生物质沼气产生的基本原理范文

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关键词：循环经济型生态农业；沼气；模式

中图分类号：S216．4 文献标识码：C 文章编号：0439－8114（2011）09－1913-03

Ligament Function of the Biogas in the Development of the Eco－agriculture of the

Circular Economy

WANG Zhuo－li，GENG Peng－xu

（Department of Environment and Geography， Pingdingshan University， Pingdingshan 467000， Henan， China）

Abstract： The eco－agriculture of the circular economy was a type of ecological agriculture that utilized the ideas and pattern of circular economy in agriculture． It maked use of the wastes in agricultural production， poultry excreta and the co－production of urban industries and rural enterprises based on agricultural raw materials． It could turn the harm into the benefit and recycle the waste to create remarkable economic， social and environmental benefits． The development of agricultural circular economy with biogas as a ligament was the best model， which might comprehensively utilize the agricultural waste． Based on the basic principles and types of application of the circular economic eco－agriculture， the rural resources and ecological environment problems at present were analyzed and the ecological， economic and social benefits of development and use of biogas as well as the future development models of biogas were discussed．

Key words： eco－agriculture of the circular economy； biogas； model

循环经济（Circular economy）的思想是由美国经济学家肯尼斯・波尔丁在20世纪60年代将物质循环理念引入经济学以及相关学者的研究而产生的。20世纪80年代我国已经开始重视工矿企业废弃物的回收和再利用，90年代后提出了源头治理的思想，1993年正式提出了循环经济理论，1998年引入循环经济概念。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，提高资源综合利用率，实现经济、社会和环境综合效益及可持续发展的经济，它代表了未来的经济发展方向［1］。“生态农业”一词最初是由美国土壤学家威・阿尔伯韦奇于1970年提出的，是指运用生态学原理和系统科学方法，将现代科学成果与现代农业技术相结合，使之具有生态合理性、功能良性循环的一种现代化的农业发展模式。它是模拟自然生态系统原理，以仿生学为根据的农业，也是实现社会、经济、生产3种效益统一的农业生产体系［2］。循环经济型生态农业是对农村各种生产要素进行统筹考虑，系统节约，旨在综合开发、再生利用、深度利用农村种植业和养殖业产生的废弃物和以农产品为原料的城市工业及乡镇企业产生的废弃物，化害为利，变废为宝，实现显著的经济、社会及环境效益的生态农业类型［3］。

1循环经济型生态农业的基本原理及应用类型

循环经济型生态农业主要是基于以下基本原理：整体效应原理，相居而安原理，种群演替原理，食物链原理，限制因子作用原理等［4］。生态农业是以生态学为基本原理的，而生态学始终研究整体论，其最大的特点就是从整体出发。在循环经济型生态农业中，整体效应原理是最基本的原理，其他原理均基于该原理之上。在生态农业中，应重视物质和能量在农、林、牧、渔、加工等各业的交换和转化关系，挖掘资源潜力，对物质进行多级利用和转化增值，发挥生态农业的整体效应。生态系统中存在着许多生物，通过一系列的取食和被食的关系使生产者所固定的能量和物质在生态系统中传递，各种生物按食物关系排列而形成食物链。生物之间的食物链关系，有一定的量化或比例关系，是一个动态平衡的关系，任意打乱它们的关系会使生态平衡遭到破坏，尤其是在生态系统功能上起关键作用的环节，一旦消失或受到破坏，就可能引起整个系统的剧烈波动，而及时维护或修补这些关键环节，则能推动生态系统的良性发展。限制因子是生态学中的重要概念，其涵义是任何一种因子只要接近或超过其耐受范围，就会成为限制因子，从而影响整体效果。生物与环境的关系是复杂的，对于生态农业系统来说，并非所有因子都具有同样的重要性，在分析生态农业时应集中注意那些可能起限制作用的因子。

2农村资源与生态环境问题

2．1化肥、农药使用过量

1979年以来，我国每年化肥使用总量平均增加159万t，年均增速为18％。我国的总体化肥使用水平不仅高于世界水平，而且高于各个收入组别水平。经研究，由于农民大量使用氮肥，氮素在土壤中的积存迅速增加，使得碱解氮含量大幅度提高，从而极大地降低了氮肥利用率。尽管农药有着现实和潜在的环境危害，但由于其明显的增产作用，在农业生产中仍被大量使用。我国农药使用数量15年间增长了2倍，年均递增7．4％，年均增加4．84万t。农药的过量使用不仅对生态环境造成较大的压力和危害，而且对农产品的食用安全构成了严重的威胁。

2．2畜牧业发展迅猛

我国畜牧业近年来发展迅猛，肉蛋奶等主要畜禽产品生产均以每年10％以上的速度递增，但由于缺乏相应的环境管理，畜牧业对周边环境产生的危害也随之而来。畜牧业对环境的影响主要是粪便管理问题。由于未经发酵处理的畜禽粪含水量大、恶臭、不卫生，其处理、运输、施用既不方便也不安全，加之种、养分离，畜禽粪很难还田，大量的畜禽粪便及冲洗混合污水直接排入自然环境，不仅对大气、河流及土壤等环境造成严重污染，还可传播疫病。长此以往，对周边环境以及人们的生活都会产生极大的影响。

2．3土地荒漠化加剧

我国土地资源面临特别严重的问题就是土地的荒漠化，主要包括水土流失、土地沙漠化、盐碱化与冻融荒漠化。水土流失是当前存在的最主要问题，我国也是世界上水土流失最严重的国家之一。水土流失是土地退化的主要原因，也是导致黄土高原生态环境恶化最严重的问题。土地沙漠化是指由于地表植被遭到破坏，地面失去覆盖后，在干旱和多风的条件下，出现的风沙活动和沙漠景观现象。土地沙漠化不仅影响土地的利用，而且土地沙漠化所产生的沙尘暴等还会给人民的生命财产造成巨大损害，威胁国家的经济和社会安全。土地盐碱化主要是不合理的灌溉造成的。尽管全国土地盐碱化的程度低于水土流失，但土地盐碱化还是导致了农业生产力的严重衰退［5］。

随着化肥、农药等的过量使用，畜牧业副产品不能得到有效地利用，不仅造成了土壤板结、地下水位下降、生态环境破坏、农产品质量下降等后果，而且农业生产所带来的环境污染程度也在不断加剧，对人体健康造成了直接威胁。因此，为了实现农业可持续发展，发展循环经济型生态农业势在必行。

3开发利用沼气对生态农业发展的作用及效益分析

沼气的原材料是农业生产中产生的废弃物，充分利用这些废弃物既可解决废弃物堆放和燃烧污染的问题，又能够使能量和物质得到多级利用并转化增值，使农业生态系统的整体效益提高，对生态系统的平衡是正向促进作用。在生态农业中，可以把农业生产产生的废弃物看做是限制因子，作为限制因子，对农业生态系统整体的影响是明显的，因此将这些废弃物变害为宝对整体所起的作用是显著的。从食物链原理来考虑，发展沼气也是符合生态原理的。沼气的开发使农业的循环经济得以实现［6］。

以沼气开发利用为纽带的农业循环经济发展模式是一种实现农业废弃物综合循环利用的最佳模式。随着科学技术的发展和人类实践活动的深入，人们对沼气开发利用的认识日益提高，沼气的功能效应日益显现，生态、经济和社会的良性循环日益协调。

3．1生态效益

发展利用沼气首先解决了农村生产生活用柴的问题，减少了对森林植被的砍伐，有利于生态环境的恢复与改善。据推算，一口8 m3的沼气池，一年可产沼气380～450 m3，提供的热能可提供3～5口人的农户全年的生活燃料和照明，相当于0．2 hm2的薪柴林所产生的能量［7］。因此，推广使用沼气可以保护森林植被，减少水土流失，其生态效益十分明显，特别是在生态环境脆弱的地区加强沼气建设显得尤其重要。其次，开发利用沼气能减少对大气的污染。秸秆、薪柴和煤作为农村传统的主要能源燃料，既污染环境又浪费资源。据测算，一口8 m3的沼气池可减少15 kg二氧化硫和2．7 t二氧化碳的排放。如果农村全面使用沼气，1亿口沼气池可减少2．7亿t 二氧化碳的排放，显然能起到节能减排的作用。再次，沼气发酵处理后，不仅能提供清洁能源，沼渣、沼液还能改良土壤，培肥地力。我国农作物秸秆年产量约7亿t，在农村多数秸秆仍是被“付之一炬”，既污染环境，又浪费资源。通过沼气来利用秸秆，不仅可以获得沼气能源，而且可保证作物秸秆很高的养分归还率，从而提高农业生态系统的生产力，增加农业生态系统的稳定性。此外，沼液不仅可以代替化肥（沼液是农作物的全素营养液），而且还可以代替农药防治病虫害，从而能用于生产无污染的绿色食品。

3．2经济效益

沼气是农业生态系统的核心和纽带，能带来直接的经济效益。将秸秆、畜禽粪便等有机物氧化，通过微生物分解转化为沼气、沼渣、沼液。沼气可被农户使用，沼液可作为养鱼、养猪和养鸡等的饲料添加剂，沼渣可用作有机肥。“猪－沼－菜”等多种循环经济模式不仅促进了秸秆、畜禽粪便等农业废弃物的循环利用，从而有效治理了农业污染，而且还促进了农村生活条件的改善以及农业增产、农民增收。如建一个8 m3的沼气池需要约1 400元，沼气池年均产气300 m3，折合成煤约0．8 t或柴5 t，两年即可收回全部投资。猪舍养猪每年可出栏10头，每头节约饲料29 kg。栽培150 m2的特色蔬菜，按每年3茬计算，户均纯收入达4 000～5 000元。通常沼气池的使用寿命为20～30年，且操作使用简便，使农户不仅节约了成本，还减少了开支。此外，户用沼气池一年生产的沼肥作为化肥可节支300元；沼液预防和防治病虫害可节支农药50元。同时，使用沼液浸种小麦可增产5％～15％，水稻可增产10％～20％；沼液喂鱼可增产20％，喂猪可提前20～30 d出栏。由此可见，其增产增收效益十分明显。沼气建设与设施农业相结合所形成的综合农业模式，其全年的经济效益约2万元，是单一经济结构和传统方式效益的3～5倍。随着沼气的大量推广使用，为第二、三产业也开辟了广阔的发展空间，如生产水泥、沙子、密封涂料的建筑建材业，生产沼气用具和沼气设备的工业企业，农副产品深加工，以及流通、运输、科技服务等行业。

3．3社会效益

沼气除了具有良好的生态、经济效益外，还具有显著的社会效益，主要表现在：①解放思想，优化劳动力结构。通过沼气技术的推广使用，给农民带来了全新的享受，传统守旧思想被破除，视野开阔，思路拓展，对科技的感知和认知程度明显增强，求学求知欲望日益高涨。同时，使用沼气、现代化的烹饪器具大大减轻了劳动者的家务负担，提高了劳动生产率，从而使劳动者拥有更多的时间投入到读书学习、从事运输等行业中。因此，将会有越来越多的有文化、懂技术的现代新型农民为科技兴农、建设社会主义新农村发挥重要的作用。②农村的环境卫生得到改观。发展沼气规范了厕所，使人畜居住分开，生活环境可上一个台阶。使用沼气过程中，圈粪被集中到沼气池内，可避免村道脏、乱、臭的现象。此外，生活垃圾、人畜粪便等原料经发酵处理后还能有效地控制和预防疫病的传播，农村卫生面貌和农民精神面貌将焕然一新，农民的生活质量也会随之提高。

4沼气未来发展模式探讨

随着我国市场经济的进一步发展，农村沼气必然要向市场化、集约化方向发展。农村沼气建设模式必须适应新形势发展的需要，实现从单一模式向多模式转变，从户用沼气向大中型集中供气转变，大力发展户用秸秆沼气、大中型秸秆集中供气、农村卫生学校沼气工程，统一配送沼气原料等模式，拓宽原有农村沼气池的适用面，通过建设模式的创新，推进沼气稳步健康发展。首先沼气的发展要与当地能源需求情况、经济水平保持一致，可采取不同的模式如“一池三改”生态家园模式、“四位一体”生态能源模式、大中型沼气工程，从而促进多元化发展。其次在综合利用模式上，积极引进和推广沼气综合利用技术，提高科技含量。在一些条件成熟的地区，可大力发展大、中型沼气工程，采取集中供气、有偿供应的方法走多元化发展的道路。如秸秆沼气集中供气工程，具有热值高等更多优势，不但可解决沼气发酵原料不足的问题，而且可进一步推动秸秆的综合利用。养殖场沼气工程以运行稳定的规模化养殖场为依托，建设养殖场沼气工程，结合沼气工程建设配套有机肥综合处理设施，发挥综合效益。通过养殖场沼气工程的建设，可把畜禽养殖业产生的废弃物转化为可利用的清洁能源和有机肥料，实现畜禽粪便的变废为宝和养殖企业的持续增效，形成“资源-废弃物-再生资源”的循环利用模式，发展现代绿色循环农业。

