農(nóng)業(yè)廢棄物氮的測定和評價[畢業(yè)設計]

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0_ _屆）</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物氮的測定和評價 </p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、環(huán)境工程 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：本文分析了農(nóng)業(yè)廢棄物組成、特征、危害以及

3、中國農(nóng)業(yè)廢棄物現(xiàn)狀，并在借鑒國外先進經(jīng)臉的基礎上，進一步探討了中國農(nóng)業(yè)廢棄物污染現(xiàn)狀的原因和如何規(guī)范并合理地處理和循環(huán)利用農(nóng)業(yè)廢棄物。通過從法律、市場、企業(yè)和政府等多方面分析，提出了防治農(nóng)業(yè)廢棄物的建議和措施，同時著重講述了利用生物分解技術處理農(nóng)業(yè)廢棄物。通過分解實驗，利用實驗數(shù)據(jù)來討論農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的經(jīng)濟可行性和環(huán)保實用性。</p><p>　　關鍵詞：農(nóng)業(yè)廢棄物；生物分解；循環(huán)利用；資源化</p&g

4、t;<p>　　Abstract：This paper analyzes the characteristics of agricultural waste composition, and the status of China agricultural waste and endanger. And on the basis of the face in foreign advanced, Further discus

5、ses the present situation of Chinese agricultural waste pollution causes and how to regulate and reasonably processed and recycling agricultural waste. Through from law, market, enterprise and government,etc., and puts f

6、orward the control analysis of agricultural waste Suggestions and measures,</p><p>　　Keywords： agricultural wastes; biological decomposition; recycle; reuse</p><p><b>　　目 錄</b><

7、/p><p>　　1 選題的背景、目的和意義5</p><p>　　1.1 選題的背景5</p><p>　　1.2 農(nóng)業(yè)廢棄物的概念界定5</p><p>　　1.3 農(nóng)業(yè)廢棄物的特點6</p><p>　　1.3.1 數(shù)量多6</p><p>　　1.3.2 危害性廣6&

8、lt;/p><p>　　1.3.3 處理方式單一、落后6</p><p>　　1.3.4 高價值性7</p><p>　　1.4 資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物的意義7</p><p>　　1.4.1 消除日益嚴重的環(huán)境污染7</p><p>　　1.4.2 保持和提高耕地土壤質(zhì)量8</p><

9、;p>　　1.4.3 解決農(nóng)村的能源短缺和保護生態(tài)環(huán)境8</p><p>　　1.4.4 生物質(zhì)能為國家能源和電力緊張做貢獻8</p><p>　　2 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀及存在的問題10</p><p>　　2.1 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀10</p><p>　　2.1.1 植物纖維性廢棄物資源化利用技

10、術10</p><p>　　2.1.2 畜禽糞便資源化利用技術13</p><p>　　2.2 存在的問題分析14</p><p>　　3 國外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的現(xiàn)狀及先進經(jīng)驗16</p><p>　　3.1 日本農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況16</p><p>　　3.2 美國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用

11、情況16</p><p>　　3.3 俄羅斯農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況17</p><p>　　3.4 國外其他一些國家農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用情況17</p><p>　　4 農(nóng)業(yè)廢棄物的處理方式現(xiàn)狀及發(fā)展前景18</p><p>　　4.1 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用方式18</p><p>　　4.1.1

12、 肥料化18</p><p>　　4.1.2 飼料化18</p><p>　　4.1.3 能源化19</p><p>　　4.1.4 材料化19</p><p>　　4.1.5 食用菌栽培19</p><p>　　4.2 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展前景20</p><p&

13、gt;　　4.2.1 要樹立總體發(fā)展思路20</p><p>　　4.2.2 注重技術創(chuàng)新突破和集成20</p><p>　　4.2.3 加強生物質(zhì)能利用的研究21</p><p>　　4.2.4 開辟新的利用途徑21</p><p>　　4.3 生物分解農(nóng)業(yè)廢棄物技術概況22</p><p>　　

14、5 測定農(nóng)業(yè)廢棄物的氮含量的方法25</p><p>　　5.1 凱氏定氮法25</p><p>　　5.2 雙縮脲法(Biuret)26</p><p>　　5.3 紫外吸收法28</p><p>　　5.4 考馬斯亮藍法（Bradford）30</p><p>　　6 農(nóng)業(yè)廢棄物處理相關的法令

15、法規(guī)33</p><p>　　6.1 國內(nèi)立法現(xiàn)狀33</p><p>　　6．1．1 湖北省的相關地方立法概況33</p><p>　　6．1．2 浙江省的相關地方立法概況34</p><p>　　6．1．3 安徽省的相關地方立法概況34</p><p>　　6.2 國外的相關立法概況35<

16、;/p><p>　　7 農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用及產(chǎn)業(yè)化36</p><p>　　7.1 循環(huán)經(jīng)濟的概念及內(nèi)涵36</p><p>　　7.2 農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的“3R”原則37</p><p>　　7.2.1 減量化原則37</p><p>　　7.2.2 再利用原則38</p><p

17、>　　7.2.3 再循環(huán)原則38</p><p>　　7.3 農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與問題38</p><p>　　7.3.1 制約農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要因素39</p><p>　　7.3.2 加快我國農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)化進程的對策40</p><p>　　8 實驗內(nèi)容與結(jié)果討論43</p><

18、;p>　　8.1 方法原理43</p><p>　　8.2 儀器與試劑43</p><p>　　8.3 操作步驟43</p><p>　　8.4 實驗數(shù)據(jù)44</p><p>　　8.5 結(jié)果與討論46</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p>&l

19、t;b>　　參考文獻48</b></p><p>　　附錄一 中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法50</p><p>　　附錄二 浙江省農(nóng)業(yè)廢棄物處理與利用促進辦法61</p><p>　　1．選題的背景、目的和意義</p><p>　　1.1 選題的背景</p><p>　　傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，

20、是建立在大規(guī)模應用現(xiàn)代化機械和大量消耗工業(yè)產(chǎn)品，如化學肥料、農(nóng)藥、殺蟲劑以及石油、電力等產(chǎn)品基礎之上的。這種模式打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中廢棄物的循環(huán)利用環(huán)節(jié)，結(jié)果造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的大量積累，進而產(chǎn)生了較為嚴重的環(huán)境問題和資源浪費問題。</p><p>　　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，其中畜禽糞便排放量26．1億ｔ，農(nóng)作物秸稈7．0億ｔ，廢棄農(nóng)膜等塑料2．5萬ｔ，蔬菜廢棄物1億～1．

21、5億ｔ，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2．5億ｔ，肉類加工廠(包括肉聯(lián)廠、皮革廠和屠宰場)廢棄物0．5億～0．65億ｔ，餅粕類0．25億ｔ，林業(yè)廢棄物(不包括炭薪林)，每年約達3700萬m³，相當于1000萬ｔ標準煤。過去，我國農(nóng)民將農(nóng)業(yè)廢棄物作為有機肥使用，在促進物質(zhì)能量循環(huán)和培肥地力方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機肥料面臨一系列新的問題和嚴峻的挑戰(zhàn)。一方面廢棄物成分發(fā)生了很大變化，同時，種植業(yè)逐漸

