人们称为“城市矿山”, 是有色金属行业的阳光产业。如废弃线路板中含有大量铜铝铅锌等有色金属和微量金、银、铂等稀贵金属。据美国环保局测算, 1t随意搜集的电子板卡中, 可以分离出139kg铜、19kg锡和0.5kg黄金。与采矿、运输、冶炼得到的新钢材相比, 利用从废家电中回收的废钢可减少97%的矿废物、86%的空气污染、76%的水污染、40%的用水量, 节约90%的原材料、74%的能源, 且废钢材与新钢材的性能基本相同。目前世界上主要发达国家的再生资源回收总值已达到一年2500亿美元, 并且以每年15%~20%的速度增长。

三、国外电子废弃物的处置现状

1. 国外关于电子废气物的立法现状。

日本、欧盟等发达国家和地区, 在电子废弃物的处置等方面均建立了较为系统的法律体系。欧盟在2003年2月13日公布了Ro HS指令和WEEE指令, 从产品设计入手, 阻止有害物质对环境造成的不利影响;同时对废弃物处理流程进行了优化, 防止电子废弃物的产生, 并且促进废旧物品与元件的循环利用, 减少自然资源的浪费, 降低了对环境的污染。日本在2000年颁布了《家用电器再生利用法》, 明确规定制造商和进口商必须负责自己生产和进口产品的回收和处理;瑞典法律则规定电子废弃物的处理费用由制造商和政府共同承担;美国环保局就电子废弃物的资源化利用提出了多项建议并发起了行动, 国防部、能源部、邮政总局等部门建立并资助了一些研究项目和示范项目, 为电子废弃物再生利用产业的发展提供法律和资金支持。

2. 国外电子废弃物的处置方法现状。

目前, 发达国家的电子废弃物的处置方法主要有以下几种: (1) 填埋法。在垃圾场采用填埋的办法处理废旧电子材料, 此方法虽暂时处理了废旧电子材料, 但对环境会造成长久的污染, 同时也造成了大量资源的流失。 (2) 以捐赠为名送给落后国家, 转移洋垃圾。 (3) 拆解处理。对废旧电脑、电视机等基本上采用人工拆解的方法, 重点回收和处理含铅玻璃, 作为生产荧光屏的原料;对废旧电路板的处理, 一般采用火法处理, 得到各种金属的合金后再进行精炼。 (4) 转移生产基地, 达到在本国减量化目的。美国、日本、韩国和欧盟等电子产品生产大国, 为了降低生产成本和减少生产过程中电子废弃物的产生量, 大量转移电子产品生产基地。我国和东南亚地区是这些产品 (尤其是电子元器件) 生产基地的首选地。

日本是在电子废物处理方面做得最好的国家, 在国内建设了多个废物回收与资源利用工业园区, 解决了大部分电子废弃物的处理问题, 同时, 日本几个大的电子产品生产企业也积极参与电子废弃物的处理。即使如此, 日本仍有一部分电子废物出口到不发达国家。

欧洲国家对电子废弃物的处理也非常重视, 对国际法执行较严, 使电子废弃物得到了很好的处理。如在瑞典, 先将电子废弃物进行拆解, 然后再由不同的处置单位处置不同的部件。以电脑为例:分离出的标准件卖给玩具制造商以降级使用;印刷电路板送到挪威北部的公司处理;电线卖给金属回收公司;含危险废物的继电器、电池等部件付费给专门处理危险废物的公司处理;显示屏屏料玻璃可重新利用, 含铅部分则需进行填埋;塑料元件进行高温焚烧, 以分解和破坏其中的溴化阻燃剂。

四、我国电子废弃物的处置现状及发展趋势

1. 我国电子废弃物管理有关法规。

《清洁生产促进法》、《固体废物污染环境防治法》、《电子信息产品污染防治管理办法》、《再生资源回收管理办法》等法律法规在我国已实施, 电子废弃物的管理也将有章可循。尽管我国已经出台了一系列法律法规, 但关于电子废弃物回收方面的立法工作尚有缺失。正如国家环境保护总局污染控制司于飞所说“我国的电子废弃物回收尚未形成规范化的体系, 相关的政策和管理制度尚未健全”。

2. 我国电子废弃物的处理现状及存在问题。

目前, 我国还没有建立完善规范的电子废弃物回收处理体系, 电子废弃物的无序回收及原始落后的拆解处理, 造成了资源的浪费和严重的二次环境污染。受经济利益驱使小作坊式回收厂目前在中国遍地开花, 他们采用简单的工艺, 无视回收过程中所产生的二次污染, 如用简单焚烧废电线电缆的方法处理, 这些焚烧炉产生的二恶英的污染比电子废弃物本身的污染更为严重。综合来看, 目前我国对电子废弃物的回收及处理中存在这样一些问题: (1) 管理及处理法规滞后, 标准不完善。 (2) 管理部门重视不够。 (3) 公众意识不强, 回收渠道不畅, 电子废弃物收集困难等。因此, 加强拆解废物无害化和资源化的研究与应用, 是各电子废弃物处置单位必须努力的方向。

3. 我国处理电子废弃物的技术进展。我国鼓励企业及研究

机构开展电子废弃物处置和循环再利用的研究工作, 也积极借鉴国际先进经验, 依靠技术引进、建立示范处理基地和循环经济型工业区等措施, 减少电子废物的污染。目前在国内, 已经有初具规模化处理电子废弃物的企业。据悉, 来自新加坡的伟城工业投资达6500万美元建立的国内首家专业环保电子废弃物全程无污染处理工厂已在无锡建成投产, 占地13.3万㎡, 年处理量可达6万t。长江三角洲工业企业95%以上的电子废弃物可得到集中处理, 不仅保护都市的生态环境, 其自身也能从中提炼各种金属, 最终实现电子垃圾零填埋和全过程无污染处理。上海市也已建成一条年处理能力达50万台的“专攻”报废电视机的成套处理流水线, 其工艺已基本成型。包括拆解、机械、化学等工艺厂和有机溶剂及废水处理工厂等, 主要从事电子制造业的综合废物处理和回收再生利用的服务, 涉及的物品有电子 (器) 、通讯器材、汽车电子、含重金属的液晶显示器等废弃物。建成后的处理技术可将提取电子垃圾中各种有用物质出来作为处理厂的原材料, 而其他物质则作为副产品产出, 如工艺品及建筑材料等, 其科学的方式可使有限的资源最大限度地循环利用。

电子废弃物是既特殊又宝贵的资源, 理应得到广泛的重视和利用。我国电子垃圾回收、资源化处理产业刚刚起步, 还需在成长中不断完善。利用科学合理的方法实现电子废弃物的资源化处理对促进我国循环经济的发展和实现可持续发展战略具有十分重要的意义。相信通过回收处理环节的政策调节、规范化处置和资源化综合利用, 未来我国电子废弃物处理产业将逐渐发展成为分类回收、集中处理、综合利用的格局。

废弃物资源化利用 篇2

电子废弃物资源化与综合利用途径及实现条件

人类社会的进步和科学技术的飞速发展带来了大量的.电子产品,这些产品在方便人们生活的同时也形成了电子废弃物(WEEE)对环境的污染;从可持续发展和走新型工业化道路的目标出发,阐述了电子废弃物资源化与综合利用的基本途径和实现条件.

