農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用

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1、東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學碩士學位論文1前言1.1研究背景農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機類物質(zhì)，主要包括：農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的植物殘余類廢棄物，畜牧漁業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動物類殘余廢棄物，農(nóng)業(yè)加工過程中產(chǎn)生的加工類殘余廢棄物和農(nóng)村城鎮(zhèn)生活垃圾等[1,2]。而日常所說的農(nóng)業(yè)廢棄物主要是指狹義農(nóng)業(yè)廢物即農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便。本課題所說種植類及其加工廢棄物指其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及加工過程中產(chǎn)生的廢棄物。中國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，每年大約產(chǎn)出40多億噸。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)作物的產(chǎn)量隨之提高，同時畜禽養(yǎng)殖數(shù)量也逐漸增加，使得農(nóng)業(yè)廢棄物種類和總

2、量逐漸上升。然而近幾年農(nóng)村勞動力的缺失和勞動成本的增加，對用于農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率越來越低，導致農(nóng)業(yè)廢棄物隨意遺棄現(xiàn)象嚴重。1.1.1我國農(nóng)業(yè)廢棄物特點我國農(nóng)業(yè)廢棄物主要由4個部分構(gòu)成：養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，種植業(yè)廢棄物，農(nóng)村生活垃圾和農(nóng)業(yè)加工廢棄物[3]。1.1.1.1養(yǎng)殖業(yè)廢棄物養(yǎng)殖業(yè)廢棄物包括畜禽糞便和欄圈墊物等。其資源來自于牧、漁業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘余物，主要來自圈養(yǎng)的牛、豬和雞3類畜禽。畜禽糞便年產(chǎn)出量約為26.1億噸，其中牛糞12.7億噸，豬糞4.7億噸，羊糞5.4億噸，家禽類3.3億噸，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人類糞便2.5億噸。畜禽糞便資源量最豐富的6個省

3、份的排序為河南、山東、河北、四川、湖南、云南[4]。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，糞便的生產(chǎn)量還會增加，預計到2020年，我國畜禽糞便量將達到40億噸[5]。1.1.1.2種植業(yè)廢棄物表1-12009年農(nóng)作物秸稈資源量Tab.1-1cropstrawresourcesof2009秸稈種類可收集資源量（億噸）占理論資源量百分比(%)稻草2.0525%麥秸1.5018.3%玉米秸2.6532.3%棉稈0.25843.2%油料作物秸稈0.37374.6%豆類秸稈0.27263.3%薯類秸稈0.22432.7%可收集總量6.8783.8%東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學碩士學位論

4、文種植業(yè)廢棄物包括農(nóng)田、食用菌種植及果園殘留物如作物的秸稈、蔬菜的殘體或果樹的枝條、落葉、果實外殼等。農(nóng)作物秸稈7.0億噸，其中稻草2.3億噸，玉米秸稈2.2億噸，豆類和雜糧作物秸稈1億噸，花生、薯類藤蔓和甜菜葉等蔬菜殘體1.8億噸。2009年我國農(nóng)作物秸稈理論資源量為8.2億噸，而可收集資源量約為6.87億噸，具體分類見下表1[6]。調(diào)查結(jié)果顯示，我國的秸稈為利用資源量非常豐富，具有巨大的資源利用潛力[7]。1.1.1.3農(nóng)村生活垃圾農(nóng)村生活垃圾包括農(nóng)村居民生活廢棄物如人糞尿和生活垃圾等。鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人類糞便約為2.5億噸。而這些廢棄物雖然相比其他

5、量不是很大，但是不能得到及時處理，也會對環(huán)境造成污染同時浪費資源。1.1.1.4農(nóng)業(yè)加工業(yè)廢棄物農(nóng)業(yè)加工工業(yè)廢棄物包括農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物例如稻殼、麥麩、玉米芯、鋸末、秸稈、樹皮、果殼、蔗渣、菇渣、酒糟渣、中藥渣等，主要來源于動植物。其中肉類加工和農(nóng)作物加工廢棄物1.5億噸，林業(yè)廢棄物0.5億噸；其他類有機廢棄物約有0.5億噸。農(nóng)產(chǎn)品在初加工過程中產(chǎn)生的廢棄物主要包括甘蔗渣、玉米芯、稻殼、花生殼等，這些廢棄物的年產(chǎn)量現(xiàn)已超過1億t。隨著糧食產(chǎn)量的增長，這些廢棄物也會增加，預計到2020年將達到2億t。2006-2010年我國木材采伐剩余物和加工剩余物

6、量為8056萬噸，折合4592萬噸標準煤，加上各類經(jīng)濟林撫育管理期間育林剪枝所獲得的薪材實物量4813萬噸，折合標準煤2743萬噸，實物量共計為12869萬噸，可折合7335萬t標準煤[8]。1.1.2農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用意義由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口不斷增加，這些廢棄物以年5%~10%的速度遞增。預計到2020年我國農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生量將超過50億噸，其中秸稈將達到9.5億噸~11億噸，畜禽糞便將達到41億噸[1]。如果把這些農(nóng)業(yè)廢棄物隨意丟棄或者排放到環(huán)境中，不能被作為資源利用，將會造成嚴重的空氣污染、水污染、固體廢棄物污染，將對人們的身體健康帶來很

7、大危害，值得重視。同時，農(nóng)業(yè)廢棄物具有數(shù)量巨大，具有可再生、再生周期短、生物降解、環(huán)境友好等優(yōu)點，是重要的生物質(zhì)資源。1.1.2.1消除日益嚴重的環(huán)境污染目前，我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，每年大約有40多億t，其中農(nóng)作物秸稈7.0億t，畜禽糞便排放量26.1億t，廢棄農(nóng)膜等塑料2.5萬t，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2.5億t，蔬菜廢棄物1~1.5億t，肉類加工廠廢棄物0.5~0.65億t，餅粕類0.25億t，林業(yè)廢棄物每年約達3700萬m3，相當于1000萬t標準煤[9]。隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，種植業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向集中、高效、清潔的方式，傳統(tǒng)的個體堆

8、肥技術已經(jīng)不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要。從而農(nóng)業(yè)廢棄物在原有堆肥的利用上又面臨著新的問題和挑戰(zhàn)。