农业废弃物资源化技术开发和利用课件.ppt

1、什么是农业废弃物？什么是农业废弃物？l概念：指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有概念：指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。l相对性：时间（昨日废物明日的资源） 空间（过程于场所的改变）“放错地方的资源”l概念：是农业生产和再生产链环中资源投入与产出在物概念：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

2、，是资源利用过程中产生的物质能量质和能量上的差额，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物主要是指农业生产和流失份额。一般意义上的农业废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，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。是一种特殊形态的农业资源。分类（来源）分类（来源）l农业（种植业）l林业（？）l畜牧业（养殖业）l副业（农村生活垃圾等）l渔业农业废弃物的农业废弃物的量量中国是世界上农业废弃物产出量最大的国家。据统计，

3、我国每年产生放入畜禽粪便量26亿t，农作物秸秆7亿t，蔬菜废弃物1.0亿t，乡镇生活垃圾和人粪便25亿t，肉类加工厂和农作物加工场废弃物1.5亿t，林业废弃物(不包括薪炭柴)0.5亿t，其它类有机废弃物约有0.5亿t，折合亿t的标准煤。农业废弃物资源化的农业废弃物资源化的意义意义从资源经济学上讲，它是一种特殊形态的农业资源，如何充分有效地利用将其加工转化不仅对农业生产和生活资源、环境污染、农村生态环境具有十分重要的影响，而且对的今天具有重大意义。1.可再生性 循环再生，永不枯竭2.可利用性 属于生物质资源，纤维素、半纤维素和木质素，具有可利用的物质基础3.可存储性 可以收集、存储和运输4.污染

4、性 处置不当，对自然环境造成污染，表现为大气、土壤、水源。农业废弃物资源化的农业废弃物资源化的形式形式肥料化肥料化肥料化肥料化饲料化饲料化饲料化饲料化植物纤维处理案例分析植物纤维处理案例分析饲料化饲料化能源化能源化能源化能源化能源化能源化热解技术案例分析热解技术案例分析l电浆：可导电的离子体，是“”。l为了测试宇宙飞船所需的隔热层的有效性和耐久度，上世纪60年代，美国太空总署及前苏联争相开发电浆热解技术。l电浆将电能转化为热能。当一稳定气流注入电极之间时，会产生可控制的“超高温区域”。l电浆制造出一个超高能环境，该环境里的能量大于分子中基本原子间结合的能量，从而使废弃物中各种物质被热解。l电浆

5、产生的热能分解废弃物分子，热解及气化将废弃物最终转化成有用的产品。l热解在缺氧环境中藉由热能产生的化学变化。l在反应炉内制造超高能环境，大于废弃物中分子的“结合能”基质化基质化材料化（原料化）材料化（原料化）生态化生态化（生态（生态 循环循环 模式）模式）六个六个“化化”的启发的启发据据UNEPUNEP报道，世界上各种谷物每年可提供秸报道，世界上各种谷物每年可提供秸秆秆1717亿吨，我国总产量达亿吨，我国总产量达7 7亿多吨。我国每亿多吨。我国每年的农作物秸秆约为年的农作物秸秆约为6 6亿吨。亿吨。农作物秸秆的产生量：农作物秸秆的产生量： W2=BiZiW2=BiZi 式中：式中：W2W2为农

6、作物秸秆产生量为农作物秸秆产生量( (吨吨/ /年年) )；ZiZi为不同农作物每年为不同农作物每年果实收成量果实收成量( (吨吨/ /年年) )；BiBi为不同农作物为不同农作物剩余秸秆剩余秸秆量与农作物果实收量与农作物果实收成量之比。成量之比。目前我国农膜残留量一般在目前我国农膜残留量一般在606090kg/hm90kg/hm2 2，最，最高可达到高可达到165 kg/hm165 kg/hm2 2。农膜残留量估计与预测：农膜残留量估计与预测：W3=riTiW3=riTiW3W3为农膜残留量（为农膜残留量（t/at/a）；）；ri ri 为不同地方不同膜在不同使用年限下该年单为不同地方不同膜

7、在不同使用年限下该年单位土地的残留系数（位土地的残留系数（kg/hmkg/hm2 2）；）；TiTi为不同地方不同种类膜一年的使用量（为不同地方不同种类膜一年的使用量（t/at/a）。）。病病 原原 体体人畜排泄物人畜排泄物鼠鼠 类类苍苍 蝇蝇肥肥 料料农作物农作物土壤污染土壤污染水水食用植物食用植物饲料污染饲料污染动动 物物直直 接接 接接 触触饮饮 用用 水水实用水生动植物实用水生动植物寄生水生动植物寄生水生动植物肉食品肉食品人类传染疾病人类传染疾病病原体型污染病原体型污染1 1、侵占土地、侵占土地：堆放：堆放1 1万吨垃圾占地万吨垃圾占地1 1亩。亩。19941994年，我国仅年，我国仅

