農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用途徑研究

［提要］農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用已成為一種必然的趨勢。從農(nóng)業(yè)廢棄物的內(nèi)涵、分類、特性等方面探討農(nóng)業(yè)廢棄物在飼料、肥、氣、基、料等方面的應(yīng)用，并對其資源化處理中所面臨的一些重要問題做出分析和說明。研究發(fā)現(xiàn)：農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的認(rèn)知是比較匱乏的，但農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用對農(nóng)業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，在宣傳農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用途徑基礎(chǔ)上，可采用秸稈還田、飼養(yǎng)法、基質(zhì)化、焚燒秸稈為主要手段等方法，使其資源利用達(dá)到最大化。目前，世界上秸稈資源每年高達(dá)上百億噸的產(chǎn)量，但中國秸稈資源的利用率只相當(dāng)于世界先進(jìn)水平的30%。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理不當(dāng)，不僅會影響村容村貌，侵占土地，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且還會加劇農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的惡化，影響全面建成小康社會以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)廢棄物主要是養(yǎng)殖業(yè)的畜禽糞便及屠宰畜禽的廢棄物、種植業(yè)的農(nóng)作物秸稈、尾菜和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留的農(nóng)膜以及農(nóng)副產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的廢棄物等。我們要重視并充分利用這些沒有得到有效利用的農(nóng)業(yè)廢棄物，例如秸稈還田是一種新型的秸稈資源化利用方法，其資源化利用對優(yōu)化生活環(huán)境、緩解能源緊張和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都有重大意義。將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)有效地結(jié)合起來，既要保證居民對農(nóng)產(chǎn)品的需要，又要保證生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。一、農(nóng)業(yè)廢棄物的定義及相關(guān)特性（一）農(nóng)業(yè)廢棄物的定義。農(nóng)業(yè)廢棄物即農(nóng)業(yè)廢物，是指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)。目前，學(xué)術(shù)界對“農(nóng)業(yè)垃圾”的含義有較為統(tǒng)一的認(rèn)識，但在具體內(nèi)容上卻是各有側(cè)重?！董h(huán)境科學(xué)大辭典》中將農(nóng)業(yè)廢物劃分為兩種：一種是以秸稈為主的農(nóng)業(yè)廢物；另一種是禽畜養(yǎng)殖所排放的糞便。在《農(nóng)業(yè)大詞典》中，“農(nóng)業(yè)廢物”指的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料、畜禽養(yǎng)殖廢料、農(nóng)產(chǎn)品加工廢料、農(nóng)村生活廢料等。（二）農(nóng)業(yè)廢棄物的主要特征1、農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)量大。在目前情況下要準(zhǔn)確地估算出農(nóng)業(yè)廢棄物的總量是一件非常困難的事情，而且總量也是一個很大的數(shù)字。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展相對落后，科學(xué)技術(shù)水平相對發(fā)達(dá)國家較低，從而造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量較大。2、質(zhì)量較差、價格相對較低。在我國，農(nóng)業(yè)廢棄物中的有用物質(zhì)含量很低，可回收利用的機(jī)會很小，所以很難賣出好價格，長期下去，將會造成大量的垃圾堆積，對生活環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重的危害。3、資源利用不充分造成環(huán)境污染。目前，國內(nèi)大部分作物秸稈都是直接燃燒，這樣的處理方法導(dǎo)致其能量利用率僅為1/10，大部分的能量、粗蛋白、礦物鹽等都會被浪費(fèi)。其中，鉀能被利用的只有1/3，其他的熱量、有機(jī)質(zhì)、氮、磷都被浪費(fèi)了。秸稈燃燒的煙塵中含大量二氧化硫，會對空氣造成污染，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境及人類健康產(chǎn)生不良影響。（三）農(nóng)業(yè)廢棄物的分類。按照其來源的不同，農(nóng)業(yè)廢棄物可以被劃分成四大類：（1）種植業(yè)廢棄物，主要指的是農(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(shí)外殼等廢棄物。（2）養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，包括動物排泄物、圍欄墊料等。（3）農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物，指農(nóng)副產(chǎn)品的殘留物，如瓜渣、豆渣、屠宰場所產(chǎn)生的污血等。