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[摘 要]本文从农业废弃物的概念及分类入手,介绍了中国农业废弃物产出情况以及秸秆还田、秸秆固化与炭化、制备食用菌培养基、制备复合材料、畜禽粪便制肥等农业废弃物的处理方法和技术,提出了处理农业废弃物,积极发展循环农业和加大农村环境治理力度的具体措施。
[关键词]农业废弃物 处理 环境治理
中图分类号:X52.2 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)32-0181-01
一、我国是农业废弃物产出大国
农业废弃物是在农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动中产生的废弃物的总称。农业废弃物可分为以下四类:一是农田和果园残留物,如秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他废物。其中含有丰富的有机质、纤维素、半纤维素、粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾、钙、镁、硫等各种营养成分,可广泛用于饲料、燃料、肥料、造纸、轻工食品养殖、建材、编织等各个领域。二是牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物等。其中含有丰富的有机质,含有较高的N、P、K及微量元素,是很好的制肥原料。三是农产品加工废弃物。一般以纤维素、半纤维素和木质素为主,含有可溶性物质、糖类、蛋白质等。四是人粪尿以及生活废弃物。农村生活废弃物主要是塑料袋、建筑垃圾、生活垃圾、农药瓶和作物秸秆、腐败植物组成的混合体。
二、农业废弃物对生态环境的影响
大量的农业废弃物露天堆放不仅占用了大量的耕地,并对周边环境造成了严重污染。每到玉米、小麦和水稻的收获季节,焚烧玉米秆、麦草和稻草,造成严重的空气污染。不少废弃稻草、麦草和玉米秆堆放在村头、路边,长期得不到有效处理,从而腐烂变质,污染生活环境。畜禽高度密集,厩舍内潮湿,灰尘、粪便、霉变垫料及呼出的二氧化碳等散发出恶臭气。畜禽粪便能直接或间接进入地表水体,导致河流严重污染,水体严重恶化,致使公共供水中的硝酸盐含量及其他各项指标严重超标。其对于水体的污染不亚于工业污水。同时,畜禽粪便尿液淋溶性极强,可以通过地表径流污染地下水,也可经过土壤渗透污染地下水。对土壤的危害主要表现在土壤的营养积累,动物粪便作为有机肥长期使用,将导致N、P、Cu、Zn及其他微量元素在土壤中的富集。污水会引起传染病和寄生虫的蔓延,传播人畜共患病,直接危害人的健康,特别在非冬季节,畜禽粪便孳生大量蚊蝇,使环境中病原种类、病原菌数量增大,从而造成人、畜传染病和寄生虫的蔓延。
三、我国主要农业废弃物处理方式
㈠秸秆还田
利用快速堆肥剂产生大量纤维素酶,在较短的时间内将各种作物秸秆堆制成有机肥堆,腐解还田。通过燃料或在田间直接焚烧,烧灰还田。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理,饲喂畜禽后,以畜粪尿施入土壤。秸秆发酵后产生的沼渣、沼液是优良的有机肥料,其养分丰富,腐殖酸含量高,肥效缓速兼备,是生产无公害农产品、有机食品的良好选择。
㈡秸秆固化与炭化
秸秆以碳水化合物为主要成分,其中主要是纤维素,半纤维素和木质素,由于木质素属于非晶体,没有熔点只有软化点,对秸秆进行加热时,温度达到70℃~110℃,木质素就塑化具有黏性,在140℃~270℃时,则液化成胶黏剂,此时加一定压力使其与纤维素紧密粘接,并与相邻秸秆颗粒互相胶接,袋冷却后即可固化成型。利用炭化炉将生物质压块进一步加工处理,生产出可供烧烤等使用的木炭。
㈢制备食用菌培养基
利用植物纤维性废弃物,如作物秸秆、棉籽皮、树枝叶等,按一定的比例粉碎混合,可用来栽培食用菌,栽培效果好,营养价值高。食用菌一般是真菌中能形成大型子实体或菌核类组织并能提供食用的种类,绝大部分属于担子菌,极少部分属于囊菌,其中较大面积栽培的有20多种。食用菌是腐生型真菌,有的为兼性寄生,可在纤维素材料上生长发育。
㈣制备复合材料
利用植物纤维性废弃物可生产纸板、人造纤维板、轻质建材板等包装和建筑装饰复合材料,如以硅酸盐水泥为基体材料,玉米秆、麦秆等农业废弃物作为增强材料,再加入粉煤灰等填充料后可制成植物纤维水泥复合板,产品成本低,保温、隔音性能好;以石膏为基体材料,植物纤维性废弃物为增强材料,可生产出植物纤维增强石膏板,产品具有吸音、隔热、透气等特性,是一种较好的装饰材料;以秸秆、稻壳、甘蔗渣等植物纤维性废弃物为原料,经粉碎,加入适量无毒成型剂、黏合剂、耐水剂和填充料等助剂,经搅拌捏合后成型制成可降解快餐具,以替代一次性泡沫塑料餐具。
