资源性农业废弃物

资源性农业废弃物（精选11篇）

资源性农业废弃物 篇1

农业废弃物是指人类在组织农业生产过程中所丢弃的有机类物质的总称[1], 包括植物类废弃物 (农林生产过程中产生的残余物) 、动物类废弃物 (牧、渔业生产过程中产生的残余物) 、加工类废弃物 (农林牧渔业加工过程中产生的残余物) 和农村城镇生活垃圾等四大类[2]。

一、农业废弃物资源化利用现状

随着现代农业的快速发展, 大部分农民意识到农业废弃物对生态环境的影响, 但传统的农业废弃物处理方法已不适应现代农业的要求, 无法及时处理的农业废弃物已经对农村生态环境造成严重的压力。临洮县在农业废弃物资源化利用方面进行了有益的探索, 30%的农作物秸秆直接用做炊事和烧炕的燃料, 40%的农作物秸秆作为畜禽饲料, 10%的农作物秸秆作为食用菌基料和造纸原料加以利用, 畜禽粪便主要通过修建沼气池进行处理利用。此外, 废旧农膜回收利用、蔬菜尾菜无害化处理和资源化利用工作得到了各级政府的高度重视和大力支持。临洮县农业废弃物利用现状呈现以下几个特点。一是总体数量大。每年产生的废弃物逐渐增加, 但有益成分含量低, 处理成本相对较高。二是处理技术落后, 传统处理技术无法适应农业废弃物处理的实际需求。虽然近年来加大了对农业废弃物资源化利用的工作力度, 也取得了一些成效, 但目前农业废弃物的利用率并不高, 大部分农民并没有把它作为一种资源利用, 随意丢弃或排放的现象时有发生, 使本来的“资源”变为“污染源”, 对生态环境造成了很大影响。三是利用空间大。从循环农业的角度看, 农业废弃物是某种物质和能量的载体, 是错位的农业资源。农业废弃物转化成燃料、饲料、肥料、基料等, 可有效缓解农村能源短缺, 减少环境污染, 拓展农业的外部功能, 提高农业综合效益。

二、农业废弃物资源化利用潜力及存在问题

㈠农业废弃物资源化利用潜力农业废弃物蕴藏着巨大的资源。从资源经济学的角度上看, 农业废弃物本身就是某种物质和能量的载体, 是一种特殊形态的农业资源, 农业废弃物中蕴含着丰富的能源和营养物质, 是一种具有潜在利用价值的农业资源, 是一种放错了地方的资源[1]。长期以来, 农作物秸秆都是农民生活和农业发展的宝贵资源。废旧农膜回收后, 经晾晒、粉碎、漂洗、甩干、高温溶化、挤出、切粒后制成塑料颗粒, 因依旧保持着塑料原料的化学特性和良好的综合材料性能, 可满足吹膜、拉丝、拉管、注塑等技术要求, 成为加工PE管、膜及再生塑料制品的原料, 被广泛地应用到再生塑料制品行业。蔬菜尾菜可以就地转化为优质有机肥, 有效解决种植业肥源问题。畜禽粪便等废弃物原料通过沼气发酵产生沼气, 实现资源再生利用, 减少其他能源消耗, 沼肥也可作为优质有机肥加以利用。

㈡农业废弃物资源化利用中存在的问题虽然近年来农业废弃物在肥料化、饲料化、燃料化、基料化上取得了显著成绩, 但由于农业废弃物的数量大、品质差的特点, 人们对农业废弃物的价值认识不足, 没有放在整个社会循环系统中考虑, 阻碍了农业废弃物资源化利用技术的发展、推广和应用。

1. 农业废弃物资源总量不清。

目前, 农业废弃物总量仅是根据农作物种植和畜禽养殖规模进行估算, 农业废弃物处理利用途径和比例及具体应用尚没有量化的数据。农业废弃物的产生量和危害性仅停留在估算上, 只能根据各自特点和经济发展状况探索农业废弃物的处理利用途径, 因此, 存在一定的盲目性。

2. 农民群众重视程度不够。

农业废弃物是潜在资源库, 如果不能有效地无害化处理和转化为资源, 那么就会变成农村最大的污染源。目前, 人们对农业废弃物的这种双重性认识不清, 重视不够。

3. 处理利用技术设备落后。

农业废弃物转化产品品种相对单一, 转化率低, 商品价值低, 不能形成产业化, 缺乏市场竞争力。在设备投入上, 吸纳社会资金能力不足, 一些好的技术在产业化的转化过程中得不到应用研究和推广, 致使农业废弃物的资源化在低水平上重复, 不能适应现代农业发展的需求。

三、农业废弃物资源化利用的对策

农业废弃物的产生是不可避免的, 对其进行资源化利用是可行和必要的。如何科学利用农业废弃物这一具有潜在利用价值的资源对于实现可持续发展战略意义重大。将现有的资源化利用技术在最大程度上进行科学组合, 综合治理, 使农业废弃物得到多层次的循环利用, 才能有效解决农业废弃物对环境的污染问题及农业和农村发展中出现的诸多问题。

㈠调整农业产业结构, 实行农业清洁生产农业废弃物来源于农业生产, 综合利用必须坚持与农业生产相结合。在满足农业和畜牧业需求的基础上, 统筹兼顾, 合理引导农业废弃物资源化综合利用, 不断拓展利用领域, 提高利用效益。

㈡依托技术支撑, 强化科技推动推进产学研相结合, 整合资源, 着力解决农业废弃物综合利用领域共性和关键性技术难题, 提高技术、装备和工艺水平, 加快先进成熟技术的推广和普及。探索建立有效的、多种模式互补的农业废弃物田间处理、收集、储存及运输系统模式。

㈢提高农村居民环保意识采取面向基层、贴近农民的形式, 普及相关知识和技术, 通过多种形式, 大力宣传农业废弃物循环利用对促进资源节约、环境保护方面的重要意义。用技术指导群众, 用示范带动群众, 用效益吸引群众, 逐步提高全社会对农业废弃物循环利用的意识和自觉性。

㈣完善农村环境保护的法规和法制建设政策法规是消除农业废弃物污染环境的根本保障。通过制定、完善切实可行的相关法规, 制约和教育全民提高生态环保素质, 最终从根本上解决农业废弃物污染问题, 保证农村经济的可持续发展和农村生态环境的进一步改善。

参考文献

[1]孙永明, 李国学, 张夫道, 等.中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J].农业工程学报, 2005, (08) .

[2]孙振钧, 孙永明.我国农业废弃物资源化与农村生物质能源利用的现状与发展[J].农业科技导报, 2006, (01) .

资源性农业废弃物 篇2

瞄准五类废弃物 实现农业资源循环利用

——《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》解读

日前，农业部、国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、环境保护部、科学技术部六部门联合下发《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》。《方案》的亮点有哪些？意义何在？记者就此专访了农业部发展计划司副司长刘北桦。

问：今年中央一号文件明确提出继续实施农业废弃物资源化利用支持政策，在这一背景下出台《方案》有什么重大意义？

答：当前，农民生产生活中产生的农业废弃物处理粗放、综合利用水平不高的问题日益突出，已成为农村环境治理的短板。据估算，全国每年产生畜禽粪污38亿吨，综合利用率不到60%；每年生猪病死淘汰量约6000万头，集中的专业无害化处理比例不高；每年产生秸秆近9亿吨，未利用的约2亿吨；每年使用农膜200万吨，当季回收率不足2/3。这些未实现资源化利用无害化处理的农业废弃物，实际是放错了地方的资源，但乱堆乱放、随意焚烧，给城乡生态环境造成了严重影响。

农业废弃物资源化利用是改善环境污染、发展循环经济、实现农业可持续发展的有效途径。开展农业废弃物资源化利用试点工作，是贯彻中央有关“推进种养业废弃物资源化利用”等决策部署的具体行动，是解决农村环境脏乱差、建设美丽宜居乡村的关键环节，也是应对经济新常态、促投资稳增长的积极举措。

问：对于农业废弃物资源化利用，我们总的思路和目标是什么？主要聚焦哪几类废弃物开展综合利用？

答：农业废弃物资源化利用工作要贯彻党中央、国务院有关决策部署，围绕解决农村环境脏乱差等突出问题，聚焦畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等五类废弃物，以就地消纳、能量循环、综合利用为主线，坚持整县统筹、技术集成、企业运营、因地制宜的原则，采取政府支持、市场运作、社会参与、分步实施的方式，注重县乡村企联动、建管运行结合，着力探索构建农业废弃物资源化利用的有效治理模式。