作 者:关杰 路迈西 董卫果 李清莲 卢样开 GUAN Jie LU Mai-xi DONG Wei-guo LI Qing-lian LU Yang-kai  作者单位:中国矿业大学化学与环境学院,北京,100083 刊 名:环境科学与技术  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期): 29(2) 分类号:X705 关键词:电子废弃物   资源化   综合利用  

废弃物资源化利用 篇3

会议听取了山东卯睦环保科技有限公司和齐河县经济开发区有关负责人的项目介绍和发言,与会专家对项目充分肯定并提出了五项合理建议。

一、与会专家从我国资源环境、产业政策和公司本身充分肯定项目前景

专家认为,我国是一个资源短缺的国家,废弃资源循环利用已上升为国家战略。从工业铜泥、废杂铜和尾矿中回收利用二次资源,具有广阔的市场应用前景。但行业面临着企业规模小,经济效益不高,工艺设备落后和高能耗、高污染、利用率低的乱象。

专家认为,该项目是固废的资源化综合利用,也是循环经济项目,产业方向完全符合国家产业政策和“节约资源”的基本国策。需要从原料来源、产品定位、工艺适宜、资源准入、环保措施、可行性、经济性、风险性八个方面做好前期准备工作。

专家认为,山东卯睦环保科技有限公司是一家有社会责任的混合制股权企业,坚持科学发展,追求经济、社会、生态效益兼顾和多赢共享、积极探索工矿废弃资源利用新途经,与相关研究院校单位合作,初步形成了“产学研”体系。采用成熟技术对传统冶炼工艺技术,成套设备进行嫁接改造方案,完成了工业化利用研究,掌握了工业化分离提纯技术和清洁生产节能减排配套技术。具备了规模化开发利用示范条件。

二、相关建议

鉴于项目选址山东齐河经济开发区,已建厂房4.6万平方米的实际情况,与会专家提出五项建议。

一是要认真抓好项目园区的总体规划、产业规划、土地规划、生态规划与实施方案的编审工作。可研、环保、安保、能效评估必须结合实际,体现科学性。以环保排放指标为红线的基础工作要先行,切实做到利用区域资源、市场和集成优势,用废弃低品位资源替代高品位资源,有序的推动再生资源综合利用产业清洁、高效、生态、持续发展。

二是大力推广使用资源清洁化梯级利用技术。通过自主或科研机构联合研发,降低铜泥资源利用成本,提高铜的精制延伸产品质量和附加值,发挥相关企业的专业技术、资金、资源和市场管理优势,推动综合利用技术进步和规模化应用示范。为实施引进技术本土化,设备成套、模式发展提供科学依据和实践经验。促进项目列入“十三五”省市(县)节能环保产业规划推进,创造条件争取申报国家资源再生利用重大示范工程。

三是合理开发工矿废弃再生资源是任重道远的社会系统工程,不仅是技术问题,还涉及观念转变,社会经济发展模式的变革,资源战略、环境保护、技术标准、价格政策、投资监管和行业协同等诸多问题。项目示范发展初期,离不开国家和各级政府的政策引导,扶植与监管。因此,要积极稳妥寻求战略伙伴,用好国内外各种资金,对接国家政策,借社会之力,建立开发利用工业固废资源的资金支撑平台和资源供给渠道。

四是积极参与组建产业技术创新联盟,筹备行业工程技术中心和重点实验室,聚集国内外专业人才,制定具体发展线路图,明确重大科技攻关课题;与科研院(校)及专业机构协力共建国际技术支撑公共服务平台,支持重点放在科技研发和工程示范,突破技术瓶颈,增强核心竞争力,抢占工业废弃物和尾矿资源综合利用,循环发展的制高点。

城市建筑废弃物资源化利用探讨 篇4

1 城市建筑废弃物资源化的必要性

随着我国经济和社会的快速发展, 需要新建和拆除大量的建 (构) 筑物, 建筑废弃物的产量也随之逐年增加。资料表明, 每年仅施工建设所产生和排出的建筑废弃物就达4 000万t, 建筑废弃物已成为继城市生活垃圾之后第二大固体废弃物[1]。目前大量产生的建筑废弃物基本上未作任何处理就运往市郊和乡村进行露天堆放或填埋, 不仅占用大量耕地, 在清运及堆放过程中产生的遗撒和粉尘飞扬加重了对环境的污染。据估计, 我国城市垃圾的历年堆存量达60多亿吨, 其中建筑废弃物就占了30%~40%;垃圾堆存侵占土地面积达5亿m2, 全国有200多个城市已陷入垃圾的包围之中[2]。另外, 建筑行业是典型的资源和能源高消耗产业, 其物流量超过世界总物流量的40%, 能源消耗接近全球总量的40%。如我国的水泥产量目前已居世界第一位, 产量为每年5亿多吨, 与之相伴使用需要消耗20多亿立方米的砂石[3];另外建筑和建材生产还要消耗大量的钢材、木材、玻璃、燃料和电能等等。如此巨大的物质流和能耗, 如果不采取措施任由发展, 对于我国这样一个人口众多, 自然资源人均占有量远远低于世界平均水平的发展中国家, 不仅加剧了资源和能源的危机, 而且造成了相当大的环境压力, 严重制约我国经济和社会的可持续发展。

建筑废弃物在城市固体废弃物中属清洁的废弃物, 无机物占90%以上, 其物理化学性质相对稳定, 经过处理可作为再生资源利用。德国最先大量利用建筑废弃物, 在二战后的重建期间, 利用建筑废弃物再生了约1 150万m3废砖集料, 并用这些再生集料建造了17.5万套住房[3]。预计到2020年, 我国城市化率将达到55%, 城市的规模将更大, 而在46种支持性资源中, 只有6种资源能够自给[4], 其余大量依靠进口, 城市建设必须资源化城市建筑废弃物。建筑废弃物资源化不但可以解决建筑垃圾堆放占用土地、污染环境等问题, 还可以减少资源开采对生态环境造成的负面影响, 有着良好的经济效益、社会效益和环境效益。

2 城市建筑废弃物资源化的原则

1) 原地资源化原则。城市建筑废弃物产生于新建筑的建设场地和旧建筑的拆除场地, 一般还要在原地继续建设的, 可以在原地资源化建筑废弃物, 以减少清运费用。例如, 美国CYCLEAN公司采用微波技术, 可以100%的回收利用旧沥青路面料, 其质量与新拌沥青路面料相同, 同时成本可降低1/3[5]。2) 适材适用原则。建筑废弃物的组成因地区经济发展水平、建筑结构、拆除方式不同而变化, 但其基本组成是一致的, 主要是由土、渣土、散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料以及旧建筑拆除得到的构件等。应根据不同材料的性质进行资源化利用。土、渣土可以用于造景、制砖;砖、石、混凝土等废料经破碎后, 可以代替砂, 用于砌筑砂浆、打混凝土垫层等, 还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品;废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属, 经分拣、集中、重新回炉后, 可以加工制成各种规格的钢材;废竹木材可以用于造纸、制造人造板材;旧建筑拆除得到的构件经鉴定后, 可继续用到新建筑上。3) 避免污染原则。建筑废弃物资源化本身就是一个环保范畴的项目, 更应当注意加强环保意识。一方面, 建筑废弃物的堆积应与其他建材隔离, 避免污染其他建材;另一方面, 建筑废弃物资源化项目应在噪声、粉尘、烟尘、污水等方面避免二次污染。