22、轉(zhuǎn)向省工、省力、高效、清潔的栽培方式，傳統(tǒng)的有機肥料積、制、存、用技術已不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物不再受歡迎，成為嚴重污染生態(tài)環(huán)境的污染源[3]。</p><p>　　當前，農(nóng)業(yè)廢棄物資源的合理利用已日益成為當前世界大多數(shù)國家共同面臨的問題。國內(nèi)外實踐表明，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，是控制農(nóng)業(yè)污染、改善農(nóng)村環(huán)境、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。本文通過對生物分解前后農(nóng)業(yè)廢棄物中氮含量的測定來尋求更優(yōu)的農(nóng)

23、業(yè)廢棄物循環(huán)利用方法，并通過該測定評價農(nóng)業(yè)廢棄物利用的意義。</p><p>　　1.2 農(nóng)業(yè)廢棄物的概念界定</p><p>　　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)林生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的植物殘余類廢棄物、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)村生活垃圾等。通常我們所說的農(nóng)業(yè)廢棄物主要指農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便。</p

24、><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物的分類通常有：一、按成分可分為：植物纖維性廢棄物和畜禽糞便；二、按來源可分為：第一性生產(chǎn)廢棄物、第二性生產(chǎn)廢棄物、農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物和農(nóng)村居民生活廢棄物。第一性生產(chǎn)廢棄物是指作物秸稈、枯枝落葉等，是農(nóng)業(yè)廢棄物中最主要部分。我國的纖維素物質(zhì)10億ｔ/ａ；農(nóng)業(yè)植物纖維廢料1.178億ｔ／ａ；作物秸稈７億ｔ／ａ。雖然具有很高的利用價值，但我國的利用率僅為33%左右。第二性生產(chǎn)廢棄物主要是指畜禽糞

25、便和攔圈墊物等。主要分布地區(qū)為四川、河南、山東、云南、湖南、廣西、內(nèi)蒙古等[2]。</p><p>　　1.3 農(nóng)業(yè)廢棄物的特點</p><p>　　1.3.1 數(shù)量多</p><p>　　農(nóng)業(yè)是人類歷史發(fā)展中由來已久的產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少的一環(huán)。隨著經(jīng)濟科技技術的日益發(fā)達，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中廢棄物的循環(huán)利用環(huán)節(jié)，結(jié)果造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的大量積累，進而

26、產(chǎn)生了較為嚴重的環(huán)境問題和資源浪費問題。我國是個農(nóng)業(yè)大國，其中農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量達5億ｔ(干質(zhì)量)，可供青貯的莖葉等鮮料約10億ｔ，鋸末、刨花等林業(yè)廢棄物16000ｔ，畜禽糞便排放量134億ｔ，城市垃圾7萬ｔ以上。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口的增加，這些廢棄物以年均5%～10%的速度遞增。這其中大部分廢棄物被當作垃圾丟棄或排放到環(huán)境中，造成可利用資源的浪費和對生態(tài)環(huán)境的污染。當前，農(nóng)業(yè)廢棄物資源的合理利用已日益成為當前世界大多數(shù)國家共同

27、面臨的問題。</p><p>　　1.3.2 危害性廣</p><p>　　由于農(nóng)業(yè)廢棄物的種類繁多，因而其對環(huán)境造成的污染也是多方面的。其中包括污染衛(wèi)生環(huán)境；污染空氣（惡臭污染、粉塵攜帶細菌的污染、分解氣體污染）；污染水體；污染土壤；侵占土地。例如：秸稈焚燒增加了空氣污染指數(shù)并影響到交通和航空運輸事業(yè)；養(yǎng)殖場周邊污水橫流、臭氣熏天，嚴重影響生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的日常生活和身體的健康，直

28、接導致面源污染和水體富營養(yǎng)化；農(nóng)藥、獸藥和重金屬等殘留進入土壤，一方面影響到農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，另一方面增加土壤微生物的耐藥性；農(nóng)業(yè)“白色污染”影響景觀、土壤的正常功能、作物的生長以及農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)等等。</p><p>　　1.3.3 處理方式單一、落后</p><p>　　由于種植業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向省工、省力、高效、清潔的栽培方式，傳統(tǒng)的有機肥料積、制、存、用技術已不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此

29、，農(nóng)業(yè)廢棄物不再受歡迎，成為嚴重污染生態(tài)環(huán)境的污染源。雖然我國農(nóng)業(yè)廢棄物利用有著悠久的歷史，但是創(chuàng)新性技術少，推廣價值不高，農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率很低。比如秸稈的利用，大多數(shù)還是采用直接燃燒供熱或者還田的方式，缺乏先進的利用技術。農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開發(fā)缺乏主攻方向，品種單一，質(zhì)量不高，商品價值低。比如畜禽糞便的利用，大多數(shù)采用烘干后直接飼喂的方式，缺乏對其有效營養(yǎng)價值的分析利用，沒有形成創(chuàng)新型的飼料產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用實現(xiàn)的關鍵是建立健全

30、技術和人力支持體系。在某些發(fā)達國家中，雖然農(nóng)業(yè)廢棄物的處理技術上得到一定的發(fā)展，但由于經(jīng)濟、科學等原因，農(nóng)業(yè)廢棄物的處理操作系統(tǒng)仍是不夠完善的。當前，如何合理、科學的處理農(nóng)業(yè)廢棄物已成為國內(nèi)外俱為關注的問題之一。</p><p>　　1.3.4 高價值性</p><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物蘊藏著巨大的資源。中國產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物按目前的沼氣技術水平能轉(zhuǎn)化成沼氣3111.5億m³，戶均

31、達1275.2m³，可解決農(nóng)村的能源短缺；以農(nóng)作物秸稈為例，將目前的5ｔ秸稈轉(zhuǎn)化為電能，以1kg秸稈產(chǎn)生電1kW?h計算，就有電能5億kW?h的潛力；作為肥料可提供氮(N)：2264.4萬ｔ；磷(P2O5)：459.1萬ｔ；鉀(K2O)：2715.7萬ｔ；作為飼料，僅玉米秸稈能提供1.9～2.2億ｔ[9]。</p><p>　　1.4 資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物的意義</p><p>

32、;　　1.4.1 消除日益嚴重的環(huán)境污染</p><p>　　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，其中畜禽糞便排放量26．1億ｔ，農(nóng)作物秸稈7．0億ｔ，廢棄農(nóng)膜等塑料2．5萬ｔ，蔬菜廢棄物1億～1．5億ｔ，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2．5億ｔ，肉類加工廠(包括肉聯(lián)廠、皮革廠和屠宰場)廢棄物0．5億～0．65億ｔ，餅粕類0．25億ｔ，林業(yè)廢棄物(不包括炭薪林)，每年約達3700萬m

33、79;，相當于1000萬ｔ標準煤。過去，我國農(nóng)民將農(nóng)業(yè)廢棄物作為有機肥使用，在促進物質(zhì)能量循環(huán)和培肥地力方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機肥料面臨一系列新的問題和嚴峻的挑戰(zhàn)。一方面廢棄物成分發(fā)生了很大變化，同時，種植業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向省工、省力、高效、清潔的栽培方式，傳統(tǒng)的有機肥料積、制、存、用技術已不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。主要表現(xiàn)在：①臭氣、秸稈焚燒、溫室氣體排放，加劇了空氣污染；②重金屬和農(nóng)藥、獸藥殘留污染

