农业废弃物资源化利用技术现状及其前景

新疆环境保护２００２，２４（１）：２２～２５　Ｅｍ＇ｉｒｃｒｍ￣ｒｅａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　）［ｉ　ｉ　ｇ　农业废弃物资源化利用技术现状及其前景　张承龙（固体废弃物资源化国家工程研究中　，云南　昆明　６５０Ｏ９３）　摘要：随着农业生产水平和农民生活水平的提高，对原来用作燃料和肥料的农业废弃物的利用越来越少，因此农业虚弃物越来迪　多。本文综述了近年来国内外综合利用农业植物纤堆性废弃物厦言禽粪便等农业直弃物的技术厦有关研究进展情况，对农业度　弃物的资洱化综合利用方式进行了有益的撂计。　关键词：农业直弃物；赍源化；利用；前景　中图分类号：ＸＴＩ　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌ００８—２３０１（２００２）０ｌ—ＯＯ２２—２５　Ｔｈｅ　Ｃｏ￣Ｖｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｕｒａｌｔ　Ｗａｓｔｅｓ．ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ—ｌｏｎｇ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅ￣，４ｏＳ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ＳｏｌｉｄＷａｓｔｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００９３，Ｃｈｉｎａ）．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆＸｉｎｊｉａｎｇ　２００２，２４（１）：２２—２５　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｒｅ９０ｕｍ　ａｒｅ　ｓｏｒｉｏｕ由　ｔｌｌｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｏｆ　ｅｃｏｎｏｍｙ．Ｉｎｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｒｅｏｍａｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　０ｆ　ｔｈｅ　ｃｒｍｒｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｗａｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｕＩＤｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　删ｔＩｌｒ　ｗａ８ｔｅｇ　ａｒｅ　ｄｌ８ｃｕｓｓ。ｄ　Ｉ　ｗｏｒ￣；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｗａｓｔｅ，３；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉ￣　１前言　２农业废弃物资源化利用技术现状　根据资源废弃化理论，社会化大生产使人类在开　发利用自然资源的同时，必然产生许多废弃物。农业　和其他任何一个物质生产部门一样。是要产生废弃物　的，特别是象我国这样一个农业大国，农业生产中的　废弃物种类繁多，数量巨大，而且随着农业生产水平　和农民生活水平的提高。对原来用作燃料和肥料的农　农业废弃物多种多样，按其成分分类主要包括植　物纤维性废弃物（主要包括农作物秸杆、谷壳、果壳及　甘蔗渣等农产品加工废弃物）和畜禽粪便两大类。　目前，植物纤维废弃物的资源化利用技术主要有　废物还田、加工饲料、固化炭化、气化、制复合材料、制　化学品等；畜禽粪便资源化利用技术目前主要有肥料　化技术、饲料化技术和燃料化技术等。　业废弃物的利用越来越少，因此农业废弃物越来越　多。这些废弃物既是宝贵资源。又是严重污染源。