废弃烟叶的综合利用

废弃烟叶的综合利用（精选7篇）

废弃烟叶的综合利用 第1篇

1 试验

1.1 材料

试验所用2008年B2F等级烟叶由湖南邵阳烟草公司生产。α-高温淀粉酶由山东隆大生物工程有限公司生产。复合蛋白酶由广西科学院生物研究所生产。

1.2 仪器

CMB-120型管式填充机为德国Burg Hart公司生产。鼓风干燥箱为德国BINDER公司生产,恒温恒湿箱为澳大利亚IN-CUBATOR公司生产,微型切丝机为河南富邦实业有限公司生产,全自动化学分析仪为荷兰SKALAR公司生产。

1.3 操作方法

(1)烟叶辐照试验在广西神州辐照中心有限责任公司进行,按实验设计剂量对试验烟样进行辐照,为保证辐照剂量均匀一致,辐照剂量过半翻转1次再辐照。试验结束后,将一部分烟丝制成卷烟,在标准条件下平衡48 h后进行评吸,另一部分粉碎成烟末用于检测分析辐照前后其化学成分的变化。

(2)将经过6 KGy辐照的B2F等级烟片适当回潮,用试验切丝机切成烟丝,切丝宽度为1 mm。将α-淀粉酶和复合蛋白酶依次按300 U/g、150 U/g酶用量分别均匀添加到100 g烟丝上,在恒温、恒湿条件下(温度为35℃,湿度为75%)反应不同时间。试验结束后,将一部分烟丝制成卷烟,在标准条件下平衡48 h后进行评吸,另一部分粉碎成烟末用于检测分析加酶前后其化学成分的变化。

(3)评吸方法:将烟叶感官质量评价指标香气质、香气量、杂气、刺激性、透发性、柔细度、甜度、余味、浓度和劲头分别划分为好+、好、好-、中+、中、中-、差+、差、差-9个等级进行评价。对于品质指标“+”“-”表示该指标的优劣程度;对于特征指标“+”“-”表示该指标的变化趋势。用管式填充机将实验烟丝分别卷制成烟支,并在(22±1℃),恒温相对湿度(60%±2%)条件下平衡48 h。经广西中烟工业有限责任公司技术中心7人评吸小组进行感官质量评吸后,进行综合评价比较。

(4)测定方法:水溶性总糖含量采用芒森—克法[3]测定;总氮含量采用克达尔法[4]测定;总烟碱含量采用紫外分光光度法[5]测定;挥发碱含量采用水蒸气蒸馏滴定法[6]测定;挥发酸含量采用水蒸气蒸馏滴定法[7]测定;淀粉含量参照文献[8]的方法测定;蛋白质含量采用文献[9]的方法测定。

2 结果与讨论

2.1 辐照剂量对烟叶化学成分的影响

利用3 KGy、6 KGy、9 KGy、12 KGy及15 KGy 5种不同辐照剂量对邵阳2008年B2F烟叶进行处理,检测辐照前后烟叶的主要化学成分中总糖、还原糖、总氮及蛋白质、淀粉等9种化学成分指标的变化。辐照剂量对烟叶化学成分的影响见表1。表1中,烟叶经过不同剂量的辐照后,化学成分含量变化不明显。

2.2 辐照剂量对烟叶感官质量的影响

利用3 KGy、6 KGy、9 KGy、12 KGy及15 KGy 5种不同辐照剂量对邵阳2008年B2F烟叶进行处理,对辐照前后的烟叶进行感官质量评吸,评价结果见表2。从表2可以看出,辐照可以不同程度地改善烟叶的吸味,其中以6 KGy和9 KGy 2种辐贴剂量的效果最好。与对照相比,烟叶经过6 KGy和9 Kgy2种辐贴剂量辐照后,香气质有明显提高,香气量稍有增加,杂气明显减少,刺激性略有改善,甜度、余味都略有提高,劲头稍减小。当辐照剂量为15 KGy时,烟叶的香气质和香气量下降,杂气加重,甜度、余味也有所下降,浓度提高。

注:对于品质指标“+”“-”表示该指标的优劣程度;对于特征指标“+”“-”表示该指标的变化趋势。

2.3 混合酶处理对烟叶化学成分的影响

将经过6 KGy辐照剂量处理的B2F等级烟片适当回潮,用试验切丝机切成烟丝用于试验。将α-淀粉酶和复合蛋白酶依次按300 U/g、150 U/g酶用量分别均匀添加到100 g烟丝上,在恒温、恒湿条件下(温度为35℃,相对湿度为75%)分别反应10～24h。混合酶处理对烟叶化学成分的影响见表3。从表3可以看出,烟丝在α-淀粉酶和复合蛋白酶的共同作用下,随着反应时间的延长,淀粉、蛋白质和烟丝总氮的含量明显下降,而总糖、还原糖的含量则稍有增加。当烟叶贮存16 h后,淀粉、蛋白质和总氮量分别减少了76%、22%和8%,总糖和还原糖的含量分别增加了3%及7%。另外,烟丝的总烟碱含量变化不明显,挥发碱的含量在19 h后稍有增加,挥发酸的含量则呈现先增加后下降的趋势。

2.4 混合酶处理对烟叶感官质量的影响

将经过6KGy辐照剂量处理的B2F等级烟片适当回潮,用试验切丝机切成烟丝用于试验。将α-淀粉酶和复合蛋白酶依次按300U/g、150U/g酶用量分别均匀添加到100g烟丝上,在恒温、恒湿条件下(温度为35℃,相对湿度为75%)分别反应10～24h。表4为混合酶处理对烟叶感官质量的影响。从表4可以看出,烟丝加入α-淀粉酶和复合蛋白酶后贮存13～16h效果最好,烟丝香气质、香气量提高得较明显,杂气明显减少,刺激性略有减少,透发性、甜度、柔细度、余味有所改善。当贮存时间超过19h后,烟丝感官质量下降,香气质、香气量减少,刺激性增大,甜度、余味变差。

注:对于品质指标“+”,“-”表示该指标的优劣程度;对于特征指标“+”,“-”表示该指标的变化趋势。

3 结语

(1)辐照对烟叶的化学成分影响不大,对烟叶的感官质量有较大的影响。研究结果表明,辐照剂量为6～9 KGy时,可以改善烟叶的评吸质量,提高烟叶的香气质、香气量,改善烟叶的透发性、余味等。

(2)上部烟叶中含有较多的淀粉和蛋白质。淀粉和蛋白质对烟叶的感官质量有不利的影响。α-淀粉酶能使淀粉水解为水溶性糖,能改善烟质。在烟叶上添加复合蛋白酶,可以使烟叶中的蛋白质转化为小分子的多肽和氨基酸等,改善烟叶的吸味。在烟叶中添加α-淀粉酶和复合蛋白酶对烟叶的化学成分和感官质量均有较大的影响,烟叶经过处理后,淀粉、蛋白质和烟丝总氮的含量明显下降,而总糖、还原糖的含量则稍有增加。当烟叶贮存16 h后,淀粉、蛋白质和总氮量分别减少了76%、22%和8%,总糖和还原糖的含量分别增加了3%及7%。另外,烟叶的总烟碱含量变化不明显,挥发碱的含量在19 h后稍有增加,挥发酸的含量则呈现先增加后下降的趋势。评吸结果表明:烟叶加入α-淀粉酶和复合蛋白酶后贮存13～16h效果最好,烟丝香气质、香气量均有明显提高,杂气明显减少,刺激性略有减少,透发性、甜度、柔细度、余味有所改善。

(3)利用辐照和复合酶2步综合处理上部烟叶是提高烟叶质量的一种有效方法。2008年,湖南邵阳B2F等级烟叶经过辐照和复合酶2步综合处理后,烟叶的感官质量明显改善,香气质、香气量提高得较明显,杂气明显减少,刺激性略有减少,透发性、甜度、柔细度、余味有所改善。对于实际生产中,用酶处理低次烟叶还存在很多问题,例如设备、费用、处理效果等,还有待进一步研究。

参考文献

[1]闺克玉,赵磊,朱国成,等.混合酶制剂改善上部烟叶品质研究[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2004,19(1),52-55.

[2]陈云堂,王应昌,马伯录,等.烟叶和卷烟辐照醇化效果的研究[J].核农学报,1999,13(4):214-218.

[3]YC/T 32—1996,中华人民共和国行业标准[S].

[4]YC/T 33—1996,中华人民共和国行业标准[S].

[5]YC/T 34—1996,中华人民共和国行业标准[S].

[6]YC/T 35—1996,中华人民共和国行业标准[S].

[7]张槐苓,翠英,穆怀静.烟草分析与检验[M].郑州:河南科学技术出版社,1994:218-229.

[8]GB/T 5009.9—2003,中华人民共和国标准[S].

