農業廢棄物由“廢”變“寶” 助力農業綠色、可持續發展

文/本刊編輯 李冬霞

我國農業規模龐大，農業廢棄物污染問題突出，農業產業發展面臨人均可用資源量少、生態環境脆弱的瓶頸；因此，實現農業廢棄物資源化利用，是我國農業和農村、資源與環境可持續發展的必然選擇。農業廢棄物是指在整個農業生產過程中被丟棄的有機類物質，按其來源不同可以劃分為種植業產生的各種農作物秸稈、尾菜，養殖業產生的畜禽糞便及屠宰畜禽而產生的廢棄物，農副產品加工而產生的廢棄物，農業生產過程中殘留在土壤中的農膜等[1]。我國的農業廢棄物呈現出數量大、品質差、價格低、危害多的污染特點，亂堆亂放、隨意焚燒現象嚴重，造成資源浪費的同時給城鄉生態環境造成了嚴重影響；然而，換個角度看，未實現資源化利用的農業廢棄物，實際是放錯了地方的資源。有效利用農業廢棄物，對于解決能源短缺、優化人居環境、實現農業綠色發展等方面具有重要的意義。因此，針對目前主要的幾類農業廢棄物（秸稈、畜禽糞便、殘留農膜及菌渣等）進行了存量、價值潛力分析，并對目前的資源化利用模式、國外農業廢棄物處理啟示及存在問題和未來發展建議進行了闡述，希望為高效利用農業廢棄物、實現農業綠色發展提供參考。

我國主要農業廢棄物的存量及價值潛力

秸稈及尾菜

◎ 存量

秸稈和尾菜是農業生產中主要的農業廢棄物。根據宋大利等[2]研究結果中的草谷比換算系數，對2018年的作物秸稈數量進行估算（表1），其中，作物產量的數據來源于FAOSTAT（聯合國糧農組織數據庫），計算得到2018年的秸稈存量為近8億t。2018年蔬菜產量為70 346.72萬t（數據來源于中國農業農村部），按照0.1的草谷比計算可知[3]，產生的尾菜為7 034.76萬t。由于數據來源差異、對作物秸稈的界定不一致或草谷比系數差異，秸稈估算存在一定差異，但無論何種計算方法，結果均證明了中國農作物秸稈及尾菜資源量巨大。

◎ 價值潛力

在農業生產過程中，秸稈是一種重要的生物質資源。實際上，秸稈野外焚燒占31%，69%被當作生物質能源加以利用，其中，秸稈作為肥料利用占27%、飼料利用占24%、基料利用占2%、燃料利用占13%、原料利用占3%（圖1）。

肥料化。肥料化是秸稈最直接、最主要的利用途徑。秸稈可以深耕直接還田，也可離田清潔深加工后還田，或者飼料化后通過禽畜產生糞肥還田。近期黑色農業[4]的興起，也為作物秸稈的肥料化提供了新的轉換途徑，既可以通過蚯蚓轉化為蚯蚓糞肥還田，也可以通過環境昆蟲轉換為蟲糞基人工土壤。秸稈還田，可以有效改善土壤環境、增加土壤養分的同時促進作物增產，有報道說秸稈還田可以減少10%～20%氮、磷、鉀化肥的用量，是一種保護性耕作措施。

飼料化。目前的處理是青貯、氨化和少量的微貯。隨著現代生物技術的發展，微生物工程的方法逐漸運用于秸稈中抗營養物質（纖維素、半纖維素和木質素等）的轉化中來，這樣可以把秸稈飼料的范圍從反芻動物擴展到豬、雞等單胃家畜家禽，從根本上解決飼料原料問題，這也是秸稈飼料發展的主要方向之一。

能源化。秸稈作為一種量大面廣的生物質材料，在中國，每年的資源量約占生物質能源量的50%。秸稈含有豐富的熱能，其含碳量為50.0%～84.5%，其熱值相當于優質煤的65%左右。目前，秸稈能源化利用的方式，主要有固化成型直燃、氣化發電、氣化直接供氣、沼氣發酵、制取燃料乙醇等。

原料化。隨著科技的進步，秸稈作為工業原料的用途越來越廣泛。利用秸稈作原料可以替代難降解的聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等，生產出聚乳酸材料（具有可降解性）替代所有合成塑料產品（如一次性餐具、農業育苗盤等）；采取生物技術的手段可以發酵生產乙醇、苯酚、燃料汽油、丁醇、乙烯、檸檬酸、乳酸、冰醋酸、木糖醇、低聚木糖等化工產品；近年又興起了秸稈制炭、紙質地膜、纖維密度板等。

