第八章食品工业环境管理学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品,工,工业,环,环境,管,管理,学,学,8.1,食,食品,工,工厂,环,环境,管,管理,系,系统,及,及其,应,应用,前,前景,8.2,食,食品,废,废弃,物,物处,理,理方,法,法,8.3,谷,谷物,加,加工,的,的废,弃,弃物,处,处理,8.4,果,果蔬,加,加工,的,的废,弃,弃物,处,处理,8.5,肉,肉类,加,加工,的,的废,弃,弃物,处,处理,8.6,乳,乳品,加,加工,的,的废,弃,弃物,处,处理,8.1,食,食品,工,工厂,环,环境,管,管理,系,系,统,统及,其,其应,用,用前,景,景,8.1.1,环,环,境,境管,理,理系,统,统的,推,推行,现,现状,现今,，,，环,境,境管,理,理问,题,题已,成,成为,热,热点,问,问题,之,之一,。,。人,们,们必,须,须了,解,解环,境,境对,于,于社,会,会的,重,重要,意,意义,，,，并,考,考虑,不,不同,的,的环,境,境管,理,理水,平,平将,造,造成,的,的完,全,全不,同,同的,后,后果,。,。,联合,国,国欧,洲,洲经,济,济委,员,员会,（,（UnitedNationalEconomicCommissionforEurope,UN/ECE）,环,环境,部,部长,在,在先,前,前的,三,三次,部,部长,会,会议,中,中多,次,次强,调,调在ECE的,范,范围,内,内树,立,立共,同,同保,护,护环,境,境的,理,理念,。,。,环境,问,问题,随着,环,环境,问,问题,愈,愈演,愈,愈烈,，,，人,们,们对,于,于废,气,气、,废,废水,排,排放,过,过程,中,中的,在,在线,检,检测,设,设备,的,的需,求,求越,来,来越,大,大。,人,人们,迫,迫切,希,希望,达,达到,诸,诸如,核,核电,站,站的,零,零排,放,放标,准,准，,类,类似,于,于危,害,害分,析,析和,关,关键,控,控制,点,点（,HACCP）,中,中的,零,零破,坏,坏性,。,。,清,洁,洁空,气,气法,修,修正,案,案,要,要求,工,工业,企,企业,向,向社,会,会报,告,告危,险,险品,的,的,意外,泄,泄漏,事,事件，并,制,制定,规,规则,要,要求,企,企业,最,最大,限,限度,地,地控,制,制源,于,于废,水,水的,有,有害,污,污染,物,物的,排,排放,。,。,8.1.2,食,食品,工,工业,废,废弃,物,物,8.1.2.1,乳,乳品,工,工业,在乳,品,品工,业,业中,，,，大,量,量的,化,化学,物,物质,通,通过乳品,工,工厂,的,的废,水,水排放,。,。对,乳,乳品,中,中化,学,学物,质,质的,生,生态,学,学评,估,估表,明,明，,化,化学,物,物质,的,的成,分,分和,用,用量,、,、废,水,水处,理,理方,式,式对,环,环境,污,污染,程,程度,有,有极,大,大的,影,影响,。,。一,个,个冰,淇,淇淋,工,工厂,的,的生,物,物需,氧,氧量,值,值经,过,过有,效,效的,废,废水,处,处理,后,后可,以,以降,低,低,63%。,人们,通,通过,气液,色,色谱,检,检测，发,现,现在,许,许多,乳,乳制,品,品中,都,都存,在,在,DDT残,留,留，,并,并发,现,现DDT,残,残留,与,与乳,腺,腺癌,发,发病,之,之间,存,存在,潜,潜在,的,的关,联,联性,。,。乳,品,品厂,的,的生,产,产用,水,水应,该,该达,到,到,饮用,水,水标,准,准。对,水,水质,的,的控,制,制应,该,该包,括,括在,乳,乳品,厂,厂质,量,量管,理,理体,系,系中,，,，并,指,指出,控,控制,的,的周,期,期和,指,指标,。,。,8.1.2.2,发,发酵,工,工业,发酵,工,工业,的,的废,水,水具,有,有以,下,下特,点,点：,排放,有,有季,节,节性,有机,污,污染,物,物含,量,量高,生物,需,需氧,量,量（,biological oxygendemand, BOD）,和,和化学,需,需氧量,（,（chemicaloxygen demand,COD）高,PH低,碳氮比,高,高,人们不,仅,仅研究实验室,规,规模的葡萄,酒,酒酿造,厂,厂废弃,物,物的处,理,理方式,，,，而且,扩,扩展到工业化,的,的生产,规,规模。通过,采,采用多级活,化,化污泥处理葡,萄,萄糖酿,造,造废水,，,，当,COD,的,的初始,量,量为20009000mg/L,时,时，其COD,平,平均下,降,降98%。,这套系,统,统能够,灵,灵活适,应,应温度,、,、压力,和,和COD初始,量,量的巨,大,大变化,，,，且运,转,转费用,很,很低。,通过添,加,加含氮,磷,磷的营,养,养物能,够,够提高,其,其生物,量,量的堆,积,积速率,，,，并稳,定,定反应,设,设备以,达,达到高,废,废水排,除,除效率,。,。,人们在,悬,悬浮液,中,中加入,Fe,2+,、,Cu,2+,、,Zn,2+,、,Co,2+,以及金,属,属氧化,催,催化剂,，,，研究,了,了在葡,萄,萄酒蒸,馏,馏中催,化,化氧化,生,生成的,典,典型多,酚,酚化合,物,物,香,豆,豆醛酸,，,，结果,表,表明,催化剂,提,提高了,香,香豆醛,酸,酸的分,解,解率，,其,其溶液,pH会,影,影响反,应,应中间,化,化合物,产,产物的,扩,扩散。,酒糟是,废,废水处,理,理中的,难,难点。