農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑及存在的問題

□陳燕英 吝祥根/四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑及存在的問題

□陳燕英 吝祥根/四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量增多，使得農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用迫在眉睫。本文通過對農(nóng)業(yè)廢棄物內(nèi)涵、分類和特點的認識，論述了當(dāng)前農(nóng)業(yè)廢棄物在飼料、肥料、沼氣、基質(zhì)、材料等方面的用途，并對農(nóng)業(yè)廢棄物在資源化利用過程中存在的主要問題進行了分析和闡述。

農(nóng)業(yè)廢棄物；資源化利用；途徑；問題

1 農(nóng)業(yè)廢棄物內(nèi)涵、分類、特點

1.1 農(nóng)業(yè)廢棄物的內(nèi)涵

農(nóng)業(yè)廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生并丟棄的有機類物質(zhì)的總稱，包括農(nóng)林生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的植物殘余類廢棄物，牧業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動物類殘余廢棄物，農(nóng)業(yè)加工過程中產(chǎn)生的加工類殘余廢棄物，以及農(nóng)村城鎮(zhèn)生活垃圾等有機類物質(zhì)。

1.2 農(nóng)業(yè)廢棄物的分類

農(nóng)業(yè)廢棄物按其來源不同，可分為4種類型：①種植業(yè)廢棄物，主要是指農(nóng)作物秸稈、蔬菜的殘體、果樹和林木枝條、雜草、落葉以及果實外殼等廢棄物。②養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，主要是指畜禽糞便和欄圈墊物等廢棄物。③農(nóng)業(yè)加工業(yè)廢棄物，包括農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物，如果渣、豆渣、屠宰污血等廢棄物。④農(nóng)村居民生活廢棄物，包括人的糞尿及生活垃圾等。通常意義上的農(nóng)業(yè)廢棄物主要是指種植業(yè)廢棄物和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，即農(nóng)作物秸稈、雜草、枯枝、落葉和畜禽糞便等。

1.3 農(nóng)業(yè)廢棄物的特點

農(nóng)業(yè)廢棄物含有大量的有機質(zhì)，其碳、氫、氧三元素的含量高達65%～90%，此外還含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鎂、鋅、硫等多種化學(xué)元素。

種植業(yè)廢棄物干燥后對熱、電的絕緣性和聲音的吸收能力較好，且具有較好的可燃性，并能產(chǎn)生一定的熱量，熱值一般在12～16MJ/kg，雖然比煤的熱值低，但含硫量極少，燃燒清潔，可大大降低對環(huán)境的污染，且燃燒后產(chǎn)生的灰分也有較大的用途。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物中畜禽糞便隨處堆積，其散發(fā)出的氣味嚴重污染空氣和生活環(huán)境，此外患病畜禽未經(jīng)處理的糞便還可以傳播疾病，嚴重危害人類健康；但其含有豐富的碳氫化合物，經(jīng)過處理后可用于制造肥料和沼氣，也可以作為其他植物的培養(yǎng)基質(zhì)，具有巨大的經(jīng)濟利用價值。

2 農(nóng)業(yè)廢棄物的利用途徑

任何物質(zhì)都有其存在的價值，農(nóng)業(yè)廢棄物也不例外，翻查近幾年的資料可知，農(nóng)業(yè)廢棄物越來越受到人們的重視，各國科研人員都在想方設(shè)法最大化地有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物來產(chǎn)生經(jīng)濟和生態(tài)價值。

2.1 用作飼料

農(nóng)業(yè)廢棄物，尤其是種植業(yè)廢棄物和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，含有大量纖維素類物質(zhì)和各種蛋白質(zhì)，這些廢棄物經(jīng)過一定的技術(shù)處理可用作畜禽漁業(yè)飼料。種植業(yè)廢棄物主要是作物秸稈類物質(zhì)，其含有大量木質(zhì)素、纖維素、氨基酸以及少量蛋白質(zhì)，經(jīng)過氨化、青貯、糖化、堿化以及微生物發(fā)酵等技術(shù)處理后，不僅可以使秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)楦子谛笄菹盏膬?yōu)質(zhì)生態(tài)飼料，同時還能節(jié)約畜禽養(yǎng)殖的成本。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物主要是畜禽糞便，其含有粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、消化蛋白、礦物質(zhì)以及維生素等，經(jīng)過熱噴、發(fā)酵、干燥等方法加工處理后可摻入飼料中用于喂豬、養(yǎng)魚，效果良好。但由于畜禽糞便的直接飼料化存在衛(wèi)生安全隱患，必須經(jīng)過無害化處理后方可使用，因此，目前仍難以大范圍推廣應(yīng)用。