表1 2018年主要作物秸稈數量估算

基料化。秸稈基料（基質）是指以秸稈為主要原料，加工成可以為動物、植物及微生物生長提供良好條件、同時提供一定營養的有機固體物料。例如，秸稈可以作為各類食用菌栽培的基料或者植物栽培基質。

畜禽糞便

◎ 存量

畜禽糞便一直是土壤肥料的重要來源，但是由于畜牧養殖產業的集約化，導致畜禽糞便在部分地區產量過大，傳統施肥處理方式無法消納；加之大量化肥的使用，使得有機糞肥閑置，禽畜糞便不能及時還田，大量堆放對大氣、土壤和水環境造成嚴重的污染。同時，畜禽糞便作為肥料施用后，糞便中氮、磷等元素從土壤中流失進入水體；以及不恰當的儲存和田間應用，產生了大量氨，散發到空氣中，導致了土壤、水體及空氣污染。

2010年“第一次全國污染源普查公報”結果顯示，畜禽養殖業污染已經成為我國農業面源污染之首，排放的化學需氧量、總氮和總磷分別占農業面源污染的95.78%、37.89%和56.30%[5]。據農業部統計，2017年我國產生的畜禽糞便總量高達35億t，但是利用率卻不足60%。據研究預測，2020年我國的畜禽糞便排放量將會比2017年增加37%，并且每年呈不斷增長的趨勢。

◎ 價值潛力

肥料化。有機肥處理是畜禽糞便資源化處理的最有效方式，通常采用的方法是自然堆肥和生物高溫好氧發酵。自然堆肥是最原始的方法，其占地面積大、堆肥周期長，不適合于大規模的養殖場；高溫好氧發酵可實現快速堆肥，是目前采用最多的一種畜禽糞便資源化處理方式[6]。此外，生物工程降解法作為新的處理方法，是采用微生物發酵使畜禽糞便轉變為綠色有機肥，工藝較復雜。

飼料化。畜禽糞便中除去有害物質后，仍存在不少營養物質，如蛋白質、脂肪、維生素等；因此，可采取有效手段將其制作成畜禽飼料進行再利用。飼料化處理過程中首先要對糞便進行無害化處理，剔除其中的有害物質，確保其安全性；另外，用禽畜糞便飼喂黑水虻，黑水虻可以在短時間內消化畜禽糞便，同時，其幼蟲亦可作為蛋白飼料。

資源化。利用以厭氧發酵為核心的能源環保工程是目前畜禽糞便無害化處理并轉化利用的有效措施，產生的沼氣可以進行發電，剩余的固體物可以進行還田處理。畜禽糞污或其沼氣發酵后產生的沼液，含有大量氮、磷，是微藻（一種水環境凈化生物，很早就被應用于廢水中氮、磷以及金屬元素等污染物質的去除）生長的良好基質；畜禽糞污通過微生物燃料電池技術可以轉化為電能被加以利用，也可以通過液化產生具有較強吸附性的生物碳，或者通過熱化學液化產生生物油，但是該項技術目前還處于實驗室研究階段，并未廣泛用于生產。

農膜

◎ 存量

農膜包括地膜和棚膜。我國農膜年使用量巨大且逐年增加，根據農業農村部統計數據，2016年農用塑料薄膜使用量為259.30萬t，地膜使用量為146.80萬t；然而，我國地膜回收率不到60%。目前，我國使用的絕大部分地膜在自然條件下很難降解，農膜殘留于土壤中，將影響耕作層土壤結構以及水分和肥料營養的遷移，阻礙種子發芽和植物根系生長；同時，地膜殘留會釋放出鄰苯二甲酸酯，造成土壤、大氣和地表水的污染。有研究表明，地膜殘留也會加劇農藥殘留及土壤重金屬污染。將近15%的農膜因收撿不及時而被風吹散，進入自然生態系統，也就是大家目前極為常見的“白色污染”。

◎ 價值潛力

目前，將廢舊農膜進行回收處理和再利用是防治農膜污染的基本做法。根據作物類型、生長狀況及環境條件，在地膜完成其功效又未老化破損前，選擇合理的揭膜時間和揭膜方式，可以大大提高地膜的回收率，降低環境污染的同時減少成本投入。回收的地膜可以作為再生塑料的原料，也可以進行燃料提取，或者進一步加工作為建筑材料。