参考文献：

［1］ 朱冬元，刘纯志．循环经济量度指标体系探讨［J］．统计与决策，2006（3）：32－33．

［2］ 张陆彪，刘书楷． 生态农业系统特性评价指标体系研究［J］．生态经济，1991（2）：18－21．

［3］ 孙鸿烈．中国生态环境建设地带性原理与实践［M］．北京：科学出版社，2005．

［4］ 胡银根，游红，杨钢桥．循环经济型生态农业发展探讨［J］．生态经济，2008（6）：112－114．

［5］ 李艳芳．我国土地退化的成因与防治法律制度的完善［J］．环境保护，2005（2）：24－27．

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一、以沼气为纽带的生态温室模式及特点

以沼气为纽带的生态温室模式的主要组成要件包括：沼气池、日光温室、畜禽舍。在此基础上，还可以增加厕所、蚯蚓养殖槽等内容。在模式各组成要件中，沼气池起着联结养殖与种植、生产与生活用能的纽带作用，处于核心地位。畜禽舍内的家畜和家禽起着为沼气池提供发酵原料的功能，畜禽粪便在沼气池内发酵后，产生的沼气用于为大棚增温及提供二氧化碳气肥的作用；产生的沼液可用作大棚内植物的液面肥和杀虫剂，还可用来喂猪；产生的沼渣用作有机肥，也可用作蘑菇栽培的基质；另外，畜禽呼吸产生的废气二氧化碳为植物提供光合作用所需的二氧化碳，而植物的呼吸则为畜禽提供新鲜的氧气。模式各组成部分之间的关系见图。

这种类型的生态农业模式较典型的有北方“四位一体”模式和中部“生态温室”模式。

北方“四位一体”生态农业模式是辽宁省在20世纪90年代研究探索出来的一种生态农业模式，目前已在我国北方农村得到了大范围的推广，取得了显著的经济、能源和生态效益。这种模式的特点可归结为以下6点。

1、多业结合，集约经营。通过模式单元之间的联结和组合把动物、植物、微生物结合起来，加强了物质循环利用，使得养殖业与种植业通过沼气纽带作用紧密联系在一起，形成一个完整的生产循环体系。这种循环体系达到高度利用有限的土地、劳力、时间、饲料、资金等，从而实现集约化经营，进而获得良好的经济、社会和生态效益。

2、合理利用资源，增值资源。模式实现了对土地、空间、能源、动物粪便等农业生产资源的最大限度的开发和利用，从而使得资源实现了增值。

3、物质循环，相互转化，多级利用。生态模式充分利用了太阳能，使太阳能转化为热能，又转化为生物能，达到合理利用。通过沼气发酵，以无公害、无污染肥料施于蔬菜和农作物，使土地增加了有机质，粮食增产，秸秆还田，并转化为饲料，达到用能与节能并进。

4、保护和改善自然环境和卫生条件。生态模式把人、畜、禽、作物联结起来，进行第二步处理，达到规划合理、整齐、卫生，从而保护了环境。同时通过沼气发酵，消灭了病菌。粪便中含有大量的病原体，它可以通过多种途径污染水体、大气、土壤和植物，直接或间接地影响着人体健康。沼气发酵处理粪便使粪便达到了无害化效果。在常温沼气发酵条件下，钩虫卵30天被杀灭，蛔虫卵30天被杀灭，沙门菌平均存活6天，痢疾杆菌40天被杀灭，减少了对土壤的污染。这就改变了农村粪便、垃圾任意堆放的状况，消灭了蚊蝇的孳生场地，切断了病原体的传播途径。因此，沼气发酵处理粪便，净化环境，减少疾病，大大改善了农村的卫生面貌。

5、有利于开发农村智力资源，提高农民素质。生态模式是技术性很强的农业综合型生产方式，是改革传统农业生产模式，实现农业由单一粮食生产向综合多种经营方面转化的有效途径，因此，推广应用北方生态模式，极大地增强了农民的科技意识和技术水平，提高了农民素质。

6、社会效益、经济效益、生态效益提高。高度利用时间，不受季节、气候限制，在新的生态环境中，生物获得了适于生长的气候条件，改变了北方地区一季用余，二季不足的局面，使冬季农闲变农忙；高度利用劳动力资源，生态模式是以自家家庭为基地，家庭妇女、闲散劳力、男女老少都可从事生产；缩短养殖时间，延长农作物的生长期，养殖业和种植业经济效益较高，一般每户可养猪20头，种植蔬菜150平方米，年效益可达纯收入5000元。

中部地区生态温室模式是近年来在河南地区发展起来的一种生态农业模式，其特点可归结为：生态化、立体化、设施化和高效化。

1)生态化。就是运用生态学食物链原理开发宏观与微观生产的物资良性循环、能量多级利用的再生资源高效利用技术，提高资源利用效率，实现物质流动的良性循环，增强可再生资源利用与环境容纳量的持续性。为了实现系统运行的生态化，可采取以TYL个措施：一是通过厌氧发酵技术的应用，为模式的生产提供优质有机肥和有机营养液以替代化肥和农药；二是最大限度地利用太阳能、生物质能等可再生能源，减少农业生产过程中化石能源的利用量；三是通过合理的技术衔接，充分发挥和利用动物、植物和微生物之间固有的依存关系，减少生产过程对外来物质的引入。

2)立体化。就是在模式的设计过程中，充分利用地下、地表和空中的空间，以求使设施内的空间得到最大限度的合理利用。在设计方面将沼气池埋入温室的地下，地面空间分成两部分，一部分用于植物种植，另一部分用于家畜养殖，养殖区上部的空间用于家禽养殖。

3)设施化。为了改变自然环境对农业生产的影响和限制，模式的整个生产都布置在以太阳能日光温室为主体的设施内，从而保证了模式的可控化运行。

4)高效化。这里所说的高效化可以从两个方面加以理解：其一是系统运行效率高，这主要体现在通过各种技术接口，强化了系统内部各组成部分之间的相互依赖和相互促进的关系，从而保证了整个系统运行的高效率；其二是系统的效益高，这主要是由于系统的生产严格遵循了自然规律，也就是实现了生态化生产，所以模式生产的农产品的品质和产量就得到了提高，从而保证了系统的高效产出。

二、以沼气为纽带的生态果园模式及特点

以沼气为纽带的生态果园模式的主要组成要件包括：沼气池、畜禽舍和果园。其中沼气池起着为果园的生产提供沼肥和沼气的功能，而畜禽养殖承担着为沼气发酵提供原料的功能。这类模式的设计依据生态学、经济学、能量学原理，以农户土地资源为基础，以沼气为纽带，以太阳能为动力，以牧促沼，以沼促果，果牧结合，建立起生物种群互惠共生、食物链结构健全、能量流和物质流良性循环的生态果园系统，充分发挥果园内的动植物及光、热、气、水、土等环境因素的作用，从 而实现无公害果园的产业化和农业的可持续发展。

这种类型的生态模式较典型的有北方“中部地区生态果园”模式，南方“猪沼果”模式，西北“五配套”模式等。这些模式的特点可以归纳总结为以下几点。

1、利用沼气的纽带作用，将养殖业、果树种植业有机联结起来形成的农业生态系统，实现了物资及能量在系统内的合理流动，从而最大限度的降低了农业生产对系统外物质的需求，即降低了对农药、化肥等农业基本生产资料的需求，增强了系统自我维持的能力。同时，也使得农业生产的成本显著下降。

2、在基本内容相同的前提下，每种模式充分考虑了与其应用区域的地貌、气候、水土等特征相适应，如“五配套”模式考虑到我国西北缺水的显著，增加了水窖、滴灌等内容，而“中部地区生态果园”模式则考虑到当地冬季气候寒冷增加了猪舍火炕，从而体现了模式鲜明的地域性。符合我国地理纬度跨度大、地理、气候差别大的现实，为我国各地因地制宜的选择应用这种生态农业模式提供了技术保障。

3、这些模式都具有建造、操作和管理特点，与我国农村的现有的经济基础和生产力水平相适应，从而为模式的大范围推广应用提供了可能。

4、在保证模式基本建设内容沼气池、果园、猪舍的前提下，模式建设内容易于扩展，如可增加沼渣种蘑菇、养殖蚯蚓，果园内养鸡、养林蛙等内容，可根据使用者的具体情况对模式建设内容进行丰富，从而最大限度的发挥模式的功能。

三、以沼气为纽带的生态农场模式及特点

以沼气为纽带的生态农场是随着规模化养殖业的发展而发展起来的。20世纪90年代以来，随着中国经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，以及政府制定的“菜篮子”工程的顺利实施，中国的养殖业得到快速发展，且发展呈现出向集约化、规模化和现代化方向发展的趋势，规模养殖占总量的比例不断上升，规模越来越大，分布趋于集中。据统计，我国规模化养殖场的养殖量约占全国养殖总量的10％，规模化奶牛场的养殖量约占全国总量的43％，规模化养鸡场的养殖量约占全国养殖总量的20％。而且这些规模化养殖场有近80％集中分布在人口稠密、环境保护压力大的经济发达地区，如北京、山东、江苏、浙江、上海、广东、辽宁等地区。

随着畜牧业的快速发展，畜禽粪便的产量也在不断增加。据有关部门研究，1995年我国猪、牛、养及家禽产生的粪便量约为17.3亿吨，而到了1999年，仅规模化养殖场排放的粪便量就已接近17亿吨。但是，实际上由于大中型养殖场粪便一般采用水；中式进行收集，所以粪便污水的量要远远高于粪便量。如1999年我国规模化养殖场的粪便的排放量不足17亿吨，而实际排放的粪便污水总量却超过200亿吨，其数量是粪便量的10多倍。

养殖业的发展在改善人们的生活，促进经济发展的同时，也带来了严重的污染问题。畜禽粪便对环境的污染主要表现在3个方面，即水体污染、大气污染和土地污染。

畜禽粪便每年向水体排放的污染物的量非常大。据国家环保总局南京环科所和上海市对上海集约化畜禽养殖场粪便进行的调查，畜禽粪便进入水体的流失率高达25～30％，据此保守估算1995年我国畜禽粪便污染物COD、BOD、NH3、－N、TP和TN的流失量分别为728.26万吨、498.83万吨、132.20万吨、41195万吨和245.5万吨。而同期工业废水的COD的排放量为768.57万吨，由此可以看出中国畜禽行业的COD排放量已接近全国工业废水的COD排放量。另外，我国氮肥的正常流失率在8-20％，磷肥的正常流失率为5％，按此计算，畜禽粪便氮、磷的流失量大于化肥的流失量，约为化肥流失量的122％和132％。因此，可以说，畜禽养殖污染正日益成为我国水体污染的主要因子。大量的氮、磷等营养元素排入水体后，会造成严重的水体富营养化问题。

畜禽养殖场刚排出的禽畜粪便含有氨气、硫化氢等有害气体，在未能及时清除或消除后不能及时处理时其臭味将成倍增加，产生甲基硫醇、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等有恶臭的气体，不仅危及周围居民的健康，而且也会影响场内禽畜的生长。同时养殖业还排放有大量的温室效应气体GH40。作为温室效应气体的主要成分之一，其对全球气候变暖的贡献率大约为15％，其中70％来自于农田土壤活动、农作物秸秆燃烧及畜禽养殖业等3方面。

由于大量的畜禽粪便得不到及时有效的处理，所以很多粪便被堆放在养殖场附近的土地上.长时间的堆放就会对土地造成污染。据资料报道，北京有大中型畜牧场2500家，蛋鸡场901个，因堆粪占据土地1200公顷。多个堆粪场附近的农田由于粪水的直接侵蚀使数千公顷的农田失去生产价值。此外粪尿中大量氮、磷渗入地下，使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。

为了控制畜禽养殖业带来的日益严重的环境污染问题，国家环保总局2001年12月了“畜禽养殖业污染物排放标准”(GBl8596-2001)，该标准2003年1月1日开始实施。

对规模化养殖场废弃物的处理，目前多采用以生物处理为主的方法加以处理，其中以沼气处理技术为核心处理粪便污水的能源与环境工程，由于其所具有的处理过程符合生态学规律，运行成本相对较低，且能使废弃物实现资源化利用等特点日益受到了重视，成为很多规模化养殖场处理污染物的首选工艺。

畜禽养殖场沼气工程一般可分两种模式，即“能源生态型”和“能源环保型”。以实现畜禽粪便处理资源化、减量化、无害化、生态化的目标。

1、“能源生态型”沼气工程。是以畜禽养殖场的畜禽污水处理后作为农田水肥利用的处理工艺。要求周围有足够的农田消纳沼液、沼渣，养殖业与种植业的规模要配套。工艺流程图如图。

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摘要：随着社会的发展与进步，重视厌氧生物法处理技术具有重要的意义。本文主要介绍厌氧生物法在食品废水处理中的应用的有关内容。

关键词：厌氧 ， 生物法 ，食品废水， 处理， 原理

Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the anaerobic biological method processing technology is of great significance. This paper mainly introduces the anaerobic biological method in food wastewater treatment, the application of related content.

