1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 农业废弃物铜的测定 所在学院 专业班级 环境工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 ： 随着经济的发展和家电市场的扩大，大量家用电器由于报废或过时淘汰下来，废旧家电的资源化回收利用已经成为一个新的综合社会问题 。本文通过对废旧家电的来源、危害和经济价值进行分析，介绍了国内外废旧家电回收利用状况、处理方法和工艺流程，重点介绍了日本对常用家电的处理方法。对嘉兴市市区居民废旧家电产量及相关的环境意识进行了调查，并做了初步分析。 关键词 ： 环境工程；农业废弃物；回收利用；废物处理II Abstract： The expansio
2、 With economic development and the expansion of appliances market， large appliances down as the retirement or obsolescence， waste of resource recycling of household appliances has become a new integrated social problems. Based on the analysis of the sources， damage and economic value of waste househ
3、old appliances， introduced the utilization of waste household appliances recycling， treatment methods and processes， focusing on the Japanese approach to common household appliances. Urban residents of Jiaxing City， investigated the output of waste home appliances and related environmental awareness
4、， and made a preliminary analysis Keywords： Clinoptilolite; inorganic acid; modified; ammonium wastewater目 录 摘要 .I Abstract . II 1 绪论 . 4 1.1 选题的背景、意义 . 4 2 废弃物资源化的产业现状 . 6 2.1 国内情况 . 6 2.2 国外情况 . 7 3 农业废弃物的危害 . 10 3.1 农业废弃物对水体的危害 . 10 3.2 农业废弃物对大气的危害 . 10 3.3 农业废弃物对土壤的危害 . 11 4 国内外常见的农业废弃物资源化途径 . 1
5、2 5 实验部分 . 14 5.1 方法原理 . 14 5.2 仪器与试剂 . 14 5.3 实验数据 . 15 5.4 结果与讨论 . 15 致 谢 . 19 参考文献 . 20 4 1 绪论 1.1 选题的背景和意义 改革开放以来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，动物性食品在人们的饮食结构中所占比例越来越高。据 FAO 的资料 表明，近 10 年多来，全球养殖业以规模化和集约化经营为特点 1，出现了前所未有的发展。有关资料表明：肉类产量以每年 10以上的速度递增，奶类和禽蛋递增率也在 10以上。 1986 年，我国的禽蛋产量首次超过美国； 1991 年，肉类产量首次超过美国，以后连