使用無污染可降解農膜也可有效避免環境污染，例如近些年興起的液體地膜，其是以高分子化合物為主要材料合成的一種乳狀懸浮液，噴施于土壤表面會形成一層特殊的膠狀土膜結構，封閉土壤表面孔隙，從而抑制土壤水分的蒸發，且不影響膜外水分的滲入，改善土壤性能的同時可以自行降解，降解產物無毒無污染，是未來解決農膜污染的主要發展方向。

菌渣

◎ 存量

中國是全球第一大食用菌生產國、消費國和出口國，食用菌產量占到全球產量的70%以上。近年來中國食用菌總產量增長迅速。根據中國食用菌協會統計數據顯示，2018年全國食用菌鮮品總產量3 842萬t，比2017年3 712 t增長了3.5%。菌渣是指食用菌栽培過程中收獲產品后剩下的培養基廢料，按照食用菌生物學平均效率40%[7]來計算（即每生產1 kg食用菌產生0.4 kg菌渣），2018年約產生菌渣1 536.8萬t。

◎ 價值潛力

常見的食用菌菌渣含水量30%～55%，粗蛋白含量5.80%～15.44%，粗纖維含量2.00%～37.11%，粗脂肪含量0.12%～4.53%，大多數菌渣的有機質含量為45%以上[8]。菌渣中不僅含有大量營養物質，而且還存在著多種微生物及酶等其他活性物質，對改良土壤理化性狀、促進土壤養分轉化及植物營養吸收都有著積極作用。

菌渣可以用作二次種菇的培養料，食用菌采收后，菌渣中仍含有大量未被利用的營養物質，可替代部分棉籽殼、闊葉木屑、玉米芯等栽培原料，拓寬了食用菌培養料來源，提高了資源利用率，進而獲得更高的經濟效益；菌渣可以作為生態修復材料，食用菌菌渣對Pb2＋和Zn2＋有較強的吸附作用，菌渣可作為一種新型的生物吸附劑使用，用于治理重金屬污染；菌渣可用作畜禽飼料及有機肥料，目前用菌渣制作有機肥的工藝已日漸成熟，食用菌菌渣經過工藝處理可制成不同類型、不同系列的專用或復合有機肥，在飼料中添加菌渣可提高畜禽抗病力，且有調節畜禽代謝機能及促進其生理功能的作用；菌渣可用作植物栽培基質，菌渣疏松透氣性好，并能給植物提供蛋白質、氨基酸等營養物質，是良好的栽培基質；菌渣可作為燃料加以利用，菌渣可以發酵產生沼氣、也可以壓制作為碳化燃料等。

我國農業廢棄物資源化利用模式

以沼氣為紐帶的生態循環農業模式

生態農業循環利用模式從輸出端減少農業廢棄物排放，對產生的廢棄物進行循環利用，使各元素朝著有利的方向轉化，變廢為寶。通常是將種植、養殖與生活緊密結合，建立以沼氣為紐帶的資源循環利用模式，利用沼氣池將秸稈、人畜糞便等有機廢棄物轉變為有用的資源進行綜合利用，實現廢物循環利用與人居環境改善。

◎ 庭院經濟為基礎的廢棄物循環利用

以家庭或者是合作社為基礎實現農業廢棄物資源化利用，主要是根據當地的地形及氣候條件，結合特色產業，建立種、養殖一體化的生產模式，如比較成功的北方“四位一體”、南方“豬—沼—果”“豬—沼—菜”“豬—沼—茶”等模式。這些模式在有效解決農業廢棄物的同時，提供了可再生能源，顯著增加了農民收入，是典型的資源優化配置和物質良性循環的生態經濟系統工程。

例如，北京市密云區某養殖場場主，將養殖業和種植業結合，創立了生態種植的模式，通過高溫堆肥將養殖廠中的畜禽糞便發酵處理，為蔬菜提供有機肥料，蔬菜的殘株及莖葉還可以喂養畜禽，降低了養殖廠飼料成本及蔬菜種植的肥料成本。由此不僅解決了養殖場糞便堆積的問題，而且提高了畜禽和蔬菜品質，可以實現綠色農業。