Keywords: anaerobic, biological method, food waste water, the processing, the principle

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：

引言

厌氧废水处理技术是近年来污水处理领域发展较快的领域，也是实现“一控双达标”的重要技术，是消减有机物、降低运行成本的有效途径，特别是厌氧上流式污泥床（UASB）技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。

1、厌氧法的基本原理

废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体,而以化合态氧、碳、硫、氮等为氢体。

厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。因而粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。

第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子,不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为水分子,溶性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个分阶段主要产生较高级脂肪酸。

由于简单碳水化合物的分解产酸作用,要比含氮有机物的分解产氨作用迅速,故蛋白质的分解在碳水化合物分解后产生。

含氮有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外,在水中部分电离,形成NH4HCO3,具有缓冲消化液PH值的作用,故有时也把继碳水化合物分解后的蛋白质分解产氨过程称为酸性减退期。

第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氧产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。

第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化成甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷,前者约占总量有1/3,后者约占2/3。

上述三个阶段的反应速度依废水性质而异，在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染物为主的废水中，水解易成为速度限制步骤，简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质均能被微生物迅速分解，对含这类有机物为主的废水，产甲烷易成为限速阶段。

虽然厌氧消化过程可以分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡，这种动态平衡一旦被PH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。

2、常见的厌氧活性污泥工艺及其特点

厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成。厌氧活性污泥的性质主要表现为的作用效能与沉淀性能，前者主要取决于活微生物的比例及其对底物的适应性和活微生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌数量相适应的水平。

常见的厌氧活性污泥工艺包括普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反应器等。

2.1厌氧消化池

普通厌氧消化池又称传统或常规消化池，已有百余年的历史。消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥和废水分别由消化池底和上部排出，所产的沼气从顶部排出。

普通消化池的特点是：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简单。但缺乏持留和补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难以保持大量的微生物细胞；对无搅拌的消化器，还存在料液分离现象严重，微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低等缺点。

2.2厌氧接触法

为了克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池设沉淀池，将沉淀池污泥回流至消化池，形成厌氧接触法，该系统即使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化池的污泥浓度，从而提高设备的有机负荷和处理效率。

厌氧接触法的特点：（1）通过污泥回流，保证消化池内污泥浓度较高，一般为10~15g/L，耐冲击能力强；（2）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时一般为2~10 KgCOD/m3・d，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下，普通消化池为15~30天，而接触法小于10天；（3）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在堵塞问题；（4）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和脱气装置。厌氧接触法还存在混合液在沉淀池中难于进行固液分离的缺点。

2.3上流式厌氧污泥床反应器

上流式厌氧污泥床反应器，简称UASB反应器，是由荷兰的G・Lettinga等人在20世纪70年代初研制开发的。污泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消化器，由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层统称为反应区，在反应区上部设有气、液、固三相分离器。废水从污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中有机物产生沼气，微小气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部的反射板时，折向气室而被有效地排出；污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下进行泥水分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。

上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的特点是：（1）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30～40g/L,其中底部污泥床污泥浓度60～80g/L，污泥悬浮层浓度5～5g/L；（2）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化时一般为10~20 KgCOD/m3・d；（3）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；（4）无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅拌；（5）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。

3、厌氧生物法在食品废水处理中的应用

食品工业原料广泛，制品种类繁多，排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质及溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高，易腐败，一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化，以致引起水生动物和鱼类死亡，促使水底沉积的有机物产生臭味，恶化水质，污染环境。

一般来说食品工业废水中营养物质含量高（BOD、COD值很大），可生化性好。而厌氧生物法有机负荷高，能耗低，且产生能源物质甲烷等优点，被广泛应用于食品废水的处理。通常采用厌氧生物法与好氧生物法相结合，厌氧处理后再进行好氧生化，出水可达标排放。厌氧生物处理在处理高浓度有机废水方面已取得了良好的效果和经济效益。资料显示：采用屠宰废水培养的颗粒污泥接种启动中温(35±1)UASB反应器处理味精-卡那霉素混合废水，COD去除率为75％-80％，进水COD/SO42-可低至4-5。 胡威夷推荐了某玉米淀粉厂厌氧-好氧相结合 的处理工艺,该工程成功地运用常温UASB生产工艺处理淀粉废水,并在常温条件下实现了UASB反应器接种 活性污泥的颗粒化,在国内淀粉行业尚属首次。在中温35±1℃条件下,采用UASB和 混合活性污泥串联的方法来处理玉米淀粉生产废水, 当COD在7 000~8 000mg/L, HRT为18h时,废水经两步处理后, COD的去除率在97%以上；再经二级好氧生化处理的出水达到国家规定的排放标准。在国外，厌氧生物法已广泛应用于啤酒废水处理。特别是啤酒废水的UASB法处理技术，可以大幅度地降低处理设施的建设费用和运行费用，具有很大的经济性，已经从欧洲的荷兰等国向亚洲辐射。朝日啤酒公司已建成的东京、大阪等六处处理设施的运行效果证明，同传统活性污泥相比，厌氧-好氧工艺可以使处理能力增加1～2倍；回收的沼气经锅炉燃烧后，所产生的蒸汽供维持啤酒发酵温度利用，可降低能源消耗。朝日啤酒公司在1999年以前，更新其所属日本国内的全部啤酒厂的废水处理设备，全部采用UASB+活性污泥工艺。国内从80年代就开始研究和使用UASB工艺处理啤酒废水。

结束语

虽然厌氧生物法有着重要的作用，但是,厌氧生物处理法也存在缺点:厌氧微生物增殖缓慢,因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备长；出水往往达不到排放标准,需要进一步处理,故一般在厌氧处理后串联好处理;厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。因此，我们应该应用厌氧废水法处理食品废水时，应扬长避短，发挥其最大的功效。

参考文献

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关键词　污泥　堆肥　应用　园林

中国分类号：S6　文献标识码：A　文章编号：1003-8809(2010)01-002-02

随着经济的发展，城镇不断扩大，人口日益密集，污水成了目前城市废弃排放中的一个不能忽视的问题。而自从1857年英国建立了世界上第一个污水处理厂，污泥的处理也随之凸现。污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撤出浮沫的残渣，因污水的来源不同，污泥的构成也有所差异。

一、污泥处理现状

污水厂沉淀出的污泥除含有一定灰分外，通常还含有大量的有机质、病菌、寄生虫及一定有毒物质，如重金属Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、zn、工业废料等，任意堆放会对周边环境带来二次污染。目前常见的对污泥的处理主要有填满、焚烧以及投海几种方式。

一直以来，将污泥进行脱水并直接投海是一种方便而经济的处理方法，但污泥中所含有的有害物质，尤其是重金属会危害海洋生态系统进而危及人类食物链，造成大范围的循环危害。因此，自1991年起。美国已经全面禁止向海洋倾倒污泥，而其他各国也先后对投海这一处理污泥的方式加以控制。

相比之下，焚烧法处理污泥产生的废弃污染相对较小，但是焚烧法同样存在问题。高能耗是焚烧法不能改善的一大问题，由于污泥富含水分且脱水污泥难以自行燃烧，因此焚烧污泥所需要的能耗相对较高，在美国只有3％的污泥采用焚烧法进行处理。

而对于填埋，确实是处理污泥的一个有效途径，然而土地并不能有效消化污泥中的各种成分，尤其对于一些工业废料有害成分而言，依靠土地自身的力量进行分解几乎难以达到。随着城市的发展，土地逐渐变成稀缺资源，单纯的填埋已经不能再适应社会的需求，而土地对于污泥的深入利用便成了一个主要途径。

二、污泥堆肥常规方法讨论

污泥堆肥的基本原理是利用有机物自身升温或者发热，以及自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物来改变污泥本身的构成，促进固废中可生物降解的有机物向稳定的类腐殖质生化转化的微生物学过程，使其转化为有机肥料。堆肥可以促使污泥降低其中的挥发性物质含量，同时有效改善其物理性状，降低含水量，利于运输贮藏，此外还可以利用堆肥过程中产生的高温杀灭污泥中的病原菌以及寄生虫或虫卵，降低污泥有害性。

通常而言，可以将污泥堆肥划分为两种，即好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧条件下，利用好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。整个堆肥过程利用微生物将一部分有机物氧化成为无机物，并释放可供微生物生长活动所需的能量；而另一部分有机物则被合成新的，可以供微生物不断生长繁殖的细胞质，从而周而复始降解污泥。

厌氧堆肥处理则是指在缺氧情况下，利用微生物厌氧菌特别是甲烷菌，将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的工艺过程。其工作过程和好氧堆肥过程大体一致，不同的是换了不同的微生物发挥作用，并且其产物也有所不同，但归根结底都能达到降低污泥有害成分，使污泥肥料化的目的。

三、污泥堆肥的应用效益以及相关建议

从社会效益角度看，污泥中的多种有害物质对环境都有十分严重的污染。多种有害物质可以通过通过雨水、地表径流等多种渠道方式进入水体，进而影响到食物链。同时污泥中的挥发性物质直接进入空气，对大气产生一定的污染，直接影响生态安全。通过堆肥过程，可以将这些污染尽量降低，是绿色处理发展的方向。

从经济效益角度看，污泥堆肥无害化处理首先节约了处理污泥所需要的必要费用。其次，园林农业使用堆积肥料相对而言更为实惠，减少了化肥复杂的制作工艺等多方面成本，同时也十分有利于优化土壤状态，防止土壤板结等问题，在一定程度上减少了园林农业人力的投入。

从使用效果上看，堆积肥料富含有机质和N、P等矿质养分，且养分含量当季有效性基本介于化肥与普通农家肥之间。且经过了堆积处理的污泥有害化成分大大降低，完全可以直接作用于土壤。污泥经堆肥化后，再与化肥复混制成有机一无机复混肥，此种肥料施用方便、经济效益高且对环境影响较小。1990年Perucci研究表明，施用污泥堆肥后土壤酶(脉酶、蛋白酶、磷酸酶、硫酸酶及脱氨基酶)的活性显著增大，且堆肥的原料对酶的活性具有明显影响。

虽然污泥堆积肥料具有诸多优良特质，但是在堆积以及使用的过程中还是潜在着诸多问题，主要有以下几点问题不容忽视：

首先，污泥是城市污水沉积所得，城市污水的构成多样，其中不仅仅是生活污水，更有大量的工业污水含量，而工业污水中含量不菲的重金属和有毒化学品等成分必须在堆肥过程中予以重视。对于有毒物质的排放，除了需要当地环境部门进行严厉监管以外，对于许可排放的污水产生的污泥，在堆肥过程中也必须对重金属的含量严加控制。虽然至今没有发现重金属过量致使植物衰败，但是过多的重金属还是会对土壤水体产生二次污染。

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一、污水的物理处理方法

1、格栅法：可分为人工清理的格栅（适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时）和机械格栅（适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时）。

2、筛网法：筛网的去除效果，可相当于初次沉淀池的作用。

3、过滤：是以具有孔隙的粒状滤料层，如石英砂等，截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。

4、离心分离法：它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有：离心机、水力旋流器及旋流池等。

5、沉淀池法：用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。

6、浮上法：适用于颗粒直径很小，很难用沉淀法加以去除时，主要有电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法。

二、水的生物处理方法

污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶，氧化分解有机物，从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌，污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收；固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外，由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质，再被菌体吸收，通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用，把一部分有机物转化成微生物自身组成物质，另一部分有机物被氧化分解为CO22、H2O等简单的无机物，从而使污染物质得到降解。主要有以下几种方法。

1、氧化塘法

氧化塘是一个大而浅的池塘，污水从一端流入，从另一端溢流出水。在氧化塘中，同时存在着三种生化作用：（1）有机物的好氧分解，主要由好气细菌进行；（2）有机物的厌氧分解，主要由厌氧细菌进行；（3）光合作用，由藻类和水生植物进行。好气细菌所需的氧气，除了来自大气以外，还有相当一部分是由藻类光合作用释放的。细菌代谢过程中除合成自身的物质以外，还产生CO2、H2O和无机盐类，这些产物被藻类所利用。藻类细胞既能被细菌所分解，又能被原生动物吞食，使藻类不至过多积累。氧化塘的底部处于厌氧环境，过多的无机氮通过细菌的反硝化作用以氮气的形式逸去，避免了水体的富营养化。由此，氧化塘实际上是一个藻菌共生的生态系统，它常利用天然水域，具有设备简单、投资少、容易操作等优点。缺点是占地面积大。