,根,根据测,定,定至少,需,需要,48,天,天,，才能,使,使酒糟,中,中嗜温,需,需氧,/厌氧,或,或嗜热,厌,厌氧处,理,理后的COD,下,下降90%。,白藜芦,醇,醇存在于,葡,葡萄和,其,其他食,品,品中，,可,可从废,弃,弃的葡,萄,萄皮中,提,提取获,得,得。它,在,在三个,主,主要的,致,致癌阶,段,段都表,现,现出癌症的,化,化学预,防,防活性，这一,发,发现表,明,明它作,为,为一种,人,人类膳,食,食中的,成,成分，,未,未来能,够,够成为,化,化学抗,癌,癌剂造,福,福人类,。,。,8.1.2.3 饮,料,料工业,在一些,软,软饮料,灌,灌装设,备,备中利,用,用厌氧,性,性过滤,器,器会遇,到,到一些,问,问题，,如,如气味,、,、反应,器,器的生,物,物特性,以,以及设,备,备运行,故,故障。,一种软,饮,饮料废,水,水处理,法,法已经,被,被广泛,推,推行，,它,它包括,凝结,/絮凝,以及充分曝,气,气。虽然,这,这两个,过,过程能,够,够有效,降,降低,COD,，,，但是,液,液压和,有,有机物,负,负载的,多,多变性,限,限制了,这,这种系,统,统的应,用,用，而,且,且液压,油,油和澄,清,清器所,携,携带的,固,固体颗,粒,粒还会,污,污染整,个,个物料,体,体系。,8.1.2.4 果,蔬,蔬加工,业,业,农业生,产,产废弃,物,物是各,种,种天然,原,原料的,巨,巨大来,源,源。充,分,分利用,这,这些废,弃,弃物，,可,可以获,得,得许多,廉,廉价的,物,物质，,如,如抗氧化,剂,剂。,典型类,黄,黄酮化,合,合物橘,皮,皮苷和,柚,柚皮苷,被,被证实,具,具有药理学,特,特性，它们,可,可从柑,橘,橘、柚,子,子和柠,檬,檬皮中,用,用热水,和,和氢氧,化,化钙提,取,取获得,。,。,蘑菇类,废,废弃物,的,的堆肥,可,可以作,为,为吸收介,质,质或微生物,生,生长介,质,质，以弥,补,补氨基,甲,甲酸盐,类,类杀虫,剂,剂所造,成,成的伤,害,害。,8.1.2.5 畜,禽,禽加工,业,业,许多研,究,究报道,都,都认为,，,，处理,在,在畜禽,加,加工过,程,程中所,产,产生的,生,生物废,弃,弃物是,一,一个重,大,大的难,题,题。,人们对,活,活性污,泥,泥处理,过,过程中,的,的气泡,问,问题进,行,行了深,入,入研究,，,，并对,处,处理方,式,式、废,弃,弃物与,微,微生物,的,的比例,、,、操作,温,温度、,溶,溶解氧,含,含量和,需,需氧池,进,进出口,设,设计等,指,指标进,行,行了研,究,究。,8.1.3,农,农业,废,废弃物,自,1970年以,来,来，,杀虫剂和除草剂造成的,水,水污染,成,成为非,常,常严峻,的,的问题,。,。在大,部,部分实,验,验人群,中,中检测,到,到工业,来,来源化,合,合物和,产,产品污,染,染物的,残,残留，,如,如多氯化,联,联二苯（,polychlorinatedbiphenyl,PCB）、,多氯二,联,联苯戴,奥,奥辛（,polychlorinateddibenzo-p-dioxins,PCDD）,多氯二,苯,苯并呋,喃,喃（,polychlorinateddibenzofurans,PCDF）。,这些亲,脂,脂化合,物,物，通,常,常被认,为,为是,致癌因,子,子，大量,存,存在于,高,高脂类,食,食品中,，,，当它,们,们在农,业,业耕作,环,环境中,含,含量丰,富,富时，,很,很容易,在,在人体,内,内富集,。,。,8.1.3,农,农业,废,废弃物,因为杀,虫,虫剂对,水,水生生,物,物和人,类,类饮用,水,水的影,响,响，其,污,污染河,流,流和湖,泊,泊的程,度,度受到,了,了极大,关,关注。饮用水,标,标准规定在,可,可饮用,水,水中各,种,种杀虫,剂,剂最大,含,含量为,1,g/L,，然而,各,各种杀,虫,虫剂对,人,人类健,康,康的毒,性,性各异,，,，由于,研,研究趋,势,势多变,和,和不可,预,预测性,，,，仍然,普,普遍缺,乏,乏杀虫,剂,剂对人,体,体健康,的,的病理,学,学数据,。,。,对农业,氮,氮肥的,应,应用研,究,究发现,其,其对环,境,境可能,产,产生三,方,方面的,潜,潜在影,响,响：,水污染、大气污,染,染和对人类,的,的影响。,研究者,比,比较了,两,两种氯,酚,酚降解,菌,菌在氯,酚,酚污染,土,土壤的,作,作用，,采,采用了稻草堆,积,积土和生物降,解,解土（含固,有,有土壤,微,微生物,）,），结,果,果显示,生,生物降,解,解土效,率,率高，,且,且不依,赖,赖于接,种,种菌种,类,类。,8.1.4,污,污染,物,物对生,物,物体的,影,影响,许多真菌被用来,检,检测对,金,金属,Cd,2+,、,Pb,2+,、,Zn,2+,和,Sb,3+,的敏感,度,度。,有机污,染,染物对陆生生,物,物中的鸟,类,类产生,最,最为严,重,重的致,命,命作用,。,。人们,已,已经发,现,现氯化,烃,烃类化,合,合物会,对,对蛋壳,的,的厚度,产,产生影,响,响，继,而,而影响,鸟,鸟类的,繁,繁殖。,对污染性,油,油脂处理不,当,当，会,导,导致牛,、,、马对,PCB,和,和多氯,二,二苯并,对,对二噁,英,英产生,急,急性中,毒,毒。,8.1.5,玻,玻璃,、,、化学,品,品及其,他,他产品,在玻璃,生,生产中,使,使用的,新,新型技,术,术能够,降,降低对,氮,氮氧化,合,合物气,体,体和微,粒,粒的排,放,放，并,降,降低,BOD,，,，但仍,然,然存在,提,提升空,间,间。