但是以農戶和合作社為基礎的農業廢棄物循環利用模式由于缺少統籌規劃，往往存在著種、養比例不協調、產生的沼氣量受季節影響程度較大等問題；于是，出現了以村、縣等為基礎進行統籌規劃、合理布局的區域資源化利用模式。

◎ 區域經濟為基礎的廢棄物循環利用

以區域發展統籌兼顧農業廢棄物資源化利用的核心是把種植業和林業、牧業、漁業以及相關加工業有機結合起來，以沼氣生產為紐帶，推進農村畜禽糞便、農作物秸稈、生活垃圾等向肥料、燃料、飼料等形式的資源轉化，形成互利循環、協調發展的關系，構建資源區域整合的循環農業發展模式，實現生產、生活、生態良性循環（圖2）。通過法制、政策、制度、結構調整、技術進步等措施，形成政府推動、市場驅動、公眾參與的循環農業發展機制；同時，區域循環農業發展要強調城鄉統籌，把城市和鄉村建設成一個相互依存、相互促進的統一體，構建城鄉工、農等產業間多級生態鏈接模式，實現城鄉共生良性循環發展[9]。

山東費縣創新的區域化農業廢棄物綜合利用模式，是建立“政府支持、部門參與、企業主體、產業發展”的農業廢棄物資源化利用可持續發展機制過程中的一個成功案例。其建立了4大收集體系（養殖糞污集中收集體系、病死畜禽集中收集體系、農作物秸稈收集體系、其他廢棄物收集體系），由啟陽清能生物能源公司對縣域范圍內的農業廢棄物（畜禽糞污、病死畜禽、農作物秸稈等）進行專業化、區域化、集中化處理，每年可綜合處理養殖廢棄物40萬t、秸稈30萬t，年產有機肥30萬t，日產沼氣20萬m3，可提純天然氣12萬m3，能滿足10萬個家庭的燃氣需求；建立了天然氣、沼渣沼液等產品銷售應用體系，沼渣、沼液直銷當地瓜果蔬菜種植基地；建立了保險聯動機制，養殖場（戶）、加工企業產生病死畜禽時由基層獸醫站、保險公司、無害化處理廠、檢疫執法人員組成處理小組，負責核實、賠付工作；建立了部門推動機制，縣畜牧局在項目建設中全程服務，加強行業監管和養殖場（戶）糞污儲存設施建設的指導；建立了政策協調機制，縣政府統一協調病死畜禽無害化處理、政策性畜牧業保險、測土配方施肥等政策對支撐體系建設給予了有力支持，保障了項目有序推進。

基于腐生動物轉化的循環經濟模式

◎ 昆蟲“吃”廢棄物

基于昆蟲轉化農業有機廢棄物主要是通過部分昆蟲（例如尸食性的埋葬甲、皮蠹等，腐生性的如黑水虻、蠅蛆、蜣螂等）的取食行為，將有機廢棄物分解，收獲的昆蟲蛋白可用作動物飼料，蟲糞作為有機肥回歸農田，進而實現廢棄物的無害化和資源化處理。

這些昆蟲處理農業廢棄物具有速度快、效果顯著等特點。有研究表明，蠅蛆處理雞糞和豬糞后，糞肥含水量降低、蓬松度增加、顆粒細小，與處理前相比，全氮和全磷含量顯著下降；廚余垃圾經黑水虻處理，減重達70%，轉化率最高達40%，相比于畜禽糞便，黑水虻處理廚余垃圾的效果最佳；白星花金龜轉化后的廢棄物干燥無異味，且蟲糞成顆粒狀，作為肥料可以省去后續的成型步驟，尤其對秸稈有很強的處理能力，轉化率可以達到30%～60%；黃粉蟲處理牛糞，可達到100%的轉化率[10]。

位于山東菏澤的曹縣王澤鋪農民專業合作聯合社開展了多年的黑水虻養殖事業，建立了“黑水虻養殖→餐廚垃圾（畜禽糞便）→有機肥料→有機種植→飼料加工”生態農業模式，實現了餐廚垃圾、畜禽糞便無害化處理，使其“變廢為寶”，不僅環保無污染，還大大降低了黑水虻養殖成本。黑水虻幼蟲排出的糞便可做有機肥料，黑水虻軀體中含有的大量粗蛋白、脂肪、灰分、鈣質、磷等物質，可作為家禽、家畜和魚類養殖的良好飼料來源；同時，其幼蟲中含有大量的抗菌肽、甲殼素、自然抗生素等物質，其衍生產品具有很大的開發前景。

