生态农业中废弃物的处理与再生利用

卞有生，男，江苏省镇江市人，1961年毕业于上海复旦大学。研究员。

卞有生同志是我国生态农业的开拓者和主要实践者之一，是国内外有一定影响的生态农业专家，先后主持完成研究课题40余项，18次获奖，特别是主持和领导完成的北京留民营生态农业村建设研究和山东省胜利油田生态农场建设，是我国生态农业建设的典范之一，分别荣获国家科技进步一等奖和二等奖。留民营生态农业村首批荣获联合国“全球环境保护500佳”称号，并被命名为世界生态农业新村。卞有生同志先后出版《生态农业基础》、《生态农业技术》、《留民营生态农业系统》、《中国农业生态工程的理论与实践》等17本专著、3本译著，发表论文150余篇。

卞有生同志现为北京市环境保护科学研究院副总工程师、国家城市污染控制工程技术研究中心生态工程部主任，是北京市劳动模范、北京市有突出贡献的科学技术专家、全国生态农业建设先进工作者、国家中青年有突出贡献专家、联合国全球“发明创新、科技之星。”

上篇 生态农业概论

第一章 生态农业的基本原理

第一节 生态农业的兴起及当前国内外发展状况

一、生态农业的兴起

二、当前国内外生态农业发展状况

第二节 生态农业的基本原理

一、生态农业系统

二、生态农业系统的基本特点

三、生态农业系统建设的基本原则

第三节 分析生态农业系统的方法论

第四节 建设良好的生态农业系统

一、合理利用自然资源

二、改造旧系统，建设新系统

三、建立合理的生产结构

四、尊重自然规律，保持农业生态平衡

第二章 生态农业建设规划的编制

第一节 生态经济规划及当前国内外研究发展状况

一、什么是生态经济规划

二、当前国内外生态经济规划的研究发展现状

第二节 生态农业建设规划编制的指导思想和基本原则

一、规划编制的理论依据和指导思想

二、规划编制应遵循的基本原则

第三节 生态农业建设规划编制的程序和方法

一、规划编制的程序

二、规划编制的方法

第四节 生态经济功能区划

一、区划原则

二、区划方法

第五节 生态经济规划目标的确定

一、总体目标

二、目的指标

第六节 生态农业建设规划的结构框架

一、前言

二、现状分析

三、目标任务

四、保障措施

第三章 生态农业系统的数学模型

第一节 生态农业系统的数学模型简介

一、生态农业系统的数学模型的作用

二、生态农业系统数学模型的选择

三、生态农业系统数学模型的建立

第二节 大型生态农业系统的数学模型示例——胜利油田生态农场

一、胜利油田生态农场系统结构

二、经济发展规划的约束条件和目标要求

三、规划的最优决策方程

四、多方案比较分析

五、数学模型效果

六、经济发展规划主要指标计算

第三节 中型生态农业系统的数学模型示例——北京留民营生态村

一、系统的结构分析

二、系统的数学模型及计算机模拟研究