畜禽养殖废弃物的综合利用技术 第2篇

1 畜禽粪便通过堆沤发酵生产有机肥

畜禽养殖排泄物中的主要成分是饲料消化后产生的有机废弃物, 与工业污染物有本质区别。畜禽养殖排泄物历来是作为农业生产的肥源进行利用的, 畜禽养殖排泄物中的主要物质是农作物生长所需的营养物质, 所以把畜禽养殖排泄物作为资源来看待, 进行综合利用。通过召开养殖废弃物处理技术现场会、培训会, 专家深入处理基地指导, 生物发酵有机肥产业化技术的推广应用, 把大量的畜禽粪通过生物技术转变为优质的商品有机肥, 利用物化技术产品 (有机肥等) 的推广等方式, 加快现有的成果的推广, 结合全省开展的沃土工程、耕地地力提升工程、测土配方施肥技术, 将养殖业的废弃物有效地处理利用, 达到了环境保护与资源利用的双赢效果;可以有效地控制病原菌和寄生虫的传播及蔓延, 促进畜牧业的可持续发展, 减少化肥施用量, 减轻农业面源污染发生, 促进农产品的优质安全生产, 大力发展有机食品和绿色食品, 实现农业增效, 农民增收。

对国内及浙江省内畜禽粪便资源化利用状况及生产有机肥的基本情况总结出有机肥生产的工艺流程。畜禽粪生物发酵有机肥生产工艺规程:

收集鲜粪→添加调理剂 (根据鲜粪含水量高低增减调理剂的添加量) →接种发酵菌剂→槽内堆制发酵 (或条垛式发酵) →翻混机翻混 (或人工翻堆) , 每天用专用温度表测定堆温, 堆肥高温 (55℃以上) 期每隔1~2d翻混一次→堆肥发酵10后取样测定p H值, p H>8时用酸性材料调节→发酵至15~20d时, 取发酵产物按10倍的量加清水浸泡1d后观察水色, 当水色呈浅咖啡时, 同时堆温开始下降, 堆肥再延续发酵3~5天→生物发酵有机肥晒干或烘干, 含水率控制在20%以下→进入仓库堆放或包装销售。

畜禽粪便通过微生物堆肥发酵, 达到无害化和资源化利用的目的, 是目前常用的畜禽粪便处理和资源化利用的技术, 畜禽粪便堆肥可生产有机肥、有机-无机复混肥和园艺基质。浙江省在该领域实用技术应用已经比较普遍。目前, 技术改进重点为提高堆肥效率、改进肥料质量以及机械化和集约化生产。

2 畜禽污水通过厌氧发酵产生沼气

畜禽污水含有很高的有机质, 经过厌氧发酵产生沼气, 利用沼气烧饭取暖, 回收生物质能, 这类技术已经比较成熟, 浙江农业大学在杭州柠檬酸厂和原杭州种猪场开发的厌氧管道消化器, 生产的沼气可供几百人烧饭取暖。浙江绿嘉园牧场利用沼气为猪舍供暖及单位厨房能源。浙江省遂昌县农村采用“一池三改”模式 (改厕、改厨和改养殖, 将厕、厨和养殖污水排入同一沼气池) , 利用沼气烧饭烧水等。

近年来, 各种沼气灶具也应运而生, 浙江省有些地区专业管道安装队承接农村沼气管道安装和维修, 从而促进农村厨房沼气炉的使用, 但冬季气源不足和山区沼气灶具维护与安全保障问题依然是制约农村家用沼气推广的重要原因。

3 畜禽粪便制作鱼虫的饵料

由于畜禽粪便中含有大量的营养成分, 利用这些营养物质饲养鱼虫的研究和应用已有不少成功的例子。如应用沼液养鱼, 可促进浮游生物, 从而增加鱼饵料, 减少沼液在水体中耗氧, 改善鱼类生活环境, 提高鱼的产量。有人试验, 使用沼液养鱼, 可增加鱼量10%。在兰溪的一个珍珠养殖场使用附近养鸭场的污水, 减少了饲料用量, 增加了产量, 较好地解决了污水的出路问题。同时, 应该指出, 利用畜禽粪便制作鱼虫的饵料需要有科学的方法。

4 沼液还田

畜禽养殖污水通过沼气工程的厌氧发酵带来了清洁能源, 同时产生了沼液, 其COD、BOD、SS含量依然较高, 总氮、氨氮、总磷含量下降很少, 还必须经过曝气池、氧化塘等后续处理才能达到国家畜禽养殖业污染物排放标准的要求, 而这些后续处理设备成本高且耗电耗劳力占田地, 很多规模养殖场很难承受后续处理条件和设施成本, 即使具备条件的企业, 其出水达到国家排放要求 (COD400mg/L, 氨氮80mg/L) , 大多数纳污水体也无法消纳达标排放污水, 因此, 沼液出路成为畜禽养殖业棘手问题。由于沼液中的有机物和氮磷等是农田培肥土壤和农作物生长很好的营养物质, 沼液还田既能利用氮磷等营养物质和水资源, 还能解决沼液出路问题, 被认为是实现农业循环经济的重要途径。但必须指出, 沼液还田需要满足以下条件: (1) 必须配套适当数量的农田; (2) 沼液灌溉时, 要配置合适的氮磷钾比例, 以满足营养平衡的需求; (3) 注意消除沼液中一些有害物质 (如畜禽使用的抗菌素残余等) 的影响; (4) 设置一个适当的沼液存储池, 以适应用肥淡季和旺季的需要。本课题组在浙江省嘉兴市一家万头猪场进行了6年的沼液农灌试验, 取得了良好的效果, 也积累了一些研究经验。

5 结语

农业废弃物秸秆综合利用技术的研究 第3篇

据有关方面统计, 我国每年产生农作物秸秆约6.5亿吨。但目前农作物秸秆有效利用率低, 仅仅作为牲畜饲料使用, 大量的秸秆被任意堆放或就地焚烧, 严重污染了我们赖以生存的生活环境。加强对农作物秸秆的综合利用, 不仅是解决环境问题的需要, 更是转变农业生产发展方式的需要。这就为我们大力发展科技农业、循环农业、可持续农业, 提供了广阔的发展空间。农作物秸秆的综合利用是循环经济理论的实际运用, 也是农业战线践行科学发展观的最有效途径。并且农作物秸秆中含有大量的有机物, 可以带来极大的生态效应、经济效应和社会效应, 把农作物秸秆变废为宝, 既可节约资源、改善环境, 又可增加农业附加值, 促进农业增效、农民增收。

因此, 农业废弃物秸秆的资源化利用问题, 就成为当代农业与农村可持续发展中的一个重要课题, 也是从根本上解决我国“三农问题”的有效途径之一。

1 农业废弃物秸秆综合利用的现状

我国是一个人口多、农业比重大的发展中国家, 农作物秸秆利用有着悠久的历史。长期以来, 农作物秸秆在农民生活和农业生产中担当着重要的角色, 农作物秸秆可以用来建房蔽日遮雨、烧火做饭取暖、养畜积肥还田。由于农村生活水平的日益提高、农村生产作业模式变化、生活能源结构调整, 传统的秸秆利用方式已经跟不上现阶段我国农业发展的步伐。秸秆资源分散、季节性强且量大面广, 收割、打包、收购、运输、加工、利用、技术、设备、资金、成本、利润、销售等现实问题, 严重制约了秸秆资源的综合利用。目前我国约有1.2亿吨秸秆用作饲料, 1亿吨秸秆用于还田, 1.6亿吨秸秆用于工业造纸, 但秸秆利用技术不高, 经济效益不明显[4]。还有3亿多吨被当作废弃物焚烧或扔掉, 曾被用做燃料的农作物秸秆随意堆在田头肆意焚烧, 大量秸秆露天焚烧, 导致严重的大气污染并引发火灾, 影响高速公路与民航的运行安全, 危及人生安全和健康, 造成资源浪费。解决秸秆焚烧问题, 关键在于为剩余秸秆找出路, 禁烧是“堵”, 综合利用是“疏”, 秸秆禁烧和综合利用相互推动。

农作物秸秆的综合利用不仅仅能减低焚烧带来的各种危害, 而且能够有效的缓解能源危机, 使之变废为宝。秸秆的处理与利用已成为我国面临的亟待解决的问题之一, 但由于缺乏相对应的技术, 秸秆禁烧和规模化利用问题一时难以解决。因此, 发展比较全面的秸秆利用方式尤其显得重要。秸秆综合利用涉及机械、化学、生物学等多学科, 和农机、农艺、化工等多行业, 是多学科行业交错综合的课题。

1.1 国外秸秆综合利用分析

国外秸秆利用远比我国早, 对农作物秸秆的综合应用技术的研究已具有较高的水平, 并在各个领域都取得可喜的成绩, 综合起来有以下几个特点:

起步早, 发展快, 多成果已广泛为生产、生活所用。发达国家早就开展秸秆热解液化技术, 并广泛运用用工业生产, 如荷兰于1980年代初期开展这项技术的研究;80年代欧美各国方草捆收获在牧草收获中占的比重最大, 捡拾压捆机亦相应成为牧草收获机械中的主要机具, 而这些技术我国从九十年代开始才开始步入研究运用阶段。麦秸刨花板无甲醛释放, 在美国, 麦秸人造板已经作为一种期货产品在期货市场上挂牌交易, 在普通的建材市场也有麦秸刨花板销售, 并且销售价格远高于普通木质刨花板。而高档的无甲醛秸秆人造板系列产品也有着较高的市场需求;80年代中期, 欧美等发达国家就已经在农作物秸秆工业制品方面取得了进展, 实现了农作物秸秆在工业制品方面的综合利用, 大量的新工艺、新设备及系列产品被用在汽车内装饰件、纤维密度板、植物、地膜、餐饮具包装等方面。

秸秆综合利用技术和设备科技含量高、自动化程度高、综合利用现代化水平高。如农作物秸秆饲料已形成了包括提高秸秆饲料营养成分、提高动物采食量、提高饲料转化率等饲料生产的技术体系。欧美等一些发达国家的农作物秸秆饲料化生产设备达到全过程机械化作业和全过程实现电脑自动控制, 实现连续化生产, 秸秆饲料质量稳定, 从而使动物食用秸秆饲料的消化率提高30%~50%。德国生产秸秆颗粒饲料的技术通过电脑自动控制可以完全改变秸秆基本结构, 较我国目前广泛推广应用的氨化处理技术提高工效20倍以上。德国、美国、丹麦、日本等国, 其农作物秸秆纤维化处理、纸浆模塑制品生产中的成型工艺以及设备、后置处理、包装材料的渗透性测试方面已形成了自动、高效、柔性化的机电一体化技术, 具有环保、牢固、成本低廉的特征。而我国目前的秸秆利用还主要以农村取暖, 饲养家畜为主, 秸秆的产业化水平很低, 秸秆利用率和转化率较低, 在秸秆经济和社会价值的挖掘和利用方面, 还有很大的上升空间。