淄博科通生物科技有限公司每天到鄰近鄉鎮收集垃圾，經過分選，菜葉、西瓜皮、腐爛蔬菜等直接喂食黃粉蟲；廢棄秸稈、秧蔓等被加工成能讓黃粉蟲食用的生物飼料，通過黃粉蟲將這些有機廢棄物轉化為蟲體蛋白質，這一過程節能、無污染、無廢棄物。通過“公司＋基地＋農戶”的產業化經營模式，采用基地帶農戶的方式進行養殖，帶領農戶增收，具有廣闊的前景效益。

◎ 廢棄物“養”蚯蚓

蚯蚓是一種雜食性的環節動物，具有食性廣、食性大的特點，蚯蚓的采食量很大，1億條蚯蚓1 d就可吞食40～50 t垃圾，排出20 t蚓糞。有機廢棄物（秸稈、尾菜、菌渣、畜禽糞便等）通過蚯蚓過腹可以迅速分解，轉化成為蚯蚓自身或者其他生物易于利用的營養物質，以蚓糞的形式排出。蚯蚓富含有益酶、肽等高活性蛋白及氨基酸、不飽和脂肪酸等微量元素，可作畜禽、水產品的優質蛋白源，也被廣泛應用于醫藥領域；蚓糞是優質的有機肥，可進一步用于農業生產中，實現循環利用。

利用蚯蚓來消解食用菌菌渣，是食用菌菌渣資源化利用非常重要的途徑，可將種植業、養殖業進行有機的結合，實現資源的循環利用。有研究表明，蚯蚓消解食用菌菌渣獲得有機肥的產出率為45%。

山東省萊州市澤潤食用菌種植專業合作社經過不斷的實踐，探索出了在蘋果樹下進行“秸稈—大球蓋菇—蚯蚓—羊肚菌”的生態創新種養模式：將作物秸稈粉碎后與牛糞發酵，加工成大球蓋菇菌棒放于蘋果樹下，壓上土，再將秸稈直接鋪于果樹下面，采完菇后，菌棒就地粉碎成菌渣，發酵后成為蚯蚓的美食，菌渣和蚯蚓糞又改良培肥了土壤，產出的蚯蚓，除了飼喂家禽，還賣給藥廠[11]。這種生態循環種養模式，可以使土壤中的有機質和有益菌快速增加，具有很好的改良土壤功效。

以能源化為主的產業鏈延伸模式

目前，生物質能源占總能耗的14%，僅次于石油、煤炭、天然氣。生物質能具有穩定供應、易儲存、易轉化等特點，是可再生能源中利用成本最低的能源。農業廢棄物是重要的生物質能的來源，可以將其轉化為固態、液態和氣態燃料，進一步延伸農業產業鏈，增加經濟附加值的同時實現生態環境友好。

“氣肥熱電”聯產的秸稈能源化利用模式是以農業秸稈廢棄物為原料，通過生物法生產生物質燃氣替代石油燃料，通過生物質發酵生產生物燃氣進行生物燃氣發電、供暖和集中利用；沼渣可以用來生產有機肥或營養基質，部分沼液生產葉面肥，發電機組余熱供熱，不僅可以解決能源問題，更可以實現農業廢棄物的減量及再利用。目前，榮獲2008年度國家科技進步二等獎的“農業廢棄物氣化燃燒能源化利用技術與裝置”技術已經形成了適合于我國國情的農業廢棄物氣化發電系統，設備已全部實現國產化，技術處于國際先進水平，投資不到國外同類技術的2/3，運行成本也降低50%左右。

光大生物能源（威海）有限公司文登生物質熱電聯產項目滿負荷運行可實現秸稈等生物質燃料綜合利用量22.29萬t/年，發電量23 529萬kWh/年，供熱量為4.47×105GJ/年，有效解決了秸稈等處置難的問題，實現了農業廢物的綜合利用。

2017年，由華通集團與青島能源集團共同投資的平度市南村鎮大型生物質能源項目建成運營，這也是中國北方最大的生物質能源項目。該項目實施后，每年可處理白菜垃圾4萬t、秸稈7萬t，年產天然氣666萬m3、固態有機肥2.49萬t、沼液肥2.23萬t，具有良好的經濟效益和生態效益。