,必须严,格,格限制,有害金,属,属的使用,量,量，以,减,减少其,对,对环境,的,的影响,，,，保证,车,车间的,健,健康与,安,安全，,将,将工人,日,日均摄,入,入量降,到,到最低,。,。,采用生物处,理,理法可以去,除,除回收,废,废水中,的,的可溶,性,性有机,物,物。,8.1.6,环,环境,意,意识和,相,相关政,策,策,80%,现,现代工,业,业社会,的,的经济,增,增长是,基,基于石,油,油燃料,的,的能源,利,利用。,虽,虽然人,们,们不断,学,学习更,高,高效地,利,利用石,油,油燃料,，,，但是,这,这些燃,料,料在消,耗,耗过程,中,中，因,为,为,排放、泄露、开采所形成,的,的二氧,化,化碳积,累,累，会,导,导致使,全,全球变,暖,暖的温室效,应,应、海平面,下,下降和地震灾,害,害等环境,压,压力。,人们可,采,采用四,种,种方法捕获二,氧,氧化碳：吸收、,吸,吸附、,低,低温冷,冻,冻和膜,系,系统。,人们针,对,对气候,的,的变化,，,，必须,深,深思并,做,做出科,学,学的回,应,应，认,真,真考虑,减,减少温,室,室效应,的,的方法,，,，以提,高,高人类,的,的生活,质,质量。,8.1.7,替,替代,能,能源的,进,进展,太阳能,太阳能,是,是世界,万,万物必,不,不可少,的,的能源,，,，绿色,植,植物利,用,用其将水和二氧化,碳,碳转变为,复,复杂的高能量,分,分子。,虽然太,阳,阳能发,电,电仍是,一,一种相,对,对昂贵,的,的技术,，,，但是,其,其生产,成,成本在,不,不断降,低,低，市,场,场在不,断,断扩大,。,。,随着气,候,候劣变,和,和环境,恶,恶化问,题,题的日,益,益突出,，,，开发,这,这项能,源,源具有,广,广阔的,前,前景。,太阳能,电,电池,风能,全世界,有,有超过,700MW的,风,风能得,以,以利用,，,，从而,使,使它成,为,为增长,最,最快的,能,能源技,术,术。,风能被,认,认为是,获,获得电,能,能的有,效,效途径,，,，这是,因,因为其,技术可,靠,靠、获得公,众,众支持、来源丰,富,富、与其,他,他发电,方,方式相,比,比具有成本优,势,势。,风力发,电,电,水力发,电,电,水能是,一,一种清洁、无污染、可靠、长效可,持,持续应,用,用的能量,来,来源，,它,它提供,了,了全世,界,界电能,的,的,1/5,，使其,成,成为最,丰,丰富的,再,再生能,源,源。,基于水,力,力发电,的,的潜力,和,和减少,排,排放的,优,优势，,水,水力发,电,电将成,为,为构建,未,未来经,济,济持续,增,增长的,主,主要因,素,素之一,。,。,水力发,电,电,地热发,电,电,地热能,源,源来自,于,于地壳，在世,界,界很多,地,地方都,可,可获得,，,，只被,部,部分利,用,用以替,代,代传统,能,能源。,虽然它,不,不是解,决,决世界,清,清洁能,源,源需求,的,的最终,方,方案，,但,但是它,对,对环境,保,保护具,有,有重大贡,献,献，且在,未,未来具,有,有极大的,潜,潜力。,地热发,电,电,能源电,池,池系统,能源电,池,池是一种,电,电化学,设,设备，,可,可以持,续,续地将,电,电极和,电,电解质,之,之间化,学,学反应,产,产生的,能,能量转,变,变为电,能,能。,能源电,池,池的最突出,特,特色包括：,高能,量,量转换,，,，高负,荷,荷特性,，,，节约,原,原油；,低污,染,染，低,噪,噪音，,低,低维护,费,费用；,能够,在,在高温,系,系统中,使,使用低,成,成本能,源,源，并,提,提高,效,效率。,缺点：催化剂,、,、膜和,附,附件的,初,初装成,本,本很高,，,，质量,较,较大，,电,电极的,分,分解等,。,。,其他方,式,式,回收废,弃,弃物,利用植,物,物吸收,土,土壤中,的,的有害,重,重金属,8.2,食,食品,废,废弃物,处,处理方,法,法,8.2.1,食,食品,废,废弃物,处,处理的,目,目标,由于食,品,品工业,产,产生大,量,量污染,物,物，使,得,得污染,物,物处理,问,问题变,得,得很紧,迫,迫。,自1991年,，,，欧盟,成,成员国,都,都制定,了,了各自,国,国家废,弃,弃物处,理,理和回,收,收的相,关,关政策,。,。制定,这,这些政,府,府策略,是,是为了,达,达到以,下,下目标,：,：,8.2.1,食,食品,废,废弃物,处,处理的,目,目标,确保,废,废弃物,被,被回收,或,或被处,理,理，不,会,会危害,人,人类健,康,康，不,使,使用可,能,能污染,环,环境的,处,处理操,作,作和方,法,法；,建立,一,一个完,整,整而全,面,面的废,弃,弃物处,理,理网络,平,平台，,选,选用最,恰,恰当的,技,技术，,但,但不会,造,造成过,于,于高昂,的,的使用,成,成本；,确保,足,足够的,废,废弃物,处,处理能,力,力；,鼓励,采,采用洁,净,净生产,技,技术，,尽,尽可能,阻,阻止或,减,减少废,弃,弃物的,产,产生和,危,危害；,鼓励,使,使用再,循,循环、,再,再利用,、,、或改,造,造等方,法,法回收,废,废弃物,，,，鼓励,将,将废弃,物,物作为,能,能源来,利,利用。,本节将,介,介绍如,下,下一些,生,生化处,理,理方法,：,：焚化,或,或燃烧,、,、高温,裂,裂解、,堆,堆肥处,理,理、厌,氧,氧消化,、,、需氧,消,消化、,嗜,嗜热厌,氧,氧消化,、,、批处,理,理反应,器,器、电,渗,渗析、,湿,湿法氧,化,化、固,态,态发酵,、,、臭氧,处,处理和,有,有氧生,物,物降解,。