3 城市建筑废弃物资源化的措施

1) 完善法规和技术标准。长期以来, 我国把建筑废弃物当作垃圾进行管理。2005年修订的《城市建筑垃圾管理规定》等法规对建筑垃圾的综合利用做出了原则性规定, 但是如何执行却没有涉及。因此, 应依据循环经济的基本理论制定相关的法规标准, 完善我国城市建筑废弃物资源化的制度保障体系。首先, 规定拆除建筑的材料回收种类、检验标准以及使用规范;其次, 规定建筑垃圾可利用的种类, 资源化途径;第三, 制定再生建材的标准和使用规范。通过这些法规标准给设计单位、施工单位、监理单位和建设单位资源化建筑废弃物提供了依据。2) 加强技术研发。科研工作是建筑废弃物资源化的基础, 既包括资源化利用技术的研究和开发, 也包括体制机制的完善以及操作层面的技术方案。国外建筑废弃物再生方面的研究开展较早, 在建筑废弃物源头减量化机制和技术、废旧建筑的拆除技术、再生建筑材料行业和市场的运行和监管等方面, 已经有大量研究和技术经验可以借鉴[6]。我国在这方面刚刚起步, 应该加强研究与开发, 指导我国建筑废弃物资源化利用。3) 实施产业化运作。施工单位、建设单位资源化建筑废弃物, 也只能利用其中的一部分, 只有实施产业化运作, 才能提高其资源化率, 并且降低其成本。建筑废弃物的产业化运作涉及旧建筑拆除、废弃物收集、运输、加工、再利用等内容。旧建筑拆除, 采用人机混合拆除方式, 尽量保持材料的完整, 使其可再利用。分类收集建筑废弃物, 在原址加工成粗骨料、再生混凝土等低等级建材。4) 政策扶持。我国建筑废弃物还没有实施分类收集, 其资源化需经过收集、运输、分选、粉碎、加工等环节, 生产费时费工, 而按垃圾处置如填埋费用很低, 资源化费用高于填埋费用。而且我国资源税普遍较低或不收取, 天然原料价格偏低, 造成再生建材的成本和价格高于原生建材。因此, 应对建筑废弃物资源化项目在土地、信贷、税收上给予扶持, 还可将收取的建筑垃圾处置费补贴到再生利用上, 提高再生建材的市场竞争力。5) 建立资源化利用示范工程。建筑废弃物也是资源, 只要合理利用, 就可以发挥其价值。应通过开展建筑废弃物资源化利用项目示范, 让大家了解接受建筑废弃物的资源化。例如:1990年7月, 上海市第二建筑公司在两项工程中, 将结构施工中产生的废渣碎块粉碎后, 与标准砂按1∶1的比例拌和作为细骨料, 用于抹灰砂浆和砌筑砂浆, 砂浆强度可达5 MPa, 共计回收建筑废渣480 t, 净收益1.24万元。科技部近期验收完成的“地震灾区建筑垃圾资源化与抗震节能房屋建设科技示范”项目, 针对地震灾区实际情况, 开发和示范了四种不同体系的抗震节能示范房屋, 形成了建筑废弃物资源化产品生产工艺和成套技术等, 形成了都江堰和绵竹年产100万t建筑垃圾资源化示范生产线等示范工程、中试线, 对建筑废弃物再生利用起到引领和示范作用。

4 结语

我国正处于城市化的快速发展阶段, 城市建设产生大量的建筑废弃物, 这些废弃物可以当作资源进行再利用。建筑废弃物的资源化应遵循原地资源化、适材适用、避免污染等原则, 通过完善法规标准、加强研发、政策扶持、实施产业化运作、建立资源化利用示范工程等措施来实施建筑废弃物的资源化。

摘要:指出我国城市建设中产生了大量的建筑废弃物, 这些废弃物可以当作资源进行再利用, 分析了我国城市建筑废弃物资源化的必要性和资源化原则, 并提出了实施措施, 以实现建筑废弃物的资源化利用。

关键词:城市建筑废弃物,资源化,必要性,实施措施

参考文献

[1]谢培栋.该是重视再生资源综合利用的时候了[J].学习与实践, 2004 (9) :24-27.

[2]王家远.建筑废料减量化管理措施研究[J].华中科技大学学报, 2004, 21 (9) :32-33.

[3]王武祥.建筑垃圾的循环利用[J].建材工业信息, 2005 (3) :22-26.

[4]申琪玉.建筑企业要大力推行绿色管理[J].建筑经济, 2004 (8) :51-53.

[5]吴可.漫谈建筑垃圾的综合利用[J].山西煤炭管理干部学院学报, 2008 (2) :202-203.

废弃物资源化利用 篇5

一、试点单位

XX村

二、目标任务

力争到2020年,XX村的规模养殖场配套建设粪污处理设施比例达80%左右,畜禽粪污基本资源化利用;病死畜禽基本实现无害化处理;秸秆综合利用率达到90%以上;当季农膜回收和综合利用率达到75%以上;农药、化肥瓶进行集中回收。

三、具体措施

1、加强畜禽养殖废弃物综合利用。按照“两分、两改、两配套”模式(即雨水与污水分开、粪污与固液分开,改水冲粪为干清粪、改鸭嘴式饮水器为嵌入式饮水器,配套干粪棚、污水处理池、沼气池、沼液输送管网、干湿分离机等粪污处理设施设备,配套消纳土地),配合畜牧水产局对全村现有的畜禽规模养殖场(户)进行升级改造,着力完善引水装置、粪污收集、沼气处理、肥水一体化利用等设施设备。大力提升有机肥厂生产规模及能力,建设完善沼液储存运输配套设施。

2、对于病死畜禽,必须采取消毒掩埋的办法,实行无害化处理,违者严管重罚。

3、建立完善农膜管理制度、农膜监测制度和回收利用体系,对废弃农药包装物和废旧农膜等废弃物的回收,进行政府补贴,对于乱丢乱弃行为,严肃查处。

4、加强农作物秸杆综合利用,提高能源化利用比例,提升秸杆饲料化、能源化、基料化和原料化利用水平。鼓励农业经营主体购置秸秆粉碎还田、深松机等设备,促进秸秆就地还田。

四、实施步骤

1、宣传发动。通过村村响广播、宣传车、开会、微信等方式,将工作要求传达到种田农户,尤其是种田大户。

2、集中整治。利用2019年下半年秋收和2020年农耕集中时段,开展巡查督促。对于影响严重、拒不改正的,立案查处,加大惩罚力度,达到震慑和警示作用。

3、持续推进。根据工作要求任务,每月调度。针对存在的问题和薄弱环节,重点研究解决。总结经验,完善工作机制。以点带面,全镇铺开,农业生产废弃物资源化利用工作取得更大的成效。

