农业废弃物由“废”变“宝” 助力农业绿色、可持续发展

文/本刊编辑 李冬霞

我国农业规模庞大，农业废弃物污染问题突出，农业产业发展面临人均可用资源量少、生态环境脆弱的瓶颈；因此，实现农业废弃物资源化利用，是我国农业和农村、资源与环境可持续发展的必然选择。农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，按其来源不同可以划分为种植业产生的各种农作物秸秆、尾菜，养殖业产生的畜禽粪便及屠宰畜禽而产生的废弃物，农副产品加工而产生的废弃物，农业生产过程中残留在土壤中的农膜等[1]。我国的农业废弃物呈现出数量大、品质差、价格低、危害多的污染特点，乱堆乱放、随意焚烧现象严重，造成资源浪费的同时给城乡生态环境造成了严重影响；然而，换个角度看，未实现资源化利用的农业废弃物，实际是放错了地方的资源。有效利用农业废弃物，对于解决能源短缺、优化人居环境、实现农业绿色发展等方面具有重要的意义。因此，针对目前主要的几类农业废弃物（秸秆、畜禽粪便、残留农膜及菌渣等）进行了存量、价值潜力分析，并对目前的资源化利用模式、国外农业废弃物处理启示及存在问题和未来发展建议进行了阐述，希望为高效利用农业废弃物、实现农业绿色发展提供参考。

我国主要农业废弃物的存量及价值潜力

秸秆及尾菜

◎ 存量

秸秆和尾菜是农业生产中主要的农业废弃物。根据宋大利等[2]研究结果中的草谷比换算系数，对2018年的作物秸秆数量进行估算（表1），其中，作物产量的数据来源于FAOSTAT（联合国粮农组织数据库），计算得到2018年的秸秆存量为近8亿t。2018年蔬菜产量为70 346.72万t（数据来源于中国农业农村部），按照0.1的草谷比计算可知[3]，产生的尾菜为7 034.76万t。由于数据来源差异、对作物秸秆的界定不一致或草谷比系数差异，秸秆估算存在一定差异，但无论何种计算方法，结果均证明了中国农作物秸秆及尾菜资源量巨大。

◎ 价值潜力

在农业生产过程中，秸秆是一种重要的生物质资源。实际上，秸秆野外焚烧占31%，69%被当作生物质能源加以利用，其中，秸秆作为肥料利用占27%、饲料利用占24%、基料利用占2%、燃料利用占13%、原料利用占3%（图1）。

肥料化。肥料化是秸秆最直接、最主要的利用途径。秸秆可以深耕直接还田，也可离田清洁深加工后还田，或者饲料化后通过禽畜产生粪肥还田。近期黑色农业[4]的兴起，也为作物秸秆的肥料化提供了新的转换途径，既可以通过蚯蚓转化为蚯蚓粪肥还田，也可以通过环境昆虫转换为虫粪基人工土壤。秸秆还田，可以有效改善土壤环境、增加土壤养分的同时促进作物增产，有报道说秸秆还田可以减少10%～20%氮、磷、钾化肥的用量，是一种保护性耕作措施。

饲料化。目前的处理是青贮、氨化和少量的微贮。随着现代生物技术的发展，微生物工程的方法逐渐运用于秸秆中抗营养物质（纤维素、半纤维素和木质素等）的转化中来，这样可以把秸秆饲料的范围从反刍动物扩展到猪、鸡等单胃家畜家禽，从根本上解决饲料原料问题，这也是秸秆饲料发展的主要方向之一。

能源化。秸秆作为一种量大面广的生物质材料，在中国，每年的资源量约占生物质能源量的50%。秸秆含有丰富的热能，其含碳量为50.0%～84.5%，其热值相当于优质煤的65%左右。目前，秸秆能源化利用的方式，主要有固化成型直燃、气化发电、气化直接供气、沼气发酵、制取燃料乙醇等。

原料化。随着科技的进步，秸秆作为工业原料的用途越来越广泛。利用秸秆作原料可以替代难降解的聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等，生产出聚乳酸材料（具有可降解性）替代所有合成塑料产品（如一次性餐具、农业育苗盘等）；采取生物技术的手段可以发酵生产乙醇、苯酚、燃料汽油、丁醇、乙烯、柠檬酸、乳酸、冰醋酸、木糖醇、低聚木糖等化工产品；近年又兴起了秸秆制炭、纸质地膜、纤维密度板等。