,。这些,方,方法能,够,够很好,的,的降解,高,高浓度,和,和难以,处,处理的,一,一些物,质,质，如,植,植物残,留,留物、,动,动物废,弃,弃物、,食,食品工,业,业废水,，,，等等,。,。,表,8-1,总,总结了,这,这些方,法,法的优,点,点、缺,点,点、速,度,度、经,济,济成本,、,、处理,周,周期和,效,效率。,废弃物,处,处理方,法,法的比,较,较,8.2.2,焚,焚化,或,或燃烧,对于可,燃,燃性的,废,废弃物,可,可以采,用,用焚化,或,或燃烧,的,的处理,方,方法。焚化是指废,弃,弃物中,可,可燃物,质,质的氧,化,化，产,生,生热量,、,、水蒸,气,气、氮,、,、二氧,化,化碳和,氧,氧气。,根据废,弃,弃物成,分,分的不,同,同，还,可,可能有,其,其他排,放,放物，,包,包括,NO、NO,2,、,HCl,、,、HF,、,、SO,2,、易挥,发,发有机,碳,碳、二,氧,氧化物,和,和灰分,、,、多氯,联,联苯、,重,重金属,等,等。,8.2.2,焚,焚化,或,或燃烧,焚化是,一,一种可,以,以用于,多,多种废,弃,弃物的,处,处理方,式,式。比,之,之垃圾,填,填埋，,废,废弃物,焚,焚化有,如,如下一,些,些优势：,焚化可,以,以在废,弃,弃物集,中,中地就,近,近进行,；,；,焚化后,，,，废弃,物,物被分,解,解为无,菌,菌的灰,，,，与原,先,先燃烧,前,前 的,固,固体废,弃,弃物相,比,比，体,积,积将为,10%,，,，质量,降,降为33%；,不像垃,圾,圾填埋,法,法那样,，,，焚化,后,后不会,产,产生甲,烷,烷；,废弃物,焚,焚化后,可,可以作,为,为低成,本,本的能,源,源资源,；,；,燃烧后,的,的灰烬,可,可用作,建,建筑原,料,料进行,回,回收再,利,利用；,焚化是,处,处理有,害,害废弃,物,物最合,适,适可行,的,的方案,。,。,缺点：,成本较,高,高和资,金,金回收,期,期较长,；,；,缺少灵,活,活性；,焚化时,散,散发出,的,的物质,可,可能仍,然,然对健,康,康有副,作,作用。,8.2.3,高,高温,裂,裂解,高温裂,解,解是有机废,弃,弃物的无,氧,氧热降解,，,，产生焦炭、焦油和可燃性气,体,体。,裂解产物,的,的产生量,取,取决于操,作,作条件，,尤,尤其是温度和加热速率。,与焚化相,比,比，最主,要,要的区别,在,在于反应,器,器中供氧量的显著差,异,异。,8.2.4 污,泥,泥消化,污泥消化,的,的目的是,去,去除污泥,中,中的难闻,气,气味。,图,8-1给,出,出了传统,活,活性污泥,工,工厂的典,型,型操作流,程,程。,图,8-1,传,传统活性,污,污泥工厂,的,的典型操,作,作流程,8.2.5 堆,肥,肥处理,堆肥处理是一种需,氧,氧而非厌,氧,氧的过程,，,，可对果,园,园或食品,工,工厂的可,降,降解有机,废,废弃物进,行,行生物降,解,解。,城市固体,废,废弃物的,堆,堆肥处理,包,包括许多,阶,阶段，如,图,图,8-2所,示,示。,图,8-2,堆,堆肥处理,流,流程示意,图,图,8.3,谷,谷物加工,的,的废弃物,处,处理,8.3.1 简,介,介,谷类农作,物,物主要是指,禾,禾本科植,物,物可食用,的,的种子，它包括,稻,稻米、小,麦,麦、玉米,及,及其他杂,粮,粮，如小,米,米、黑米,、,、荞麦、,燕,燕麦、薏,仁,仁米、高,粱,粱等。,谷类植物,与,与其他种,类,类农作物,相,相比，食,用,用时能提,供,供更多能,量,量，因此,在,在世界范,围,围内种植,面,面积非常,大,大。,稻米和小,麦,麦是世界,上,上最重要,的,的农作物,，,，占世界,谷,谷物产量,的,的,50%。,谷,谷物所提,供,供的淀粉,类,类碳水化,合,合物为人,体,体必需的,营,营养物质,。,。尽管谷,物,物缺乏某,些,些必需营,养,养素，如,赖,赖氨酸、,甲,甲硫氨酸,和,和苏氨酸,等,等，但谷,物,物是人类,和,和动物食,品,品中重要,的,的组成部,分,分。,全世界最,主,主要的七,种,种谷物包,括,括：,小麦、玉,米,米、稻米,、,、大麦、,燕,燕麦、黑,麦,麦和高粱。,8.3.2 常,用,用处理方,法,法,废弃物处,理,理技术主要指改,进,进废弃物,的,的物理、,化,化学或生,物,物性质，,减,减少它的,体,体积和降,低,低毒性，,使,使废弃物,的,的排放或,丢,丢弃变得,更,更安全。,需要处理,的,的废弃物,包,包含具有放射性、危害性的废弃物,以,以及能源,使,使用过程,中,中产生的,其,其他废弃,物,物。,处理方法,主,主要根据,废,废弃物材,料,料的成分、质量和形式来选择。,目,目前使用,的,的废弃物,处,处理方法,如,如下。,1）固化,处,处理,2）焚化,3）生物,处,处理法,4）物化,方,方法,5）蒸汽,提,提取法,表,8-2罗,列,列了处理,谷,谷物废弃,物,物的各种,方,方法的优,点,点和缺点,。,。,8.3.3 堆,肥,肥处理,堆肥是将废弃,物,物的有机成分、生物降解,片,片段进行分解,，,，产生稳,定,定产物的,过,过程。,堆肥是有氧过程，需要连,续,续充足的,氧,氧气供应,。,。,堆肥过程,如,如图,8-3所,示,示。,图,8-3,堆,堆肥过程,流,流程图,8.3.3 堆,肥,肥处理,堆肥常用,于,于改进肥料,的,的性质以使其适,合,合有机农场的使用。,原,原始肥料,中,中可利用,的,的氮在最,优,优化堆肥,时,时被固定,，,，从而可,以,以稳定缓,慢,慢地为农,作,作物释放,出,出更多的,氮,氮。