（4）農(nóng)村居民產(chǎn)生的生活廢棄物，如糞便、生活廢物等。一般所說的農(nóng)業(yè)廢棄物，主要是指種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，也就是農(nóng)作物秸稈、雜草、枯枝落葉以及畜禽糞便等。（四）農(nóng)業(yè)廢棄物的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)廢棄物中的碳、氫、氧等元素占到65%～90%，且富含N、P、K、Ca、Mg、Zn、S等元素。種植業(yè)廢棄物在干燥后，對熱、電的絕緣性和對聲音的吸收能力都比較好，而且還具備很好的可燃性，能產(chǎn)生一定的熱量，其熱值通常為12～16MJ/kg，盡管它的熱值低于煤炭，但其硫含量很低，而且燒得很干凈，所以可以大大減少對環(huán)境的污染，而且燒成的灰也有很好的利用價值。在養(yǎng)殖廢棄物中，牲畜的排泄物由于富含烴類物質(zhì)，可以將其加工成化肥、甲烷，可用作其他作物的培養(yǎng)基，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。二、農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用方法對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行循環(huán)利用，可以將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的資源，達(dá)到資源化的目的。例如，利用這些廢棄物建造沼氣池、秸稈還田和堆肥，或者加工成為工業(yè)原材料。在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)中，廢棄物的資源化利用將起到巨大的推動作用。（一）還田施肥。其是指把牲畜排泄物、秸稈等還田后，轉(zhuǎn)變成可供作物吸收和使用的肥料。對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行多個環(huán)節(jié)的處理，最后還地的方法屬于間接方法。將農(nóng)業(yè)廢棄物還田，可以減少肥料的使用，增加作物的產(chǎn)量，可以對土壤進(jìn)行有效的改良，同時還可以減少有害氣體的排放，具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（二）飼養(yǎng)法。秸稈廢料中含有較少的蛋白質(zhì)及部分纖維，經(jīng)處理后，其可消化、可食，可以解決目前我國飼料短缺的問題，應(yīng)更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。但是，目前人們對秸稈的飼料化發(fā)展的研究還很少，技術(shù)尚不成熟，還沒有得到推廣。（三）傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化法。在環(huán)境保護(hù)不斷加強(qiáng)和科技不斷發(fā)展的今天，我國的能源利用正逐漸向高附加值、潔凈的方向發(fā)展。當(dāng)前，我國是以燃料乙醇、沼氣、裂解氣、生物柴油為原料，在這些原料的使用方法中，最具代表性的是生物發(fā)酵制甲烷技術(shù)。（四）基質(zhì)化?；|(zhì)化是指將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)固態(tài)材料的過程。按其所使用的原材料，可將其劃分為養(yǎng)殖墊料、介質(zhì)、吸收劑等。它在溫室、立體種植、育苗等技術(shù)中得到了最廣泛的應(yīng)用，能提高土地的利用率，并能按需調(diào)節(jié)作物的生長狀態(tài)，還能降低生產(chǎn)成本。基質(zhì)化技術(shù)具有多種形式，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣應(yīng)用。（五）工業(yè)原料化。由于工業(yè)生產(chǎn)中，對原材料的需求量不斷增加，同時對原材料的價格也提出了更高的要求。農(nóng)林廢棄物以其廉價、易得等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于工業(yè)原料化工中。比如，用秸稈等制作手工藝品或制造活性碳、紙漿、可降解的塑料、建筑材料等。三、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用存在的問題當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的管理過程還處在初級階段，“用”的概念不強(qiáng)，“用”的層次不高。我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用存在的主要問題有廢棄物的集中、處置與可持續(xù)平衡的矛盾，廢棄物的資源化、規(guī)?；玫?，成為制約其發(fā)展、推廣與應(yīng)用的瓶頸。（一）農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量不確定。目前，還沒有關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的精確統(tǒng)計(jì)資料，也沒有關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的種類、數(shù)量、分布、利用情況以及對環(huán)境的影響等方面的資料。另外，對所生成的農(nóng)業(yè)廢棄物是如何被利用的，各個途徑的使用量、利用程度、運(yùn)行狀況等，都沒有精確的統(tǒng)計(jì)。（二）農(nóng)林廢棄物的綜合處理技術(shù)滯后。在我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、工業(yè)化進(jìn)程中，傳統(tǒng)的處置方式已經(jīng)不能滿足需要。應(yīng)與當(dāng)代綠色發(fā)展理念相適應(yīng)。例如，沼氣是最好的消化農(nóng)業(yè)廢棄物的方式，既節(jié)能又環(huán)保，目前建立沼氣池所需費(fèi)用較高，即便有政府資助，但因農(nóng)業(yè)廢棄物具有一定的季節(jié)性，使農(nóng)民不敢去償試。