農業廢棄物資源化利用的國際經驗

政策引導、法規先行

早在20世紀，日本、美國和歐盟等發達國家已經意識到了農業廢棄物資源化利用對經濟、生態發展的重要性，從法律法規、政策稅收等方面采取了一系列措施來推進農業廢棄物循環再利用。完善且可操作性強的法律法規和政策體系是持續、有效推進農業廢棄物資源化利用及產業發展的主要保障。

日本2001年開始實施《資源有效利用促進法》；2003年《廢棄物處理法》修改后實施，對廢棄物進行了明確的定義；又先后制定了《堆肥品質管理法》《日本生物資源綜合戰略》等法律法規，進一步推進和保障農業廢棄物的資源化利用。20世紀90年代初期，英國等西歐國家對野外露天焚燒廢棄物就采取了限制性措施，歐盟頒布了《農業廢棄物填埋條例》和《農業廢棄物焚燒條例》，對農業廢棄物的焚燒及廢棄農膜的回收做出了明文規定。歐洲等受到畜牧業污染威脅的國家和地區，都制定了相應的防治法規及標準，西歐部分國家還對土壤施用畜禽排泄物的數量、區域、時間和方法等進行了詳細的限制，丹麥的《畜禽廢棄物法》明確規定，農場土地面積與動物數量需對應，不能隨意擴大養殖規模。

在稅收等政策補貼方面，為調動農戶、企業參與的積極性，日本政府制定了生物資源戰略下的額外栽培補貼政策，進一步支撐油菜的生物燃油產業的發展；還制定了利用農業廢棄物進行生物燃油生產和炭化等設備的購置費用補貼及稅款優惠等政策[12]。丹麥大力支持畜禽糞污進行厭氧發酵產生沼氣、沼液作為有機肥返回農田的廢棄物循環模式，沼氣生產施行先生產后補貼政策，即沼氣工程建設費用由企業自己投資建設，產生的沼氣通過發電和提純銷售以后就可以獲得補貼，鼓勵發展可再生能源，但是要求沼氣工程每天處理的原料必須75%以上來自畜禽糞污才能獲得補貼[13]。

農業廢棄物資源化利用方式多樣化

◎ 秸稈資源化利用

對秸稈的處理，國際上采取的措施主要是秸稈直接還田和飼料化利用。美國從20世紀40年代開始研究覆蓋免耕技術，現有70%的耕地實行農作物秸稈免耕覆蓋種植，收獲時用秸稈粉碎機通過深耕將秸稈直接還田；或將秸稈青貯發酵，用作飼料，過腹還田。在西歐，大約有20%的秸稈被用作飼料。日本的秸稈利用方式多樣，其中翻入土層還田的約占75.9%，用作飼料的約占10.3%，與畜糞混合成肥料的約占6.4%，制成畜欄用草墊的約占4.0%。無論國內還是國外，將種植和養殖有機結合是實現秸稈資源利用最簡單有效的方式。

在秸稈能源化方面，1975年，巴西開始施行甘蔗渣大規模生產酒精燃料的計劃，用以盡快減少對石油的依賴，目前，巴西汽車中添加的生物乙醇比例高達27%；丹麥是世界上首先利用秸稈發電的國家，其秸稈發電技術在全球具有領先地位，位于丹麥首都哥本哈根以南的阿維多發電廠建于20世紀90年代，被譽為全球效率最高、最環保的熱電聯供電廠之一，目前丹麥已建立了130多家秸稈生物發電廠，秸稈發電等可再生能源占全國能源消費量的24%以上。

◎ 畜禽糞便資源化利用

發達國家對于畜禽糞便廢棄物的利用方式主要是通過堆肥和厭氧發酵無害化處理后，直接用于農田和草地。20世紀40年代初，國外已經著手研究畜禽糞便的資源化利用。

美國提出了基于種養結合的畜禽糞便綜合養分管理計劃（CNMP），所有大規模養殖場必須制定和實施CNMP，中小規模養殖場自愿實施。美國BIOTEC 2120高溫堆肥系統，由10個大型旋轉生物反應器組成，通過微生物發酵在72 h內可處理1 300 t的畜禽糞便或垃圾，使之成為優質有機肥料，這種方法對于高濕物料具有特殊的作用[14]。

日本畜禽養殖場以中小規模為主，畜禽養殖場普遍采用干清糞方式，將固體糞便、糞漿和污水等不同形態廢棄物，分別通過不同技術進行處理；在日本，畜禽糞便堆肥化已實現工廠化，研制的臥式轉筒式和立式多層式快速堆肥裝置，具有占地少、發酵快、質地優等優點[15]。