我们的目标是，力争到2020年，试点县规模养殖场配套建设粪污处理设施比例达80%左右，畜禽粪污基本资源化利用；病死畜禽基本实现无害化处理；秸秆综合利用率达到85%以上；当季农膜回收和综合利用率达到80%以上；废弃农药包装物有效回收利用。通过试点，形成可复制、可推广、可持续的模式和机制，辐射引领各地加快改善农村人居环境，建设美丽宜居乡村。

问：农业废弃物资源化利用试点的主要任务包括什么？

答：试点地区的主要任务分为两部分。一是积极探索有效技术路径。针对五类不同农业废弃物特点，优化集成技术方案，探索有效利用路径。对于畜禽粪污，分类采取干湿分离或沼气转化等方式进行综合利用；对于病死畜禽，通过专业化无害化处理中心集中处理；对于农作物秸秆，采取肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化等多种方式综合利用；对于废旧农膜及废弃农药包装物，探索基于市场机制的回收处理再利用机制。二是着力探索综合利用模式。综合考虑区域地型地貌、气候特点、产业现状、生产生活方式和市场需求等因素，按照环境问题相近、强化源头治理的原则，聚焦种养密集区，将治理重点布局在南方丘陵多雨区、南方平原水网区、北方平原区三个类型区。每个区域以种养大县为基点，自主选配、科学组合相应的区域综合治理模式。

问：请问国家将优先选择在哪些地区开展试点？如何自主申报成为试点？对试点地区将进行怎样的集中管理？

答：我们拟优先选择工作有基础、种养殖规模较大、地方有积极性的国家现代农业示范区、国家农业科技园区、农村综合改革试验区，以及国家农业可持续发展试验示范区所在县市开展试点。今年主要结合现有投资渠道在一些县（市）开展试点。后续将根据试点情况和财政支持情况逐步推进。

各地应按照自下而上和自上而下相结合的方式，统筹推进试点申报、实施与管理工作。在试点申报上，由农业部等有关部门确定试点标准、内容、目标及各省试点指标；省级农业等部门组织申报、审核，并按分配的指标确定本省试点县（市）名单；县（市）自愿申报。在组织实施上，由试点县（市）制定实施方案，加强资金整合和投融资创新，探索以企业为主体的专业化生产、市场化运营机制，保障工程设施持续运行和长久发挥作用。在管理考核上，试点县（市）加强工作自查，主动公开项目进度、资金使用等情况；省级农业等相关部门加强项目定期调度、考核评估和技术服务，将有关情况及时报告农业部等部门；农业部等有关部门加强跟踪指导，总结试点经验，形成可复制、可推广、可持续的模式和机制向全国推广。

问：对于试点地区，将有怎样的支持政策？

答：中央和省级农业等有关部门积极利用现有资金渠道，推动项目资金向试点县（市）倾斜。针对不同建设内容，分别采取相应投资方式予以支持。对于开展畜禽粪污、农作物秸秆综合利用的试点，充分利用沼气工程、农业面源污染综合治理、奶牛肉牛肉羊标准化养殖小区（场）等现有投资渠道予以支持。对于病死畜禽无害化处理的试点，各地采取多种方式，探索以企业为主体的村收集、乡（镇）转运、县处理运行机制。对于有机肥加工厂、沼气纯化等利用内容，积极探索市场化方式，引导和鼓励社会资本投资。

让废弃物成为“第二资源” 篇3

在软包装行业，由于在凹版印刷和干式复合环节中大量采用溶剂型油墨和胶黏剂，VOC（挥发性有机化合物）的处理及排放问题就显得格外受人关注。直接排放，污染环境；回收再用，将其变为可再次使用的生产资料，节约成本。这道孰是孰非的选择题看上去似乎答案一目了然，但究竟应当如何作答，却是正在考验软包装行业的、一道并不那么容易解答的问题。

技术升级 步步跟进

行业专家、石家庄天龙环保科技有限公司董事长肖岗行为我们介绍了目前软包装行业中存在的几种有机废气处理方法。最早在我国市场上推广的技术是催化燃烧法，其通过将吸附浓缩后的有机废气进行催化燃烧，使废气中的有机物变成二氧化碳和水，并对燃烧后的热能进行利用。目前看来，热能再利用的效果不错，“但这种方法是破坏性的，二氧化碳会加剧温室效应，高温氮氧化合物等危险气体还可能对环境造成二次污染；另外，由于无法回收得到具有再利用价值的溶剂，企业也无法获得可见的经济收益。”

吸附回收技术应运而生。该技术通过对有机废气进行吸附、还原、提纯、回收，不但能够实现减少污染、净化处理的目的，还能将废气还原成符合使用标准的有机溶剂，为企业节省大量有机溶剂的采购成本。“针对VOC的治理，最好的办法就是吸附回收法。它能够给企业带来社会效益和经济效益的双丰收，企业会因此产生更大的积极性。”肖岗行这样分析。

肖岗行同时身兼河北天龙彩印有限公司董事长一职。天龙彩印是国内最早自主研发、使用溶剂回收设备的软包装企业之一。对于吸附回收技术，他们也经历了先后几次的技术升级和设备改造。

据肖岗行介绍，目前国内普遍采用的吸附回收技术主要是蒸汽脱附法，即用蒸汽作为脱附介质，对回收的有机物进行解析，然后通过冷凝还原成液体。但解析后的蒸汽冷凝水中通常含有一定量的有机溶剂，无法完全通过重力分层从水中分解出来，因此对分离及提纯的技术要求非常高，否则会造成二次污染。还有的企业通过汽化渗透膜进行脱水，但这项技术的投资一般在60万～70万元，溶剂回收量大的要投入近百万元，而这仅仅是在设备投资之外、末端进行水处理时产生的额外支出，因此客户的接受难度会很大。

与蒸汽脱附法不同，欧美国家采用的是氮气解析技术，该技术避免了蒸汽脱附时会产生含有多种溶剂的冷凝水的问题，大大降低了废水处理的时间和设备投入、运行费用；另外，该技术回收的溶剂纯度更高。“目前我们研发的氮气解析溶剂回收设备，溶剂回收率能达到90%以上，废气净化效益达96%以上，优于国家标准90%以上。”这是肖岗行给出的数据。

技术持续进步，设备不断升级，环保理念走在行业前列的先锋企业也在步步跟进。上海紫江彩印包装有限公司也是较早在溶剂回收领域进行探索的软包装企业之一，采购总监杭兆鹏亲身经历了紫江彩印对溶剂回收技术的重复引进和升级换代，对这个领域的快速发展感触颇深：“我们每年都要使用2000～3000吨溶剂，最早采用蒸汽脱附法，但回收效率偏低，且容易造成二次污染。从环保和经济两方面考虑，2011年，我们淘汰了老设备，购进了通过氮气解析的溶剂回收设备。”

经过多年对相关技术和国内外设备供应商的近距离考察，杭兆鹏认为国内的溶剂回收技术已经达到了国际先进水平。在第二次选购溶剂回收设备的时候，杭兆鹏仔细比较了国产设备和某日本品牌设备的优劣之处，得出的结论是：从设备固定投资来看，日本设备比国内的高3～4倍；从辅材的使用寿命来看，日本设备使用的活性炭纤维使用寿命一般只有1年，而国内设备使用的活性炭颗粒吸附材料可以用3～4年，因此辅材成本也有大幅度降低；更重要的是，万一日本设备出现问题，处理成本会比国产设备高得多。

当然更让杭兆鹏看重的是设备的投资回报率。从生产一线反馈的数据来看，目前紫江彩印每月大概能节约40万～50万元的有机溶剂购买费用。“买这套设备时我们投入了1000多万元，从目前的情况来看，用个两三年，就能收回设备成本。”

与杭兆鹏深有同感的还有河南金誉包装科技股份有限公司董事长李中灵。2010年，金誉包装斥资2000万元引进有机溶剂回收系统。近期，金誉包装的有机废气回收项目已经通过了河南省环保部门的环境评价验收。李中灵对这一技术的认可度也相当高：“不但实现了VOC的零排放，减少了环境污染，而且回收溶剂的质量与新买的溶剂几乎一样，每个月可以为我们节省80万元的溶剂购买费用。”

市场推广 又添助力

“前几年，我们和业内人士经常坐在一起探讨：软包装行业到底有多少家企业？经过对比计算，我们估计规模以上的企业应该有1300多家，但这些企业中当时已经安装溶剂回收设备的还不足百分之一。这几年大企业的发展速度比较快，粗略估计，目前国内应该有30家左右的软包装企业安装使用了溶剂回收设备，但仍然不足总量的2%～3%。大家对这个技术基本认可，可真到用的时候，还是会有迟疑。”近几年，肖岗行开始将更多的精力投入到溶剂回收设备的市场推广工作中来。越是深入行业，这样的感触就越是深刻。

