浅论农业废弃物资源化利用技术设计研究进展和发展趋势

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1、 范文范例 学习指导浅析农业废弃物资源化利用技术研究进展与发展趋势摘 要农业废弃物资源的合理利用,不仅对减少环境污染、改善农村生态环境、发展农业循环经济具有十分重要的意义,而且在世界能源日益枯竭的情况下,农业废弃物资源化利用技术的研究也将对人类的生存产生重大影响。本文简述了我国农业废弃物资源的概况,以及国内外农业废弃物资源化利用技术的研究进展和应用情况,针对农业废弃物资源化利用的发展趋势,提出我国农业废弃物资源化利用的对策措施。关键词:农业废弃物; 资源化利用; 发展趋势; 对策措施Trends of resource utilization technology in agricultura

2、l waste at home and abroadAbstractRational use of agricultural waste has great significance to reduce environmental pollution, improving the rural ecological environment, developing agricultural circular economy. In case of the gradual depletion of world energy, research of agricultural wasteresourc

3、e utilization technology will have a significant impact on the survival of humanity.This overview explained the staus of agricultural wastes resources in China, the progress and applications on resource utilization technology of agricultural waste, and proposed the countermeasures of resource utiliz

4、ation of agricultural waste in China according to development trends of resource utilization technology of agricultural waste.Key words: agriculture wastes; resource utilization; development trends; countermeasures第一章 前言1.1研究背景我国是一个农业大国,农业生产中的废弃物种类繁多,数量巨大,而且随着农业生产水平的提高,现代农业以大量化肥代替原有农家有机肥的使用,以人工饲料代替农

5、业废弃物饲料的使用,加之现代农业集约化和规模化的发展,打破了传统农业中废弃物的循环利用环节,结果造成了农业废弃物的大量积累,进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。农业废弃物的污染主要表现为:秸秆焚烧引起的空气污染;畜禽粪便等造成的水源污染;农业废弃物引起细菌和病毒的传播。合理利用农业废弃物资源可以有效地降低或者消除日益严重的环境污染问题,改善耕地土壤质量问题,解决农村能源短缺问题。农业废弃物资源的合理利用已日益成为当前世界大多数国家共同面临的问题。因此,如何合理利用农业废弃物资源,真正实现农业废弃物变废为宝,对缓解我国能源压力,保护生态环境,促进农业的可持续发展具有重大意义1。1.2研究

6、目标我国资源相对比较贫乏,面临着水资源短缺、能源不足、土地资源锐减、人口增长过快等多种矛盾。而我国农业农村一方面资源消耗增长迅速,单位资源的产出率始终在偏低位运行;另一方面,农村因生产生活造成的资源浪费和环境污染惊人,比如我国农业灌溉用水占水资源总量的70,有效利用系数为0.40.5,发达国家是0.70.8;水的重复利用率为50,发达国家已达85,这种状况在过去很长一段时间内并未引起足够重视。所幸现在政府开始认识到这个问题,并采取了一些措施去促进农业废弃物资源化,但是在农业资源化的过程中还是存在不少问题,政府的重视程度还有待提高。因此,本文的总目标是:通过对我国农业废弃物处理现状进行分析,找出

7、当前存在的问题,提出相应的对策和建议,从而指导资源化使用农业废弃物,发展农业循环经济,促进社会主义新农村建设。1.3农业废弃物对环境、农业生产等的影响中国是一个农业大国,以农作物秸秆、畜禽粪便和林木枝条为主的农业废弃物资源十分丰富,但并未得到有效利用,反而对农业生态形成了一定的压力,农村环境题日益突出,制约农村经济社会发展;同时,中国在未来1520年,农业废弃物的产生总量依然星增加的趋势,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2。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。1.3.1农业有机废

8、弃物污染在我国已成为紧迫的环境问题中国将规模化畜禽养殖作为产业结构调整、鼓励农民养猪,作为增加农民收入的重要途径加以鼓励,却忽视了污染防治工作,致使畜禽养殖产生的污染已成为农村地区污染的主要来源。畜禽养殖污染已成为农村主要的面源污染,猪、牛、鸡三大类畜禽粪便年排放化学需氧量(C0D)6900多万吨,是全国工业和生活污水COD的5倍以上3。畜禽养殖业的发展,特别是集约化养殖的高速发展,使畜禽养殖特点发生如下变化:即由过去的分散经营、饲养头数少、主要分布在农区转变为现在的集中经营、饲养头数多。畜禽养殖特点的变化加上务农劳力的转移和肥料施用由有机肥为主转变为化肥占主导地位,导致畜禽养殖场畜禽粪便由宝