堆肥,过,过程中营,养,养的丢失,可,可以通过,进,进一步优,化,化堆肥过,程,程和加入,适,适量的硫磺试剂等方法得,以,以最小化,，,，以增加,肥,肥料的营,养,养价值。,因,因此，在,废,废弃物堆,肥,肥和堆肥,后,后肥料的,应,应用中，,如,如氨的挥,发,发和氮、,磷,磷的泄露,等,等环境危害都比较小。,堆肥广泛,应,应用于农,业,业，城市,垃,垃圾堆肥,可,可以作为,有,有机补充,或,或改善土,壤,壤的有机,性,性质，在,种,种植过程,中,中作为耕,地,地的营养供给,物,物。城市固,体,体垃圾废,弃,弃物中有,机,机物含量,高,高达,40%，,因,因此从生,态,态学和经,济,济学角度,看,看，都应,该,该对这些,有,有机废弃,物,物进行回,收,收利用。,8.3.4 高,温,温分解,高温分解,是,是将废弃,物,物转化为,沼,沼气或液,体,体燃料的,热,热化学过,程,程，是最,重,重要也是,最,最基本的,步,步骤。,高温分解,方,方式具有,传,传统燃烧,没,没有的优点,:,由于没有,空,空气进入,燃,燃烧室，,产,产生废气,少,少，因此,气,气体清洗,系,系统可以,更,更加简化,，,，成本可,以,以更低；,废弃物在,高,高温处理,前,前要经过,预,预处理，,使,使其变得,更,更均匀，,并,并除去大,量,量有害物,质,质；,理论上，,固,固体、液,体,体和气体,流,流可以进,一,一步加工,成,成有用的,产,产品，因,此,此需要舍,弃,弃并处理,的,的物质就,更,更少。,8.3.5 气,化,化,气化（,gasification,）,）是在反,应,应中添加,一,一定量的,氧,氧气，使,碳,碳水化合,物,物分解为,合,合成气体,的,的过程。,气化和高,温,温分解一,样,样，针对,的,的是以碳,为,为基础的,废,废弃物（,如,如纸张）,、,、以石油,为,为基础的,废,废弃物（,如,如塑料）,和,和有机材,料,料废弃物,（,（如食物,残,残渣）。,气化过程,需,需有少量,氧,氧参与，,而高温分,解,解则无需,氧,氧气参加,。,。,8.3.6 燃,烧,烧,生物质的,燃,燃烧有两,个,个步骤：焦炭和挥,发,发物质的液化及焦炭和挥,发,发物质的燃烧。,燃烧所产,生,生的气体,通,通过一个,锅,锅炉以回,收,收能量。,从,从热气体,中,中回收能,量,量的最灵,活,活方式是,直,直接用于,生,生产或发,电,电，过热,蒸,蒸汽可通,过,过锅炉用,于,于发电。,图,8-4表,示,示了燃烧,对,对环境的,影,影响：,图,8-4,燃,燃烧对环,境,境的影响,8.3.7 沼,气,气,沼气（,biogas）比,空,空气轻约20%，,点,点火温度,为,为650750,。沼气,无,无色无味,，,，燃烧时,的,的火焰为,蓝,蓝色。它,的,的热量值,是,是20MJ/m,3,在传统,沼,沼气炉中,燃,燃烧时的,能,能量转化,率,率为60%。,压缩天然,气,气（CNG）最初,来,来自石油,提,提取物，,尽,尽管沼气,和,和压缩天,然,然气性质,相,相近，但,是,是它属于,可,可再生能,源,源。,8.4,果,果蔬加工,的,的废弃物,处,处理,8.4.1 简介,在市场上,，,，每天都,会,会有大量,的,的果蔬废,弃,弃物产生,，,，因为这,些,些废弃物,具,具有高度,的,的生物可,降,降解性，,故,故给地方,性,性的垃圾,填,填埋工作,带,带来了很,多,多的麻烦,。,。,本节的主,要,要的目的,就,就是为了,对,对所有的,果,果蔬废弃,物,物处理方,法,法做一个,比,比较和评,述,述，同时,指,指出各种,方,方法的优,缺,缺点。,8.4.2 常用,的,的处理方,法,法,热处理法,（,（,thermalprocess）,蒸发浓缩,（,（evaparation,）,）,膜处理法,（,（membrane process）,厌氧消化,（,（anaerabic digestion,）,）,厌氧辅助,消,消化（anaerobicco-digestion）,生物柴油,制,制造（biodieselproduction）,燃烧（combustion）,超临界和,亚,亚临界流,体,体萃取（supercritical and subcritical fluidextraction）,凝结（coagulation）和,堆,堆肥,8.4.3 厌氧,消,消化,有机物质,被,被厌氧菌在厌氧条,件,件下分解,产,产生甲烷和二氧化碳的过程，,因,因氧是在,空,空气缺乏,的,的条件下,从,从有机物,中,中移出而,生,生成,CO,2,的。,无论是酸,性,性发酵，,还,还是沼气,发,发酵，参,与,与生化反,应,应的氧都,是,是来自于,水,水、有机,物,物、硝酸,盐,盐或被分,解,解的亚硝,酸,酸盐。,8.4.4 生物,柴,柴油产品,生物柴油,(Biodiesel)是,指,指以油料,作,作物、野,生,生油料植,物,物和工程,微,微藻等水,生,生植物油,脂,脂以及动,物,物油脂、,餐,餐饮垃圾,油,油等为原,料,料油通过,酯,酯交换工,艺,艺制成的,可,可代替石,化,化柴油的,再,再生性柴,油,油燃料。,生物柴油,是,是一种优,质,质清洁柴,油,油，可从,各,各种生物,质,质提炼，,因,因此可以,说,说是取之,不,不尽，用,之,之不竭的,能,能源，在,资,资源日益,枯,枯竭的今,天,天，有望,取,取代石油,成,成为替代,燃,燃料。