注重可再生能源的研究开发。随着现代工业的发展和世界人口的激增, 能源危机日趋加剧, 世界各国纷纷展开新能源, 特别是可再生生物质能源的研究和开发。生物质能源主要有生物乙醇、生物柴油、沼气、氢气和燃料电池等, 以美国、加拿大、瑞典等为代表的发达国家特别重视秸秆乙醇的研发, 技术水平已接近产业化。德国、意大利等国家, 现在都拥有比较先进的耗生物质能源设备, 如能低的制粒生产系统。

国外农作物秸秆的综合利用是围绕着生态农业的发展而展开的。美国有2万多个生态农场遍布全国各地, 在实践中采用的主要技术措施包括先进的有机废弃物和农作物秸秆利用技术。在美国, 秸秆还田十分普遍, 不但小麦、玉米等秸秆大量还田, 而且大豆、番茄等秸秆也尽量还田。据美国农业部门统计, 美国年生产作物秸秆4.5亿吨, 占整个美国有机残物生产量的70.4%, 秸秆还田量占秸秆生产量的68% (USDA, 1978) , 这对保持美国的土壤结构与肥力起着十分重要的作用。

1.2 我国秸秆综合利用的现状分析

虽然我国最近几年在秸秆综合利用方面取得了不少科研成绩, 也进行许多产业化探索, 但在推广应用方面取得的实效还远远不够, 初步归纳主要存在以下几个问题。

1.2.1 技术不够成熟。

从产业化应用角度而言, 秸秆利用技术和设备或多或少都存在完善的地方, 如秸秆固化成型燃料技术不完善之处是挤压成型模具磨损严重, 设备工作寿命短;秸秆直燃发电存在高温过热器氯腐蚀和秸秆适应性等问题;秸秆气化集中供气存在气体热值低、焦油含量高等问题;秸秆热解液化存在设备结构复杂和生物油应用技术没有跟上等问题;秸秆发酵生产燃料乙醇存在纤维素酶工业化批量生产困难等问题。

1.2.2 秸秆综合利用技术单一, 专业化、针对性低。

如秸秆颗粒饲料加工技术方面仅仅是为解决农作物秸秆的出路问题而进行了一些单项技术或者方法的解决措施, 没有形成一个完整体系, 而且这些技术仍然是处于不完善的粗加工阶段。现有秸秆饲料化加工与国外先进技术相比, 急需形成一个将生物学、营养学、动植物学综合交叉的研究方式及其科研成果来提高农作物秸秆饲料化生产水平, 从而使农作物为秸秆饲料化利用的处理技术多样化。根据不同植物纤维生长特点、不同动物的消化特点, 相对应的获得不同种类的饲料源。而秸秆饲料的加工成套设备也应满足不同动物食用需要, 能够生产出适合不同年龄段动物采食的饲料。

1.2.3 秸秆大规模收集和跨季节储存艰难。

每年我国农作物秸秆产量7亿多吨, 但秸秆资源季节性强、分布散、体积能量密度低、容易腐烂霉变、堆储时易引发火灾, 加之农村青壮劳力多半都外出打工, 在家务农的多半是老人和妇女, 且还要赶农时播插下一茬庄稼和作物, 使得秸秆大规模收集和跨季节储存非常困难。

秸秆使用成本没有得到充分运算。农作物秸秆从田地里产生, 到作为能源原料使用, 中间需要经过很多环节, 每个环节都需要消耗劳动力成本, 所以秸秆实际使用成本的构成除了秸秆自身价值外, 更多的是这些中间环节的劳动力成本。所以, 目前秸秆综合利用主要是靠政府支持和推动, 通过政府补贴来抵消秸秆利用带来的成本损失。

当前, 我国秸秆大规模收集和跨季节储存难度大、生产技术和设备达不到、新技术应用规模范围较小, 尤其是适宜农户分散经营的小型化、实用化新型技术匮乏, 各项技术之间集成组合不够完善, 秸秆综合利用存在利用率低、产业链短和产业布局不合理的问题, 秸秆利用程度不高。秸秆利用往往采用单一的秸秆利用方式和秸秆循环综合利用系统, 但单一秸秆利用成本高、效益低, 所以, 当前我们要针对储存难、生产技术和生产设备的问题加以研究以达到降低成本, 提高附加价值的效果, 使得秸秆的利用成本降低, 提高利用效率, 符合农民使用要求。随着国家的重视, 以及高新的生物质能直燃发电、气化发电、液化等技术在我国的发展, 农业机械在秸秆综合利用过程中发挥着越来越重要的作用, 并作用越来越广泛。

2 我国农业废弃物综合利用存在的主要问题

目前, 我国秸秆资源利用存在着综合利用不充分、利用结构不合理不科学等方面的问题, 具体表现在以下方面:

2.1 秸秆综合利用率低。

经过多年发展我国秸秆直接还田面积和总量达到35%, 但20%的秸秆仍被农户在地头焚烧, 24%作为燃料在家焚烧, 21%作为饲料, 10%左右被丢弃不用。秸秆随意丢弃和就地焚烧问题依然严峻, 给交通运输、农业生产和城乡居民生活带来诸多影响。秸秆焚烧成为我国久治不愈的社会问题, 造成难以弥补的空气污染。

2.2 农业生产系统内部的秸秆利用量低于系统外部的秸秆利用量。

2005年全国农业生产系统内部的秸秆利用量较系统外部利用量低12.47%。已利用秸秆中, 农业生产系统内部利用量占46.67%, 系统外部利用量占53.33%。

2.3

农业生产系统外部的秸秆资源利用仍以效率最低的直接燃烧为主, 用于农村新能源开发利用的秸秆数量十分有限, “四化一电” (秸秆气化、秸秆固化、秸秆炭化、秸秆液化和秸秆发电) 利用秸秆量依然较低。

2.4

农村社会经济系统外部的秸秆资源利用量不高, 秸秆产业发展仍然十分薄弱, 对提高我国秸秆资源综合利用率所起作用微乎其微。

3 如何有效的解决我国农业废弃物秸秆资源

解决农村地区农业废弃物资源浪费、生态环境破坏所形成的恶性循环, 推进农业的可持续发展, 其根本途径是开展农业废弃物的资源化利用, 同时还要解决好以下问题。

3.1 农业废弃物资源化利用的全民意识没有完全树立

由于历史上的原因, 致使我国农业资源的综合利用水平与国民经济发展相对滞后。我国存在着大量的地方中小企业、乡镇企业, 这些企业在进行生产时基本不考虑环保、污染等问题。在日益重视可持续发展的今天, 工作的重点之一是要加深对农业废弃物综合利用的意识, 充分认识到农业废弃物综合利用的经济、环境与社会价值, 加强开展农业废弃物资源化利用与可持续发展的重要关系, 使农业废弃物作为可再生资源利用的观念深入人心。同时, 在对农业废弃物进行回收时, 应提倡绿色回收, 兼顾节约和环保。

3.2 农业废弃物资源化利用在一定程度上受季节与气候的影响

农业生产收获具有强烈的季节性, 农业废弃物数量多、体积大且集中, 作为原料使用其稳定性、持续性较差, 若不采取相应的措施对其进行处理, 贮存的废弃物易变质。此外, 农业废弃物还受气候和自然环境的影响, 而目前我国在开发利用废弃物时并未全面考虑季节与气候因素的影响。

3.3 农业废弃物资源化利用的研发费用不足

对于现阶段农民而言, 处理农业废弃物的一次性投资成本较高, 农民无力自行承担, 需在政府扶持的条件下, 多方筹措资金, 引入市场机制。各级农业部门要积极争取政府增加资金投入, 确保农业废弃物资源化利用的工作顺利开展。

3.4 农业废弃物资源化需要技术保障

我国在农业废弃物资源化利用上已取得了一定的进步, 但在技术水平上同世界发达国家相比还存在很大的差距, 多数产品还停留在初级利用水平。因此, 要优化农业废弃物的处理技术, 减少成本扩大推广范围, 还要加强科研队伍建设, 使其资源化利用向深加工的方向发展。

4 秸秆综合利用技术推广应用的发展趋势及必要性

我国粮食年均产量5.03亿吨, 养殖业用粮食近2亿吨, 占约2/5, 所以必须扩大饲料来源, 开发新的饲料资源, 提高饲料质量和饲料效率。一些农作物秸秆由于营养价值低, 可消化性低, 不能直接用作饲料, 但经适当处理, 便大大提高其营养价值和可消化性, 解决“人畜争粮”的现实问题, 因此秸秆压块饲料、生物秸秆蛋白饲料成为养殖业发展的希望之路。

4.1 发展秸秆综合利用技术符合国家产业政策

由国务院发展研究中心资源与环境政策研究所主办“十二五循环型农业发展暨农作物秸秆综合利用政策研讨会”于2013年1月19日在国务院新闻办新闻发布厅召开。此次研讨会的举办, 旨在构建循环型农业体系, 在农业领域推动资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链接循环化、废物处理资源化, 形成农林牧渔多业共生的循环型农业生产方式, 特别是推进秸秆的综合利用, 改善农村生态环境, 提高农业综合效益等进行探讨。我国耕地面积排世界第4位, 拥有大量的生物质资源。2013年“中央一号文件”中指出:保供增收惠民生、改革创新添活力。发展生物质能源不仅能够为农民增创收, 更符合国家改革创新的大政策, 转变现有的农业模式, 实现可持续发展。