9、变为废弃物,特别是畜禽粪含水量大、恶臭,带来处理、运输、施用极不方便,更加剧了畜禽粪直接还田的难度,从而带来环境污染问题。1.3.2对农业生产产生严重影响我国是世界上严重缺水的国家之一,中国水资源人均占有量不足2200立方米,仅为世界人均水资源占有量的l4;国内600个城市当中有400个处于缺水状态,其中有110座城市严重缺水,而目前日趋严重的水污染又进一步加剧了水资源短缺的矛盾4。严重的水污染使缺水矛盾尖锐化,给工农业生产造成严重损失。据调查,一些规模化畜禽养殖场“肥水”造成周围农作物危害而赔偿的现象经常发生。此外高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞,造成土壤透气、透水性下降及板结,严重影响土壤质量

10、。1.3.3城乡居民的饮用水和健康安全受到严重威胁由于水环境污染严重,使城乡居民饮水安全受到威胁。大量实践表明,由于畜禽粪尿及废水造成的水体、土壤和空气的严重污染,最终会导致畜禽传染病和寄生虫病的蔓延与发展。据世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)的有关资料,目前已有200种“人畜共患传染病”。其中较为严重的至少有89种,即可由猪传染的约25种,由鸟(含家禽)传染的约24种,由牛传染的约26种,由羊传染的约25种,由马传染的约13种。而这些人畜(禽)共患传染病的传播载体,主要是畜禽粪尿排泄物。诸如炭疽、禽流感、五号病、布氏杆菌病、结核病等均系世人共知的人畜共患传染病。据国外一些科学家

11、研究报道,很多新的流感病毒,是在猪身上相互作用后而产生的。养殖场排放的严重地危害到人的呼吸系统。嗅到臭气时,反射性地抑制吸气,妨碍正常呼吸功能,危害消化系统。经常接触恶臭物质,使人食欲不振与恶心,进而发展为消化功能减退,它还可危害循环系统和神经系统等5。1.4选题意义农业废弃物资源化利用有着十分重要的意义,全国一些省份也都积极开展了农业废弃物资源化利用的相关研究工作,近些年在农业废弃物能源化、肥料化、饲料化和材料化上也取得了一些成绩,但由于中国的农业废弃物具有数量大、品质差、危害多的特点,农业废弃物资源化还是一个比较新的题目,推广发展农业循环经济还处于刚刚起步研究、探索的阶段,缺乏成熟的经验。

12、本文通过对当前我国农业废弃物资源化处理相关问题进行研究,对比外国的一些经验实践,提出适合我国资源化处理农业废弃物的建议。第二章 国内外农业废弃物资源化利用技术研究进展农业废弃物资源化利用技术是世界各国普遍需要解决的重大课题。特别是随着自然资源日趋短缺和废弃物数量剧增,农业废弃物资源化利用越来越受到人们的重视。针对农业废弃物的特性,世界各国非常重视应用先进工程技术,提升农业废弃物的肥料化、饲料化、能源化、基质化及工业原料化水平,使技术向机械化、无害化、资源化、高效化、综合化发展,产品向廉价化、商品化、高质化、多样化和多功能化靠拢,以达到物尽其用、变废为宝、消除污染、改善农村生态环境、促进农业可持

13、续发展、高效利用废弃物的目标。本文主要从集储装备技术、微生物强化堆肥技术、干法厌氧发酵技术以及纤维素乙醇生产技术等方面介绍国内外农业废弃物资源化利用的研究进展。2.1 集储装备技术国外大宗粮食作物秸秆收集己形成了与秸秆综合利用产业相衔接、与农业技术发展相适宜、与农业产业经营相结合、与农业装备相配套的产业技术体系,适用于以农作物秸秆为原料的规模化饲养、工业化发电以及液化、气化等新兴技术发展的需要。科研成果主要体现在以下几个方面: 一是农业废弃物收集技术与农业产业体系适应性强。如欧美等发达国家现代农业体系健全,规模化种植占主要份额,一般单季种植,农业生产实现了机械化,从土地耕整,到作物的播种,一直