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化還處于最基本的水平，如直接秸稈還田、制沼氣、堆漚有機(jī)肥等，但這些方法技術(shù)水平低下，利用率也不高。如，乙醇制取、建材生產(chǎn)、材料包裝等在工業(yè)上的利用技術(shù)尚不成熟。因此，對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行資源化和綜合利用是一項(xiàng)十分艱巨、具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。（三）農(nóng)業(yè)的社會化服務(wù)體系不完備。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)多，流程復(fù)雜，這就造成了垃圾的資源化利用的復(fù)雜性和多樣性，如果只靠農(nóng)戶，沒有一個產(chǎn)業(yè)鏈，那么各個環(huán)節(jié)都很難進(jìn)行有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。這就迫切需要一條工業(yè)化的道路，推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，擴(kuò)大其使用渠道，加速其下游產(chǎn)品的發(fā)展，逐漸形成一條完整的農(nóng)業(yè)廢棄物利用產(chǎn)業(yè)鏈。在此基礎(chǔ)上，完善與之相適應(yīng)的社會服務(wù)系統(tǒng)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的迅速發(fā)展。（四）技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化水平較低。目前，我國對農(nóng)林廢棄物的資源化處理主要是依靠經(jīng)驗(yàn)和摸索，缺乏具體的技術(shù)規(guī)范和操作程序。比如，秸稈還田的方法、方式、時間、地點(diǎn)等尚不明確。目前，利用秸稈做肥料、飼料以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等生產(chǎn)的有機(jī)肥料，都面臨著肥效難以準(zhǔn)確測定、養(yǎng)分含量不穩(wěn)定等難題。因此，需制定出一套關(guān)于農(nóng)業(yè)廢物利用的技術(shù)、方式和方法的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，進(jìn)而建立起一套適合我國國情的農(nóng)業(yè)廢棄物利用技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。四、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用策略農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用是一項(xiàng)長期而復(fù)雜的工程，應(yīng)充分發(fā)揮政府的作用，調(diào)動社會、企業(yè)和農(nóng)戶的積極性，采取綜合技術(shù)和科學(xué)管理措施，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行長期的努力，不斷地推動，只有這樣，才能有效地解決農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染，并使其達(dá)到資源化的目的。（一）技術(shù)和管理手段科學(xué)化。要結(jié)合農(nóng)村的具體情況，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)承載力，有針對性地引入實(shí)用技術(shù)，以最大限度地提高資源利用率。（二）提高農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用效率。除中央、地方財政外，還應(yīng)該鼓勵社會資本投入到農(nóng)業(yè)垃圾回收利用中，以緩解我國農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用的資金短缺問題，并盡快形成一種可持續(xù)的投資機(jī)制。（三）政府應(yīng)建立健全農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用的相關(guān)政策體系，明確其發(fā)展方向，這是實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)廢棄物回收與再利用的重要途徑。（四）提高農(nóng)戶的環(huán)境保護(hù)意識。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)戶的生活條件得到了改善，但是農(nóng)戶自身的文化素質(zhì)相對較低，農(nóng)戶的小農(nóng)戶意識很強(qiáng)，再加上長期以來形成的生活習(xí)慣，使得農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物的污染沒有太多的關(guān)注。為此，應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的宣傳，增強(qiáng)農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物利用的意識。五、總結(jié)與展望農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)大部分使用在農(nóng)村，秸稈制造生物燃?xì)?、秸稈糞便聯(lián)合制生物燃?xì)庖约敖斩捈S便聯(lián)合制氣發(fā)電可以不同程度地提高農(nóng)村能源可持續(xù)利用水平。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要源源不斷的資源支撐，但在我國農(nóng)村人口眾多、資源稀少的背景下，農(nóng)業(yè)資源無疑成為我國目前最大的難題之一。為了改善我國農(nóng)村現(xiàn)狀，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境的