表1 2018年主要作物秸秆数量估算

基料化。秸秆基料（基质）是指以秸秆为主要原料，加工成可以为动物、植物及微生物生长提供良好条件、同时提供一定营养的有机固体物料。例如，秸秆可以作为各类食用菌栽培的基料或者植物栽培基质。

畜禽粪便

◎ 存量

畜禽粪便一直是土壤肥料的重要来源，但是由于畜牧养殖产业的集约化，导致畜禽粪便在部分地区产量过大，传统施肥处理方式无法消纳；加之大量化肥的使用，使得有机粪肥闲置，禽畜粪便不能及时还田，大量堆放对大气、土壤和水环境造成严重的污染。同时，畜禽粪便作为肥料施用后，粪便中氮、磷等元素从土壤中流失进入水体；以及不恰当的储存和田间应用，产生了大量氨，散发到空气中，导致了土壤、水体及空气污染。

2010年“第一次全国污染源普查公报”结果显示，畜禽养殖业污染已经成为我国农业面源污染之首，排放的化学需氧量、总氮和总磷分别占农业面源污染的95.78%、37.89%和56.30%[5]。据农业部统计，2017年我国产生的畜禽粪便总量高达35亿t，但是利用率却不足60%。据研究预测，2020年我国的畜禽粪便排放量将会比2017年增加37%，并且每年呈不断增长的趋势。

◎ 价值潜力

肥料化。有机肥处理是畜禽粪便资源化处理的最有效方式，通常采用的方法是自然堆肥和生物高温好氧发酵。自然堆肥是最原始的方法，其占地面积大、堆肥周期长，不适合于大规模的养殖场；高温好氧发酵可实现快速堆肥，是目前采用最多的一种畜禽粪便资源化处理方式[6]。此外，生物工程降解法作为新的处理方法，是采用微生物发酵使畜禽粪便转变为绿色有机肥，工艺较复杂。

饲料化。畜禽粪便中除去有害物质后，仍存在不少营养物质，如蛋白质、脂肪、维生素等；因此，可采取有效手段将其制作成畜禽饲料进行再利用。饲料化处理过程中首先要对粪便进行无害化处理，剔除其中的有害物质，确保其安全性；另外，用禽畜粪便饲喂黑水虻，黑水虻可以在短时间内消化畜禽粪便，同时，其幼虫亦可作为蛋白饲料。

资源化。利用以厌氧发酵为核心的能源环保工程是目前畜禽粪便无害化处理并转化利用的有效措施，产生的沼气可以进行发电，剩余的固体物可以进行还田处理。畜禽粪污或其沼气发酵后产生的沼液，含有大量氮、磷，是微藻（一种水环境净化生物，很早就被应用于废水中氮、磷以及金属元素等污染物质的去除）生长的良好基质；畜禽粪污通过微生物燃料电池技术可以转化为电能被加以利用，也可以通过液化产生具有较强吸附性的生物碳，或者通过热化学液化产生生物油，但是该项技术目前还处于实验室研究阶段，并未广泛用于生产。

农膜

◎ 存量

农膜包括地膜和棚膜。我国农膜年使用量巨大且逐年增加，根据农业农村部统计数据，2016年农用塑料薄膜使用量为259.30万t，地膜使用量为146.80万t；然而，我国地膜回收率不到60%。目前，我国使用的绝大部分地膜在自然条件下很难降解，农膜残留于土壤中，将影响耕作层土壤结构以及水分和肥料营养的迁移，阻碍种子发芽和植物根系生长；同时，地膜残留会释放出邻苯二甲酸酯，造成土壤、大气和地表水的污染。有研究表明，地膜残留也会加剧农药残留及土壤重金属污染。将近15%的农膜因收捡不及时而被风吹散，进入自然生态系统，也就是大家目前极为常见的“白色污染”。