34、土壤，增加環(huán)境生物的耐藥性；③農(nóng)業(yè)“白色污染”嚴重影響土壤正常功能；④污水橫流增加面源污染和水體富營養(yǎng)化；⑤病毒傳播，疾病蔓延，尤其是人畜共患病等方面。</p><p>　　1.4.2 保持和提高耕地土壤質(zhì)量</p><p>　　我國用占世界10％的耕地面積養(yǎng)活占世界22％的人口，并保持地力不衰，在某種意義上應歸功于有機肥料的施用。但是，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益集約化，生產(chǎn)資料投入的增加，農(nóng)業(yè)生

35、產(chǎn)有了飛躍的發(fā)展，傳統(tǒng)的有機肥料面臨被拋棄的境地。同時根據(jù)全國化肥試驗網(wǎng)肥料長期定位試驗和國家土壤肥力與肥料效益監(jiān)測資料顯示，近年來，耕地土壤有機質(zhì)含量有下降趨勢，土壤緩沖能力減弱，抗災能力衰退；化肥利用率低；土壤肥力降低。土壤養(yǎng)分庫儲存太少，土壤質(zhì)量下降，導致只能靠大量施用化肥提高作物產(chǎn)量，化肥施用量越高，其利用率越低。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化利用，生產(chǎn)有機肥料可以補充土壤養(yǎng)分，并提高土壤中微量元素的有效性。增加有機肥的施用比例，一方面

36、可減少或緩解化肥用量，另一方面可提高和保持土壤地力，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　1.4.3 解決農(nóng)村的能源短缺和保護生態(tài)環(huán)境</p><p>　　我國農(nóng)村人口占全國總?cè)丝诘?0％以上，生物質(zhì)一直是農(nóng)村的主要能源之一，農(nóng)村生活用能源仍有57％依靠薪柴和秸稈。薪柴消費量超過合理采伐量的15％，導致大面積森林植被破壞，水土流失加劇和生態(tài)平衡破壞。農(nóng)村的生物質(zhì)能利用大多以直接燃燒

37、為主，不僅熱效率低(低于10％)，而且大量煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環(huán)境日益惡化，損傷了農(nóng)民的身體健康。采用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術可使熱效率提高35％一40％，節(jié)約資源，改善農(nóng)民的居住環(huán)境，提高生活水平?！熬盼濉币詠淼娜珖鷳B(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)家園建設的實踐已經(jīng)證明，有效利用農(nóng)林廢棄物和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活廢棄物，發(fā)展農(nóng)村沼氣等能源工程和生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，可有效地促進生態(tài)良性循環(huán)，減輕對森林資源的破壞，減少土壤侵蝕和水土流失，保護生物多樣性。</p&g

38、t;<p>　　1.4.4 生物質(zhì)能為國家能源和電力緊張做貢獻</p><p>　　我國已由石油出口國轉(zhuǎn)變?yōu)槭瓦M口國，2000年，凈進口量已達到7000萬t。生物質(zhì)可通過各種工藝轉(zhuǎn)化為液體燃料，直接代替汽油、柴油等石油燃料，作為民用燃料或內(nèi)燃機燃料。而同期我國含農(nóng)業(yè)廢棄物在內(nèi)的生物質(zhì)資源量達7億t標準煤，2020年的生物質(zhì)資源量至少可達到15億t標準煤。如果將其中的50％用于生產(chǎn)液體燃料，即可為

39、我國石油市場提供2億t液體燃料。另外，如果能采取種植能源植物(能源作物和能源林)等措施發(fā)展我國的生物質(zhì)資源，可促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增加農(nóng)村就業(yè)機會和農(nóng)村居民收人，對振興農(nóng)村經(jīng)濟具有重要意義。農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)能可以在填補農(nóng)村電力供應缺口方面做出貢獻。1999年我國電力生產(chǎn)總量為12600億kW·h，人均用電不到1000kW·h／人·a，只有韓國的1／5左右，而人均生活用電更低，只有110kW·h／人

40、·a左右。尤其農(nóng)村電力供應缺口更大。要實現(xiàn)2020年國民經(jīng)濟翻兩翻的目標，保障電力供應是必備條件。因地制宜地利用當?shù)厣镔|(zhì)能資源，秸稈、薪柴、谷殼和木屑等，建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)電站擁有廣闊的市場前景。如果用當前農(nóng)林廢棄物產(chǎn)量的50％作為電站燃料，可發(fā)電4000億kW·h，占目前</p><p>　　2 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀及存在的問題</p><p>　

41、　2.1 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀</p><p>　　我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)廢棄物再利用有著悠久的歷史，堆肥和沼氣技術在傳統(tǒng)的生態(tài)理念指引下被廣泛應用，從全國生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣收集到的370多個生態(tài)農(nóng)業(yè)實用模式中，有1/3是以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用技術為紐帶聯(lián)結(jié)形成的高效生產(chǎn)模式。然而隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，對原來用作肥料和燃料的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用越來越少，因此農(nóng)業(yè)廢棄物越來越多。我國已成為世

42、界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，其中農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量達5億ｔ(干質(zhì)量)，可供青貯的莖葉等鮮料約10億ｔ，鋸末、刨花等林業(yè)廢棄物16000ｔ，畜禽糞便排放量134億ｔ，城市垃圾7萬ｔ以上。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口的增加，這些廢棄物以年均5%～10%的速度遞增。這其中大部分廢棄物被當作垃圾丟棄或排放到環(huán)境中，造成可利用資源的浪費和對生態(tài)環(huán)境的污染[27]。</p><p>　　2.1.1 植物纖維性廢棄物資源

43、化利用技術</p><p><b>　　1、廢物還田技術</b></p><p>　　秸稈等植物纖維性廢棄物退還土壤后。可以大量補充和更新土壤有機質(zhì)，提供豐富的氮、磷、鉀、硅等元素。同時，農(nóng)作物秸稈中含有大量的木質(zhì)素和纖維素。腐爛分解后可使土壤腐殖質(zhì)增加，孔隙度提高，通氣透水，理化性狀大為改善。秸稈等植物纖維性廢棄物還田的方法主要有整株還田、根茬粉碎還田和傳統(tǒng)漚肥還田

44、三種方法[15]。</p><p><b>　　2、飼料化利用</b></p><p>　　植物纖維性廢棄物往往因其營養(yǎng)價值低或可消化性低，不能直接用作飼料。但如果將它們適當處理，即可大大改善其營養(yǎng)價值和可消化性。具體處理方法一般有以下幾種：</p><p>　　微生物處理技術。農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物中的成分一般都能被微生物分解作用，加到動物飼料

45、中可大大提高飼料效果。微生物處理技術就是指應用微生物工業(yè)技術，采用生物工程手段，將秸稈、木屑等農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物加工變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品，其應用的微生物包括細菌、酵母菌及微型藻類，發(fā)酵主要有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種方式。</p><p>　　青貯法。青貯主要是利用自然的乳酸在厭氧條件下對青綠秸稈進行發(fā)酵處理。通過青貯處理可以使原來粗硬的秸稈變軟熟化，增加原料的營養(yǎng)價值和可消化率。青貯的形式主要有壕貯、窯貯和塔貯，目

46、前普遍采用青貯壕，此種方法取料方便、造價低。</p><p>　　氨化法。氨化法主要是用液氨或尿素、碳氨的水溶液對切碎的秸稈等廢物進行氨化處理，改善原料適口性和營養(yǎng)價值。</p><p>　　熱噴法。熱噴技術是80年代興起的一項新技術。農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)蒸汽處理后。進行增壓、突然減壓、熱噴處理。原料受到熱效應和噴放機械效應兩個方面的作用后，改變了結(jié)構(gòu)，提高了消化率。</p><