为什么技术和设备得到认可，推广应用的效果却不尽如人意？肖岗行给出了这样的分析：首先，目前国内的溶剂回收设备供应商大多是从石化行业转过来的，对软包装行业的生产工艺与技术特点并不十分了解，使得设备在使用过程中存在匹配性差的问题；其次是溶剂回收设备的投资成本比较高，动辄几百万元甚至上千万元的投入对处于微利水平的软包装企业来说确实有些困难；还有一个难点是与目前的行业现状紧密相连的，“近年来，我国对软包装残留溶剂的要求比较严格，很多企业通过加大排风量来减少残留溶剂，排风量大，使用溶剂回收设备的数量就多，这又进一步加大了投资成本。”

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投资成本，依然是横亘在溶剂回收设备市场推广道路上的一块大石。

同样是设备投资，许多软包装企业对于凹印机、复合机和溶剂回收系统的购买热情是很不一样的。“有些企业觉得买印刷机更能获得眼前的可见收益，其实他们没有算清一笔账。”肖岗行说，“一台印刷机少则三四百万元，贵的上千万元，按照现在的产品利润率，它能创造的价值是算得出来的。而溶剂回收设备虽然一次性投资较大，但只要企业的业务量有保证，溶剂回收的效益就是稳定的。更何况投入再大，也大不过一台高档凹印机。”

把之前白白排放出去的废弃物变为有用的“第二资源”，肖岗行希望溶剂回收技术的价值能被更多的软包装企业认识。“过去溶剂价格高的时候，8～17个月就能收回全部投资；现在溶剂价格虽然有些回落，10～27个月也能收回。收回全部投资所需的运行费用，只占溶剂回收价值的20%左右，也就是说，收益率在70%～80%，软包装行业任何一种产品都不可能有这么大的收益率。”

杭兆鹏更愿意从市场开拓的角度来谈论这种收益：“我们的客户很多都是相当重视环保的跨国公司，每年都会让我们提供节省了多少能源、资源的数据。现在溶剂回收设备已经成了我们进行自我推荐时的亮点，客户也非常认可。”

来自政府部门的支持鼓励或也将成为推动软包装企业采用溶剂回收技术的新助力。杭兆鹏说：“毕竟采用溶剂回收设备是企业的自主行为而非法规强制，所以环保部门会经常给予我们一些小奖励。”2013年10月，财政部宣布中央财政将安排50亿元资金，以奖代补，全部用于京、津、冀、蒙、晋、鲁6个省份的大气污染治理工作，这也将惠及这些区域优先使用溶剂回收设备的包装企业。

从肖岗行的市场感受来看，目前溶剂回收设备的主流使用者还是那些规模较大、有资金实力的软包装企业，那么对于数量众多的中小型软包装企业来说，又该怎么办？

“这一两年，我感到大企业的投资热情在升温，我们接到的客户咨询也越来越多。在中小企业方面，我们感到政府部门、行业协会对这个问题的关注度正在提高。”就在近一段时间，肖岗行先后前往河北雄县、天津开了两个会，当地环保局希望天龙环保可以提出一些针对中小软包装企业溶剂回收的建议。“我们提供了两套专门针对中小企业的设备方案，一套售价40万～50万元，一套售价70万～80万元。让中小企业用得起的同时，我们也希望他们用得好，2013年初，我们给河北藁城一家小型软包装企业安装了设备，目前来看效果很好。”

不过，无论是设备供应商还是使用企业，采访中都提到采用溶剂回收技术只是针对目前软包装行业的发展特点和现有设备状况采取的一种补救措施，“溶剂回收设备或许只是行业发展过程中的一种过渡产品”。如果企业始终采用需要有机溶剂的印刷和复合工艺，VOC的污染问题仍然得不到根治，而行业的未来发展趋势之一无疑将是“无溶剂”。因此，金誉包装开展了“治本”行动—开发“可见光固化无溶剂生物基油墨”和“可见光固化无溶剂胶黏剂”。

这项工作实属不易，但用李中灵的话是“不能不做”：“要使绿色包装至善至美，就必须从源头开始。”从回收废弃物使之变为“第二资源”，到从源头减少资源的使用及浪费，这条道路还很漫长，但只要有先行者的行动，我们就充满了信心和希望。

农业废弃物资源化利用技术研究 篇4

1 我国农业废弃物资源化利用技术现状

我国农业废弃物种类繁多, 因为废弃物类型不同, 所以所采用的废弃物利用技术也不同, 本文将按照农业废弃物处理对象的不同分析资源化利用技术现状。

1.1 植物废弃物利用技术

植物纤维性废弃物在农业废弃物中占有相当大的比例, 同时也是农业生产的主要非产品性产出。目前, 在植物废弃物处理方法中, 普遍采用的技术有废物还田技术、气化技术、固化技术等。废物还田技术是投入最小, 同时也是最简便的一种资源化利用技术, 是将农作物秸秆等直接退还土壤, 在补充土壤有机质的同时, 还能丰富土壤的微量元素, 提高土壤活力。气化技术是利用气化原理将植物废弃物在有限供氧条件下转化为可燃气体的技术。秸秆等植物废弃物由C、H、O等元素组成, 这些成分被点燃之后可以变为可燃性气体。这些气体可以作为城乡管道的供气能源或直接取代传统燃料发挥作用, 从而创造更多的清洁能源。采用气化技术进行植物废弃物再利用不仅具有较高的利用效率, 而且所产出的能源级别也较高, 将是未来农业废弃物资源化利用的一个重要发展方向。固化技术是将松散的植物废弃物等通过压缩工艺制成固体物质的工艺技术, 产出的固体物质可以是复合材料用于建筑生产, 也可以是化学制品用于工业生产。除上述技术外, 还可以将多种植物废弃物按照一定比例混合后栽培食用菌或用于污染治理, 在此不作赘述。

1.2 动物废弃物利用技术

动物废弃物主要指禽畜饲养中所产生的粪便。在禽畜粪便处理方面, 目前所采用的技术主要包括肥料化技术、燃料化技术和饲料化技术三种。肥料化技术分为堆肥技术和制肥技术。堆肥技术是利用微生物在特殊环境下将禽畜粪便转化为腐殖质土壤的技术, 是一种化学降解技术。制肥技术则是运用特殊工艺处理高温堆肥产品产出颗粒化复合肥的技术。经制肥技术所产出的复合肥不仅可以为作物生长提供均衡的养分, 而且使用起来也更加方便, 与化学肥料相比优势显著。燃料化技术指通过厌氧菌发酵过程将禽畜粪便转化为沼气的技术。沼气可以直接作为燃料, 剩余的沼液、沼渣则可以用来肥沃土壤或者渔业养殖。因此, 该项技术将禽畜饲养、农作物种植及渔业养殖等产业有机结合起来, 构建出了一种可以往复循环的生态模式。禽畜粪便中含有丰富的养分, 比较适合禽畜反刍, 禽畜粪便只要经过适当的灭菌处理, 就可以用于动物商品化饲料生产。我国在禽畜粪便饲料化处理及研究方面已积累了丰富的经验。

2 腹膜生物反应器技术 (MCT)

2.1 MCT技术简介

随着农业废弃物资源化利用技术研究的不断深入, 我国在借鉴国外成功经验的基础上开拓创新, 探索出了农业废弃物资源化利用的新途径——腹膜生物反应器技术 (MCT) 。该项技术是借助腹膜生物反应器原理来进行沼气干法发酵的工艺。从国内外发展现状来看, 沼气干法发酵无论是在工作效率、处理量上, 还是在后期运营管理上都具有突出的优势, 系统稳定性较强, 而且随着沼气发酵技术的不断进步, 干法发酵技术相关设备设施还将得到不断的完善。可以说, 干法发酵已成为农业废弃物沼气技术的发展主流。MCT技术的出现进一步提高了沼气技术水平, 使沼气发酵技术及工艺流程更加完善。MCT技术的基础是腹膜槽生物反应器。该反应器是一个可以容纳物料的装置, 连接柔性膜与槽体。由于柔性膜的密封性较强, 使反应器内部形成一个严格的厌氧环境, 这样一来, 固体废弃物就可以经过发酵产生高质量沼气。除反应器之外, MCT技术系统还包括一个搅拌装置和一系列的配套设施装备, 搅拌装置可以充分搅拌反应器的物料, 保证其完全反应。此外, 也可以促使厌氧菌在强力机械搅拌的情况下与物料混合均匀, 提高厌氧菌发酵接种效果。

2.2 MCT技术的工艺流程

MCT技术的工艺流程大致可以分为以下几个环节: (1) 将符合要求的物料置入发酵槽, 每种物料需要分层堆放避免混合; (2) 利用搅拌装置充分搅拌物料, 之后混入厌氧菌及相关菌剂, 再次搅拌均匀; (3) 将柔性膜覆盖在发酵槽上, 同时密封连接口, 设置一个完全密封的环境, 使厌氧菌充分作用; (4) 发酵结束后掀开柔性膜并将反应器的沼气抽干, 对剩余物质进行脱水处理制备肥料。