◎ 价值潜力

目前，将废旧农膜进行回收处理和再利用是防治农膜污染的基本做法。根据作物类型、生长状况及环境条件，在地膜完成其功效又未老化破损前，选择合理的揭膜时间和揭膜方式，可以大大提高地膜的回收率，降低环境污染的同时减少成本投入。回收的地膜可以作为再生塑料的原料，也可以进行燃料提取，或者进一步加工作为建筑材料。

使用无污染可降解农膜也可有效避免环境污染，例如近些年兴起的液体地膜，其是以高分子化合物为主要材料合成的一种乳状悬浮液，喷施于土壤表面会形成一层特殊的胶状土膜结构，封闭土壤表面孔隙，从而抑制土壤水分的蒸发，且不影响膜外水分的渗入，改善土壤性能的同时可以自行降解，降解产物无毒无污染，是未来解决农膜污染的主要发展方向。

菌渣

◎ 存量

中国是全球第一大食用菌生产国、消费国和出口国，食用菌产量占到全球产量的70%以上。近年来中国食用菌总产量增长迅速。根据中国食用菌协会统计数据显示，2018年全国食用菌鲜品总产量3 842万t，比2017年3 712 t增长了3.5%。菌渣是指食用菌栽培过程中收获产品后剩下的培养基废料，按照食用菌生物学平均效率40%[7]来计算（即每生产1 kg食用菌产生0.4 kg菌渣），2018年约产生菌渣1 536.8万t。

◎ 价值潜力

常见的食用菌菌渣含水量30%～55%，粗蛋白含量5.80%～15.44%，粗纤维含量2.00%～37.11%，粗脂肪含量0.12%～4.53%，大多数菌渣的有机质含量为45%以上[8]。菌渣中不仅含有大量营养物质，而且还存在着多种微生物及酶等其他活性物质，对改良土壤理化性状、促进土壤养分转化及植物营养吸收都有着积极作用。

菌渣可以用作二次种菇的培养料，食用菌采收后，菌渣中仍含有大量未被利用的营养物质，可替代部分棉籽壳、阔叶木屑、玉米芯等栽培原料，拓宽了食用菌培养料来源，提高了资源利用率，进而获得更高的经济效益；菌渣可以作为生态修复材料，食用菌菌渣对Pb2＋和Zn2＋有较强的吸附作用，菌渣可作为一种新型的生物吸附剂使用，用于治理重金属污染；菌渣可用作畜禽饲料及有机肥料，目前用菌渣制作有机肥的工艺已日渐成熟，食用菌菌渣经过工艺处理可制成不同类型、不同系列的专用或复合有机肥，在饲料中添加菌渣可提高畜禽抗病力，且有调节畜禽代谢机能及促进其生理功能的作用；菌渣可用作植物栽培基质，菌渣疏松透气性好，并能给植物提供蛋白质、氨基酸等营养物质，是良好的栽培基质；菌渣可作为燃料加以利用，菌渣可以发酵产生沼气、也可以压制作为碳化燃料等。

我国农业废弃物资源化利用模式

以沼气为纽带的生态循环农业模式

生态农业循环利用模式从输出端减少农业废弃物排放，对产生的废弃物进行循环利用，使各元素朝着有利的方向转化，变废为宝。通常是将种植、养殖与生活紧密结合，建立以沼气为纽带的资源循环利用模式，利用沼气池将秸秆、人畜粪便等有机废弃物转变为有用的资源进行综合利用，实现废物循环利用与人居环境改善。

◎ 庭院经济为基础的废弃物循环利用

以家庭或者是合作社为基础实现农业废弃物资源化利用，主要是根据当地的地形及气候条件，结合特色产业，建立种、养殖一体化的生产模式，如比较成功的北方“四位一体”、南方“猪—沼—果”“猪—沼—菜”“猪—沼—茶”等模式。这些模式在有效解决农业废弃物的同时，提供了可再生能源，显著增加了农民收入，是典型的资源优化配置和物质良性循环的生态经济系统工程。

例如，北京市密云区某养殖场场主，将养殖业和种植业结合，创立了生态种植的模式，通过高温堆肥将养殖厂中的畜禽粪便发酵处理，为蔬菜提供有机肥料，蔬菜的残株及茎叶还可以喂养畜禽，降低了养殖厂饲料成本及蔬菜种植的肥料成本。由此不仅解决了养殖场粪便堆积的问题，而且提高了畜禽和蔬菜品质，可以实现绿色农业。