㈤畜禽粪便处理
生产生态饲料,通過从饲料原料的选购、配方设计、加工饲喂等过程严格实施质量控制和动物营养系统的生理调控,使生产的饲料达到卫生、安全、营养的效果。加强饲养过程的管理,改变传统的陋习,也可以达到减少粪便流失,减轻污染的控制。通过堆肥法、快速干法、微波法、膨化法、充氧动态发酵法等技术把畜禽粪便再造为有机肥料、饲料、燃料等。
四、农村环境治理措施
㈠积极发展循环农业
以资源循环利用模式示范推广为抓手,改造传统农业生产方式。有针对性地实施废弃物循环利用、农业生物质产业开发、加强农业资源保护,形成“种植—养殖—加工”型循环农业模式示范片(点)。普及农村户用沼气,建设养殖场沼气,形成养殖和庭院清洁化、废物资源利用化、农业生产无害化的生态农业模式。积极试验示范能源作物,提高资源利用效率,缓解能源紧缺压力,稳妥推进秸秆汽化和秸秆还田技术。依托科研、教学单位,深入开展废弃物资源化利用、能源作物培育、土壤污染修复、循环型农业等技术研究,争取和组织实施农田污染防治、基因资源和种质创新、生物质能开发等项目,为循环农业提供良好的技术支撑。以沼气项目、乡村清洁工程等为重点,建设自身良性循环的生态示范新村,因地制宜地发展太阳能、小水电等清洁能源,实施乡村清洁工程,以自然村为单元,建立以农户为服务对象,以垃圾、污水收集处理,促进全区和周边地区循环农业的发展。
㈡加大农村环境治理力度
严禁焚烧农作物秸秆,积极推广秸秆综合利用,推广使用沼气、生物质能等农村清洁能源。加快建设农村生活垃圾集中收运体系,采取“分散收集、集中清运、集中处置”方法,提高乡镇、农村生活垃圾处理能力。加强农村面源污染防治,科学合理施用化肥农药,大幅减少化肥和农药施用量,全面禁止使用高毒、高残留农药,扩大生物肥料、农药的覆盖面。加大农村“白色污染”治理力度,大力推广使用无毒可降解农用薄膜,加强农用塑料薄膜回收再利用。严禁在沿江、沿河、沿溪城镇饮用水源地、人口稠密区及环境敏感区建设大中型畜禽养殖场,严格实行“环评”和“三同时”制度。加大对新建畜禽养殖场废弃物排放的管理,积极推行生物发酵床污染治理先进技术,实现污水和粪便零排放。
参考文献
[1] 艾平,张衍林,李善军,等.农业废弃物处理技术的分析[J].农业环境与发展,2013.
[2] 宋樱,陈芳.天津市设施农业废弃物处理现状及发展研究[J].农业工程,2014.
[关键词]农业废弃物 处理 环境治理
中图分类号:X52.2 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)32-0181-01
一、我国是农业废弃物产出大国
农业废弃物是在农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动中产生的废弃物的总称。农业废弃物可分为以下四类:一是农田和果园残留物,如秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他废物。其中含有丰富的有机质、纤维素、半纤维素、粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾、钙、镁、硫等各种营养成分,可广泛用于饲料、燃料、肥料、造纸、轻工食品养殖、建材、编织等各个领域。二是牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物等。其中含有丰富的有机质,含有较高的N、P、K及微量元素,是很好的制肥原料。三是农产品加工废弃物。一般以纤维素、半纤维素和木质素为主,含有可溶性物质、糖类、蛋白质等。四是人粪尿以及生活废弃物。农村生活废弃物主要是塑料袋、建筑垃圾、生活垃圾、农药瓶和作物秸秆、腐败植物组成的混合体。
二、农业废弃物对生态环境的影响
大量的农业废弃物露天堆放不仅占用了大量的耕地,并对周边环境造成了严重污染。每到玉米、小麦和水稻的收获季节,焚烧玉米秆、麦草和稻草,造成严重的空气污染。不少废弃稻草、麦草和玉米秆堆放在村头、路边,长期得不到有效处理,从而腐烂变质,污染生活环境。畜禽高度密集,厩舍内潮湿,灰尘、粪便、霉变垫料及呼出的二氧化碳等散发出恶臭气。畜禽粪便能直接或间接进入地表水体,导致河流严重污染,水体严重恶化,致使公共供水中的硝酸盐含量及其他各项指标严重超标。其对于水体的污染不亚于工业污水。同时,畜禽粪便尿液淋溶性极强,可以通过地表径流污染地下水,也可经过土壤渗透污染地下水。对土壤的危害主要表现在土壤的营养积累,动物粪便作为有机肥长期使用,将导致N、P、Cu、Zn及其他微量元素在土壤中的富集。污水会引起传染病和寄生虫的蔓延,传播人畜共患病,直接危害人的健康,特别在非冬季节,畜禽粪便孳生大量蚊蝇,使环境中病原种类、病原菌数量增大,从而造成人、畜传染病和寄生虫的蔓延。
