章緒論／1



節農村固體廢物的來源和產生量1



一、畜禽養殖廢棄物1



二、農作物秸稈6



三、農用塑料殘膜8



四、農村生活垃圾12



五、農村固體廢物產生量總體預測18



第二節鄉鎮工業固體廢物18



一、鄉鎮工業企業發展狀況19



二、鄉鎮工業企業的環境污染排放狀況20



三、鄉鎮工業固體廢物污染源的特點20



四、鄉鎮工業固體廢物污染源的危害21



五、鄉鎮工業企業污染成因22



六、鄉鎮工業固體廢物產量估算和預測24



七、鄉鎮工業企業固體廢物的污染控制策略25



第三節生態農業與環境保護28



一、生態農業28



二、農村環境保護42



第二章農村生活垃圾的收集與區域規劃／49



節農村生活垃圾的收集與運輸49



一、農村生活垃圾的收集和運輸49



二、農村生產垃圾的收集和運輸56



三、鄉鎮工業固體廢物的收集和運輸57



第二節農村垃圾防治及處理的區域規劃58



一、鄉鎮工業固體廢物防治規劃59



二、農業生活垃圾處理區域規劃63



三、村鎮生態建設規劃64



第三節農村生活垃圾處理的技術比選67



第三章農業固體廢物的預處理／68



節固體廢物的破碎68



一、概述68



二、破碎設備71



第二節固體廢物的篩分85



一、篩分的基本原理85



二、篩分設備89



第三節 固體廢物的分選98



一、重力分選99



二、磁力分選107



三、電力分選110



四、浮選112



五、其他分選技術115



六、農村垃圾分選回收流程117



第四章有機垃圾的堆肥／118



節概述118



一、堆肥化定義、堆肥作用及用途118



二、堆肥原理120



三、堆肥基本工序124



四、堆肥的優勢、限制及發展前景126



第二節可堆肥原料的選擇及工藝127



一、概述127



二、城市垃圾129



三、畜禽糞便134



四、污泥136



五、農林廢物141



六、泔腳142



七、工業固體廢物143



八、其他有機廢物146



第三節小型堆肥設備及其運行147



一、堆肥設備概述147



二、小型堆肥設備及其運行152



三、畜禽糞便堆肥設備及運行153



四、農林廢物堆肥設備及運行155



五、污泥堆肥設備及運行156



第四節有機肥及其在農業上的應用158



一、我國農業施肥所面臨的問題158



二、有機肥概述159



三、有機肥的農業效用162



四、有機-無機復混肥的農業應用165



五、有機肥的生產169



第五節農產品加工廢物的堆肥171



一、蔬菜廢物的堆肥171



二、秸稈堆肥174



三、利用糠醛渣生產糠肥175



四、沼氣發酵餘物的利用175



五、食用菌菌渣生產有機肥176



第五章沼氣發酵／179



節沼氣發酵原理179



一、沼氣與沼氣發酵179



二、沼氣的物理化學性質及其特點180



三、沼氣發酵三(四)階段理論181



四、水解階段184



五、發酵酸化階段185



六、產氫產乙酸階段（厭氧氧化階段）185



七、甲烷化階段186



八、微生物群落及其相互作用187



九、沼氣發酵微生物動力學188



第二節沼氣發酵工藝189



一、發酵原料190



二、發酵溫度192



三、pH值和堿度193



四、進出料方式195



五、攪拌197



六、營養物質198



七、沼氣池運行與管理199



第三節沼氣發酵設備201



一、水壓式沼氣池的結構與工作原理202



二、水壓式沼氣池設計參數的取值204



三、浮罩式沼氣池208



四、沼氣池的主要池型209



五、沼氣池常見故障及處理211



第四節沼氣、沼液與沼渣的綜合利用212



一、沼氣的綜合利用212



二、沼液的綜合利用217



三、沼渣的綜合利用219



第六章畜禽糞便的綜合利用／224



節畜禽糞便資源及污染現狀224



一、我國的畜禽糞便資源及污染現狀224



二、畜禽糞便中污染物質種類225



三、畜禽糞便對環境的污染227



四、畜禽糞便對環境污染的發展趨勢229



五、畜禽養殖環境污染控制措施229



第二節畜禽糞便的綜合利用231



一、飼料化技術232



二、肥料化技術235



三、能源化技術240



四、除臭技術242



五、畜禽糞便資源化技術展望243



第三節畜禽糞便的生態工程處理方法243



一、生態工程基本原理243



二、畜禽糞便資源化生態工程模式244



