李欣 周知戩 譚祎琦
【摘 ? 要】 我國是一個農業大國,農業廢棄物數量可觀且成本低廉,但是目前我國生物質資源利用率不高。本文闡述當前秸稈、稻殼、畜禽糞便利用現狀,并從創新性角度出發提出相應發展對策。
【關鍵詞】 農業廢棄物;利用現狀;對策分析;展望
中圖分類號:S38 ? ? ? ? ? ? ? 文獻識別碼:A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-1073(2020)05-0125-126
[Abstract] China is a large agricultural country,the amount of agricultural waste is considerable and the cost is low,but the utilization rate of biomass resources is not high.In this paper,the current situation of straw,rice husk and livestock manure utilization is described,and the corresponding development countermeasures are put forward from the innovative point of view.
[Key words] ?agricultural waste; utilization status; countermeasure analysis; outlook
秸稈通常指小麥、水稻、和其它農作物在收獲籽實后剩余部分,可制取沼氣和農用有機肥料也是飼養牲畜粗飼料和欄圈鋪墊料。稻殼是稻谷外面一層殼,可用來做醬油、酒、燃料,裝成袋可以種植平菇。畜禽糞便主要指畜禽養殖業中一類農村固體廢物,包括豬牛羊雞鴨糞等。秸稈、稻殼、畜禽糞便等農業廢棄物具有良好性能,在環保節能材料開發與應用中具有很大性能潛力。
1 ?廢棄物相關產業及利用現狀
1.1 ?秸稈
秸稈還田是我國目前最大秸稈綜合利用項目,目前有兩種方式:(1)將粉碎后秸稈直接倒在田地上。(2)用翻耕機翻耕田地,隨后將粉碎后秸稈壓在土壤里,增加土壤肥效和有機質[1]。除秸稈還田外,還可利用現代科技配合當代加工技術,將秸稈進行二次或多次加工,主要有以下兩種途徑:(1)將大量秸稈存放在大型地窖中,摻雜人畜糞便,在無氧條件下進行真空發酵,進而產生一種可燃燒氣體,即“沼氣”。(2)用大型打包機將大量秸稈打包在一起,堆砌成塊狀大量存儲起來,送入大型火力發電站,用作發電燃料。當前秸稈綜合利用開發工作并不完善,項目類別不夠豐富,技術手段不夠成熟,遺留的問題亟待解決等。
1.2 ?稻殼
稻殼富含多種纖維素和二氧化硅,其中脂肪、蛋白質等有機化合物的含量較低。我國每年稻殼產量約0.3億噸,重量小難以儲存,運輸和儲藏費用超過其有利價值;碳氮比高達75.6%,發酵難度高;灰分含量約20%,難以造紙和生產纖維素。基于稻谷品種、產地、加工方法等差異,不同地區稻殼利用率差異巨大且具有季節性,供應不穩定[2]。稻殼含有多種微量元素,采用尿素或家畜糞尿混用進行“氨化”處理制作基料可用于農業栽培;約60%經直接粉碎或膨化、化學處理用作飼料原料供畜禽食用;約10%用作風爐燃料;約5%用作磚板等建筑材料和生產化工原料。
1.3 ?畜禽糞便
隨著傳統畜牧業向現代畜牧業轉變,畜禽飼養數量規模不斷擴大,環境污染日益嚴重。我國每年有可觀畜禽糞便資源有待開發,飼料中營養物質約有20%至30%未被吸收。國內外治理畜禽糞便的方法主要分為產前、產中和產后治理,目前更多的是進行產后處理,通過生物好氧發酵與高溫高壓、熱化滅菌、脫臭等干燥處理對畜禽糞便進行資源化、無害化處理,制成粉狀飼料添加劑和高效活性有機肥就地還田使用。
2 ?廢棄物利用對策分析
2.1 ?秸稈主要利用途徑
2.1.1 ?制作工藝品 ? ?秸稈工藝品制作有著悠久歷史,例如起源于春秋戰國時期小麥秸稈畫。另外簡單秸稈制品(如魚簍、吊籃等)可用于農民日常生活,復雜秸稈制品(如室內裝飾和家具等)可用作銷售,借助地方政府支持聯合本地旅游業,打造地區性產業鏈拉動區域性經濟的發展。