但是以农户和合作社为基础的农业废弃物循环利用模式由于缺少统筹规划，往往存在着种、养比例不协调、产生的沼气量受季节影响程度较大等问题；于是，出现了以村、县等为基础进行统筹规划、合理布局的区域资源化利用模式。

◎ 区域经济为基础的废弃物循环利用

以区域发展统筹兼顾农业废弃物资源化利用的核心是把种植业和林业、牧业、渔业以及相关加工业有机结合起来，以沼气生产为纽带，推进农村畜禽粪便、农作物秸秆、生活垃圾等向肥料、燃料、饲料等形式的资源转化，形成互利循环、协调发展的关系，构建资源区域整合的循环农业发展模式，实现生产、生活、生态良性循环（图2）。通过法制、政策、制度、结构调整、技术进步等措施，形成政府推动、市场驱动、公众参与的循环农业发展机制；同时，区域循环农业发展要强调城乡统筹，把城市和乡村建设成一个相互依存、相互促进的统一体，构建城乡工、农等产业间多级生态链接模式，实现城乡共生良性循环发展[9]。

山东费县创新的区域化农业废弃物综合利用模式，是建立“政府支持、部门参与、企业主体、产业发展”的农业废弃物资源化利用可持续发展机制过程中的一个成功案例。其建立了4大收集体系（养殖粪污集中收集体系、病死畜禽集中收集体系、农作物秸秆收集体系、其他废弃物收集体系），由启阳清能生物能源公司对县域范围内的农业废弃物（畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆等）进行专业化、区域化、集中化处理，每年可综合处理养殖废弃物40万t、秸秆30万t，年产有机肥30万t，日产沼气20万m3，可提纯天然气12万m3，能满足10万个家庭的燃气需求；建立了天然气、沼渣沼液等产品销售应用体系，沼渣、沼液直销当地瓜果蔬菜种植基地；建立了保险联动机制，养殖场（户）、加工企业产生病死畜禽时由基层兽医站、保险公司、无害化处理厂、检疫执法人员组成处理小组，负责核实、赔付工作；建立了部门推动机制，县畜牧局在项目建设中全程服务，加强行业监管和养殖场（户）粪污储存设施建设的指导；建立了政策协调机制，县政府统一协调病死畜禽无害化处理、政策性畜牧业保险、测土配方施肥等政策对支撑体系建设给予了有力支持，保障了项目有序推进。

基于腐生动物转化的循环经济模式

◎ 昆虫“吃”废弃物

基于昆虫转化农业有机废弃物主要是通过部分昆虫（例如尸食性的埋葬甲、皮蠹等，腐生性的如黑水虻、蝇蛆、蜣螂等）的取食行为，将有机废弃物分解，收获的昆虫蛋白可用作动物饲料，虫粪作为有机肥回归农田，进而实现废弃物的无害化和资源化处理。

这些昆虫处理农业废弃物具有速度快、效果显著等特点。有研究表明，蝇蛆处理鸡粪和猪粪后，粪肥含水量降低、蓬松度增加、颗粒细小，与处理前相比，全氮和全磷含量显著下降；厨余垃圾经黑水虻处理，减重达70%，转化率最高达40%，相比于畜禽粪便，黑水虻处理厨余垃圾的效果最佳；白星花金龟转化后的废弃物干燥无异味，且虫粪成颗粒状，作为肥料可以省去后续的成型步骤，尤其对秸秆有很强的处理能力，转化率可以达到30%～60%；黄粉虫处理牛粪，可达到100%的转化率[10]。

位于山东菏泽的曹县王泽铺农民专业合作联合社开展了多年的黑水虻养殖事业，建立了“黑水虻养殖→餐厨垃圾（畜禽粪便）→有机肥料→有机种植→饲料加工”生态农业模式，实现了餐厨垃圾、畜禽粪便无害化处理，使其“变废为宝”，不仅环保无污染，还大大降低了黑水虻养殖成本。黑水虻幼虫排出的粪便可做有机肥料，黑水虻躯体中含有的大量粗蛋白、脂肪、灰分、钙质、磷等物质，可作为家禽、家畜和鱼类养殖的良好饲料来源；同时，其幼虫中含有大量的抗菌肽、甲壳素、自然抗生素等物质，其衍生产品具有很大的开发前景。