五、工作保障

1、坚持党建引领。发挥基层党组织的核心引领作用,将主题党日活动与农业生产废弃物资源化利用结合起来,发挥好党员作用,促进工作开展。

2、坚持群众主体。强化政策宣讲、技术业务培训等工作,提高基层和广大农民对农业废弃物资源化利用重要性的认识,激发改变生活环境的内生动力。

3、坚持鼓励引导。采取“以奖代补”等方式,鼓励通过“一事一议”,引导农民投资投劳参与相关设施建设和污染防治。

4、坚持责任落实。联村领导为牵头责任领导,相关办站负责人为牵头责任人,所在村的支部书记为第一责任人。要将指导、督促、考核等各项工作到位,加强配合协作,确保工作实效。

六、资金筹措与使用安排

1、对于畜禽粪污、农作物秸秆综合利用工作,充分利用沼气工程、农业面源污染综合治理等项目资金,予以支持。

2、对于病死畜禽无害化处理工作,由各村安排2000元消毒经费,村民负责掩埋,予以美丽乡村专项资金补贴。

农村废弃物再利用 篇6

《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。

农业废弃物资源化利用技术研究 篇7

1 我国农业废弃物资源化利用技术现状

我国农业废弃物种类繁多, 因为废弃物类型不同, 所以所采用的废弃物利用技术也不同, 本文将按照农业废弃物处理对象的不同分析资源化利用技术现状。

1.1 植物废弃物利用技术

植物纤维性废弃物在农业废弃物中占有相当大的比例, 同时也是农业生产的主要非产品性产出。目前, 在植物废弃物处理方法中, 普遍采用的技术有废物还田技术、气化技术、固化技术等。废物还田技术是投入最小, 同时也是最简便的一种资源化利用技术, 是将农作物秸秆等直接退还土壤, 在补充土壤有机质的同时, 还能丰富土壤的微量元素, 提高土壤活力。气化技术是利用气化原理将植物废弃物在有限供氧条件下转化为可燃气体的技术。秸秆等植物废弃物由C、H、O等元素组成, 这些成分被点燃之后可以变为可燃性气体。这些气体可以作为城乡管道的供气能源或直接取代传统燃料发挥作用, 从而创造更多的清洁能源。采用气化技术进行植物废弃物再利用不仅具有较高的利用效率, 而且所产出的能源级别也较高, 将是未来农业废弃物资源化利用的一个重要发展方向。固化技术是将松散的植物废弃物等通过压缩工艺制成固体物质的工艺技术, 产出的固体物质可以是复合材料用于建筑生产, 也可以是化学制品用于工业生产。除上述技术外, 还可以将多种植物废弃物按照一定比例混合后栽培食用菌或用于污染治理, 在此不作赘述。

1.2 动物废弃物利用技术

动物废弃物主要指禽畜饲养中所产生的粪便。在禽畜粪便处理方面, 目前所采用的技术主要包括肥料化技术、燃料化技术和饲料化技术三种。肥料化技术分为堆肥技术和制肥技术。堆肥技术是利用微生物在特殊环境下将禽畜粪便转化为腐殖质土壤的技术, 是一种化学降解技术。制肥技术则是运用特殊工艺处理高温堆肥产品产出颗粒化复合肥的技术。经制肥技术所产出的复合肥不仅可以为作物生长提供均衡的养分, 而且使用起来也更加方便, 与化学肥料相比优势显著。燃料化技术指通过厌氧菌发酵过程将禽畜粪便转化为沼气的技术。沼气可以直接作为燃料, 剩余的沼液、沼渣则可以用来肥沃土壤或者渔业养殖。因此, 该项技术将禽畜饲养、农作物种植及渔业养殖等产业有机结合起来, 构建出了一种可以往复循环的生态模式。禽畜粪便中含有丰富的养分, 比较适合禽畜反刍, 禽畜粪便只要经过适当的灭菌处理, 就可以用于动物商品化饲料生产。我国在禽畜粪便饲料化处理及研究方面已积累了丰富的经验。

2 腹膜生物反应器技术 (MCT)

2.1 MCT技术简介

随着农业废弃物资源化利用技术研究的不断深入, 我国在借鉴国外成功经验的基础上开拓创新, 探索出了农业废弃物资源化利用的新途径——腹膜生物反应器技术 (MCT) 。该项技术是借助腹膜生物反应器原理来进行沼气干法发酵的工艺。从国内外发展现状来看, 沼气干法发酵无论是在工作效率、处理量上, 还是在后期运营管理上都具有突出的优势, 系统稳定性较强, 而且随着沼气发酵技术的不断进步, 干法发酵技术相关设备设施还将得到不断的完善。可以说, 干法发酵已成为农业废弃物沼气技术的发展主流。MCT技术的出现进一步提高了沼气技术水平, 使沼气发酵技术及工艺流程更加完善。MCT技术的基础是腹膜槽生物反应器。该反应器是一个可以容纳物料的装置, 连接柔性膜与槽体。由于柔性膜的密封性较强, 使反应器内部形成一个严格的厌氧环境, 这样一来, 固体废弃物就可以经过发酵产生高质量沼气。除反应器之外, MCT技术系统还包括一个搅拌装置和一系列的配套设施装备, 搅拌装置可以充分搅拌反应器的物料, 保证其完全反应。此外, 也可以促使厌氧菌在强力机械搅拌的情况下与物料混合均匀, 提高厌氧菌发酵接种效果。

2.2 MCT技术的工艺流程

MCT技术的工艺流程大致可以分为以下几个环节: (1) 将符合要求的物料置入发酵槽, 每种物料需要分层堆放避免混合; (2) 利用搅拌装置充分搅拌物料, 之后混入厌氧菌及相关菌剂, 再次搅拌均匀; (3) 将柔性膜覆盖在发酵槽上, 同时密封连接口, 设置一个完全密封的环境, 使厌氧菌充分作用; (4) 发酵结束后掀开柔性膜并将反应器的沼气抽干, 对剩余物质进行脱水处理制备肥料。

上述流程可以总结为:预处理→厌氧发酵→发酵完成。

2.3 MCT技术的特点

MCT技术的最大特点是有效解决了厌氧菌与好氧菌发酵条件转换的问题, 实现了快速进出料, 同时借助搅拌装置提高了厌氧接种效率。该技术不仅操作简单, 而且投入成本低, 系统耗能少, 安全性极高, 适合各种物料的沼气发酵处理。我国在该项技术研究及应用方面取得了突破性的进展, 北京市大兴区MCT试验工程日均生产沼气109 m3, 甲烷含量高达55%。MCT技术能够对固体农业废弃物进行大规模的高效转化, 同时实现零污排放, 经济效益、社会效益显著。在能源紧缺、环境污染日益加剧的今天, MCT技术具有广阔的发展前景, 在沼气工程方面将得到越来越广泛的应用。

3 结束语

从“提高资源利用效率, 减少环境污染”的角度分析, 农业废弃物资源化利用技术研究具有广泛而深刻的意义。在今后的技术研究中, 应当努力探索出更加简单、环保、经济的工艺技术, 并开创综合利用模式, 提高农业废弃物再利用水平, 促进我国农业生产、农民生活的可持续、健康发展。

摘要:近年来, 我国在农业废弃物资源化利用技术研究方面取得了突破性的进展, 但是与发达国家相比仍然存在较大差距。因此, 有必要对现有技术进行总结、分析, 不断探索出符合我国国情及农村发展现状的先进技术。

关键词:农业废弃物,资源化利用,废物利用,农村发展

参考文献

[1]吕豪豪, 刘玉学, 杨生茂.生物质炭化技术及其在农林废弃物资源化利用中的应用[J].浙江农业科学, 2015 (01) :19-22.