2、活性污泥法

污水进入曝气池后，用机械或人工的方法连续鼓入空气，经过一段时间，水中形成一些褐色絮状泥粒，即所谓活性污泥。其主体部分是一些好气性微生物，对污水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，并以有机物为养料不断增殖。活性污泥和污水的混合液离开曝气池以后，在沉淀池中沉淀，分离出来的水即为净化的水，排放出去。活性污泥除因增殖需排放出一部分多余的以外，其余的回流到曝气池，如此循环运行。活性污泥法的净化效率很高，它对生活污水中有机物和悬浮物的去除率均达95％左右。但所产生的污泥量较大，有待进一步处理，运行中还容易出现污泥膨胀现象。

3、生物滤池法

生物滤池包括酒滴池、塔式生物滤池、生物转盘、接触氧化、浸没法滤池等多种形式。它们处理污水的基本原理相同，池中装上碎石、炉渣、圆盘或塑料蜂窝等固体填料，当污水连续通过时，由于微生物的大量繁殖，在填料的表面形成一层滑腻的暗色薄膜，叫做生物膜。在生物膜这个小环境中，表层是好气性微生物，内层是厌气性微生物，中层则生长着大量的兼性厌气菌。生物膜中除细菌外，还有以原生动物为主的动物群落，各种生物间形成食物链，污水中的有机物通过食物链的每个环节，都有一部分通过呼吸作用而转变成CO2，最终能把有机物除去。

4、厌氧处理法

厌氧处理法是在缺氧的条件下，利用厌气性微生物分解污水中有机物质的方法，又称厌氧消化。有机物质的厌氧分解，可分为两个阶段。在分解初期，一些微生物把有机物分解成有机酸、醇、CO2、NH3、H2S等，此阶段有机酸大量积累，pH值随即下降，故称为酸性发酵阶段。在分解后期，由于所产生的NH3与酸发生中和作用，pH值逐渐上升，甲烷细菌开始分解有机酸和醇，产物主要是甲烷和CO2。甲烷细菌的大量繁殖，加速了有机酸的分解，pH值迅速上升，此阶段称为碱性发酵阶段。污水生物处理的前三种方法各有优点，但还存在以下问题：（1）大量的活性污泥和脱落的生物膜形成废渣，如不进一步处理会形成二次污染；（2）对一些BOD5超过10000毫克／升的污水，如屠宰厂污水等处理效果较差；（3）消耗大量的动力。用厌氧处理法能有效的解决上述三个问题，同时还能产生生物能源——沼气，因此受到各方面的重视。

污水的生物学处理是目前世界各国在污水处理中应用最广的一种方法，从发展趋势上看，正由单纯的防治转向综合利用。例如利用污泥的厌氧消化获得沼气和肥料，利用光合细菌处理高浓度有机污水回收单细胞蛋白等，并进一步探索回收能源和解决含无机盐废水的处理方法，防止有机物经微生物分解成无机盐类而使水体富营养化，尽可能实现物质和能量的再循环。

三、水的化学处理方法

1、中和法；

2、化学混凝法；

3、化学沉淀法；

4、氧化还原法；

5、吸附法。

四、城市污水处理的新模式

1、生物膜技术：通过选育和培养高效的微生物菌种，制成制剂，高密度直接投放到待处理污水，形成生物膜，对污水进行降解和净化。专家介绍，与传统的活性淤泥法相比，生物膜技术应用于城市污水处理具有五大技术优势：一是投资省。目前国内的城市污水处理厂基础建设投资大，需要大量的机械设备、管网和其他工程设施，投资成本每吨污水处理在1000元左右；而应用生物膜技术投资设备少，占地小，处理每吨污水不到500元，相比节约成本50％以上。二是运行费用低。据测算，目前国内城市污水处理厂的直接运行成本，一般在每天处理每吨污水0。5元至0。8元之间；而应用生物膜技术处理污水每天每吨只需0。2元左右。三是淤泥少，没有“二次污染”。采用传统的活性淤泥法处理城市污水，常由于大量淤泥的堆放造成对环境的“二次污染”；而相同条件下制成生物膜的微生物菌一旦把污水净化后，便会由于缺乏“营养”而自动消亡，不会造成“二次污染”。四是效率高。生物膜表面积大，微生物菌密度高，每克制剂的微生物菌含量达50亿－200亿个，大大高于淤泥中的自然微生物活性成份，同时还可以多次投放，方便快捷，处理效果明显优于传统的活性淤泥法。采用生物膜技术，不仅能够有效治理湖泊的富营养化，而且有助于修复和强化湖泊生态功能，提高水体自净能力。五是适合城市生活小区等小规模、有机负荷不高的污水处理。应用生物膜技术投资省，运行费用低，并可节省管网建设成本，处理城市生活小区等城市污水具有活性淤泥法不可比拟的优势。

2、粉末活性炭吸附技术：粉末活性炭在污水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后，活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明：粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物，三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果，对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。

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一、目前城市的主要环境污染问题

1)大气污染:城市的大气污染主要是指由于人们的生产和生活需要，不断向大气排放污染物而造成的环境污染。大气污染物的排放一旦超过环境自身的净化能力，大气环境就会日益恶化，严重影响人们的生产生活和健康、破坏生态环境。

2)水污染:水污染，一般是指水体因某种物质的介人，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。城市水污染主要来自工业废水和生活污水，日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、和社会可持续发展的重大障碍。水污染被称作“世界头号杀手”。

3)固体废弃物污染:固体废物污染是指固体废物在产生、收集、贮存、运输、利用、处置的过程中产生的危害环境的现象。目前城市固体废弃物污染源主要来自两个方面:一是城市生活废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居本文由收集整理民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾等;二是工业固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。这些垃圾若不及时清除，必然污染空气，对土壤、水体都会造成严重污染。从而导致蚊蝇滋生、细菌繁殖，使疾病迅速传播，危害人体健康。

二、城市环境污染问题的防治措施探讨

2.1城市大气污染的防治技术手段

治理城市大气污染可以从以下技术手段着手:一是采用新能源技术，改善我国传统以煤炭为主的能源结构，使用绿色洁净的新能源，如可以使用洗选煤，降低大气中烟尘和二氧化硫的排放量;大力推行使用氢气作为新能源，有效消除大气中二氧化硫污染物得排放量;城市汽车发动机推荐用洁净的燃料工作，消除汽车尾气中二氧化碳及碳氢化合物的污染。二是一些高耗能、大气污染严重的老企业要不断改进传统的技术手段·，新兴的中小型企业要引进先进的生产技术手段，推广各类烟尘净化技术，倡导清洁生产等。2.2城市水污染的技术性控制对策

对于城市工业废水与城市生活污水要进行集中处理:城市要建立专门的城市废水集中处理设施。应尽可能地将工业废水排入城市下水道，进人城市废水理厂与生活污水合并处理。但工业废水的水质必须满足进人城市下水道的水质标准。对于不能满足标准的工业废水，应在工厂内部先进行适当的预处理，使水质满足标准后，方可排入城市下水道。积极推行清洁生产技术，并提高工业用水重复利用率。

2.3城市固体废弃物处理技术手段

对于固体废物污染一般首先是要控制其产生量，比如可以通过改革城市燃料结构控制工厂原料的消耗，定额提高产品的使用寿命，提高废品的回收率等手段减少城市固体废弃物排放;其次是采用各种技术手段对固体废弃物进行处理，使得固体废弃物也能得到合理利用。目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。

1)压实技术。压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术，压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法，但是并不是所有固体废弃物都可以进行压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般不宜作压实处理。

2)破碎技术。为了方便固体废弃物进人填埋场，可以预先对固体废弃物进行破碎处理，经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中比较容易压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破

碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等此外还有专有的低温破碎和混式破碎等。

3)分选技术。固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离，分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异，将其分离开。

4)固化处理技术。固化技术是通向废弃物中添加固化基材，使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程，经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性，固化处理根据固化基材的不同可分为沉固化、沥青固化、玻璃固化及胶质固化等。

5)焚烧和热解技术。是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程，好处是大量有害的废料分解而变成无害的物质。此外，由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，我们可以充分利用焚烧过程中产生的热能，实现固体废弃物的综合利用。

6)生物处理技术。生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固化废物资源化的有效的技术方法，目前应用比较广泛的有:堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。

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在中国，随着经济的持续高速增长，人口的增加和人民生活水平迅速提高，也面临着日益严重的环境问题，尤其是生活垃圾的问题。这些垃圾不仅污染环境，破坏城市景观，而且传播疾病，威胁人类的生命安全，成为当今社会最严重的公害之一。在我国近700座城市(包括农村)当中，已有三分之二被“垃圾山”所包围，近10年来，中国生活垃圾产生量以平均每年6.98％的速度增长，少数地区的增长率更高达15％20％。而随着农村经济的增长，消费结构的变化，垃圾构成也发生了很大的变化，主要表现为有机物增多，可燃物增多，可利用价值增大。垃圾问题已成为影响环境保护、城市建设、居民生活和可持续发展的主要因素，解决好生活垃圾的处理问题就显得尤为重要。

一、现状

1、杭州市简介

杭州地处长江三角洲南翼，是长江三角洲区域中重要的中心城市和中国南北部交通枢纽。杭州市区中心地理坐标为北纬30°1′、东经120°12′，属亚热带季风性气候，四季分明，温暖湿润，光照充足，雨量充沛，年平均气温16.2℃，夏季平均气温31.6℃，冬季平均气温3.8℃，无霜期230―260天，平均降雨量1435毫米，平均相对湿度为76％。境内自然条件优越，西部崇山峻岭起伏，中部丘陵河谷相间，东部水网平原广阔，构成了“八山、半水、分半田”的地形格局。

2、杭州地区生活垃圾产生量现状

生活垃圾产生量在一定程度上反映了一个地区的经济发展水平，经济发展水平越高，生活垃圾产生量就越多，反之，则越少。经调查，目前杭州地区滨江区、萧山区及余杭区人均垃圾产生量平均约为2.0～2.5K／d；临安、建德等郊区人均垃圾产生量平均约为1.2～1.6K／d，杭州农村地区日产垃圾总量约为8876吨，具体情况可见，表1：

3、垃圾组成及特点

垃圾组分在一定程度上也反映了居民的整体生活水平，由于生活习惯的不同，对垃圾分类方法也存在差异，在杭州地区，一般将垃圾分为4大类15小类：一类为有机物，包括厨余、瓜果皮壳、秸秆、家畜粪便；二类为无机物，包括陶泥、渣石；三类为包装物，包括硬纸盒、卫生纸、布、塑料、金属、玻璃、橡胶、皮革；四类为有毒有害物，包括灯泡、废旧药品及电池等。我们广泛抽取了杭州不同地区家庭的生活垃圾进行分析，用称重法计算各类组分的湿重比例，得出如下结果：日产生活垃圾中，有机物比重最大，平均达74.8％，其它三类从高到低的顺序为：包装物、无机物、有毒有害物，所占比例分别为16.6％、8.31％、0.29％，在有机物组分中厨余所占比重最大，为64.08％。一般来讲，垃圾的组分决定后续处理工艺，杭州地区的生活垃圾有机物比重较大，因此可考虑采用对垃圾进行堆沤发酵，产生的渗滤液进行“厌氧+后处理”工艺路线。

4、垃圾的收集、运输现状

杭州地区目前垃圾收集、运输主要情况见表2：

在调查中，主要发现以下一些问题：

(1)杭州地区垃圾收集基本上以户为单位分散收集，以村或街道为单位进行集中收集，再通过垃圾运输车送往垃圾处理中心或垃圾中转站。

(2)农村垃圾没有实现分类回收，即使在一些地区进行了分类收集，在运送时又进行了混合的运输。这样就极大的加大了生活垃圾的资源化、无害化处理的难度；

(3)垃圾回收利用与处理成本完全是分离的，主要是在回收系统自身成本规律下运行。因而一些回收价值低的或没有回收价值(如塑料包装袋、电池、有机垃圾等)就无人回收或不愿回收，而报纸、金属罐、玻璃等回收率却一直很高。

(4)家庭有害有毒垃圾收集系统还未建立，家庭有害有毒垃圾如废旧电池、日光灯管、废旧药品等大都混入农村生活垃圾。这样一来会带来潜在的环境污染，二来也会加大处理运行费用。