第四节 小型生态农业系统的数学模型示例——庭院经济

一、农户基本情况示例

二、庭院经济的数学模型

第四章 生态农业系统的主要技术类型及实用技术

第一节 生态学原理及其在生态农业中的应用

一、生态学的基本原理

二、生态学原理在生态农业中的应用

第二节 生态农业系统的主要技术类型

……

第五章 生态农业建设成效及评价方法

第六章 生态农业与我国农业现代化

中篇 生态农业中废弃物的综合利用

第七章 畜禽粪便的综合利用

第八章 畜禽养殖场污水处理及综合利用技术

第九章 农作物秸秆的综合利用

第十章 农用塑料、垃圾和锅炉炉渣、粉煤灰及污泥的综合利用

第十一章 乡镇工矿企业废弃物的综合利用

下篇 沼气发酵及综合利用技术

第十二章 沼气发酵基本知识

第十三章 中国农村家用沼气池的建造

第十四章 沼气发酵产物的综合利用

第十五章 以沼气为纽带的生态农业模式

参考文献2100433B

本书全面、系统地阐述了生态农业中废弃物的处理及综合利用。全书分上、中、下3篇，共15章。上篇为生态农业概论，介绍了生态农业的基本原理，生态农业系统的基本特点、建设原则，生态农业建设规划的编制，生态农业系统的数学模型、主要技术类型，生态农业建设成效及评价方法，生态农业与我国农业现代化的关系。中篇为生态农业中各种废弃物的处理与综合利用技术，包括畜禽粪便、畜禽养殖场污水、农作物秸秆、农业塑料、垃圾、人粪尿及乡镇工矿企业废弃物的来源、无害化处理及资源化综合利用技术。下篇为具有中国特色的沼气发酵及综合利用技术，全面、系统地介绍了沼气发酵基本原理，农用沼气的制取及发酵产物的综合利用技术，并通过实例介绍了沼气技术在生态农业建设中的地位和重要作用。

本书理论结合实际，理论叙述深入浅出，实例典型生动。适合农村农业技术人员、具有大专以上文化水平从事生态农业建设研究和农业环境保护的科技工作者、领导干部阅读，亦可供农业大专院校的师生参考。

本书全面、系统地阐述了生态农业中废弃物的处理及综合利用。全书分上、中、下3篇，共15章。上篇为生态农业概论，介绍了生态农业的基本原理，生态农业系统的基本特点、建设原则，生态农业建设规划的编制，生态农业系统的数学模型、主要技术类型，生态农业建设成效及评价方法，生态农业与我国农业现代化的关系。中篇为生态农业中各种废弃物的处理与综合利用技术，包括畜禽粪便、畜禽养殖场污水、农作物秸秆、农业塑料、垃圾、人粪尿及乡镇工矿企业废弃物的来源、无害化处理及资源化综合利用技术。下篇为具有中国特色的沼气发酵及综合利用技术，全面、系统地介绍了沼气发酵基本原理，农用沼气的制取及发酵产物的综合利用技术，并通过实例介绍了沼气技术在生态农业建设中的地位和重要作用。

本书理论结合实际，理论叙述深入浅出，实例典型生动。适合农村农业技术人员、具有大专以上文化水平从事生态农业建设研究和农业环境保护的科技工作者、领导干部阅读，亦可供农业大专院校的师生参考。