14、到田间的管理等,标准化作业为农业废弃物收集技术和设备奠定了良好的作业基础。二是农业废弃物收集技术与工业化利用原料需求标准化衔接性好。如瑞典、丹麦、法国等,在秸秆发电工程中,从运输要求、燃料供给、燃烧炉设计运行等,充分考虑了秸秆原料设备的标准化问题,实现了二者的相互衔接。三是农业废弃物收集技术与经济社会发展相互促进。如规模化饲养、工业化发电等秸秆主要需求商,根据自身生产正常要求,与农场主签订秸秆供应协议,农场主在收获季节将秸秆原料集中收集、堆放储存,按照协议有条不紊送至消纳厂。四是农业废弃物收集技术与农业装备配套性好。国外主要以拖拉机配套的作业机具为主,除了与农艺要求相配套外,更主要的是考虑到秸

15、秆收割前所用机具标准和秸秆收集后装载、运输、储藏设备标准,与农业装备形成完整专业化配套体系。五是农业废弃物收集设备本身与信息化、自动化技术结合紧密。如国外农业废弃物收集设备广泛采用电液控制技术、电子信息技术,自动调节技术、自动监视技术与智能控制技术,有利于提高作业的高效性、作业性能的稳定性以及作业质量的可靠性6。我国农业废弃物集储装备技术的研发已经取得了一些成就,研制开发了一系列秸秆还田、秸秆打捆、秸秆固化成型、秸秆气化、秸秆制板、秸秆发电等技术装备,但与发达国家相比,我国农业废弃物收集储运体系还很不健全,尚处于起步阶段,标准不统一,且农业废弃物收集机械化整体水平还比较落后,关键技术环节和装备

16、不完善,已经成为严重制约农作物废弃物规模化、商品化、产业化利用的主要瓶颈。如我国陆续研发了小圆捆打捆机、正牵引小方捆打捆机、侧牵引小方捆打捆机以及二次压缩机等产品,但高密度大方捆和大圆捆打捆机目前国内还是空白7。2.2 微生物强化堆肥技术目前国外在堆肥发酵工艺、技术和设备方面已日趋完善,基本上达到了规模化和产业化水平。如日本畜禽粪便堆肥已实现工厂化,他们研制的卧式转筒式和立式多层式快速堆肥装置,发酵时间约12周,具有占地少、发酵快、质地优等特点。俄罗斯研制的有机发酵装置每天可生产100t有机肥,最后每吨成品肥约含N、P、K 45 kg。美国BIOTEC2120 高温堆肥系统,由10个大型旋转生

17、物反应器组成,通过微生物发酵在72h内可处理1300t畜禽粪便或垃圾,使之成为优质有机肥料,这种方法对于高湿物料具有特殊的作用。韩国采用的槽式发酵和螺旋式搅拌在国际上属于较先进的粪便发酵技术。但是,欧美发达国家这些先进的堆肥设施由于运行成本太高,在我国还没有普遍应用8。我国微生物强化堆肥技术主要有3种:一是高温分解菌接种技术。堆肥化成功的关键是使微生物正常繁衍,使用适当的微生物接种剂可以加速农业废弃物的堆肥进程。如顾文杰等9以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥,研究了接种外源菌剂对堆肥中微生物数量和酶活性的变化。结果表明,接种增加了堆肥中微生物数量、脲酶、纤维素酶和转化酶,这说明好氧堆肥中接种菌剂

18、可以加快堆肥中有机质分解和转化,促进腐熟。二是功能性微生物接种技术。功能性有机肥是利用传统的堆肥原理,通过添加一些功能性菌株(如固氮、解磷、解钾菌或抑制作物病原菌),使这些微生物能够在堆肥中繁殖生长,增加堆肥的肥效,调节作物生长,增强作物的抗病能力。如孙海英等10研究表明,在以牛粪与稻草为原料的堆肥中加入纤维素分解菌和固氮菌后,堆肥过程中C/N 明显降低,提高了堆肥的肥效,最大限度保留了堆肥物料中的氮素营养。因此,功能性堆肥具有良好的应用前景。三是微生物除臭技术。农业废弃物在堆肥发酵过程中会产生恶臭气体,污染环境和影响堆肥品质。农业废弃物中恶臭主要来源是NH3、H2S 和一些有机小分子化合物,