,中国生物,柴,柴油的研,究,究与开发,虽,虽起步较,晚,晚，但发,展,展速度很,快,快，一部,分,分科研成,果,果已达到,国,国际先进,水,水平。,8.4.5 堆肥,处,处理,堆肥处理,可,可以起到表面覆盖的作用，,增,增加土壤,有,有机质的,浓,浓度，增,加,加耕作深,度,度和土壤,持,持水力，,抑,抑制杂草,生,生长，而,且,且其分解,的,的有机质,可,可以长期,提,提供营养,物,物质。,堆肥处理,主,主要可以,从,从废弃物处,理,理的效率和最终产品,的,的质量两方面进,行,行优化。,废弃物,8.4.6 流化,床,床燃烧法,优点：设计更,简,简单紧凑,，,，利用各,种,种燃料的,效,效率更高,；,；温度分,布,布相对均,匀,匀；,SO,2,和,NO,x,的排放量,很,很小。,果汁加工,行,行业的废,弃,弃物非常,适,适合于燃,烧,烧。因为,这,这些废弃,物,物里面含,的,的主要是,水,水果残渣,，,，水分含,量,量少且不,含,含有危险,物,物质如氯,化,化物等。,而,而且因为,其,其含有大,量,量的木质素，这种废,弃,弃物的热,值,值可以与,木,木材相媲,美,美。,8.4.7 青贮,定义：把青饲,料,料埋起来,发,发酵。青,贮,贮的饲料,与,与空气隔,绝,绝，产生,有,有机酸，,经,经久不坏,，,，并可减,少,少养分的,损,损失。,青贮原料,除,除大量的,玉,玉米、甘,薯,薯外，还,有,有牧草、,蔬,蔬菜、树,叶,叶及一些,农,农副产品,等,等，如向,日,日葵头盘,、,、菊芋茎,秆,秆等。,经过青贮,后,后，可以除去异味,和,和毒素。如马铃,薯,薯鲜喂有,毒,毒素，木,薯,薯也不宜,大,大量鲜食,，,，青贮后,可,可安全食,用,用。,8.4.8 植物,油,油脂生产,废,废弃物的,处,处理,在植物油,脂,脂生产中,，,，污染排,放,放主要来,自,自于提炼,过,过程中的脱胶、脱氧和除臭过程。锅,炉,炉的清洗,和,和地面的,去,去油冲洗,也,也会产生,一,一定的污,染,染排放。,污水排放,是,是根据,COD,、油脂含量、硫酸盐含,量,量、氮含量、磷酸盐的,含,含量来分类的,。,。,8.4.9 果蔬,残,残渣的再,利,利用,利用最为,广,广泛的废,弃,弃果蔬原,材,材料是胡萝卜渣。胡萝卜,残,残渣中的,有,有效成分,包,包括粗纤维、丰富的维生素前,体,体、色素、天然酸性,物,物质、酵母代替,物,物、抗氧化物,质,质等。,胡萝卜残,渣,渣可以作,为,为面包和,烘,烘焙食品,中,中的稳定剂，也可以,应,应用于糕点、谷物和乳,制,制品中。在饮,料,料工业中,，,，胡萝卜,残,残渣和柑,橘,橘残渣能,够,够稳定食品本身,的,的颜色，提高维生,素,素和纤维,含,含量，改善口感，增强浑浊,度,度。,其次是柑,橘,橘、葡萄,和,和苹果的果渣，橙子、,芒,芒果和苹,果,果的果皮、甜菜根、马铃薯皮、甘蔗渣，还有豌豆荚等。它们,可,可以应用,于,于馅饼的馅,心,心、饼干、面包、曲奇、饮,料,料、果酱,、,、蛋糕、,调,调味品和,泡,泡菜等。,一些果蔬,残,残渣可以,作,作为饲料,，,，可是并,不,不是所有,的,的这些物,质,质都适于,做,做动物饲,料,料。例如,，,，马铃薯加工废水,中,中钾含量非常,高,高，只能,用,用来喂牛,；,；橄榄粕饼由于消化率低，不能用,作,作饲料；甘蔗渣的木质素含量高达,22%，,这,这会影响,纤,纤维素的,消,消化，导,致,致动物饲,养,养的消化,率,率低。,果蔬残渣,的,的另外一,个,个用处是,可,可以作为,植物化学,反,反应的潜在物,质,质来源。,橄,橄榄油渣,可,可用于控,制,制番茄种,植,植中寄生,虫,虫的生长,。,。柑橘废水可用于园,艺,艺，因为,柑,柑橘中的,类,类黄酮能,抑,抑制真菌,的,的活性，,故,故可防止,果,果蔬长霉,。,。柑橘皮,和,和种子中,含,含有的柠,檬,檬精油成,分,分具有一,定,定的药理,学,学作用，,可,可以抑制,农,农业种植,中,中的昆虫,采,采食。,人们正尝,试,试利用其,中,中的膳食纤维进行抗氧,化,化剂和风,味,味物质的微胶囊包,埋,埋，实现这,些,些物质的,可,可控释放,。,。,人们可以,从,从果蔬废,弃,弃物中获,得,得天然香,料,料。可以,利,利用内源,酶,酶将苹果,残,残渣中的,脂,脂肪酸生,物,物转化为,风,风味物质,。,8.5,肉,肉类加工,的,的废弃物,处,处理,8.5.1 简介,动物废弃,物,物是指动物尸体或者动物尸体,的,的一部分，包括来自,动,动物体但不,直,直接为人类,所,所利用的一,些,些产品。在,肉,肉制品工业,中,中，屠宰过,程,程还会产生,大,大量的废水,。,。,图,8-5说明,了,了典型的肉,类,类加工流程,。,。,图,8-5,肉,肉类加工的,主,主要流程图,8.5.2,一,一级处理,为了降低处,理,理费用，在,生,生物化学净,化,化处理之前,，,，人们逐渐,开,开始采用物,理,理化学的方,法,法对废水进,行,行初步处理,。,。这是因为法律规定了废水净化,的,的程度和在,排,排放污水之,前,前要去除所,有,有的有机物,。,。,在废水处理,中,中，主要使,用,用凝结剂,/絮凝剂,来去除造成,呈,呈色和浑浊,的,的胶体物质,。,。絮凝处理,的,的速率和效,率,率取决于污,水,水的组成、温度、混合速率以及凝结剂和絮,凝,凝剂加入的,顺,顺序。,8.5.3,二,二级处理,厌氧消化,在肉类加工,过,过程中产生,的,的废弃物可,以,以通过厌氧,消,消化,产生沼气，大量降低,BOD,，因而是解,决,决能源转化、控制污染问,题,题的好方法。