上篇生态农业概论

第一章生态农业的基本原理1

第一节生态农业的兴起及当前国内外发展状况1

一、生态农业的兴起1

二、当前国内外生态农业发展状况5

第二节生态农业的基本原理13

一、生态农业系统13

二、生态农业系统的基本特点18

三、生态农业系统建设的基本原则23

第三节分析生态农业系统的方法论25

第四节建设良好的生态农业系统28

一、合理利用自然资源28

二、改造旧系统，建设新系统29

三、建立合理的生产结构30

四、尊重自然规律，保持农业生态平衡32

第二章生态农业建设规划的编制37

第一节生态经济规划及当前国内外研究发展状况37

一、什么是生态经济规划37

二、当前国内外生态经济规划的研究发展现状39

第二节生态农业建设规划编制的指导思想和基本原则40

一、规划编制的理论依据和指导思想40

二、规划编制应遵循的基本原则41

第三节生态农业建设规划编制的程序和方法44

一、规划编制的程序44

二、规划编制的方法46

第四节生态经济功能区划47

一、区划原则48

二、区划方法49

第五节生态经济规划目标的确定50

一、总体目标50

二、目的指标51

第六节生态农业建设规划的结构框架56

一、前言57

二、现状分析57

三、目标任务59

四、保障措施61

第三章生态农业系统的数学模型64

第一节生态农业系统的数学模型简介64

一、生态农业系统的数学模型的作用64

二、生态农业系统数学模型的选择65

三、生态农业系统数学模型的建立66

第二节大型生态农业系统的数学模型示例——胜利油田生态农场68

一、胜利油田生态农场系统结构68

二、经济发展规划的约束条件和目标要求70

三、规划的最优决策方程73

四、多方案比较分析75

五、数学模型效果77

六、经济发展规划主要指标计算77

第三节中型生态农业系统的数学模型示例——北京留民营生态村81

一、系统的结构分析82

二、系统的数学模型及计算机模拟研究84

第四节小型生态农业系统的数学模型示例——庭院经济96

一、农户基本情况示例96

二、庭院经济的数学模型97

第四章生态农业系统的主要技术类型及实用技术105

第一节生态学原理及其在生态农业中的应用105

一、生态学的基本原理105

二、生态学原理在生态农业中的应用108

第二节生态农业系统的主要技术类型109

一、农林立体结构生态系统类型109

二、物质能量多层分级利用系统类型111

三、水陆交换的物质循环生态系统类型112

四、生物物种共生生态系统类型113

五、农渔禽水生生态系统类型114

六、污水自净工程系统115

七、山区综合开发的复合生态系统类型115

八、湿地生态系统类型116

九、以庭院经济为主的院落生态系统类型117

十、多功能的农、副、工联合生态系统类型118

第三节生态农业建设中的几种实用技术120

一、沼气利用技术121

二、太阳能利用技术121

三、病虫害的生物防治技术123

四、食用菌栽培技术128

五、细绿萍养殖及综合利用技术131

六、稻田养蟹技术136

第五章生态农业建设成效及评价方法142

第一节评价的目的意义142

第二节国内外生态经济评价研究发展现状143

一、国外143

二、国内144

第三节生态农业系统生态经济评价的任务、内容与方法146

一、生态经济评价的主要任务146

二、生态经济评价的内容147

三、生态农业系统的评价方法149

第四节生态经济评价指标体系确定的原则151

一、生态经济评价依据的原则151

二、指标体系确定的原则153

三、生态经济评价指标体系的构成154

第五节生态经济评价指标体系及评价方法的实际应用157

一、对大中型生态农业系统评价的应用157

二、对一般生态农业系统评价的应用171

第六章生态农业与我国农业现代化178

第一节我国生态农业建设的特点178

一、基本特点和当前存在的问题178

二、存在的问题179

第二节如何进行生态农业建设181

一、试验点的选择181

二、研究方案的制定和建设规划的编制182

三、关于工作方式184

第三节积极开展生态农业的建设研究，加速实现我国的

农业现代化184

一、什么是农业现代化184

