农业废弃物机械化处理实践和探索

江苏省农业机械技术推广站

□ 骆娅君 张耘祎

农业废弃物主要包括三种类型：一是农业生产废弃物，如农作物秸秆、杂草、稻壳、尾菜、废旧农膜、林木枯枝落叶、果壳等；二是畜禽的排泄物，即畜禽粪便和畜栏垫料等；三是农副产品加工废弃物，如菇渣、木屑、糟渣等。以江苏省为例，对农作物秸秆、畜禽粪便、尾菜等废弃物的资源化利用和有效处理，已成为现代农业发展中面临的首要任务。

一、现状工艺和机械化样板

据不完全统计，江苏省全年猪、牛及家禽出栏近8.2亿头，年产畜禽粪便9000多万吨，稻麦秸秆生产量4500万吨左右，尾菜总量2933.52万吨。其中，稻麦秸秆还田率70%，有小部分回收加工成饲料和肥料，其余大约1/4秸秆和大量尾菜、杂草、废渣，在田头焚烧或在村边、河道边随意丢弃，尤其在夏收夏种季节造成严重的大气水体污染，对整体生态环境造成很大影响。

目前，江苏省农业废弃物机械化处理处于试验、试点和探索阶段。

1.利用畜离粪便与作物秸秆制取沼气。以粪便为原料进行沼气发电，基本工艺流程是：将粪便放在厌氧发酵池中发酵,在细菌作用下把粪便中的碳水化合物转化为以甲烷和一氧化碳为主要成分的沼气，再用沼气燃烧发电，过程大约20—30天。处理后的粪便残渣基本没有臭味，可作为有机肥料使用，还能根除未经处理粪便中滋生的大量病菌和臭味，防止二次污染；与酒糟液、城市垃圾和污水发酵处理相比，沼气禽畜粪便厌氧处理产生的沼气浓度更高，更适合发电。

据走访海门市羚杰牧业有限公司，其生产规模达1万头生猪，建设有软体可折叠沼气袋、沼气净化装置、压缩泵、储气罐、控制系统、200kW沼气发电机、并网柜等装备，年处理猪粪近10万吨，新增清洁电能150万千瓦时。沼气发电并入国家电网，可满足养殖场生产用电和日常生活需要，多余电量出售给国家电网。其流程如下：畜禽舍→粪污调节池→气囊式发酵池→沼气净化贮存→发电机组→并网控制保护柜→或①并入国家电网→②养殖场自用

2.畜禽粪污无害化处理制作有机肥。分为固体和液体两部分。前者是指粪污经固液分离后得到固态物质，可添加辅料和菌剂，经发酵腐熟后成为有机肥原料，再经粉碎、过筛、再次发酵、添加专用添加剂、调节水分等工序，制成颗粒有机肥，实现肥料化循环再利用。其中用到的农业机械有：固液分离机、翻抛机、发酵床（槽）、有机肥生产成套设备等。后者液体部分进行去污处理以达到排放要求，一般来说包含以下环节：粗滤、微滤、水质调节、曝气、生物吸纳等，以达到排放要求或自体循环利用。其中用到的农业机械有：沼渣沼液处理机、沉淀塔、多功能污水快速处理机等。

如位于泗阳县刘集乡的江苏加化种猪有限公司，其24个圈舍粪便均由自动清粪系统经地下廊道收集到中转池，再经管道与吸粪车转运至污水处理厂。拥有两台固液分离机日处理污水500吨，年产3万吨有机肥，消耗糠壳、木屑等农业废弃物6000吨。

3.动物粪便与作物秸秆堆肥处理。堆肥是在高于55℃的高温下，将一种或多种农业废弃物以合适的c/N混合，在高温下使其病原菌失活，杀死杂草种子及部分虫卵，将农业废弃物稳定化的一种方式。堆肥含有作物生长所需的有机质及营养元素，能满足大多数作物生长所需。另外，也可以将堆肥与草炭、珍珠岩等混配形成有机基质，用于工厂化育苗及有机基质栽培提供肥料。

如江阴市联业科技有限公司，利用成熟条垛式快速发酵工艺技术，对畜禽粪便、秸秆等农业废弃物综合处理加工，生产商品有机肥、生物有机肥和有机无机复混肥，月处理2万吨。

4.尾菜、杂草等废弃物有机肥处理。通过无害化处理设备对蔬菜尾菜、杂草等农业废弃物，进行低温生物菌发酵搅拌、堆沤制成有机肥，将有机肥还田可减少复合肥使用，可替代营养土，降低生产成本，减少对空气、水、土壤污染，改善土壤环境，具有较好的经济和社会效益。