,有氧消化处,理,理,堆肥处理,8.6 乳,品,品加工的废,弃,弃物处理,8.6.1,简,简介,近年,来,来，,人,人们,对,对于,乳,乳与,乳,乳制,品,品的,需,需求,稳,稳步,上,上升,，,，世,界,界大,多,多数,国,国家,的,的乳,品,品工,业,业迅,猛,猛发,展,展。,奶,奶牛,单,单产,量,量也,随,随畜,禽,禽科,学,学的,发,发展,而,而提,高,高。,乳品,工,工业,废,废液,是,是欧,洲,洲工,业,业废,液,液最,大,大的,来,来源,之,之一,。,。一,个,个典,型,型的,欧,欧洲,乳,乳品,制,制造,厂,厂每,日,日产,生,生大,约,约,500m,3,废液,。,。乳,品,品废,水,水通,常,常包,含,含蛋白,质,质、盐、脂质、乳糖，还,有,有加,工,工过,程,程中,使,使用化学,物,物质的残,留,留。,乳品,工,工业,废,废水,的,的特点是,BOD和COD高,，含,大,大量可溶,或,或悬,浮,浮固,体,体（包,括,括脂,肪,肪）,及,及营养,物,物质（比,如,如氨,、,、矿,物,物质,和,和磷,）,），,因,因此,就,就要,求,求人,们,们给,予,予适,当,当的,重,重视,，,，而,不,不是,任,任意,丢,丢弃,。,。,在处,理,理乳,制,制品,废,废液,中,中，,常,常用,的,的方,法,法就,是,是有氧,处,处理和厌氧,处,处理，目,的,的是,使,使乳,制,制品,废,废弃,物,物排,放,放达,到,到废,水,水排,放,放的,规,规定,。,。另,外,外，,一,一些,物,物理,/化,学,学方,法,法也,具,具有,很,很好,的,的处,理,理效,果,果，,如,如凝,结,结/,絮,絮凝,、,、纳,滤,滤、,反,反渗,透,透膜,、,、膜,生,生物,反,反应,系,系统,。,。,8.6.2,有,有氧,处,处理,有氧,处,处理,是,是传,统,统乳,品,品废,水,水处,理,理的,方,方法,，,，因,为,为脂,肪,肪、,乳,乳糖,和,和蛋,白,白质,都,都很,容,容易,被,被细,菌,菌群,降,降解,。,。,有氧,处,处理,也,也是,一,一种,去除,气,气味的有,效,效方,法,法，,只,只是,这,这种,方,方法,需,需要,消,消耗,大,大量,的,的能,量,量，,且,且需,要,要更高,的,的操,作,作技,术,术和维护,成,成本。,8.6.3,厌,厌氧,处,处理,在过,去,去的,25,年,年里,，,，厌,氧,氧消,化,化得,以,以兴,起,起与,发,发展,，,，使,之,之被,广,广泛,用,用于,工,工业,和,和农,业,业的,多,多种,废,废弃,物,物的,处,处理,。,。,厌氧,消,消化,已,已经,成,成为,将,将生,活,活垃,圾,圾处,理,理后,转,转化,为,为沼,气,气的,一,一种,选,选择,。,。,8.6.4,膜,膜处,理,理,膜技,术,术的,发,发展,及,及在,效,效率,和,和成,本,本,-效,应,应上,的,的改,进,进，,使,使之,更,更多,运,运用,于,于乳,品,品废,液,液循,环,环利,用,用中,。,。,部分,膜,膜操,作,作被,建,建议,用,用于,处,处理,乳,乳品,废,废液,：,：,单步,操,操作,如,如超,滤,滤（,UF,）,）、,纳滤（,NF,）,）、,反渗,透,透（,RO,）,）、,或,或者,两,两步,操,操作,如,如UF+RO,、,NF+NF,、,RO+RO,。,8.6.5,自,自建,沼,沼泽,自建,沼,沼泽,处,处理,包,包括沉淀,物,物的,保,保留和营养,物,物质,去,去除,处,处理系统,，,，使,用,用天,然,然化,学,学、,物,物理,、,、生,物,物过,程,程，,利,利用,沼,沼泽,植,植被,、,、土,壤,壤及,它,它们,中,中的微生,物,物群,体,体来改,进,进水,的,的质,量,量。,乳制,品,品农,场,场自,建,建沼,泽,泽是,废,废弃,物,物处,理,理非,常,常有,效,效的,处,处理,方,方法,之,之一,，,，因,为,为它成本,低,低、技术,要,要求,低,低、计划,细,细致、建,造,造所,需,需的输入,能,能量,低,低。,8.6.6,凝,凝结,法,法/,电,电凝,法,法/,絮,絮凝,法,法/,沉,沉淀,法,法,凝结,法,法,/絮,凝,凝法,是,是工,业,业废,水,水处,理,理方,法,法中,最,最重,要,要的,物,物理,方,方法,之,之一,，,，主,要,要用,于,于减,少,少废,水,水中,的,的,悬浮,物,物和胶状,物,物，以,改,改善,废,废水,的,的混,浊,浊度,，,，减,少,少有,机,机物,质,质。,另外,，,，电,凝,凝法,已,已成,功,功用,于,于改,善,善各,种,种工,业,业废,水,水中,动,动物,性,性油,/,脂,脂,和,和,悬,悬,浮,浮,物,物,含,含,量,量,，,，,并,并,且,且,通,通,过,过,电,电,流,流,与,与,凝,凝,结,结,法,法,和,和,浮,浮,选,选,法,法,有,有,机,机,结,结,合,合,在,在,一,一,起,起,。,。,8.6.7,生,生,物,物,修,修,复,复,法,法,生,物,物,修,修,复,复,法,法是,一,一,种,种,利,利,用,用,生,生,物,物,进,进,行,行,固,固,定,定,化,化,或,或,者,者,转,转,化,化,，,，,将,将,环,环,境,境,污,污,染,染,物,物,转,转,化,化,成,成,无,无,毒,毒,无,无,害,害,终,终,产,产,物,物,的,的,天,天,然,然,处,处,理,理,手,手,段,段,。,。