二、积极开展生态农业的建设与研究，加速实现我国的

农业现代化186

中篇生态农业中废弃物的综合利用

第七章畜禽粪便的综合利用189

第一节畜禽粪便资源189

一、我国畜禽养殖业的发展、现状及特点189

二、我国畜禽养殖业的分布192

三、我国畜禽粪便资源量198

四、畜禽粪便的环境污染200

第二节畜禽粪便的资源化利用204

一、用作肥料205

二、用作饲料206

三、用作燃料210

第三节畜禽粪便的综合利用、多次利用211

一、西安生态养殖场概况211

二、系统结构的设计和确定213

三、显著的效益215

第四节上海市畜禽粪便的综合治理及利用技术217

一、畜禽废物污染控制管理的指导思想218

二、畜禽废物控制治理规划方案设想218

三、畜禽粪便治理实用技术220

四、畜禽粪便的利用技术225

第五节北京市规模化畜禽养殖场污染防治对策228

一、优化养殖业内部结构229

二、统筹规划、合理布局、控制规模229

三、采用先进生产工艺，减少粪污排放量233

四、运用先进工艺技术处理和利用畜禽粪便237

五、畜禽污水处理要求及排放标准239

六、养殖业恶臭污染物的控制对策244

七、发展商品有机肥产业245

八、制定优惠扶植政策250

九、健全管理制度，强化监督管理251

十、严格执法监督，坚决查处各类违法案件253

十一、关于管理规模的问题253

第八章畜禽养殖场污水处理及综合利用技术254

第一节规模化畜禽养殖场废物排放对环境的影响254

一、对地面水的影响254

二、对地下水的影响255

三、对土壤的影响256

四、对农作物的影响256

五、对大气环境的影响256

六、饲料带来的环境问题258

七、传播病菌、直接危害人类健康259

第二节规模化畜禽养殖场产生污染的原因259

一、种植业与养殖业脱节259

二、缺乏有效的环境管理261

三、缺乏实用的畜禽粪便处理技术262

第三节规模化畜禽养殖场污水处理及综合利用技术263

一、废水自然生物处理法263

二、厌氧好氧联合处理法270

第四节畜禽养殖除臭技术275

一、恶臭的产生及危害275

二、饲料改进技术277

三、除臭技术的开发与应用279

第五节规模化畜禽养殖场粪污处理模式及成本效益分析281

一、规模化畜禽养殖场粪污处理模式282

二、处理模式成本效益分析289

三、粪污处理模式的比较295

第九章农作物秸秆的综合利用299

第一节我国农作物秸秆资源量299

第二节我国农业秸秆利用现状及存在的问题300

一、我国秸秆资源利用现状300

二、当前我国农业秸秆综合利用中存在的问题308

第三节作物秸秆氨化技术310

一、什么是作物秸秆的氨化技术310

二、作物秸秆氨化技术的研究与应用现状312

三、秸秆氨化技术的原理和方法314

四、影响秸秆氨化效果的因素319

五、氨化秸秆饲喂效果和注意事项321

第四节作物秸秆的制气及应用技术323

一、背景323

二、气化原理325

三、气化反应装置326

四、实用技术331

第十章农用塑料、垃圾和锅炉炉渣、粉煤灰及污泥的综合利用351

第一节农业塑料351

一、我国农业塑料的使用现状351

二、农业塑料残留农田后的不良影响352

三、防治残留农膜污染的技术措施357

四、废地膜的回收及加工利用358

第二节生活垃圾的处理利用359

一、农业生态系统中生活垃圾的来源及产生量359

二、城镇垃圾的农业利用361

三、生活垃圾处理处置的生态工程363

第三节锅炉炉渣的综合利用369

一、锅炉炉渣生产轻型建材的优势369

二、小型空心砌块的生产工艺371

三、物料生产控制与制品强度373

四、产品的技术性能及耐久性376

五、效益分析379 　第四节粉煤灰的综合利用381

一、粉煤灰的特性及开发利用对策381

二、粉煤灰综合利用途径382

第五节人粪尿的处理利用393

一、人粪尿资源393

二、粪便处理常用方法394

三、粪便利用对人体健康的影响396

四、粪便处理的卫生要求398

第六节污泥的农业利用399

一、污泥对农业的增产作用399

二、污泥施用带来的环境问题400