4.2 发展秸秆综合利用技术符合河南的实际工作

我国是世界上最大的农业生产国, 种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。种植业每年产生各类作物秸秆约7亿吨, 其中有约50%未得到有效的处理和利用。这不但浪费了资源, 并且由于大量秸秆的露天焚烧, 导致严重的大气污染造成霾, 并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。发展生物质转化技术努力创造良好的坏境, 适于人们的健康生活, 节约资源促进经济的快速发展。

4.3 发展秸秆综合利用技术符合领导者的工作思路

我国目前秸秆消化利用的现状, 粮食连年丰收, 秸秆泛滥成灾。从2000年开始, 国家发改委、农业部等相关部门对发展循环经济、推进资源综合利用, 包括推进秸秆的综合利用进行了政策、资金等多方面的支持, 支持力度逐年加大。2008年, 国务院办公厅印发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》, 提出了秸秆综合利用的目标任务、重点和政策措施, 秸秆综合利用得到了较快发展。2012年, 农业部部署了秸秆循环发展。从“中央一号”文件的发布, 我们不难看出, 国家领导对发展农业科技创新的关注度越来越高。发展生物质能源技术体现了科技兴农的概念, 符合集约化经营、管理的概念, 完善了农业经济的产业化道路, 推动了中央政策的落实。同时, 调整农村的产业结构, 种植基地、养殖基地、种植合作社等新型概念的引入大大的解决了农村土地无人可种、无地可种的矛盾, 扩大农村就业、充分解决了农村劳动力薄弱、分散、不足等问题。

4.4 发展秸秆综合利用技术符合农民的根本利益

“中央一号”文件持续锁定“三农”, 出台了一系列的强农惠农富农政策。2012年“中央一号”文件更是突出强调加快农业科技创新, 把推进农业科技创新作为“三农”工作的重点和发展现代农业的根本支撑。“中央一号”文件明确指出, 遵循农业科技规律, 把保障国家粮食安全工作为首要任务, 把提高土地产出率, 资源利用率、劳动生产率作为主要, 把增产增效并重、良利发法配套, 农机农业结合, 生产生态协调作为基本要求, 促进农业技术集成化, 劳动过程机械化, 生产经营信息化, 构建适应高产、低质、高效、生态、安全农业发展要求的技术体系。改善农业科技创新条件, 实现农业持续稳定发展的根本出路在于科技。

4.5 发展秸秆综合利用技术符合企业技术创新的需求

根据2013年“中央一号”文件, 农业农村按照保供增收惠民生、改革创新添活力的工作目标, 加大农村改革力度、政策扶持力度、科技驱动力度, 围绕现代农业建设, 充分发挥农村基本经营制度的优越性, 着力构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系, 进一步解放和发展农村社会生产力, 巩固和发展农业农村大好形势。光瑞公司在洛阳市孟津县投资建设了一个农作物秸秆综合利用生产示范基地, 预计年产3 000吨车用燃料乙醇及10 000吨高蛋白牛羊生物饲料。经过过去几年的运行实践和去年一年的生产实践, 我们已拥有了集内蒙古农业大学、河南农业大学、河南科技大学等高端科研单位及众多专利项目, 聚集培养出了一批养殖、种植、农业科技研发等方面的优秀人才, 并将所流转的土地实现了科学化的管理和利用。示范基地建有农作物秸秆综合利用的全自动化生产线, 该生产线为国内独创。可处理周边乡镇的全部农作物秸秆, 保证了政府秸秆禁烧工作的顺利完成。

农业废弃物秸秆综合利用技术与高新技术企业紧密相连, 大力研发秸秆综合利用技术符合现代高新产业企业的发展思路, 科学技术是第一生产力, 推动农业科技跨越发展, 为农业增产、农民增收、农村繁荣注入强劲动力。现代科技农业发展归根到底要靠科技进步来推动, 这就要求我们必须以先进的科学技术为支撑, 大胆创新。

按照“国发[2012]10号”文件《国务院关于支持农业产业化龙头企业发展的意见》光瑞公司作为现代生态农业循环经济的龙头企业, 集成利用资本、技术、人才等生产要素, 带动农户发展专业化、标准化、集约化生产。推广应用农作物秸秆再生的技术, 让废弃秸秆在光瑞科技成果的应用下真正“吃干榨尽”, 变废为宝, 使农业增产, 农民增收。

河南省是农业大省, 《河南省农业和农村经济发展“十二五”规划》中, 就特别提出全省的主要任务和重点工程:大力提高农业机械化水平, 要加快发展高效循环农业, 以提高土地资源和环境承载力为核心, 推进畜禽粪便、农作物秸秆和林业剩余物的资源化利用, 建立“植物生产———动物转化———微生物还原”的农业循环系统。要大力推进秸秆综合利用, 延长秸秆综合利用链条, 促进农村新型能源和循环农业发展。

“谋全局, 更谋一域;谋长远, 也谋眼前”。国家、省、市关于发展农业产业化的一系列政策让光瑞人坚定了扎根农村广阔天地谋求更大作为。

摘要：我国农作物秸秆资源丰富种类多、数量大、分布广, 但利用率低, 随意丢弃和就地焚烧现象严重, 这样不仅浪费资源, 而且还会造成环境的严重污染。本文介绍了秸秆综合利用技术的最新进展, 分析了国内外秸秆综合利用现状及存在的问题, 认为农作物秸秆综合利用不仅可以增加农业附加值而且也符合节约资源保护生态环境的需要, 更可以促进农业增效、农民增收, 是实现农业循环的有效途径。

关键词：农作物秸秆,综合利用,技术

参考文献

[1]姜洁, 陈宏, 赵秀兰.农作物秸秆改良土壤的方式与应用现状[J].中国农学通报, 2008, 24 (08) :420-423.

[2]肖继辉, 张伟.推广农作物秸秆综合利用技术的意义探讨[J].宁夏农林科技, 2011, 52 (05) :90-91.

制革蛋白废弃物的回收和综合利用 第4篇

1.1 皮革工业概述

皮革是一种天然皮纤维的工业产品。人工合成材料与皮纤维的编织结构无法相比, 具有独特的舒适性和卫生性。皮革加工技术已经从传统实践活动过渡到工业活动。皮革行业由于废弃物排放产生环境污染而面临环境挑战。

1.2 皮革加工面临的环境挑战

制革过程中产生的大量固体和液体废弃物见图1。加工过程中一吨生皮大约生产200 kg的成品革、200 kg铬鞣废弃物、250 kg非鞣废弃物和50 000 kg废水 (见图1) 。对经济和环境有益的清洁处理方法旨在减少液体和固体废弃物。最常见的固体废弃物处理方法是填埋。在皮革生产中产生的固体废物包括修边废弃物, 角蛋白废弃物, 去肉废弃物, 铬革屑废弃物和磨革废弃物, 蛋白质是这些大多数的废弃物中的主要成分。如果这些蛋白质和其它未耗尽的化学物质不能被妥善利用或处理, 可能会造成严重的环境问题, 威胁到制革工业的可持续发展。环境保护的强制执行促使企业家和科学家重视废弃物污染的消除, 把制革固体废弃物转换为可用的有价值的产品。

1.3 皮革加工中的操作与产出

皮革生产可被分为三个阶段:鞣前准备, 其中包括脱毛、去除其它不能用于制革的蛋白和附着的肉 (通常称为预鞣) ;鞣制;后整饰。在预鞣之前原料皮要进行分级以方便机械操作。在此操作过程中, 修边产生大量的胶原蛋白废弃物。预鞣包括浸水、脱毛、浸灰、去肉、片皮、脱灰、软化和浸酸, 为鞣制做好准备。去肉是为了除去皮上的肉和脂肪, 脂肪层的存在使得化学物质在后续操作中难以渗透。

2 胶原蛋白废弃物的各种回收方法

原料皮废弃物主要由蛋白质和脂肪组成。胶原蛋白大量存在于所有的动物中, 是制革的一种主要纤维蛋白, 特征在于由三条多肽链形成的三股螺旋结构。胶原蛋白赋予皮以韧性和弹性, 已经确定的多肽链至少七种, 大约12种胶原已被确认, 其中比较常见的是Ⅰ型胶原。目前通过原料皮加工的皮革是皮革厂用于商用的主要来源。

修边和去肉产生的废弃物的回收和利用方法已有大量的研究, 下面介绍近期的发展状况。

这些废物利用主要集中在酸或高温提取胶原。已经报导用普通的设备和最少时间从原料皮修边产生的废弃物生产高值产品。

制革产生的肉屑经过化学热过程处理需要消耗大量的能源和时间, 另一种方法是酶处理, 这对环境保护比较有利, 并且在低能源消耗、低温、不需加入其它化学品的条件下就能进行, 而且得到的蛋白质产物可以作为肥料或用于其它使用。

将未经鞣制加工的皮革废弃物用热和酶回收处理方法可行, 具有极少残留物, 酶水解得到的大量水解蛋白能加工成明胶产品以及蛋白粉末。这种皮革废弃物经适当的温度预处理, 并在预处理温度下添加酶, 避免在热处理的情况下需冷却反应混合物带来的能量损失。

原料皮片皮后的废弃物用木瓜蛋白酶和中性蛋白酶分别水解, 以蛋白产量最高为标准酶对水解反应的影响, 木瓜蛋白酶的最佳水解条件为70℃, pH 6～7, 中性蛋白酶的最佳水解条件为40～50℃, pH 6～7。木瓜蛋白酶水解的产物具有低的凝胶强度和粘度, 而中性水解胶原蛋白水解产物的黏度和水一样。