8、工矿业废渣、煤矸石、尾矿堆积量就有工矿业废渣、煤矸石、尾矿堆积量就有6666亿吨，占地亿吨，占地9090万亩。万亩。 废物直接进入土壤造成污染，有害成分经风化废物直接进入土壤造成污染，有害成分经风化雨淋地表径流等进入土壤造成污染。雨淋地表径流等进入土壤造成污染。白色污染 有害成分随地面径有害成分随地面径流或随风飘迁落入流或随风飘迁落入水体、随渗滤液进水体、随渗滤液进入土壤使地下水污入土壤使地下水污染。染。 细小的颗粒垃圾随风漂浮、垃圾分解释放有毒气体、细小的颗粒垃圾随风漂浮、垃圾分解释放有毒气体、焚烧法处理固体废物也会污染大气。焚烧法处理固体废物也会污染大气。 固体废物综合处理率低，环境污染严

9、重，对人体健固体废物综合处理率低，环境污染严重，对人体健康构成威胁。康构成威胁。可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。 固体废物污染防治的固体废物污染防治的“三化三化”原则原则 我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于8080年代初年代初期。由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的期。由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的范围内实现范围内实现“资源化资源化”。我国于。我国于8080年代中期提出了以年代中期提出了以“资源资源化化”、“无害化无害化”、“减量化减量化”作为控制固体

10、废物污染的技作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化无害化”为主。为主。我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化无害化”走向走向“资源化资源化”，“资源化资源化”是以是以“无害化无害化”为前提的，为前提的，“无害无害化化”和和“减量化减量化”则应以则应以“资源化资源化”为条件。为条件。1 1、概念：、概念：减量化就是通过适宜的手段减少固体废减量化就是通过适宜的手段减少固体废物数量、体积，并尽可能地减少固体废物的种物数量、体积，并尽可能地减少固体废物的种类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻

11、或清类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等，从除其危险特性等，从“源头源头”上直接减少或减上直接减少或减轻固体废物对环境和人体健康的危害，最大限轻固体废物对环境和人体健康的危害，最大限度地合理开发和利用资源和能源。度地合理开发和利用资源和能源。 是防治固体废物污染环境的优先措施。是防治固体废物污染环境的优先措施。（1 1）选用合适的生产原料。原料品味低、质量差，是固）选用合适的生产原料。原料品味低、质量差，是固废产生量大的主要原因。例如：高炉炼铁废产生量大的主要原因。例如：高炉炼铁（2 2）采用无废或低废工艺。例如：苯胺生产工艺）采用无废或低废工艺。例如：苯胺生产工艺（3 3）

12、提高产品质量、使用寿命，提高物品重复利用次数。）提高产品质量、使用寿命，提高物品重复利用次数。 例如：商品包装物的重复使用。例如：商品包装物的重复使用。（4 4）废物综合利用。是最根本、最彻底、也最理想的减）废物综合利用。是最根本、最彻底、也最理想的减量化过程。例如：城市垃圾、硫铁矿烧渣的回收利用。量化过程。例如：城市垃圾、硫铁矿烧渣的回收利用。1 1、概念：、概念：资源化就是指采用适当的技术从固体废物中回收有用资源化就是指采用适当的技术从固体废物中回收有用组分和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值的方法。组分和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值的方法。 一切废物，都是尚未被利用的资

13、源，是人类拥有的有限资源一切废物，都是尚未被利用的资源，是人类拥有的有限资源的一部分，不能随意丢弃。的一部分，不能随意丢弃。 工业发达国家已把固体废物资源化纳入资源和能源开发利用工业发达国家已把固体废物资源化纳入资源和能源开发利用之中，逐步形成了一个新兴的工业体系：资源再生工程。之中，逐步形成了一个新兴的工业体系：资源再生工程。 目前，日本、西欧各国固体废物资源化率已达目前，日本、西欧各国固体废物资源化率已达60% 60% 左右，我左右，我国仍很低。国仍很低。(1)(1)物质回收，即处理废弃物并从中回收可回收物如纸物质回收，即处理废弃物并从中回收可回收物如纸张、玻璃、金属等物质；张、玻璃、金属