6、续几年保持世界第一 2。 畜牧业中的粪尿和废水与工业废水、生活污水并列成为环境污染的三大污染源之一。畜禽粪便造成的污染在部分地区已超过土地可消纳容量。粪便乱排乱放现象较为普遍，养殖业粪污污染呈加重趋势，导致地下水水质恶化，对人畜饮水安全已构成威胁。养殖业产生的粪污 中含有大量的有机物、氮、磷、锌、悬浮物及致病菌，如果不加任何处理就排放自然界，则会对周围的土壤、大气和水体造成严重的污染，对人体健康和环境构成威胁。党中央、国务院对农村环境保护工作高度重视。明年是 “十二五 ”规划的开局之年，中共中央召开的第十七届中央委员会第五次全体会议指出：在工业化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化，是 “十二
7、五 ”时期的一项重大任务。因此大力推进农业废物能源化、资源化利用，对于促进农业和农村经济发展、实现国家 “十二五 ”目标具有重要意义。控制和治理畜禽养殖业污染，保障人民身体健康已经迫在眉睫。 利用畜禽粪便资源化技术处理畜禽粪便，不仅能够减少环境污染，还能够回收利用粪便中有用物质，更重要的是还能够减少温室气体排放量，因此进行畜禽粪便资源化技术研究与工程应用具有重要的现实意义。本文将以猪粪为例，阐述猪粪的综合利用成果与相关研究动态。农业废弃物资源化利用 3的意义在于以下几个方面：第一，消除日益严重的环境污染农业废弃物的污染。主要表现为： (1)秸秆焚烧和臭气引起的空气污染； (2)重金属、农药和兽
8、药残留引起的土壤污染； (3)农业 “白色污染 ”； (4)粪便等造成的水源污染； (5)农业废弃物引起细菌和病毒 的传播。合理利用农业废弃物资源可以有效地降低或者消除以上存在的环境污染问题。第二，改善耕地土壤质量根据全国化肥试验网肥料长期定位试验和国家土壤肥力与肥料效益监测资料显示，近年来，我国耕地土壤有机质含量有下降趋势，土壤缓冲能力减弱，抗灾能力衰退，化肥利用率低，土壤肥力降低。实现农业废弃物的肥料化利用，生产有机肥料可以补充土壤养分，提高土壤中营养元素的有效性，并有助于改善土壤质地。第三，解决农村能源短缺问题我国农村人口占全国总人口的 70%以上，生物质能一直是农村的主要能源之一，农村
9、生活用能源仍有 57%依靠薪柴和 秸秆。薪柴消费量超过合理采伐量的 15%，导致大面积森林植被破坏，水土流失加剧和生态环境失衡。 “九五 ”以来的全国生态农业和生态家园建设的实践已经证明，有效利用农林废5 弃物和乡镇生活废弃物，发展农村沼气等能源工程和生态农业模式，可有效地促进生态良性循环，减轻对森林资源的破坏，减少土壤侵蚀和水土流失，保护生物多样性。 6 2 废弃资源化的产业现状 2.1 我国情况 在中国的现实社会环境中，由于农业废物物地数量大、品质差、危害多的特点，人们对农业废弃物的价值还存在一些消极观念，没有放在整个社会循环系统中来考虑，导 致对农业废弃物资源化的重视程度不够，存在资源总
10、量不清、重视程度不够、技术支撑不足等现实问题，阻碍了农业废弃物资源化的发展。 第一，农业废弃物资源总量不清。国内每年到底产生多少农业废弃物，这些废弃物呈现怎样的分布，利用状况如何，对环境造成多大影响，没有准确的数据和记录，仅仅根据作物产量和养殖规模估算。不同不问的统计数据有很大出入，难辨真伪；农业废弃物是 如何处置的，各种消纳和利用途径根据农业废弃物的数量、特点，以及不同区域依据各地区特点和经济发展状况因地制宜确定农业废弃物综合利用模式有哪些，都没有明确的资料， 中国的农业废弃物的产生量和危害停留在粗略的估算上，数据不准，家底不清，导致中国农业废弃物资源化的盲目性，限制了切实可行政策的制定。