47、;p>　　飼料化利用具體處理流程圖如下：</p><p>　　圖1 農(nóng)業(yè)廢棄物飼料化利用流程圖</p><p><b>　　3、氣化技術</b></p><p>　　氣化是指含炭物質(zhì)在有限供氧條件下產(chǎn)生可燃氣體的熱化學轉(zhuǎn)化。農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物由C、H、O等元素和灰分組成，當它們被點燃時，供應少量空氣，并且采取措施控制其反應過程，使其變

48、成CO、CH、H2等可燃氣體，生物質(zhì)中大部分能量都被轉(zhuǎn)化到氣體中。氣化后的可燃氣體可作為鍋爐燃料與煤混燃，也可作為管道氣為城鄉(xiāng)居民集中供氣；將氣化后的可燃氣經(jīng)過凈化除塵與內(nèi)燃機連用，取代汽油或柴油，實現(xiàn)能量系統(tǒng)的高效利用；氣化后的可燃氣還可進行氣化發(fā)電，氣化發(fā)電技術可以在較小規(guī)模實現(xiàn)較高的利用率，并能提高能源的檔次，所以，氣化發(fā)電是一個重要的發(fā)展方向。如德國最早利用秸稈發(fā)電的Thuringian鎮(zhèn)電站每年可處理3000噸秸稈。我國目前在

49、海南建設了1．2MW示范電站。該電站是我國及亞洲最大的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。整體水平達到國際先進水平。</p><p><b>　　4、固化、炭化技術</b></p><p>　　固化、炭化技術是將松散的植物纖維性廢棄物原料壓制成棒(塊)狀，放入炭化設備中炭化后制成生物質(zhì)炭，其質(zhì)量能可達3．16"3．36kgJ／kg。如河北生產(chǎn)的pI—A型秸稈粉碎、成型、炭化

50、設備，每套年可處理900噸秸稈，可生產(chǎn)300噸成型炭、15噸焦油。</p><p>　　5、制備復合材料技術</p><p>　　利用農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物可生產(chǎn)紙板、人造纖維板、輕質(zhì)建材板等包裝和建筑裝飾復合材料。如以硅酸鹽水泥為基體材料，玉米稈、麥稈等農(nóng)業(yè)廢棄物(經(jīng)表面處理劑處理后)作為增強材料，再加入粉煤灰等填充料后可制成植物纖維水泥復合板，產(chǎn)品成本低，保溫、隔音性能好；以石膏為基體材

51、料。農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物為增強材料，可生產(chǎn)出植物纖維增強石膏板。產(chǎn)品具有吸音、隔熱、透氣等特性，是一種較好的裝飾材料。</p><p>　　另外，以秸稈、稻殼、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物為原料，通過粉碎，加入適量無毒成型劑、粘合劑、耐水劑和填充料等助劑經(jīng)攪拌捏合后成型制成可降解快餐具，以替代一次性泡沫塑料餐具；以農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物為原料還可制成可降解植物纖維素薄膜，替代不可降解性塑料薄膜。</p>

52、<p><b>　　6、制備化學品技術</b></p><p>　　以農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物為原料制取化學制品，也是綜合利用農(nóng)業(yè)廢棄物、提高其附加值的有效方法。如甘蔗渣、玉米芯、稻殼等含有1／3-1／4的多縮戊糖，經(jīng)水解可制得木糖；甘糖醇渣、木糖醇渣、玉米芯、稻殼、果殼等經(jīng)過炭化、活化后可制成性能很好的活性炭；稻殼可作為生產(chǎn)白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料；秸稈、稻殼經(jīng)炭化后

53、可作為鋼鐵冶金行業(yè)金屬液面的新型保溫材料；麥草經(jīng)常壓水解、溶劑萃取反應后可制得糖醛，水解后的固相殘渣還可造紙。另外，用甘蔗渣、玉米渣皮等可以制取膳食纖維。</p><p><b>　　7、其他</b></p><p>　　利用農(nóng)作物秸稈、棉籽皮、樹枝葉等廢棄物按一定比例粉碎混合可用來栽培食用菌。栽培效果好，栽培出的食用菌營養(yǎng)價值高。農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物還可作為治理污染

54、的材料，如美國密西西比州的一家叫ERT的公司開發(fā)了利用棉籽加工廢棄物清潔油污地面的方法；甘蔗渣經(jīng)化學改性后可迅速吸附廢水中的酸性物質(zhì)；利用棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學成分的廢棄物經(jīng)過簡單的化學處理后，可制成聚合陽離子交換樹脂，對重金屬有明顯的吸收作用[16]。</p><p>　　2.1.2 畜禽糞便資源化利用技術[18]</p><p><b>　　1、肥料化技術<

55、/b></p><p>　　畜禽糞便的肥料化技術還分為堆肥化技術和制復合肥技術。</p><p>　　堆肥化技術。利用微生物在一定溫度、濕度、pH值條件下。使畜禽糞便和秸稈等農(nóng)業(yè)有機廢物發(fā)生生物化學降解，形成一種類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)，這種方法成為堆肥化。根據(jù)處理過程中微生物對氧氣要求的不同，堆肥化可分為好氧堆肥化和厭氧堆肥化。前者是在通氣條件下借好氧微生物活動使有機物得到降解，由于好

56、氧堆肥化溫度在50～60℃，極限可達80～90℃，故亦稱為高溫堆肥；后者是利用微生物發(fā)酵造肥，所需時間較長。</p><p>　　制復合肥技術。將高溫堆肥產(chǎn)品經(jīng)殺滅病原菌、蟲卵和雜草種子等無害化處理和穩(wěn)定化處理后與經(jīng)粉碎后的N、P、K化肥混合，經(jīng)篩分、干燥可制成顆?；瘡秃戏?。顆?；膹秃戏室驗榫哂心芡瑫r提供多種營養(yǎng)成分、養(yǎng)分均衡、施用方便、便于運輸?shù)忍攸c而得以迅速發(fā)展。</p><p>&

57、lt;b>　　2、飼料化技術</b></p><p>　　畜禽糞便含有豐富的營養(yǎng)成分，最適合于反芻動物。畜禽糞便經(jīng)適當處理殺死病原菌。改善適口性，并能提高蛋白質(zhì)的消化率和代謝能。國外畜禽糞飼料化早已商品化，我國畜禽糞便飼料也已開展多年，積累了一些經(jīng)驗。畜禽糞便飼料化方法主要有以下幾種：</p><p>　　干燥法。干燥法以雞糞的處理用的最多。也是常用的處理方法。干燥法是將

58、糞便單獨或摻入一定比例的麥糠，拌勻后干燥、過篩除去雜質(zhì)，再粉碎供作飼料。按干燥方式不同，可分為自然干燥法和人工干燥法。人工干燥法又可分為快速干燥機干燥法和烘箱烘干法。</p><p>　　青貯法。畜禽糞便可單獨或與其它飼料一起青貯。這種方法經(jīng)濟可靠，產(chǎn)品無毒無味，適口性強。</p><p>　　需氧發(fā)酵法。在氧化池中利用好氧微生物對畜禽糞尿進行發(fā)酵。產(chǎn)生單細胞蛋白，可制成適合單胃動物的飼料