三、我国主要农业废弃物处理方式
㈠秸秆还田
利用快速堆肥剂产生大量纤维素酶,在较短的时间内将各种作物秸秆堆制成有机肥堆,腐解还田。通过燃料或在田间直接焚烧,烧灰还田。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理,饲喂畜禽后,以畜粪尿施入土壤。秸秆发酵后产生的沼渣、沼液是优良的有机肥料,其养分丰富,腐殖酸含量高,肥效缓速兼备,是生产无公害农产品、有机食品的良好选择。
㈡秸秆固化与炭化
秸秆以碳水化合物为主要成分,其中主要是纤维素,半纤维素和木质素,由于木质素属于非晶体,没有熔点只有软化点,对秸秆进行加热时,温度达到70℃~110℃,木质素就塑化具有黏性,在140℃~270℃时,则液化成胶黏剂,此时加一定压力使其与纤维素紧密粘接,并与相邻秸秆颗粒互相胶接,袋冷却后即可固化成型。利用炭化炉将生物质压块进一步加工处理,生产出可供烧烤等使用的木炭。
㈢制备食用菌培养基
利用植物纤维性废弃物,如作物秸秆、棉籽皮、树枝叶等,按一定的比例粉碎混合,可用来栽培食用菌,栽培效果好,营养价值高。食用菌一般是真菌中能形成大型子实体或菌核类组织并能提供食用的种类,绝大部分属于担子菌,极少部分属于囊菌,其中较大面积栽培的有20多种。食用菌是腐生型真菌,有的为兼性寄生,可在纤维素材料上生长发育。
㈣制备复合材料
利用植物纤维性废弃物可生产纸板、人造纤维板、轻质建材板等包装和建筑装饰复合材料,如以硅酸盐水泥为基体材料,玉米秆、麦秆等农业废弃物作为增强材料,再加入粉煤灰等填充料后可制成植物纤维水泥复合板,产品成本低,保温、隔音性能好;以石膏为基体材料,植物纤维性废弃物为增强材料,可生产出植物纤维增强石膏板,产品具有吸音、隔热、透气等特性,是一种较好的装饰材料;以秸秆、稻壳、甘蔗渣等植物纤维性废弃物为原料,经粉碎,加入适量无毒成型剂、黏合剂、耐水剂和填充料等助剂,经搅拌捏合后成型制成可降解快餐具,以替代一次性泡沫塑料餐具。
㈤畜禽粪便处理
生产生态饲料,通過从饲料原料的选购、配方设计、加工饲喂等过程严格实施质量控制和动物营养系统的生理调控,使生产的饲料达到卫生、安全、营养的效果。加强饲养过程的管理,改变传统的陋习,也可以达到减少粪便流失,减轻污染的控制。通过堆肥法、快速干法、微波法、膨化法、充氧动态发酵法等技术把畜禽粪便再造为有机肥料、饲料、燃料等。
四、农村环境治理措施
㈠积极发展循环农业
以资源循环利用模式示范推广为抓手,改造传统农业生产方式。有针对性地实施废弃物循环利用、农业生物质产业开发、加强农业资源保护,形成“种植—养殖—加工”型循环农业模式示范片(点)。普及农村户用沼气,建设养殖场沼气,形成养殖和庭院清洁化、废物资源利用化、农业生产无害化的生态农业模式。积极试验示范能源作物,提高资源利用效率,缓解能源紧缺压力,稳妥推进秸秆汽化和秸秆还田技术。依托科研、教学单位,深入开展废弃物资源化利用、能源作物培育、土壤污染修复、循环型农业等技术研究,争取和组织实施农田污染防治、基因资源和种质创新、生物质能开发等项目,为循环农业提供良好的技术支撑。以沼气项目、乡村清洁工程等为重点,建设自身良性循环的生态示范新村,因地制宜地发展太阳能、小水电等清洁能源,实施乡村清洁工程,以自然村为单元,建立以农户为服务对象,以垃圾、污水收集处理,促进全区和周边地区循环农业的发展。
㈡加大农村环境治理力度
严禁焚烧农作物秸秆,积极推广秸秆综合利用,推广使用沼气、生物质能等农村清洁能源。加快建设农村生活垃圾集中收运体系,采取“分散收集、集中清运、集中处置”方法,提高乡镇、农村生活垃圾处理能力。加强农村面源污染防治,科学合理施用化肥农药,大幅减少化肥和农药施用量,全面禁止使用高毒、高残留农药,扩大生物肥料、农药的覆盖面。加大农村“白色污染”治理力度,大力推广使用无毒可降解农用薄膜,加强农用塑料薄膜回收再利用。严禁在沿江、沿河、沿溪城镇饮用水源地、人口稠密区及环境敏感区建设大中型畜禽养殖场,严格实行“环评”和“三同时”制度。加大对新建畜禽养殖场废弃物排放的管理,积极推行生物发酵床污染治理先进技术,实现污水和粪便零排放。
参考文献
[1] 艾平,张衍林,李善军,等.农业废弃物处理技术的分析[J].农业环境与发展,2013.
[2] 宋樱,陈芳.天津市设施农业废弃物处理现状及发展研究[J].农业工程,2014.