有机废物的类别

第一节　有机废物的类别

如前所述，有机废弃物可按来源分为工业、农业、城乡生活和自然积存的等几类。它们的性质不同，利用方法也各异。但由于主要成分为有机化合物，因此其粗加工方式常常相似，例如将其燃烧或制成堆肥等。

一、食品业废渣

在工业有机废弃物的产生中，食品业是其大户。食品生产是人类生存的一个基本要素，食品供应将决定地球的承载人口的能力。食品工业无论在经济价值方面还是在绝对产量方面都在增长，由于世界人口日益增多，这种趋势无疑会继续发展。同时，它所潜伏的和引发的问题也在加剧，例如排放的废渣日益增多，这是不言而明的。此外，食品和饮料的工业加工，形成了一个更大的经济活动网络：后面承接农业，前面连着粮食生产、包装、运输和废物管理。不论是欧洲发达国家还是大多数发展中国家，食品行业（包括饮料业和烟草业）都是最大的制造业之一。据1991年的统计，食品业居欧洲共同体诸行业营业额的榜首，就业额居第二（容纳了250万名工人）；在孟加拉国，食品业产值占工业总值的25%，雇用劳动力则为工业总劳动力的30%；而在印度尼西亚，仅鱼产品加工估计就有1000万人从业。

从废弃物的特点考虑，食品业的发展还有许多趋势值得注意。首先是城市化加速。50年前，像法国这样的国家，农村人口占总人口的50%还多，但现在已经降到只占5%，而这也是很多经济正在迅速崛起的发展中国家的共同前景。另一个重要因素是收入，工业化国家以及很多发展中国家的经验是，人们的经济状况一旦改善，跨越某平均收入阈限，加工和包装的食品消费量就会迅速上升。还有，食品加工业比其他工业行业分散。例如，1988年在12个欧共体成员国中，92%的企业雇员不到20名，雇员超过99名的已算是大企业了，为数约1.6%，许多发展中国家的情况也大体如此。所有这些都促进了方便、快餐食品业的发展。消费者已日益排斥低档原料型粗制食品，而惠顾那些精加工的健康营养食品。同时，相应的废渣越来越多，加工过程中有机物含量高的废液、污泥也越来越多，麸皮、米糠、下脚料等有直接利用价值的废物同样越来越多。此外，作业区分散，而食品业对废渣集中的场地要求又特别严格（应远离工场以防气味及细菌污染），废水中有机物浓度及半固体废物的量随原料和加工程度的不同而差异很大，有机物含量高的污泥由于易酵解发臭而不能长期堆放，等等，提高了废物处理的难度。所有这些，使食品业成了有机废渣大户，成了这类废渣处理的困难户，因而，其废物利用成了突出问题，受到社会公众和行政部门的关注。

二、农林业废物

农林业废弃物是有机废物的一大类，包括农林业生产、农产品加工和其他途径排出的废弃物品。可分为：农田和果园残留物，如秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他农林业特别是林场废物；农林产品加工下脚料、林木及板材边角料及锯木屑等；牲畜和家禽粪便及栏圈铺垫物等。这些废物利用得当，可成为一种重要的有机原料或有机肥源，如果不加处理排入环境，就会造成重大环境损害。例如未经处理的粪便排入江河湖泊，使水质污浊，生化需氧量（BOD、COD是环境水体中还原物特别是有机化合物含量的表征，给水中可利用的溶解氧的作用以重大影响）负荷增加，形成厌氧腐化或富营养化现象，威胁鱼类、贝类和藻类的生存；如果灌溉用水受到农业废弃物的严重污染，会使水中的氨氮和蛋白氮含量过高，从而造成作物徒长、倒伏、晚熟或不熟；此外，还可能使地下蓄水层含有过量的硝酸盐，或者使周围环境孳生大量蚊蝇和其他害虫。因此，农林业废弃物的充分利用，不仅有明显的经济效益，同时还有不可估量的环境效益。