5、垃圾的处理现状

现今垃圾处理的方法主要有填埋、焚烧和综合利用(如生产有机堆肥、生产建筑材料、供热和发电等)等几种方式，各有各的利弊。要彻底解决好垃圾问题应该从源头抓起，进行综合管理，以实现垃圾处理的资源化和无害化。杭州市各地区生活垃圾主要处理情况见表3：

由表3可以看出，目前杭州地区的生活垃圾处理方式基本上都是进行填埋、焚烧，也有一部分用来发电。垃圾发电能很好的利用垃圾中的能源，实现变废为宝，但是建垃圾发电厂成本很高，运行费用也很大，基本产生不了效益，在实际操作中比较困难。在垃圾的填埋、焚烧过程中，产生的垃圾渗滤液、有害气体等对环境会造成二次污染，同时，也使得垃圾里的巨大的能源效益被白白地丢失、浪费，因此，寻找一种新型的，有效的，实用的，适合杭州地区的生活垃圾处理工艺已成为当务之急。

二杭州地区生活垃圾处理工艺的初步研究

1、国内外生活垃圾处理工艺简介

纵观国内外城市生活垃圾处理进程，大体上经历了四个阶段：①为维护环境卫生而进行的无害化处理阶段；②在确保垃圾无害化基础上，避免产生二次污染的处理阶段；③提高资源化，减少垃圾处理环境负荷的处理阶段；④源头避免为主、资源化高度发展的全过程管理阶段。以上述四个阶段衡量，发达国家垃圾处理大多在第三个阶段，并开始进入第四个阶段；而我国大部分城市和地区垃圾处理仍处于第一阶段，仍以卫生填埋、焚烧、堆肥等为主。

(1)卫生填埋

卫生填埋以其处理成本低，技术简便，适应性强，而且是其它方法不可替代的最终处理手段。所以在以后相当长的一段时期仍将是生活垃圾的主要处理方式之一。但它也有很多缺点：占地面积大；产生的垃圾渗滤液容易引起二次污染；产生的沼气存在安全隐患等。

(2)焚烧生活垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法，现在已经被许多工业发达国家广泛采用。垃圾焚烧之所以能发展如此迅速，主要是垃圾中的可燃物，尤其是塑料和纸类大量增加，垃圾发热量明显提高，最终使生活垃圾成为化学性质比较稳定的无害灰渣，而且还能彻底地消灭各种病原菌。但也存在一些缺点：一次性投资大；运行成本高；在焚烧过程中排放大量烟气，造成二次污染等。

(3)堆肥

垃圾堆肥作为生活垃圾处理的一项重要手段，其特点是无害化程度较高，减量化效果较为明显，可以最大限度地实现生活垃圾处理的资源化。其基本原理是先将生活垃圾中的无机类物质分捡出来进行回收或妥善处理，剩余的有机物质在适当的水、气条件下，通过微生物作用，使有机物质分解并放出能量产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，使有机物达到稳定化，堆肥产品可以用作肥料安全 使用。它的缺点就是只能处理生活垃圾中的有机成分，对其他的无机及有毒有害成分没有处理效果。

由以上几种处理模式的介绍可以看出，无论单纯的采用哪一种模式，都有这样那样的缺点无法克服，因此在杭州地区，我们考虑采用综合处理模式，即将几种垃圾处理模式有机结合在一起，发挥出其各自的优势，最大限度地回收可利用的成分，有效地增加处理效率，最终实现垃圾减量化、资源化、无害化处理。

2、杭州地区生活垃圾综合处理模式初探

综合处理集中了各种模式的优点，同时，也解决了单一处理的缺点。如垃圾填埋的缺点是：①可燃物得不到充分利用；②渗出液处理难度大，成本高；③占用大量土地。而综合处理后，可腐有机物和可燃有机物得到了充分利用，故填埋量很小，只占总体积的15～20％，填埋物主要为砖头、瓦砾等有机物，不会带来二次污染。同样，单纯焚烧带来的缺点也可通过综合处理进行一定程度的克服，单纯的焚烧由于有机垃圾含量高，所含水分量高，含硫量大，焚烧时排放的烟气量大，对焚烧炉腐蚀较强；若采用综合处理则产生烟气少，也可较好的避免硫对设备的腐蚀。单一的堆肥处理只能处理垃圾中易腐有机物，其他垃圾得不到处理，而综合处理可克服其缺点。由上分析知，综合处理无论是在社会效益，还是在环境效益上都大大高于单一处理。一方面污染排放量少、占地量较少，资源回收率高，有效地提高了环境效益；另一方面，运行费用较低，设备使用寿命延长，建厂投资少，从某种程度上也提高了一定的社会效益和经济效益。

(1)垃圾综合处理工艺流程

由第一部分调查结果可知，杭州地区生活垃圾的组分中，有机垃圾占很大比例，因此在垃圾综合处理中，着重进行对有机垃圾的生态化处理，其工艺流程如图1所示：

1、分拣

在这个工艺流程中，垃圾分拣是非常重要的一步，垃圾的收集和运输过程中，各类垃圾都混合在一起，在处理前，必须把它们分开，才能达到良好的处理效果，减少二次污染的产生。

分拣有人工分拣和机械分拣二种方式，人工分拣效率较低，工作环境也比较差，但成本较低，适合垃圾量较少的小型垃圾处理站；机械分拣是采用大型机械来对垃圾进行自动分拣，效率较高，自动化程度也较高，但投资成本比较大，适合垃圾量较大的中大型垃圾处理站。

垃圾经过分拣后，占大比例的有机物被破碎，然后放入堆肥场或者垃圾发酵间进行堆肥发酵；无机物及包装物则被填埋或焚烧处理，由于大部分有机物都被分离出去，因此填埋或焚烧的工作量就大大减少，而其无机成分也使得填埋和焚烧的技术性要求大大降低，不易产生二次污染；此外，一些有回收价值的废品可被回收再利用；有毒有害的垃圾物则需进行特殊处理。

2、破碎

有机垃圾被分拣出来后，再经过破碎处理，则能更好的进行堆肥发酵。上图所示的垃圾分拣分选破碎机除了分拣功能外也带破碎功能，因此出来后的垃圾可直接进行堆肥发酵。如果是采用人工分拣的方式，则可采用小型的半湿垃圾破碎机，达到有机垃圾破碎的效果。

3、堆肥

有机垃圾在经过破碎处理后被送入堆肥场或垃圾发酵间进行厌氧发酵，一般发酵周期在2～3个月左右，在发酵期间，有机垃圾在厌氧菌的作用下被分解成有机肥，完成稳定化过程，并产生渗滤液及生物质能沼气。产生的有机肥可作为有机肥出售；渗滤液由于其有机浓度还是非常高，需要再被接入厌氧发酵池进行处理；沼气则可被收集经净化，脱硫后用作炊事等生活用能。

4、厌氧发酵池

有机垃圾堆肥发酵所产生的渗滤液需要在厌氧发酵池里进行厌氧处理，进一步降解水中的COD等有机质，并产生沼气。沼气同样可用作炊事等生活用能，而经发酵后的沼液一部分根据工艺的需要回喷至堆肥场，以提高堆肥的效率；另一部分可开展农作物灌溉等综合利用，从而彻底实现了垃圾的减量化、资源化、无害化处理。

(2)加强宣传，改变村民对于垃圾的观念和习惯

“垃圾只不过是放错地方的资源”、

“垃圾还是世界上唯一增长的资源”，在讲究可持续发展的今天，废弃资源的回收利用显得越来越重要。对于生活垃圾来说，如果能在源头控制好、分拣好，则能大大提高接下去的处理效率，因此加强宣传，改变广大村民对于生活垃圾的传统观念，改变村民对于生活垃圾的收集习惯，是一项任重而道远的任务。

1、采取各种宣传渠道做好宣传教育，向村民宣传混合收集的危害和分类收集的优点，并将分类的方法和技巧传授给群众，使其能方便快速地培养起垃圾分类的好习惯，特别是通过在校的学生将垃圾分类的知识传达到千家万户，学生的覆盖面广，几乎每个家庭都有学生，由自家的孩子将知识传达到家里，家人也比较容易接受，因此由校园为试点开始，以点带面进行推广比较可行。

篇8

1.1生物课程

课本多结合实际案例，并以课后题的形式，使学生在学习基础知识的同时，理解资源节约及环境保护的措施与途径。如在生物必修3[2]中立体农业有关内容，讲述了立体农业，充分利用空间和资源，提高了经济效益；对能量流动的实践意义的详细讲解，明确其帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用的意义，并结合合理放牧养蓄、合理利用秸秆制作沼气池等生活实例加以说明；生态农业部分，运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下多级利用能源及资源，以北京大兴区留民营村为例，说明生态农业对减少化肥用量、净化环境，提高资源利用效率的积极作用；生态缸的制作与观察，使学生在亲自动手实验的过程中，了解对资源高效利用、保护环境的重要性；恢复生态学，应用于盐碱化草地、洪水破坏的地区的治理与恢复等；对河流生态系统受生活污水轻度污染的相关分析。同时，也有从宏观角度，对生物圈内全人类所面临的资源节约及环境保护的难题的介绍和我国应对策略的普及。

1.2化学课程

在化学必修书中，一是在化学必修1[3]中对自然界中碳、氮循环及硫转化的具体知识的讲解，并重点选取资源利用中有人类参与却对环境污染较严重的一部分进行学习，如在氮循环中，人工固氮虽提高了农产品产量，但造成了温室效应、水体污染、酸雨、光化学烟雾、水体富营养化等问题，在硫的转化中造成的酸雨的形成及防治等问题，说明了在资源利用及环境保护方面我们仍存的欠缺与不足；二是在化学必修1中通过对海水的综合利用、工业流程图、选修化学反应原理中处理汽车尾气、选取途径增大化学反应程度，提高化学反应转化率方面的重点学习，帮助学生树立提高资源利用率的意识。

1.3物理课程

在物理选修3-2中交流电压一部分提及的远距离电能输送中，采取减小输电电流、提高输电电压的措施，以降低输电线路中的消耗；同时利用输电新技术：现代的直流输电技术，无感抗和容抗，解决电网的同步问题，使我国“西电东输”的全国联网战略目标前进了一大步。

1.4地理课程

在地理必修2的人类与地理环境的协调发展章节中，讲解可持续发展的具体内容、实施的必然性，且选取河南某酒精厂的清洁生产实例，结合传统与新模式的比较，让学生在讨论与思考中理解资源节约与环境保护的必要与优越性。而在地理必修3中，着重分析了地理环境、区域发展、自然资源综合开发利用的协调关系。以我国西北地区为例，分析荒漠化的防治问题；以亚马逊热带雨林为例介绍森林的开发和保护。分别以我国山西省、美国田纳西河流域为例详细分析能源资源、流域的综合利用，并结合我国实际情况，让学生思考如何联系国情，借鉴国外经验提高资源利用效率，并做好对可能带来的后果的预防与解决措施，具有很大的实际意义。在区域联系与区域协调发展章节中，以西气东输、东亚产业转移为案例，从多角度讨论资源调整的可实施性，扩充学生的知识储备，开阔学生的视野，让学生意识到资源节约及合理利用带来的巨大效益。

1.5政治课程

在政治必修1[4]的“科学发展观和小康社会的经济建设”中，具体讲解了经济建设需增强发展协调性，建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式；科学发展观的基本要求：全面协调可持续、人与自然和谐发展；并强调要加强能源资源节约与生态环境保护。

2资源节约和环境保护在高中课程中的设置意义与不足

2.1意义

通过对普通高中课程标准实验教科书（人教版）的学习，广大高中学生确实学习和体会到了资源节约及环境保护的重要性，对于树立国策意识起到了很好的促进作用。再加上由于课本采取生活实例结合知识点的形式，学生容易理解这一内容的基础知识，也具备了对生活中农业、工业生产运用的环节的合理性与科学性与否的知识储备和思考能力，这些对学生以后应用于工作中，并为我国的资源节约及环境保护贡献一份力量奠定了扎实的基础。

2.2不足

虽然当前资源节约与环境保护相关内容的教学对学生资源节约意识及环境保护意识起到了一定的作用，但全面分析，我们学习的内容仍有少许欠缺与不足。由于使用对象--学生--这一特殊群体的局限，课本中关于资源节约和环境保护的知识只能停留在基本原理与大致解决方案的层面上，无法再进行进一步的解释。整体来看，课本囊括了对于生态系统的理论知识及人类面临的生态问题、环境的保护问题、涉及人类生产生活的资源利用问题等，对于学生初步把握有关知识有很大的帮助，且与生活联系紧密，具有较强的针对性和可操作性但在学习过程中，结合目前严峻的节约资源和保护环境形势要求，我认为列入上述内容还有些欠缺，应加大列入的篇幅，加大对此内容的重视程度。