上述流程可以总结为:预处理→厌氧发酵→发酵完成。

2.3 MCT技术的特点

MCT技术的最大特点是有效解决了厌氧菌与好氧菌发酵条件转换的问题, 实现了快速进出料, 同时借助搅拌装置提高了厌氧接种效率。该技术不仅操作简单, 而且投入成本低, 系统耗能少, 安全性极高, 适合各种物料的沼气发酵处理。我国在该项技术研究及应用方面取得了突破性的进展, 北京市大兴区MCT试验工程日均生产沼气109 m3, 甲烷含量高达55%。MCT技术能够对固体农业废弃物进行大规模的高效转化, 同时实现零污排放, 经济效益、社会效益显著。在能源紧缺、环境污染日益加剧的今天, MCT技术具有广阔的发展前景, 在沼气工程方面将得到越来越广泛的应用。

3 结束语

从“提高资源利用效率, 减少环境污染”的角度分析, 农业废弃物资源化利用技术研究具有广泛而深刻的意义。在今后的技术研究中, 应当努力探索出更加简单、环保、经济的工艺技术, 并开创综合利用模式, 提高农业废弃物再利用水平, 促进我国农业生产、农民生活的可持续、健康发展。

摘要：近年来, 我国在农业废弃物资源化利用技术研究方面取得了突破性的进展, 但是与发达国家相比仍然存在较大差距。因此, 有必要对现有技术进行总结、分析, 不断探索出符合我国国情及农村发展现状的先进技术。

关键词：农业废弃物,资源化利用,废物利用,农村发展

参考文献

[1]吕豪豪, 刘玉学, 杨生茂.生物质炭化技术及其在农林废弃物资源化利用中的应用[J].浙江农业科学, 2015 (01) :19-22.

农业废弃物热化学转化利用的研究 篇5

在自制的固定床反应器中,以核桃壳、花生壳、锯末等3种农业废弃物为原料,进行了农业废弃物催化热化学转化综合利用的试验研究.实验结果表明,热解反应生成包含氢气、生物油和固体焦等成份的.产物,且各相产物均具有较好的经济利用价值,从而证明农业废弃物催化热化学转化综合利用切实可行,且转化利用效率高,对建设生态农业、循环农业、开发农村新能源、保护农村环境和建设社会主义新农村具有重要意义.

作 者：丁兆军 舒新前 毕冬冬 DING Zhao-jun SHU Xin-qian BI Dong-dong 作者单位：丁兆军,DING Zhao-jun(中国矿业大学,化学与环境工程学院,北京,100083;山东工商学院,教务处,山东,烟台,264005)

舒新前,毕冬冬,SHU Xin-qian,BI Dong-dong(中国矿业大学,化学与环境工程学院,北京,100083)

园林景观绿化废弃物资源化再利用 篇6

关键词：园林绿化废弃物，资源化再利用，行业问题

为了保护自然环境，各大城市都在鼓励建造园林绿化，园林绿化在城市里的比重越来越多，而园林的废弃物也越来越多，比如树木掉落的叶子、修整树木花草遗弃的物品、野草或者开败了花等等都是园林的废弃物。北京园林绿化局和北京林业高校的调查报告表现出北京区域2007年整年的园林绿化废弃物重量打到了236吨，处理这些废弃物的一般方式是将其燃烧焚毁或者用土埋好，这些处理方式使得环境被污染，资源被耗费。所以，国家为了加强人们对于园林绿化废弃物的再利用，于2007年8月30日发表了建城[2007]215号《关于建设节约型城市园林绿化的意见》，主要表达了国家对于园林绿化废弃物再利用的鼓励，提出以制造化肥和发展生物质燃料以及有机营养基质等方法为行为指标，降低其的掩埋率和焚烧率，将其循环再利用。园林的废弃物中都包含了丰富的有机质和肥力，用这些废弃物制造化肥，既降低了其对自然环境的破坏，还能加强土壤的肥力，使得园林绿化生长的更好更茂盛，降低土地水分的蒸发，由此减少了城市对于园林绿化投入，还贯彻了可持续发展的方针。

1对于园林废弃物的类别讲解

园林绿化废弃物产生的渠道是园林绿化的开展制造的废弃物和園林绿化的维护所产生的废弃物。这些废弃物类别也很多，包含硬质的石头和砖土、软质的橡胶和塑料、含有有机质的杂草和枝叶以及植物的根、花、果等等。以上这些类别的废弃物都是园林绿化的废弃物，这些东西一般都会和人们的生活垃圾共同被掩埋和焚烧，这样做不仅对自然环境进行了破坏和污染，还耗费了土地资源，加大了处理垃圾的金钱投入。有许多的国家都将园林绿化废弃物资源化再利用作为国家的重点，将废弃物分门别类，比如将大块木材、零碎小枝、柔嫩草叶和其他废弃物分开处理，做肥料的做肥料、做雕刻的做雕刻、做培养基质的做培养基质，让废弃物都有自己的归属地[1]。人们对于环境保护意识的增强，已经影响到了园林绿化废弃物的处理方式，传统的掩埋和焚烧方式已不是人们所希望的，更加可以贯彻可持续发展的处理方式才是人们所希望的。将园林绿化垃圾和生活垃圾分开收集和处理的地区在逐渐增多，而且还在各个地区建造树枝粉碎厂，将废弃物制作出肥料供人们使用。将园林废弃物用于土地，可以提高土地的活跃程度，增加养分，减少水分的蒸发和耗损，减少土地疾病的发生，净化土地，还能够改变粘土和沙土的理化性质，提升土壤的肥力，最终使得园林绿化的维护更加容易和方便[2]。园林绿化废弃物资源化再利用的开展，可以优化地区自然环境、净化城市空气、增加就业以及加快经济的前进步伐。当下，我国的园林绿化废弃物资源化再利用刚刚开始发展，即使有一些城市已经开展了园林绿化废弃物资源化再利用，但此行业并不完整，使得其未能渗入到所有的城市之中。仔细分析园林绿化废弃物资源再利用行业中存在的问题，探讨各个问题的联系，以解决各个问题为目的，提出相关的解决方式，都将促进此行业的前进和开拓。

2提出在废弃物再利用行业中的问题

2.1原料制作产品环节中的问题

废弃物再利用行业中的原料制作产品环节存在着重大问题，其包含了需求者少、制作产品成本高、产品的附带价值低以及制作产品企业难以前进等多个问题。当下，北京的园林绿化废弃物制作成化肥的成本是每立方米370元，但其他的替代品售价却很低，例如草炭土仅为每立方米140-160元。废弃物制作成化肥的成本太高，导致制作出的产品无法在市场立足。并且，此行业的应用技术还未完善，并不发达的技术使得产品的附带价值更低，也无法帮产品在市场立足。比如，制作肥料的工厂就是将废弃物先切碎，然后在废弃物中加入生物菌使其发酵。在此过程中，几乎没有机械化的操作，都是人们动手操作的，并且废弃物的发酵时间也需要很久，加大了场地的占用时间，使得厂家的租金成为负担，以上这些都让制作出的产品无法在市场立足。

园林绿化废弃物的发酵由于加入了生物菌，使得制作出的肥料性质并不稳定。如果使用在绿化种植是可以的，但是过高的价格，使得一般的人是不会选择这种肥料的，但若是想将其用在花朵的培养上那也是不可以的，此肥料的EC值和PH值过高，不适合给予花朵养分。肥料产品的不稳定是此行业的一个缺憾，调查得出不稳定的原因是废弃物自身因素和生产技术的问题，我们无法改变废弃物自身的因素，所以我们应该从生产技术入手。提高生产技术是园林绿化废弃物再利用行业发展的根本，是对此行业能够走出多远起着决定性作用，生产技术发展的程度将会直接影响到园林绿化废弃物再利用行业是否可以被社会认可。现在的生产技术的问题不仅是制作出不稳定的产品，还会制作出成本高的产品，导致产品不好销售，最终使得市场对此需求降低，企业无法继续维持，阻挡了此行业的前进。