第十一章乡镇工矿企业废弃物的综合利用404

第一节食品与发酵工业废弃物的综合利用404

一、概况与现状404

二、综合利用与治理目标406

三、值得大力开发和推广的项目407

四、费用评估与说明407

第二节糖蜜酒精废水资源化治理利用技术409

一、糖蜜酒精废水的特性409

二、国内糖蜜酒精废水治理技术比较409

三、糖蜜酒精废水浓缩处理工艺412

四、废水处理效果413

五、浓缩处理效益分析413

第三节屠宰、制革工业固体废弃物的综合利用414

一、水解饲用蛋白质生成原理415

二、工艺流程、操作步骤及技术特点415

三、水解蛋白质的饲用效果418

第四节水产贝类废弃壳体制取白灰419

一、基本原理420

二、主要设备及工艺技术420

三、产品性能422

四、效益与开发前景422

第五节废纤维的回收及综合利用423

一、废纤维的主要来源423

二、生产工艺及所需设备424

三、操作步骤424

四、经济效益425

第六节机械加工废油的回收与综合利用426

一、废油的回收426

二、废油的综合利用428

第七节煤矸石的综合利用429

一、生产各种建筑材料430

二、煤矸石作路面路基431

三、矸石用于密封材料433

四、建矸石发电厂433

五、煤矸石在水利工程中的应用434

六、矸石充填塌陷区或填沟造地434

第八节石灰石尾矿、废石等的综合利用437

一、尾矿回收438

二、岩石回收438

三、回收利用矿坑废水440

下篇沼气发酵及综合利用技术

第十二章沼气发酵基本知识441

第一节沼气及沼气发酵441

第二节沼气微生物和沼气发酵的生物化学过程442

第三节沼气发酵原料443

一、沼气发酵原料性质443

二、原料产气率444

三、农村沼气发酵原料特点447

第四节影响沼气发酵的因素448

一、温度448

二、接种物449

三、进料浓度449

四、厌氧环境和氧化还原电位450

五、料液的pH值450

第五节描述沼气发酵过程及控制条件的常用参数450

一、浓度451

二、沼气池有机负荷率451

三、池容产气率451

四、原料产气率451

五、水力滞留期(HRT)451

六、有机物去除率452

七、参数之间的关系452

第六节沼气发酵工艺453

第七节农村沼气池运行的几个问题453

一、发酵方式453

二、接种物455

三、发酵温度456

四、农村沼气池运行和常见发酵问题的排除456

五、安全用气458

第十三章中国农村家用沼气池的建造459

第一节中国农村家用沼气池发展回顾459

一、光辉的历史459

二、继往开来，蓬勃发展463

三、“三结合”水压式沼气池的基本特点及其发展465

第二节中国农村家用沼气池设计要点473

一、基本结构473

二、设计参数的确定474

三、设计中应注意的几个问题475

四、几种常用水压间的优缺点477

五、侧式水压间尺寸的计算478

六、家庭小沼气池常用结构尺寸480

七、沼气池建池场地选择481

第三节中国农村家用沼气池施工要点482

一、精心安排施工程序482

二、基坑施工483

三、混凝土沼气池的建造487

四、烧结砖砌沼气池的建造493

五、造好密封层，精心保证气密性498

六、管、池连接和水封盖板501

七、质量检验502

第十四章沼气发酵产物的综合利用504

第一节我国沼气综合利用的发展和现状505

一、什么是沼气综合利用505

二、当前沼气综合利用现状507

三、近期沼气综合利用的发展重点508

第二节沼气综合利用的物质基础510

一、沼气发酵原料510

二、沼气微生物代谢产物510

三、沼气微生物菌体511

第三节沼气的综合利用512

一、沼气在塑料大棚蔬菜生产中的应用512

二、沼气养蚕515

三、沼气保鲜和储存农产品515

四、沼气储粮518

第四节沼液的综合利用520

一、沼液的成分520

二、沼液在种植业中的应用522

三、沼液在养殖业中的应用530

第五节沼渣的综合利用533

一、沼渣的成分和特性533

二、沼渣作为肥料使用的方法和效果535

三、沼渣制作营养钵537

四、沼渣与其他肥料配合使用的方法537

五、沼渣栽培蘑菇539

