农业废弃物资源化利用途径及存在的问题

□陈燕英 吝祥根/四川省农业机械研究设计院

农业废弃物资源化利用途径及存在的问题

□陈燕英 吝祥根/四川省农业机械研究设计院

随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高，农业废弃物的数量增多，使得农业废弃物的资源化利用迫在眉睫。本文通过对农业废弃物内涵、分类和特点的认识，论述了当前农业废弃物在饲料、肥料、沼气、基质、材料等方面的用途，并对农业废弃物在资源化利用过程中存在的主要问题进行了分析和阐述。

农业废弃物；资源化利用；途径；问题

1 农业废弃物内涵、分类、特点

1.1 农业废弃物的内涵

农业废弃物是指在农业生产过程中所产生并丢弃的有机类物质的总称，包括农林生产过程中产生的植物残余类废弃物，牧业、渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物，农业加工过程中产生的加工类残余废弃物，以及农村城镇生活垃圾等有机类物质。

1.2 农业废弃物的分类

农业废弃物按其来源不同，可分为4种类型：①种植业废弃物，主要是指农作物秸秆、蔬菜的残体、果树和林木枝条、杂草、落叶以及果实外壳等废弃物。②养殖业废弃物，主要是指畜禽粪便和栏圈垫物等废弃物。③农业加工业废弃物，包括农副产品加工后的剩余物，如果渣、豆渣、屠宰污血等废弃物。④农村居民生活废弃物，包括人的粪尿及生活垃圾等。通常意义上的农业废弃物主要是指种植业废弃物和养殖业废弃物，即农作物秸秆、杂草、枯枝、落叶和畜禽粪便等。

1.3 农业废弃物的特点

农业废弃物含有大量的有机质，其碳、氢、氧三元素的含量高达65%～90%，此外还含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁、锌、硫等多种化学元素。

种植业废弃物干燥后对热、电的绝缘性和声音的吸收能力较好，且具有较好的可燃性，并能产生一定的热量，热值一般在12～16MJ/kg，虽然比煤的热值低，但含硫量极少，燃烧清洁，可大大降低对环境的污染，且燃烧后产生的灰分也有较大的用途。养殖业废弃物中畜禽粪便随处堆积，其散发出的气味严重污染空气和生活环境，此外患病畜禽未经处理的粪便还可以传播疾病，严重危害人类健康；但其含有丰富的碳氢化合物，经过处理后可用于制造肥料和沼气，也可以作为其他植物的培养基质，具有巨大的经济利用价值。

2 农业废弃物的利用途径

任何物质都有其存在的价值，农业废弃物也不例外，翻查近几年的资料可知，农业废弃物越来越受到人们的重视，各国科研人员都在想方设法最大化地有效利用农业废弃物来产生经济和生态价值。

2.1 用作饲料

农业废弃物，尤其是种植业废弃物和养殖业废弃物，含有大量纤维素类物质和各种蛋白质，这些废弃物经过一定的技术处理可用作畜禽渔业饲料。种植业废弃物主要是作物秸秆类物质，其含有大量木质素、纤维素、氨基酸以及少量蛋白质，经过氨化、青贮、糖化、碱化以及微生物发酵等技术处理后，不仅可以使秸秆转变为更易于畜禽消化吸收的优质生态饲料，同时还能节约畜禽养殖的成本。养殖业废弃物主要是畜禽粪便，其含有粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、消化蛋白、矿物质以及维生素等，经过热喷、发酵、干燥等方法加工处理后可掺入饲料中用于喂猪、养鱼，效果良好。但由于畜禽粪便的直接饲料化存在卫生安全隐患，必须经过无害化处理后方可使用，因此，目前仍难以大范围推广应用。

2.2 用作肥料

秸秆还田主要是针对种植业废弃物的一种比较原始、简单的肥料化方法。作物秸秆以及枯枝落叶等植物纤维性废弃物经过粉碎或堆沤发酵等简单处理后退还土壤，可以大量补充土壤有机质，还可以提供丰富的氮、磷、钾等大量元素和大部分作物生长所需要的微量元素。此外，农作物秸秆中含有大量的木质素和纤维素，腐烂分解后可增加土壤腐殖质、提高孔隙度，使土壤通气透水，大大改善土壤的理化性状，进而有效解决土壤板结硬化等问题，最终达到作物增产、农民增收的目的。秸秆还田主要有两种方式，一种是作物收割后直接在田间粉碎，翻耕土地后埋进土壤，经土壤微生物作用缓慢分解，即可有效地改良土壤结构；另一种就是传统的堆沤发酵，作物收获后，将秸秆堆放在田间地头或房前屋后的空地上进行堆沤发酵，还可以浇上人畜粪尿等加快堆沤发酵的进程，经过堆沤发酵后即可作为肥料退还土壤。

除还田外，秸秆还可通过饲喂牲畜将种植业废弃物变为粪肥；培育食用菌后剩下的菌渣以及制沼气后的沼渣和沼液都可以作为肥料直接还田，这些方式既保护了环境，维护了生态平衡，又对农牧业的可持续发展和生态的良性循环具有积极的作用。

2.3 制取沼气

沼气是以秸秆、畜禽粪便等农业废弃物为原料，在厌氧微生物的作用下经过发酵产生以甲烷为主要成份的混合气体，它是一种可燃性气体，可作燃料，用来做饭、照明，此外还可以用来发电。制沼气后剩余的沼渣和沼液还可以用作肥料，明显改良土壤和提高作物产量以及品质，还解决了农村废弃物对环境造成的污染问题。沼气作为燃料较煤炭有诸多优点，大大减少了SO2和烟尘的排放，有利于保护日益恶劣的大气环境。小型沼气池由于其发酵时间长、投资成本低、管理方便、适宜农村单户使用而在我国得到大力发展，但沼气的规模化发展存在诸多技术难题，还有待进一步研究和攻克。