2.2 用作肥料

秸稈還田主要是針對種植業(yè)廢棄物的一種比較原始、簡單的肥料化方法。作物秸稈以及枯枝落葉等植物纖維性廢棄物經(jīng)過粉碎或堆漚發(fā)酵等簡單處理后退還土壤，可以大量補充土壤有機質(zhì)，還可以提供豐富的氮、磷、鉀等大量元素和大部分作物生長所需要的微量元素。此外，農(nóng)作物秸稈中含有大量的木質(zhì)素和纖維素，腐爛分解后可增加土壤腐殖質(zhì)、提高孔隙度，使土壤通氣透水，大大改善土壤的理化性狀，進而有效解決土壤板結(jié)硬化等問題，最終達到作物增產(chǎn)、農(nóng)民增收的目的。秸稈還田主要有兩種方式，一種是作物收割后直接在田間粉碎，翻耕土地后埋進土壤，經(jīng)土壤微生物作用緩慢分解，即可有效地改良土壤結(jié)構(gòu)；另一種就是傳統(tǒng)的堆漚發(fā)酵，作物收獲后，將秸稈堆放在田間地頭或房前屋后的空地上進行堆漚發(fā)酵，還可以澆上人畜糞尿等加快堆漚發(fā)酵的進程，經(jīng)過堆漚發(fā)酵后即可作為肥料退還土壤。

除還田外，秸稈還可通過飼喂牲畜將種植業(yè)廢棄物變?yōu)榧S肥；培育食用菌后剩下的菌渣以及制沼氣后的沼渣和沼液都可以作為肥料直接還田，這些方式既保護了環(huán)境，維護了生態(tài)平衡，又對農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)的良性循環(huán)具有積極的作用。

2.3 制取沼氣

沼氣是以秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，在厭氧微生物的作用下經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生以甲烷為主要成份的混合氣體，它是一種可燃性氣體，可作燃料，用來做飯、照明，此外還可以用來發(fā)電。制沼氣后剩余的沼渣和沼液還可以用作肥料，明顯改良土壤和提高作物產(chǎn)量以及品質(zhì)，還解決了農(nóng)村廢棄物對環(huán)境造成的污染問題。沼氣作為燃料較煤炭有諸多優(yōu)點，大大減少了SO2和煙塵的排放，有利于保護日益惡劣的大氣環(huán)境。小型沼氣池由于其發(fā)酵時間長、投資成本低、管理方便、適宜農(nóng)村單戶使用而在我國得到大力發(fā)展，但沼氣的規(guī)模化發(fā)展存在諸多技術(shù)難題，還有待進一步研究和攻克。

2.4 用作基質(zhì)

基質(zhì)化利用是指經(jīng)過適當(dāng)處理后的農(nóng)業(yè)廢棄物可用作農(nóng)業(yè)栽培和部分動物養(yǎng)殖的基質(zhì)原料，如可用來栽培食用菌和花卉，養(yǎng)殖高蛋白蠅蛆、蚯蚓等。種植業(yè)廢棄物（如水稻、玉米、大豆、油菜、小麥等作物的秸稈）和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物（如雞糞、豬糞、牛糞、羊糞等畜禽糞便）經(jīng)過粉碎、除臭、干燥等一些簡單的處理即可以作為基質(zhì)原料?；|(zhì)對植物起到支持和固定作用，并可以為植物根系提供水分、空氣、肥料等營養(yǎng)。組織培養(yǎng)中，組培苗、脫毒苗的煉苗及其移栽經(jīng)常用到基質(zhì)，如脫毒馬鈴薯、大花蕙蘭、紅掌等的煉苗就可用此作為基質(zhì)。