固体废弃物管理的一个简单方法是去掉的肉膜用胰酶水解, 胰酶对酪蛋白的水解活力为80单位/m L, 而肉片用胰酶制剂处理7天后显示对蛋白质的降解能力增加了6倍, 总蛋白、胶原蛋白、游离脂肪酸在上清液中的含量分别为80.00、10.64、72.86 mg/m L, 酶的最佳反应pH为8.5, 观察水解液发现肉片几乎完全液化。

用碱-酶结合法对犊牛皮、幼崽牛皮和成年牛皮进行了比较研究, 得到明胶的凝胶强度和等电点。阐述了浸灰牛皮屑制备胶原蛋白多肽的方法, 并分析了水解过程, 生产出了产品。

羊皮修边屑经两步法来提取胶原蛋白。第一步用胰蛋白酶进行降解, 在此步骤中研究了温度、pH值和酶浓度的变化及它们对提取物的影响。如用浸灰肉屑等固体废弃物作为水解底物, 有效溶解这些废弃物。通过一种热稳定性微生物真菌固态发酵产生碱性蛋白酶, 通过凯氏定氮法分析这种酶的水解效果。Ghosh等人通过筛选微生物聚生体发现了一个特殊的生物 (细菌) , 它能够完全消化皮革肉屑, 这就适合于生物处理肉屑。

超声波是一种清洁生产技术, 在皮革行业具有潜在的用途。在最近的几十年中, 超声波作为一种非常有效的无污染活化法在化学和物理等加工方面发挥了重要的作用。研究人员发现超声波可以明显提高酶的水解蛋白废弃物的能力, 并加大了肉屑的消化量, 因此, 酶和超声相结合是对处理未经鞣制加工的皮革固体废弃物的一种有前途的清洁化生产技术。

3 废弃物生产高附加值产品的技术选项

动物产品皮、羊毛、猪鬃、角、羽毛、蹄等是牲畜、肉类和其他行业的副产品, 这些废弃物已被开发成了一系列有价值的产品。这些废弃物含有大量的角蛋白和胶原蛋白的结构纤维状蛋白。一种有前景的方法是通过酸或酶水解废弃物去获得有价值的肽和氨基酸的蛋白水解物。下面介绍一些最近发展。

3.1 修边废弃物

未经鞣制加工产生的修边胶原蛋白废弃物适合加工成各种终端产品。从捣碎的牛皮制得的胶原蛋白分散体具有显著的保水能力。这个特性导致其在环境保护、生物工程、生物医学工程和结构材料方面获得应用研究。研磨过牛胶原蛋白纤维制备的胶原蛋白分散体已证实能用于环境治理中, 例如沉淀助剂、过滤助剂、分离介质、油滴稳定和水净化助剂等。用未经过鞣制加工的废弃物研制胶原蛋白水解物, 用小牛皮和血液中废弃物制得的蛋白水解物适合做细菌生长培养基中的蛋白胨。

各类工业的动物废弃物通过生物技术处理转换成低成本高价值的可生物降解终端产品, 通过碱水解研制了适合宽范围使用的土壤改良剂。废皮革水解物可以被转换成有附加值的商业产品如化肥、可生物降解的聚合物、化妆品添加剂、建筑材料等的宝贵的蛋白质资源。利用化学和化学酶水解得到的含有氨基酸的无铬蛋白添加剂可作为良好的叶面生长增强剂和水果、蔬菜作物的生物刺激物。

利用未经鞣制加工的废弃物可以制备有机肥料、生产生物质材料、制备具有复合作用的凝胶或胶原蛋白、通过生物产甲烷生产能源。选择混合物和废弃物蛋白质水解产物精心配制成含氨基酸的叶面生物肥使地面上的环烷烃类高碱性盐乳化的特性是一个创新的概念。

胶原蛋白基生物材料已用于临床, 如组织粘合剂、血管移植物、主动脉心脏瓣膜、药物传递基质、伤口敷料和组织工程支架。虽然胶原蛋白被认为是一种很有前途的材料, 但仍然存在问题。在体内未经处理的胶原蛋白容易被酶降解, 而且力学强度低。用苹果酸衍生物和1-乙基-3- (3-二甲基氨基丙基) 碳化二亚胺 (EDC) 和戊二醛 (GA) 等交联剂与碱处理的胶原蛋白 (Al Col) 制备凝胶, 已研究了Al Col凝胶在临床应用上的物理化学性质。胶原蛋白基生物材料移植到体内期间, 由于胶原蛋白高酶周转率使得我们必须通过化学交联来维持所需的力学性能和稳定性。胶原基生物材料交联方法用水溶性碳化二亚胺1-乙基-3-[3-二甲氨基]碳二亚胺盐酸盐 (EDC) 。

无污染的环保型无公害小牛皮胶原、没有浸灰的片皮屑有很少一部分被用来制备肠衣。猪皮也可以被用于医疗, 主要作为烧伤敷料。而在世界上的其它大多数地区, 据报道, 在中国50%的猪皮生都被食用, 在欧洲猪皮广泛用于肉馅饼, 在美国, 唯一已知的胶原食品是炸猪皮, 它以一种快餐食品形式销售, 每年可能会消耗3～4万张猪皮。胶原蛋白制成的一种产品可以在手术过程中刺激血液凝固, 猪皮类似于人体皮肤, 可以被转换成灼伤或皮肤溃疡的敷料。

牛皮胶原由于具有功能特性广泛用于食品加工。胶原蛋白含有可溶性和不溶性组分, 其在食品系统中都可以发挥作用。可溶性成分具有粘合剂的作用, 不溶性成分可能具有组织形成作用。食用胶原蛋白被认为可作为粘合剂、填料、增量剂、保湿剂、组织形成剂和营养强化剂。源自浸灰的废弃物的胶原衍生物基本上被用作食用肉类产品外壳制造的基本原料。

皮中的天然脂肪作为加脂剂的原材料, 把先前浪费转化为有价值的产品, 可减少丢弃脂肪对环境的影响。从去肉前的废弃物生产的生物柴油的性能和空气污染物的排放已有研究, 这种燃料是一种环保型能源, 它具有无毒, 可生物降解, 低排放值的特点。此外, 它还具有其它显著特点:不像天然油包含硫和芳香化合物, 会导致大气中二氧化碳的上升, 因此这种燃料不会产生温室效应。

未经鞣制加工的废弃物已用于各种食用、医疗保健和个人护理应用方面, 提供了一种有利可图的将废物转化为有价值的产品的方法。未经鞣制加工的纯胶原蛋白材料通过切短后研磨成膏状可被制备成可使用性肠衣。其它可食用的胶原的用途包括宠物食品, 磨碎的猪皮作香肠填料或作为增稠剂。在外科手术中, 胶原蛋白用于假肢, 损坏结缔组织 (皮肤、骨骼、膀胱壁、腹壁等) 的重建, 修复神经手术中的机械保护和止血剂。胶原蛋白在药理学上作为药物载体和固定化酶支持物。胶原蛋白溶液可作为血浆增量剂。用在胶囊中, 可作为药物输送载体、伤口辅料、血液透析膜和止血发泡胶等。以纤维形式存在时被作为一种填充剂控制饮食量。以微晶形式存在时被作为一种新的非常有效的止血剂。胶原蛋白也被使用在化妆品上、照相使用的明胶和所需的特殊性质的胶原蛋白。

废弃物材料也可被用于制造洗涤剂。为有效利用家畜 (猪皮) 和鱼废弃物所含的胶原蛋白的方法也已开发。该过程包括预处理, 高分子量蛋白质的提取, 提取过程中的残余物的酶水解。从100 g鱼骨头或猪皮中回收的蛋白质量 (干重) 分别为19 g和42 g。提取的胶原蛋白由于具有高的保水性、修复粗糙皮肤的能力、对皮肤无害和没有任何气味等使用特点被用于制造化妆品。

原料皮的真皮层用于生产三种类型食用肠衣产品:消费者烹调的新鲜的产品、消费者只需加热的包装产品封、干燥不需要冷冻的产品。在包装中, 可以将提取得到的胶原蛋白作为可生物降解的添加剂添加到塑料材料中使其生物降解性得到改善。边角料可以通过生物技术提供可生物降解的聚合物 (BDP) , 并提高产品附加值。由于这些废弃物蛋白质含量高, 回收制备的增值产品种类繁多给皮革行业创造了一个有价值的一体化经营的机会。从皮革制造厂和食用肉类产品外壳废弃物用酶水解得到的胶原蛋白质与双醛淀粉反应生成水凝胶适用于可生物降解 (甚至食用) 的食品、化妆品和医药产品包装材料。

用戊二醛改性的生皮边角料可以作为一种有效的吸附剂以除去废水中的染料。

用边角料制造的产品及其潜在应用见表1。

3.2 肉屑和浸灰片皮废弃物

在皮革生产过程中主要废弃物仍然是浸灰皮的去肉和片皮之后及鞣制之前的带有脂肪组织 (皮下组织) 的皮的内层产生的。制革厂的肉屑对环境产生了严重的危害。它的特点是水分含量很高, 达870 g/kg, 蛋白质平均含量为40～60 g/kg (干重) , 脂肪含量为10～20 g/kg (干重) 以及一些碳水化合物。碱性蛋白酶将其水解分成三个部分:脂肪–牛脂 (初始材料总质量的4%～12%) 、胶原水解产物–胶 (5%～10%) 和蛋白质浓缩饲料 (产量1%～3%) 。胶原蛋白水解产物部分可进一步纯化制得食用明胶。

