设施农业工程工艺及建筑设计第8章农业废弃物处理工程工艺讲义

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1、第八章农业废弃物处理工程工艺主要内容畜禽粪便环境危害与特性粪污处理利用工程工艺与设施农作物秸秆再利用工程工艺与设备有机污水处理新技术主要污染项目：臭气污水粪便集约化畜禽养殖高强度排污，超过周围环境系统纳污能力，使环境系统自净能力丧失，生态系统失衡进入恶性循环状态。8-1畜牧生产废弃物及其对环境危害SH2NH38.1.1污染物质与环境危害可降解有机污染物动植物性废弃物，几乎所有的非人工合成有机物，主要为碳水化合物，蛋白质、脂肪和木质素等。可在微生物作用下最终分解为简单的无机物。难降解物质指那些人工合成的、难于被微生物分解的废弃物。比如化学农药、抗生素

2、等3.植物营养物（富营养物）主要是指各种形态的氮、磷等元素，有时也包括钾、硫等植物生长所必需的元素。水体生态的严重失衡污泥积累、湖水退化。蓝细菌的蛋白类毒素富集食物链中毒供水质量下降、成本升高化合态氮毒害作用有毒物质汞、镉、铬、砷、铅都是毒性较大的重金属，还有铜、钴、锡、锌也有一定的毒性。闻名于世的水俣病是受汞污染的水体通过藻类、浮游生物、贝类、鱼类食物链不断富集放大后最终进入人体的典型的生物放大事例。隔取代骨中的钙引起骨痛病；氟可因起软骨病；长期饮用含铬水可致口角糜烂、腹泻和消化道机能紊乱。有毒重金属污泥积累长期危害某些生物同化作用后毒性增加。食

3、物链的生物富集放大此外常见的有毒物质还有工业污染物中的氰化物、酚、吡啶、硝基苯、多环芳烃等等。甲基汞(MethylMercuryCH3Hg)甲基化短鏈烷基汞較易滲入細胞中烷基汞與-SH基之親和力使其毒性比可溶性的無機型態汞高了10～100倍汞化物毒性排行榜上烷基汞第一名。食物链富集汞被水中微生物转化为甲基汞而进入浮游生物体内，再经过“浮游生物——小鱼——大鱼”食物链的富集，使大鱼中有机汞浓度达到海水汞浓度的几万倍正常人即使在生活和工作中从未接触过汞，其体内及尿中仍可检出少量汞存在。据估计，自然界的汞循环量每年可达25至150万吨。5.酸碱及无机盐类

4、冶金、加工业的酸洗废水，冶金、矿山的硫化物氧化产生的酸性废水，二氧化硫形成的酸雨，造纸、纺织、纤维、制革、洗涤剂、染料、制碱等工业排水。直接污染土壤、表面水体、地下水体，一旦污染影响长久，不易治理。6.色度破坏景观、影响水质。7.病原微生物生活、畜禽、养殖、食品、屠宰等。8.1.2环境系的自净化作用与纳污容量污染自然污染人为污染自然地理因素等原因人类活动原因污染物在物系循环流动过程中发生演变，自然地减少消失或无害化，称为物系的自净。污染物浓度自然降低的能力称为自净能力环境系每年允许的最大纳污量称为该环境系的纳污容量环境容量自净物理作用化学作用稀释，

5、沉淀，挥发，凝聚，吸附，过滤生物作用分解与化合，氧化与还原，酸碱反应等使污染物浓度降低或毒性丧失。微生物代谢活动使污染物分解转化成无害物质物理污染化学污染生物污染污染物分类来源特性点源：主要指工业废水与都市生活排水，均有固定的排放口面源：主要指来源于流域广大面积上的降雨径流污染，如农药化肥细菌群载体水底固形物氧气有机物污染水有机物被各种微生物菌群分解代谢细菌群载体水底固形物虫有机物污染水微生物菌群被微小动物消耗，水体透明度好转细菌浓度升高水底固形物氧气水中有机物污染被细菌系分解净化水体透明度下降生物作用下的水体自净化过程举例有毒重金属、难降解物质特

6、别加以处理水质净化良性循环与生化处理方法原理8.1.3畜禽粪便特性一物理学特性1、颗粒尺寸新收集畜禽粪便颗粒尺寸分布见表6-1（p274）直径μmμm0.0030.3溶解固体胶质体悬浮体氯离子，乙酸、乙醇病毒细菌0.5－10μm砂20－1000μm沉降分离超滤分子筛离心膜过滤生物、化学方法详细讨论请参考《废水工程处理及回顾》p312、TS、VS、灰分105℃，105℃，24小时TS600℃，600℃2小时TS灰分VS（挥发性固体）总固体水悬浮液3、含水率、容重（鸡粪除外）一般鲜粪含水率高于80%，实际收集到的粪便含水率与收集方式有关。悬浮固体物与T

7、S的区别？二生物化学特性生物化学需氧量（BOD)BOD是指1L污水中的有机物在耗氧微生物的作用下进行氧化分解时所消耗的溶氧量(mg/L)。废水中有机物数量繁多，但大多数有机物都可在耗氧微生物作用下氧化分解，有机物数量同耗氧量成正比。实际测定时常采用BOD5，即水样在20℃的条件下培养5天的生化需氧量。BOD5=NBOD+CBODNBOD是还原态氮氧化成硝态氮或亚硝态氮的需氧量，通常较CBOD小得多。实验研究表明：第一阶段中有机物在各个时刻的好氧速度与该时刻的污水中有机物浓度成正比关系。30℃20℃9℃day51020304050BOD(mg/L)5

8、0100200300第一阶段第二阶段污水的有机物浓度指标和可生化性指标更详细的讨论请参考《废水工程处理及回顾》p56有机物