農業廢棄物的資源化利用及問題分析

刁潤麗

（河南質量工程職業學院，河南 平頂山市 467001）

農業廢棄物可劃分為養殖業的畜禽糞便及屠宰畜禽的廢棄物、種植業的農作物秸稈、尾菜和農業生產殘留的農膜及農副產品加工過程中產生的廢棄物等。中國是農業大國，農業規模巨大，農業廢棄物數量也十分巨大，廢棄物的污染問題也很突出，危害嚴重，加之隨意焚燒、亂堆亂放，浪費資源的同時影響了生態環境；然而由于人口眾多農業資源的人均可用量依然少，生態環境承受的壓力大，沒有被充分利用的農業廢棄物，需要加以重視并充分利用，將農業廢棄物資源化利用，在美化人居環境、改善能源短缺、實現農業綠色可持續發展等方面發揮其重要的促進作用［1，2］。通過秸稈回收還田、廢舊農膜再利用、畜禽糞污綜合利用等，加大對還田管網設施、農業廢棄物處理體系等方面的投入，推廣可再生能源利用技術，加大對農業廢棄物能源綜合建設投入力度，把經濟發展同環境保護兩者有機協調起來，在滿足人民群眾對農產品需求的同時，維持生態系統的穩定，保持其持續發展，加快農業發展的步伐［3,4］。

1 農業廢棄物的定義及主要特征

1.1 農業廢棄物的定義

農業廢棄物和農業生產過程有關，農業生產過程一方面需要投入大量資源，另一方面產出相應物質，包括兩部分：一部分是對人們有用的理想產品，另一部分是暫時無用的物質。暫時無用的這部分稱為農業廢棄物，它們既是資源也是流失的部分能量［5］。

關于農業廢棄物的內涵，學者們的意見比較一致，但在細節上又各有所偏重。《環境科學大辭典》中農業廢棄物分為4類：農業生產廢棄物，其中2/3以上為秸稈；禽畜養殖業產生的廢棄物；農產品加工過程中產生的廢棄物；包括人糞尿在內的生活廢棄物［6］。《農業大詞典》中的農業廢棄物為農業生產、畜禽養殖、農產品加工和居民生活廢棄物的總稱［7］。孫振鈞等認為農業廢棄物是包括植物類、動物類、加工類殘余廢棄物和生活垃圾等有機類物質［8，9］。綜合各文獻，我們認為農業廢棄物包括農產品加工、農業生產、畜禽養殖業和農村居民生活產生的廢棄物，具體有秸稈、雜草、殘株、落葉、樹枝、藤蔓和果殼等，以及農產品加工中的污水、禽畜糞便以及廢料［10］。

1.2 農業廢棄物的主要特征

1.2.1 數量特別大 我國農業廢棄物主要產于種植業和養殖業，每年可產生數以億計的廢棄物。據估算，每年秸桿的總產量約為6.5×109t，燃燒的數量為5×107～7×107t，每年畜禽糞便產生的總量約為17.3×108t。同時，我國農業生產的主要單位是農戶，每個農戶要生產什么、生產多少全部都是由農民自己決定，這就造成生產內容千差萬別，再加上農民的廢棄物再利用意識缺乏、對廢棄物的界定不清，可能會把一些資源當作廢棄物進行處理。從這個意義來說，農業廢棄物的具體總量很難計算，因此，我國農業廢棄物的總量只能依靠估算來統計，或許實際數量遠不止這些。

1.2.2 品質差 由于我國農業生產相對滯后，農業所投入的生產資料主要是傳統的秸稈還田、糞便施用、化肥使用，科技含量非常低，導致土壤及農作物的有機含量相對較低。因此，農業廢棄物中的有益成分增加有限，可利用性也就不高。但隨著社會的發展，科技在農業中的比重越來越大，使得農業廢棄物中的有益成分含量逐漸增加。

1.2.3 價格低 由于農業廢棄物品質差，相應的價格較為低廉。我國農業廢棄物所含有益成分較少，可以再利用的可能性更低，因此賣不上一個好的價錢。長此以往，只能閑置堆放大量的廢棄物，污染環境，影響人體健康。

1.2.4 利用率低，污染嚴重 農業廢棄物中含有較多的有害物質，對環境的破壞性較大。在我國，農作物的秸稈大多都是直接焚燒，這種利用方式使得其能量只被利用了十分之一，秸稈所含的大部分能量、粗蛋白、礦物鹽類等都浪費了。僅僅三分之一的鉀得到利用，其他的熱能、有機質、氮和磷都被浪費了。秸稈在燃燒時有大量的二氧化硫等氣體和煙塵，還會污染大氣。畜禽糞便也是采用直接歸田的一次性利用方式，不但污染土壤和附近水源，還對農副產品和人體健康造成不利影響。農業廢棄物不能有效利用，會嚴重破壞農村生態環境，因此，急需實現廢棄物的資源化利用。根據農業廢棄物的這些特點，我們應該加快推進農業廢棄物再利用的研究步伐，學習和掌握國內外先進技術，充分而有效地利用農業廢棄物，為建設生態農業、走循環經濟之路做出貢獻。

2 農業廢棄物資源化利用現狀

回收農業廢棄物可將其轉換為可被工業、農業利用的資源，實現資源化利用。如利用廢棄物建沼氣池、廢棄物還田漚肥、循環利用作工業原料等。資源化利用對生態農業的發展、新農村建設都有重要的促進作用。