第四節畜禽糞便管理與立法246



一、發達國家和地區畜禽糞便污染防治立法的主要內容246



二、值得注意之處249



三、我國畜禽糞便污染防治政策法規250



第七章農作物秸稈的綜合利用／252



節概述252



一、秸稈的產生和分布252



二、秸稈的組成和特點253



三、秸稈焚燒的危害和對策254



四、秸稈綜合利用的現狀和途徑258



第二節秸稈還田技術262



一、秸稈還田概述262



二、秸稈還田技術266



三、與秸稈還田配套的農藝技術和機具272



第三節秸稈飼料利用技術274



一、秸稈飼料技術概述274



二、作物秸稈的物理處理275



三、作物秸稈的化學處理279



四、作物秸稈的生物處理286



第四節秸稈能源技術291



一、秸稈直接燃燒供熱技術291



二、秸稈氣化集中供氣技術292



三、秸稈發酵制沼技術297



四、秸稈壓塊成型炭化技術300



五、秸稈發電技術302



第五節秸稈的工業應用305



一、秸稈生產可降解的包裝材料305



二、秸稈用作建築裝飾材料308



三、秸稈生產工業原料309



四、秸稈用作食用菌的培養基313



五、秸稈的其他應用316



第八章農用塑料和鄉鎮工業固體廢物的綜合利用／317



節農用塑料的回收加工利用317



一、農用塑料利用及污染現狀317



二、農用塑料污染防治途徑322



三、農用廢塑料回收加工利用324



四、農用塑料管理現狀及對策329



第二節鄉鎮工業固體廢物的綜合利用332



一、鄉鎮工業固體廢物的類型及其污染332



二、工業固體廢物的綜合利用334



參考文獻／346

前言



《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》中提出，“堅持綠色發展，著力改善生態環境” ，《全國農業可持續發展規劃(2015—2030年)》提出了“治理環境污染，改善農業農村環境”的重點任務。
我國現有約13.7億人口，其中有6億多農民居住在廣大農村，農村環境保護狀況將直接影響到我國環保事業的發展。農村居民生活和農業生產中產生的固體廢物種類繁多，而且數量巨大。如何充分、有效地處理並利用這些廢物，對於合理利用農業資源、發展農業生產、改善農村環境具有十分重要的意義。



農業生態繫統中生活垃圾的來源主要是農村和鄉鎮居民的生活垃圾，6億農村人口按每人每天產生0.5kg垃圾計算，全國每天約產生生活垃圾1.07×106t。生活垃圾的成分主要是廚餘、廢塑料、廢紙、碎玻璃、碎陶瓷、廢纖維、廢電池及其他廢棄的生活用品等，組成十分復雜。長期以來，我國農村和鄉鎮居民的生活垃圾的處置主要是堆積於堆放場或直接施入農田。長期露天堆放垃圾會致使垃圾腐爛發臭，灰塵、病蟲卵隨風傳播。同時由於有機物分解和雨水淋溶，也會使某些微生物和有害化學物質滲入地下，污染地下水。未經任何處理的垃圾直接施入農田，會造成農田土壤污染和肥力下降。



截至2010年年底，全國鄉鎮企業已達到2742.5萬個，總產值達46.4,但是隨之也帶來不少環境問題。鄉鎮工業在創造了大量物質財富的同時，也使農村環境受到嚴重污染，排放的污染物逐年增多。2014年，我國農膜使用量為2.58×106t，其中地膜使用量為1.44×106t。目前我國農膜產量和覆蓋面積均居世界首位。農膜在自然條件下難以分解，且廢棄農膜可改變土壤的性狀，並影響農作物的生長發育，給農業生產帶來嚴重的“白色污染”問題。據次全國污染源普查公報報道，全國地膜年殘留率為19.7%。我國的各類農作物秸稈資源十分豐富，總產量超過8.4×108t，其中稻草2.2×108t、玉米稈1.8×108t、豆類和秋雜糧作物秸稈0.4×108t、花生和藷類籐蔓、甜菜葉等0.5×108t。



本書版自2004年10月出版以來深受廣大讀者的歡迎。近年來，隨著農業固體廢物處理領域新技術和新成果的不斷湧現，以及新的政策、法規和標準的公布，書中的部分內容已經難以滿足讀者的需要。本次修訂正是基於此背景，在保留原有體繫的基礎上，增加了反映農業固體廢物處理領域的新技術、原理和方法，相關法律、法規和標準，以及農業固體廢物處理與利用的相應工程應用實例。在章節內容編排上，第六章“畜禽糞便的綜合利用”增加了“畜禽糞便的生態工程處理方法”。
內容安排由淺入深，分量適當，注重邏輯性。修訂後,本書全面、繫統地闡述了農業固體廢物處理及綜合利用。全書共八章,包括農業固體廢物的預處理，畜禽糞便、農作物秸稈、農用塑料、廢物的來源、無害化處理及資源化綜合利用技術，及鄉鎮具有中國特色的沼氣發酵及綜合利用技術，全面、繫統地介紹了沼氣發酵的基本原理，農用沼氣的制取及沼氣發酵產物的綜合利用技術。



