CN111340872B - 一种生物质类固废用分析处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质类固废用分析处理系统及方法，所述分析处理系统包括种类情况统计模块和处理方法确定模块，所述种类情况统计模块用于统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况，所述处理方法确定模块根据种类情况统计模块的统计结果确定生物质类的处理方法，所述种类情况统计模块包括图像采集模块、图像边缘采集模块、图像面积占比计算模块、生物质类固废翻动模块和参考占比率计算模块，所述图像采集模块用于采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息。
Description
技术领域
本发明涉及生物质固废处理领域，具体是一种生物质类固废用分析处理系统及方法。
背景技术
生物质是指一切通过绿色植物的光合作用所形成的有机物质，包括微生物、植物和动物，及其排泄物、垃圾及有机废水等源自生物体的有机物。生物质废物是人类在利用生物质的过程中生产和消费产生的废弃物。生物质类固废就是生物质类的固体废料。根据生物质类固废的来源可以分为城市生物质固废、农业生物质固废、养殖业生物质固废、林业生物质固废和工业生物质固废。在农村中，农业生物质固废非常常见，人们对于农业生物质固废的处理方法通常是进行焚烧，这种做法十分不利于环境的保护和能源的充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质类固废用分析处理系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生物质类固废用分析处理系统，所述分析处理系统包括种类情况统计模块和处理方法确定模块，所述种类情况统计模块用于统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况，所述处理方法确定模块根据种类情况统计模块的统计结果确定生物质类的处理方法。
较优化地，所述种类情况统计模块包括图像采集模块、图像边缘采集模块、图像面积占比计算模块、生物质类固废翻动模块和参考占比率计算模块，所述图像采集模块用于采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，所述图像边缘采集模块用于从图像采集模块采取到的图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，所述图像面积占比计算模块用于计算各种农业生物质类固废的图像面积占比，所述生物质类固废翻动模块用于翻动农业生物质类固废，所述参考占比率计算模块根据图像面积占比计算模块的计算结果计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率。
较优化地，所述处理方法确定模块包括秸秆分析模块和农产品加工固废分析模块，所述秸秆分析模块包括秸秆固废参考占比率分析模块和质量情况判断模块，所述秸秆固废参考占比率分析模块用于比较秸秆固废的参考占比率SA0与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述质量情况判断模块用于在参考占比率SA0大于等于60％时接受参考占比率分析模块传输的信号判断该批农业生物质类固废的质量情况，所述质量情况判断模块包括水分情况判断模块、腐烂情况判断模块、综合参考系数计算模块和固废参考占比比较模块，所述水分情况判断模块包括测量位置选取模块、水分含量测量模块、水分含量参考值计算模块和第一参考系数计算模块，所述测量位置选取模块用于选取在这批农业生物质类固废中测量水分的位置，所述水分含量测量模块用于在测量位置选取模块选取的位置测量水分含量，所述水分含量参考值计算模块根据水分含量测量模块测得的水分含量计算水分含量参考值，所述第一参考系数计算模块根据水分含量参考值与水分含量阈值的大小关系计算出第一参考系数，所述腐烂情况判断模块包括腐烂程度识别模块、腐烂程度均值计算模块和第二参考系数计算模块，所述腐烂程度识别模块用于识别图像采集模块采集的多张图像信息中秸秆的腐烂程度，所述腐烂程度均值计算模块用于计算多张图像信息中秸秆的腐烂程度的腐烂程度均值，所述第二参考系数计算模块根据腐烂程度均值与腐烂程度阈值的大小关系计算出第二参考系数，所述综合参考系数计算模块根据第一参考系数和第二参考系数计算综合参考系数，并根据综合比较系数的值确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述固废参考占比比较模块用于在综合参考系数等于0时比较农产品加工固废的参考占比率与蔓藤固废的参考占比率的大小关系，并根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述农产品加工固废分析模块根据农产品加工固废的参考占比率与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法。
一种生物质类固废用分析处理方法，所述分析处理方法包括以下步骤：
步骤S1：统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况；
步骤S2：根据步骤S1的种类情况确定该批农业生物质类固废的处理方法。
较优化地，所述步骤S1进一步包括：
采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，该图像信息为第一图像信息；
