袁國(guó)明

摘 要：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，農(nóng)作物產(chǎn)量提高、畜禽養(yǎng)殖量增加、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)不斷展開(kāi)，農(nóng)業(yè)廢棄物總量和種類呈上升趨勢(shì)，作為一種重要的可再生資源，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物通過(guò)合理地資源化利用，可以有效解決其處置不當(dāng)引起的各類環(huán)境污染問(wèn)題。稻草、玉米秸、麥草、蔬菜瓜果殘茬等是我國(guó)農(nóng)業(yè)主要的廢棄物，目前，我國(guó)的稻草、玉米秸、麥草、蔬菜瓜果殘茬等利用率不足20%，大部分剩余秸稈不是被焚燒，就是被遺棄，嚴(yán)重污染了環(huán)境。本文對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物生物利用技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)，以期為農(nóng)業(yè)減肥增效提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)廢棄物 ；生物利用；增效；技術(shù)

一、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的主要特點(diǎn)

我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物主要由四個(gè)部分構(gòu)成，分別是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物、種植業(yè)廢棄物、農(nóng)村生活垃圾和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物包括畜禽糞便和欄圈墊物等；種植業(yè)廢棄物包括農(nóng)田、食用菌種植及果園殘留物，如作物的秸稈、菇渣、蔬菜的殘?bào)w或果樹(shù)的枝條、落葉、果實(shí)外殼等種植業(yè)廢棄物；農(nóng)村生活垃圾包括農(nóng)村居民生活廢棄物，如人糞尿和生活垃圾等；農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物包括農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物，例如稻殼、麥麩、玉米芯、鋸末、秸稈、樹(shù)皮、果殼、蔗渣、畜禽糞便、菇渣、酒糟渣、中藥渣等，來(lái)源于動(dòng)植物，主要是由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成。

二、農(nóng)業(yè)廢棄物的處理現(xiàn)狀

目前，我國(guó)每年畜禽糞便產(chǎn)生量約25億噸，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物性廢棄物排放量逾20億噸，然而廢棄物數(shù)量多、利用方式簡(jiǎn)單、利用效率低，所引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題日益突出，主要表現(xiàn)為：傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的稻油秸稈，由于二茬種植間隔時(shí)間短、還田效果差、勞動(dòng)力成本高等原因，廢棄物往往被丟棄在田邊河岸或燒掉，近年來(lái)蔬菜殘?bào)w產(chǎn)生量大而集中，既沒(méi)有專門(mén)的場(chǎng)地堆放和處置，又沒(méi)有簡(jiǎn)便易行的處理方法，一些農(nóng)業(yè)園區(qū)周邊田間地埂及河道堆積如山、焚燒非常普遍，造成資源的巨大浪費(fèi)和環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)加工廢棄物的隨意堆放，更易造成病原菌和蚊蠅害蟲(chóng)的滋生繁殖，增加農(nóng)村生產(chǎn)及生活環(huán)境中病原菌和害蟲(chóng)的數(shù)量，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅，污染周邊空氣、水體和土壤，導(dǎo)致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的惡化，如何有效地充分利用這類龐大的自然資源是值得思考和研究的問(wèn)題。

三、農(nóng)業(yè)廢棄物生物利用技術(shù)集成

1.農(nóng)業(yè)廢棄物通過(guò)堆肥化處置回歸到農(nóng)業(yè)再利用

（1）農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢物堆肥化生產(chǎn)土壤改良劑、育苗及栽培基質(zhì)。將農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過(guò)機(jī)械粉碎處理，并進(jìn)一步經(jīng)堆肥化發(fā)酵腐熟和消毒處理，這些廢棄材料經(jīng)發(fā)酵腐熟后，具有良好的理化性質(zhì)，富含有機(jī)物、氮、磷、鉀及多種礦質(zhì)元素，并且具有良好的持水、透氣和吸附能力，可以改善黏性土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤疏松，增強(qiáng)土壤的通透性、透水性和持水能力，利用其吸附作用可以減少養(yǎng)分的流失，作為優(yōu)良的土壤改良劑；不同農(nóng)業(yè)廢棄物腐熟穩(wěn)定化后按照一定的配比配制成不同配方的育苗及栽培基質(zhì)，可在原有草炭營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)配方基礎(chǔ)上替代草炭等不可再生資源50%～100%，降低了成本，在多種瓜果、蔬菜及花卉苗木上應(yīng)用表現(xiàn)良好，是城市道路綠化、邊坡綠化、市民陽(yáng)臺(tái)綠化及屋頂綠化的優(yōu)質(zhì)土壤替代品。