浸灰处理之前或之后都能产生肉屑, 但浸灰处理后改变了剩余肉末的脂肪和蛋白质含量。脱灰肉屑、浸灰肉屑、脂肪提取残留物和残余毛发回收方法已被开发。这些副产品中回收的蛋白质是其主要组成成分。残余的毛发被发现蛋白质含量高达82%, 氮含量为13%。脱灰的肉屑氮含量为15%。脱灰肉屑和毛发残余物可作为农业或园艺上作为生物肥料的蛋白质的重要来源。Ravindran等人使用赤子爱胜蚓堆置处理肉屑作为富营养产品使用。皮下组织的处理没有任何问题, 因为它是非常纯的脂肪, 很容易就被企业应用, 而蛋白质材料则可被作为动物食物或肥料。浸灰片皮屑作为狗咀嚼物是产品增值的一个很好的方法, 特别是当去肉片皮代表片皮产量高的时候。

动物肉屑是皮革加工厂排放的主要蛋白固体废弃物, 它可作为铜绿假单胞菌生产的碱性蛋白酶的底物。利用微生物法 (如酶法) 来处理来自制革厂的修边屑、未浸灰和浸灰后的皮屑生产附加值产品与现有的化学和热的方法处理固体废物的方法相比是一种非常规的方法。使用蛋白固体废弃物通过固态发酵法生产在溶剂中稳定的中温蛋白酶已被研究。

由于皮革生产中浸灰的新鲜绵羊和山羊皮湿革去肉 (LFS) 有较高的pH值 (12.1) 和灰分 (18.1%) , 所以浸灰肉屑先用0.1%的H2O2 (1︰10v/v) , 再用0.2盐酸 (1︰10w/v, 非常少或没有H2S) 处理。浸灰肉屑与19.5% (v/w) 的乳酸菌在20% (w/w) 的糖、2% (w/w) 的普通盐在 (30±2) ℃条件下发酵生产青贮饲料 (蛋白质含7%、脂肪含8%、灰分含3.6%) , 它能被用作动物饲料, 也可被用于水产养殖饲料以补充精氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。

未经处理的新鲜肉屑浸软, 用无机酸酸化至pH为2, 然后通过一个热交换器泵在大气压力下126℃处理6 min, 降压后经旋流器得到含有10%～15%的凝胶溶液、不溶性物质和脂肪的热混合物。混合物经离心机可被分离为三个组分。脂肪中含有5%～8%的游离脂肪酸, 并可将脂肪分解为甘油和脂肪酸;不溶性物质含有角蛋白、肉类和一些盐, 可以将其干燥并用作动物饲料的成分, 或者进一步酶解后, 在真空下通过蒸发和喷雾干燥浓缩以获得多肽, 然后制成化妆品和化学工业等需要的水溶性白色多肽粉。

肉屑用于生产皮胶和加工成肠衣已申请了专利。皮胶和明胶行业使用肉屑作为其胶粘剂和专业明胶的原料的一部分。肉屑不再加工成胶水和明胶, 而是建议加工成鸡饲料添加剂、塑料、表面活性剂、人造皮革、杀菌剂的原料。上面所提及的产品中, 由于饲料添加剂有潜在的大规模化利用而引起了广泛的重视。皮肉屑与糖残基混合, 然后发酵并接种真菌, 由此产生的物质对其它牲畜和家禽饲料营养是一个有益的补充。浸灰肉屑转换成粉末状后, 已被用于动物饲料添加剂, 矿物质、较高的pH值、微量的硫化物不会产生不利。加入等量的从肉屑和胶料获得的粗粉可代替其它动物食品以达育肥目的。少量的肉屑被用来制造肥料、氨基酸和人造肠衣。肉屑制造的肥料的效果和有机肥差不多。这种肥料是一种缓慢的氮释放剂, 因为蛋白的最终分解要靠的是土壤中的微生物帮助来完成, 正是出于这个原因, 在种植前它就被添加到了土壤。肉屑是人造肠衣生产中使用的胶原蛋白的来源之一。肉屑的一个新的商业用途是蛋白质接枝聚合反应, 其中的一些产品类似于酪蛋白的特点被用来开发皮革涂饰剂。

皮革厂未经处理的废物进入了地表和水体导致了空气和水的污染, 以及甲烷和二氧化碳等温室气体排放。制革过程中不可避免的固体废弃物污泥和肉屑给环境带来了污染, 通过接种高效蛋白水解细菌以加速肉屑的消化过程可能产生生物产甲烷的方法被探讨。研究了肉屑液化和污泥结合牛粪产生的沼气, 并发现是有效的。动物的粪便生产沼气的技术已经非常成熟, 相对简单。制革残留物如肉屑、修边屑、片皮屑和污水污泥也可用于生产沼气, 这就证明了生产甲烷不但技术可行, 经济上也可行。

去肉后的脂肪通过酯交换生产生物柴油 (脂肪酸甲酯) 作为化石燃料的替代品可能性进行了研究。脂肪从废物通过水煮沸在高速磨削下提取、干燥, 不需进一步精炼就可以用来生产脂肪酸甲基醚。因此, 产生污染的废弃物可以转化成一种环保的燃料, 具有经济和生态效益。生物柴油的生产从肉屑利用固定化脂肪酶催化进行了成功演示。

脂肪含量高的肉屑通过加热流化和用硫酸处理从脂肪中提取生物柴油 (生物燃料基于脂肪酸甲酯) 。脂肪通过催化酯基转移反应被转换成FAME (脂肪酸甲酯) , 经合适的净化后可作为生物柴油或生物燃料。为了降低生产成本, 在回收有价值的脂肪的同时所提取的脂肪可以被用作锅炉燃料生产蒸汽 (电能) 。

浸灰肉屑的碳氮比为3.2, pH为11.4。浸灰肉屑与城市固体废弃物混合后控制pH改变碳氮比, 厌氧消化过程中氨的毒性最小, 产生的沼气量最大。浸灰肉屑通过碱消化制备得到肉屑水解物, 其统计平均分子质量在15 000道尔顿范围内, 可以被用在铬鞣和铬复鞣过程中除去剩余的铬, 并与未加肉屑水解物的皮革做对比, 考察了铬吸收率、收缩温度、强度等指标, 并用扫描电子显微镜观察, 结果表明:加了肉屑水解产物的皮革的铬吸收率增加了10%～20%, 物理性能可以和未加肉屑水解产物的皮革相媲美。此外, 水解产物可被水解成氨基酸与铬相互作用用于低铬鞣。碱水解获得的胶原蛋白水解产物已被用于植-铬鞣和植鞣的复鞣、染色、加脂和代替用于牛鞋面革的填料和合成鞣剂, 结果表明, 皮革的铬吸收率高, 物理性质更好。

通过内部的搅拌 (热机械处理) 对牛皮片皮屑增溶, 不溶性皮胶原蛋白转化成可溶性具有胶凝能力和溶胀能力水解产物, 曾经用羊皮去肉屑来比较脂肪酶的优化效果。

酶改性的皮革废弃物 (明胶) 和奶制品的蛋白质 (酪蛋白和乳清蛋白) 在皮革生产中作填料应用, 可以代替更加昂贵且越来越有限的可持续的资源, 因此有潜在的经济生产价值。这些潜在的聚合物填料制品的特征在于它们的物理性质和分子量分布, 这些产品应用到蓝湿革, 再使用荧光标记以监视其填充能力。结果表明, 蛋白质被均匀的分布在整张皮上, 并且洗涤时不能被除去。由乳清蛋白分离物、奶酪行业副产物, 以及少量的明胶和皮革工业副产物组成的共混物可以有效地作为鞋面革的填充剂。

胶原蛋白已被广泛用于各种产品和领域, 包括食品, 化妆品, 医疗用材料, 细胞培养技术。胶原蛋白一般都是动物毛皮生产的。小牛浸灰片皮屑通过三种方法 (乙酸, 胃蛋白酶, 和碱处理) 提取胶原, 表征了它们的热稳定性、亚基组合物和纤维网状形态, 发现从小牛皮获得的胶原蛋白有和商用Ⅰ型胶原相似的物理化学性质。浸灰牛皮废弃物回收的材料的经济性受到了关注, 为了从固体废物中提取高价值的天然胶原蛋白, 研究了EDTA预处理和盐酸预处理方法对胶原蛋白的提取的影响, 这两种方法处理后的片皮屑胶原蛋白具有相似的物理化学性质。

用肉屑生产的各种产品的应用见表2。

用作家禽饲料的动物蛋白源自浸灰处理的片皮废弃物制备的皮粉。先将浸灰处理的片皮废弃物在18%～20℃复灰20 d, 然后脱灰, 酶处理后浸泡在病痛中除去脂肪, 再脱水制备皮粉末。

浸灰处理的片皮屑和废料可用于食用肠衣、可食用的食品包装材料、作为食用的明胶、固定化酶载体、缝线、透析膜和人造器官、制革分析用皮粉、家禽或动物饲料。从这些片皮屑回收的胶原纤维可用于吸附材料和过滤材料。

从皮革和植物纤维固体废弃物制得的胶原纤维都是天然的线性大分子。这种皮革固体废物经物理和化学方法处理后混合这两种纤维造纸, 可以减少皮革废物的污染, 也减少的造纸原料的消耗和改善纸张的特性。