从第一图像信息中提取各种农业生物质类固废的图像边缘，所述农业生物质类固废包括秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废；
分别获取秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比SA1、SB1、SC1；
重复翻动收集到的农业生物质类固废四次，每一次翻动后都采取农业生物质类固废的图像信息依次得到第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息，分别从第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，设从第二图像信息中获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA2、SB2、SC2，从第三图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA3、SB3、SC3，从第四图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA4、SB4、SC4，从第五图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA5、SB5、SC5；
分别计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率，则
秸秆固废的参考占比率SA0＝(SA1+SA2+SA3+SA4+SA5)，
农产品加工固废的参考占比率SB0＝(SB1+SB2+SB3+SB4+SB5)，
蔓藤固废的参考占比率SC0＝(SC1+SC2+SC3+SC4+SC5)。
较优化地，所述步骤S2进一步包括：
如果秸秆固废的参考占比率SA0大于等于60％，判断该批农业生物质类固废的质量情况，并据此确定该批农业生物质类固废的处理方法，
否则，如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于等于60％，将该批农业生物质类固废用于制作饲料，
否则，将该批农业生物质类固废用于制作有机肥。
较优化地，所述判断秸秆固废的质量情况包括以下步骤：步骤a)：从第五图像信息中的获取的秸秆固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的农产品加工固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的蔓藤固废图像中选取三个位置，并在该批农业生物质类固废中相应的位置测量该处的水分含量，设秸秆固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g1，农产品加工固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g2，蔓藤固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g3，
计算水分含量参考值g0＝g1*SA5+g2*SB5+g3*SC5,其中，SA5为第五图像信息中秸秆固废的图像面积占比，SB5为第五图像信息中农产品加工固废的图像面积占比，SC5为第五图像信息中蔓藤固废的图像面积占比，
比较水分含量参考值与水分含量阈值的关系，
当水分含量参考值小于等于水分含量阈值时,第一参考系数k1＝1，
当水分含量参考值大于水分含量阈值时，第一参考系数k1＝0，
步骤b)：分别对第一图像信息、第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中秸秆图像进行分析，从每个图像信息中获取秸秆的腐烂程度，并计算这五个图像中秸秆的腐烂程度均值，
当腐烂程度均值小于等于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝1，
当腐烂程度均值大于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝0，
计算综合参考系数f＝k1*k2，根据综合参考系数来确定该批农业生物质类固废的处理方法。
较优化地，所述根据综合参考系数来确定该批农业生物质类固废的处理方法包括：
当综合参考系数f等于1时，将该批农业生物质类固废用于制作建筑材料或者环保餐具；
当综合参考系数f等于0时，获取农产品加工固废的参考占比率SB0和蔓藤固废的参考占比率SC0，
如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作饲料；
如果农产品加工固废的参考占比率SB0小于等于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作肥料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过分析农业生物质类固废里面秸秆固废、农产品加工固废、蔓藤固废的含量、水分和腐蚀程度，并据此提供农业生物质类固废的处理方法，从而提高农业生物质类固废的利用效率，促进农业生物质类固废效益的最大化。
附图说明
图1为本发明一种生物质类固废用分析处理系统的模块示意图；
图2为本发明一种生物质类固废用分析处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种生物质类固废用分析处理系统，所述分析处理系统包括种类情况统计模块和处理方法确定模块，所述种类情况统计模块用于统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况，所述处理方法确定模块根据种类情况统计模块的统计结果确定生物质类的处理方法。
