农业废弃物资源利用途径研究

□文/张德平 白妙琴 马文江 杨忠娜

（塔里木大学经济与管理学院 新疆·阿拉尔）

［提要］ 农业废弃物的资源化利用已成为一种必然的趋势。从农业废弃物的内涵、分类、特性等方面探讨农业废弃物在饲料、肥、气、基、料等方面的应用，并对其资源化处理中所面临的一些重要问题做出分析和说明。研究发现：农户对农业废弃物资源化利用的认知是比较匮乏的，但农业废弃物资源的利用对农业发展有着至关重要的影响，在宣传农业废弃物资源利用途径基础上，可采用秸秆还田、饲养法、基质化、焚烧秸秆为主要手段等方法，使其资源利用达到最大化。

目前，世界上秸秆资源每年高达上百亿吨的产量，但中国秸秆资源的利用率只相当于世界先进水平的30%。农业废弃物的处理不当，不仅会影响村容村貌，侵占土地，造成严重的环境污染，而且还会加剧农村生态环境的恶化，影响全面建成小康社会以及农业的发展。农业废弃物主要是养殖业的畜禽粪便及屠宰畜禽的废弃物、种植业的农作物秸秆、尾菜和农业生产残留的农膜以及农副产品加工过程中产生的废弃物等。我们要重视并充分利用这些没有得到有效利用的农业废弃物，例如秸秆还田是一种新型的秸秆资源化利用方法，其资源化利用对优化生活环境、缓解能源紧张和农业可持续发展都有重大意义。将经济发展与环境保护有效地结合起来，既要保证居民对农产品的需要，又要保证生态环境的稳定与可持续发展，从而促进农业的高质量发展。

一、农业废弃物的定义及相关特性

（一）农业废弃物的定义。农业废弃物即农业废物，是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质。目前，学术界对“农业垃圾”的含义有较为统一的认识，但在具体内容上却是各有侧重。《环境科学大辞典》中将农业废物划分为两种：一种是以秸秆为主的农业废物；另一种是禽畜养殖所排放的粪便。在《农业大词典》中，“农业废物”指的是农业生产废料、畜禽养殖废料、农产品加工废料、农村生活废料等。

（二）农业废弃物的主要特征

1、农业废弃物数量大。在目前情况下要准确地估算出农业废弃物的总量是一件非常困难的事情，而且总量也是一个很大的数字。我国的农业生产发展相对落后，科学技术水平相对发达国家较低，从而造成了农业废弃物的数量较大。

2、质量较差、价格相对较低。在我国，农业废弃物中的有用物质含量很低，可回收利用的机会很小，所以很难卖出好价格，长期下去，将会造成大量的垃圾堆积，对生活环境和人类健康造成严重的危害。

3、资源利用不充分造成环境污染。目前，国内大部分作物秸秆都是直接燃烧，这样的处理方法导致其能量利用率仅为1/10，大部分的能量、粗蛋白、矿物盐等都会被浪费。其中，钾能被利用的只有1/3，其他的热量、有机质、氮、磷都被浪费了。秸秆燃烧的烟尘中含大量二氧化硫，会对空气造成污染，对农业生产环境及人类健康产生不良影响。

（三）农业废弃物的分类。按照其来源的不同，农业废弃物可以被划分成四大类：（1）种植业废弃物，主要指的是农作物秸秆、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，包括动物排泄物、围栏垫料等。（3）农产品加工业废弃物，指农副产品的残留物，如瓜渣、豆渣、屠宰场所产生的污血等。（4）农村居民产生的生活废弃物，如粪便、生活废物等。一般所说的农业废弃物，主要是指种植业和养殖业废弃物，也就是农作物秸秆、杂草、枯枝落叶以及畜禽粪便等。

（四）农业废弃物的特点。农业废弃物中的碳、氢、氧等元素占到65%～90%，且富含N、P、K、Ca、Mg、Zn、S 等元素。种植业废弃物在干燥后，对热、电的绝缘性和对声音的吸收能力都比较好，而且还具备很好的可燃性，能产生一定的热量，其热值通常为12～16MJ/kg，尽管它的热值低于煤炭，但其硫含量很低，而且烧得很干净，所以可以大大减少对环境的污染，而且烧成的灰也有很好的利用价值。在养殖废弃物中，牲畜的排泄物由于富含烃类物质，可以将其加工成化肥、甲烷，可用作其他作物的培养基，经济效益十分可观。

二、农业废弃物循环利用方法

对农业废弃物进行循环利用，可以将农业废弃物转化为可用于工业和农业的资源，达到资源化的目的。例如，利用这些废弃物建造沼气池、秸秆还田和堆肥，或者加工成为工业原材料。在发展生态农业、推进新农村建设中，废弃物的资源化利用将起到巨大的推动作用。

（一）还田施肥。其是指把牲畜排泄物、秸秆等还田后，转变成可供作物吸收和使用的肥料。对农业废弃物进行多个环节的处理，最后还地的方法属于间接方法。将农业废弃物还田，可以减少肥料的使用，增加作物的产量，可以对土壤进行有效的改良，同时还可以减少有害气体的排放，具有良好的生态效益和经济效益。

（二）饲养法。秸秆废料中含有较少的蛋白质及部分纤维，经处理后，其可消化、可食，可以解决目前我国饲料短缺的问题，应更好地发挥其优势。但是，目前人们对秸秆的饲料化发展的研究还很少，技术尚不成熟，还没有得到推广。