2.5 用作材料

農(nóng)業(yè)廢棄物中含有多種蛋白質(zhì)和纖維性資源，可利用這些資源生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和工業(yè)用途原料。作物秸稈可以作為紙漿原料、保溫材料、包裝材料、可降解餐具、纖維素薄膜、人造纖維板、輕質(zhì)板材的原料等，還可以制作編織物、裝飾品以及工藝品，如麥秸稈可編成涼席、涼帽和花籃；玉米棒皮可做成汽車坐墊、靠背及床墊等；高粱稈可制成門簾和窗簾；稻殼可作為生產(chǎn)炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料；甘蔗渣、玉米渣等二次利用廢棄物可制取膳食纖維食品；棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學(xué)成分，可制成吸收重金屬的聚合陽離子交換樹脂；菜籽油下腳料經(jīng)過水解、精制可生產(chǎn)芥酸和油酸；米糠中提取的菲丁可用于生產(chǎn)廣泛用于醫(yī)藥、發(fā)酵和食品工業(yè)的肌醇，提取菲丁后的米糠還是優(yōu)良的飼料。此外，有些農(nóng)業(yè)廢棄物還可用來制藥、制糖和釀酒，甚至可用來制造生物潤滑油、生物塑料、生物洗滌劑和特殊紙類等。

3 存在問題

目前，我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用尚處于起步階段，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的觀念意識薄弱，利用水平較低；同時，還面臨著農(nóng)業(yè)廢棄物原料集中收集處理與持續(xù)均衡需求的問題，以及農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、規(guī)模化利用的技術(shù)難題，這些都嚴重阻礙了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展、推廣和應(yīng)用。

3.1 農(nóng)業(yè)廢棄物的總量不明確

由于我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大部分是以農(nóng)戶組織方式展開的，所以生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物的種類繁多、成分復(fù)雜，這為農(nóng)業(yè)廢棄物總量的統(tǒng)計帶來了較大的困難。我國每年產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物，各類農(nóng)業(yè)廢棄物的量是多少，這些廢棄物的分布、利用狀況和對環(huán)境造成的影響，都沒有一個準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。此外，產(chǎn)生的這些農(nóng)業(yè)廢棄物是通過何種途徑利用的、各途徑的利用量是多少、各途徑的利用率是多少以及運作情況，也都沒有一個準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，必將帶來廢棄物資源利用的盲目性，國家也就無法全面統(tǒng)籌和規(guī)劃發(fā)展。

3.2 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)落后

隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)廢棄物處理方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的要求。比如沼氣是消化農(nóng)業(yè)廢棄物節(jié)能環(huán)保的有效途徑，然而新建沼氣池的花費讓農(nóng)民望而卻步，即使在政府的支持下建好了沼氣池，由于農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生有一定的季節(jié)性，秋季農(nóng)作物秸稈多，產(chǎn)生的沼氣就多，富余的沼氣卻沒有相應(yīng)的收集技術(shù)，只能白白浪費；而春天的時候農(nóng)業(yè)廢棄物少，產(chǎn)生的沼氣就少，有時氣壓太低甚至連飯都做不熟。目前，我國農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用多停留在初級階段，比如直接秸稈還田、制沼氣、堆漚有機肥等，技術(shù)含量低，利用率低。農(nóng)業(yè)廢棄物在工業(yè)方面的利用技術(shù)還不成熟，比如乙醇制取、建材生產(chǎn)、材料包裝等，因此不能很好地挖掘其經(jīng)濟價值，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、綜合化利用也就難以可持續(xù)發(fā)展。

3.3 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)開發(fā)資金匱乏

農(nóng)業(yè)廢棄物的主要產(chǎn)地在農(nóng)村，但農(nóng)民利用農(nóng)業(yè)廢棄物的意識不強，明明知道焚燒秸稈和亂堆畜禽糞便污染環(huán)境，但苦于資金不足而束手無策。一些企業(yè)想投資農(nóng)業(yè)廢棄物利用項目，但由于前期投入資金量大、回籠周期長，且苦于無相關(guān)技術(shù)的支持，只能作罷?？蒲性核囊恍＜医淌陔m有心致力于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的研究，但苦于相關(guān)方面的資金支持力度不夠而不能深入徹底地進行研究。這就需要國家相關(guān)部門、企業(yè)加大資金技術(shù)扶持力度，使一些環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益較好的項目得以落實。此外，政府應(yīng)采取措施予以扶持，可建立農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用基金制度，拓寬資金的籌措渠道，鼓勵民間資金的投入，積極促進農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。

4 結(jié)論

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是我國未來發(fā)展的戰(zhàn)略方向。要針對農(nóng)業(yè)廢棄物的特點，因地制宜地選擇應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)和工程技術(shù)，積極發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物的多極化利用，努力提高農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化效率，開發(fā)其潛在的經(jīng)濟價值，達到消除農(nóng)業(yè)廢棄物污染和保護環(huán)境的目的，為農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)化發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

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2095-3615（2015）06-0014-02