2.2行业制度环节中的问题

政府制度是园林绿化废弃物资源化再利用行业前进的外部推力，是此行业能否发展的前提。对于园林绿化废弃物资源化再利用制定的制度是有缺点的，制度并不完善且缺少实用性。目前，国家制定的有关园林绿化废弃物资源化再利用的制度，仅仅只有《关于建设节约型城市园林绿化的意见》，其中只是提出国家对于园林绿化废弃物再利用的鼓励，提出以制造化肥和发展生物质燃料以及有机营养基质等方法为行为指标，降低其的掩埋率和焚烧率，将其循环再利用。而国家的关于废弃物处理的其他制度都是针对所有废弃物的，并没有关于园林绿化废弃物的制度了。国家制定的制度并不完整，是的国家无法从政府上对此行业进行帮助和约束。并且，现有的一些制度缺乏对于微观的关注，实用性小，缺少补贴、贷款、纳税等方面的政策，造成行业和国家的损失。

行业制度环节中的问题主要是由于国家上层领导对于此行业的不了解且不将其作为重点。国家不关注这个行业，使得政府并不保护园林绿化废弃物资源化再利用的自然环境、能源安全等，缺少对于此行业的推广和投入。于是，政府制度的不完善和国家对于此行业的不重视都是造成行业制度环节中问题的关键。

3对于园林景观绿化废弃物资源化再利用形式的分析

3.1大块木材的再利用

园林绿化废弃物资源化再利用的主要形式是将木材按照树种分开再利用，在维护园林剪下来的大块木材会统一送到工厂，将废弃物中大块结实的木材直接压制成木板材料，进行粗加工的处理。由于园林绿化废弃物的质地比较松脆，使得制造出的木板材料无法承受较大压力，减小了其应用的范围和购买者的需求度。于是，我们将其中不能再繁殖和制作木板材料的木材用于制造纸张和提取原料。

3.2零碎小枝的再利用

园林绿化废弃物中有93%都是零碎的小枝叶，并且园林绿化中大部分树种都是可以进行扦插的。植物繁殖最普遍的方式便是扦插，其繁殖迅速、基因变化小、容易收集、管理方便等優势。如果将园林绿化废弃物中的这些可以繁殖再成长的零碎小枝进行规模化的繁殖，那么即再利用了废弃物，也减少了树木的生长时间，对国家的经济发展有较大的帮助。

3.3柔嫩草叶的再利用

将园林绿化废弃物的另一柔嫩部分，制作成甘草或者用专业的方法将其制作成牲畜的饲料。青贮饲料的制作方法是将园林绿化废弃物放入特别的窖中踩实密封，并加入乳酸菌进行发酵制成。具体制作步骤：首先选择一处干燥高地，要求其土地坚固，在此建造一个特别的窖，将园林绿化废弃物仔细选出杂质，把清理好的柔嫩部分放入窖中，保持干燥并踩实，在其装到0.5m时上铺一层干草，再放入1m的土，使窖顶圆润突起，密封半月中，上方的土时刻都会下降，接着放入土，过一段时间后，发酵好的饲料便呈现出黄绿色且有酸香味道。之后可将其喂给牲畜或接着放置。青贮饲料由于被踩实占地面积小，可保持很久的新鲜度，营养不易流失，饲料口味也很独特。只是由于其中含有单宁类物质可能会使得动物拒绝食用，而且其蛋白质和维生素含量较少，不能将其作为主要饲料，只可和其他饲料一起使用。

3.4废弃物沼气制作

沼气是一种混合性气体，由多种微生物在没有氧气的环境下共同发酵而成，其发酵过程不需要用到光线和氧气。形成沼气的微生物只要有碳素和氮素就可发酵。园林绿化废弃物中就有众多的碳源，所以能够将其制作成沼气，并且使用人类和动物的排泄物制作氮源，加入含甲烷的微生物和腐熟好的排泄物便可制作沼气。

沼气池发酵后，会产生含有甲烷的、二氧化碳和硫化氢的气体。其中硫化氢是有毒的，需要用石灰水净化器或固体的吸附装置对其进行净化。沼气不仅是一种燃料，还能产生电力，可以促进区域园林现代化和小部分诚实园林化的发展。沼气池除了气体还有熟料，其实液体或者半液体状态，可以将其作为液体肥料或促进其他肥料发酵。沼气池的发酵让人类和牲畜的排泄物得以用最卫生的方式处理，减少了废弃物中有机质的含量，草籽被销毁，病菌被销毁或减少。所制作的肥料也很好用，能将土壤改变的更好。

参考文献：

[1]陈文宏.南宁市园林绿色废弃物的利用探讨[J].大观周刊，2012 （ 7） ： 27 -29.

[2]栗绍湘，李玉俊，郭洪嘉，等.堆肥过程中的保氮技术[J].环境卫生工程，2001，9（4） ： 185 -186.

[3]李智.浅谈新能源发展模式： 园林废弃物生产乙醇技术[J].生态环境，2011，11 （246） ： 161 -165.

西安市高新区高新路南口88号尚品国际B座10层

收件人：高丹

资源性农业废弃物 篇7

刘北桦介绍, 农民生产生活中产生的农业废弃物处理粗放、综合利用水平不高的问题日益突出, 已成为农村环境治理的短板。

“这些未实现资源化利用无害化处理的农业废弃物, 实际是放错地方的资源, 乱堆乱放、随意焚烧, 给城乡生态环境造成了严重影响, ”刘北桦表示, 农业废弃物资源化利用聚焦五类废弃物, 即畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等, 优先选择国家现代农业示范区、国家农业科技园区、农村综合改革试验区等所在县市开展试点。

资源性农业废弃物 篇8

“没有废物, 只有放错了地方的资源”。农业废弃物的处理与资源化, 关系到资源的再利用和环境安全, 又关系到农业的可持续发展和社会主义新农村建设。我国目前农业废弃物种类、数量及资源化潜力分析如下:

2 农业废弃物循环利用的模式探讨

2.1 农业生产废弃物的资源化利用模式

(1) 秸秆气化, 是利用秸秆作为可再生能源资源, 把外购商品燃料消费资金转变为投入当地的沼气池和管道等设施。这样既可以促进农业经济发展, 而且还可以使农民用上清洁、安全、廉价的燃气。 (2) 农作物秸秆做饲料。稻草、玉米秸、豆类秸秆等可作为草食性动物的食料, 但由于秸秆饲料的动物采食量和营养物质的消化率较低, 真正利用率不高。要科学利用秸秆饲料, 还需寻找一条提高秸秆饲料营养价值的有效途径。 (3) 农作物秸秆做肥料。农作物秸秆是一项重要的农业资源, 其中含有大量的有机质, 以及氮、磷、钾元素, 还有微量元素。在现有农业生产水平下, 每年每667m2耕地还田农作物秸秆达300~500kg, 可增产粮食25kg以上。实验表明:连续3年秸秆还田, 土壤有机质可增加0.2%~0.4%。因此, 秸秆还田不仅是净化环境的有效措施, 而且对提高耕地质量, 促进农牧业良性发展具有十分重要的意义。嘉兴平湖曹桥, 形成“农业生产———秸秆利用———食用菌———食用菌培养基料———还田———农业生产”的绿色循环经济链, 农户大大增加了收益。

2.2 禽畜粪便的资源化利用循环模式

畜禽粪便栏圈铺垫物等含有丰富的有机质, 含有较高的N、P、K及微量元素, 是很好的制肥原料。利用厌氧发酵技术和生态工程方法, 使畜禽粪便栏圈铺垫等物转化为养殖业或种植业的原料或能源。此模式利用厌氧发酵技术使污水中的不溶有机物变为溶解性有机物, 实现无公害生产, 达到净化环境的目的。牲畜和家禽粪便以及禽畜粪便的厌氧发酵产物 (沼液和沼渣) 为种植业提供宝贵的肥料资源, 间接降低种植业生产成本, 也有助于推动有机农业的发展, 而产生的沼气能有效解决农业的能源问题, 减轻日益严重的石油和煤炭资源的压力。随着大规模禽畜养殖的发展, 畜禽粪便栏圈铺垫等物也日趋增多, 简单的还田作肥料已经无法处理。兴建禽畜有机肥生产厂是最佳选择。采用厌氧发酵、快速烘干、微波、膨化、充氧动态发酵等方法, 生产出来的有机肥容易保存、运输及销售。制作沼气也是不错选择, 发酵后的沼渣、沼液作为有机肥料, 通过沼液输水管网用于水果、蔬菜等农产品的生产。

3 农业废弃物利用的新模式

(1) 利用秸秆养殖黄粉虫、蝗虫、大麦虫、螟虫等多种昆虫。例如, 黄粉虫的养殖。黄粉虫有“动物蛋白饲料之王”的美誉。黄粉虫脱脂提油, 提取壳聚糖 (甲壳素) 后蛋白含量约达80%。畜禽粪便是一个巨大的生物质资源库, 以前大多都是直接堆肥处理。直接堆肥时间长, 肥效差。但若在粪便中引入蚯蚓, 蚯蚓可以凭借自身的酶系统将有机废物迅速分解, 转化为易于利用的营养物质, 从而加速堆肥的效果。 (2) 筛选和培育合适的生物菌剂。在粪便中加入适宜的菌剂进行发酵堆肥, 可以迅速增加有益微生物的繁殖, 快速分解粪便中的有机物, 产生生物热能, 高温抑制或杀灭有害菌及病虫卵, 而且还可以吸收分解恶臭。 (3) 间接做饲料。用粪便养殖蝇蛆和蚯蚓, 蝇蛆和蚯蚓都含有丰富的营养成分可替代鱼粉, 是畜禽和高档水产养殖的优质高蛋白饲料。效果表明:将畜禽粪间接作饲料相比直接用作饲料, 有着更高的饲用安全性和营养价值。