59、，氧化池混合液可作為動物飲用水。</p><p><b>　　3、燃料化技術</b></p><p>　　以畜禽糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢物為原料。經(jīng)厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生以CH。為重要成分的沼氣，可作為燃料；沼液可以直接肥田，沼渣可以用來養(yǎng)魚，形成養(yǎng)殖與種植和漁業(yè)緊密結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)的生態(tài)模式。</p><p>　　沼氣工藝有戶用小型沼氣池和大中型沼氣池兩類

60、，前者為常溫發(fā)酵，發(fā)酵時間較長，投資較低，管理方便，適合以農(nóng)戶為單位；后者處理量大，效率高，多選用中溫發(fā)酵，發(fā)酵時問短，工藝要求嚴格，投資大。沼氣工藝在亞洲國家應用較多，我國從70年代開始進行沼氣利用及工藝的研究并進行推廣，技術水平較先進。</p><p>　　2.2 存在的問題分析</p><p>　　中國每年到底產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物，這些廢棄物呈怎樣的分布，利用狀況如何對環(huán)境造成多大影

61、響，沒有準確的數(shù)據(jù)和記錄，現(xiàn)有的來自不同部門的數(shù)據(jù)出入很大，真?zhèn)坞y辨。國家目前沒有完整的農(nóng)業(yè)廢棄物利用的專門法律法規(guī)，農(nóng)業(yè)主管部門只重視“肉、蛋、奶”等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，不重視農(nóng)業(yè)廢棄物的利用。即便在當前注重環(huán)境保護和食品安全的大背景下，對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和資源化利用也沒擺在應有的位置?，F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)廢棄物的管理體制和相關標準可操作性差，更談不上預警、監(jiān)測體系。</p><p>　　雖然我國農(nóng)業(yè)廢棄物利用有著悠久的歷史，

62、但是創(chuàng)新性技術少，推廣價值不高，農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率很低。比如秸稈的利用，大多數(shù)還是采用直接燃燒供熱或者還田的方式，缺乏先進的利用技術。農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開發(fā)缺乏主攻方向，品種單一，質(zhì)量不高，商品價值低。比如畜禽糞便的利用，大多數(shù)采用烘干后直接飼喂的方式，缺乏對其有效營養(yǎng)價值的分析利用，沒有形成創(chuàng)新型的飼料產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用實現(xiàn)的關鍵是建立健全技術和人力支持體系。雖然我國在農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術裝備上有一定的研究與創(chuàng)新，一些技術已經(jīng)較為成

63、熟，但與發(fā)達國家相比較還較落后。針對農(nóng)業(yè)廢棄物分散復雜的情況，缺乏一套完整的技術保障體系，缺乏和農(nóng)業(yè)廢棄物有關的經(jīng)濟有效地收集、處理和綜合利用技術，相關配套技術與設施也跟不上。同時在設備的投入上，財政的支撐和吸納社會資金的能力不足，一些很好的技術在產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化過程中，得不到應用和推廣，導致廢棄物的資源化在低水平上重復以致發(fā)展緩慢，不能適應社會生產(chǎn)的需求。另外，在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用行業(yè)中，相關從業(yè)人員素質(zhì)相對較低，缺乏系統(tǒng)培訓，工作質(zhì)量

64、部高，制約了資源化利用相產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。</p><p>　　3 國外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的現(xiàn)狀及先進經(jīng)驗</p><p>　　隨著經(jīng)濟和科技技術的迅速發(fā)展，發(fā)達國家對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用也日趨完善。</p><p>　　3.1 日本農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況</p><p>　　日本政府于1997年正式公布了《廢棄物處理法》。該法令明確規(guī)

65、定，從1997年12月開始，禁止農(nóng)戶自行使用簡易燃燒爐等設備焚燒處理破舊地膜等廢棄農(nóng)用塑料制品。如果違反該法令，將予以監(jiān)禁3年以下或是罰款1000萬日元的懲處。與此同時，還頒布了從1998年12月開始，采取向農(nóng)戶發(fā)行“管理票”措施，強化對包括廢棄農(nóng)用塑料制品在內(nèi)的所有農(nóng)業(yè)廢棄物處理履行義務條例。該條例要求，對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理,要從運輸單位到廢棄物處理公司等，農(nóng)戶必須一一加以確認。</p><p>　　隨著人們環(huán)保

66、意識的增強和法制觀念的提高以及日本政府頒布的《廢棄物處理法》的實施。近年，在日本各地紛紛涌現(xiàn)出許多替換聚氯乙烯系列材料，并可降解的多種代替產(chǎn)品。例如，聚酯纖維(polyesterfiber)、聚丙烯材料(polyp ropylene)、麻與木漿混合無紡布材料、聚乙烯醇材料(polyvinyl alcohol)和具有多功能農(nóng)用紙地膜等。</p><p>　　另一方面在日本畜禽糞便堆肥化已實現(xiàn)工廠化，他們研制的臥式轉(zhuǎn)

67、簡式和立式多層式快速堆肥裝置，發(fā)酵時間約1～2周，具有占地少、發(fā)酵快、質(zhì)地優(yōu)等特點[29]。</p><p>　　3.2 美國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況</p><p>　　在美國最大經(jīng)濟開發(fā)區(qū)之一的密西西比州佛羅拉有一定叫ERT的公司開發(fā)了棉花廢棄物的一種全新用途利用棉籽棉絨吸收、生物降解碳氫化合物。主要是利用棉籽加工廢棄物纖維素中固有的一種細菌。ERT公司創(chuàng)造某種特殊的環(huán)境營養(yǎng)細菌，促

68、其繁從，從而制盛開種帶生物活性的吸收劑。ERT公司的這種產(chǎn)品外形象精細的木屑，對動植物無毒害。把它施放到受油類污染的地表面、水面或土攘中，它將如同膠囊一樣包裹住碳氫化合物或其它有毒物質(zhì)，然后產(chǎn)品中的細菌破裂出來降解同類清除污染。此產(chǎn)品常被用來清潔人們難以清除油類溢出物的濕軟地區(qū)如沼澤地、汽車事故地或車庫，并可附帶用在運油車上。</p><p>　　另外，美國北卡羅來納州A&T大學的暢．塞歐先生研究出用玉米

69、芯、豆莢一類農(nóng)副產(chǎn)品來處理廢水的技術。植物中過氧化物酶的含量和活性能用于處理工業(yè)和生活污水，同時還可以用于取代清漆、膠黏劑中有潛在致癌性的甲醛，取代許多應用中的揮發(fā)性有機化合物，在醫(yī)療診斷研究中用作實驗抗體等[5]。</p><p>　　3.3 俄羅斯農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況</p><p>　　俄羅斯研制的有機發(fā)酵裝置每天生產(chǎn)100t有機肥，最后成品肥每噸中約含N、P、K45kg。美國

70、BIOTEC2120高溫堆肥系統(tǒng)，由10個大型旋轉(zhuǎn)生物反應器組成，通過微生物發(fā)酵在72h內(nèi)可處理1300t的畜禽糞便或垃圾，使之成為優(yōu)質(zhì)有機肥料，這種方法對于高濕物料具有特殊的作用。</p><p>　　3.4 國外其他一些國家農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用情況</p><p>　　韓國采用槽式發(fā)酵和螺旋式攪拌在國際上屬于較先進的糞便發(fā)酵技術。國外在堆肥發(fā)酵工藝、技術和設備上已日趨完善，基本上達

