2我国农业废弃物资源利用中存在的主要问题
2.1农业废弃物资源总量不清
中国每年到底产生多少农业废弃物,这些废弃物呈怎样的分布,利用状况如何,对环境造成多大影响,没有准确的数据和记录,现有的来自不同部门的数据出入很大,真伪难辨。
2.2重视程度不够,缺乏相关政策法规国家目前没有完整的农业废弃物利用的专门法律法规,农业主管部门只重视“肉、蛋、奶”等农产品的生产,不重视农业废弃物的利用。即便在当前注重环境保护和食品安全的大背景下,对农业废弃物的处理和资源化利用也没摆在应有的位置。现有的农业废弃物的管理体制和相关标准可操作性差,更谈不上预警、监测体系。
2.3农业废弃物利用技术落后,利用率低
虽然我国农业废弃物利用有着悠久的历史,但是创新性技术少,推广价值不高,农业废弃物的利用率很低。比如秸秆的利用,大多数还是采用直接燃烧供热或者还田的方式,缺乏先进的利用技术。
2.4农业废弃物转化产品单一,商品价值低农业废弃物产品开发缺乏主攻方向,品种单一,质量不高,商品价值低。比如畜禽粪便的利用,大多数采用烘干后直接饲喂的方式,缺乏对其有效营养价值的分析利用,没有形成创新型的饲料产品。
3我国农业废弃物资源利用的发展前景
3.1要树立总体发展思路
中国在未来15~20年农业废弃物的产生总量依然呈增加的趋势,如果不加合理的利用和处理,农业废弃物,尤其是畜禽养殖对环境的污染将更加严重。农业废弃物的处理与资源化不仅关系到资源的再利用和环境安全,而且与农业的可持续发展和农村小康社会的建设紧密相关,必须树立农业废弃物资源化的总体发展战略思路。按循环经济理论,以人为本,由废弃物的生态循环开始,逐级发展到循环农业、循环社会的“三环”循环总体发展战略思路:第一个“环”是从农业本身发展的层面,按照生态循环原理,以农业废弃物的循环利用为切入点连接种植和养殖业,构建循环农业的发展模式;第二个“环”是依据循环经济的原理,构建生产—生活—生态—生命(人)一体化协调发展的“四位一体”农村发展模式;第三“环”为在上述两个循环的基础上,形成具有循环社会特征的农村小康社会。
3.2注重技术创新突破和集成
在今后农业废弃物的资源化利用中,要把新技术、新工艺的研究放在突出位置,依靠现代生物技术、信息技术和工程技术,提升产品的技术含量。比如发酵工程中微生物的筛选和高效工程菌的构建,新型酶制剂的选择等。
依据不同地区资源优势和经济发展水平,因地制宜地利用现代科学技术并与传统农业技术相结合,按照“整体、协调、循环、再生”的原则,运用系统工程方法,将各种技术优化组合,构建农业废弃物资源化高效利用生态模式。建立和完善农业废弃物资源化利用标准技术体系和技术保障体系。实现生态环境与农村经济两个系统的良性循环,达到经济、生态、社会三大效益的统一。
3.3加强生物质能利用的研究
农业废弃物生物质能利用是农业废弃物资源化利用的一个重大拓展,在整个新能源和可再生能源中占重要地位。农业植物纤维性废弃物由C、H、O等元素和灰分组成,当它们被点燃时,供应少量空气,并且采取措施控制其反应过程,使其变成CO、CH4、H2等可燃气体,生物质中大部分能量都被转化到气体中。气化后的可燃气体可作为锅炉燃料与煤混燃,也可作为管道气为城乡居民集中供气。将气化后的可燃气经过净化除尘与内燃机连用,取代汽油或柴油,实现能量系统的高效利用。气化后的可燃气还可进行气化发电,气化发电技术可以在较小规模下实现较高的利用率,并能提供高品位的能源形式,是一个重要的发展方向。如德国最早利用秸秆发电的Thuringain镇电站,年处理秸秆3000t,我国目前在海南建设了1.2MW示范电站,该电站是我国及亚洲最大的生物质气化发电系统,整体水平达到国际先进水平。
3.4开辟新的利用途径
在我国农业废弃物中,秸秆占很大比例。当前对秸秆的利用主要集中在燃烧供能、堆肥还田和直接饲喂畜禽上,缺乏其它利用途径的创新研究。笔者认为,利用秸秆养殖昆虫,进一步发展各种昆虫产品有很广阔的应用前景,例如黄粉虫的养殖。黄粉虫素有“动物蛋白饲料之王”的美誉,通过工厂化生产,可提供大量优质动物性蛋白质,促进养殖业的发展。黄粉虫脱脂提油后的虫粉蛋白质含量达到70%,再经提取壳聚糖(甲壳素),蛋白含量可高达80%,不但能够替代进口优质鱼粉,而且完全可以食用。除了黄粉虫,秸秆还可以养殖蝗虫、大麦虫、螟虫等多种昆虫。
畜禽粪便是一个巨大的生物质资源库,以前大多都是直接堆肥处理。直接堆肥时间长,肥效差。笔者认为,通过一些生物技术手段可以获得更加理想的效果。比如在粪便中引入蚯蚓,蚯蚓可以凭借自身的酶系统将有机废物迅速分解,转化为易于利用的营养物质,从而加速堆肥的效果。另外,在粪便中加入适宜的菌剂进行发酵堆肥,可以迅速增加有益微生物的繁殖,快速分解粪便中的有机物,产生生物热能,高温抑制或杀灭有害菌及病虫卵,而且还可以吸收分解恶臭。因此,筛选和培育合适的生物菌剂成为了当前研究的重点。
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