PDF《城乡有机废弃物资源化利用现状及展望》

2016 年城市生活垃圾产生量约

2 亿t(其中餐厨垃圾 约9000 万t) 、 城市污泥产生量约

3500 万t[16-18] .此外 还有较大数量的沼渣、 工业废弃物、 肉食品加工废弃 物、 病死畜禽等.据测算这些有机废弃物所含的氮磷 钾养分总量达到 7000万 t以上, 高于每年国产化肥养 分总量, 有机碳相当于

10 亿t标准煤, 约为我国能耗 总量的 1/4, 蛋白质等养分相当于

1000 万 t饲料, 占饲 料产量的 1/10, 全产业链潜在产值可达

1500 亿元以 上[14, 19] .面对潜力巨大的废弃物资源, 我国整体利用 率偏低: 城镇生活垃圾绝大部分处于 混合倾倒、 混合 清运、 混合掩埋 状态, 且传统的填埋、 焚烧等处理方 式约占 95%[16] ;

畜禽粪污综合利用率仅为 60%[13] ;

秸 秆资源量多、 面广, 综合利用情况因秸秆种类和种植 地区而不同, 最高利用率约 80%[15] .城乡有机废弃物 资源化利用空间大, 但已有的资源化利用技术存在减 量化利用不彻底、 资源化利用不完全的问题. 1.2.1 我国畜禽粪便利用现状 我国畜禽粪便利用方式主要为肥料化与能源化, 其中肥料化利用是基础, 能源化利用是补充.随着农 业产业化的不断发展, 农村涌现了大量规模化的畜禽 养殖场, 环保压力与日俱增[20] , 而国家 《畜禽规模养殖 污染防治条例》 的出台, 使畜禽养殖废弃物综合利用 有法可依, 破除了该产业健康发展的瓶颈.目前我国 正以农用有机肥和农村能源为主要利用方向, 以沼气 和生物天然气为主要处理方向, 全面推进养殖业废弃 物资源化利用. 在肥料化利用中, 堆肥是无害化处理畜禽粪便的 重要途径.其中好氧堆肥成本低、 应用广, 但是堆放 造成氮素损失比较严重, 据报道, 养殖场临时堆肥氮 素氨挥发损失率高达 29%、 径流损失 0.8%~4%, 约22%的氮素进入水体, 而且温度越高损失率越大.研――265 农业资源与环境学报 ・ 第36卷・第3期http://www.aed.org.cn 究表明, 粪便管理模式是控制氮损失的主要途径, 干 清粪和粪污干湿分离对减少氮素损失效果很好[21] , 同 时可以通过调节物料 C/N 值、 含水率和颗粒大小, 以 及控制环境参数 (如pH、 温度、 通气量) 、 改善堆肥方 式 (如覆盖) 等措施降低 NH3 挥发损失.还可以将微 生物发酵菌剂加入畜禽粪污中, 加快发酵速度, 减少 臭气散发, 然后添加一定量的无机肥料制成有机无机 复混肥. 厌氧发酵即沼气化, 可以同时实现肥料化利用和 能源化利用.我国沼气产业始于

20 世纪

60 年代, 经 历了急速发展、 回落低潮及稳步发展几个阶段, 形成 了南方 猪-沼-粮 (果、 鱼) , 北方 四位一体 等多元 化生态农业模式.沼气研究也较为全面, 如秦文弟 等[22] 研究了不同的畜禽粪便产沼气的性能, 得到猪粪 发酵单位产沼气率为

330 mL・g-1 TS (总固体) , 牛粪为

190 mL・g-1 TS, 赵玲等[7] 研究了玉米秸秆与不同种类 粪便混合发酵性能, 发现玉米秸秆和鸡粪配比为

1 ∶

2 时产气效果较佳, 产气率为

300 mL・g-1 TS.粪便发酵 后产生的沼渣和沼液可以作为有机肥的原料, 但是沼 液中全氮和铵态氮的总质量会随着贮存时间的增加 而大幅度减少, 而厌氧发酵与高温堆肥相比可以减少 粪便中氮损失约 36%, 干法发酵比湿法发酵减少 10%~33% 的氮损失, 同时大幅削减沼液的产生量, 降 低沼液还田及后处理过程中氮损失的风险[21] .值得 关注的是, 厌氧发酵沼液产量大、 含水量高, 其消纳问 题是业内瓶颈.目前的沼液处理方式主要有达标排 放和资源化利用两种, 达标排放是用生化方式进行处 理, 成本较高且忽略了沼液中营养物质的利用.资源 化利用以沼液还田为主, 其他利用方式还有沼液浸 种、 沼液生物农药、 沼液添加........