农业废弃物资源化利用浅谈 篇8

用农业循环经济的理念发展生态农业, 使农业废弃物变废为宝, 首先应当从思想上认识农业废弃物综合循环利用的紧迫性和面临严峻形势。农作物秸秆随意丢弃或者直接焚烧排放到环境中, 一方面将因腐烂和燃烧产生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物和烟尘, 使一部分“资源”变为“污染源”, 也加剧了温室气体的形成, 对生态环境造成了极大的影响, 成为当前雾霾形成的重要原因之一, 使的各地不得不纷纷出台严厉的禁止措施, 耗费大量的人力物力:另一方面农牧业的畜禽粪便和农村城镇生活垃圾的简单化处置也对当前的生态环境产生严重影响。其所含的污染物类型既有固态、液体类, 又有气态类。数量巨大的这些污染物不加处理一部分以氨气的形式挥发到空气中, 产生大量的氮排放, 另一部分大量的氮、磷、有机质、和病菌等物质随意排放则会造成土壤污染, 渗入地下水或江河会造成水体污染, 形成厌氧腐化和富营养化现象。这些污染物也是病虫害和蚊蝇繁衍越冬的场所, 会造成病虫害和病菌的交叉传播, 严重的恶化了生态环境。据第一次污染源普查资料显示, 我国主要污染物排放中, 农业源占大部份, 使我国的水环境污染呈现严重蔓延态势。饲料中的矿物质、微量元素添加剂所含的铜、锌、砷等重金属经畜禽粪便浓缩后排入土壤, 亦可造成土壤长期的重金属污染。因此农业废弃物的污染已成为农业面源的主要污染源, 需要引起高度重视。

农牧业废弃物实际是重要的生物资源, 由丰富的有机质, 纤维素, 半纤维素, 粗蛋白, 粗脂肪组成, 含有可溶性物质, 糖类, 蛋白质和氮, 磷, 钾, 钙, 镁, 硫等各种营养成分, 在饲料, 燃料, 肥料。造纸, 养殖, 建材等领域大有用武之地, 这些宝贵资源弃之浪费实在可惜。随着人们生态环保意识的不断加强, 农业循环经济理念的逐渐深入, 我国对农牧业废弃物资源化利用开始逐渐重视起来, 在国家政策的扶持鼓励下, 不少研究机构和企业, 开始注意吸收国内外可持续农业发展的经验, 尝试将农业经济活动与自然生态协调发展, 对废弃物综合利用开展了积极的研发和实际生产, 取得不少成就。秸秆、鸡粪在食用菌的生产上已经被广泛应用, 取得较好经济价值。利用厌氧微生物发酵作用, 对新鲜的秸秆进行青贮处理, 可长期保存秸秆营养成分, 可作为很好的畜牧业养殖食饲料。农业废弃物也是一种丰富的可再生能源, 作物秸秆与煤共燃发电技术, 生物质气化生成常规燃料技术, 正不断成熟且发展迅速。作物秸秆、畜禽粪便和农村城镇生活垃圾沼气发酵技术, 既可以清洁环境, 产生优质肥料, 又可形成再生能源, 多功能的使用价值使其是发展迅速, 技术日趋成熟。结合国内外农业废弃物综合利用的现状, 本文认为, 对农业废弃物的循环利用还需在以下几方面作出深化改进:

(1) 在通过政策引导、鼓励科研和技术创新逐步实现农业废弃物资源化的同时, 需要加强立法。利用法律保障农业废弃物资源化的实施。尽管人们的环保意识和资源可再生发展的观念已经在逐步加强, 但在实际生产过程中, 追求利益最大化的偏面观点, 使一些企业往往只最求生产成本最小化, 忽略对社会、环境效益的损害, 对畜禽粪便等废弃物, 不进行有效的无害化处理和资源转化, 随意处置或偷排偷放, 造成巨大的污染。在这方面美国和欧洲等国家的先进经验值的借鉴, 这些国家注重通过完善的立法制度, 解决农业生产中的资源循环利用问题, 制定的法规详细具体, 可实施性强。在1976年美国就制定了国家去除污染排放标准, 并通过法院判决使用养分管理计划, 施行排放准许证制度, 对粪水还田距离民房、河水、溪流的距离及农场的边界都有具体要求。这些国家对畜禽粪便在农田的使用, 也制定出科学具体的规定, 要求粪肥必须进行有效遮盖, 尽量减少温室气体的排放。粪肥还田要遵守相关的作业标准, 考虑土地的养分承载能力, 使用注入式还田技术, 并根据天气气候按量施肥, 严格控制氮排放和土地的富i营养化。我国由于国情的不同, 人均农田少, 机械化水平相对较低, 生产成本相对较高, 追求产量最大化等因素的影响, 传统的有机肥料面临被抛弃的境地。一方面使土地质量下降, 土壤养分储存太少。根据国家土壤肥力与肥料效益监测资料显示, 近年来, 耕地土壤有机质含量有下降趋势, 土壤缓冲能力减弱, 化肥利用率低;土壤肥力降低。结果是导致土壤板结、盐碱化, 使农业土壤的生产力降低, 农作物产量与品质下降, 对农业生产的后续发展非常不利。在通过政策引导改变生产方式, 生产成本的同时, 也需要加强立法改变人们的观念, 使管理有法可依, 违法必就, 从根本上认识到农业循环发展的重要性和紧迫性, 使农业获得可持续性的发展。

(2) 提高农作物秸秆的收储运技术。农作物秸秆在作为饲料使用时, 除了直接饲喂外, 还有青贮、黄贮、微贮等方法进行长期储备使用。在作为能源资源进行沼气生产和发电时, 也要牵涉到秸秆的收获、运输和存储的问题。作物秸秆具有松、软的特征, 体积较大, 含有一定的水分, 收获时携带的泥土杂物较多, 存储保管时有易燃、易腐, 还存在产出季节性的特点。收储运时为节省运输成本需要考虑秸秆的压实减少空间占用的问题, 储存时要考虑泥土的去除和存放的安全性问题, 在各个环节上我国基本实现机械化作业, 但基本上是分阶段分散完成, 存在着比较耗费人工, 机械化作业效率不高的问题。考虑到秸秆收获的机械效率、晾晒场地和成本及存储的安全性问题, 采用青储、湿储技术, 结合联合收割机械设备一次性完成秸秆的收储, 有比较高的效率, 能节省不少的人工耗费。秸秆青储是把青绿多汁的植物秸秆, 在一定含水量和含糖量条件下, 添加乳酸抑制菌在密封设施中繁殖发酵, 产生一种可大量贮存和长期保存的植物饲料, 形成的饲草有养分损失少、适口性好、消化率高等特点, 是理想饲料资源。青贮饲料生产时, 需要做切碎、压实、封严等环节的处理。因此在完成一次性收储作业时, 除了要考虑秸秆的收割、粉碎问题, 还需要考虑发酵菌的添加方法和封装运输问题, 这样的机械设备还处研发阶段。开发现有的机械收获设备的功能, 在收储一体化上下功夫, 是提高作物秸秆收储运技术的比较好途径。

