農業有機廢棄物能源化利用現狀

李金紅

農業有機廢棄物主要是指在農業、養殖業的生產、加工過程中產生的廢棄物，主要包括秸稈和畜禽糞便。當前資源枯竭、環境污染等問題日益嚴重，對農業有機廢棄物不僅要妥善處理還要加以利用。通過對農業有機廢棄物能源化利用減少環境污染，代替石油、煤炭等不可再生資源用于社會的生產生活中。

1、農業有機廢棄物能源化利用方式

①秸稈的能源化利用

本地區農業發達，農忙季節收割莊稼時，會產生大量的農作物秸稈。大部分秸稈或被廢置，或被燃燒，不僅浪費了資源還污染了環境。農民焚燒秸稈的行為屢禁不止，甚至導致了霧霾天氣的發生。本地對秸稈的能源化利用方式主要分為直接燃燒技術、氣化利用技術、固化、炭化利用技術和纖維素乙醇。

直接燃燒技術主要是指秸稈發電技術，我國的這項技術與國外相比起步較晚，技術還不夠成熟，因此在我國還有很大的發展潛力。但這項技術還存在很多問題：當前我國對一些原料的預處理技術還不夠成熟，阻礙了這項技術的發展。秸稈不易收集且需要占據較大的堆放場地，為了保證適宜的發熱量和含水量，在儲存過程中不僅要防火還要防雨、防潮，增加了儲存成本。此外秸稈燃燒時對金屬的腐蝕性大，因此要采用耐腐蝕的鋼材，這又增加了設備成本。總的來說，秸稈發電技術雖然解決了資源浪費問題，但成本高，污染物排放量較大，不適宜在本地區大規模利用。

氣化利用技術是指熱解氣化技術，在點燃秸稈時，供應少量空氣并采取相應措施，最終生成可燃混合氣體，并去除其中的焦油和雜質。這種技術產生的氣體可以直接燃燒，用于供熱和發電等方面，氣化技術對其設備、系統及自動化程度有較高的要求，熱能利用效率低、成本較高，要想實現盈利應實行規模化經營。

秸稈質地松散、密度小，需要占據很大的儲存場地，不易儲存和運輸，燃燒時不能充分燃燒，還會產生大量的污染物，可以通過干燥、粉碎、壓縮等工序，把秸稈加工成高密度的固體燃料。這種燃料與秸稈相比，燃燒性能和效率更高，方便運輸儲存，更加安全清潔，是一種優質能源。

燃料乙醇應用廣泛、直接有效、安全清潔且可再生，被公認為是石油的替代燃料。自國家叫停了以糧食為原料的乙醇生產后，以木屑、秸稈為原料的纖維素乙醇的研究與應用蒸蒸日上。纖維素乙醇與其他秸稈能源利用方式相比，雖然成本更高，但其生產過程更容易得到控制和管理。保存運輸、熱值、污染物排放量等方面，也更有優勢。這項技術一旦成熟并大規模開發利用，會取得更大的經濟效益、環境效益和經濟效益。

②畜禽糞便的能源化利用

沼氣發酵技術是畜禽糞便能源化利用的常見方式，我國對這項技術的研究起步較早、應用廣泛。沼氣發酵技術與本地區的農業關系緊密，農業生產中產生的畜禽糞便、秸稈等廢物，收集起來統一進入沼氣池，沼氣池中的厭氧細菌對其進行分解，最終產生以甲烷為主要成分的沼氣。在這個過程中，不僅沼氣可以作為燃燒原料，產生的沼液、沼渣等還可以循環利用在農業、養殖業中。這種能源利用方式雖然科學、環保，但也有一定的局限性。沼氣產生對厭氧、溫度、水分、酸堿度等條件要求較高，產氣率低且不穩定，產生的硫化氫等氣體不僅氣味刺激還有劇毒。農戶的知識、技術水平不高，難以滿足其技術要求，阻礙了戶用沼氣的推廣，集中供氣的運行效果和收益不理想，也阻礙了沼氣工程的發展。

2、農業有機廢棄物能源化利用存在的問題

①原料收集難度大且資源總量不清

農業廢棄物的密度低、體積大，不利于規模化利用。以秸稈為例，秸稈與同等能量的煤炭相比，體積大約是其20倍，可見秸稈的保存、運輸成本更高。與其他能源相比，秸稈難以保證供應的穩定充足。因為秸稈大多在收獲季節產生且儲存成本高，難以持續供應。此外，本地大型農場少，多數是農戶分散經營，要想收集一定規模的秸稈，需要大量農戶的供應，難以保證供應量和質量的穩定，因此原料的交易和回收成本高。

當前本地的農業、環保等相關部門對每年的農業廢棄物的總量、種類、分布、利用狀況等缺乏全面深入的調查和評估，難以制定科學、可行、長遠的農業有機廢棄物能源化利用規劃。

②技術及其設備發展落后

本地對農業有機廢棄物能源化的利用多是根據傳統經驗，而缺乏對相關技術的創新、引進和推廣，利用方式單一，主要是肥料化利用和沼氣利用。熱解氣化技術、秸稈燃燒發電等技術雖然得到開發應用，但存在著缺乏自主核心技術，相關技術和工藝不夠成熟，設備配套不完善等問題，導致農業廢棄物能源化利用效率低、能耗大、成本高。

③市場環境不夠完善，缺乏相關政策法規

農業廢棄物能源化利用與工業生產有緊密的聯系，為其提供能源配送。工業生產與農業種植相比，有自身的特征，二者需要實現有機連接，但相關工業和農業部門缺乏聯系，沒有做好這方面的工作。相關部門只重視扶植大型企業，沒有做好全行業的資源整合和多個環節的資源配置工作，導致農業廢棄物能源化產品的市場需求和競爭力不高。

農業廢棄物能源化產業在我國起步較晚且具有很高的社會效益，應該得到投資、稅收、財政補貼等方面的政策支持。但當前的相關政策缺乏系統性和可操作性，相關的法律法規也不夠完善。此外環保、農業、電力等部門，在制定這個產業的相關標準或規范時，沒有考慮其行業的實際情況，導致行業標準和規范缺乏可操作性。

農業有機廢棄物主要是指秸稈和畜禽糞便，當前對其的利用方式主要有燃燒發電技術、氣化利用技術、固體、炭化利用技術、纖維素乙醇、沼氣發酵技術等。今后不僅要完善這些技術，還要開發利用新技術，做好農業有機廢棄物的資源評估和收集工作，完善相關市場環境和政策法規。這樣才能做好農業有機廢棄物能源化利用工作，減少環境污染，豐富能源資源，促進農業和工業的發展。

（作者單位：300480天津市濱海新區農業服務中心）