4 加强农业废弃物资源化利用的领导

有关部门应高度重视农业废弃物资源化利用模式的探讨和推广工作, 把农业生产作为生态系统, 运用自然科学规律, 探索农业生态系统可持续发展的途径。变农民分散经营向各方协力支持转变。采取政府协调扶持、企业经营运作、专家研究指导、社会配套服务机制。总之, 发展现代循环农业提高废弃物资源化和无害化处理率是新生事物, 存在诸多发展瓶颈, 需要各方大力扶持。

摘要：以浙江嘉兴市和丽水市农业废弃物的资源化处理为例, 探索循环利用的模式选择, 以期推动农业废弃物资源化利用的重视和发展。

关键词：农业废弃物,资源化

参考文献

资源性农业废弃物 篇9

1 农业循环经济发展现状

目前, 遂宁市已着手采取各种形式探索农业循环经济发展模式。具体做法是:

1.1 减量化生产形式

主要是通过科学使用化肥、农药、兽药和其他农用资料, 或者用新型生产资料、技术来替代常规生产资料和技术, 以达到减少使用化肥、农药、农膜、兽药、畜禽养殖用水等农资数量, 减少污染排放的目的。

1.2 再利用运作形式

主要是指将废弃物能源化、肥料化和饲料化。在生态农业综合开发中, 将畜牧业与种植紧密结合, 加上以沼气发酵为主的能源生态工程、粪便生物氧化塘多级利用生态工程, 将农作秸秆等废弃物和家畜排泄物能源化、肥料化, 向农户提供清洁的生活能源和生产能源, 向农田提供清洁高效的有机肥料。形成了“畜禽养殖-粪便-沼气 (或粪便生化处理加工) -无公害农产品生产”、“畜禽养殖-粪便-生物发酵-无公害农产品生产”等循环经济生态模式。

1.3 再循环链接形式

主要分为两类:一类是农产品在储存或运输过程中质量发生了变化, 不能按原用途消费, 可经过分类处理改变用途, 既可减少农业通过最终产品向系统外输出污染物, 又能增加可利用的物质与能量来源。如变质水果和蔬菜类可转化成肥料, 次等粮食可加工成酒精;另一类是从保护生态环境的角度出发, 将废弃物加工转化成农业生产资料, 形成了“饲料加工-畜禽养殖-畜产品加工-废弃物处理-饲料原料”、“农作物秸秆-青贮氨化-草食家畜养殖-过腹还田”等循环经济生态模式。

2 农业循环经济存在的主要问题

2.1 保障机制尚未形成

农业循环经济还处于探索阶段, 相关的法律法规体系、政策保障体系、科技支撑体系和市场机制、财政投入等机制尚未形成, 农业循环经济对农业增效、农民增收的贡献率较低。

2.2 市场需求严重不足

由于受宣传深度与广度不到位、消费者认知程度、消费能力不同等原因影响, 导致无公害农产品、绿色农产品、有机农产品的市场需求不足。有机肥、沼液肥力低于化肥且价格相对昂贵等原因, 使得循环农业发展缺乏市场需求支持。

2.3 农民素质普遍不高

农民素质是影响农业循环经济发展的重要因素。农业从业者的素质普遍较低, 缺乏农业循环经济的观念与意识, 同时循环链越长, 所需的技术就越复杂、越精细。遂宁市的农民素质还远达不到这一要求。

2.4 废弃物综合利用滞后

目前遂宁市规模养殖场对干粪进行收集发酵, 简单无害化处理后以初级产品向外销售或被遗弃;农作物秸秆除少量实现综合利用外, 绝大部分就地焚烧和直接还田, 深度综合利用比重很低, 造成了很大的资源浪费和一定的环境污染。

2.5 种养规模不匹配

由于受畜牧业用地、种养结合利益联结机制等因素制约, 种植业与养殖业相互衔接不紧密, 种养循环发展、配套布局难以落实。导致土地无法消纳的畜禽粪污被随意排放。

3 相关建议

3.1 坚持规划引领, 出台工作细则

从遂宁市农牧业发展特点出发进行制度设计, 明确遂宁市农业循环经济发展目标、任务、要求。不断完善循环农业产业链。积极推进农业产业化经营, 合理布局, 统筹规划, 建立种养结合利益联结机制, 推进农业循环经济发展。

3.2 健全配套政策, 创新融资机制

各级政府要制定扶持农业循环经济发展的配套政策, 明确扶持重点, 加大扶持力度, 充分发挥政策的导向作用, 建立健全引导农业循环经济发展的政策支持体系。一是投融资政策。建立以政府投资为引导, 企业、农户投资为主导, 社会投资为补充的多元化投融资政策体系。二是要通过土地流转来充分供给农业循环经济发展的业主, 通过政府补贴政策, 合理配置农业资源, 提高资源利用率。

3.3 加强宣传教育, 提高循环意识

大力的宣传农业循环经发展的理论, 增强政府、企业及社会公众的循环经济意识, 积极推进公众参与, 引导社会公众树立农业循环经济的新发展观、新价值观、新生产观和新消费观, 尽快实现传统农业经济观念向农业循环经济观念的转变。

3.4 加强科技推广, 推进循环利用

加大农业循环经济方面科技人才培养及农业循环经济的技术推广的工作力度。建立全社会、多元化的农业科技投入和推广体系。发挥农业科技示范基地 (园或场) 、龙头企业和农民专业合作组织在科技推广中的示范和技术扩散作用。

3.5 培育经济载体, 形成集聚效益

政府应通过财税等手段, 加大对基础设施、有技能的劳动力群体和农业信息服务方面投入, 推动企业形成农业循环产业集群。使农业资源在生产过程中得到高效循环利用, 实现低成本、高效益的发展与扩张, 形成集聚效益。

3.6 严格环境准入, 实施源头管理

资源性农业废弃物 篇10

关键词：农业废弃物,处置,资源化利用,现状,展望

农业废弃物是指农业生产和再生产链中资源投入与标的产出在物质和能量上的差额, 是资源利用过程中产生的物质和能量流失份额。农林废弃物是农业和林业生产与加工过程中产生的副产品, 数量巨大, 具有可再生、再生周期短、生物降解、环境友好等优点, 是重要的生物质资源[1]。随着农村经济不断发展, 农作物产量提高、畜禽养殖量增加、农产品加工产业快速发展以及新农村建设不断展开, 农业废弃物总量和种类呈上升趋势, 特别是近10年来, 随着农村城市化进程的加快, 农民生活水平明显改善, 农村青壮年劳力的流失和劳动力成本的增加, 土地流转已大势所趋, 对于可用作燃料和肥料的农业废弃物利用率越来越低, 导致农业废弃物随意遗弃的现象日趋严重。

1 农业废弃物的主要特点及处置现状

我国农业废弃物主要由4个部分构成, 分别是养殖业废弃物、种植业废弃物、农村生活垃圾和农业加工业废弃物[2]。养殖业废弃物包括畜禽粪便和栏圈垫物等;种植业废弃物包括农田、食用菌种植及果园残留物, 如作物的秸秆、菇渣、蔬菜的残体或果树的枝条、落叶、果实外壳等种植业废弃物;农村生活垃圾包括农村居民生活废弃物, 如人粪尿和生活垃圾等;农业加工业废弃物包括农副产品加工后的剩余物, 例如稻壳、麦麸、玉米芯、锯末、秸秆、树皮、果壳、蔗渣、畜禽粪便、菇渣、酒糟渣、中药渣等, 来源于动植物, 主要是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。