3.3 角蛋白废弃物

制革厂在保毛脱毛工序得到的牛和绵羊的毛作为副产物。据估计, 以原料皮重量为基准, 约5%的干毛被回收。在一般皮革加工中, 毛通过化学溶解角蛋白从原料皮上除去, 它的主要成分是蛋白质。虽然溶解的毛发角蛋白在制革污水中是污染物, 但是毛发角蛋白也是一种有潜在价值的蛋白质资源。从原料皮移除的不溶解毛应优先考虑减少制革废水中的污染物的量和有效的利用毛蛋白质副产品。因此, 皮在转鼓中脱毛时回收大量的不溶解的毛杆, 这样的碱处理系统涉及角蛋白中的毛杆的稳定, 或用蛋白酶处理松动毛根结构。已经有一些报告关于水解分解和化学改性处理利用回收的动物毛, 包括铬鞣助剂、泡沫稳定剂、灭火器、化妆品、动物饲料等。这些应用需要有效地将毛溶解。毛的溶解有不同的方法, 包括还原或氧化以及蛋白质中多肽链的水解, 这些方法中有个别特性相当于溶解的产物的属性。

在市场上已经能找到水解的毛发生产的化肥, 沼气和有机肥料可以由细菌作用生产, 角蛋白已被作为平衡鸡饲料蛋白质来源研究。毛的水解和增溶需要破坏毛的主要成分角蛋白的结构, 毛发经处理后回收的可溶性蛋白已被用于代替酪蛋白用于皮革涂饰, 角蛋白水解液增加了在铬鞣和铬复鞣过程中铬的吸收率。

每年有大量的以毛发、羽毛、角和蹄形式存在的角蛋白被浪费。羽毛 (角蛋白90%) 被做成羽毛粉用作动物饲料。酸、碱或酶水解角蛋白得到的水解产物应用十分广泛。用角蛋白制备的化妆品已用于处理人的头发和皮肤。角蛋白材料作为添加剂制备混凝土和陶瓷。硫键氨基酸溶液被用于制备有机肥料, 从而提高植物的代谢, 控制碱水解角蛋白废弃物 (如家禽的羽毛, 动物毛, 角和蹄) 成角蛋白水解产物, 角蛋白水解液用于铬鞣和铬复鞣过程中以提高铬盐的吸收, 同时起到了皮革填充剂的作用。

角蛋白材料 (羽毛, 毛, 羊毛, 猪毛, 角, 蹄, 喙, 爪等) 作为一些工业生产过程中的副产品在自然中大量存在, 它们通过常见的酶水解是不溶的, 而且还抗酶水解。因此, 环境友好、经济上合理、安全无害化处理方法是迫切需要的。考虑到动物废弃物的有用化合物成分高和有很多潜在的应用, 所以进行了羊毛水解物作为肥料的效果的评估的研究。废物产物中含有75%～80%的水溶性物质 (肽、氨基酸、盐、染料、脂类、一些碳水化合物、钾离子) , 它可作为一种无害的有价值的农业肥料。据报道, 有机材料对微生物土壤种群和黑麦草的生长有积极的影响, 这就表明羊毛水解物用于改善土壤的特性是有利的, 并可以成功地用作生物肥料替代品。

在合适的高温高压条件下用氢氧化钾和氢氧化钠的混合物水解绵羊毛, 所得到的水解产物除了含有机氮, 还含有钾离子和磷酸根离子, 此产品用作农业肥料。这种碱水解物包含约75%～80%的水溶性材料 (肽、氨基酸、盐、染料、脂类和一些碳水化合物) 。

用角蛋白废弃物制备的产品的潜在应用见表3。

4 结论

畜禽废弃物治理和综合利用 第5篇

畜禽也的快速发展, 使得其发展过程中的废弃物对环境的污染呈现上升的趋势, 对大气、土壤以及水源多造成破坏, 给生态环境的良性循环造成威胁。 因此, 要高度重视畜禽废弃物的有效治理, 运行技术, 实现对其合理的综合利用。

1对畜禽废弃物治理的全面分析

在畜禽的排泄物中, 主要的有有机物主要来源于没有实现彻底消化和吸收的物质、代谢物等, 如果对其进行综合利益, 其难题是具有较大的含水量, 气味臭, 处理起来存在较多问题, 同时, 鉴于大量微生物的存在, 比较倾向于采用减量、无害化的处理技术。

1.1对减量化和无害技术的介绍

减量化顾名思义, 就是使得废弃物在自身体积、重量方面实现降低, 目的是方便运输, 能够降低处理的难度。 无害化就是借助技术, 实现对废弃物中有害物质的杀菌等处理。

1.1.1借助焚烧的方式, 达到灰化的目的, 满足减量的需求, 使得有害物质被消除, 但是, 采取这一技术, 操作中会导致有害气体的产生, 耗费较多的能源, 需要投入大量资金, 推广起来存在难处。

1.1.2对于干燥法而言, 可以采取几种方式, 如生物、自然、高温快速以及机械等方式, 实现干燥的目的。 生物干燥法是在堆肥的进行中, 微生物发酵的进行中, 产生能量, 废弃物中的水分被降低。 另外, 可以适当加入添加剂, 能够加快温度的提升, 脱水速度提高, 也可辅助通风, 加强效果的实现;自然干操法, 是无需人为进行温度的增加, 借助光照、通风等因素, 实现干燥的目标。 但是, 在干燥的过程中, 会出现严重的氨挥发的现象, 气味较重, 此时可以适当加入添加剂, 避免臭味的出现;在当前, 应用较多的是高温快速干燥法, 主要借助燃烧煤炭等方式, 实现温度的提供, 加速干燥, 也可以借助干燥机实现, 但是, 需要进行大额资金的投入;机械干燥法主要使用压榨机等, 进行废弃物的脱水, 但是, 这种方式需要耗费大量能源, 虽然能够实现脱水, 但是, 气味无法消除。

1.1.3对于畜禽的排泄物, 在其气味中含有诸多成分, 如氨气、二氧化硫等, 这也是导致空气污染和气味的主要原因。 可以采取吸收法进行处理。 这一方式主要是发挥混凝土的可溶性的特性, 使之能够进行溶解, 进入水中, 而后借助化学物质, 如高锰酸钾、氢氧化钙等的溶液, 有效除去废弃物中的物质;吸附法主要是促进流动物质与颗粒物质的接触, 借助颗粒的吸附功能, 实现对有害气体的去除;对于化学和生物除臭法, 主要是借助化学反应, 实现有味物质向无味物质的转化。

1.2对综合技术的介绍

综合技术是指对多种废弃物处理方式的结合, 最大限度地发挥各种方式的优势。

1.2.1对于堆肥处理方式, 它是有效处理有机废物的合理方式。 将粪便与垫草进行混合堆积, 按照合理的比例, 使得水分、温度以及微生物等含量科学, 在共同作用之下, 实现生物化学反应, 实现自然分解的目的, 在完成处理之后, 就形成了一种肥料, 有机或者无机。

1.2.2对于好氧消化, 主要针对的是粪水。 通常, 在污水中添加活性污泥, 实现曝气, 借助活污泥对有机物进行吸附、氧化和分解, 最终实现净化的目的。

1.2.3对于厌氧消化, 它是在整个畜禽废物处理中比较突出的环境技术, 在缺氧的环境中, 微生物实现有机物向二氧化碳和甲烷的转变。 尤其在农村, 发展沼气池, 实现对废物的有效处理, 形成优质废料, 同时, 也促进新能源的发展。

2对畜禽废弃物的综合利用

2.1用作肥料

对于畜禽的粪便, 在经过发酵, 制成无公害的高效活性有机肥, 使得农田施肥环节能够突破对季节性的依赖, 促进畜牧业与种植业关系的调整。另外, 在畜禽的粪便中, 有机物丰富, 正是农业需要的资源。在传统的农业中, 施肥主要方式就是堆肥还田的方式。 但是, 在还田之后, 肥料中含有诸多有害物质, 对人类的健康不利, 因此, 当前, 应用比较广泛是的生物有机肥法, 主要是对生物肥菌种发酵, 进行除臭处理, 而后加工成有机肥料。 这种方式的应用, 有利于对土壤的调整, 肥力增强, 产量增大。 这种生物有机肥方式综合了处理与资源循环利用的技术, 其优势是产物不含有毒物质, 无气味, 形态为干燥状, 能够进行快捷包装, 同时, 对作物的成长十分有利。 鉴于废弃物中含有一些重金属, 大量进行有机肥的生产具有危险性, 会引发重金属污染。 因此, 这一技术需要进行不断完善, 加大研究力度。

2.2加强能源方向的发展

2.2.1促进沼气工程的发展。 沼气工程主要是将畜禽养殖产生的粪便水作为基础原料, 在厌氧环境中, 借助微生物发酵, 实现高分子碳水化合物向小分子物质的分解。 沼气工程属于一项系统工程, 主要包含污水处理、沼气的生产以及资源再利用等。 沼气工程的应用, 有助于对环境的保护, 降低污染, 促进新能源沼气的产生。 沼气属于清洁型能源, 能够在生活中发挥作用, 减少对煤炭、电力等能源的依赖。 当前, 沼气技术在我国已经十分成熟, 对于养殖场, 可以根据自身的规模和实际, 建立相应大小的沼气池, 同时, 需要建立相应规模的沼渣消纳土地, 促使养殖场的污染能够降到最低。

2.2.2促进微生物燃料电池的应用。 这种电池主要是借助微生物, 促使其中的化学能转化为电能, 是一种绿色环保的产能技术。 它的特点是转化效率较高、所需条件不高、清洁无污染。 当前, 这一技术处于初级发展时期, 电池功率不高, 这一是限制其发展的一大问题。

需要对诸多技术进行深入研究, 如质子交换膜的改善、生物膜固化等技术, 实现对这一问题的解决。 随着这一技术的不断推广, 养殖废水实现了显著的处理, 同时, 电能产生, 也促进了环境污染问题的环节, 达到双赢的目的。