3改革建议

3.1加大现有课程中资源节约和环境保护知识的体现

3.1.1生物课本中应增大对应用于实际生活的生产模式的介绍，原先大部分只出现于课后知识链接或课后习题的部分，容易被学生忽略，虽然其中有很好的资源节约与环境保护的思想内涵，但不易引起学生重视，建议将这部分内容放到主要知识之中。

3.1.2化学课本中对化学反应的讲解比较透彻到位，重视化学最根本的反应原理，而对于联实际生产中的相关问题不如生物部分全面，建议增加对废水、废气排放，工业流程中废物利用、废品回收等处理问题的有关知识。希望能具体探讨对重金属及复合材料的回收重利用及如何有效处理等问题，联系诸如北京五环外的“垃圾村”的废品大面积堆放且处理难的现状，思考如何解决电子垃圾等处理问题，避免其产生的大量有毒化学物质污染环境、对人体造成伤害，此问题高中学生欠缺处理能力及经验，但可作为相关链接或课后题，让学生进行思考。

3.1.3我国目前面临的最严重的雾霾现象不仅需要社会分析解决，也需要引起学生的关注与思考，因为学生正处于需要培养思考能力及关注社会、帮助社会的责任心的阶段，为何会出现大范围、长时间的雾霾，如何有效解决雾霾问题，怎样能够调整、避免以后出现雾霾甚至其他环境问题，思考现有阶段有哪些缺陷，都是我们学生需要思索的问题，因此应将雾霾问题放入化学课本，使学习课本知识更为充实、有意义。

3.1.4生物圈中的资源大部分不可再生，且煤、石油等储存量在逐渐减少，如何寻求新能源一直是人类面临的重大难题，而目前应用广泛且重要的核能源及核发电在物理课本中相关甚少，建议在物理课本中适当增加有关知识和内容，将更有利于学生将来投身于解决核能源的利用及核反应堆的处理等问题；同时，与发达国家相比，我国风能的开发利用还相当落后，发展速度缓慢且技术比较落后，建议加入到物理课本中，作为阅读拓展，提高学生对新能源的关注。

3.2将资源节约和环境保护知识进一步体现在重点课程中

在语文课本的说明文阅读中希望增加关于节约资源与环境保护基本国策与基础知识的介绍，在提高语文阅读水平的同时加深对有关知识的理解。而目前文言文多是人物传记，历史史实等，可以适当增加先人天人合一的原始环境保护思想的有关文章，让同学们增强环境保护与节约资源的自信心。而在历史课本中，可以适当增加世界有关著名的环境公害事件原因及危害介绍的篇幅。在地理课本中，可以另外结合过去和现在的环境问题，介绍土壤环境污染及治理措施和典型案例。在英语课本中，希望适当有几篇介绍西方发达国家保护环境、节约资源的好经验、好做法的文章，以开阔同学们的视野，增强改善环境和节约资源的信心。在政治课本中，可以加入最新十会议中提出的以节约资源，保护环境为主要内涵的生态文明建设的有关内容。同时，在大多学校所开展的综合实践活动课程中，可鼓励学生以“资源节约，环境保护”为课题，在学校的帮助下，亲自调查当地工厂等对资源的利用途径，分析当地措施的完备与否，加强学生与社会的实际联系，从而实实在在地增强学生的实践能力和环保意识，对课本中的基本知识和实际案例有更深入的了解；在一些学校开展的职业体验活动中，可跟随环境管理人员、环境监测人员、污水处理人员及节能资源管理人员，学习其工作的大致流程，拿出在课本学习中的疑惑向其请教，巩固资源利用及环境保护的相关知识。

4结语

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去年6月国务院了《关于落实

成果名称：垃圾热解――焚烧装置

产品简介：传统的垃圾处理方式主要有填埋、焚烧等。填埋会占用大量宝贵土地资源，同时污染环境，因而目前在发达国家这种简单处理方式已基本不再采用；与填埋处理相比，垃圾焚烧是一种较好的处理方法。通过燃烧，不仅垃圾的体积大大减小，而且可以利用燃烧产生的热量发电，达到能量回收的目的。但垃圾直接燃烧还存在很多问题。例如：

(1)二次污染问题。垃圾成分复杂，燃烧过程产生的酸性气体、剧毒的含氯高分子化合物以及含Hg、Pb的飞灰都会对环境造成污染。

(2)炉内金属腐蚀问题。垃圾中的含氯化合物在炉内形成HCl等腐蚀性气体，在300℃以上即会严重腐蚀炉内金属部件。

(3)垃圾成分复杂。其中各种可燃物具有不同的密度、形状、化学性质、着火及燃烧特性，使它们在焚烧炉内呈现不同的燃烧速度和燃尽时间，因而难以控制燃烧过程和保证燃烧充分。

垃圾处理装置技术特点：

由于以上传统垃圾焚烧所存在的问题，我所通过系统的垃圾物理、化学性质及热解、燃烧基础研究，并借鉴国外的研究成果，开发出先进的垃圾热解――燃烧处理装置。该装置的主要特点是利用不同垃圾成分在热解过程中的相似性，首先将垃圾进行热解，热解产物在气相中进行高温燃烧，有害物质在高温下完全分解，达到洁净燃烧的目的。由于气相燃烧条件容易控制，因此整个装置的操作较为简单，系统稳定性好，建设及运行成本都较同类产品低。该所设计的垃圾热解焚烧炉主要以无害化处理垃圾为目标，在有条件的地方可以回收部分热能，其投资仅为进口同类设备的十分之一左右，处理规模从每天十几吨到几百吨，可以解决大型垃圾焚烧发电设备需巨额投资这一难题，特别适合目前我国经济较发达地区的中小城镇和经济开发区。

应用领域：该技术可广泛应用于城市生活垃圾、可燃工业垃圾、医疗垃圾洁净焚烧等领域。在有条件的地方还可以进行能量回收。

成果名称：垃圾填埋场防渗工程镓诺HDPE防渗膜

产品简介：镓诺HDPE防渗膜采用优质的高密度聚乙烯原生树脂，主要成分为97.5% 的高密度聚乙烯，2.5%的碳黑、微量的抗氧剂和热稳定剂，抗老化材料、紫外线吸收剂，没有使用其他添加剂、填料和膨胀剂经三层共挤技术制成。所使用的树脂是专为柔性防渗膜应用而设计配制的原生聚乙烯树脂。经专家对防渗膜施工现场测试结果表明，镓诺HDPE防渗膜的各项性能指标都达到或超过了GRI-GM13 标准。

产品应用于：1.环保、环卫（如生活垃圾填埋场、污水处理、有毒有害物处理场、危险品仓库、工业废弃物、建筑及爆破垃圾等） 2.水利（如江河湖泊水库堤坝的防渗，堵漏，加固，水渠的防渗，垂直心墙，护坡等） 3.市政工程（高速公路、地铁，建筑物的地下工程和屋顶蓄水池，屋顶花园的防渗，污水管道的内衬等） 4.园林（人工湖、池塘、高尔夫球场的水塘底衬、护坡等） 5.石化（化工厂、炼油厂、加油站的储油罐防渗，化学反应池，沉淀池内衬、二次衬层等） 6.矿业（洗选池、堆浸池、堆灰场、溶解池、沉淀池、堆场、尾矿的低衬防渗等） 7.交通设施（公路基础加固，涵洞的防渗） 8.农业（水库、饮用水池、蓄水塘，灌溉系统的防渗） 9.水产养殖业（鱼塘、虾池内衬等） 其他设施的防渗、防腐，防漏、加固、渗滤液的收集。临时性容器结构，特殊构件的预制等。

镓诺HDPE防渗膜特性：

1.抗拉强度高、极佳的弹性：HDPE防渗膜具有高强抗拉伸机械性，优良的弹性和强变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降。

2.防渗性能好：HDPE防渗膜采用优质的高密度聚乙烯原生树脂，采用共挤技术制成，具有高效分子密度，液体渗透性极低,防渗透效果极佳。

3.施工简单方便，质量轻，便于运输：HDPE防渗膜质量轻，成品成卷状，便于现场铺设有很高灵活性可满足不同施工场地需求。

4.物理、化学性能优：HDPE防渗膜抗老化，抗紫外线，极好的抗撕裂,抗穿刺能力，脆性低，热变形小，具有良好的化学稳定性，耐高低温，耐沥青,油及焦油，耐酸、碱、盐等化学溶液。

5．成本低，综合效益高：HDPE防渗膜采用新型技术提高了防渗效果，但生产工艺更科学、速捷，所以产品成本反而低于传统产品膜；经实际测算采用HDPE防渗膜的一般工程要节约成本42%。

6．健康、环保：HDPE防渗膜采用的材料均为无毒环保材料，防渗原理是普通物理变化，不产生任何有害物质，是环保、养殖的最佳选择。

成果名称：垃圾填埋气发电关键技术

项目简介：该项目利用国产内燃发电机组进行垃圾填埋气发电工程示范，示范工程规模为1～4MW。将对内燃发电机组的运行特性、填埋气的适应性进行研究与产业化开发，降低发电机组投资成本，替代进口，加快填埋气发电技术应用推广。

垃圾填埋后其中的大量有机物在适宜温度和湿度下，经过一系列物理、化学变化和生物降解作用，产生大量填埋气体，包含甲烷、二氧化碳、氮气和氧气及微量元素气体。其主要成分为沼气，恶臭难闻，严重污染大气和周边环境，其中甲烷产生的温室效应则是二氧化碳的21倍。如果设计、管理不当就会引起火灾、爆炸等事故。垃圾填埋气体的热值相当于天然气热值的一半，而一吨家庭生活垃圾可以产生150－200立方米这样的填埋气体，使这种气体具有很高的利用价值。为充分利用这些宝贵的能源，做到化害为利，在垃圾填埋场中设置特殊的沼气收集装置，抽出和收集这些气体作为燃料进行利用是很必要的。目前全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。随着环境保护、资源综合利用相关政策的逐步建立和落实，作为生物质能的一个重要组成部分－垃圾填埋气的资源化利用必将逐步受到社会、政府各界广泛的重视。2002年底，填埋场528座，处理能力6896万吨，而其中已具备填埋气收集和发电设施的仅占极小一部分，这为发展填埋气发电产业提供了广阔的发展空间，也为发展具有自主知识产权的填埋气发电设备提供了良好的发展契机，对提高我国的垃圾处理技术整体水平、降低对国外技术依赖，加快垃圾资源化利用进程具有积极的推动作用。在我国绝大多数城市都建有垃圾填埋场，垃圾填埋气发电工程对填埋场垃圾容量要求在100万立方米以上。我国目前城市总数为660个，其中地级以上城市279个，地级以上城市大部分具备了建设垃圾填埋气发电设施的条件。以每个城市填埋气发电装机平均为1.5MW计，目前市场容量已达418.5MW，国产填埋气内燃机发电机组产业化市场价格以3500元/kW计，市场总额超过14亿元人民币。企业利润率远高于目前的常规内燃机产品。

主要技术性能及指标：

国产500kW内燃发电机组主要指标：

(1)发电量：550kW；

(2)电压：400/230V；

(3)填埋气入口压力：20kP；

(4)发电效率：>31%；

(5)自用电功率：

适用范围及应用条件：适于已具有100万立方以上填埋量的垃圾填埋场的填埋气资源化利用工程。

已具备推广应用条件：目前已选定示范工程的建设地点，并与业主签订了有关合作协议。

推广应用计划及措施：在示范工程基础上完成内燃发电机组的应用开发。然后与合作伙伴建立专门的合资公司进行市场推广。

成果名称：能量自给型城市生活垃圾堆肥系统

项目简介：能量自给型城市生活垃圾综合处理利用项目是在广东省科技创新百项工程、广东省科技攻关和中国科学院知识创新等项目支持下完成的。该技术是针对我国城市生活垃圾的特点而开发的投资省、处理效率高、成本低的垃圾处理及资源化利用新技术与新工艺。该示范工程集成和优化了分选、堆肥、热解焚烧供热、气化发电、水气渣净化等多项技术。根据我国垃圾的组成及各组分物化性质的不同将垃圾的不同处理技术有机结合，在达到减容、减量和无害化目标的同时，可将处理直接成本减少到约30元/吨，资源化利用（回收、堆肥、能量利用）程度达到约85%。减少填埋重量、体积分别达到85%――95%以上。

垃圾经过分选，金属回收，有机易腐物进行堆肥，可燃物分别进入热解焚烧系统产生能量供给肥料干燥与气化系统进行发电。该项目首次将垃圾分选、堆肥、热解焚烧供热、气化发电、制肥技术相结合，并于2003年通过了中国科学院和广东省联合验收，于2004年获得了广东省科学技术进步一等奖。