淄博科通生物科技有限公司每天到邻近乡镇收集垃圾，经过分选，菜叶、西瓜皮、腐烂蔬菜等直接喂食黄粉虫；废弃秸秆、秧蔓等被加工成能让黄粉虫食用的生物饲料，通过黄粉虫将这些有机废弃物转化为虫体蛋白质，这一过程节能、无污染、无废弃物。通过“公司＋基地＋农户”的产业化经营模式，采用基地带农户的方式进行养殖，带领农户增收，具有广阔的前景效益。

◎ 废弃物“养”蚯蚓

蚯蚓是一种杂食性的环节动物，具有食性广、食性大的特点，蚯蚓的采食量很大，1亿条蚯蚓1 d就可吞食40～50 t垃圾，排出20 t蚓粪。有机废弃物（秸秆、尾菜、菌渣、畜禽粪便等）通过蚯蚓过腹可以迅速分解，转化成为蚯蚓自身或者其他生物易于利用的营养物质，以蚓粪的形式排出。蚯蚓富含有益酶、肽等高活性蛋白及氨基酸、不饱和脂肪酸等微量元素，可作畜禽、水产品的优质蛋白源，也被广泛应用于医药领域；蚓粪是优质的有机肥，可进一步用于农业生产中，实现循环利用。

利用蚯蚓来消解食用菌菌渣，是食用菌菌渣资源化利用非常重要的途径，可将种植业、养殖业进行有机的结合，实现资源的循环利用。有研究表明，蚯蚓消解食用菌菌渣获得有机肥的产出率为45%。

山东省莱州市泽润食用菌种植专业合作社经过不断的实践，探索出了在苹果树下进行“秸秆—大球盖菇—蚯蚓—羊肚菌”的生态创新种养模式：将作物秸秆粉碎后与牛粪发酵，加工成大球盖菇菌棒放于苹果树下，压上土，再将秸秆直接铺于果树下面，采完菇后，菌棒就地粉碎成菌渣，发酵后成为蚯蚓的美食，菌渣和蚯蚓粪又改良培肥了土壤，产出的蚯蚓，除了饲喂家禽，还卖给药厂[11]。这种生态循环种养模式，可以使土壤中的有机质和有益菌快速增加，具有很好的改良土壤功效。

以能源化为主的产业链延伸模式

目前，生物质能源占总能耗的14%，仅次于石油、煤炭、天然气。生物质能具有稳定供应、易储存、易转化等特点，是可再生能源中利用成本最低的能源。农业废弃物是重要的生物质能的来源，可以将其转化为固态、液态和气态燃料，进一步延伸农业产业链，增加经济附加值的同时实现生态环境友好。

“气肥热电”联产的秸秆能源化利用模式是以农业秸秆废弃物为原料，通过生物法生产生物质燃气替代石油燃料，通过生物质发酵生产生物燃气进行生物燃气发电、供暖和集中利用；沼渣可以用来生产有机肥或营养基质，部分沼液生产叶面肥，发电机组余热供热，不仅可以解决能源问题，更可以实现农业废弃物的减量及再利用。目前，荣获2008年度国家科技进步二等奖的“农业废弃物气化燃烧能源化利用技术与装置”技术已经形成了适合于我国国情的农业废弃物气化发电系统，设备已全部实现国产化，技术处于国际先进水平，投资不到国外同类技术的2/3，运行成本也降低50%左右。

光大生物能源（威海）有限公司文登生物质热电联产项目满负荷运行可实现秸秆等生物质燃料综合利用量22.29万t/年，发电量23 529万kWh/年，供热量为4.47×105GJ/年，有效解决了秸秆等处置难的问题，实现了农业废物的综合利用。

2017年，由华通集团与青岛能源集团共同投资的平度市南村镇大型生物质能源项目建成运营，这也是中国北方最大的生物质能源项目。该项目实施后，每年可处理白菜垃圾4万t、秸秆7万t，年产天然气666万m3、固态有机肥2.49万t、沼液肥2.23万t，具有良好的经济效益和生态效益。