2.4 用作基质

基质化利用是指经过适当处理后的农业废弃物可用作农业栽培和部分动物养殖的基质原料，如可用来栽培食用菌和花卉，养殖高蛋白蝇蛆、蚯蚓等。种植业废弃物（如水稻、玉米、大豆、油菜、小麦等作物的秸秆）和养殖业废弃物（如鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪等畜禽粪便）经过粉碎、除臭、干燥等一些简单的处理即可以作为基质原料。基质对植物起到支持和固定作用，并可以为植物根系提供水分、空气、肥料等营养。组织培养中，组培苗、脱毒苗的炼苗及其移栽经常用到基质，如脱毒马铃薯、大花蕙兰、红掌等的炼苗就可用此作为基质。

2.5 用作材料

农业废弃物中含有多种蛋白质和纤维性资源，可利用这些资源生产多种生物质材料和工业用途原料。作物秸秆可以作为纸浆原料、保温材料、包装材料、可降解餐具、纤维素薄膜、人造纤维板、轻质板材的原料等，还可以制作编织物、装饰品以及工艺品，如麦秸秆可编成凉席、凉帽和花篮；玉米棒皮可做成汽车坐垫、靠背及床垫等；高粱秆可制成门帘和窗帘；稻壳可作为生产炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料；甘蔗渣、玉米渣等二次利用废弃物可制取膳食纤维食品；棉秆皮、棉铃壳等含有酚式羟基化学成分，可制成吸收重金属的聚合阳离子交换树脂；菜籽油下脚料经过水解、精制可生产芥酸和油酸；米糠中提取的菲丁可用于生产广泛用于医药、发酵和食品工业的肌醇，提取菲丁后的米糠还是优良的饲料。此外，有些农业废弃物还可用来制药、制糖和酿酒，甚至可用来制造生物润滑油、生物塑料、生物洗涤剂和特殊纸类等。

3 存在问题

目前，我国农业废弃物资源化利用尚处于起步阶段，农业废弃物资源化利用的观念意识薄弱，利用水平较低；同时，还面临着农业废弃物原料集中收集处理与持续均衡需求的问题，以及农业废弃物资源化、规模化利用的技术难题，这些都严重阻碍了农业废弃物资源化利用的发展、推广和应用。

3.1 农业废弃物的总量不明确

由于我国的农业生产大部分是以农户组织方式展开的，所以生产过程中产生的农业废弃物的种类繁多、成分复杂，这为农业废弃物总量的统计带来了较大的困难。我国每年产生多少农业废弃物，各类农业废弃物的量是多少，这些废弃物的分布、利用状况和对环境造成的影响，都没有一个准确的数据。此外，产生的这些农业废弃物是通过何种途径利用的、各途径的利用量是多少、各途径的利用率是多少以及运作情况，也都没有一个准确的统计数据。数据不准，必将带来废弃物资源利用的盲目性，国家也就无法全面统筹和规划发展。

3.2 农业废弃物资源化利用技术落后

随着我国农业现代化和产业化的发展，传统的农业废弃物处理方法已不能适应现代社会可持续发展的要求。比如沼气是消化农业废弃物节能环保的有效途径，然而新建沼气池的花费让农民望而却步，即使在政府的支持下建好了沼气池，由于农业废弃物的产生有一定的季节性，秋季农作物秸秆多，产生的沼气就多，富余的沼气却没有相应的收集技术，只能白白浪费；而春天的时候农业废弃物少，产生的沼气就少，有时气压太低甚至连饭都做不熟。目前，我国农业废弃物的资源化利用多停留在初级阶段，比如直接秸秆还田、制沼气、堆沤有机肥等，技术含量低，利用率低。农业废弃物在工业方面的利用技术还不成熟，比如乙醇制取、建材生产、材料包装等，因此不能很好地挖掘其经济价值，农业废弃物的资源化、综合化利用也就难以可持续发展。

3.3 农业废弃物资源化利用技术开发资金匮乏

农业废弃物的主要产地在农村，但农民利用农业废弃物的意识不强，明明知道焚烧秸秆和乱堆畜禽粪便污染环境，但苦于资金不足而束手无策。一些企业想投资农业废弃物利用项目，但由于前期投入资金量大、回笼周期长，且苦于无相关技术的支持，只能作罢。科研院所的一些专家教授虽有心致力于农业废弃物资源化利用的研究，但苦于相关方面的资金支持力度不够而不能深入彻底地进行研究。这就需要国家相关部门、企业加大资金技术扶持力度，使一些环境效益、经济效益、社会效益较好的项目得以落实。此外，政府应采取措施予以扶持，可建立农业废弃物综合利用基金制度，拓宽资金的筹措渠道，鼓励民间资金的投入，积极促进农业废弃物的资源化利用。

4 结论

农业废弃物资源化利用是我国未来发展的战略方向。要针对农业废弃物的特点，因地制宜地选择应用现代生物技术和工程技术，积极发展农业废弃物的多极化利用，努力提高农业废弃物的转化效率，开发其潜在的经济价值，达到消除农业废弃物污染和保护环境的目的，为农业的现代化、产业化和可持续化发展做出应有的贡献。

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2095-3615（2015）06-0014-02