六、沼渣养殖蚯蚓540

第十五章以沼气为纽带的生态农业模式543

第一节以沼气工程为纽带的生态农场543

一、畜禽养殖的集约化带来严重的环境污染问题和巨大的资源

浪费543

二、沼气发酵是一种有效的粪便污染治理和资源回收利用技术543

三、要从生态农业的原则改进沼气工艺544

四、以沼气为纽带的生态农场典型实例546

第二节以沼气为纽带的“四结合”生态农业模式550

一、“四结合”生态农业模式的基本内容550

二、“四结合”系统的建造551

三、“四结合”系统的管理553

四、“四结合”系统的效益553

第三节以沼气为纽带的“猪、沼、果”生态户模式553 2100433B

第一章 生态农业基本知识

第一节 生态农业概述

一、生态农业的兴起

二、我国生态农业的提出

第二节 生态农业的内涵特征与基本原理

一、生态农业的内涵与特征

二、生态农业的基本原理

第三节 我国生态农业的发展状况

一、中国生态农业主要成绩

二、中国生态农业发展中存在的主要问题

三、当前生态农业发展的主要任务

第二章 庭院经济概述

第一节 庭院经济的概念和内涵

一、庭院经济的发展历史与现状

二、庭院经济的概念

三、庭院经济的范围

四、庭院经济优势和特点

第二节 庭院经济发展的经验和趋势

一、庭院经济发展的经验

二、庭院经济的发展趋势

第三节 发展庭院经济的对策

一、加强宣传，提高认识

二、典型引路，搞好规划

三、培训技术人才，开发智力资源

四、加强统一领导，搞好社会化服务

第四节 庭院经济模式

一、庭院经济主要类型

二、庭院经济的典型模式

三、以沼气为纽带的庭院生态农业模式

四、国内高效生态农业庭院经济模式实例

第三章 庭院经济规划与设计

第一节 庭院经济规划设计的原则与方法

一、设计与开发庭院经济的基本原则

二、庭院经济规划设计的主要内容

三、庭院经济规划设计的步骤及方法

四、设计开发庭院经济应达到的基本目标

第二节 庭院建筑的设计与布局

第三节 庭院设施的设计

一、庭院保护地设施设计

二、日光温室的设计

三、畜禽舍的设计

第四章 庭院经济生态工程配套技术

第一节 庭院经济生态工程技术

一、庭院生态工程技术

二、能源开发技术

三、屋顶、阳台、墙面立体经营技术

四、平屋顶栽培技术

第二节 庭院沼气实用技术

一、家用型沼气池的建造及优化设计

二、沼气池日常管理

三、家用沼气池中沼液的合理利用

第五章 庭院种植技术

第一节 庭院果树栽培技术

一、庭院栽培果树应做的工作

二、庭院种植果树注意事项

三、盆栽果树

第二节 日光温室蔬菜栽培技术

一、日光温室蔬菜高产栽培技术

二、日光温室的经营管理

三、提高日光温室效益的措施

四、日光温室蔬菜高效节 能栽培技术

五、日光温室间作套种栽培技术

六、日光温室高效益蔬菜茬口栽培技术

七、温室蔬菜多样化高效栽培技术

八、高效温室周年生产技术

九、日光温室一年三茬栽培技术

第三节 花卉栽培技术

一、花卉的生长要素

二、培养土

第四节 食用菌的栽培技术

一、家庭栽培蘑菇

二、平菇的栽培技术

三、金针菇的栽培技术

四、猴头菇栽培技术

第六章 庭院养殖技术

第一节 观赏鱼养殖技术

一、观赏鱼养殖业的现状及发展前景

二、观赏鱼的基础知识

三、观赏鱼的养殖

四、观赏鱼病的处理

五、对养殖设施的要求

第二节 特种动物的养殖技术

一、蟾蜍的饲养技术

二、貉的养殖

三、火鸡的饲养

第三节 高效种养综合技术

一、胶林养鸡庭院生态农业技术

二、种草养鱼的庭院生态农业技术

三、猪一鱼、猪一草一鱼综合养殖生态农业技术

四、鱼鸭综合养殖生态农业技术

第七章 庭院经济的经营与管理

第一节 庭院经营管理的基本知识

一、庭院经营管理的概念、特点和任务

二、庭院经营管理素质

三、庭院经营管理保障

第二节 庭院经营管理策略

一、庭院经营市场信息与市场预测

二、庭院经营管理决策

第三节 庭院产品营销策略

一、当前我国庭院产品生产及市场营销状况

二、庭院产品市场营销策略

三、加强庭院产品市场发展的对策

四、庭院经济的产品销售渠道

五、庭院经济的产品销售市场

参考文献

后记2100433B