14、等物质；(2)(2)物质转化，即利用废弃物制取新形态的物质，如利物质转化，即利用废弃物制取新形态的物质，如利用废玻璃和废橡胶生产铺路材料，利用炉渣生产水泥用废玻璃和废橡胶生产铺路材料，利用炉渣生产水泥和其他建筑材料，利用有机垃圾生产堆肥和有机复混和其他建筑材料，利用有机垃圾生产堆肥和有机复混肥料等；肥料等；(3)(3)能量转化，即从废物处理过程中回收能量，如通过能量转化，即从废物处理过程中回收能量，如通过可燃垃圾的焚烧处理回收热量，进一步发电，利用可可燃垃圾的焚烧处理回收热量，进一步发电，利用可降解垃圾的厌氧消化产生沼气，作为能源向居民或企降解垃圾的厌氧消化产生沼气，作为能源向居民或企业供热或

15、发电等。业供热或发电等。(1)(1)环境效益高。环境效益高。 减少废物堆置场地和废物贮放量。减少废物堆置场地和废物贮放量。(2)(2)生产成本低。生产成本低。 废铝炼铝比用铝矾土炼铝能减少能源废铝炼铝比用铝矾土炼铝能减少能源90%-97%90%-97%，减少空气，减少空气污染污染95%95%，减少水质污染，减少水质污染97%97%。(3)(3)生产效率高。生产效率高。 如用铁矿石炼如用铁矿石炼1t1t钢需钢需8 8个工时，而废铁只需要个工时，而废铁只需要2-32-3个工时。个工时。(4)(4)能耗低能耗低 用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节约能耗用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节约能耗74% 74% 。

16、概念：无害化是指对已产生又无法或暂时尚不能资源化利用概念：无害化是指对已产生又无法或暂时尚不能资源化利用的固体废物，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低的固体废物，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低危害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化，以防危害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化，以防止并减少固体废物的污染危害。止并减少固体废物的污染危害。 例如：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、有例如：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、有害废物的热处理和解毒处理等。害废物的热处理和解毒处理等。 注意：注意：各种无害化技术的各种无害化技术的通用性是

17、有限的通用性是有限的，其优劣程度往往，其优劣程度往往不是有技术、设备条件本身所决定。例如垃圾的焚烧处理必须以不是有技术、设备条件本身所决定。例如垃圾的焚烧处理必须以垃圾含有高热值和可能的经济投入为条件。垃圾含有高热值和可能的经济投入为条件。 当前的发展垃圾经过高温堆肥无害化处理后再进行当前的发展垃圾经过高温堆肥无害化处理后再进行垃圾复混垃圾复混肥的加工肥的加工有着更为广阔的发展空间。焚烧处理只能有条件的利用。有着更为广阔的发展空间。焚烧处理只能有条件的利用。一、固体废物资源化方法一、固体废物资源化方法二、固体废物资源化途径二、固体废物资源化途径三、固体废物的综合处理三、固体废物的综合处理四、固

18、体废物的最终处置四、固体废物的最终处置 固体废物处理固体废物处理（treatment of solid waste)是通过物是通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。程。 包括：物理处理方法、化学处理方法、生物处包括：物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法。理方法。 物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物结构，但物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物结构，但不破坏固体废物组成的一种处理方法，包括压实、破碎、不破坏固体废物组成的一种处理方法，包括压实

19、、破碎、筛分、分选、脱水、蒸发、萃取、吸附等工序，主要作为筛分、分选、脱水、蒸发、萃取、吸附等工序，主要作为资源化的预处理技术。资源化的预处理技术。 采用化学方法使固体废物发生化学转化从而回收物质和采用化学方法使固体废物发生化学转化从而回收物质和能源的一种资源化方法。能源的一种资源化方法。 化学处理方法包括煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分化学处理方法包括煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射等。解、焚烧、电力辐射等。 由于化学反应条件复杂，影响因素较多，故化学处理方由于化学反应条件复杂，影响因素较多，故化学处理方法通常只用在所含成分单一或所含几种化学成分特性相似的法通常只用在所含成

20、分单一或所含几种化学成分特性相似的废物资源化方面。废物资源化方面。 生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。物，从而达到无害化或综合利用。 固体废物经过生物处理，在容积、形态、组成等方面固体废物经过生物处理，在容积、形态、组成等方面均发生重大变化，因而便于运输、贮存、利用和处置。均发生重大变化，因而便于运输、贮存、利用和处置。 生物处理包括好氧处理（堆肥）、厌氧处理（沼气）生物处理包括好氧处理（堆肥）、厌氧处理（沼气）和兼性厌氧处理（细菌冶金）。和兼性厌氧处理（细菌冶金）。 生物处理在经济上一般比较便宜，应用也相