(3) 最大程度地减轻农业废弃物的环境污染和生态破坏, 实现农业生态的良性循环与农村建设的和谐发展。数量巨大作物秸秆和养殖业畜禽粪便处理是关键, 沼气工程技术对农业废弃物的处理具有明显的优势, 既可获得沼气生物质能源, 又可获得优质的有机肥, 得到国家的大力扶持。我国的沼气工程目前发展迅速, 大、中、小型沼气工程遍布农村各地, 但工程规模偏小的沼气池, 面临出料困难、产气效率提高、冬天产气少和使用安全等问题, 为便于管理, 提高效率, 大型化沼气工程是发展的方向, 需要结合国内外先进经验, 在沼气菌种、产气效率和沼渣、沼液无害化处理等方面不断开展深入研究, 解决好制约沼气工程发展的诸多因素。

总之, 农业废弃物是宝贵的生物资源, 对其综合加以利用, 可改善农村生态环境和大气环境, 获得良好的经济效益和社会效益, 已成为需要高度关注的重要课题。

摘要:农业废弃物是丰富的物质和能量载体, 蕴含着巨大的能源和多种营养物质, 需要在多方面展开深入研究。完善生产手段和方法 , 提高效率, 使农业废弃物得到科学合理的资源化和无害化利用, 变“废”为宝, 建设可循环发展的生态农业。

废弃物资源化利用 篇9

刘北桦介绍, 农民生产生活中产生的农业废弃物处理粗放、综合利用水平不高的问题日益突出, 已成为农村环境治理的短板。

“这些未实现资源化利用无害化处理的农业废弃物, 实际是放错地方的资源, 乱堆乱放、随意焚烧, 给城乡生态环境造成了严重影响, ”刘北桦表示, 农业废弃物资源化利用聚焦五类废弃物, 即畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等, 优先选择国家现代农业示范区、国家农业科技园区、农村综合改革试验区等所在县市开展试点。

废弃物资源化利用 篇10

这些大量的蔬菜废弃物如果不经过适当处理就将污染排放进入外界环境, 将会造成严重的环境问题和资源浪费。大量的蔬菜废弃物积累, 与有害微生物相互作用导致腐败变质。在此过程中生成NH3, H2S, CO2, CH4, 乙烯, 乙炔等化学物质, 导致严重的农业生态环境污染, 对人类身心健康和正常生活造成影响。根据2008年中国农业大学资源与环境学院的数据统计, 2007年北京的蔬菜浪费达到3.333×106 t, 其中70%的污染物在不经过任何处理的情况下直接填埋堆肥。这种蔬菜污染可为病原菌传播提供便利, 引起大范围的蔬菜疾病;并且, 此污染也能通过降雨进入地表水和地下水, 引起地下污水的渗透和泄漏, 这是蔬菜种植区域最严重的污染源之一, 对当地的环境卫生与农产品安全造成威胁;另外, 蔬菜废弃物富含有大量的从土壤中吸取的有机物, 因为其极低的利用率, 这些营养物质也被白白浪费。

因此, 解决并利用蔬菜垃圾有着极大的需求。目前, 国内主要有如下几种蔬菜废弃物循环利用方法:热处理、蒸发、膜处理、厌氧消化、厌氧共消化、生物柴油、直接燃烧、酯交换反应混凝与堆肥。各种方法的优缺点如表1所示。

本实验利用BIO-PKC微生菌, 通过发酵高含水率的农业废弃物, 提高它们的品质, 使其易于保存。另外, 回收利用蔬菜垃圾可以降低环境污染, 通过同步种植蔬菜与饲养动物减少群落的整体能源成本。目前本实验围绕利用BIO-PKC发酵与保存蔬菜废弃物的展开初步实验。

材料与方法

蔬菜垃圾实验材料

西兰花废弃部分:根, 茎

微生物材料

BIO-PKC (丸红, 日本) 用于发酵蔬菜垃圾。BIO-PKC是一种厌氧菌与好氧菌并存的混合菌种, 包括芽孢杆菌、乳酸菌、链球菌、白色念珠菌、硝化菌、甲烷氧化菌、硫酸盐还原菌和光合细菌。

西兰花废弃物发酵产物的制作

将西兰花废弃物经过切割, 并于一定量 (0%, 1%, 2%) BIO-PKC生物菌搅拌均匀, 密封并保存在室温20~35℃的环境中发酵两个月, 每15d进行采样。

西兰花废弃物的发酵产物发酵指标评估:

p H, 电导率NH3-N, 挥发性脂肪酸, 糖类, 乙醇

1) p H多参数测试仪, 梅特勒-托利多, 上海

2) 电导率实验室电导率仪FE30, 梅特勒-托利多, 上海

3) NH3-N纳氏试剂分光光度法

4) 挥发性脂肪酸GC-2010plus气相色谱仪, 岛津, 日本

5) 乙醇安捷伦1260高效液相色谱, 安捷伦科技, 德国

纤维素部分:

1) 中性纤维素NDF范式洗涤法

2) 酸性纤维素ADF范式洗涤法

结果与分析

前15d的发酵中, p H值都从7.1下降到4.0, 在后15d中, p H都比较的稳定, 用1%的PH值最低。

ORP的变化情况基本呈现V字形, 从0到15d, 或者30d, ORP从-140下降到了-280, 后15d中又有所上升。发酵15d时, 2%的BIO-PKC处理的西兰花的OPR值最低。

从发酵开始到30d, 乙醇含量都在上升, 30d后, 乙醇的含量基本保持平稳。不用BIO-PKC处理发酵, 乙醇的含量最高。

从发酵开始到15d or 30, 其乙酸的含量会一直上升, 经BIO-PKC处理的经60天后其乙酸的含量比不处理的低, 根据数据显示, 用1%和2%没有多大的影响。

尽管在发酵过程中, 氨氮的含量呈现出上升的趋势, 但是总体来说, 用1%处理的最后的氨基酸含量偏低。

用1%处理和不处理发酵到30d, 其ADF含量在增加, 但是30d之后, 又有所降低, 而且1%处理的降的最低

用1%处理和不处理方法, NDF含量在前30d在持续的升高, 而后30d又有所下降, 并且%1下降到最低。用2%处理的在15d时达到高峰, 但以后又陡降新鲜的西兰花含有大量的可溶性糖, 经过60d的发酵, 糖明显的减少, 且最后这三者无显著差别。但也可以看出:2%>1%>0