如　不经妥善处理排入环境，将会严重污染环境。如农作　物秸杆被简单的烧掉，会严重污染大气环境；畜禽粪　便的乱堆乱排，会对地表水、地下水、土壤、空气造成　严重污染。而且也是对再生资源的严重浪费。因此，　如何充分有效地处理并利用这些废弃物，对合理利用　农业资源，防治农业生产，改善农村生态环境具有十　分重要的意义。　２．Ｉ植物纤维性废弃物资源化利用技术　２．１　１废物还田技术　秸杆等植物纤维性废弃物退还土壤后，可以大量　补充和更新土壤有机质，提供丰富的Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｓｉ等元　素。同时，农作物秸杆中含有大量的木质素和纤维　素。腐烂分解后可使土壤腐殖质增加，孔隙度提高，通　气透水，理化性状大为改善。　秸杆等植物纤维性废弃物还田的方法主要有整　株还田、有根茬粉碎还田和传统沤肥还田三种方法。　２．１．２饲料化利用技术　收稿日期：２１３０１—１２—２９　近年来，国内外农业废弃物的资源化利用技术和　相关的研究项目有了较大的发展，农业废弃物的资源　化利用正在进入科学化的新阶段。合理利用和推广　这些技术，必将产生良好的经济、生态和社会效益。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　张承龙：农业废弃物资源化利用技术现状及其前景　植物纤维性废弃物往往因其营养价值低或可消　化性低．不能直接用作饲料。但如果将它们进行适当　处理，即可大大改善其营养价值和可消化性。具体处　理方法一般有以下几种：　现较高的利用率，并能提高高品位的能源形式，是一　个重要的发展方向。如德国最早利用秸杆发电的　Ｔｈｕｒｌｎｇｉａｎ镇电站．可处理姗【／ａ秸杆　ｊ，我国目前　在海南建设了１．２ＭＷ示范电站，该电站是我国及亚　洲最大的生物质气化发电系统．整体水平达到国际先　进水平。　１）微生物处理技术　农业植物纤维性废弃物中的成分一般都能被微　生物分解利用，这些微生物含有较多的蛋白质并含有　较丰富的维生素，加到动物饲料中可大大提高饲料效　２．１．４固化、炭化技术　固化、炭化技术是将松散的植物纤维性废弃物原　果。微生物处理技术就是指应用微生物工业技术，采　用生物工程手段，将秸杆、木屑等农业植物纤维性废　弃物加工变为微生物蛋白产品．其应用的微生物包括　细菌、酵母菌及微型藻类，发酵主要有液体发酵和固　体发酵两种方式…。　２）青贮法　青贮法主要是利用自然的乳酸在厌氧条件下对　青绿秸杆进行发酵处理。通过青贮处理可以使原来　粗硬的秸杆变软熟化．增加原料的营养价值和可消化　率。青贮的形式主要有壕贮、窑贮和塔贮，目前普遍　采用青贮壕，此种方法取料方便、造价低。　３）氨化法　氨化法主要是用液氨或尿素、碳氨的水溶液对切　碎的秸杆等废物进行氨化处理，改善原料适口性和营　养价值。　４）热喷法　热喷技术是２０世纪８Ｏ年代兴起的一项新技术。　农业废弃物经蒸汽处理后．进行增压、突然减压、热喷　处理，原料受到热效应和喷放机械效应两个方面的作　用后，改变了结构．提高了消化率　２。　２．１．３气化技术　气化是指含炭物质在有限供氧条件下产生可燃　气体的热化学转化。农业植物纤维性废弃物由Ｃ、Ｈ、　０等元素和灰分组成．当它们被点燃时．供应少量空　气，并且采取措施控制其反应过程，使其变成ｃＯ、　ｃＨ４、Ｈ２等可燃气体，生物质中大部分能量都被转化　到气体中。气化后的可燃气体可作为锅炉燃料与煤　混燃，也可作为管道气为城乡居民集中供气；将气化　后的可燃气经过净化除尘与内燃机连用．取代汽油或　柴油，实现能量系统的高效利用；气化后的可燃气还　可进行气化发电，气化发电技术可以在较小规模下实　料压制成棒（块）状，放人炭化设备中炭化后制成生物　质炭．其质量能可达３．１６～３．３６ｋ３／ｋｇ　Ｅ　。如河北生　产的ＤＪ—Ａ型秸杆粉碎、成型、炭化设备，每套可处　理９￣ｔ／ａ秸杆，可生产３００ｔ／ａ成型炭、１５ｔ／ａ焦油。　２．１．５制备复合材料技术　利用农业植物纤维性废弃物可生产纸板、人造纤　维板、轻质建材板等包装和建筑装饰复台材料。如以　硅酸盐水泥为基体材料．玉米杆、麦杆等农业废弃物　（经表面处理剂处理后）作为增强材料．