目前, 我国每年畜禽粪便产生量约25亿t, 农业生产中植物性废弃物排放量逾20亿t, 而浙江省畜禽规模养殖巨大, 仅生猪饲养量就高达3 150万头, 占肉类 (畜禽) 总量的76%, 且规模化饲养量达70%以上, 估计畜禽养殖废弃物的排放量高达3 500万t左右, 仅浙江省每年农业生产中植物性废弃物总量约1 000万t, 仅瓜果蔬菜的设施栽培面积已近13.33万hm2, 产生植株残体逾500万t;作为浙江省农业支柱产业之一的食用菌年产约70万t, 每年约有50万t食用菌生产废弃物, 其中丽水地区食用菌产业产生的菌菇渣约25万t;农产品加工废弃物更是量大面广, 各地均有分布。畜禽粪便、农作物秸秆、食用菌栽培菇渣及农产品加工等农业废弃物产生量大且比较集中, 其中富含有机物和多种矿质元素, 而氮、磷、钾等植物需求的养分较高, 并具有一定的持水、透气和吸附能力, 这些有机废弃物利用率不到30%。浙江省农林废弃物数量多、利用方式简单、利用效率低, 农林废弃物引发的环境问题日益突出主要表现为:传统生产模式的稻油秸秆, 由于二茬种植间隔时间短、还田效果差、劳动力成本高等原因, 废弃物往往被丢弃在田边河岸或烧掉, 近年来蔬菜残体产生量大而集中, 既没有专门的场地堆放和处置, 又没有简便易行的处理方法, 一些农业园区周边田间地埂及河道堆积如山、焚烧非常普遍, 造成资源的巨大浪费和环境污染, 农林加工废弃物的随意堆放, 更易造成病原菌和蚊蝇害虫的滋生繁殖, 增加农村生产及生活环境中病原菌和害虫的数量, 对农业产业的可持续发展构成威胁, 污染周边空气、水体和土壤, 导致农村生态环境的恶化, 如何有效地充分利用这类庞大的自然资源是值得思考和研究的问题。

2 农业废弃物研究、处置及利用技术

2.1 作为生物质能源材料

农业废弃物作为生物质能源的一部分, 其开发和利用已经引起人们的广泛关注, 是能源研究和环境领域的新热点。农业废弃物多数为植物光合作用的产物及其衍生物, 与化石能源如石油、煤炭、天然气等相比, 具有以下特点:一是可再生性, 其来源于动植物, 可以通过植物的光合作用进行再生, 与太阳能、风能、潮汐能等都属于可再生能源;二是通过合理的利用、科学的规划可以实现其可持续性;三是作为农业大国, 生物质种类多样、分布广泛、资源丰富;四是利用方式多样性, 目前农林废弃物的利用主要是采用热转化、生物转化等方法, 将其转化为生物柴油、燃料乙醇等含氧燃料以替代化石燃料;将木质废弃物经高压, 压缩成棒状、颗粒状的质地坚硬的成型物, 该成型燃料可以用作锅炉、家庭取暖等;还可以通过直接气化, 将其转变为电能进行利用。因此, 农业废弃物再利用不仅具有可行性也具有必要性。大力提倡农业废弃物的再利用, 不仅可以节约化石能源, 缓解能源供给矛盾, 保障国家能源安全, 同时也是保护环境实现环境友好社会的需求。

2.2 农业废弃物通过堆肥化处置回归到农业再利用

2.2.1 畜禽养殖废弃物堆肥化处置生产有机肥及其专用肥。

基于农产品安全生产对有机肥的巨大需求、高蛋白饲料源短缺等现实情况, 结合畜禽养殖排泄物的特点和特性, 通过猪、鸡粪繁殖蝇蛆养殖生物脱水处理工艺、牛粪添加吸水的农林废弃物纤维素类辅料, 高温好氧发酵堆肥化处理及有机肥产业化方式, 快速使这些废弃物腐熟、稳定, 经干燥、粉碎等工艺获得优质的蝇蛆生物蛋白和商品有机肥料 (符合NY525-2012) , 在作物施肥、土壤改良及耕地地力提升、农产品品质提高和中低产田改造中发挥积极作用, 并进一步开发多种功能有机肥、多种作物复合专用肥等产品。

2.2.2 农林生物质废物堆肥化生产土壤改良剂、育苗及栽培基质。

将山核桃壳、锯末、枯枝落叶、菇渣、药渣等农林废弃材料经过机械粉碎处理, 并进一步经堆肥化发酵腐熟和消毒处理, 这些废弃材料经发酵腐熟后, 具有良好的理化性质, 富含有机物、氮、磷、钾及多种矿质元素, 并且具有良好的持水、透气和吸附能力, 可以改善黏性土壤的团粒结构, 使土壤疏松, 增强土壤的通透性、透水性和持水能力, 利用其吸附作用可以减少养分的流失, 作为优良的土壤改良剂;不同农林废弃物腐熟稳定化后按照一定的配比配制成不同配方的育苗及栽培基质, 可在原有草炭营养基质配方基础上替代草炭等不可再生资源50%~100%, 降低了成本, 在多种瓜果、蔬菜及花卉苗木上应用表现良好, 是今后城市道路绿化、边坡绿化、市民阳台绿化及屋顶绿化的优质土壤替代品。

2.3 农林废弃物在环保废水、废气处理中的应用

农林生物质废弃物 (如花生壳粉、木屑、椰壳、甘蔗渣、玉米芯、树皮、茶叶等) 分子结构多样, 分子内活性基团选择性大 (如壳聚糖、木质素纤维等) , 易于采用不同的改性工艺来制备结构多样、针对不同废水、废气的吸附剂, 吸附废水、废气中的染料、重金属、颗粒及有毒、有害物质等, 农业废弃物具有来源丰富、可再生、无毒性、成本低、可生物降解、制备工艺简单等优点, 其最显著的特点是环境友好, 使用后的生物吸附材料排放到环境前, 不用做进一步的处理, 可以在吸附操作后进行焚烧而不造成环境污染[3], 是环境保护中一类经济实用、来源广阔、可再生的优选材料。

2.4 农林废弃生物质炭化技术及生物炭开发利用

生物炭在土壤固碳、土壤污染控制与修复中的双重作用成为当前环境领域的研究热点之一[4]。利用农林废弃物进行生物炭开发利用是当前国际农业土壤固碳、废弃物环境治理、资源循环利用和节能减排、应对气候变化的绿色低碳农业核心国际竞争技术。该技术是研究开发各类农林废弃生物质炭化技术并推动生物炭产业化, 可有效缓解我国经济快速发展带来的碳排放增加、环境污染加剧和温室气体排放增加等一系列现实生态环境问题。《国家中长期科学与技术发展规划纲要》 (2006—2020年) 已将农林生物质综合利用技术列入优先发展的研究领域之一。《浙江省农业生物技术科技专题方案》 (2011—2015年) 指出, 农业废料和能源植物等成为产业创新的焦点, 生物工程技术成为主导的技术创新路径。以生物质炭化技术及生物炭高效生产及系列生物炭产品开发应用为抓手, 生物炭具有多孔性、巨大表面积及羧基基团, 因而具有较大的离子交换量 (CEC) , 具有较强持水能力及更高的养分保持能力, 能改善土壤理化性质, 能改变土壤的生物质种类、生物活性, 提供肥料利用率, 必将促进土壤固碳减排, 提高我国应对气候变化能力, 实现人与自然和谐、经济社会的可持续发展。

3 农业废弃物利用的发展前景及展望

近10年来, 各级政府对农业废弃物处理利用技术的研究和投入逐年增加, 但集中处置的基础设施和技术规范还远没有到位, 不仅使大量农业固体废弃物可再利用资源白白的浪费掉, 而且还造成了农村环境污染, 加大了农业面源污染治理压力, 更不能适应当前新农村建设的要求。农业废弃物日益增多与处理技术滞后的矛盾, 已经成为制约农村生态建设的瓶颈因素之一。我国还是一个农业大国, 开展农林废弃物的再利用, 不仅可以减少化石燃料的使用量, 减轻农林废弃物对环境的污染, 促进农村生态环境改善, 还可以增加农民的收入, 有助于解决环境问题和“三农”问题, 促进农业循环经济的的可持续发展, 对建设“美丽中国”具有积极的社会和经济意义, 农业废弃物资源化利用的发展潜力巨大、发展前景美好, 必将成为21世纪最具发展潜力的行业之一。

参考文献

[1]田赟, 王海燕, 孙向阳, 等.农林废弃物环保型基质再利用研究进展与展望[J].土壤通报, 2012, 42 (2) :497-502.

[2]陶思源.关于我国农业废弃物资源化问题的思考[J].理论界, 2013 (5) :28-30.

[3]李波, 赵晖, 刘雷, 等.废弃农林生物质在废水处理中环境友好利用的研究进展[J].应用化工, 2012, 41 (1) :170-173.