21、当普遍，生物处理在经济上一般比较便宜，应用也相当普遍，但处理过程所需时间较长，处理效果有时不够稳定。但处理过程所需时间较长，处理效果有时不够稳定。（一）提取各种有价组分（一）提取各种有价组分 有色金属渣和化工渣中提取多种金属。有色金属渣和化工渣中提取多种金属。（二）生产建筑材料（二）生产建筑材料 是一条固体废物消耗量最大的利用途径，且一般不会产生二次污染问题。是一条固体废物消耗量最大的利用途径，且一般不会产生二次污染问题。可生产的建筑材料主要包括以下几种：生产碎石，水泥、硅酸盐建筑制品、可生产的建筑材料主要包括以下几种：生产碎石，水泥、硅酸盐建筑制品、铸石和微晶玻璃、矿渣棉和轻质骨料。还可以用

22、来生产陶瓷、玻璃、耐火材铸石和微晶玻璃、矿渣棉和轻质骨料。还可以用来生产陶瓷、玻璃、耐火材料等。料等。（三）生产农肥（三）生产农肥如利用可降解废物进行堆肥；工业废物生产肥料或直接用于农肥如利用可降解废物进行堆肥；工业废物生产肥料或直接用于农肥( (注意有毒物注意有毒物质的检测和去除质的检测和去除) )。（四）回收能源：如产生蒸汽、沼气、回收油、发电和直接作为燃料。（四）回收能源：如产生蒸汽、沼气、回收油、发电和直接作为燃料。（五）取代某种工业原料：如煤矸石代替焦炭作为能源生产磷肥；电石渣或合（五）取代某种工业原料：如煤矸石代替焦炭作为能源生产磷肥；电石渣或合金冶炼中的硅钙渣可代替石灰直接用于工

23、业民用建筑中或作为硅酸盐建筑制金冶炼中的硅钙渣可代替石灰直接用于工业民用建筑中或作为硅酸盐建筑制品的原料；赤泥和粉煤灰经加工可作为塑料制品的填充剂等。品的原料；赤泥和粉煤灰经加工可作为塑料制品的填充剂等。l综合处理就是将各中小企业产生的各种废物集中到一个地点，根据废综合处理就是将各中小企业产生的各种废物集中到一个地点，根据废物的特征，把各种废物处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到物的特征，把各种废物处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进行合理的集中利用。的物质和能量进行合理的集中利用。l这样可以对废物进行有效处理，减少最终废物排放量，减轻对地区的这样可以对废物进行有效处理，

24、减少最终废物排放量，减轻对地区的污染，防止二次公害的分散化，同时还能做到总处理费用低、资源利污染，防止二次公害的分散化，同时还能做到总处理费用低、资源利用效率高。用效率高。l必须先弄清废物产量与组分，一般将同样或类似的废物进行混合处理。必须先弄清废物产量与组分，一般将同样或类似的废物进行混合处理。l将由基本处理过程组成的总系统称为废物综合处理系统将由基本处理过程组成的总系统称为废物综合处理系统，如下图所示。，如下图所示。城城市市垃垃圾圾消消费费活活动动收集运输技术收集运输技术破碎技术破碎技术分选技术分选技术转换技术转换技术后处理技术后处理技术卡车运输卡车运输管道运输管道运输常温破碎常温破碎低温

25、破碎低温破碎湿式破碎湿式破碎筛选筛选重力分离重力分离静电分离静电分离涡流分离涡流分离光学分离光学分离磁场分离磁场分离溶剂分离溶剂分离浮选分离浮选分离燃烧燃烧热分解热分解微生物分解微生物分解废气处理废气处理废水处理废水处理废渣处理废渣处理大气大气河流河流填埋填埋工业废物工业废物生产活动生产活动天然资源天然资源分选回收手选分选回收手选空瓶空瓶空罐空罐废纸废纸废零件废零件无机物无机物铁铁非铁非铁金属金属玻璃玻璃有机物有机物纸纸纸浆纸浆塑料塑料橡胶橡胶水水蒸蒸气气和和电电力力燃燃料料气气、油、油、炭炭黑黑堆肥、葡萄堆肥、葡萄糖、蛋白、糖、蛋白、乙醇、丙酮乙醇、丙酮甲烷、乙烯甲烷、乙烯建材建材骨料骨料或

26、道或道路用路用材等材等 固体废物处置（固体废物处置（disposal of solid waste disposal of solid waste ） 是指最终处置或安全处置，是解决固体废物的归宿是指最终处置或安全处置，是解决固体废物的归宿问题。问题。 海洋处置：海洋处置：深海投弃、海上焚烧深海投弃、海上焚烧 陆地处置：陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注深井灌注1 1、解释：资源化，无害化，减量化、解释：资源化，无害化，减量化2 2、举例简述农业废弃物资源化的途径（形式）？、举例简述农业废弃物资源化的途径（形式）？3 3、略述固体废物资源化方法和污染控制途径。、略述固体废物资源化方法和污染控制途径。4 4、简述固体废弃物产量的计算方法。、简述固体废弃物产量的计算方法。