主要技术性能及指标：

技术指标：

(1)城市生活垃圾无害化处理率：100%；

(2)减容率：>95%；

(3)有机肥产品：产率不小于15%（生活垃圾重量），粉肥有机质含量20%以上；

(4)肥料的卫生指标：蛔虫死亡率、大肠杆菌值、重金属含量（Cd、Pb、As、Hg、Cr）等指标均达到或优于国家标准，可长期施用；

(5)除尘除臭系统：从垃圾倒入料坑开始，所有放出臭气和粉尘的部位全部设置引风装置或进行覆盖、封闭。引风进入总管道，经处理后引入热解焚烧炉，焚烧后排放；

(6)热解焚烧部分：处理量不低于垃圾中不易腐有机物总量，可提供系统所需的全部热量，气体排放达到国家标准；

(7)气化发电部分：200吨/日处理系统发电装机容量200kW, 尾气排放达到国家标准；

(8)灰渣卫生填埋；

(9)水：全部经处理后采用内部水循环系统反复利用，无废水排放。

经济指标：

(1)垃圾处理厂建设投资：成本13～16万元/吨日处理量（不含填埋、征地、三通一平）；

(2)垃圾处理直接成本：

(3)有机肥生产成本：约100元/吨。

适用范围及应用条件：

从本质上来讲垃圾是未充分利用的资源，由于其复杂的组成，要达到物尽其用，采用综合处理技术是垃圾处理的最佳选择，对于我国厨余含量、无机物含量与含水率相对较高，热值较低的城市生活垃圾尤其如此。能量自给型城市生活垃圾综合处理利用技术是针对我国城市生活垃圾的上述特点而开发的，可广泛应用于城市生活垃圾的处理。应用条件上主要是要得到政府相关主管部门的支持。

已应用情况：

200吨/日处理的垃圾综合处理利用系统于2002年4月27日在广东博罗竣工投产。目前已对省内多个地区前往考察或正在洽谈合作。已为国内外20余座城市编写了项目的可行性报告及初步设计资料。

已具备的推广应用条件：

该技术从2002年投入应用以来，达到了预期效果，已正常运行三年多。实际运行说明，该技术已基本成熟，达到产业化阶段，同时也成立专门项目推广公司――广东威斯特环保工程有限公司，进行技术推广。

推广应用计划及措施：

通过示范基地进行示范，在全国乃至东南亚地区进行推广。作为市政公共事业项目，并且相关法规仍未完善的情况下，争取得到政府相关部门的支持是很重要的。项目在建设上主要采用交钥匙工程或BOT模式。

成果名称：高孔洞率生活垃圾空心砖研制

关键词：垃圾空心砖;生活垃圾处理;制砖;非承重墙体材料

成果简介：该成果采用好氧发酵工艺处理新鲜生活垃圾，使之达到制砖原料的要求，经过二道对辊，二道双轴搅拌，真空挤出、切坯、自然干燥，轮窑烧成等工序制成成品垃圾空心砖。生活垃圾的处理符合CJJ17－88标准要求，砖的技术指标符合GB13545－92标准要求，可用于各种建筑物做非承重墙体材料。采用该工艺处理新鲜垃圾发酵速度快，周期短，占地少。处理后的生活垃圾85%可用作制砖原料，砖体中垃圾重量掺加比为20－30%，砖的孔洞率达50%，节约粘土资源50－70%，节省煤炭80%以上，垃圾填埋场可增加使用年限5倍以上。

成果名称：生物工程降解城市生活垃圾的微生物共群

所处阶段：初级阶段

成果属性：二次开发

关键词：生物工程;生物垃圾;微生物;降解

成果简介：该项目研究运用生物工程手段，在建立高效降解生活垃圾场堆腐物微生物苔群的基础上，研究了该苔群规模生产的机理和工艺。成果对城市生活垃圾的处理，变废为宝及保护生态环境、生产绿色食品与农业的可持续发展具有重要意义，是实现垃圾处理资源化、无害化的有效途径。

成果名称：成都市生活垃圾渗沥液处理工艺研究

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：生活垃圾;渗沥液;处理工艺

成果简介：成都生活垃圾渗沥液处理工艺研究是成都市为解决垃圾渗沥液对长安河及沱江造成的污染问题，并且成为成都长安垃圾卫生填埋场二期工程的渗沥液处理提供工艺成熟，技术先进，运行费用合理的处理工艺而下达给成都市环境保护局的科技攻关课题。课题选择了以生化法处理为主，物化法为辅的几条工艺，即以SBR及CASS活性法为基本处理工核心，以混凝法、电絮凝法以及氨吹脱工艺为前处理，辅以氧化塘保证工艺，实现了长流程、多模块的工艺组合。垃圾渗沥液经上述工艺组合处理后能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》的二级排放标准。

成果名称：城市垃圾焚烧技术开发

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：垃圾焚烧;污染控制;流化床

成果简介：该研究开发和示范适合我国国情的城市生活垃圾清洁焚烧和热能利用技术。本专题设置循环流化床焚烧垃圾处理示范装置研制，ZSLJ自燃式垃圾焚烧炉研制及污染控制对策三个子专题，重点解决垃圾稳定燃烧，高温金属管壁腐蚀和二次污染问题。循环流化床垃圾焚烧炉采用先进的循环流化床燃烧技术，建成了100t/d工业示范装置。运行结果表明，该装置对垃圾预处理要求低，非常适合我国现阶段低热值生活垃圾焚烧要求。该装置配备适当的烟气净化系统，焚烧所产生的有害物质排放能满足国家生活垃圾焚烧的污染控制标准（GWKB3-2000），在国内处于领先水平。ZSLJ自燃式垃圾焚烧炉在炉排炉类型产品中对低热值垃圾适应性较强，进一步完善后对解决中小城市的垃圾处理问题具有较大优势。

成果名称：建筑垃圾作混凝土小型

空心砌块

关键词：建筑垃圾;空心砌块

成果简介：该课题利用建筑垃圾作全部集普生产的混凝土小型空心砌块。对破碎的建筑垃圾不进行筛分、分级等特殊处理，并作为全部的粗细集料，加入工业废灰煤类作参合料，水泥作胶结材料生产的混凝土空心砌块，产品性能符合GB15229标准要求。其干密度914KG/立方米；吸水率20%；相对含水率12%；抗压强度：5.2MPA；软化系数0.90；抗冻性：强度损失率0%；质量损失率0%。该项目的研究成果具有国内先进水平，填补省内空白。

关键词：建筑垃圾;空心砌块

成果名称：城市垃圾处理新工艺及高心专用机械设备的研究与开发

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：垃圾处理;垃圾破碎机;桁架式翻倒机

成果简介：旋转式垃圾破碎筛分机是垃圾处理中预处理阶段的关键机械设备，它可以实现对混合垃圾进行破碎和筛分两种功能，使用效果更加理想。处理规模130t/d。桁架式翻倒机：是一种通过对垃圾、污泥堆体进行强制翻倒，而实现垃圾、污泥静态好氧发酵的专用机械设备。处理规模大于每天100吨。应用前景：目前全国不含小城镇在内，每年产垃圾和污泥量约1.9亿吨，如1/10用于制肥，则每年需旋转式筛分机约640余台，假设本产品市场需求量达1/6，则每年需生产108台，可实现每年产值1620万元，毛利润500余万元。翻倒机按筛分机1/2计取销售，产值可达430万元，利润160万元。

成果名称：200KW有机废弃物气化发电系统

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：有机废弃物;气化;发电

成果简介：根据我国垃圾厨余含量、无机物含量与含水率较高而热值较低的特点，将不同的垃圾处理技术有机结合，在达到减容、减量和无害化目标的同时，降低处理成本、提高资源化利用程度。垃圾中的易腐有机物是生产有机肥料的良好原料,将新鲜垃圾分选后堆肥处理，利用生活垃圾中挥发份和热值高的易燃有机废弃物采用气化发电。气化发电具有装机容量较小，投资少，建设周期短的特点。所产电力可供应给垃圾处理厂（焚烧厂或堆肥厂）本身使用，在将垃圾完全无害化、减量化的同时可产生较好的经济效益。本项目特色是将易燃固体有机废弃物气化，燃气经过净化后供内燃机发电，完全不同于传统的废弃物焚烧发电技术，为国内首创。

成果名称：等离子体高温热解电子垃圾实验装置

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：等离子体;高温热解

成果简介：该课题研究以电子垃圾（电路板）为主的危险固体废物的等离子体高温热解处理。利用直流电弧在无氧的充满惰性气体的还原氛围下，将危险固体废物中的金属及无机氧化物熔化成熔融体，排出冷却后的金属可回收利用，无机氧化物成为类似于硅石的玻璃体；固体废物中的有机物进行高温热解，生成氢气、一氧化碳、甲烷以及小分子碳氢化合物，由于在无氧的还原气氛中从而可以减少二恶英的生成。目前的小规模运作日处理量为500kg，但能耗偏高1-2.5kWh，对于处理电子垃圾，预计有较好的经济效益和社会效益。

成果名称：无害化处理垃圾的高温锅炉及回收装置

关键词：垃圾处理;垃圾焚化;热解;垃圾热解炉;垃圾无害化处理;LJ-100型

成果简介：该项目是一项以消除垃圾污染，回收垃圾资源为目的的环保项目。现已研制成功LJ-100型裂解炉，能无害化全处理生活垃圾中的可燃性有机物质和工农业生产中大量产生的可燃性废弃物(如各类秸秆等)，处理过程中无二次污染(无废楂、废水、废气排放)，同时回收木焦油、林木醋酸、碳性、可燃气等。具有独特的新颖性，实用性和很高环保效益、社会效益和经济效益。

成果名称：城市生活垃圾氧气顶吹直接熔融气化燃烧及其发电技术

关键词：城市垃圾;垃圾发电;垃圾焚化;熔渣法垃圾高温焚烧;氧气顶吹熔融气化法

成果简介：城市生活垃圾氧气顶吹直接熔融气化燃烧及其发电技术为当今最先进的二英零排放化垃圾处理技术之一，为垃圾无害化处理提供了一条新途径。该技术是在收集处理好的垃圾中加固硫剂、固氯剂、助燃剂，在熔融气化燃烧炉中进行气化熔融、无害化焚烧处理，得到有价金属合金、熔融渣和可燃气体及烟气，该可燃性气体及烟气进入二次燃烧室，完全燃烧后再进入余热锅炉，产生的蒸气可用于发电，烟气经无害化处理后，直接排放。该发明对各种城市生活垃圾处理的适应性强，余热发电率高，消除二英等有害物质的排放，实现了垃圾处理的减容化、无污染和资源化。该技术有着广阔的前景，有良好的经济效益和社会效益。

成果名称：HAS高强耐水土壤固化剂及应用

关键词：土稳固剂;高强耐水土体固结剂;HAS型

成果简介：该成果利用工业废渣为主要原料，通过多组分复合产生的超叠加效应在使土体颗粒相界面紧密接触的同时，充分发挥了土体颗粒单元矿物组分中铝硅酸盐矿物的活性，使固化不仅能在土体颗粒之间进行，而且更能在颗粒表面及内部进行，在提高土体固化强度的同时，具有优良的水稳定性和耐久性。该成果不怕酸、碱、海水腐蚀、碳化后强度反而提高，干缩小、耐磨性好，具有对粉煤灰，各种工业废渣、尾矿、土壤、城市垃圾在常温下固化的优良特性。

成果名称：无烟囱医疗垃圾焚烧炉

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：医疗垃圾焚烧炉;医院

成果简介：该产品在人们的生产和生活中凡是有垃圾产生的地方都可应用，是医院、涉外宾馆、机场、码头、车站、学校、公园、垃圾中转站、居民小区等。该焚烧炉吸取国内外先进技术，内加入催化剂和远红外线材料，无烟囱炉膛、无炉蓖、花格砖挡火墙，采用分段高压旋风送风烟气，利用化学和物理方法进行除烟、除尘、除嗅，防止了二次污染，是处理垃圾的最新设备，可处理人体及动物残肢、脏器、废皮革、废纸、废塑料等。对含湿量较大的厨房及其他垃圾均可焚烧。

成果名称：垃圾焚烧炉燃烧过程控制研究

所处阶段：高级阶段

成果属性：二次开发

关键词：城市生活垃圾;垃圾焚烧炉;模糊控制模式

成果简介：生活垃圾焚烧处理可达到资源化、减量化、无害化，但国内生活垃圾具有低热值、高水分、不分选、多变化的特点，使垃圾焚烧过程控制稳定性极为困难。为改善垃圾焚烧过程的稳定性和普适性，该项成果在掌握和分析原日本引进的PID控制系统和计算机监控系统的基础上，分析影响垃圾焚烧温度及热灼减率的重要因素，确定以炉膛温度、温度变化率和风压为控制量，加料动作、一次风、总送风及烟气预热器旁路开度为调节量的强非线性多输入多输出耦合关系。

