佛山市農村有機廢棄物資源化利用研究

葉佩青

摘 要：根據佛山市統計年鑒相關數據，計算了佛山市農村有機廢棄物以及其沼氣潛力。目前，全市2011年農作物秸稈、畜禽糞便及人糞尿量資源量分別為8.8016×104 t、594.96×104 t和108.0570×104 t；總體可產沼氣潛力約3.67億m3，按全市200萬農業戶計，戶均可擁有917.5m3，基本可以解決農村生活用能。

關鍵詞：有機廢棄物 資源 沼氣 潛力 佛山

中圖分類號：X71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0114-02

1 研究背景

農村有機廢棄物是在農業生產過程中被丟棄的有機類物質[1]，主要包括農林業廢物及畜牧養殖廢物等。一方面，由于其具有數量大、污染范圍廣、危害性強等特征，因而被眾多學者視為建設新農村進程需重點解決的難點問題之一；另一方面，農村廢棄物又是一種優質的生物質資源，具備可資源化利用的特點。因此，若能充分且高效地利用各種農業有機廢棄物資源，將會大大提高各類農村資源的利用效率，從而實現農業生產的可持續發展。此研究主要探究佛山市農村廢棄物資源量狀況并對其進行沼氣潛力分析，在此基礎上提出全市農村有機廢棄物資源化利用的對策，以此為制定可持續發展發農業經濟政策提供科學依據。

2 佛山市農村有機廢棄物資源量概算

2.1 農作物秸稈資源量概算

根據《佛山統計年鑒（2012）》，佛山市糧食作物主要有稻谷、薯類、大豆和其他谷物，2011年產量分別是67 281 t、14 363 t、374 t和15 393 t；經濟作物主要有糖蔗、花生，其2011年產量分別是142 t和5 008 t。《年鑒》中沒有統計出主要農作物的秸稈量，但是農作物秸稈的發生量可根據其產量進行計算。

秸稈的資源量=作物產量×草谷比

通過計算，可以得出各種農作物秸稈的資源量如表1（其中草谷比參考文獻[2]，據此得出佛山市秸稈資源總量為8.8016×104 t。

2.2 畜禽糞便資源量概算

此研究根據佛山市全年畜禽飼養總量、畜禽糞便排泄系數計算得到畜禽糞便污染物年產生量。

年產糞量=個體日產糞量×飼養期×飼養數×10-3

（或年產糞量=排泄參數×動物數量×365）

年產尿量=個體日產尿量×飼養期×飼養數×10-3

（或年產尿量=排泄參數×動物數量×365）

畜禽糞便日排泄系數指單個動物的糞便日排泄量，它與動物的種類、品種、性別、生長期、飼料甚至天氣條件等諸多因素有關[3]。排泄參數由于我國目前尚沒有相應的國家標準，此研究參考了文獻[4]中的排泄系數；畜禽飼養數量根據其平均飼養周期確定[5]。在此基礎上，可以計算得出佛山市畜禽糞便資源量（見表2）。

2.3 人糞尿量資源量概算

人的糞尿量在《年鑒》中并沒有列出，但佛山市的鄉鎮勞動力基本等于農村人口總數，因此可以通過計算計算出農村人口總數的糞尿量。換算公式如下：

人糞尿產生量=排泄參數×鄉鎮勞動力總數×365

又根據相關資料，體重50 kg的人，每天排泄糞0.5 kg、尿1 kg，即每年每人排糞量182.5 kg、尿365 kg[6]。通過計算，可以得出人糞尿的產生量見表3。

3 佛山市農村有機廢棄物沼氣潛力概算

沼氣是禽畜糞便、農業廢棄物、工業有機廢棄物、生活污水和城市生活垃圾等在厭氧環境下通過微生物作用產生的一種環境友好、清潔和便宜的可燃性氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳[7]。佛山市農村的禽畜總數較多，每年排除的糞尿量相當多，這些禽畜的含水量也比較大（見表4），是沼氣發酵的理想原料。

沼氣的發生量可以通過計算沼氣潛力進行估算：

沼氣潛力=糞便年總量×TS×產氣參數

產氣參數為每噸干物質的沼氣產生量，此研究參考了文獻中的產氣參數（見表5）。

為了方便統計與分析，筆者將其資源量估算值均折算為原料TS為20%的糞便量，通過表2和表3的資源量概算，最終概算結果如表6所示。

4 結語

綜上所述，佛山市農村人、畜禽糞便和農作物秸稈年可產沼氣約3.67億 m3，相當于1.84×105 t0號柴油或2.94×105 t標準煤。按全市農村人口有200萬計，每年每人均擁有沼氣資源183.5 m3，每戶基本可以解決農村生活用能問題；同時沼氣發酵的殘留物還可以用作肥料或土壤改良，飼養豬、魚，浸種和防治害蟲等多種綜合利用。

參考文獻

[1] 孫永明，李國學，張夫道，等.中國農業廢棄物資源化現狀與發展戰略[J].農業工程學報，2005，21（8）：169-173.

[2] 畢于運，高春雨，王亞靜，等.中國秸稈資源數量估算[J].農業工程學報，2009，25（12）：211-216.

[3] 張緒美，董元華，王輝，等.中國畜禽養殖結構及其糞便污染負荷特征分析[J].環境科學，2007，28（6）：1311-1318.

[4] 安立龍.家畜環境衛生學[M].北京：高等教育出版社，2004.

[5] 張田，卜美東，耿維.中國畜禽糞便污染現狀及產沼氣潛力[J].生態學雜志，2012，31（5）：1241-1249.

[6] 郭力，趙云，范艷. 駐馬店市農村有機廢氣物資源量概算及沼氣潛力分析[J].河南農業，2009（8）：18-19.

[7] 李東，袁振宏，孫永明，等.中國沼氣資源現狀及應用前景[J].現代化工，2009，29（4）：1-7.