本書由邊炳鑫、趙由纔、喬艷雲主編，康文澤副主編。本書編寫分工如下：趙由纔、金龍、喬艷雲編寫章、第二章;邊炳鑫、康文澤、李鳳會、張順艷編寫第三章;石磊、邊炳鑫、喬艷雲編寫第四章;趙雪濤、邊炳鑫編寫第五章;蘭吉武、喬艷雲、邊炳鑫編寫第六章、第八章;喬艷雲、石磊、顧士貞編寫第七章。全書後由邊炳鑫統稿。



本書在編寫過程中引用了大量國內外文獻，在此謹向對書中所引用文獻的作者表示深深的謝意！



限於編者水平和時間，敘述中可能有疏漏和不妥之處，懇請讀者不吝賜教。







編者



2017年10月











版前言



如何充分、合理地利用自然資源，持續、穩定地發展農業生產，同時又保護和改善農村生態環境，維護農業生態平衡，已成為當前我國農業發展、鄉村建設和農村環境保護的重要問題。



我國是一個農業大國，農村居民生活和農業生產中產生的固體廢物種類繁多，而且數量巨大。如何充分、有效地處理並利用這些廢物，對於合理利用農業資源、發展農業生產、改善農村環境具有十分重要的意義。



農業生態繫統中生活垃圾的來源主要是農村和鄉鎮居民的生活垃圾。生活垃圾的成分主要是廚餘、廢塑料、廢紙、碎玻璃、碎陶瓷、廢纖維、廢電池及其他廢棄的生活用品等，組成十分復雜。長期以來，我國農村和鄉鎮居民生活垃圾的處置主要是堆積於堆放場或直接施入農田。長期露天堆放垃圾，腐爛發臭，灰塵、病蟲卵隨風傳播。同時由於有機物分解和雨水淋溶，也會使某些微生物和有害化學物質滲入地下，污染地下水。未經任何處理的垃圾直接施入農田，會造成農田土壤污染和肥力下降。



隨著改革開放的深入，我國農村經濟取得了前所未有的發展，以鄉鎮企業為主體的農村工業逐步擺脫傳統的小作坊式的經營，成為國民經濟重要的補充。但是，由於我國整體經濟技術水平的落後和資金的短缺，鄉鎮企業從一開始就在低技術水平、低人員素質、相對落後的設備基礎上發展、前進。因此，鄉鎮工業在創造了大量物質財富的同時，也使農村環境受到嚴重污染，排放的污染物逐年增多。1998年，全國工業固體廢物的產生量為8億噸，其中縣及縣以上工業固體廢物產生量為6.4億噸，占總產生量的80％；鄉鎮工業的固體廢物產生量為1.6億噸。工業固體廢物排放量為7034萬噸，其中鄉鎮工業固體廢物排放量5212萬噸，占排放總量的74.1％。鄉鎮工業排放的固體廢物大多沒有經過處理，直接排放到環境中堆放或填埋，大量侵占農田，造成農業環境的嚴重污染。



本書全面、繫統地闡述了農業中固體廢物的處理及綜合利用。全書共分八章。內容涉及農村生活垃圾填埋技術，畜禽糞便、農作物秸稈、農業塑料、廢棄物的來源、無害化處理及資源化綜合利用技術，具有中國特色的沼氣發酵及綜合利用技術，沼氣發酵基本原理，農用沼氣的制取及沼氣發酵產物的綜合利用技術。



本書由邊炳鑫、趙由纔主編，康文澤副主編。參加本書編寫的有趙由纔、金龍(章、第二章)，邊炳鑫、康文澤(第三章)，石磊、邊炳鑫(第四章)，趙雪濤、邊炳鑫(第五章)，蘭吉武、邊炳鑫 (第六章、第八章)，石磊、顧士貞(第七章)。全書由邊炳鑫統稿。



本書理論結合實際，理論敘述深入淺出，實例典型生動。適合農村和農業技術人員、具有大專以上文化水平從事農業環境保護的科技工作者、領導干部閱讀，亦可作為農業大專院校的教材和參考書。







編者



2004年10月