（2）畜禽養(yǎng)殖廢棄物堆肥化處置生產(chǎn)有機(jī)肥及其專用肥?；谵r(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)對(duì)有機(jī)肥的巨大需求、高蛋白飼料源短缺等現(xiàn)實(shí)情況，結(jié)合畜禽養(yǎng)殖排泄物的特點(diǎn)和特性，通過(guò)豬、雞糞繁殖蠅蛆養(yǎng)殖生物脫水處理工藝、牛糞添加吸水的農(nóng)業(yè)廢棄物纖維素類輔料，高溫好氧發(fā)酵堆肥化處理及有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化方式，快速使這些廢棄物腐熟、穩(wěn)定，經(jīng)干燥、粉碎等工藝獲得優(yōu)質(zhì)的蠅蛆生物蛋白和商品有機(jī)肥料，在作物施肥、土壤改良及耕地地力提升、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提高和中低產(chǎn)田改造中發(fā)揮積極作用，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)多種功能有機(jī)肥、多種作物復(fù)合專用肥等產(chǎn)品。

2.作為生物質(zhì)能源材料

農(nóng)業(yè)廢棄物作為生物質(zhì)能源的一部分，其開(kāi)發(fā)和利用已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，是能源研究和環(huán)境領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。農(nóng)業(yè)廢棄物多數(shù)為植物光合作用的產(chǎn)物及其衍生物，與化石能源如石油、煤炭、天然氣等相比，具有以下特點(diǎn)：一是可再生性，其來(lái)源于動(dòng)植物，可以通過(guò)植物的光合作用進(jìn)行再生，與太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等都屬于可再生能源；二是通過(guò)合理的利用、科學(xué)的規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)性；三是作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)種類多樣、分布廣泛、資源豐富；四是利用方式多樣性，目前農(nóng)業(yè)廢棄物的利用主要是采用熱轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化等方法，將其轉(zhuǎn)化為生物柴油、燃料乙醇等含氧燃料以替代化石燃料；將木質(zhì)廢棄物經(jīng)高壓，壓縮成棒狀、顆粒狀的質(zhì)地堅(jiān)硬的成型物，該成型燃料可以用作鍋爐、家庭取暖等；還可以通過(guò)直接氣化，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行利用。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物再利用不僅具有可行性也具有必要性。大力提倡農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用，不僅可以節(jié)約化石能源，緩解能源供給矛盾，保障國(guó)家能源安全，同時(shí)也是保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好社會(huì)的需求。

3.農(nóng)業(yè)廢棄物在環(huán)保廢水、廢氣處理中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物（如花生殼粉、木屑、椰殼、甘蔗渣、玉米芯、樹(shù)皮、茶葉等）分子結(jié)構(gòu)多樣，分子內(nèi)活性基團(tuán)選擇性大（如殼聚糖、木質(zhì)素纖維等），易于采用不同的改性工藝來(lái)制備結(jié)構(gòu)多樣、針對(duì)不同廢水、廢氣的吸附劑，吸附廢水、廢氣中的染料、重金屬、顆粒及有毒、有害物質(zhì)等，農(nóng)業(yè)廢棄物具有來(lái)源豐富、可再生、無(wú)毒性、成本低、可生物降解、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其最顯著的特點(diǎn)是環(huán)境友好，使用后的生物吸附材料排放到環(huán)境前，不用做進(jìn)一步的處理，可以在吸附操作后進(jìn)行焚燒而不造成環(huán)境污染，是環(huán)境保護(hù)中一類經(jīng)濟(jì)實(shí)用、來(lái)源廣闊、可再生的優(yōu)選材料。

4.農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)炭化技術(shù)及生物炭開(kāi)發(fā)利用

生物炭在土壤固碳、土壤污染控制與修復(fù)中的雙重作用成為當(dāng)前環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。利用農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行生物炭開(kāi)發(fā)利用是當(dāng)前國(guó)際農(nóng)業(yè)土壤固碳、廢棄物環(huán)境治理、資源循環(huán)利用和節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化的綠色低碳農(nóng)業(yè)核心國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)。該技術(shù)是研究開(kāi)發(fā)各類農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)炭化技術(shù)并推動(dòng)生物炭產(chǎn)業(yè)化，可有效緩解我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來(lái)的碳排放增加、環(huán)境污染加劇和溫室氣體排放增加等一系列現(xiàn)實(shí)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》已將農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合利用技術(shù)列入優(yōu)先發(fā)展的研究領(lǐng)域之一。以生物質(zhì)炭化技術(shù)及生物炭高效生產(chǎn)及系列生物炭產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用為抓手，生物炭具有多孔性、巨大表面積及羧基基團(tuán)，因而具有較大的離子交換量，具有較強(qiáng)持水能力及更高的養(yǎng)分保持能力，能改善土壤理化性質(zhì)，能改變土壤的生物質(zhì)種類、生物活性，提供肥料利用率，必將促進(jìn)土壤固碳減排，提高我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化能力，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。