,匈,牙,牙,利,利,、,、,印,印,度,度,、,、,爱,爱,尔,尔,兰,兰,、,、,意,意,大,大,利,利,、,、,日,日,本,本,、,、,西,西,班,班,牙,牙,和,和,新,新,西,西,兰,兰,已,已,经,经,成,成,为,为,运,运,用,用,生,生,物,物,修,修,复,复,法,法,处,处,理,理,乳,乳,品,品,废,废,液,液,，,，,并,并,将,将,产,产,物,物,安,安,全,全,排,排,放,放,入,入,大,大,自,自,然,然,。,。,谢,谢,谢,！,！,单,选,选,：,：,1.,在,在,三,三,个,个,主,主,要,要,的,的,致,致,癌,癌,阶,阶,段,段,都,都,表,表,现,现,出,出,癌,癌,症,症,的,的,化,化,学,学,预,预,防,防,活,活,性,性,，,，,可,可,以,以,从,从,废,废,弃,弃,的,的,葡,葡,萄,萄,皮,皮,中,中,提,提,取,取,获,获,得,得,的,的,物,物,质,质,是,是,（,（A,）,）,A,、,、,白,白,藜,藜,芦,芦,醇,醇B,、,、,木,木,糖,糖,醇,醇C,、,、,类,类,黄,黄,酮,酮D,、,、,甘,甘,露,露,醇,醇,2.,杀,杀,虫,虫,剂,剂,对,对,水,水,生,生,生,生,物,物,和,和,人,人,类,类,饮,饮,用,用,水,水,的,的,影,影,响,响,，,，,其,其,污,污,染,染,河,河,流,流,和,和,湖,湖,泊,泊,的,的,程,程,度,度,受,受,到,到,了,了,极,极,大,大,关,关,注,注,。,。,饮,饮,用,用,水,水,标,标,准,准,规,规,定,定,在,在,可,可,饮,饮,用,用,水,水,中,中,各,各,种,种,杀,杀,虫,虫,剂,剂,最,最,大,大,含,含,量,量,为,为,（,（B,）,）,A,、,、0.5,g/LB,、,、1,g/LC,、,、2,g/LD,、,、4,g/L,多,选,选,：,：,3.,发,发,酵,酵,工,工,业,业,的,的,废,废,水,水,具,具,有,有,以,以,下,下,特,特,点,点,（,（ABC,）,）,A,、,、,排,排,放,放,有,有,季,季,节,节,性,性,B,、,、,有,有,机,机,污,污,染,染,物,物,含,含,量,量,高,高,C,、,、,生,生,物,物,需,需,氧,氧,量,量,和,和,化,化,学,学,需,需,氧,氧,量,量,高,高,D,、,、PH,高,高,4.,焚,焚,化,化,是,是,一,一,种,种,可,可,以,以,用,用,于,于,多,多,种,种,废,废,弃,弃,物,物,的,的,处,处,理,理,方,方,式,式,。,。,比,比,之,之,垃,垃,圾,圾,填,填,埋,埋,，,，,废,废,弃,弃,物,物,焚,焚,化,化,有,有,如,如,下,下,一,一,些,些,缺,缺,点,点(ABC),A,、,、,成,成,本,本,较,较,高,高,和,和,资,资,金,金,回,回,收,收,期,期,较,较,长,长,B,、,、,缺,缺,少,少,灵,灵,活,活,性,性,C,、,、,焚,焚,化,化,时,时,散,散,发,发,出,出,的,的,物,物,质,质,可,可,能,能,仍,仍,然,然,对,对,健,健,康,康,有,有,副,副,作,作,用,用,D,、,、,废,废,弃,弃,物,物,焚,焚,化,化,后,后,可,可,以,以,作,作,为,为,低,低,成,成,本,本,的,的,能,能,源,源,资,资,源,源,判,断,断,：,：,6.,全,全,世,世,界,界,最,最,主,主,要,要,的,的,七,七,种,种,谷,谷,物,物,包,包,括,括,小,小,麦,麦,、,、,玉,玉,米,米,、,、,稻,稻,米,米,、,、,大,大,麦,麦,、,、,燕,燕,麦,麦,、,、,黑,黑,麦,麦,和,和,高,高,粱,粱,。,。,（,（,）,）,7.,沼,沼,气,气,属,属,于,于,可,可,再,再,生,生,能,能,源,源,。,。,（,（,）,）,简,答,答,：,：,8.,食,食,品,品,废,废,弃,弃,物,物,处,处,理,理,的,的,目,目,标,标,是,是,什,什,么,么,？,？,确,确,保,保,废,废,弃,弃,物,物,被,被,回,回,收,收,或,或,被,被,处,处,理,理,，,，,不,不,会,会,危,危,害,害,人,人,类,类,健,健,康,康,，,，,不,不,使,使,用,用,可,可,能,能,污,污,染,染,环,环,境,境,的,的,处,处,理,理,操,操,作,作,和,和,方,方,法,法,；,；,建,建,立,立,一,一,个,个,完,完,整,整,而,而,全,全,面,面,的,的,废,废,弃,弃,物,物,处,处,理,理,网,网,络,络,平,平,台,台,，,，,选,选,用,用,最,最,恰,恰,当,当,的,的,技,技,术,术,，,，,但,但,不,不,会,会,造,造,成,成,过,过,于,于,高,高,昂,昂,的,的,使,使,用,用,成,成,本,本,；,；,确,确,保,保,足,足,够,够,的,的,废,废,弃,弃,物,物,处,处,理,理,能,能,力,力,；,；,鼓,鼓,励,励,采,采,用,用,洁,洁,净,净,生,生,产,产,技,技,术,术,，,，,尽,尽,可,可,能,能,阻,阻,止,止,或,或,减,减,少,少,废,废,弃,弃,物,物,的,的,产,产,生,生,和,和,危,危,害,害,；,；,鼓,鼓,励,励,使,使,用,用,再,再,循,循,环,环,、,、,再,再,利,利,用,用,、,、,或,或,改,改,造,造,等,等,方,方,法,法,回,回,收,收,废,废,弃,弃,物,物,，,，,鼓,鼓,励,励,将,将,废,废,弃,弃,物,物,作,作,为,为,能,能,源,源,来,来,利,利,用,用,。,。,演,讲,讲,完,完,毕,毕,，,，,谢,谢,谢,谢,观,观,看,看,！,！,