农业固废资源化利用技术

广州大学 固体废物处理课程学术论文 班级 给排122 姓名 谭健荣 学号 1216400051 指导老师 方茜

1

农业固废资源化利用新技术

摘 要 ：农业固废资源合理利用 ，不仅对减少环境污染、改善农村生态环境 、发展农业循环经济具有十分重要的意义，而且在世界能源日益枯竭的情况下 ，农业固废资源化利用技术的研究也将对人类的生存产生重大影响。本文主要简述了我国农业固废资源的概况，以及国内外农业废弃物资源化利用技术的研究进展和应用情况，针对农业废弃物资源化利 用的发展趋势，提出我国农业废弃物资源化利用的对策措施。

关键词：农业固废物；集储装备；堆肥；干法厌氧发酵；资源化利用；发 展趋 势 ；对策 措施。 2

目录 引言……………………………………………………………… 4 1、我国农业废弃物资源概况………………………………… 4

1.1植物类………………………………………………………… 4 1.2动物类………………………4 1.3加工类………………………4

2、国内外农业废弃物资源化利用技术研究进展…………5

2.1集储装备技术…………………………………………………5 2.2微生物强化堆肥技术………………………………5 2.3干法厌氧发酵技术……………………5 2.4纤维素乙醇生产技术…………………6

3、农业废弃物资源化利用的发展趋势………………8

3.1研究目标趋于综合性………………8

3.2研究手段趋于多元性………………8

3.3研发方式趋于技术升级与系统集成………………8 3.4研发技术趋于机械化、规模化、专业化………………8

4、我国农业废弃物资源化利用的对策措施……………8

4.1加大宣传力度………………………8

4.2建立农业废弃物资源的监控系统………………8 4.3提供政策和资金支持………………8

4.4加强科学技术支撑………………………………8 4.5加强产学研的战略合作………………………………8 4.6探索发展模式………………………………9

参考 文献………………………………………………………………9

3

引言 在我国，生态环境恶化、资源高耗型生产已成为社会经济发展的基本形式，尤其是现代农业集约化和规模化的发展，打破了传统农业中废弃物的循环利用环节 ， 造成农业废弃物的大量积累，进而产生较为严重的环境问题和资源浪费问题。实践表明，农业废弃物的资源化利用和无害化处理，是控制污染、改善环境、发展循环经济、 实现农业可持续发展的有效途径。本文对国内外农业废弃物资源化利用技术和发展趋势进行了探讨。

1、 我国农业废弃物资源概况

1.1植物类

植物类废弃物资源来自于农林生产过程 中 产 生 的 残余物，主要为农作物秸秆。2009年，全国农作物秸秆理论资源量为8.20亿t。根据我国各地农作物机械收获和人工收获农业固废调查结果估算，09年全国农作物秸秆可收集资源量约为6.87亿t，其中稻草约为2.05t，麦秆为1.50亿t，玉米秆为2.65亿t，以及剩余的其他一些农作物的秆。据调查，我国秸秆未利用资源量为2.15亿 t，这意味着我国秸秆资源利用潜力巨大。 1.2动物类

动物类废弃物资源来自于牧、渔业生产过程中产生的残余物，主要来自圈养的牛、猪和鸡3类畜禽。07年畜禽粪便实物量为12.47亿t，可开发量为8.84 亿t，其中牛、猪、鸡分别为 4.64 亿、3.39 亿、0.80 亿 t，折算的年产能 （标 煤）分别为3934万、2909万、4139万 t，合计为1.0983亿t。。畜禽粪便的收集和利用方式对资源的可收集程度关系很大，猪多为家庭圈养， 无效资源可忽略不计，牛与鸡的可收集率与规模化饲养程度关系较大。今后随着畜禽养殖业的发展，粪便的生产量还会增加。

1.3加工类

加工类废弃物资源来自于农林牧渔业加工过程中产生的残余物，其中林业剩余物一部分 来源于伐区采伐剩余物和木材加工剩余物 ，另一部分来自各类经济林抚育管理期间育林剪枝所获得的薪材量。“十一五”期间我国木材采伐剩余物和加工剩余物的实物量为8056万t，折合标准煤4592万t，加上各类经济林抚育管理期间育林剪枝所获得的薪材实物量4813万t，折合2743万t标准煤，二者合计实物量为12869万t，折合标准煤7335万t。

综上所述，农业废弃物是一类具有巨大潜力的资源库如果能将这些废弃物 变废为宝，生产出有机肥、饲料、 能源、材料和精美的化工产品，将有利于资源循环利用、环境保护、改善农村能源消费，促进农业结构调整、农村经济发展、农民收入增加。

