農業固體廢棄物循環利用現狀及循環利用方式

鄭露露，閆曉明*，陶　敬，董雪云，陸　鈺，何成芳，朱鴻杰（.合肥學院，安徽合肥 3060；.安徽省農業科學院農產品加工研究所，安徽合肥 3003）

農業固體廢棄物循環利用現狀及循環利用方式

鄭露露1，閆曉明1*，陶敬1，董雪云2，陸鈺2，何成芳2，朱鴻杰2
（1.合肥學院，安徽合肥 230601；2.安徽省農業科學院農產品加工研究所，安徽合肥 230031）

通過對比國外農業固體廢棄物循環利用的狀況，分析我國農業固體廢棄物的利用現狀。結合我國農業固體廢棄物的特點以及農業固體廢棄物循環利用存在的問題，采用生態農業循環經濟學理論，提出一些關于我國農業固體廢棄物循環利用方面的必要措施。

環境；農業固體廢棄物；循環利用

文獻著錄格式：鄭露露，閆曉明，陶敬，等.農業固體廢棄物循環利用現狀及循環利用方式［J］.浙江農業科學，2016，57（7）：1112-1114.

我國平均每年產生秸稈量達6億t，且農業固體廢棄物會以年均10%的速度遞增［1］。為此，以農業固體廢棄物為研究對象，通過研究國外農業固體廢棄物的處理利用方式，對我國農業固體廢棄物的使用價值進行探究，進而證明我國在農業固體廢棄物方面存在著巨大的資源潛力；并對比發達國家管理辦法［2］，借鑒國外在農業固體廢棄物合理利用的成功經驗［3］，明確我國在農業固體廢棄物處理過程中的政策趨向。

1　我國農業固體廢棄物資源現狀

農業固體廢棄物是指在農、林、牧、副、漁等各類生產生活中被丟棄的有機固體廢物［4］。主要包括4種類型：田野中的遺留物包括農作物秸稈、果殼、枯枝落葉、殘留的農藥；農副產品加工廢棄物包括糟渣、動物皮毛、餅渣、木屑；畜禽排泄物包括畜禽糞尿、畜禽墊料；農村生活垃圾包括人類糞便、生活廢棄物。

根據分析統計［5］，中國目前是全球農業固體廢棄物產出量最大的國家，大約每年有50多億t；農作物秸稈11億t，其中稻草3億t，玉米秸稈3億t，雜糧作物秸稈2.8億t，蔬菜廢棄物2.1億t；畜禽糞便量26.9億t，其中牛糞13億t，豬糞4.8億t，羊糞5.6億t，家禽糞3.5億t；農村居民生活廢棄物3.5億t；其他有機廢棄物約有9.2億t，折合30億t左右的標準煤（表1）。

預計到2025年，我國農業固體廢棄物生產量將達60億t左右，具有很大的資源潛力。

表1　我國不同農業固體廢棄物的年產生量

2　國外農業固體廢棄物循環利用的現狀

2.1日本

農業廢棄物轉化利用理論與實踐的發展最早興起于日本，并將之定位在戰略高度［8］。日本生態農業產業發展于20世紀80年代，以“綠色資源的保護與培養”及“環境保全型”生態農業產業經營模式的推廣為標志，通過農業廢棄物向肥料轉化，并結合合理輪作等措施，實現農業廢棄物的高效轉化利用，推進生態維護與農業產業生態效率的提升相結合，以達到延伸農業產業鏈，維護農業生態環境的目的。

農業固體廢棄物轉化利用模式（圖1）在日本的菱鎮得到迅速推廣和發展，并取得較好的成效，實現從根本上控制水污染和面源污染，確保農產品的質量安全及農業的持續、健康穩定發展。政府部門將生產過程中產生出來的畜禽糞便、下水道污泥、有機廢棄物等一同進行適當加工，對此進行能源化處理，并將剩余殘渣進行固液分離，其中的主要（固態）成分進行堆肥干燥，加工成為有機肥料，液態成分的處理有2種方式，一是進行二次循環利用，二是實現無害化排放，確保生產環節的潔凈度，進一步實現全產業鏈污染物的零排放。

圖1　日本農業固體廢棄物轉化利用模式

日本為了促進農業固體廢棄物的轉化利用，構建了一套完善的法律保障體系，為日本農業生態環境的維護、農業產業的持續健康發展做出了貢獻［7］。日本政府積極采取經濟與行政等宏觀調控手段，為農業固體廢棄物的轉化利用提供政策支持。主要是通過政策、貸款及稅收等方面的扶持，鼓勵民眾對農業固體廢棄物利用進行投資，給予農戶主體地位，實現農戶在農業固體廢棄物利用過程中的主動權及相應的經濟效益。

2.2德國

歐洲在農業廢棄物轉化利用的理論與實踐方面都具有其獨特性，發展水平也相當高。德國農業固體廢棄物轉化利用的有關主體是政府、企業和農戶，在一定程度上實現了協調發展，使農業廢棄物轉化利用成為其他產業發展不可或缺的部分。

德國的農業廢棄物的循轉化利用起源于垃圾處理，并逐漸地向其他行業延伸，推進了德國整個生態農業的發展［8］。在農業固體廢棄物的轉化利用方面，主要體現在生態農業、有機農業。生態農業是德國重要的產業部門。面對日益脆弱的農業生態環境，德國政府積極構建與完善“綜合農業發展模式”，積極推進農業生態系統的內部與外部平衡。德國政府建立了一整套農業固體廢棄物轉化利用的法律保障體系，為綜合農業發展模式的實施與推進提供了強有力的法律保障。同時政府為了維護并促進生態農業的可持續發展，還建立了一套獎勵措施與辦法。德國農業生產遵循清潔生產理論，從源頭控制農業廢棄物的產生，以維護生態環境。

