废弃物利用utilization of sludge andrefuse

即各种生物有机废物和废水、废渣等在农业中的应用。主要包括垃圾、污水、废渣、屠宰场废弃物和肥水等。
垃圾 可作为肥料的垃圾，主要是指城乡含有有机物的生活垃圾。其有益的物质主要包括瓜果菜叶、纸张木屑、枯枝落叶、骨屑茶叶渣以及尘土煤灰等。随着各地人民生活条件、习惯以及季节和来源的不同，垃圾的成分变化很大。据北京的调查，城郊垃圾有机物占20%～30%，多数是煤灰和大量建筑垃圾的混合物，其氮含量在0.1%～0.2%、全磷(P₂O₅)为0.23%、全钾(K₂O)为0.3%～0.43%。有效氮、有效磷、有效钾分别为100毫克/千克、50～60毫克/千克、200～2000毫克/千克左右；广东城市垃圾全氮为0.5%，全钾为0.62%左右。城市垃圾除含有有机物质外，多数与碎陶瓷、砖瓦、玻璃、塑料、工业废电池、电器等无机垃圾及油漆、颜料、杀虫（菌）剂、化工原料等有害物质混合，这些物质多含有汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)等污染元素或多氯联苯、多元酚类等有机污染物，有些垃圾还含有病菌、病毒、寄生虫卵等病原体。因此垃圾必须经过无害化处理后方可用作肥料。
处理 世界各国对垃圾的处理，主要有填埋、焚烧、堆肥、沼气发酵和熏烧等方法。堆肥和沼气发酵是垃圾资源回收和农业利用相结合的有效方法。垃圾堆肥处理类似高温堆肥，通常将收集的垃圾先进行分选，清除砖头、石块、陶瓷玻璃片、金属废料和旧塑料等有害物质，然后进行堆腐发酵。好气发酵一般在3～5天内在强制通风条件下，温度可升至50～70℃；嫌气发酵则需数月。为节省劳力和场地，可采用机械化操作，自动进料，自动筛选、破碎，连续翻滚，入口进垃圾，出口处出肥料，连续生产。中国杭州市环境卫生科学研究所研究的间歇式动态好氧堆肥技术基本可达到每天进料一次，出料一次，发酵周期由原来的10天缩短到96小时。沼气发酵处理与沼气肥的发酵方法相同，在沼气池内经嫌气微生物发酵分解后作肥料。也可采用垃圾消化塔或消化槽等设施进行发酵处理。熏烧是将垃圾与泥杂肥等混合经低温熏烧而成。
用作肥料的垃圾必须要有充足的有机物质，其在总废物中的比例要不少于30%（以应用基计算）；垃圾中的碳氮比不少于20为宜；垃圾中的各种杂物，包括塑料、玻璃、金属等，其含量不能超过3%；各种有害的重金属不能超过规定的标准。城镇垃圾农用控制标准见表1。

表1 城镇垃圾农用控制标准值(GB8172—87)

项 目	标准限值
杂物(%) 粒度(mm) 蛔虫卵死亡率(%) 大肠菌值 Cd(mg/kg) Hg(mg/kg) Pb(mg/kg) Cr(mg/kg) As(mg/kg) C(%) N(%) P2O5(%) K2O(%) pH值 水分(%)	<3 <12 95～100 10-2～10-1 <3 <5 <100 <300 <30 >10 >0.5 >0.3 >1.0 6.5～8.5 25～35

利用 无害化处理后的垃圾可直接用作肥料施用，也可与其他肥料混合施用，或压制成颗粒、片状肥料施用。一般用作蔬菜地或大田作物的基肥。有时也用作盖种肥或追肥。肥效与堆肥相似。每公顷用量75吨左右，如与人粪尿或速效化肥配合施用，肥效更佳。
污水 指城镇居民日常生活的各种污水及部分工矿企业生产过程中所产生的废水，主要包括阴沟污水及石油工业、造纸工业、皮革厂、肉类加工厂、乳制品厂等的废水。
成分 生活污水的性质和稀释的人粪尿相似，其中含有氮、磷、钾和有机质等。养分含量：N为39.8～45.1毫克/千克、P₂O₅为8.5～18.2毫克/千克、K₂O为13.1～20.6毫克/千克。生活污水含有较多的寄生虫卵、病菌、悬浮物、洗涤剂及氯化物和还原性有害物质等，因此须经沉淀池沉淀净化处理后方可结合农田灌溉施用。工业废水的成分由于采用的原料和工艺流程的不同变化很大，如石油工业废水，一般pH值在6.0～7.8左右，含铵态氮4～106毫克/升、P₂O₅0.5～15.6毫克/升、K₂O 1～13毫克/升。此外还含有挥发酚、硫化物、油分，分别为0.01～50.9毫克/升、0.02～28毫克/升、0.57～1956毫克/升；造纸工业废水中用碱法生产的纸浆黑液，每吨废水含有机质13～92千克，N 0.2～0.8千克，P₂O₅ 0.04～0.46 千克，K₂O 0.3～3.3千克；由中性亚硫酸法生产的亚铵黑液废水每吨含有机碳200千克，N97千克、P₂O₅ 0.46千克、K₂O31.8千克。其他一些工业废水的养分含量见表2。

表2 某些工业废水的养分含量(kg/t)