成果名称：填埋气体分离提纯利用技术

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：填埋气体;变压吸附;压缩天燃气

成果简介：该技术在国际上首次成功开展了利用PSA工艺分离提纯填埋气体制造车用CNG燃料的中试试验研究，处理规模达到680m^3/d；在设定的优化操作条件下，产品气中的CH_4浓度稳定在96%左右，CO_2浓度稳定在3%以下，各项指标均达到国家规定的《车用压缩天然气(GB18047-2000)》标准，填埋气体中的CH_4回收率达到54.3%，各项技术指标达到国际先进水平；在国内首次开发并成功运行了全自动、连续操作填埋气体PSA分离提纯系统。适用范围为城市垃圾卫生填埋场、城市污泥厌氧消化系统、高浓度有机废水厌氧消化系统、农业废物厌氧发酵系统、养殖废物厌氧发酵系统，要求废物处理设施具有一定的规模和一定的连续运行周期。

成果名称：垃圾渗沥液处理技术及装置

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：垃圾渗沥液;处理技术;装置

成果简介：该项目技术充分发挥物化法、生物法的各自优势，将二者有机地结合起来，达到最佳处理效果。首先通过专用絮凝剂利用物化原理将废水中重金属、悬浮物等不利于生化的有害物质支除，再进行中温厌氧，去除75%左右的CODcr，厌氧出水经好氧曝气，可有效脱氨氮及CODcr、BOD5，再经物化深度处理，出水主要指标可达到一级。

成果名称：SFL-100型固体垃圾智能化控制焚烧处理设备

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：固体垃圾;智能化控制;焚烧设备

成果简介：该项目通过贵州省科技攻关，开发出适合我国国情的垃圾焚烧技术及智能化控制系统，使设备总体性能基本达到国际先进水平。开发的SFL-100型固体垃圾智能化控制焚烧处理技术是成熟技术，主要适用于航空垃圾、城市医疗垃圾和生产垃圾的集中焚烧处理。杭州萧山机场等八个机场，重庆儿童医院等25家医院，马来西亚焚烧场，广东顺德市焚烧站均使用JFL和SFL型垃圾焚烧处理设备。今后，要逐步实施垃圾焚烧模糊数为控制系统，进步稳定燃烧，降低有害气体排放。

成果名称：LFW系列、LFL系列智能型垃圾焚烧炉

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：垃圾焚烧炉;喷风助燃

成果简介：该课题从小型垃圾焚烧炉入手，开发成功LFW系列与LFL系列垃圾焚烧炉。本两个系列垃圾焚烧炉采用喷风助燃代替喷油助燃，炉内上下左右炉壁设有数百个喷风嘴，从喷嘴射出高速气流，帮助垃圾进入完全燃烧状态，为烟气达标创造良好基础。燃烧后排出的尾气进入除尘系统除尘后排向大气。可实现垃圾焚烧后的三大原则，即减量化、无害化、资源化。除尘装置包括二燃室、旋风除尘、热交换器、除酸装置、布袋除尘装置、活性碳吸附装置。可确保烟尘排放全面达标，排放指标符合GB18485-2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》的要求。

成果名称：PH型自动控制生活有机垃圾处理机

所处阶段：初级阶段

成果属性：二次开发

关键词：自动控制;有机垃圾;处理机

成果简介：PH型自动控制生活有机垃圾处理机是根据对国内外垃圾处理方法的调查研究，结合自身多元化发展的需要，利用原有机械产品加工水平较高的优势，开发成功的集机电一体化技术与微生物处理技术于一体的生活有机垃圾减量处理及再生有机肥利用设备。PH型自动控制生活有机垃圾处理机采用了滚筒式容器、电热板定点加热系统、循环水喷淋系统、逻辑智能控制单元等结构，经专家鉴定认为：该设备设计先进、结构合理、集机电控制技术与高温、动态、耗氧与微生物发酵技术于一体，具有性能稳定、自动控制程度高、处理与净化效果好、能耗低等特点，达到国内同类产品领先水平。该设备目前获国家知识产权局颁发的专利证书。

成果名称：3R系统生活垃圾处理设备

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

关键词：生活垃圾;处理设备

成果简介：该课题运用热解碳化与焚烧相结合的技术，设计出回转炉与立窑相结合方式的主体设备来处理生活垃圾使之减量化、无害化、资源化以达到废物再利用循环回归自然的目的，该设备命名为“3R系统”。3R系统工艺设备处理垃圾的基本原理是在缺氧条件下，对垃圾进行加热，垃圾中的含碳有机物发生热分解，生成以低分子碳氢化合物为主的可燃性气体。然后通过迅速焚烧热解后产物，直接为垃圾提供热解所需热能，使垃圾热解碳化与焚烧持续不断地进行下去，达到垃圾处理无害化、减量化的目的。

成果名称：等离子体特种垃圾焚烧炉

所处阶段：高级阶段

成果属性：二次开发

关键词：等离子体;垃圾焚烧炉

成果简介：等离子体特种垃圾焚烧炉是代替传统工艺处理特种垃圾的环保装置，可处理医疗垃圾与危险工业垃圾。它由主燃烧室、副燃烧室、冷却室和自动送料系统构成，具有较高的热解能力，不使用油、天然气等传统燃料，由于“等离子体特种垃圾焚烧炉”内温度一直在1100℃～1700℃范围内，因而不会有二恶英存在。有机垃圾在“等离子体特种垃圾焚烧炉”中迅速脱水、热解、裂解，达到减容化、无害化。无机物（金属、玻璃）等在等离子体高温作用下熔融，达到了减容目的（比传统燃烧炉减少约4/5），林格曼黑度为0。

成果名称：用生物工程技术完全处理并反复利用有机垃圾

所处阶段：初级阶段

成果属性：二次开发

关键词：生物工程技术;处理;有机垃圾

成果简介：该项目主要利用微生物技术、生物养殖技术和特殊的工艺流程，对有机垃圾进行完全处理，并反复多次提升其利用价值，使其迅速成为无臭无害、营养物含量增多的特种养殖饲料，生产出医药、食品、饲料的原料―蝇蛆、蚯蚓，以及高级有机肥等多个产品。而且，又不污染空间和地下水。本项目的产品已经饲料工厂、养殖和种植实体使用，用户反映良好。工农业市场，尤其是绿色产品市场对该项目产品需求量巨大，产品深度开发意义深远。根据劳动效率不够高、产品制造受天气影响，产品利用粗浅等问题，正在研制自动化程度高的设备；进行用蝇蛆、蚯蚓生产饲用、医用等生化制品以及用生物技术处理城市粪便的研究试验。

成果名称：GHZY型生活垃圾处理成套机械设备

所处阶段：高级阶段

成果属性：二次开发

关键词：生活垃圾处理设备;资源化;产业化

成果简介：该课题开发了GHZY型生活垃圾处理成套机械设备。使用机械基本上能自动将生活垃圾分级分拣完毕。破包效率高、分拣效果好，通用性强。工艺独特，将生活垃圾进行综合治理。有机质加工成生物有机肥料，建筑垃圾再制成建材，而废塑料、废金属、橡胶和碎玻璃等可加以回收利用。混化系统是本套机械设备中最创新性的部位，可使有机质垃圾腐熟并可以杀灭有害细菌和寄生虫，消除臭气，提高肥效并节省能源，处理速度快。工艺流程短，运转稳定可靠，运行成本低，工程投资省，具有显著的社会、环境效益，并具有一定的经济效益。应用前景广阔，为生活垃圾处理提供了“无害化、资源化和产业化”的新途径。

成果名称：75吨/日生活垃圾焚烧处理中试线

所处阶段：中级阶段

成果属性：二次开发

篇10

中图分类号：U664.9+3 文献标识码： A

1 固废处理技术

固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程，固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。有人认为固体废物是“三废”中最难处置的一种，因为它含有的成份相当复杂，其物理性状（体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水份、热值等）也千变万化，要达到上述“无害化、减量化、资源化”目标会遇到相当大的麻烦。一般防治固体废物污染方法首先是减量化，逐步改革城市燃料结构，提高产品的使用寿命，提高废品的回收率等；其次是资源化，把固体废物作为资源和能源对待；最后是无害化，把实在不能利用的经压缩和无毒处理后成为终态固体废物，然后再填埋和沉海。目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、生物处理、填埋和焚烧等。

1.1压实技术

压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物的预处理方法，适于压实可以减小体积的固体废弃物，如汽车、易拉罐、塑料瓶等；对于某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般不宜作压实处理。

1.2破碎技术

为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形减小，必须预先对固体废弃物进行破碎处理，经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅尺寸大小均匀，而且质地也均匀，易于在填埋过程中压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎、低温破碎和混式破碎等。目前应用最多也是最有效的破碎机是剪切式破碎机。

1.3分选技术

固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离，分选的基本原理是利用物料的某些性方面的差异，将其分离开。例如，利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选，分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选和光学分选等。

1.4固化处理技术

固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程，经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透性、良好的机械性以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。固化处理根据固化基材及固化过程的不同可分为水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、玻璃固化及化学稳定化等。

1.5生物处理技术

生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化，可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是废物资源化有效的技术方法，目前应用比较广泛的有：堆肥、制沼气、废纤维素制糖、废纤维生产饲料和生物浸出等。

1.6 填埋

目前为止，土地填埋仍然是应用最广泛的固体废物的最终处置方法。对现行的土地填埋技术有不同的分类方法，例如，根据废物填埋的深度可以划分为浅地层填埋和深地层填埋；根据处置对象的性质和填埋场的结构形式分为惰性填埋、卫生填埋和安全填埋等。但目前被普遍承认的分类法是将其分为卫生填埋和安全填埋两种，前者主要处置城市垃圾等一般固体废物，而后者主要以危险废物为处置对象。

1.7 焚烧

焚烧，通过焚烧废物中有机物质，以缩减废物体积。目前，焚烧技术作为固体废物减量化、资源化和无害化的重要手段，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，城市垃圾中有机物含量越来越高，热值也逐年升高。在能源短缺的现代社会，城市垃圾作为一种新的能源开发途径，也日益受到重视。

1.8 热解

热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气的过程。热解产率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度与速度。低温、低速加热的条件，有机分子有足够时间在其薄弱的接点处分解，重新结合为热稳定性固体，而难以进一步分解，固体产率增加。高温、高速加热条件下，有机物分子结构发生全面裂解，生成大面积的低分子有机物，产物中气体成分增加。对于粒度较大的有机物原料，要达到均匀的温度分布需要较长的传热时间，其中心附近的加热速度低于表面的加热速度，热解产生的气体和液体也要通过较长的传输过程，这期间将会发生许多二次反应。有机物的成分不同，整个热解过程开始的温度也不同。不同的温度区间所进行的反应过程不同，产生物的组成也不同。总之，热解的实质是加热有机分子使之裂解成小分子析出的过程，它包含了许多复杂的物理化学过程。

垃圾热解技术被各国环保专家普遍看好，认为这是垃圾处理无害化、减量化和资源化的一条新路。发达国家投入大量的人力物力进行研究开发，并取得可喜的成果。

2 垃圾处理技术展望

当前国际上垃圾处理技术发展已由单纯的垃圾处理转向从源头开始的全过程综合管理；由垃圾的分散处理转向集中产业化处理；由简单的污染控制转向全方位的环境保护；由低水平逐步转向高科技渗入。现代化机械用于垃圾分选，生物技术用于垃圾制肥，现代化信息用于垃圾综合垃圾综合管理系统等都表明，高科技正在进入垃圾产业。

在目前，国内主要开发的技术包括：生活垃圾废物流系统关键技术与装备开发；机械生物处理技术研究；可持续生活垃圾填埋处理技术；大型成套焚烧设备的国产化技术研究；危险废物环境风险评估技术；农业废弃物处理处置技术；旧垃圾场污染控制及生态恢复技术研究等。

3 结语 在发展固废处理技术的同时，建议加快发展固废处理的产业化，据统计，主要发达国家可再生资源回收总值已达到一年500多亿美元，并以每年15-20%的速度增长，固废处理产业化是实现固废资源化、降低环境污染物和保护生态系统的最佳途径。

固体废弃物处理技术因其粗放型的发展引起一些争议，受到了国内外的普遍关注，有关其环境污染问题的研究工作现己广泛开展，取得了一些成果。固废处理技术的不断发展，将使固废处理更加完善。在未来的几年，中国的固废处理技术及行业发展将迎来一个更为精彩的明天。

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