再加入粉煤灰　等填充料后可制成植物纤维水泥复合板，产品成本　低，保温、隔音性能好　；以石膏为基体材料，农业植　物纤维性废弃物为增强材料，可生产出植物纤维增强　石膏板．产品具有吸音、隔热、透气等特性，是一种较　好的装饰材料【　。　再有，以秸杆、稻壳、甘蔗渣等农业植物纤维性废　弃物为原料，通过粉碎、加入适量无毒成型剂、粘台　剂、耐水剂和填充料等助剂经搅拌捏台后成型可制成　可降解快餐具，以替代一次性泡沫塑料餐具［　：以农　业植物纤维性废弃物为原料还可制成可降解性纤维　素薄膜，替代不可降船性塑料薄膜。　２、１．６制化学品技术　以农业植物纤维性废弃物为原料制取化学制品，　也是综台利用农业废弃物，提高其附加值的一有效方　法。如甘蔗渣、玉米芯、稻壳等中含有１／３　Ｉ／４的多　缩戊糖，经水解可制得木糖；甘蔗渣、木糖醇渣、玉米　芯、稻壳、果壳等经过炭化、活化后可制成性能很好的　活性炭Ｌ８　；稻壳可作为生产白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化　硅陶瓷的原料＿９　；秸杆、稻壳经炭化后可作为钢铁冶　金行业金属液面的新型保温材料　；麦草经常压水　解、溶剂萃取反应后可制得糠醛，水解后的固相残渣　还可造纸。另外，用甘蔗渣、玉米渣皮等可以制取膳　维普资讯 http://www.cqvip.com

２４　新疆环境保护　第２４卷　食纤维　。　２．１．７其他　利用农作物秸杆、棉籽皮、树枝叶等废弃物按一　定比例粉碎混合可用来栽培食用菌，栽培效果好，栽　培出的食用菌营养价值高。　废弃的农业植物纤维性废弃物还可作为治理污　染物的材料，如美国密西西比州的一家叫ＥＲｒ的公　司开发了利用棉籽加工废弃物清洁油污地面的方法；　甘蔗渣经化学改性后可迅速吸附废水中的酸性物　质【３　；利用棉杆皮、棉籽壳等含有酚式羟基化学成分　的废弃物经过简单的化学处理后，可制成聚合阳离子　交换树脂，对重金属有明显的吸收作用Ｌｌ　。　２．２畜禽粪便资源化利用技术　２．２．１肥料化技术　畜禽粪便的肥料化技术可分为堆肥化技术和制　复合肥技术。　２．２．１．１堆肥技术　利用微生物在一定温度、湿度、ｐＨ值条件下，使　畜禽粪便和秸杆等农业有机废物发生生物化学降解，　形成一种类似腐殖质土壤的物质，可作肥料和改良土　壤，这种方法称为堆肥化。根据处理过程中微生物对　要求的不同，堆肥化可分为好氧堆肥化和厌氧堆　肥化。前者是在通气条件下借好氧微生物活动使有　机物得到降解，因好氧堆肥化温度在５０＂（２—６０　，极　限可达８０　一９０　，故亦称为高温堆肥；后者是利用　微生物发酵造肥，所需时间较长。　２．２．１．２制复合肥技术　将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子　等无害化处理和稳定化处理后与经粉碎后的Ｎ、Ｐ、Ｋ　化肥混合后，经筛分、干燥可制成颗粒化复合肥Ｌ１２Ｊ。　颗粒化的复合肥因为能同时提供多种营养成分、养分　均衡、施用方便、便于运输等特点而得以迅速发展。　２．２．２饲料化技术　畜禽粪便含有丰富的营养成分，最适合于反刍动　物。畜禽粪便经适当处理可杀死病原菌．改善适口　性，并能提高蛋白质的消化率和代谢能。国外畜禽粪　饲料化早巳商品化，我国畜禽粪便饲料也已开展多　年，积累了一些经验。畜禽粪便饲料化方法主要有以　下几种：　２．２　２．１干燥法　干燥法以鸡粪的处理用的最多，也是常用的处理　方法。干燥法是将粪便单独或掺人一定比例的麦糠，　拌匀后干燥、过筛除去杂质，再粉碎供作饲料。按干　燥方式不同其可分为自然干燥法和人工干燥法ｕＵ　。　人工干燥法又可分为快速干燥机干燥法和烘箱烘干　法。　２．２．２．２青贮法　畜禽粪便可单独或与其他饲料一起青贮。这种　方法经济可靠，产品无毒无味，适口性强。　２．２．２．３需氧发酵法　在氧化池中利用好氧微生物对畜禽粪尿进行发　酵，产生单细胞蛋白。可制成适合单胃动物的饲料，氧　化池混合液可作为动物饮用水。　２．２．３燃料化技术　以畜禽粪便、秸杆等农业废物为原料，经厌氧发　酵可以产生以ｃ　为重要成分的沼气，可作为燃料，　沼液可以直接肥田，沼渣可以用来养鱼，形成养殖与　种植和渔业紧密结合的物质循环的生态模式。　沼气工艺有单户用小型沼气池和太中型沼气池　两类，前者为常温发酵，发酵时间较长，投资较低，管　理方便，适合以农户为单位；后者处理量大．