2.3饲料化的发展

在畜禽的粪便中, 含有大量没有实现消化的蛋白质、矿物质以及碳水化合物, 如果经过合理的处理, 能够成为重要的饲料资源。 主要处理方式是高温高压、灭菌等处理, 进行高温干燥。 但是, 粪便作为饲料, 其能量不大, 同时, 矿物质的含量又过高, 出现营养不均衡的现象, 另外, 畜禽养殖过程中, 添加剂的使用使得其残留在粪便中, 一旦作为饲料使用, 会引发中毒问题, 因此, 国外很多国家不提倡使用粪便作为饲料。

2.4用作生物蛋白

以蝇蛆昆虫取食, 利用粪便的腐败物质的生物特征, 生存蝇蛆产品, 将粪便中的物质转化为虫体蛋白质, 加工回收, 蛆虫能够用于水产业, 当做养殖饵料, 也可以生存蚯蚓, 加工蚯蚓粉。

3结束语

综上, 对于畜禽养殖业而言, 要重视对其所带来的环境问题, 积极进行废弃物的处理和综合利用, 实现清洁养殖的发展之路。 首先, 要注重源头的控制, 同时, 引导养殖户的规模化和集约化发展, 建设污染处理和资源再利用研究中心。 借助多种手段和途径, 促进畜禽养殖的生态化和可持续化发展。

摘要：随着畜牧业的不断发展, 呈现规模化和集约化, 其在发展过程中的废弃物对环境产生不利的影响, 对人们的生存环境造成不良因素, 同时, 也不利于畜牧业的可持续发展。因此, 要做好畜禽废物的综合合理治理, 实现科学的综合利用。

关键词：畜禽,废弃物,治理,综合利用

参考文献

[1]朱建春.陕西农业废弃物资源化利用问题研究[D].西北农林科技大学, 2014.

废弃烟叶的综合利用 第6篇

1.1 我国矿山固废的现状分析

在矿山开发的过程中, 伴生了大量的固体废弃物, 给自然生态环境造成了一定的破坏。大体上可将矿山的固废分为两大类:即废石和尾矿, 固废的大量堆存, 不但导致了资源的浪费, 而且对矿山周边的生态环境和人类生存条件也带来了极大的危害。业内的专家指出, 随着我国矿山开采量的不断上升和矿石品位的逐步下降, 矿山固体废弃物的排放量将会呈现出不断增长的态势, 若是不采取有效的措施加以治理, 将会造成大面积的自然生态环境被破坏。为此, 必须探寻一种合理可行的途径或是方法, 解决矿山的固体废弃物问题。

1.2 矿山固废与周边环境的关系

由于废石和尾矿中残留的矿物及其它成分在迁移和淋滤的作用下, 导致矿区周边地下水中的矿物质含量大幅度增加, 严重时会使地下水资源带有一定的毒性, 水生态系统被严重破坏。同时, 有些矿区在矿产资源开发时, 未采取有效的土地复垦及修复措施, 致使土壤的承载能力降低, 伴随着采矿活动的进行, 矿区的地质结构也会被破坏, 由此极易引起地表塌陷、裂缝、下沉等问题, 严重时会造成矿区生态环境失衡。此外, 废石和尾矿在长时间日照和风吹下, 容易形成飘尘, 会对大气环境造成污染。通过上述分析可知, 矿山固废与周边环境有着极为密切的关系, 若是固废处理的不到位, 则会对环境造成破坏。

2 矿山固体废弃物综合利用技术及环保治理措施

2.1 矿山固废综合利用技术

2.1.1 利用尾矿生产建材。 (1) 利用尾矿制砖。可以利用铁矿山的尾矿制作免烧砖或是墙地面装饰砖;也可利用铅锌尾矿制作高炉用的耐火砖;利用金尾矿中的矿渣, 加入塑性黏土, 经过烧制后, 可制成一种新型的建筑装饰材料, 即废矿渣饰面砖。 (2) 利用尾矿生产水泥。在建筑工程中, 水泥是不或缺的主要原材料之一, 其用量较大, 建筑工程的增多对水泥的需求量也随之不断增大。在干法水泥生产中, 主要是通过二磨一烧的工艺生产水泥, 熟料中矿物的组成直接关系到水泥的性能, 水泥生产中的熟料大多是由以下几种矿物组成:Ca3Si O5、C3A等。用尾矿生产水泥实质上就是通过尾矿中的一些微量元素来影响熟料的形成和矿物组成。 (3) 利用尾矿制作玻璃。可以利用铁尾矿或是铜尾矿制作饰面玻璃, 或是利用钨尾矿生产微晶玻璃。以尾矿为主要原料生产出来的玻璃制品不但理化性能较好, 而且制作成本较低。

2.1.2 利用矿山固废制造控释肥。化肥的利用率偏低是导致我国水体面源污染的主要因素之一, 虽然我国是全世界氮肥消耗量最大的国家, 但是氮肥的平均利用率却仅为35%左右, 未经利用的氮肥对水体造成了严重的污染, 该问题凭借污水处理厂很难达到有效解决。而采用控释肥却能够使水体面源污染获得根本治理。由于矿山废石和尾矿当中含有大量具有吸附性的矿物, 通过改性之后, 还能进一步增强其吸附性。为此, 可将尾矿和废石作为主要原料制造控释肥, 这样既可以变废为宝, 还能降低成本, 同时可以解决水污染问题, 更为重要是能进一步推动我国农业的持续发展。

2.2 环保治理措施

虽然矿山固废能够进行再利用, 但并不是所有的固废都能进行利用, 对于无法利用的部分, 必须采取有效的措施加以治理, 以免对环境造成影响。在治理矿山固废时, 可采取如下措施:

2.2.1 堆置处理法。所谓的堆置就是将矿山固废直接堆放到预先划定且做好准备的场地上。采用该方法治理固废, 场地的选择至关重要。所选的场地既要保护好地下水质和地表水, 又要防止风蚀。为此, 在场地的选择上, 要对地形、水文、地震、大气等条件进行综合考虑, 并经过可行性分析后进行确定。此外, 为了确保固废堆的稳定性并减少二次污染, 可以在其表层上用石块、泥土等进行覆盖, 并种植适当的植物或是进行化学处理。

2.2.2 填埋处理法。该方法具体是指将水泥和尾矿砂混合到一起, 以胶结填充的方法对采空区进行填充, 由此既能解决尾矿对环境影响, 又能防止采空区坍塌的情况发生。需要特别注意的是, 在对一些有毒有害的矿山固废进行填埋时, 应采取相应的措施保护好地下水和地表水, 以免引起水资源的污染。

3 结语

综上所述, 在矿山的开发过程中, 固体废弃物的产生是不可避免的问题, 与可用性较高的矿石相比, 废石和尾矿的利用加之较低, 但从另一个角度讲, 矿山固废也是一种资源, 如果利用的好, 能够产生出一定的经济效益, 并且还能减少对矿山周边环境的影响。

参考文献

[1]李福来, 胡克, 冯军, 张洪岩.我国矿山固体废弃物现状与对策分析[J].国土资源科技管理, 2012 (5) .

[2]张德明.矿山尾矿、固体废弃物综合利用与环境保护产业化可行性研究[J].矿产保护与利用, 2012 (2) .

[3]李章大, 周秋兰.整体开发利用矿山固体废弃物让资源危机矿山及城镇再度辉煌[J].河北冶金, 2013 (4) .

农业有机废弃物综合利用技术与装备 第7篇

据统计, 目前我国畜禽粪便产生量达到26亿多吨, 秸秆达到7亿吨。随着经济不断发展, 绿色食品、无公害蔬菜在国内外市场上倍受青睐。而增施有机肥, 减少化肥使用量, 是生产绿色食品的重要环节, 因此有机肥的市场前景十分广阔。

农业部规划设计院自20世纪80年代以来, 一直从事农业有机废弃物的无害化处理与资源化的利用工作, 在国家“九五”、“十五”、“十一五”科技攻关及农业部“948”、科技部农业成果转化等项目成果基础上, 研究开发了生物有机肥好氧发酵生产技术。该技术具有如下特点:第一, 有效利用太阳能及生物发酵热能, 不需外部加温即可保持常年连续生产。第二, 可根据畜禽粪便、秸秆、滤泥等资源情况, 设计商品有机肥或生物有机肥生产规模, 灵活采用槽式发酵或条垛式发酵工艺, 满足不同用户需求。第三, 该技术采用的好氧发酵设备, 具有占地面积小, 自动化程度高, 使用寿命长, 运行费用低等特点。第四, 可根据当地施肥习惯和农作物生长需肥特点, 综合考虑产品的生产成本和使用效果, 按照测土配方原则, 添加各类功能生物菌种, 生产生物有机肥料系列产品。

传统沼气工程以畜禽粪便为发酵原料, 由于技术难度高, 限制了沼气大规模和大范围内的推广应用。农业部规划设计研究院农村能源环保所以“十一五”国家科技支撑计划项目为依托, 在国内原有秸秆沼气发酵技术的基础上, 通过对发酵原料特性和发酵工艺参数的深入研究, 最终开发了在同一反应器内实现固相和液相分区消化的一体化两相连续厌氧消化技术, 并通过了农业部科技成果鉴定。目前该工艺在河北省青县、天津市四党口等地的工程均已正常运行一年以上。其中位于天津静海县四党口村的沼气工程是集中供气示范工程, 发酵罐体积1 200 m3, 产气率比一般秸秆沼气发酵罐高20%, 年产秸秆沼气54万m3, 能满足1 000户农民炊事使用, 一年可以消化200吨青贮秸秆。