71、到了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化水平，但是，歐美發(fā)達國家一些先進的堆肥設施由于運行成本太高，在我國還不能普遍應用。</p><p>　　4 農(nóng)業(yè)廢棄物的處理方式現(xiàn)狀及發(fā)展前景</p><p>　　4.1 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用方式</p><p>　　目前，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用方式主要集中在肥料化、飼料化、能源化和材料化等幾個方面[20]。</p><p&g

72、t;　　4.1.1 肥料化</p><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物中含有大量的有機物及豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源。將廢棄物經(jīng)過適當?shù)奶幚碇瞥煞柿?，是良好的農(nóng)用肥源。目前，在我國應用較多的是采用堆肥法，通過調(diào)節(jié)碳氮比，控制適當?shù)乃?、溫度、氧氣、酸堿度使畜禽糞便和秸稈等農(nóng)業(yè)有機廢物發(fā)生生物化學降解，形成一種類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)，可以用作肥料和作為土壤改良劑；也可以將高溫堆肥產(chǎn)品經(jīng)殺滅病原菌、蟲

73、卵和雜草種子等無害化處理和穩(wěn)定化處理后與經(jīng)粉碎后的氮肥、磷肥、鉀肥混合后，經(jīng)篩分、干燥制成顆?；瘡秃戏省Ｋ修r(nóng)業(yè)廢棄物都可以經(jīng)堆肥發(fā)酵后形成有機肥還田，農(nóng)田使用這種有機肥后土壤有機質(zhì)增加，結(jié)構(gòu)改善，可以減少50%的農(nóng)藥化肥施用量，減少開支，且農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提高，可以發(fā)展為無公害綠色食品。但國內(nèi)農(nóng)業(yè)廢棄物好氧發(fā)酵資源化利用卻始終未能得到很好的推廣，其原因主要在于沒有高質(zhì)量的生物有機肥品種和統(tǒng)一的生物有機肥商品標準。而且常規(guī)堆肥處理過程中有氨氣

74、的損失，不能完全控制臭氣，所耗時間也很長。</p><p>　　4.1.2 飼料化</p><p>　　秸稈的開發(fā)利用前景非常廣闊。從作物秸稈的營養(yǎng)特點分析，其蛋白質(zhì)、可溶性碳水化合物、礦物質(zhì)和胡蘿卜素含量低，而粗纖維含量高，可作為畜禽飼料應用。秸稈大多可以直接飼喂，通過簡單的技術處理使秸稈變軟熟化，可提高其營養(yǎng)利用率和消化率。目前，我國常用作飼料的農(nóng)作物秸稈包括稻草、麥稈、玉米秸、谷草

75、、薯秧和花生秧及相應的秕殼等。</p><p>　　畜禽糞便含有豐富的營養(yǎng)成分，最適合于反芻動物。畜禽糞便經(jīng)適當處理可殺死病原菌，改善適口性，并能提高蛋白質(zhì)的消化率和代謝能。國外畜禽糞飼料化早已商品化，我國畜禽糞便飼料也已開展多年，積累了一些經(jīng)驗。畜禽糞便飼料化方法主要有以下幾種：干燥法、青貯法、需氧發(fā)酵法等。</p><p>　　4.1.3 能源化</p><p&g

76、t;　　近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)村能源建設，我國農(nóng)村地區(qū)能源消費的數(shù)量、種類和結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化。農(nóng)業(yè)廢棄物能源利用方式逐漸由傳統(tǒng)的低效率燃燒向優(yōu)質(zhì)化和高效化方向發(fā)展，目前常采用的厭氧消化法是一種有效處理糞便和資源回收利用的技術。主要模式是以畜禽糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生以甲烷為重要成分的沼氣。我國在不斷的研究和推廣中形成了沼液直接肥田，沼渣養(yǎng)魚的養(yǎng)殖、種植和漁業(yè)緊密結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)模式。它不但能解決中國廣大

77、農(nóng)村燃料短缺和大量焚燒秸稈的矛盾，還能消除臭氣、殺死致病菌和致病蟲卵，解決大型畜牧養(yǎng)殖場的畜禽糞便污染問題。此外，通過氣化器也可以將秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物氣化成可燃燒氣體，為農(nóng)戶輸送優(yōu)質(zhì)能源。另外將能量密度較低的廢棄物轉(zhuǎn)化為密度高、品質(zhì)高的液體燃料，也是一種循環(huán)利用方式，主要包括生物酒精、生物甲醇、生物柴油等。</p><p>　　4.1.4 材料化</p><p>　　利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高蛋

78、白質(zhì)資源和纖維性材料生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和生產(chǎn)資料是農(nóng)業(yè)廢棄物材料化利用的主要方式。秸稈是高效、長遠的輕工、紡織和建材原料，其表面密度小、韌性大、抗拉、抗彎、抗沖擊能力強，是很好的工業(yè)材料。我國是開展秸稈工業(yè)利用較早的國家之一，但由于科技的滯后，發(fā)展緩慢，致使我國秸稈的工業(yè)利用比例很小。我國秸稈作為工業(yè)利用的量約2400萬ｔ，只占我國秸稈總量的4.5%左右。造紙和建材是我國秸稈工業(yè)利用的主要行業(yè)，造紙用秸稈約2000萬ｔ，占秸稈工業(yè)利用總

79、量的83%；作為建材的輕型板材用秸稈約316萬ｔ，占秸稈工業(yè)利用總量的14%。</p><p>　　4.1.5 食用菌栽培</p><p>　　利用農(nóng)作物秸稈、棉籽皮、樹枝葉、畜禽糞便等廢棄物按一定比例粉碎混合，經(jīng)熱蒸、消毒、發(fā)酵、化學處理后可用來栽培食用菌，栽培效果好，栽培出的食用菌營養(yǎng)價值高。我國的食用菌產(chǎn)業(yè)從20世紀70年代中期開始有了迅猛的發(fā)展。統(tǒng)計資料表明，我國2002年食用菌

80、產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值在糧、棉、油、果、菜之后，排在第六位，是重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國外利用廢棄物生產(chǎn)的食用菌品種已達20多種，一般品種和名貴品種都有涉及。我國用麥稈或玉米桿、棉稈栽培草菇、平菇技術已得到廣泛應用。此外，食用菌產(chǎn)業(yè)對農(nóng)業(yè)廢棄物吞吐量大，培養(yǎng)一季菇，所需的原料相當20倍菇面積的農(nóng)田產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化廢物。上海農(nóng)學院一項測定證明，秸稈栽培食用菌的氮素轉(zhuǎn)化效率平均約為20.9%，是一條開發(fā)食用蛋白質(zhì)資源，提高人民生活水平的重要途

81、徑。</p><p>　　另外，廢棄的基質(zhì)物料栽培食用菌產(chǎn)生的菇渣，由于菌體的生物降解作用，氮、磷等養(yǎng)分的含量也顯著提高，可以再還田利用，作為優(yōu)質(zhì)肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅充分利用了作物秸稈，而且增加經(jīng)濟效益，是農(nóng)民致富的好途徑。</p><p>　　4.2 我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展前景</p><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物是一個大的環(huán)境污染源，同時也是一個大的生物質(zhì)

82、資源庫，具有“雙重性”。通過合理的加工利用可以減少農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的危害，同時盡量降低廢棄物資源化成本，開發(fā)高值產(chǎn)品，提高廢棄物資源化和無害化處理率，為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和中國的能源安全做出重要貢獻[25]。</p><p>　　4.2.1 要樹立總體發(fā)展思路</p><p>　　中國在未來15～20年農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生總量依然呈增加的趨勢，如果不加合理的利用和處理，農(nóng)業(yè)廢棄物，尤其是畜禽