5.稻麦秸秆回收加工饲料。秸秆回收粉碎后，利用生物化学技术加速腐烂，采用混加快速腐熟剂添加畜禽粪便，提高堆肥温度，缩短堆肥周期。如太仓金仓湖农业科技股份有限公司，收集稻麦秸秆发酵成牛羊饲料，形成了“种植—秸秆饲料—养殖—肥料—种植”的农业循环模式，月处理秸秆1500吨。

6.病死畜禽无害化有机肥处理。基本工艺是，将病死畜禽投入处理机内密封，经破碎、搅拌、发酵、杀菌去味、烘干五大步骤，彻底剿灭病原性细菌，同时添加菌种等辅料，在生物处理作用下收获有机肥。如吴江区农业废弃物无害化处理中心，由政府与企业合作，建设储存病死畜禽冷库100m3，安排专人、专车运送和处理病死畜禽，由市政府每年安排专项资金，用于补偿病害猪损失和无害化处理，月处理量达60吨。

二、存在问题分析

1.政策环境方面激励措施不健全。总体上，农业废弃物资源化综合利用工作推进比较缓慢，成效也不高。由于其社会效益意义大，产业化前期投入大，有一定的季节因素，对设备和操作人员有较高要求，企业运行成本和负担大。因此，缺乏系统的产业研究和激励性政策措施。

2.机械化方面部分环节装备供给不足。在农业废弃物处理机械化技术全流程集成中，部分环节还有短板。如，废弃物及干辅料的分类和预处理环节，大的萝卜废料需要预切块，稻壳干辅料需要清选清理出稻子；在废弃物原材料收集环节，主要依靠人工，缺少相关机械化装备；企业周边废弃物原材料供不应求，在其他乡镇收集原材料又增加了运输成本，导致综合利用规模化发展迟缓；在畜禽粪便与作物秸秆制取沼气过程中，焦油、催化剂及二次污染是另一个制约因素，有待深入研究；在堆肥过程中，如何确定有机质及腐殖物质动态变化过程，如何防止抗生素等饲料添加剂及重金属、病原菌等不利因素进入食物链，如何降低铵态氮的损失率，这些问题的解决仍是产业发展的关键因素。

3.处理工艺方面缺乏高端机型。废弃物回收利用不仅可选机型少，而且技术水平有待提高，无害化处理操作工艺还需进一步完善。总体上，现有机械装备能耗高，配套技术也不完善，缺乏高回报率的处理设备及完善配套技术，这是农村废弃物资源化利用不能全面产业化的主要原因。

三、对策措施研究

1.立法先行。加强环境调查和监测，就种农业废弃物污染专题，逐步建立环境法规及排放标准，采用远程监控技术加大监管力度。

2.推进农业生产过程清洁化行动。建议制订一套农业废弃物利用完整的地方法规，推进化肥农药零增长行动，开展有机肥替代化肥试点，减少面源污染；建立健全化肥农药生产监管及产品追溯系统，严格行业准入制度；以镇为单位推进农业废弃物资源化利用试点，建立可持续运营管理机制；鼓励各地加大支持力度，健全秸秆多元化利用补贴机制。

3.提高主体意识和知识更新。通过农艺农机现场会等农民喜闻乐见的方式，讲解传播秸秆压缩打捆、秸秆还田、蔬菜尾菜及杂草处理、畜禽粪便处理等技术，提高主体认识；注重培育一支有职业素养的新型专业合作社带头人队伍，做好人力支撑和技术支持。

4.推进农村废弃物处理产业化。采用“定点收集、分散处理、集中加工”模式，在各镇分片建立定点收集点和预处理中心，对畜禽粪便、农作物秸秆、杂草、尾菜等有机废弃物集中处理加工。建议基层政府部门以招标或补贴方式，将生产的有机肥发放给专业合作社，提高合作社的积极性。

5.鼓励农机化科技创新与应用。政府应引导现有农业废弃物处理平台升级改造，深化产学研合作，开发集新型高效、运行成本低、无害化为一体的设备和工艺，优先在规模化种植与养殖场试验推广；积极争取各级农业项目支持，通过项目典型示范，逐步改变主体意识和观念，加快新技术的推广步伐。Θ