三、粪便

城乡生活中排出的有机废弃物最主要的是人粪便。粪便的成分中3/4为水，1/4为固体；固体中30%为死细菌，10%～20%为脂肪，2%～3%为蛋白质，10%～20%为无机盐，30%为未消化的残存食物及消化液中的固体成分如脱落的上皮细胞。粪便的黄色是由胆红色的衍生物粪胆色素和尿胆色素形成的。气味则由细菌作用的产物所致，主要有吲哚、粪臭素、硫醇和硫氢化物。通常人每天约排粪0.5千克；排尿量约为1500毫升，含有肾脏由血浆中清除的各种物质，正常尿液成分为（克/升）：钠3、钾0.19、镁0.36、氯4.69、碳酸根0.84、磷酸根5、尿素18、肌酸酐1.96。这些表明粪便有相当的腐蚀性，尤其在酵解后会产生酸、氨等，这就决定了修建厕所宜用陶瓷而不宜用金属。通风和密闭，亦是对厕所的重要要求。厕所是社会特别是城市必不可少的公用设施，人们甚至用其作为衡量生活水平和文明程度的标准之一。厕所是排泄粪便用的，其设备应适应它们的化学成分，同时也具有民族和时代的特征。

厕所也是人类进化的产物。猫狗之类的动物甚至猪、牛，出生后很快就会养成集中排泄粪便的习惯，可是作为万物之灵的人类，这方面却表现不佳。婴儿必须垫尿布，长大一点要悉心训练才会使用便盆，这是为什么呢？这是因为粪便是动物之间的一种联络信号，也是肉食动物捕食的线索。为了生存，地面动物就不能随意排泄，并且作为遗传习性编入各自的“行为规范”，养成了排粪积堆的好习惯。可是对于鸟类、猿猴来说，粪便落在地上，用不着担心由此招致天敌的袭击，因此到今天，猴子也不会使用厕所。人类的祖先最初仍保留了攀树栖身的随意排泄粪便的坏习惯，直到今天婴儿还必须接受相当的训练。人类在进化过程中学习了地面动物排粪成堆以免遭食肉野兽攻击的行为习惯，并将其器具化。再发展到今天人类的高度文明，于是越来越高级的厕所就遍布全球了。

粪便利用的潜力不可小看，主要用做肥料，农家肥对于土壤质地改良意义重大。曾有段时期在日本流行一种近代主义观点，认为只有化肥好，轻视或贬低人畜粪便的作用，受到了科学界的批判。粪便作为有机原料，还是一个尚待开发的领域。粪便中的蛋白质水解所得的氨基酸不下20种；至于其中的无机盐，仔细检测起来可能包含了地球上的所有元素；尿素、肌酸酐可以直接提取成化工或生化原料；从尿中提取干扰素、生长素，有很大经济价值。虽然，利用这些废渣通常没有必要去深入弄清每种成分，但随着对它们利用层次的提高，加工精度的改善，它们的更有用的成分的研究，将会受到重视。例如在未来的大规模星际载人航行中，对人体排泄物的利用，要求全面分析其成分，这必然是一个有重要意义的课题。

四、污泥

污泥是一种遍布城乡、家庭和生产部门的多含有机物的沉积泥状物，是自然积存的重要有机废弃物类别之一。

污泥可分亲水性污泥、疏水性污泥和纤维性污泥等几类。生活污水、食品和印染工业废水处理时的初次沉淀池中的污泥具有强烈亲水性；钢铁加工业废水的沉淀池中的含油污泥具有强烈疏水性；而造纸工业废水处理的初次沉淀池、混凝沉淀池和生物处理后的污泥，主要含纤维素等。通常的工业污泥主要含水分（达95%）。污泥的含水率也称为污泥的湿度，含水率大不利于处理。

污泥还含有挥发性物质和灰分，所含其他物质有病原体和有毒物质等。生活污泥更为常见。城市居民家居难于处理的下水道阻塞，大多是污泥造成的。生活污水中的许多腐烂的有机物黏附在管壁上，沉积于弯管处，日久形成梗阻。这个问题曾长期困扰城市环境和市政建设部门。

20世纪80年代中期日本通产省工业技术院公害资源研究所的研究人员对污泥进行了深入研究。他们发现，尽管不同地方的污泥特点各异，但都含有约75%的水分；脱水后的干泥含84%的有机物，有丰富的氮、磷、钾及微量元素等作物养分，所以污泥实际上是一种成分复杂的有机废渣。在日本和德国、加拿大、美国等深入研究污泥利用的同时，我国学者已用污泥混合基质栽培作物，并开发了低温、热化学转化污泥制油的技术，将污泥在450℃下保温半小时即可得到近30%的油和60%的炭。这样本来令人讨厌的污泥，经适当加工就可制成优质肥料瓜田，也可用以炼油使之变成一种宝贵的原料。