83、養(yǎng)殖對環(huán)境的污染將更加嚴重。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化不僅關系到資源的再利用和環(huán)境安全，而且與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會的建設緊密相關，必須樹立農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的總體發(fā)展戰(zhàn)略思路。按循環(huán)經(jīng)濟理論，以人為本，由廢棄物的生態(tài)循環(huán)開始，逐級發(fā)展到循環(huán)農(nóng)業(yè)、循環(huán)社會的“三環(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略思路：第一個“環(huán)”是從農(nóng)業(yè)本身發(fā)展的層面,按照生態(tài)循環(huán)原理，以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用為切入點連接種植和養(yǎng)殖業(yè)，構(gòu)建循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式；第二個“環(huán)”是依據(jù)循環(huán)

84、經(jīng)濟的原理，構(gòu)建生產(chǎn)—生活—生態(tài)—生命(人)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的“四位一體”農(nóng)村發(fā)展模式；第三“環(huán)”為在上述兩個循環(huán)的基礎上，形成具有循環(huán)社會特征的農(nóng)村小康社會。</p><p>　　4.2.2 注重技術創(chuàng)新突破和集成</p><p>　　在今后農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用中，要把新技術、新工藝的研究放在突出位置，依靠現(xiàn)代生物技術、信息技術和工程技術，提升產(chǎn)品的技術含量。比如發(fā)酵工程中微生物的篩選

85、和高效工程菌的構(gòu)建，新型酶制劑的選擇等。</p><p>　　依據(jù)不同地區(qū)資源優(yōu)勢和經(jīng)濟發(fā)展水平，因地制宜地利用現(xiàn)代科學技術并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術相結(jié)合，按照“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則，運用系統(tǒng)工程方法，將各種技術優(yōu)化組合，構(gòu)建農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用生態(tài)模式。建立和完善農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用標準技術體系和技術保障體系。實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村經(jīng)濟兩個系統(tǒng)的良性循環(huán)，達到經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益的統(tǒng)一。</p>

86、;<p>　　4.2.3 加強生物質(zhì)能利用的研究</p><p>　　農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)能利用是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的一個重大拓展，在整個新能源和可再生能源中占重要地位。農(nóng)業(yè)植物纖維性廢棄物由C、H、O等元素和灰分組成，當它們被點燃時，供應少量空氣，并且采取措施控制其反應過程，使其變成CO、CH4、H2等可燃氣體，生物質(zhì)中大部分能量都被轉(zhuǎn)化到氣體中。氣化后的可燃氣體可作為鍋爐燃料與煤混燃，也可作為管

87、道氣為城鄉(xiāng)居民集中供氣。將氣化后的可燃氣經(jīng)過凈化除塵與內(nèi)燃機連用，取代汽油或柴油，實現(xiàn)能量系統(tǒng)的高效利用。氣化后的可燃氣還可進行氣化發(fā)電，氣化發(fā)電技術可以在較小規(guī)模下實現(xiàn)較高的利用率，并能提供高品位的能源形式，是一個重要的發(fā)展方向。如德國最早利用秸稈發(fā)電的Thuringain鎮(zhèn)電站，年處理秸稈3000ｔ，我國目前在海南建設了1.2MW示范電站，該電站是我國及亞洲最大的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)，整體水平達到國際先進水平。</p>

88、<p>　　4.2.4 開辟新的利用途徑</p><p>　　在我國農(nóng)業(yè)廢棄物中，秸稈占很大比例。當前對秸稈的利用主要集中在燃燒供能、堆肥還田和直接飼喂畜禽上，缺乏其它利用途徑的創(chuàng)新研究。利用秸稈養(yǎng)殖昆蟲，進一步發(fā)展各種昆蟲產(chǎn)品有很廣闊的應用前景，例如黃粉蟲的養(yǎng)殖。黃粉蟲素有“動物蛋白飼料之王”的美譽，通過工廠化生產(chǎn)，可提供大量優(yōu)質(zhì)動物性蛋白質(zhì)，促進養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。黃粉蟲脫脂提油后的蟲粉蛋白質(zhì)含量達到7

89、0%，再經(jīng)提取殼聚糖(甲殼素)，蛋白含量可高達80%，不但能夠替代進口優(yōu)質(zhì)魚粉，而且完全可以食用。除了黃粉蟲，秸稈還可以養(yǎng)殖蝗蟲、大麥蟲、螟蟲等多種昆蟲。</p><p>　　畜禽糞便是一個巨大的生物質(zhì)資源庫，以前大多都是直接堆肥處理。直接堆肥時間長，肥效差。筆者認為，通過一些生物技術手段可以獲得更加理想的效果。比如在糞便中引入蚯蚓，蚯蚓可以憑借自身的酶系統(tǒng)將有機廢物迅速分解，轉(zhuǎn)化為易于利用的營養(yǎng)物質(zhì)，從而加速堆

90、肥的效果。另外，在糞便中加入適宜的菌劑進行發(fā)酵堆肥，可以迅速增加有益微生物的繁殖，快速分解糞便中的有機物，產(chǎn)生生物熱能，高溫抑制或殺滅有害菌及病蟲卵，而且還可以吸收分解惡臭。因此，篩選和培育合適的生物菌劑成為了當前研究的重點[30]。</p><p>　　4.3 生物分解農(nóng)業(yè)廢棄物技術概況</p><p>　　分解法是處理農(nóng)業(yè)廢棄物一個很典型且有效的方法，特別表現(xiàn)在處理禽畜糞便上。通常是

91、利用蠅蛆、蚯蚓、蝸牛等低等動物分解禽畜糞便，達到既提供動物蛋白質(zhì)又能處理禽畜糞便的目的。這種方法比較經(jīng)濟、生態(tài)效益顯著。而且蠅蛆和蚯蚓均是很好的動物性蛋白質(zhì)飼料，品質(zhì)較高。鮮蚯蚓含10%～14%的蛋白質(zhì)，可作雞鴨豬的飼料或水產(chǎn)養(yǎng)殖的或餌料，蚓糞可作肥料（見表1）[18]。</p><p>　　表1 赤子愛勝蚓糞與農(nóng)家肥成分的比較</p><p>　　早在19世紀，達爾文在對蚯蚓的生活習性

92、做了認真的觀察研究后認為，蚯蚓是“地球上最有價值的動物”，“人類的摯友”，“農(nóng)業(yè)的犁手”，“改良土壤的能手”。隨著科學的發(fā)展，當今蚯蚓正被人們廣泛地應用于環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等多個方面。用蚯蚓處理農(nóng)業(yè)廢棄物，是根據(jù)蚯蚓食性雜、食量巨大的特性。除了金屬、玻璃等不能消化的物質(zhì)外，其它物質(zhì)均能作為蚯蚓的取食來源。農(nóng)業(yè)廢棄物中的作物莖桿、雜草木屑、果皮菜渣、牲畜糞便等有機廢物，都是蚯蚓的良好飼料。由于蚯蚓蛋白質(zhì)含量高，所以蚯蚓可作為動物飼料蛋白