（三）传统的能量转化法。在环境保护不断加强和科技不断发展的今天，我国的能源利用正逐渐向高附加值、洁净的方向发展。当前，我国是以燃料乙醇、沼气、裂解气、生物柴油为原料，在这些原料的使用方法中，最具代表性的是生物发酵制甲烷技术。

（四）基质化。基质化是指将农业废弃物转化为有机固态材料的过程。按其所使用的原材料，可将其划分为养殖垫料、介质、吸收剂等。它在温室、立体种植、育苗等技术中得到了最广泛的应用，能提高土地的利用率，并能按需调节作物的生长状态，还能降低生产成本。基质化技术具有多种形式，具有明显的经济效益，值得推广应用。

（五）工业原料化。由于工业生产中，对原材料的需求量不断增加，同时对原材料的价格也提出了更高的要求。农林废弃物以其廉价、易得等优点，被广泛用于工业原料化工中。比如，用秸秆等制作手工艺品或制造活性碳、纸浆、可降解的塑料、建筑材料等。

三、农业废弃物资源化利用存在的问题

当前，我国农业废弃物资源化的管理过程还处在初级阶段，“用”的概念不强，“用”的层次不高。我国农业废弃物资源化利用存在的主要问题有废弃物的集中、处置与可持续平衡的矛盾，废弃物的资源化、规模化利用等，成为制约其发展、推广与应用的瓶颈。

（一）农业废弃物的数量不确定。目前，还没有关于农业废弃物的精确统计资料，也没有关于农业废弃物的种类、数量、分布、利用情况以及对环境的影响等方面的资料。另外，对所生成的农业废弃物是如何被利用的，各个途径的使用量、利用程度、运行状况等，都没有精确的统计。

（二）农林废弃物的综合处理技术滞后。在我国农业的现代化、工业化进程中，传统的处置方式已经不能满足需要。应与当代绿色发展理念相适应。例如，沼气是最好的消化农业废弃物的方式，既节能又环保，目前建立沼气池所需费用较高，即便有政府资助，但因农业废弃物具有一定的季节性，使农民不敢去偿试。当前，农业废弃物的资源化还处于最基本的水平，如直接秸秆还田、制沼气、堆沤有机肥等，但这些方法技术水平低下，利用率也不高。如，乙醇制取、建材生产、材料包装等在工业上的利用技术尚不成熟。因此，对农业废弃物进行资源化和综合利用是一项十分艰巨、具有挑战性的任务。

（三）农业的社会化服务体系不完备。农业生产的环节多，流程复杂，这就造成了垃圾的资源化利用的复杂性和多样性，如果只靠农户，没有一个产业链，那么各个环节都很难进行有效的运转。这就迫切需要一条工业化的道路，推进相关产业发展，扩大其使用渠道，加速其下游产品的发展，逐渐形成一条完整的农业废弃物利用产业链。在此基础上，完善与之相适应的社会服务系统，促进农业废弃物资源化的迅速发展。

（四）技术的标准化水平较低。目前，我国对农林废弃物的资源化处理主要是依靠经验和摸索，缺乏具体的技术规范和操作程序。比如，秸秆还田的方法、方式、时间、地点等尚不明确。目前，利用秸秆做肥料、饲料以及水产养殖业废弃物等生产的有机肥料，都面临着肥效难以准确测定、养分含量不稳定等难题。因此，需制定出一套关于农业废物利用的技术、方式和方法的统一标准和技术规范，进而建立起一套适合我国国情的农业废弃物利用技术与标准。

四、农业废弃物资源化利用策略

农业废弃物的循环利用是一项长期而复杂的工程，应充分发挥政府的作用，调动社会、企业和农户的积极性，采取综合技术和科学管理措施，并在此基础上进行长期的努力，不断地推动，只有这样，才能有效地解决农业废弃物对环境造成的污染，并使其达到资源化的目的。

（一）技术和管理手段科学化。要结合农村的具体情况，结合当地的经济承载力，有针对性地引入实用技术，以最大限度地提高资源利用率。

（二）提高农业废弃物回收利用效率。除中央、地方财政外，还应该鼓励社会资本投入到农业垃圾回收利用中，以缓解我国农业废弃物回收利用的资金短缺问题，并尽快形成一种可持续的投资机制。

（三）政府应建立健全农业废弃物回收利用的相关政策体系，明确其发展方向，这是实现我国农业废弃物回收与再利用的重要途径。

（四）提高农户的环境保护意识。随着经济的发展，农户的生活条件得到了改善，但是农户自身的文化素质相对较低，农户的小农户意识很强，再加上长期以来形成的生活习惯，使得农户对农业废弃物的污染没有太多的关注。为此，应加强对农业废弃物循环利用的宣传，增强农户对农业废弃物利用的意识。

五、总结与展望

农业废弃物资源化利用技术大部分使用在农村，秸秆制造生物燃气、秸秆粪便联合制生物燃气以及秸秆粪便联合制气发电可以不同程度地提高农村能源可持续利用水平。农村经济发展需要源源不断的资源支撑，但在我国农村人口众多、资源稀少的背景下，农业资源无疑成为我国目前最大的难题之一。为了改善我国农村现状，促进农村经济发展和环境的改善，农业废弃物资源利用无疑成为我们解决问题最有利的方法，资源废弃物的利用不仅可以使资源利用达到最大化，同时也使得环境污染大大减少。为提高农业废弃物的多样化利用，不断提升农业废弃物的转换效率，探索农业废弃物的潜在经济价值，从而实现减少农业废弃物造成的环境污染，促进农业的现代化、产业化、绿色循环和可持续发展，我们还需要不断克服遇到的困难与挑战，实现经济发展和生态保护的高效结合，推进我国农业绿色可持续发展。