讨论与结论

一般来说, 高水分青贮饲料的厌氧发酵中, 对于储存的反刍家畜饲料合适的p H值是小于4.2, 这是因为有机酸比如乳酸和醋酸的生成等。在目前的研究中, 在第15d发酵时, 每组西兰花废弃物 (自然发酵组和BIO-PKC发酵组) 中的p H值下降到4左右, 乙酸含量也有所增加。通常在早期发酵阶段阶段, 乳酸和醋酸发酵细菌利用可发酵的碳水化合物, 如淀粉、糖类等底物, 该细菌将在有机酸产生而导致酸性的条件下停止活动, 随后该细菌的生态系统将被纤维素降解细菌和和半纤维素降解酶取代。

ORP值反映了饲料的氧化还原电位性质。在发酵30d时, ORP通常有所改变 (图3) 。即在第一阶段的发酵0-30d, ORP大幅下降同时伴随着乙酸的生成 (图4) 。在第二阶段30~60d, ORP由于氨氮的增加ORP值有所上升 (图6) 。

对照组中的乙醇含量高于BIO-PKC组, 这意味着对于高水分西兰花废物自然发酵生成乙醇多于添加了BIO-PKC发酵产物中的乙醇 (图4) 。这或许能够解释为BIO-PKC优化了微生物代谢, 改变微生物生态系统。通常, 在新鲜蔬菜废弃物表面有足够数量的天然酵母、酿酒酵母, 使得厌氧发酵过程中能够很快产生乙醇。另一方面, BIO-PKC包含一个替代酒精发酵酵母, 白色念珠菌, 这种菌可能与天然酿酒酵母争夺轻易可发酵碳水化合物基质, 生产乙醇和乙酸。此外, 对照组的西兰花废物中含有天然乳酸细菌, 杂发酵乳酸菌, 除了乳酸, 这种菌还可以生产乙醇和醋酸。BIO-PKC还包含人类发酵的乳酸菌, 这种菌只会产生乳酸。因此, 相比于对照组的西兰花废物, BIO-PKC生产相对较低的乙醇和乙酸含量, 因此推断出BIO-PKC可促进乳酸的生产。

尽管早期发酵阶段, ADF和NDF相对含量明显增加, 但绝对值在这个阶段并不一定改变, 这个由于发酵过程中, 干物质逐步转变为CO2和水而质量减少所引起的。然而, 30d发酵后, BIO-PKC组中ADF和NDF的含量比对照组中的低, 这一变化表明BIO-PKC明显促进结构性碳水化合物的水解, 抑制无用的可溶性碳水化合物发酵 (图7、8、9) 。

通过以上实验结果分析, 我们得出利用纤维素生物质废物创建高品质的饲料资源, 1%含量的BIO-PKC发酵饲料对于2个月的发酵期更为合适的菌种浓度。

浅谈园林植物废弃物的循环利用 篇11

关键词:园林植物废弃物;循环利用

中图分类号:S688 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-07-0227-1

1 园林植物废弃物循环利用的现状

1.1 国外园林植物废弃物循环利用的发展现状

很多发达国家在循环利用园林植物废弃物方面已经取得了一些进展,废弃物的利用率也越来越高。其中,美国经过多年研究,表明循环利用园林植物废弃物比焚烧和填埋的效益更高、更加环保。因此,美国很多地区都已经将循环利用园林植物废弃物纳入到法律条例中,并给予一定的资金保障来推广此项工作。由于政策上的支持和资金上的保障,美国园林植物废弃物的利用率呈逐年上升趋势,据统计从05年到09年增加了5倍之多。

1.2 国内园林植物废弃物循环利用的发展现状

在我国很多大城市已经开始启动此项工作。例如:早在2007年,北京市朝阳区首先引进了有机废弃物微生物发酵处理技术,成立了我国第一座园林植物废弃物处理场,并已经投入生产;上海市静安区于2007年在松江建立了园林废弃物循环利用的中试基地,主要加工利用修剪行道树产生的园林废弃物;广州市园林植物废弃物的利用率已经达到30%,并于2010年7月率先出台了《城市绿色废弃物循环利用技术通用规范》;深圳市早在1998年时就已经开展了此项工作,目前深圳市园林植物废弃物的利用率已经达到30%。

2 园林植物废弃物循环利用的必要性

2.1 建设节约型社会的必然要求

目前,建设节约型社会是社会发展的必然要求,循环利用园林植物废弃物正顺应了建设节约型社会的要求。首先,循环利用园林植物废弃物,减轻了处理城市园林绿化垃圾的压力,能够使城市自身进行良性生态循环;其次,利用园林植物废弃物加工成肥料或者再生土壤,可以减少外加肥料的使用,同时又可以改善土壤结构;再次,利用园林植物废弃物,减少了污染,维护了城市环境;最后,园林植物废弃物在园林绿化中代替了山泥,从而保护了山泥原产地的生态环境和表土。

2.2 改良土壤的要求

园林建设用地,受自然因素和人文因素的影响,经过长期的种植,土壤有机质含量低、粘结度高、营养缺乏。循环利用园林植物废弃物有效地解决了这个问题。

3 循环利用园林植物废弃物的做法

3.1 设立园林植物废弃物收集点

根据园林绿化面积,科学合理设置废弃物收集点,以方便收集园林植物废弃物。如果没有办法设立新的收集点,可以通过改建公园或绿地的垃圾房等办法,建立起封闭的、具有粉碎功能的临时存放园林废弃物的收集点。然后,定期将收集点储存的废弃物统一运到园林植物废弃物的处理厂。为了方便收集废弃物,可以多设立几个植物废弃物收集点。

3.2 设立园林植物废弃物处理厂

一般选择在城市的郊区建立园林植物废弃物处理场,要有足够的场地,以满足规模化处理的要求。在处理场中一般需要配置翻倒机、发酵槽、粉碎机等机器设备,园林植物废弃物的处理一般需要经过粉碎、发酵、生物技术提炼的三个主要过程,最终生产出营养土,完成植物废弃物的转化。

4 循环利用园林植物废弃物的效益分析

4.1 生态效益

生物的生长发育需要不断从它的周围环境中吸取它所必须的物质,并且不停地影响着环境,而受生物影响的环境,特别是土地环境,又反过来作用于生物,所以,要使生物的生活环境经常满足生物的生活要求,必须适时补充环境所失去的物质,维持整个系统的活力。园林植物废弃物循环利用后产生的土壤介质可以改善城市土壤存在的板结、有机质含量低、通气性差、透水性不强的缺陷,提高城市土壤的理化性状、促进植物生长,增加雨水渗透、减少地面积水,提高城市生态系统自我良性循环的能力,同时,土壤介质的应用可大大减少绿化建设中购买的农田土和肥料,对保护耕地和有限的土壤资源具有重要的意义。

4.2 经济效益

随着城市绿化的快速发展,园林植物废弃物的产生量也逐年增大,以上海为例,全市行道树超过80万棵,每年仅行道树修剪至少产生6万吨左右的树枝,加上全市公园、绿地、居住区和单位绿地,每年产生大量的园林植物废弃物,传统的废弃物处置方式主要是填埋和焚烧,这不仅造成了环境的污染,也带来了资源的浪费,绿化养护单位还必须为运输和焚烧投入大量资金。利用微生物发酵技术使这些废弃物转化为可以利用的土壤介质,不但可以减少填埋场的面积,减少病原菌的繁殖场所,同时解决了上海园林植物废弃物的处置问题,降低城市绿化维护成本。

5 小结

循环利用园林植物废弃物是目前园林绿化工作的发展方向,是处理园林垃圾的有效手段,同时也是实现可持续发展的必要途径。因此,只有坚持科学发展观,利用先进科学技术,解决循环利用园林废弃物工作中存在的问题,加快推进园林废弃物的循环利用,促进循环经济的发展。

参考文献

[1] 吕子文,郝冠军,方海兰.绿化植物废弃物的利用[N].中国花卉报,2009.