2.1 農業廢棄物資源化利用途徑

2.1.1 肥料化 還田利用是農業廢棄物肥料化，是通過將畜禽糞便和秸稈等還田的方式轉化為農作物可吸收利用的肥料。還田方式有直接和間接兩種，借助土壤微生物將養分釋放出來并加以吸收利用的方式是直接方式。將廢棄物經過多個環節的加工處理后再還田的方式是間接方式。還田農業廢棄物一方面可降低化肥的用量，提高作物產量，還能有效改善土壤狀況，另一方面還可以減少有害氣體排放，生態、經濟效益良好［11］。

2.1.2 飼料化 通過一系列加工過程將農業廢棄物制作成動物飼料的過程叫做飼料化。秸稈類廢棄物含有少量的蛋白質和一些纖維類物質，經過加工，消化率和適口性更好，既能緩解飼料不足問題，又可獲得良好的經濟效益［12］。動物性廢棄物可能有寄生蟲卵和病原體等，且氣味特殊，需經熱噴、發酵、干燥等多個環節的前處理才能被有效利用，所以對于其飼料化的研究不多，技術尚不成熟，沒有達到廣泛應用［13,14］。

2.1.3 能源化 能源化利用的傳統方式主要是通過燃燒秸稈等獲得能源，效率不到10%，且污染嚴重，危害健康。隨著環保意識的增強和技術的進步，能源化利用逐步向高值的清潔方向轉變。目前的高值化方式有燃料乙醇、沼氣發酵、熱解氣、生物柴油等［15］。其中，能源化最典型的利用方式是發酵產沼氣技術。該技術一方面處理了農業廢棄物，另一方面產生了能源物質沼氣，同時還輸出有價值的沼液沼渣等附加產物，社會效益、生態效益和經濟效益俱佳，因此該技術近年來發展迅速并得到大力推廣。

2.1.4 基料化 基料化是將農業廢棄物加工成有機固體物料［16］。依據加工所用原料的不同將這些固體物料分為飼養墊料基質、栽培基質和吸附基質等。應用最廣泛的是基質栽培，它對于溫室種植、立體化種植、育苗等技術都可適用，它可以提高土地利用效率，根據需要對植物生長狀況進行調整，并能降低成本。基料化是一種形式多樣、經濟效益理想的資源化利用形式，應用前景十分廣闊。

2.1.5 工業原料化 工業原料化是將農業廢棄物用作工業產品的原材料。隨著工業產品需求量的大幅增長，對原料數量和價格的要求也越來越高。農業廢棄物因具有價格低廉、來源廣泛的優勢，在工業原料化領域得到了廣泛應用。例如將秸稈等做成手工藝品、制備活性炭、生產紙漿、制造可降塑料和環保建材等［17,18］。工業原料化可以有效處理利用大量的農業廢棄物，潛力巨大、市場廣闊，是資源化利用的一個重要發展方向［19,20］。

2.2 農業廢棄物資源化存在的問題

2.2.1 先進技術設備缺乏，利用效果不理想 對于資源化利用從思想上不夠重視，研發力度及資金投入不夠，致使其水平比較落后。目前采用的仍然是技術落后、工藝簡單的方式，相應的生產規模、處理能力和利用率都受到限制。一方面，技術研發能力不足、裝備落后，至今主攻方向不明，導致缺乏競爭力，影響產業化進程；另一方面，由于資金投入及市場開發不足，一些實用技術得不到有效的應用和推廣，不能很好地適應現代農業發展的需求。

2.2.2 政策支持力度不夠，農戶參與積極性較低 單就經濟效益而言，資源化利用的成本是很高的。據測算，秸稈離田成本為作物收入15%～30%，還田成本9%～15%，養殖場廢棄物的處理就更高了，因此需要投入大量的資金和設備。目前，資源化利用方面國家還沒有系統性的政策出臺，現有的部分政策如秸稈還田、秸稈禁燒、農機補貼、糞便處理、污水處理等，針對性不夠強。而且，與成本相比，現有的補貼標準明顯偏低，如秸稈還田的補貼只有成本的1/3。

2.2.3 社會化服務體系不健全，產業鏈條沒有形成 農業生產的環節多、過程復雜，這些決定了廢棄物資源化利用的繁雜性和多樣性，各環節單憑農戶而沒有產業鏈條是難以高效運作的。秸稈收儲運方面，服務機制不健全，秸稈需要在短時間內集中收集，儲存時又占用場地，所以大部分農民對其采取焚燒處理。此外，資源化利用時，如設備、場地和設施等都需要大量的資金來支持，個體農戶或小企業沒有那么大的實力，原材料也受限。就急需走產業化的道路，推動配套產業，拓寬利用渠道，加快下游產品開發，逐步形成廢棄物利用的完整產業鏈，并在此基礎上健全相應的社會化服務體系，推動農業廢棄物循環利用的快速發展。

2.2.4 技術規范化程度低，技術和產品利用難以標準化 農業廢棄物循環利用大多是憑感覺、靠經驗，在實際操作中沒有明確的技術標準和操作規程。如秸稈還田，秸稈的種類、還田的時間、還田的方式等都不明確。在秸稈肥料化、飼料化、養殖廢棄物生產有機肥過程中，大都有肥效難以確定、養分含量不穩定等問題。因此急需制定關于農業廢棄物利用技術、方式、方法等方面的標準和技術規范，并進一步形成農業廢棄物利用的標準和技術體系。

3 總結與展望

中國是農業大國，經濟發展水平與農業的發展水平兩者密切相關。隨著時代的發展、科技的進步，農業正在向現代化的方向邁進，發展水平不斷攀升，在這過程中仍然存在一些問題，其中最突出的就是廢棄物處理問題。農業廢棄物利用的傳統模式中，大量的廢棄物閑置，很多無法自行降解，殘留下來就破壞土壤環境，落后地區甚至直接焚燒處理廢棄物，嚴重污染空氣，因此急需做好廢棄物的處理，實現資源再利用和農業實現可持續發展。