2.3美國

美國的“高效可持續農業”發展模式以節水農業和精準農業的有機結合為特點，加強農業產業鏈條的生態管理，依靠科技提升生態效率，降低非有機肥料的施用，促進農業可持續健康發展［9］。

美國精準農業始于20世紀80年代，其目標是實現農產品的優質高效，以科技為支撐實現最低投入條件下效益的最大化。美國的節水精準型生態農業發展模式具有很強的代表性，該模式的實施是建立在施肥高效化、灌溉節水化、種養技術高端化為特征的。美國生態農業的發展是高端農業科學技術對農業緊缺資源和生產資料的集約化與替代化，其核心就是在生態農業發展過程中實現高效、低投入和低環境污染。美國生態農業發展的理念與實踐是對農業廢棄物轉化利用理論的豐富，也是對農業廢棄物轉化利用實踐的擴展。

3　我國農業固體廢棄物在循環利用存在的不足

目前我國農業固體廢棄物在循環利用過程中依然存在許多問題，國民對循環理念的意識沒有系統性的樹立；農業固體廢棄物利用的政策法規不健全；農業固體廢棄物處理成本高，資金短缺；技術水平滯后等，這一系列問題，導致循環利用技術的發展受到一定的阻礙。

只有大力開展生態農業循環經濟，推動清潔生產方式，從源頭上處理環境污染問題，將推動經濟產生的對自然資源的需求以及對生態環境造成的影響控制到最低，這樣才能以最少的資源消耗、最低的環境代價來實現生態農業的科學發展。因農業生產的特殊性，農業固體廢棄物的產生是與生產加工相應而生的。農業固體廢棄物的轉化利用，對于緩解資源方面的不足，控制環境的污染，提高農業的總效益，具有深遠的意義。

4　我國農業固體廢棄物循環利用方式

4.1生態循環農業園區模式

生態循環經濟園區是以現代科技為基礎，以農業產業化為依托，以規模經營為條件，依據循環經濟理念和工業生態學原理，通過資源共享和副產品互換，實現不同產業間物質和能量的逐級傳遞，極大地提高資源的使用效率［10］。浙江省寧海縣依托東部豐富的土地和灘涂資源，因地制宜大力開展了東海岸6 670萬hm2生態農業循環經濟示范園區建設。以建立生態型“種、養、飼、加”生產模式為目標，積極促進產業之間的有機融合，形成中小型的養殖場沼氣工程、畜禽糞便資源化循環利用、生物物種共生互利、生態農業相結合、農作物秸稈資源化利用等5種循環利用發展模式［11］，研究出以利豐牧業有限公司為典范的“畜牧養殖-糞-有機復合肥-瓜果菜”“農業固體廢棄物-牛養殖-有機肥加工-農作物”等多種方式的生態型養殖模式，示范園區60%以上的農產品通過加工再次轉化利用，50%以上的農產品出口，80%以上農業固體廢棄物轉化利用。

4.2厭氧發酵技術

利用厭氧發酵技術［12］的禽畜養殖固體廢棄物資源化利用模式，以減少污染，增加效益為目標，使禽畜糞便轉變為養殖業或種植業的原料，實現糞便的潛在價值，達到了廢棄物的零排放目標［13］。

此模式使污水中的難溶性變為可溶解的有機物，實現無害化生產，達到凈化環境的目的。同時厭氧發酵產物為種植業提供寶貴的肥料，間接地降低了生產成本，有助于推進有機農業的發展。

4.3蚯蚓堆肥技術

有機固體廢棄物（如工農業廢棄物、畜禽糞便等）的產生與堆置造成了明顯的環境污染，并危及公眾健康。而利用蚯蚓進行堆肥是目前一種比較廉價、環保的固體廢棄物轉化技術，通過蟲體身體轉化、消化道分解、酶降解等過程逐步降解固體廢棄物，同時獲得穩定性高的堆體及高蛋白鮮蟲，實現廢棄物最大限度減量化、增值化、穩定化［14］。

蚯蚓堆肥技術，是利用蚯蚓特殊的生態學功能及其與環境微生物的協同作用，將動物糞便、工業固體廢棄物等有機廢棄物高效降解與腐熟的生物處理工藝。有機固體廢棄物處理的蚯蚓主要分布在Fndogeic，Anecic和Fpigeic這3個種屬中［15］。蚯蚓堆肥技術是通過蟲體與微生物之間的相互作用來實現有機物降解，從而達到穩定，可分成為2個時期［16］：一是活躍期，利用蚯蚓來轉化基質的物理性能以及微生物構成；二是類腐熟期，微生物代替蚯蚓進一步降解基質，最終將有機廢棄物中諸如氮、磷、鉀、鈣等重要的營養物質轉變為比原固體廢棄物更易溶解、易吸收的物質。

5　小結

通過研究國外對農業固體廢棄物的處理方式，發現國內在農業固體廢棄物處理方面仍有許多不足，但也存在著巨大的潛力。總結日本、德國、美國等發達國家的成功經驗，明確我國的農業固體廢棄物處理下一步的具體走向。對于國民環保意識要循序漸進的慢慢培養；政策法規要逐步健全起來；費用資金希望得到政府相關部門的大力扶持；而技術水平和服務體系方面要通過研究國外的先進技術，探索出符合我國實際情況的先進體系。

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（責任編輯：張才德）

S210.3

A

0528-9017（2016）07-1112-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20160750

2016-05-12

合肥學院人才科研基金項目（15RC04）；國家科技支撐計劃課題（2012BAD14B13）

鄭露露，女，安徽淮北人，碩士研究生，研究方向固體廢物處理與處置，E-mai1：1289274207@qq.com。

閆曉明，研究員，碩士生導師，E-mai1：xmyan9@163.com。