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[4] 吕子文,方海兰,黄彩娣.美国园林废弃物的处置及对我国的启示[J].中国园林,2007,(08).

[5] 李芳.园林绿化废弃物资源化就近消纳利用模式的探讨[A].2009北京生态园林城市建设[C],2010.

废弃物资源化利用 篇12

1农业废弃物资源化利用专利申请现状

以中国专利文摘数据库为入口,通过分类号和关键词检索到农业废弃物资源化利用的相关专利文献。从1995—2015年间,农业废弃物资源化利用方面共21 770件专利申请,其中中国申请占总申请量的绝大部分,外国申请占总申请量的不到10%。全球节能环保领域的主要申请国中,中国在农业废弃物资源化利用方面的专利申请投入明显高于其他国家,占主要申请国申请量的64%。中国专利申请中申请量较大的申请人集中在山东六和集团有限公司、浙江大学等科研能力较强的公司和高校。因此,从农业废弃物资源化利用领域中国申请量较大的主要申请人入手,对该领域所涵盖的农作物秸秆资源化利用和畜禽粪便资源化利用2个主要技术分支的专利技术现状进行分析,意在为后续相关研究提供依据。

2农作物秸秆资源化利用技术分支

农作物秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分。通过对农业废弃物资源化利用中国主要申请人所申请的专利进行检索发现目前对于农作物秸秆资源化利用主要涉及肥料、饲料和建筑保温材料3个方面。

对于肥料方面的专利申请,通常涉及对秸秆进行处理从而提高肥料的利用效率。例如,申请号为201510343753的专利申请保护一种利用作物秸秆生产缓释磷肥的方法,主要涉及提高肥料中磷的利用效率,公开了通过对秸秆预处理,并与磷矿粉混合,磨细、煅烧,使得生物炭基磷肥施入土壤后可缓慢释放磷素,提高磷肥的利用效率。肥料方面一类特殊的专利申请涉及生物炭的制备。生物炭(biochar)是生物质在缺氧条件下高温裂解形成的物质。研究表明,在土壤中施用生物炭,能有效封存大气中的CO2,并可从pH值、养分利用率、水分利用率等多方面改善土壤质量,提高作物产量。例如申请号为201310142474的专利申请保护一种利用作物秸秆大规模现场生产生物炭的方法,公开了将风干秸秆平铺于土壤热解池上,通过燃烧、覆土,收获生物炭,解决了传统方法产生大量烟雾的技术问题。

对于饲料的专利申请,主要通过在秸秆中添加其他原料组分,制得使畜禽更易消化、不易得病的饲料产品。例如,申请号为201210266836的专利申请保护一种节粮型生物秸秆饲料的制备方法,公开了以重量百分数计的玉米秸秆35%~45%、麸皮8%~13%、玉米8%~12%、次粉8%~10%、豆粕10%~12%和菜籽粕16%~18%组成干料,与水混合并搅拌均匀,高压灭菌后接种微生物,添加纤维素酶并发酵,制得秸秆饲料成品。该饲料具有适口性好、有益活菌多的特点。

对于建筑保温材料方面的专利申请,主要涉及建筑板材的制备方法。例如,申请号为201010559671的专利申请保护一种农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法,公开了通过工艺步骤机械分离、碱处理、水洗、酸中和后烘干,以聚乳酸材料作为基体经热压得到复合材料,保持压力,将复合材料冷却得到多孔隙的复合材料板材,该复合材料板材内部具有多而小的空隙,具有很好的隔热和隔音性能。

3畜禽粪便资源化利用技术分支

畜禽粪便的成分非常复杂,除了含有多种营养元素外,还含有很多病原菌、寄生虫卵、重金属等,并且容易产生温室气体和有害气体。通过检索发现目前畜禽粪便资源化利用的技术主要涉及饲料、沼气和轮种轮养个方面。

对于饲料方面的专利申请,申请量最大的申请人山东新希望六和集团有限公司(原名山东六和集团有限公司)共申请269件专利申请。该公司的专利申请主要是对鸡、牛、猪等禽畜的饲料进行改进,降低粪便中有害物质排放。例如,申请号CN201510609858的专利申请保护一种含有中药的低排放肉鸭饲料添加剂及其制备方法,由于禽类粪便中的锰、锌、铜等重金属进入土壤和水体,会对环境造成污染,同时通过生物富集作用被人体吸收,损害人体健康,因此该专利申请对饲料的原料组分进行改进,通过提高蛋白资源利用率,增加经济收益,减少氮的排泄,以及锰、锌、铜的排泄量,从而降低对环境的污染。

对于沼气方面的专利申请,主要涉及对沼气和沼渣的再利用。例如,申请号为200610051889的专利申请保护一种生物质资源化循环利用的方法,公开了将生物质废料分解;进行气固液分离,沼气送入脱硫装置进行脱硫;脱硫后的沼气送入阴离子交换膜燃料电池,在负极端产生二氧化碳以及分离得到的沼液送入无土栽培设施;对分离得到的沼渣进行干燥和养分调理,得到作物栽培基质材料。该方法达到了无废弃物,高效率利用资源的技术效果。

对于轮种轮养方面的专利申请,涉及畜禽养殖和种植相结合。例如,申请号为200810163761的专利申请保护一种轮种轮养的生态养猪方法及可拆迁式猪舍,公开了采用可拆迁式猪舍进行肥育猪养殖,肥育猪出栏后,拆迁猪舍,将肥育猪养殖过程中产生的粪污就地堆肥处理,在迁走猪舍的土地上进行农作物种植,肥育猪养殖与农作物种植交替进行。该方法达到了省地、节耗、低成本和生态安全的技术效果。

4结论

中国作为农业大国在农业废弃物资源化利用领域的研究中占有重要地位。通过研究农业废弃物资源化利用的相关专利申请,分农作物秸秆和畜禽粪便2个方面分析了目前农业废弃物资源化利用主要专利申请方向。通过分析可以看出,目前的研究主要涉及以下3个方面:1)将农业废弃物进行加工用作农业中的饲料、肥料;2)从源头上降低农业废弃物中的有害成分,如通过饲料的改进降低畜禽粪便中重金属的含量;3)将农业废弃物转用于其他领域,如畜禽粪便发酵用于沼气发电、农作物秸秆用于制造建筑保温材料。为了保护环境,相关企业应当提高对于现有的专利成果转化到实际生产的重视,并在现有研究的基础上开发更高效率、更低成本的农业废弃物资源化利用方法。

参考文献

[1]《新农村十万个怎么办》编写组.如何再利用农业废弃物[M].呼和浩特:远方出版社,2008:1-98.

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