19、这些物质是一些微生物代谢活动产生的。在堆肥过程中抑制这些微生物生长,可以有效地抑制臭气产生。目前,日本研究者已分离出一种放线菌株接种于畜禽粪便中,能够使NH3、H2S等物质很快消失。我国于洪久11研究表明,与对照处理相比,在鸡粪中接种除臭剂能提前10d消除堆肥中的臭气, 有效地减轻了堆肥过程中恶臭物质的产生。2.3 干法厌氧发酵技术干法厌氧发酵技术作为有机固体废物资源化的有效途径,近年来已逐渐成为世界各国农业固体废物资源化技术研究的热点。干法厌氧发酵是一门涉及生物学、生态学、物理学、化学、数学、工程学等多个学科的综合性学科,是一项系统工程。当前的主要研究进展包括:(1)干法厌氧发酵过程的主要因

20、素研究,包括底物组成、底物预处理、总固体(TS)含量、接种物、pH、温度以及搅拌等影响因素。许多研究表明,采用多种底物混合发酵可获得更高的产气效率,同时也为沼渣的后续处理与利用带来方便。如Lehtom 等12用不同秸秆与粪便混合,当秸秆比例为30时,与单一粪便发酵相比,沼气产量提高了1685。Teihm 等13研究表明,采用超声波处理物料20120 min,可使厌氧发酵时间从22d 降到8d,同时沼气产量提高2.2 倍。Zhang 等14在进行稻草干法厌氧消化的研究中,分别在60、90、110条件下对稻草进行热处理发现,预处理温度越高,固体减少量越多,甲烷产量越高。Shrivastava 等1

21、5研究结果表明,白腐真菌发酵麦秸可有效地提高蛋白质含量、有机质消化率,同时降低C/N 比,显示出白腐真菌能将麦秆转化为高能量的牲畜饲料。上述干法厌氧消化技术的研究表明,混合厌氧发酵以及优化混合原料组合将是重要的发展方向。(2)有机固体废物干法厌氧消化处理工艺研究,包括连续式反应器和间歇式(批次)反应器。目前欧洲主要采用4 种已经实现商业化运作的连续沼气干法发酵工艺,即Kompogas 卧式推流发酵工艺、Dranco 竖式推流发酵工艺、Lingle-KCA 卧式推流发酵工艺和Valorga 竖式气搅拌工艺16。(3)干法厌氧发酵的生物监测及环境效应研究,包括干法发酵工艺对病源菌的影响和大气环境的

22、影响。如Salminen 等17综述干法发酵工艺对有害微生物的影响认为,厌氧消化能够杀灭病源菌,且高温厌氧消化比中温更有效,能100杀灭粪大肠菌与沙门菌,而中温型消化池仅能杀灭部分粪大肠菌与沙门菌。Schauss 等18研究了将秸秆厌氧干发酵后再施入农田整个过程的温室气体排放,结果表明,干发酵后氧化氮(以N计)排放量为458g/hm2a,比对照770g/hm2a 减少近1/3,甲烷排放量减少22。由于干发厌氧发酵过程主要是微生物作用的结果,因此,选育出高效、适应低温的厌氧发酵菌种是提高厌氧发酵效率,降低产气成本的主要途径。2.4 纤维素乙醇生产技术第二代生物燃料是以麦秆、草和木材等农林废弃物为

23、主要原料,采用纤维素转化技术生产乙醇燃料。根据诺维信与麦肯锡共同发布的研究报告显示,通过农业废弃物制备纤维素乙醇,到2020年能够为我国替代3100万t汽油,使我国对进口原油的依赖下降10,同时减少9000万t二氧化碳排放。英国能源研究中心(UKERC)在对全球90多项研究进行分析后得出结论,如果我们尽可能充分利用农业废弃物、能源作物以及废料,那么由生物质来提供全球1/5 的能源这一目标是可以实现的19。但是要把农林废弃物生物质转变成乙醇燃料,必须解决3个重大技术问题:一是克服木质纤维素分子对生物转化的抗性由多糖降解为可发酵糖;二是通过微生物代谢工程和基因工程研究,高速、高效、高收率地利用可发