资源性农业废弃物 篇11

一、山东省农业废弃物资源化利用现状

(一) 农作物秸秆利用现状

随着我国农业经济快速发展, 种植业正向省工、高效的方向转变, 以大量化肥代替原有农家肥的使用;养殖业正向集约化、城郊化靠拢, 以人工饲料代替农业废弃物饲料的使用。这些转变打破了传统农业中副产品的循环利用环节, 造成农业废弃物大量堆积, 利用率降低。全世界秸秆年产量30亿吨上下, 我国是农业大国, 也是秸秆生产大国, 每年秸秆产量7亿多吨, 约占全世界秸秆总量的20%~30%。其中, 制肥还田和收集损失约占15%, 饲料13%, 燃料25%, 工业原料12%, 还有35%直接还田、焚烧或丢弃。事实上, 农作物秸秆不仅是能源、饲料和有机肥料的重要来源, 而且也是重要的建筑和工业原料, 弃之是一种极大的浪费, 应加以充分利用。

山东省是农业大省, 主要的粮食产区之一, 秸秆产量与粮食产量直接相关。我省粮食作物以小麦、玉米为主, 分别占粮食产量的48%、37%, 因此, 小麦秸秆和玉米秸秆是山东省农作物秸秆资源的主要类型。由于山东省作为农业作物主产区, 长期坚持实施耕地保护政策及粮食安全战略, 农作物产量及播种面积波动较小, 从发展趋势看, 秸秆总产量基本稳定。目前, 山东省秸秆主要用途是造纸、饲料、生物质发电、还田和农村生活能源。但随着农村生活水平的提高, 许多地区的农民不再将秸秆当作主要燃料进行炊事和取暖;农业机械化进程的加快, 使得农户役畜数量迅速下降, 秸秆饲料用量明显减少;传统的秸秆垫圈、积肥等方式也随化肥用量增加而减少, 造成相当部分农作物秸秆被丢弃或焚烧, 不仅造成巨大的资源浪费, 且污染环境。山东省每年秸秆剩余约2000万吨, 如进行青贮, 可养奶牛300万头, 年产奶1200万吨, 总收入160亿元;如养食用菌, 可年产1000多万吨, 总收入可达200亿元。因此, 秸秆大规模产业化与综合利用仍有很大的发展空间。

(二) 畜禽养殖废弃物利用现状

20世纪80年代后期, 随着我国畜牧业发展向集约化养殖模式转变, 畜禽养殖业的规模和数量越来越大, 产生的粪便废弃物数量也越来越多, 但由于忽视对蓄禽粪便的处理和综合利用, 造成较为严重的大气和水体污染。我国每年的畜禽养殖粪尿排放量约26亿吨, 全国大部分畜禽养殖场没有污水处理系统, 畜禽粪便大多就近堆放、粪尿大多直接排入地表水, 很少作为肥料资源再利用。畜禽废弃物已经成为农村面源污染的主要来源之一, 给生态环境造成巨大压力。

山东又是畜禽养殖大省, 据测算, 2015年, 全省畜牧业总产值2500亿元, 居全国第一位;生猪存栏2849.6万头, 居全国第4位;牛存栏503.6万头, 居全国第5位;羊存栏2235.7万只, 居全国第2位;家禽存栏6.1亿只, 居全国第1位。全省畜禽总存栏合计9490万个标准猪单位。每平方公里土地负荷604.7个标准猪单位, 是全国平均水平的6.4倍;每公顷耕地负荷12.6个标准猪单位, 是全国平均水平的1.9倍。全省畜禽养殖每年约产生粪尿2.7亿吨, 其中粪1.8亿吨、尿0.9亿吨。由此造成的污染超过了环境容纳能力, 严重影响了环境。山东省畜禽废粪便主要利用方式有自然发酵、垫料发酵床、沼气工程和有机肥生产, 但存在技术支撑弱、处理成本高、资金投入少和种养循环差等问题, 成为制约山东省畜禽养殖健康可持续发展的瓶颈。

二、山东省农业废弃物资源化利用存在的问题

(一) 收集困难

农业废弃物的收集是制约农业废弃物在各领域中有效应用的巨大障碍之一。主要问题包括以下几个方面: (1) 收集成本高。目前农业生产实行家庭联产承包责任制, 畜禽养殖场选址偏远, 造成农业废弃物分布分散、被随意丢弃, 不能形成规模化收集, 收集成本高于利用价值, 收集量少。 (2) 废弃物本身特性造成难于收集。有些废弃物, 如设施农业秸秆, 需要投资配套专业的收集设备、筛分设备, 才能实现收集利用, 增加了成本, 导致收集困难。 (3) 运输困难。山东省作物秸秆资源主要集中分布在临沂、菏泽、聊城、德州、潍坊等地, 这些地区自然条件适宜, 农作物种植广泛;山东省畜禽粪便资源主要集中分布在潍坊、德州、临沂、菏泽等地区, 牛粪和猪粪是山东省主要的畜禽粪便类型。废弃物资源分布广泛, 区域性集中, 存在农业废弃物规模化利用的运输困难。

(二) 缺乏农业废弃物资源化综合利用技术

山东省很多高校和科研院所, 如山东大学、山东农业大学、青岛农业大学、中国石油大学、山东省农科院等均在农业废弃物资源化利用方面开展了很多研究, 但是, 技术较单薄, 先进和成熟的利用技术较少, 拥有自主知识产权和较高推广价值的技术更少。如大田秸秆的利用, 除了部分用于青/黄贮饲料、堆肥, 大部分还是采用直接焚烧或直接还田的方式, 缺乏科学、先进的利用技术;畜禽粪便的利用, 大多数仍采用随意堆放生产基肥的方式处理, 缺乏对其营养成分的分析利用, 没有形成创新型的肥料产品和饲料。

(三) 技术装备落后

中国有农业废弃物资源化利用的传统, 但是创新技术少, 学习国外的先进技术又不到位;同时, 在设备投入上, 财政的支撑和吸纳社会资金的能力不足, 工艺技术无法与高效的机械设备有机融合, 工艺和工程技术得不到提升, 设备水平得不到提高。导致农业废弃物重复低水平利用, 以致发展缓慢, 不能适应社会生产的需要。

(四) 扶持力度不够

目前, 在农业废弃物资源化高效利用方面, 各级政府已出台相关政策和法规, 对农业废弃物资源化利用有了明确的目标要求。近年来, 山东省在农业、科技项目中也有明确支持, 但在政策扶持和资金支持的力度上相对还较小, 可操作性的实质性政策措施还未很好地建立和执行, 不能有效引导企业进入农业废弃物资源化利用领域, 也无法吸纳大量的社会资金进入该领域, 缺乏有效的激励机制。

三、山东省农业废弃物资源化利用的对策建议

(一) 建立智能化收集网络

建立智能化农业废弃物收集网络。供应专业收集装备, 制定最佳运输路线, 安排最佳收集时间, 减少收集过程中的多余环节, 建立废弃物资源化利用厂家与收集公司之间的良好通信。实现农业废弃物的低成本、智能化、高效规模化收集。

(二) 整合资源、加强研发

一方面依托山东省高校和科研院所现有的硬件条件, 给予资金支持, 加强硬件设施建设, 可组建省级农业废弃物资源化利用技术研发中心或重点实验室;同时, 引进高层次专业技术人才, 与山东省现有科研人员进行整合, 形成一支从事农业废弃物资源化利用技术的科研创新团队, 以加快山东省农业废弃物资源化利用进程, 加快创新。另一方面, 建议政府通过相关政策给予支持, 如科技发展计划项目、省重点研发项目等, 积极支持高校和科研院所在农业废弃物资源化利用技术方面的研发投入;同时, 对省内已有的农业废弃物资源化利用龙头企业加大支持力度, 鼓励企业与高校、科研院所进行产学研结合, 加大科技成果的转化与产业化应用, 建立一批农业废弃物资源化利用技术和机械设备示范工程;也可引进相关领域的企业, 加快山东省农业废弃物资源产业化进程。

(三) 完善法规政策、加大宣传

一是建议政府针对山东省农业废弃物进行全面调研, 摸清山东省农业废弃物的情况, 制定山东省农业废弃物资源化利用的总体发展战略, 尽快出台具有实质性和可操作性的政策措施;完善农业废弃物资源化相关法规, 明确相关部门职责, 建立农业废弃物检测及预警机制, 明确农业废弃物资源化利用的激励与惩罚条款。二是加大资金投入。建议将青贮、打捆、秸秆还田、堆肥等机械纳入农业机械购置补贴目录, 同时加大秸秆禁烧补贴、堆肥技术补贴、废弃物制沼补贴、秸秆还田补贴及农业废弃物收集、运输和储藏的补贴力度。三是加强宣传力度, 通过新闻媒体、举办培训班、印发宣传资料等形式, 对农业废弃物综合利用知识和相关政策进行广泛宣传, 提高农民和企业对农业废弃物资源化利用的认知程度。四是加快土地流转, 实施土地规模经营, 扩大秸秆综合利用规模, 降低生产成本, 实现经济效益、社会效益、生态效益同步提高。

四、结论