93、源。（見表2）</p><p>　　表2 赤子愛勝蚓與魚粉及動物血粉的有效成分比較</p><p>　　蠅蛆則是另一種分解農(nóng)業(yè)廢棄物的良好動物。蠅蛆以畜禽糞便、麥麩、各種腐爛的秸稈、菜葉、豆餅等有機質(zhì)為食，生長繁殖極快，人工養(yǎng)殖不需很多設備，室內(nèi)室外、城市農(nóng)村均可養(yǎng)殖。同時，蠅蛆最直接的用途還可作為飼料，可直接飼喂常規(guī)品種的豬、雞、鴨、魚，而且還可以飼喂特種動物蝦、蟹、鰻、黃鱔、美國青

94、蛙、牛蛙、七星魚、斑魚、龜?shù)取?lt;/p><p>　　但由于前期畜禽糞便滅菌、脫水處理和后期收蠅蛆、飼喂蚯蚓蝸牛的技術難度較大，加上所需溫度較苛刻，而難以全年生產(chǎn)，故尚未得到大范圍的推廣。如果采用籠樣技術，用太陽能熱水器調(diào)節(jié)溫度，在飼養(yǎng)場地的周圍噴撒除臭微生態(tài)制劑，采收時利用蠅蛆的特性，用強光照射使蠅蛆分離，然后剩余的讓雞采食，這一系列問題就解決了[11]。</p><p>　　本文將通過對

95、經(jīng)過生物分解前后的農(nóng)業(yè)廢棄物（豬糞）進行氮含量測定，以分析生物分解農(nóng)業(yè)廢棄物技術的經(jīng)濟效益性和技術可行性。從而找到最為有效且經(jīng)濟的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑。</p><p>　　5 測定農(nóng)業(yè)廢棄物的氮含量的方法</p><p>　　測定農(nóng)業(yè)廢棄物中氮的含量方法有很多，如凱氏定氮法、雙縮脲法(Biuret)、紫外吸收法、考馬斯亮藍法（Bradford）。</p><p&

96、gt;　　5.1 凱氏定氮法</p><p>　　凱氏定氮法：食品經(jīng)加硫酸消化使蛋白質(zhì)分解，其中氮素與硫酸化合成硫酸銨。然后加堿蒸餾使氨游離，用硼酸液吸收后，再用鹽酸或硫酸滴定根據(jù)鹽酸消耗量，再乘以一定的數(shù)值即為蛋白含量。</p><p><b>　　原理：</b></p><p>　　1、有機物中的胺根在強熱和CuSO4，濃H2SO4作用下

97、，硝化生成（NH4）2SO4。反應式為：</p><p>　　2NＨ2－+H2S04+2H+＝(NH4)2S04（其中CuSO4做催化劑）</p><p>　　2、在凱氏定氮器中與堿作用，通過蒸餾釋放出NH3，收集于H3BO3溶液中。反應式為：</p><p>　　(NH4)2SO4+2NaOH＝2NH3↑+2H2O+Na2SO4</p><p&

98、gt;　　2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O</p><p>　　3、用已知濃度的H2SO4（或HCl）標準溶液滴定，根據(jù)HCl消耗的量計算出氮的含量，然后乘以相應的換算因子，既得蛋白質(zhì)的含量。反應式為：</p><p>　　(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3</p><p>　　(NH4)2B4O7+2

99、HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3</p><p><b>　　計算公式為：</b></p><p>　　X=(（V1-V2）*N*0.014)/(m*（10/100）)*F*100%</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　X：樣品中蛋白質(zhì)的百分含量，g；<

100、/p><p>　　V1：樣品消耗硫酸或鹽酸標準液的體積，ml；</p><p>　　V2：試劑空白消耗硫酸或鹽酸標準溶液的體積，ml；</p><p>　　N：硫酸或鹽酸標準溶液的當量濃度；</p><p>　　0.014：1N硫酸或鹽酸標準溶液1ml相當于氮克數(shù)；</p><p>　　m：樣品的質(zhì)量（體積），g（ml）；

101、</p><p>　　F：氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)。蛋白質(zhì)中的氮含量一般為15～17.6%，按16%計算乘以6.25即為蛋白質(zhì)，乳制品為6.38，面粉為5.70，玉米、高粱為6.24，花生為5.46，米為5.95，大豆及其制品為5.71，肉與肉制品為6.25，大麥、小米、燕麥、裸麥為5.83，芝麻、向日葵為5.30[1]。</p><p>　　5.2 雙縮脲法(Biuret)</p&g

102、t;<p>　　雙縮脲（NH3CONHCONH3）是兩個分子脲經(jīng)180℃左右加熱，放出一個分子氨后得到的產(chǎn)物。在強堿性溶液中，雙縮脲與CuSO4形成紫色絡合物，稱為雙縮脲反應。凡具有兩個酰胺基或兩個直接連接的肽鍵，或能過一個中間碳原子相連的肽鍵，這類化合物都有雙縮脲反應。</p><p><b>　　H2O</b></p><p><b>

103、;　　O=C C=O</b></p><p><b>　　HN NH</b></p><p><b>　　R-CH CH-R</b></p><p>　　O=C Cu C=O</p><p><b>　　HN NH</b></p><p>&

104、lt;b>　　R-CH CH-R</b></p><p><b>　　H2O</b></p><p><b>　　1、紫色絡合物</b></p><p>　　紫色絡合物顏色的深淺與蛋白質(zhì)濃度成正比，而與蛋白質(zhì)分子量及氨基酸成分無關，故可用來測定蛋白質(zhì)含量。測定范圍為1~10mg蛋白質(zhì)。干擾這一測定的物質(zhì)主

105、要有：硫酸銨、Tris緩沖液和某些氨基酸等。</p><p>　　此法的優(yōu)點是較快速，不同的蛋白質(zhì)產(chǎn)生顏色的深淺相近，以及干擾物質(zhì)少。主要的缺點是靈敏度差。因此雙縮脲法常用于需要快速，但并不需要十分精確的蛋白質(zhì)測定。</p><p><b>　　2、試劑與器材</b></p><p><b>　?。?）試劑：</b><

106、;/p><p>　　標準蛋白質(zhì)溶液：用標準的結(jié)晶牛血清清蛋白（BSA）或標準酪蛋白，配制成10mg/ml的標準蛋白溶液，可用BSA濃度1mg/ml的A280為0.66來校正其純度。如有需要，標準蛋白質(zhì)還可預先用微量凱氏定氮法測定蛋白氮含量，計算出其純度，再根據(jù)其純度，稱量配制成標準蛋白質(zhì)溶液。牛血清清蛋白用H2O或0.9%NaCl配制，酪蛋白用0．05N NaOH配制。</p><p>　　雙

107、縮脲試劑：稱以1.50克硫酸銅（CuSO4·5H2O）和6.0克酒石酸鉀（KNaC4H4O6·4H2O），用500毫升水溶解，在攪拌下加入300毫升10%NaOH溶液，用水稀釋到1升，貯存于塑料瓶中（或內(nèi)壁涂以石蠟的瓶中）。此試劑可長期保存。若貯存瓶中有黑色沉淀出現(xiàn)，則需要重新配制。</p><p><b>　　（2）器材：</b></p><p>

108、;　　可見光分光光度計、大試管15支、旋渦混合器等。</p><p><b>　　3．操作方法</b></p><p>　?。?）標準曲線的測定：取12支試管分兩組，分別加入0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0毫升的標準蛋白質(zhì)溶液，用水補足到1毫升，然后加入4毫升雙縮脲試劑。充分搖勻后，在室溫（20~25℃）下放置30分鐘，于540nm處進行比色測定。用未加蛋白