利用 一般污水中除含有作物需要的某些养料外，还含有有害物质。如焦油厂的废水中含有大量的苯、酚；造纸厂的废水中含有大量的碱；农药厂的废水含有农药成分；石油工业废水含有油类、悬浮物等；生活污水含有寄生虫卵、病毒、病菌等。这些有害物质如过多，有的直接危害作物，如苯、酚等悬浮物和油类物质易堵塞土壤孔隙，使通气不良，破坏土壤物理性质。因此在利用污水之前，无论是工业废水，还是生活污水，必须进行化学分析，确定其成分，然后采取相应的处理办法。一般采用清水稀释污水、修库蓄水、修沉淀池或加拦油栅等措施，使污水浓度稀释或让其自然净化。经过处理后的污水，如果水质符合标准，即可灌溉农田。关于污水灌溉的水质标准，是一个比较复杂的问题，因污水对作物的影响与作物种类、土壤性质、气候因素、灌溉数量、地下水位等因素有关，尤其是与污水中有害物质的种类和含量关系更大，必须因地制宜制定合理的灌溉水质标准。总的要求应达到不降低作物产量、品质，不恶化土壤和不污染环境为原则。
污水灌溉的数量，应根据当地土壤、作物、地下水位和污水的养分含量等具体情况，进行试验确定，一般污水含氮较多，磷、钾和有机质含量较少，宜配合厩肥和磷、钾化肥施用。灌溉前要平整土地，使污水均匀湿润，灌后要及时中耕松土，防止土壤板结和盐分上升。污水灌溉蔬菜，要避免与茎叶接触，一般生食蔬菜、瓜果，不宜用污水灌溉。
废渣 指工业或农产品加工后的废弃物。工业废渣主要有钢铁炉渣、粉煤灰、煤灰渣（见硅肥）、硼渣（见硼肥）、糟渣等。糟渣是农产品加工中所产生的各种残渣，如酒糟、粉渣和豆腐渣、饼肥等。糟渣富含有机质、蛋白质和油脂、脂溶性维生素等。糟渣是营养价值较高的饲料，宜先用作饲料，然后用畜粪尿肥田。糟渣肥的氮、磷、钾养分含量见表3。

表3 各种糟渣的养分含量(%)

种 类	N	P2O5	K2O
啤酒渣 酱油渣（半干） 芝麻酱渣 甘薯粉渣 马铃薯粉渣	0.78 2.46 6.59 0.26 1.00	0.39 0.47 3.30 0.10 0.18	0.04 0.45 1.30 - -
豆腐渣（湿） 味精渣	0.63 1.83	0.12 0.92	0.17 -
麦芽渣 甘蔗渣 糖用甜菜渣	3.68 1.00 0.40	1.82 4.20 1.50	2.03 3.30 0.15

屠宰场废弃物 包括畜禽的血、肉、蹄、角、毛、皮渣等制成的细粉，可直接用作肥料，也可经沼气池发酵成沼气发酵肥施用。这类肥料主要有血粉、角蹄和皮革粉等。血粉是由屠宰场的畜禽废血，经干燥粉碎而成。易分解，含氮量高达6%～15%，肥效迅速，一般作追肥或种肥。单独用血粉作种肥，易引起虫害，可先将种子浸湿后撒入血粉，再拌些炕土或焦泥灰干沃土等，使血粉和泥土能均匀地附在种子上。用量每100千克种子用血粉4～5千克。角蹄、皮革粉等，富含角蛋白，不易分解，肥效慢，须经粉碎发酵后施用，一般将角蹄、皮革粉混入人粪尿中堆沤1～2个月，或混入厩肥中堆沤，待腐烂后施用，可作基肥、追肥或塞秧根。
肥水 肥水是指含有一定硝酸态氮素的浅层地下水(通常硝态氮含量达到15克/立方米或15毫克/千克以上的井水都称肥水)。肥水也称苦水、油水、含氮井水等。
肥水的形成是由于人类长期生活的影响，使地表丰富的含氮有机物和含氮无机物，经过微生物的分解转化形成大量硝酸盐，随水下渗，在气候、土质和水位相对适宜的条件下，使硝酸盐在地下水中保持一定的浓度而形成肥水。中国东北平原、淮北平原、山东半岛、黄土地区及汉中盆地等都有肥水的贮藏。肥水含有相当数量的硝态氮和其他可溶性盐类，包括Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、SO^2-₄、Cl^-等离子，一般是透明、无色、无臭；味苦、涩、咸，呈中性或微碱性反应。肥水中的氮易被植物吸收，属速效性氮肥，但肥水中的盐分含量多，灌溉农田易危害作物，而且造成土壤性质变坏，尤其是钠离子比重大时危害更大。因此评价肥水质量不仅要决定肥水中硝态氮含量，而且其中的含盐量与盐分组成也是评价肥水水质的指标。一般肥水中硝态氮含量在15～30克/立方米时，灌溉农作物有增产效果，含量在30～100克/立方米时，施用有显著增产效果；含量>100克/立方米时需要淡水掺灌，增产显著；肥水中含盐量<1.5克/升时，一般无反应，可以灌溉农田，含盐量1.5～4.0克/升时，对作物可产生轻微或中等盐害，盐量>50克/升时，盐害严重，不宜灌溉。
肥水宜在中性或酸性，以及非盐渍和排水良好的土壤上施用；一般适用于各种作物的追肥，在叶菜类，菠菜等喜氮耐盐等作物上施用，增产效果更明显。肥水养分单一，经常浇灌肥水要配合磷、钾和有机肥施用，以免造成作物徒长、贪青、倒伏等营养失调现象。