韓國目前已形成養殖場和廢物處理場一體化的流程，在養殖場內首先對糞便進行分類，能直接利用的糞便以發酵成有機肥料的形式進行回收，不能直接利用的糞便，出場前要高溫殺菌，收集在專用糞池里，由廢物處理場的專車統一運走，進行層層分解，分別提煉出所需的物質，比如含有大量纖維沉淀物的部分，會回收進入造紙場進行紙張的加工。韓國采用的槽式發酵和螺旋式攪拌在國際上屬于較先進的糞便發酵技術[16]。

荷蘭牛、豬養殖場普遍使用漏縫地板，地板下存儲糞便，糞便、尿液和清洗水混在一起形成糞漿，屬于水泡糞工藝。為減少運輸費用成本，降低糞污中的液態比例，提高配送效率，養殖場普遍采用固液分離的方式，固體晾曬或堆肥，液體部分進行密閉式長期儲存后就近農場使用，儲存過程中產生的沼氣可收集使用，幾乎實現全過程的封閉，臭氣排放嚴格控制。

◎ 農膜資源化利用

在全球范圍內，廢舊農膜的回收利用及可降解地膜的開發，是防治農業面源污染、保護農業生態環境、促進農業可持續發展的重要舉措。歐美日等發達國家的經濟和社會發展水平較高，相關法律體系和回收體系健全，廢舊農膜等塑料制品的回收利用率相對較高。以歐洲為例，瑞士、荷蘭、丹麥和瑞典等國家的塑料回收率已經接近100%，日本、美國以及歐洲各國等發達國家出臺了相關政策及標準，規定了農膜的厚度及抗風化強度等生產標準，以從源頭上保證農膜的可回收性。歐美等發達國家使用的地膜較厚，一般可以重復使用3年左右，大部分采用機械式回收，而我國的地膜極薄，機械式回收較為困難；同時，各國積極開發研究可降解地膜技術，研發出生物降解地膜、光降解地膜及紙地膜等產品。日本地膜種類很多，產品劃分很細，針對不同作物、不同季節有不同的產品與之對應。

農業廢棄物資源化典型代表——生態產業園

目前，國外將循環經濟和可持續發展思想應用于工業綠色化發展及農業廢棄物資源化利用的典型代表就是生態產業園，將工業同農業進行有機結合，實現物質、能量和信息的集成與循環，使得各企業及各產業間形成了共生耦合的關系。

1987年建立的丹麥卡倫堡生態工業園，是最早建立的生態工業園區，是工業綠色化的典型代表。卡倫堡生態工業園的成功依賴于其功能穩定、可以高效利用物質、能源和信息的企業群落，包括由發電廠、煉油廠、制藥廠和石膏制板廠4個大型工業企業組成的主導產業群落；化肥廠、水泥廠、養魚場等中小企業作為補鏈進入整個生態工業系統，成為配套產業群落；以微生物修復公司、廢品處理公司以及市政回收站、市廢水處理站等靜脈產業組成的物質循環和廢物還原企業群落[17]。不僅減少了各企業廢物的產生量和處理費用，還實現了能量的多級循環利用，產生了良好的經濟效益。

菲律賓的瑪雅農場也是生態產業園的一個成功典范。瑪雅農場最初只是一個面粉廠，面粉廠生產過程中產生了大量麩皮，為了利用麩皮，建立了養殖場和魚塘；為了對這些畜產品和水產品進行深加工，進一步增加經濟效益，于是又逐漸建立了罐頭制造廠和肉食加工廠；但是養殖場和魚塘帶來了大量的畜禽糞便污染，于是農場建立起十幾個沼氣車間對這些廢棄物進行處理，每天可以生產沼氣十幾萬m3，可以滿足農場生產和附近家庭生活所需能源。沼渣進一步利用，加工生產成飼料或者肥料，返回田間或飼喂禽畜；產氣后的沼液經處理后，送入水塘養魚養鴨，最后再取塘水、塘泥用來肥田；農田生產的糧食又送面粉廠加工，進入下一次循環[18]。瑪雅農場不用從外部購買原料、燃料、肥料，卻能保持高額利潤，而且沒有廢氣、廢水和廢渣的污染，充分實現了物質的循環利用，通過將農業與工業進行有機結合，實現了各環節廢棄物利用最大化。