所述种类情况统计模块包括图像采集模块、图像边缘采集模块、图像面积占比计算模块、生物质类固废翻动模块和参考占比率计算模块，所述图像采集模块用于采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，所述图像边缘采集模块用于从图像采集模块采取到的图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，所述图像面积占比计算模块用于计算各种农业生物质类固废的图像面积占比，所述生物质类固废翻动模块用于翻动农业生物质类固废，所述参考占比率计算模块根据图像面积占比计算模块的计算结果计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率。
所述处理方法确定模块包括秸秆分析模块和农产品加工固废分析模块，所述秸秆分析模块包括秸秆固废参考占比率分析模块和质量情况判断模块，所述秸秆固废参考占比率分析模块用于比较秸秆固废的参考占比率SA0与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述质量情况判断模块用于在参考占比率SA0大于等于60％时接受参考占比率分析模块传输的信号判断该批农业生物质类固废的质量情况，所述质量情况判断模块包括水分情况判断模块、腐烂情况判断模块、综合参考系数计算模块和固废参考占比比较模块，所述水分情况判断模块包括测量位置选取模块、水分含量测量模块、水分含量参考值计算模块和第一参考系数计算模块，所述测量位置选取模块用于选取在这批农业生物质类固废中测量水分的位置，所述水分含量测量模块用于在测量位置选取模块选取的位置测量水分含量，所述水分含量参考值计算模块根据水分含量测量模块测得的水分含量计算水分含量参考值，所述第一参考系数计算模块根据水分含量参考值与水分含量阈值的大小关系计算出第一参考系数，所述腐烂情况判断模块包括腐烂程度识别模块、腐烂程度均值计算模块和第二参考系数计算模块，所述腐烂程度识别模块用于识别图像采集模块采集的多张图像信息中秸秆的腐烂程度，所述腐烂程度均值计算模块用于计算多张图像信息中秸秆的腐烂程度的腐烂程度均值，所述第二参考系数计算模块根据腐烂程度均值与腐烂程度阈值的大小关系计算出第二参考系数，所述综合参考系数计算模块根据第一参考系数和第二参考系数计算综合参考系数，并根据综合比较系数的值确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述固废参考占比比较模块用于在综合参考系数等于0时比较农产品加工固废的参考占比率与蔓藤固废的参考占比率的大小关系，并根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述农产品加工固废分析模块根据农产品加工固废的参考占比率与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法。
一种生物质类固废用分析处理方法，所述分析处理方法包括以下步骤：
步骤S1：统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况：
采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，该图像信息为第一图像信息；
从第一图像信息中提取各种农业生物质类固废的图像边缘，所述农业生物质类固废包括秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废；
分别获取秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比SA1、SB1、SC1；
重复翻动收集到的农业生物质类固废四次，每一次翻动后都采取农业生物质类固废的图像信息依次得到第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息，分别从第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，设从第二图像信息中获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA2、SB2、SC2，从第三图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA3、SB3、SC3，从第四图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA4、SB4、SC4，从第五图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA5、SB5、SC5；
分别计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率，则
秸秆固废的参考占比率SA0＝(SA1+SA2+SA3+SA4+SA5)，
农产品加工固废的参考占比率SB0＝(SB1+SB2+SB3+SB4+SB5)，
蔓藤固废的参考占比率SC0＝(SC1+SC2+SC3+SC4+SC5)。
步骤S2：根据步骤S1的种类情况确定该批农业生物质类固废的处理方法：
如果秸秆固废的参考占比率SA0大于等于60％，判断该批农业生物质类固废的质量情况，并据此确定该批农业生物质类固废的处理方法，