效率高，　多选用中温发酵。发酵时间短，工艺要求严格，投资　大。沼气工艺在亚洲国家应用较多，我国从７０年代　开始进行沼气利用及工艺的研究并进行推广，技术水　平较先进。　３结语　“八五　以来，我国政府对资源综合利用工作非常　重视，国家和地方政府颁布了一系列资源综合利用和　环境保护方面的政策、法规和重要文件，对资源综合　利用企业在技术、资金上予以扶持，并给予减免税收　等优惠政策。１９９９年４月国家环保、农业、财政、铁　道、交通、民航５部门联合发布了《秸杆禁烧和综合利　用管理办法》，在“十五”规划中对秸杆综合利用技术　的开发和推广给予大力扶持，农业部为此专门划拨了　专项补助资金。因此．目前整个外部环境对于农业废　弃物的资源化利用技术的研究和推广是非常有利的。　本着“珍惜资源，有用勿弃”的原则，应开展更深　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　张承龙：农业废弃物资源化利用技术现状及其前景　【７］董加端．可替代一丧性炭池塑料警具理想产品的棵索与发晨［ｎ．　中国包装．２ＯＯ０．２Ｄ（１）：４３—４５．　人的探索和研究，开发出更经济、简便、二次污染更少　或无二次污染的工艺技术，并且考虑有机地组合几种　方法，形成一种多层次多途径的综合利用方式，以实　［８］ＰＥＮＤＹ＆Ｌ　Ｂ・．Ｍ・Ｍ・Ｊ０｝鹏．ｗ・Ｅ・ＭＡＲＳＨＡＬＬ．Ｍ・．￣ｔＨＮＥＤＮＡ，Ｒ・Ｍ・　ＩＬ＇￣Ｏ．　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｈｌｒｌｄｅｍ蚰ｄ　ｏｆ　ｐｌ１　ｅｅｌ　ｅｎｄ　现“零排放”的目标，使经济效益、环境效益和社会效　益最大限度地相统一，促进农业经济持续稳定协调的　发展。　ｄａｅｍｌｅｅｌ　ｐ’＇。ｔ　ｏｆ￣ｒａ＇ｎｕｌａｒ　ａｃｄｖａｔｅｄ　ｅｅｌｔｍｎｓ［Ｊ１．Ⅸ　Ｔｅｅｈｎ＠．１９９９．６８：２４７—２５４．　［９］王泽民．等．利用稻壳生产白炭黑和活性炭［　．环境保护，１９９５．３：　一２６　参考文献　［１］卡生有．生态农业中度弃物的处理与再生利用［Ｍ］．北京：化学工　业出版社，２．Ｃ￣０．　［１　０］格广惠．等用炭化主杆做尘属波面保温荆的实验研克［Ｊ］饵轶．　１９９８，３：１７—２０　［１１］孛方，等秸杆等坪雏作曲的综告利用进晨［Ｊ］．四川环境．１９９８．　１７（４）：４—６　［２］董士忠．等农林杖度弃翦童源饲料化的新逢柱［Ｊ］．农业环境保　护，１９９３．Ｉ２（６）：２３３—２３５　［１２］孛画学，等田俸度物捧肥化与有机复混肥生产［Ｍ１．北京：化学　工业出版．２ＯＯ０　［３］　月娥．周外农业鹿弃物的利用［Ｊ］农村经济与技术．１９９７，６　加．　［４］韩宝璃，等．生糟质炭的开发与利用［刀．＠ｔ￣－ｔ￣－学魔学报．１９９８．１４　（４）：２３６—２３７．　【ｌ３］书报毕．富禽度弃物的处理和利用［Ｊ］．农业环境保护．１９９３．１２　（２）＝８８一∞　［５１奈掘华植物旰堆水泥复鲁植［】］　新型建筑材料，２．Ｃ￣０　６：２５—２７．　［６１于丽萍，等．植物坪堆增强石膏板的生产技术［刀．江苏建材．１９９９．　３：１７—１８．　作者简介：张承龙（１钾５一）．男．１９９６年率业于武汉太学环境科学　系，蓰学士学桩．现为田俸度弃物童源化田车研完中心在读腰士。　・法律咨询・　什么是污染物排放标准　污染物排放标准是指为了实现环境质量标准目标，结合技术、经济条件和环境特点，对排入环境的污染物　或有害因素的控制所做的规定。污染物排放标准分国家标准和地方标准两级。国家污染物排放标准由国务院　环境保护行政主管部门根据国家环境质量标准和国家经济技术条件制定，适用于全国范围。省、自治区、直辖　市人民政府对国家污染物排放标准中未作规定的项目，可以制定地方污染物排放标准；对国家污染物排放标准　中已作规定的项目，可以制定严于国家污染物排放标准的地方污染物排放标准。地方污染物排放标准须报国　务院环境保护行政主管部门备案。凡颁布地方污染物排放标准的地区，执行地方污染物排放标准；地方污染物　排放标准未作出规定的，仍执行国家标准。　宁夏银川市司法局：李文戍（律师）