农业废弃物资源化利用的国际经验

政策引导、法规先行

早在20世纪，日本、美国和欧盟等发达国家已经意识到了农业废弃物资源化利用对经济、生态发展的重要性，从法律法规、政策税收等方面采取了一系列措施来推进农业废弃物循环再利用。完善且可操作性强的法律法规和政策体系是持续、有效推进农业废弃物资源化利用及产业发展的主要保障。

日本2001年开始实施《资源有效利用促进法》；2003年《废弃物处理法》修改后实施，对废弃物进行了明确的定义；又先后制定了《堆肥品质管理法》《日本生物资源综合战略》等法律法规，进一步推进和保障农业废弃物的资源化利用。20世纪90年代初期，英国等西欧国家对野外露天焚烧废弃物就采取了限制性措施，欧盟颁布了《农业废弃物填埋条例》和《农业废弃物焚烧条例》，对农业废弃物的焚烧及废弃农膜的回收做出了明文规定。欧洲等受到畜牧业污染威胁的国家和地区，都制定了相应的防治法规及标准，西欧部分国家还对土壤施用畜禽排泄物的数量、区域、时间和方法等进行了详细的限制，丹麦的《畜禽废弃物法》明确规定，农场土地面积与动物数量需对应，不能随意扩大养殖规模。

在税收等政策补贴方面，为调动农户、企业参与的积极性，日本政府制定了生物资源战略下的额外栽培补贴政策，进一步支撑油菜的生物燃油产业的发展；还制定了利用农业废弃物进行生物燃油生产和炭化等设备的购置费用补贴及税款优惠等政策[12]。丹麦大力支持畜禽粪污进行厌氧发酵产生沼气、沼液作为有机肥返回农田的废弃物循环模式，沼气生产施行先生产后补贴政策，即沼气工程建设费用由企业自己投资建设，产生的沼气通过发电和提纯销售以后就可以获得补贴，鼓励发展可再生能源，但是要求沼气工程每天处理的原料必须75%以上来自畜禽粪污才能获得补贴[13]。

农业废弃物资源化利用方式多样化

◎ 秸秆资源化利用

对秸秆的处理，国际上采取的措施主要是秸秆直接还田和饲料化利用。美国从20世纪40年代开始研究覆盖免耕技术，现有70%的耕地实行农作物秸秆免耕覆盖种植，收获时用秸秆粉碎机通过深耕将秸秆直接还田；或将秸秆青贮发酵，用作饲料，过腹还田。在西欧，大约有20%的秸秆被用作饲料。日本的秸秆利用方式多样，其中翻入土层还田的约占75.9%，用作饲料的约占10.3%，与畜粪混合成肥料的约占6.4%，制成畜栏用草垫的约占4.0%。无论国内还是国外，将种植和养殖有机结合是实现秸秆资源利用最简单有效的方式。

在秸秆能源化方面，1975年，巴西开始施行甘蔗渣大规模生产酒精燃料的计划，用以尽快减少对石油的依赖，目前，巴西汽车中添加的生物乙醇比例高达27%；丹麦是世界上首先利用秸秆发电的国家，其秸秆发电技术在全球具有领先地位，位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于20世纪90年代，被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一，目前丹麦已建立了130多家秸秆生物发电厂，秸秆发电等可再生能源占全国能源消费量的24%以上。

◎ 畜禽粪便资源化利用

发达国家对于畜禽粪便废弃物的利用方式主要是通过堆肥和厌氧发酵无害化处理后，直接用于农田和草地。20世纪40年代初，国外已经着手研究畜禽粪便的资源化利用。

美国提出了基于种养结合的畜禽粪便综合养分管理计划（CNMP），所有大规模养殖场必须制定和实施CNMP，中小规模养殖场自愿实施。美国BIOTEC 2120高温堆肥系统，由10个大型旋转生物反应器组成，通过微生物发酵在72 h内可处理1 300 t的畜禽粪便或垃圾，使之成为优质有机肥料，这种方法对于高湿物料具有特殊的作用[14]。

日本畜禽养殖场以中小规模为主，畜禽养殖场普遍采用干清粪方式，将固体粪便、粪浆和污水等不同形态废弃物，分别通过不同技术进行处理；在日本，畜禽粪便堆肥化已实现工厂化，研制的卧式转筒式和立式多层式快速堆肥装置，具有占地少、发酵快、质地优等优点[15]。