2.1.2 ?制作食用菌栽培基質 ? ?將稻麥秸稈粉碎后,發酵培育平菇木耳等食用菌,在獲得較高經濟效益同時將其培養基用作優質有機肥還田。
2.1.3 ?制作人造板 ? ?選用農作物秸稈材料中一種或多種材料,經粉碎成植物纖維,添加強化材料和粘凝劑,可生產質輕高強,隔熱保溫秸稈人造板等系列建材產品,加工過程簡單快捷無環境污染,可以稱是綠色環保節能材料。
2.2 ?稻殼主要利用途徑
我國是糧食大國,受生活習慣和地理位置綜合影響,我國一直以水稻作為主要糧食作物,因此我國稻殼資源也十分豐富,且稻殼價格低廉具有很大開發利用價值。根據其固有特性可將其利用方式分為能源化利用和工業化利用。
2.2.1 ?制造環保餐具 ? ?稻殼在經過粉碎混合、制片成型、固化表面噴涂等工序之后,可以被制成環保餐具。這種餐具安全無毒、可降解并且成本較低,符合當下綠色發展的時代潮流,對當前廣泛應用造成嚴重“白色污染”塑料餐具有很強替代作用,有很大市場前景。
2.2.2 ?工業化利用——制造稻殼板 ? ?稻殼和合成樹脂膠粘劑在混合熱壓后可制造出稻殼板。對稻殼板二次加工以后可以制造出家具、包裝箱等生產生活用品,用途廣泛,且制造工藝簡單、設備投資少,推廣難度較低。
2.2.3 ?制造水玻璃等工業原料 ? ?稻殼在經過干餾之后會產生大量的灰渣,這種固體灰渣可以作為制造水玻璃、粉狀活性炭等產品的原料使用。同時,未完工的水玻璃半成品還可以制造出硅溶膠、白炭黑和鈉A型沸石等化工產品。這種以稻殼和稻殼灰為主要原料生產水玻璃等工業原料的方式經濟合理,且具有綠色環保的優勢,整個生產過程幾乎無工業廢物,幾乎不存在環境污染問題。
2.3 ?畜禽糞便主要利用途徑
隨著我國經濟水平上升以及農村產業結構調整,畜牧養殖業已成為我國國民經濟重要支柱產業,但在帶來巨大收益同時不可避免會產生環境污染[3]。因此資源化利用、發展生態循環農業經濟已成為畜牧養殖業生產發展過程亟待解決問題。畜禽糞便在提供優質肥料同時,可以有效避免環境污染,促進有機廢物循環使用,對構建資源節約型經濟起到一定作用最終推動我國農業可持續發展[4]。
2.3.1 ?豬糞混合少量馬糞施用 ? ?豬糞質地較細密,易分解肥效快,利于形成腐殖質,改土作用好。但豬糞含水量較多,纖維素分解菌較少,混合少量馬糞施用,能夠大大增加肥效。
2.3.2 ?牛糞加入馬糞或羊糞混合堆漚 ? ?牛糞有機質和養分含量在各種家畜中較低,質地細密腐熟緩慢,肥效遲緩發酵溫度低,屬冷性肥料。為加速分解可將鮮牛糞稍加曬干,再加馬糞或羊糞混合堆漚,可得疏松優質肥料。如混入鈣鎂磷肥或磷礦粉肥料質量更高。
3 ?展望
當前我國正處在推動農業綠色發展、實施鄉村振興戰略改革期[5]。開展農業廢棄物資源化利用,延長秸稈、稻殼、畜禽糞便產業鏈,對治理農業面源污染、改善農業生產條件、提升農民生活環境具有積極促進作用[6]。目前秸稈利用產業鏈條相對較短產品附加值低,社會資本投資秸稈開發利用積極性不高。秸稈資源綜合利用加快化推進,促進實現秸稈商品化和資源化,對于節省資源降低污染、提高農民收入,推進環境友好型和資源節約型社會建設,具有積極意義[7]。綜合利用稻殼不僅能減輕污染凈化環境,還能回收資源、能源,創收經濟效益,符合國家節能減排、資源化利用廢棄物、可持續發展基本國策。以后畜禽養殖廢棄物資源化利用模式、技術會得到更好改進,并在我國實際國情背景下在更多生產生活當中應用,為人類做出進一步貢獻。
參考文獻:
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[2] 謝健.稻殼利用現狀與展望[C].第三屆全國粳稻米產業大會專集.中,2008:139-141.
[3] 樊麗霞,楊智明,尹芳,等.畜禽糞便利用現狀及發展建議[J].現代農業科技,2019,1:175-176,181.
[4] 樊麗霞,楊映禮,尹芳,等.養殖廢棄物治理路徑及管理模式研究進展[J].山西農業科學,2020,48(01):122-125.
[5] 嵇東,孫紅.農業廢棄物資源化利用現實意義與對策建議[J].農業開發與裝備,2018,11:70+77.
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[7] 畢于運,王亞靜,高春雨,等. 我國農作物秸稈離田多元化利用現狀與策略[J/OL].中國農業資源與區劃,2019,9:1-14.
(編輯:李曉琳)