所述判断秸秆固废的质量情况包括以下步骤：
步骤a)：从第五图像信息中的获取的秸秆固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的农产品加工固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的蔓藤固废图像中选取三个位置，并在该批农业生物质类固废中相应的位置测量该处的水分含量，设秸秆固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g1，农产品加工固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g2，蔓藤固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g3，
计算水分含量参考值g0＝g1*SA5+g2*SB5+g3*SC5,其中，SA5为第五图像信息中秸秆固废的图像面积占比，SB5为第五图像信息中农产品加工固废的图像面积占比，SC5为第五图像信息中蔓藤固废的图像面积占比，
比较水分含量参考值与水分含量阈值的关系，
当水分含量参考值小于等于水分含量阈值时,第一参考系数k1＝1，
当水分含量参考值大于水分含量阈值时，第一参考系数k1＝0，
步骤b)：分别对第一图像信息、第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中秸秆图像进行分析，从每个图像信息中获取秸秆的腐烂程度，并计算这五个图像中秸秆的腐烂程度均值，
当腐烂程度均值小于等于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝1，
当腐烂程度均值大于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝0，
计算综合参考系数f＝k1*k2，根据综合参考系数来确定该批农业生物质类固废的处理方法，
当综合参考系数f等于1时，将该批农业生物质类固废用于制作建筑材料或者环保餐具；
当综合参考系数f等于0时，获取农产品加工固废的参考占比率SB0和蔓藤固废的参考占比率SC0，
如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作饲料；
如果农产品加工固废的参考占比率SB0小于等于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作肥料；
否则，如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于等于60％，将该批农业生物质类固废用于制作饲料，
否则，将该批农业生物质类固废用于制作有机肥。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (2)
1.一种生物质类固废用分析处理系统，其特征在于：所述分析处理系统包括种类情况统计模块和处理方法确定模块，所述种类情况统计模块用于统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况，所述处理方法确定模块根据种类情况统计模块的统计结果确定生物质类的处理方法；
所述种类情况统计模块包括图像采集模块、图像边缘采集模块、图像面积占比计算模块、生物质类固废翻动模块和参考占比率计算模块，所述图像采集模块用于采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，所述图像边缘采集模块用于从图像采集模块采取到的图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，所述图像面积占比计算模块用于计算各种农业生物质类固废的图像面积占比，所述生物质类固废翻动模块用于翻动农业生物质类固废，所述参考占比率计算模块根据图像面积占比计算模块的计算结果计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率；
所述处理方法确定模块包括秸秆分析模块和农产品加工固废分析模块，所述秸秆分析模块包括秸秆固废参考占比率分析模块和质量情况判断模块，所述秸秆固废参考占比率分析模块用于比较秸秆固废的参考占比率SA0与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述质量情况判断模块用于在参考占比率SA0大于等于60％时接受参考占比率分析模块传输的信号判断该批农业生物质类固废的质量情况，所述质量情况判断模块包括水分情况判断模块、腐烂情况判断模块、综合参考系数计算模块和固废参考占比比较模块，所述水分情况判断模块包括测量位置选取模块、水分含量测量模块、水分含量参考值计算模块和第一参考系数计算模块，所述测量位置选取模块用于选取在这批农业生物质类固废中测量水分的位置，所述水分含量测量模块用于在测量位置选取模块选取的位置测量水分含量，所述水分含量参考值计算模块根据水分含量测量模块测得的水分含量计算水分含量参考值，所述第一参考系数计算模块根据水分含量参考值与水分含量阈值的大小关系计算出第一参考系数，所述腐烂情况判断模块包括腐烂程度识别模块、腐烂程度均值计算模块和第二参考系数计算模块，所述腐烂程度识别模块用于识别图像采集模块采集的多张图像信息中秸秆的腐烂程度，所述腐烂程度均值计算模块用于计算多张图像信息中秸秆的腐烂程度的腐烂程度均值，所述第二参考系数计算模块根据腐烂程度均值与腐烂程度阈值的大小关系计算出第二参考系数，所述综合参考系数计算模块根据第一参考系数和第二参考系数计算综合参考系数，并根据综合比较系数的值确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述固废参考占比比较模块用于在综合参考系数等于0时比较农产品加工固废的参考占比率与蔓藤固废的参考占比率的大小关系，并根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法，所述农产品加工固废分析模块根据农产品加工固废的参考占比率与60％的大小根据比较结果确定该批农业生物质类固废的处理方法。