韩国目前已形成养殖场和废物处理场一体化的流程，在养殖场内首先对粪便进行分类，能直接利用的粪便以发酵成有机肥料的形式进行回收，不能直接利用的粪便，出场前要高温杀菌，收集在专用粪池里，由废物处理场的专车统一运走，进行层层分解，分别提炼出所需的物质，比如含有大量纤维沉淀物的部分，会回收进入造纸场进行纸张的加工。韩国采用的槽式发酵和螺旋式搅拌在国际上属于较先进的粪便发酵技术[16]。

荷兰牛、猪养殖场普遍使用漏缝地板，地板下存储粪便，粪便、尿液和清洗水混在一起形成粪浆，属于水泡粪工艺。为减少运输费用成本，降低粪污中的液态比例，提高配送效率，养殖场普遍采用固液分离的方式，固体晾晒或堆肥，液体部分进行密闭式长期储存后就近农场使用，储存过程中产生的沼气可收集使用，几乎实现全过程的封闭，臭气排放严格控制。

◎ 农膜资源化利用

在全球范围内，废旧农膜的回收利用及可降解地膜的开发，是防治农业面源污染、保护农业生态环境、促进农业可持续发展的重要举措。欧美日等发达国家的经济和社会发展水平较高，相关法律体系和回收体系健全，废旧农膜等塑料制品的回收利用率相对较高。以欧洲为例，瑞士、荷兰、丹麦和瑞典等国家的塑料回收率已经接近100%，日本、美国以及欧洲各国等发达国家出台了相关政策及标准，规定了农膜的厚度及抗风化强度等生产标准，以从源头上保证农膜的可回收性。欧美等发达国家使用的地膜较厚，一般可以重复使用3年左右，大部分采用机械式回收，而我国的地膜极薄，机械式回收较为困难；同时，各国积极开发研究可降解地膜技术，研发出生物降解地膜、光降解地膜及纸地膜等产品。日本地膜种类很多，产品划分很细，针对不同作物、不同季节有不同的产品与之对应。

农业废弃物资源化典型代表——生态产业园

目前，国外将循环经济和可持续发展思想应用于工业绿色化发展及农业废弃物资源化利用的典型代表就是生态产业园，将工业同农业进行有机结合，实现物质、能量和信息的集成与循环，使得各企业及各产业间形成了共生耦合的关系。

1987年建立的丹麦卡伦堡生态工业园，是最早建立的生态工业园区，是工业绿色化的典型代表。卡伦堡生态工业园的成功依赖于其功能稳定、可以高效利用物质、能源和信息的企业群落，包括由发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂4个大型工业企业组成的主导产业群落；化肥厂、水泥厂、养鱼场等中小企业作为补链进入整个生态工业系统，成为配套产业群落；以微生物修复公司、废品处理公司以及市政回收站、市废水处理站等静脉产业组成的物质循环和废物还原企业群落[17]。不仅减少了各企业废物的产生量和处理费用，还实现了能量的多级循环利用，产生了良好的经济效益。

菲律宾的玛雅农场也是生态产业园的一个成功典范。玛雅农场最初只是一个面粉厂，面粉厂生产过程中产生了大量麸皮，为了利用麸皮，建立了养殖场和鱼塘；为了对这些畜产品和水产品进行深加工，进一步增加经济效益，于是又逐渐建立了罐头制造厂和肉食加工厂；但是养殖场和鱼塘带来了大量的畜禽粪便污染，于是农场建立起十几个沼气车间对这些废弃物进行处理，每天可以生产沼气十几万m3，可以满足农场生产和附近家庭生活所需能源。沼渣进一步利用，加工生产成饲料或者肥料，返回田间或饲喂禽畜；产气后的沼液经处理后，送入水塘养鱼养鸭，最后再取塘水、塘泥用来肥田；农田生产的粮食又送面粉厂加工，进入下一次循环[18]。玛雅农场不用从外部购买原料、燃料、肥料，却能保持高额利润，而且没有废气、废水和废渣的污染，充分实现了物质的循环利用，通过将农业与工业进行有机结合，实现了各环节废弃物利用最大化。