2 国内外农业废弃物资源化利用技术研究进展

随着自然资源日趋短缺和废弃物数量剧增，农业废弃物资源化利用越来越受到 人们的重视。针对农业废弃物的特性，世界各国非常重视应用先进工程技术提升农业废弃物的肥料化、饲料化、能源化、基 质化及工业原料化水平 ，使 技 术 向机械化、无害化 、资 源化、高效化、综合化发展，产品向廉价化、商品化、高质化、多样化和多功能化靠拢，以达到物尽其用、变废为宝、消除污染、改4

善农村生态环境、促进农业可持续发展、高效利用废弃物的目标。从技术方面介绍国内外农业废弃物资源化利用的研究进展： 2.1集储装备技术

国外大宗粮食作物秸秆收集己形 成了与秸秆综合利用产业相衔接、与农业技术发展相适 宜、与农业产业 经 营相结合、与农业装备相配 套的产业技术体系 ，适用于以农作物秸秆为 原料的规模化饲养 、工业化发电以及液化、气化等新兴技术发展的需要。科研成果主要体 现 在 以 下 几 个方面：一、农业废弃物收集技术与农业产业体系适应性强。二、农业废弃物收集技术与工业化利用原料需求标准化衔接性好。三、农业废弃物收集技术与经济社会发展相互促进 。四、农业废弃物收集技术与农业装备配套性好。五、农业废弃物收集设备本身与信息化、自动化技术结合紧密。 2.2微生物强化堆肥技术

目前国外在堆肥发酵工艺、技术和设备方面已日趋完善，基本上达到了规模化和产业化水平。俄罗斯研制的有机发酵装置每天可生产100 t 有机肥，最后每吨成品肥约含 N、P、K 45 kg。美国 BIOTEC2120 高温堆肥系统，由10 个大型旋转生物反应 器组成，通过微生物发酵在72h内可处理1300t畜禽粪便或垃 圾，使之成为优质有机肥料，这种方法对于高湿物料具有特殊的作用。但是，这些先进的堆肥设施由于运行成本太高，在我国还没有普遍适。

我国微生物强化堆肥技术主要有3种：一、高温分解 菌接种技术。堆肥化成功的关键是使微生物正常繁衍，使用适当的微生物接种剂可以加速农业废弃物的堆肥进程。 如以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥，研究了接种外源菌剂对堆肥中微生物数量和酶活性的变化。结果表明，接种增加了堆肥中微生物数量、脲酶、纤维素酶 和转化酶，这说明好氧堆肥中接种菌剂可以加快堆肥中有机质分解和转化，促进腐熟。二、功能性微生物接种技术。 功能性有机肥是利用传统的堆肥原理，通过添加一些功能性菌株，使这些微生物能够在堆肥中繁殖生长 ，增加堆肥的肥 效 ，调节作物生长，增强作物的抗病能力。 如孙海英等研究表明，在以牛粪与稻草为原料的堆肥中加入纤维素分解菌和固氮菌后 ，堆 肥 过 程 中 C/N 明 显 降 低 ，提 高了堆肥的肥效 ，最大限度保留了堆肥物料中的氮素营养。因此，功能性堆肥具有良好的应用前景。三、微生物除臭技术。农业废弃物在堆肥发酵过程中会产生恶臭气体 ，污染环境和影响堆肥品质。农业废弃物中恶臭主要来 源是NH3、H2S和 一 些有机小分子化合物，这些物质是 一些微生物代谢活动产生的。在堆肥过程中抑制这些微生物生长，可以有效地抑制臭气产生。目前，日本研究者已分离出一种放线菌株接种于畜禽粪便中，能够使NH3、H2S 和VFA 等物质很快消失。我国于洪久研究表明，与对照处理相比，在鸡粪中接种除臭剂能提前10d消除堆肥中的臭气，有效地减轻了堆肥过程中恶臭物质的产生。

2.3干法厌氧发酵技术

干法厌氧发酵技术作为有机固体废物资源化的有效途径，近年来已逐渐成为世界各国农业固体 废物资源化技术研究的热点。干法厌氧发酵是一门涉及生物学、生态学、物理学、化学、数学、工程学等多个学科的综合性学科， 是一项系统工程。当前的主要研究进展包括：

（1）干法厌氧发酵过程的主要因素研究， 包括底物组成 、底物预处理 、总固体 （TS）含 量 、接 种 物 、pH、温度以及搅拌等影响因素。许多研究表明，采用多种底物混合发酵可获得更高的产气效率，同时也为沼渣的后续处理与利用带来方便。 如 Lehtom 等用不同秸秆与粪便混合，当秸秆比例为30％时，与单一粪便发酵相比，沼气产量提高了16％~85％。Teihm 等研究表明，采用超声波处理物料20~120 min，可使厌氧发酵时间从22 d降到8 d，同时沼气产量提高2.2倍。 Zhang等在进行稻草干法厌氧消化的研究中 ，分 别在60、90、110℃条件下对稻草 5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xrf2.html