11、第二，重视程度不够，缺乏相关政策法规，农业主管部门只重视 “肉、蛋、奶 ”等农产品的生产，不重视农业废弃物的利用。即使在当前注重环境保护和食品安全的大背景下，对农业废弃物的处理和资源化的利用也没摆在应有的位置。现有的农业废弃物的管理体制和相关标准可操作性差，更谈不上预警、监测体系。目前的策略基本上是采用末端治理思路区 “堵绝污染 ”，没有强调全过程的综合治理，这样 “堵 ”的结果是废弃物累 积性危害的爆发。目前政策主要是废弃物的治理性和限制性的政策，标准和准侧不全面，不统一，有些标准求告，缺乏监督管理机制，只有罚没有奖，可操作性不强，运行成本超过相关责任人的承担负荷，执法人员执行难度大，导致政
12、策落实难。此外，没有一套完整的有关农业废弃物利用的专门法律或法规，而且针对不同地域和不同类型的农业废弃物没有相应的废弃物管理的办法，更谈不上的监测、监督、预测、预警体系。中国急需制定出相关的法律和法规来规范废物的资源化利用。 第三，农业废弃物利用技术落后，利用率低 4。虽然我国农业废弃物利用有着悠久的历 史，但是创新技术少，推广价值不高，农业废弃物的利用率很低。比如秸秆的利用，大多数还是采用直接燃烧或者还田的方式，缺乏先进的利用技术。虽然中国有农业废弃物资源化的传统，但是创新的技术少，有自己只是产权的技术和很好适应性与推广价值的技术更少。实际上我们原有的传统技术堆肥技术、沼气技术没有大地发展，
13、就是由于长期困扰生产的一些问题，比如发酵过程中7 的微生物的筛选，沼气的产气率和设备、堆肥的设备和氮素损失没有得到很好的解决。学习国外的先进技术又不到位，如中国规模化养猪场废弃物处理的设备引起过程中，没有很好的吸收国外的整 套技术。不清楚农业废弃物产品开发的主攻方向导致中国的农业废弃物转化的产品品种单一、质量差、利用率低、商品价值低，不能形成产业化，无论在国内还是国际市场都没有竞争力，也就不能有效地转化农业废弃物，实现资源化的利用；同时在设备投入上，财政的支持和吸纳社会资金能力的不足，一些好的技术产业化的过程中，得不到应用和推广，导致废弃物的资源化利用在低水平上重复以致发展缓慢，不能适应社会生
14、产的需求。 2.2 国外情况 国外发达国家经过几十年地发展，对农业废弃物处理有了比较系统的研究，形成了比较成熟的理论，主要可分为物质再 利用模式、减量化模式、资源化模式和生态产业园模式。这些模式的存在有效解决了农业废弃物污染的问题，为发展中国家提供了宝贵的借鉴经验。 2.2.1 物质在循环利用 日本爱东町地区循环农业 5；爱东町循环农业的核心内容是发展油菜生产。一方面，油菜籽利用后 2的油渣可以通过堆肥或饲料化处理得到优质的有机肥料或饲料；另一方面，回收废弃食用油，再加工处理成生物燃油。爱东町地区循环农业有效促进了资源在农业经济系统中的高效再生，减少了外部资源投入和农业废弃物排放，实现了资源合
15、理循环再利用和生态环境保护，符号循环经济的基本原 则。 德国的 “绿色能源 ”： 20 世纪 90 年代初，德国科学家发现可从一些农产品中提取矿物能源和化工原料替代品，实现农产品的循环再利用，这些生物质能源和原料是绿色无污染的，德国联邦政府开始重视发展此类经济作物。德国科学家对甜菜、马铃薯、油菜、玉米等进行定向选育，从中制取乙醇、甲烷，成功地研制出绿色能源；从菊芋植物中制取酒精；从羽豆中提取生物碱。油菜籽是德国目前最重要的能源作物，不仅可用作化工原料，还可提炼植物柴油，代替矿物柴油用作动力燃料。 2.2.2 减量化模式 美国的精准农业 ：精准农业也称精确 (细 )农业， 追求以最少的投入获得优
16、质的高产出和高效益。指导思想是按田间每一操作单元的具体条件，精准地管理土壤和各项作物，最大限度地优化使用农业投入 (如化肥、农药、水、种子等 )以获取最高产量和经济效益，减少使用化学物质，保护农业生态环境，精准农业是 “减量化 ”的循环农业。美国是世界上实施精准农业最早的国家之一，l990 年后，美国将 GPS 系统技术应用到农业生产领域，明尼苏达州农场进行了精确农业技术试验，8 用 GPS 指导施肥的作物产量比传统平衡施肥作物产量提高 30左右。试验成功后，小麦、玉米、大豆等作物的生产管理都开始应用精确农 业技术。 20 世纪 90 年代中期，精准农业在美国的发展速度相当迅速，到 1996