我國農業廢棄物資源化發展瑕不掩瑜，未來可期

影響農業廢棄資源化進程的因素

當前，農業廢棄物處理利用還存在一些問題，包括：農作物秸稈出路不暢，強力禁燒效果不顯著；畜禽糞便處理設施配建成本高，利用方式傳統單一。究其原因，可能是以下幾方面所造成。

◎ 民眾意識薄弱

農民對于垃圾分類、農業廢棄物回收利用及環保方面的意識比較淡薄，往往只看重眼前利益，參與農業廢棄物資源化利用工作的積極性不高，工作推進難。

◎ 政策及保障機制不健全

實質性和操作性強的農業廢棄物資源化利用補貼扶持措施不完善，對農民、企業等生產主體的激勵機制缺乏。雖然已制定并修訂了《畜禽規模養殖污染防治條例》《大氣污染防治法》等法律法規，明確了秸稈焚燒、養殖污染行為的處罰措施，但從實踐來看，由于違法成本低、執法力度不夠等，政策落實存在一定難度。

◎ 配套技術裝備推廣乏力

農業廢棄物資源化利用方面開展的相關研究缺乏自主知識產權和較高推廣價值的技術，體現在與相關產業針對性和操作性不強等方面；農業廢棄物的田間收集、現場處理、下一步轉運等裝備研發滯后。如秸稈生產沼氣進行集中供氣工程的建設成本比較高，畜禽糞便處理中對沼氣、沼液和沼渣的綜合利用技術還需進一步深入探索。

◎ 廢棄物收集、儲運體系不健全

農業廢棄物面廣量大、收集儲運難度大。秸稈體積蓬松、量大、分散，先進實用的配套設施缺乏，造成秸稈難以收集和儲運；我國以中小型養殖規模為主，各養殖地較分散，造成畜禽廢棄物收集難度大、成本高。相關從事農業廢棄物收集儲運的企業較少，未形成市場化規模。政策主要是圍繞農業廢棄物綜合利用產品開發為主，在農業廢棄物收、儲、運等薄弱環節缺乏相應的政策措施。

推進農業廢棄資源化發展的建議

◎ 加強宣傳，加大扶持補貼力度

運用各種媒介加強人們農業廢棄物循環利用的意識，引導農民將秸稈、畜禽廢棄物收集再利用，幫助農民建造沼氣池；介紹農家的畜禽、魚、桑、蠶、蚯蚓、沼氣、菜地、農田、魚塘、樹林、村落構成的生態系統內物質間的關聯，引導農民創造小時空尺度上的循環模式。將以往零散、碎片化的扶持政策及補貼制度精簡整合形成一個綜合政策，加大相關扶持補貼力度。

◎ 創新科技，提高技術成果轉化效率

加大科研投入，尤其是能提高農業廢棄物收集、利用的創新技術相關研究，如農業廢棄物乙醇制取、建材生產、材料包裝等能源化技術；同時，加強新技術的推廣應用力度，加快科技成果轉化速度。

◎ 完善收儲，提升農業廢棄物利用效能

培育一批農業廢棄物資源化利用和無害化處理的龍頭企業，建立企業帶動、合作社、家庭農場等新型生產經營主體積極參與的農業廢棄物收集儲運體系，推動農業廢棄物資源化利用逐步向工廠化、標準化、產業化發展。

◎ 發展生態產業園，實現生態產業集群

工業發展一般存在集群效應，但是目前也存在著環境污染嚴重的困境，向著綠色化轉型是必然趨勢。將農業和工業發展進行有機的結合，通過創新技術及優化產業結構提高能源的利用率，降低廢棄物的產出率，實現能量的多級循環利用，保護環境的同時創造更多經濟效益。

農業廢棄物資源化利用未來可期

發展生態循環農業是實現農業可持續發展的重要保障，以農業廢棄物的資源化利用為突破口發展生態循環農業是前景廣闊的發展方向。通過畜禽糞污資源化利用、秸稈綜合利用、廢舊農膜回收再利用等，加大對農業廢棄物收儲運和處理體系、還田管網設施等方面的投入力度，推廣可再生能源利用技術，增大對農業廢棄物能源綜合建設投入力度，把環境建設同經濟發展緊密結合起來，以實現在最大限度地滿足人們對農產品日益增長的需求的同時，提高生態系統的穩定性和持續性，進一步增強農業發展的后勁。