2.一种生物质类固废用分析处理方法，其特征在于：所述分析处理方法包括以下步骤：
步骤S1：统计收集到的该批农业生物质类固废的种类情况；
步骤S2：根据步骤S1的种类情况确定该批农业生物质类固废的处理方法；
所述步骤S1进一步包括：
采取收集到的该批农业生物质类固废的图像信息，该图像信息为第一图像信息；
从第一图像信息中提取各种农业生物质类固废的图像边缘，所述农业生物质类固废包括秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废；
分别获取秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比SA1、SB1、SC1；
重复翻动收集到的农业生物质类固废四次，每一次翻动后都采取农业生物质类固废的图像信息依次得到第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息，分别从第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中提取各种农业生物质类的图像边缘，设从第二图像信息中获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA2、SB2、SC2，从第三图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA3、SB3、SC3，从第四图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA4、SB4、SC4，从第五图像信息获取的秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的图像面积占比为SA5、SB5、SC5；
分别计算秸秆固废、农产品加工固废和蔓藤固废的参考占比率，则
秸秆固废的参考占比率SA0＝(SA1+SA2+SA3+SA4+SA5)，
农产品加工固废的参考占比率SB0＝(SB1+SB2+SB3+SB4+SB5)，
蔓藤固废的参考占比率SC0＝(SC1+SC2+SC3+SC4+SC5)；
所述步骤S2进一步包括：
如果秸秆固废的参考占比率SA0大于等于60％，判断该批农业生物质类固废的质量情况，并据此确定该批农业生物质类固废的处理方法，
否则，如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于等于60％，将该批农业生物质类固废用于制作饲料，
否则，将该批农业生物质类固废用于制作有机肥；
所述判断秸秆固废的质量情况包括以下步骤：
步骤a)：从第五图像信息中的获取的秸秆固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的农产品加工固废图像中选取三个位置、从第五图像信息中的获取的蔓藤固废图像中选取三个位置，并在该批农业生物质类固废中相应的位置测量该处的水分含量，设秸秆固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g1，农产品加工固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g2，蔓藤固废图像中选取的三个位置测得的水分含量均值为g3，
计算水分含量参考值g0＝g1*SA5+g2*SB5+g3*SC5,其中，SA5为第五图像信息中秸秆固废的图像面积占比，SB5为第五图像信息中农产品加工固废的图像面积占比，SC5为第五图像信息中蔓藤固废的图像面积占比，
比较水分含量参考值与水分含量阈值的关系，
当水分含量参考值小于等于水分含量阈值时,第一参考系数k1＝1，
当水分含量参考值大于水分含量阈值时，第一参考系数k1＝0，
步骤b)：分别对第一图像信息、第二图像信息、第三图像信息、第四图像信息、第五图像信息中秸秆图像进行分析，从每个图像信息中获取秸秆的腐烂程度，并计算这五个图像中秸秆的腐烂程度均值，
当腐烂程度均值小于等于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝1，
当腐烂程度均值大于腐烂程度阈值时，第二参考系数k2＝0，
计算综合参考系数f＝k1*k2，根据综合参考系数来确定该批农业生物质类固废的处理方法；
所述根据综合参考系数来确定该批农业生物质类固废的处理方法包括：
当综合参考系数f等于1时，将该批农业生物质类固废用于制作建筑材料或者环保餐具；
当综合参考系数f等于0时，获取农产品加工固废的参考占比率SB0和蔓藤固废的参考占比率SC0，
如果农产品加工固废的参考占比率SB0大于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作饲料；
如果农产品加工固废的参考占比率SB0小于等于蔓藤固废的参考占比率SC0，将该批农业生物质类固废用于制作肥料。
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