17、年，安装有产量监测器的收获机的数量增长到 9000 台。 以色列节水农业 ：为了保持区域水环境和生态的持续稳定， 以色列的循环农业突出体现为完善的节水农业体系。喷灌、滴灌、微喷灌和微滴灌等技术在以色列普遍使用， 80以上的农田灌溉应用滴灌， l0为微喷， 5为移动喷灌，完全取代了传统的沟渠漫灌方式。成效最大的是农业滴灌技术：一是水可直接输送到农作物根部，比喷灌节水 20；二是在坡度较大的耕地应用滴灌不会加剧水土流失；三是经污水处理后的净化水 (比淡水含盐浓度高 )用于滴灌不会造成土壤盐碱化。滴灌技术比传统的灌溉方式节约用水和节省肥料 30以上，而且有利于循环利用废污水。为开辟水源，以色列加大了
18、对污水处理和循环使用的投入。以色列规划农业灌溉全部使用污水再处理后的循环水，目前，已将 80的城市污水处理循环使用，主要用于农业生产，占农业用水的 20。经处理后的污水除用于农业灌溉外，还重输回蓄水层。 2.2.3 资源化模式 日本菱镇的循环农业 ：菱镇是发展循环农业较早且较成功的地区，是将农业生产和生活中的废弃物转化为有机肥，发展废弃物资源化的循环农业模式 。 1988 年该镇通过了发展自然农业条例，规定农业生产中禁止使用农药、化肥和其他非有机肥料，生产的农产品需是无化肥、无农药添加残留、无公害的有机农产品。此后，菱镇将小规模下水道污泥、家禽粪便以及企业的有机废物等作为原料投入到发酵设备中，
19、产生的甲烷气体用于发电，剩余的半固体废渣进行固液分离，固态成分用于堆肥和干燥，液态成分则在处理后再次利用或者排放 (排放的成分已基本对环境无害 )，实现了废物的高度资源化和无害化。此外，菱镇对厨房的垃圾进行统一收集和处理，制成有机肥。 英国的 “永久农业 ”： “永久农业 ”是循环经济 中废物资源化的一种重要形式，特点是在节约资源和不破坏环境的基础上，通过元素的有效配置达到有利关系的最大化。种植者们循环利用各种资源，节省能源，如用香烟头来收集雨水、变粪便为有机肥料、实行秸秆还田。 “永久农业 ”寻求尽可能节约使用土地的资源，强调使用多年生植物；鼓励使用自我调节系统。耕种土地时，通过多种类种植和
20、绿色护盖等技术来保养土地，监控当地环境，构建绿色发展规划。 “永久农业 ”不使用人造化肥和杀虫剂，通过种植多样性的植物以及促使食肉动物进入生态系统来阻止害虫 ,例如，豆类植物苜蓿，能够释放氮气，可使害虫迷失方向 。 9 2.24 生态产业园模式 循环农业的尺度有部门、区域、社会 3 个层次：部门层次主要指以一个企业或一个农户为循环单元；社会层次意味着 “循环型农村 ”；区域尺度是按照生态学的原理，通过企业间的物质、能量、信息集成，形成以龙头企业为带动，园内包含若干个中小企业和农户的生态产业园，菲律宾玛雅农场是一个成功的生态产业园典范。玛雅农场最初只是一个面粉厂，从 20 世纪 70 年代开始，
21、经过 10 年建设，形成了一个农林牧副渔良性循环的生态系统。面粉厂产生大量麸皮，为了不浪费麸皮，建立了养殖场和鱼塘；为了增加收入，又建立了肉食加工 和罐头制造厂，对畜产品和水产品进行深加工。到 1981 年，农场拥有 36 公顷的稻田和经济林，饲养 2。 5 万头猪、 70 头牛和 1万只鸭。为了控制畜禽粪肥污染、循环利用加工厂的废弃物，农场建立起十几个沼气车间，每天生产沼气十几万立方米，能满足农场生产和家庭生活所需的能源。从产气后的沼渣中，还可回收一些牲畜饲料，其余用做有机肥料。产气后的沼液经处理后，送入水塘养鱼养鸭，最后再取塘水、塘泥用来肥田。农田生产的粮食又送面粉厂加工，进入下一次循环。玛雅农场不用从外部购买原料、燃料、肥料，却能保持高额利润，而且没有废气、废水和废 渣的污染，充分实现了物质的循环利用。