我国农业废弃物资源化发展瑕不掩瑜，未来可期

影响农业废弃资源化进程的因素

当前，农业废弃物处理利用还存在一些问题，包括：农作物秸秆出路不畅，强力禁烧效果不显著；畜禽粪便处理设施配建成本高，利用方式传统单一。究其原因，可能是以下几方面所造成。

◎ 民众意识薄弱

农民对于垃圾分类、农业废弃物回收利用及环保方面的意识比较淡薄，往往只看重眼前利益，参与农业废弃物资源化利用工作的积极性不高，工作推进难。

◎ 政策及保障机制不健全

实质性和操作性强的农业废弃物资源化利用补贴扶持措施不完善，对农民、企业等生产主体的激励机制缺乏。虽然已制定并修订了《畜禽规模养殖污染防治条例》《大气污染防治法》等法律法规，明确了秸秆焚烧、养殖污染行为的处罚措施，但从实践来看，由于违法成本低、执法力度不够等，政策落实存在一定难度。

◎ 配套技术装备推广乏力

农业废弃物资源化利用方面开展的相关研究缺乏自主知识产权和较高推广价值的技术，体现在与相关产业针对性和操作性不强等方面；农业废弃物的田间收集、现场处理、下一步转运等装备研发滞后。如秸秆生产沼气进行集中供气工程的建设成本比较高，畜禽粪便处理中对沼气、沼液和沼渣的综合利用技术还需进一步深入探索。

◎ 废弃物收集、储运体系不健全

农业废弃物面广量大、收集储运难度大。秸秆体积蓬松、量大、分散，先进实用的配套设施缺乏，造成秸秆难以收集和储运；我国以中小型养殖规模为主，各养殖地较分散，造成畜禽废弃物收集难度大、成本高。相关从事农业废弃物收集储运的企业较少，未形成市场化规模。政策主要是围绕农业废弃物综合利用产品开发为主，在农业废弃物收、储、运等薄弱环节缺乏相应的政策措施。

推进农业废弃资源化发展的建议

◎ 加强宣传，加大扶持补贴力度

运用各种媒介加强人们农业废弃物循环利用的意识，引导农民将秸秆、畜禽废弃物收集再利用，帮助农民建造沼气池；介绍农家的畜禽、鱼、桑、蚕、蚯蚓、沼气、菜地、农田、鱼塘、树林、村落构成的生态系统内物质间的关联，引导农民创造小时空尺度上的循环模式。将以往零散、碎片化的扶持政策及补贴制度精简整合形成一个综合政策，加大相关扶持补贴力度。

◎ 创新科技，提高技术成果转化效率

加大科研投入，尤其是能提高农业废弃物收集、利用的创新技术相关研究，如农业废弃物乙醇制取、建材生产、材料包装等能源化技术；同时，加强新技术的推广应用力度，加快科技成果转化速度。

◎ 完善收储，提升农业废弃物利用效能

培育一批农业废弃物资源化利用和无害化处理的龙头企业，建立企业带动、合作社、家庭农场等新型生产经营主体积极参与的农业废弃物收集储运体系，推动农业废弃物资源化利用逐步向工厂化、标准化、产业化发展。

◎ 发展生态产业园，实现生态产业集群

工业发展一般存在集群效应，但是目前也存在着环境污染严重的困境，向着绿色化转型是必然趋势。将农业和工业发展进行有机的结合，通过创新技术及优化产业结构提高能源的利用率，降低废弃物的产出率，实现能量的多级循环利用，保护环境的同时创造更多经济效益。

农业废弃物资源化利用未来可期

发展生态循环农业是实现农业可持续发展的重要保障，以农业废弃物的资源化利用为突破口发展生态循环农业是前景广阔的发展方向。通过畜禽粪污资源化利用、秸秆综合利用、废旧农膜回收再利用等，加大对农业废弃物收储运和处理体系、还田管网设施等方面的投入力度，推广可再生能源利用技术，增大对农业废弃物能源综合建设投入力度，把环境建设同经济发展紧密结合起来，以实现在最大限度地满足人们对农产品日益增长的需求的同时，提高生态系统的稳定性和持续性，进一步增强农业发展的后劲。