24、酵糖生物转化;三是简捷、高效的下游过程技术产物分离。 其中第一步将大分子多糖降解为可生物利用的还原糖是目前最大的技术屏障。从全球范围分析,以下几种技术方向上可能会取得突破性进展。2.4.1 基于酶制剂的纤维素乙醇生产技术 目前用于纤维素水解的方法主要有化学法和酶解法,前者往往需要高温高压和极端酸碱度,这就意味着高能耗、高污染和高毒性,因而并不经济。酶解法可以在比较温和的条件下反应,但缺点是生产成本一直居高不下。2009 年全球最大的工业酶制剂和工业微生物制剂生产商丹麦诺维信公司推出纤维素酶赛力一代,2010 年赛力二代纤维素乙醇复合酶问世,与一代相比,添加量可降低一半以上,并可在更高总固形物含

25、量下实现良好的转化率,有助生产商减少固定资产投入。诺维信公司使用赛力二代的生产线中,乙醇生产过程中酶的成本已经降至0.13 美元/L, 纤维素酶的技术突破为生物质乙醇产业带来了新的生机。诺维信中国研发中心在赛力二代中也做了一些工作,主要反映在两方面:一方面是利用中国的生物多样性寻找新酶,将其用于全球产品的开发; 另一方面是从中国本土的市场需求出发,研究中国的生物质材料需要什么样的酶种,因为酶制剂开发需要有底物适应性,在中国收集到一些玉米秸秆可能跟其他国家的秸秆组分不同,相应地降解它们所需要的酶也不同。纤维素乙醇的另一个瓶颈是预处理技术,该技术迄今仍是世界范围内的难题,各国取得的突破都比较有限,

26、由示范装置得出的成本数据多数过于理想化,在大规模生产中较难复制20。2.4.2 联合生物加工(CBP)工艺 传统的纤维素乙醇生产工艺路线有以下3 种方式:分步水解和发酵(SHF)、同步糖化和发酵(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)。在此基础上,Lynd 等20提出了联合生物加工工艺(CBP)方案,并论证了其可行性。CBP 不包括纤维素酶的生产和分离过程,而是把糖化和发酵结合到由微生物介导的一个反应体系中,因此,与其他工艺过程相比较,底物和原料的消耗相对较低,一体化程度较高21。该方案将产酶过程与糖化、发酵集合在一个反应器内同步进行,大大降低了酶成本。从长期来看,CBP 工艺无疑是比较完美的工

27、艺,但是太多的不成熟注定在短期内不可能工业化应用。清华大学核研究院新能源研究所副所长李十中认为,目前纤维素乙醇的生产工艺较为复杂,使得降低成本的空间有限。纤维素乙醇的商业化,很可能需要通过生产工艺的变革来实现。如李十中等22在“生物质高效降解专用微生物筛选与构建技术研究”中,通过优化微波消解预处理技术、复合酶系协同水解技术、还原糖在线分离技术、膜生物反应器技术和五、六碳糖共发酵技术等,消除纤维素分解产物的反馈抑制,提高纤维素酶的分解转化效率,进而集成化纤维素分解、还原糖分离及共发酵组合反应器技术。现已选育和构建10 种以上高产模式产物乙醇、L-乳酸的微生物菌种,使各项产物收率、戊糖转化率、产物

28、浓度、生物合成反应速度等关键技术指标均比传统工艺提高10%以上, 戊糖发酵乙醇收率达到80%,L-乳酸的光学纯度大于99%。2.4.3 微藻制取生物质燃料技术 在众多的非粮生物质中,藻类具有分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等特点,用藻类制备生物燃料的研究开发方兴未艾。美国能源部已进行了20多年的研究,取得了很大进展,日本、德国、印度等国家也都进行了研发。众多的科研机构、生物燃料公司、投资公司在该领域投入大量资金。Shell、Chevron 等大型石油公司也正在与有关机构或公司进行合作研究。目前,我国微藻制备生物燃料技术正处于从实验室到工业化应用的过渡阶段,清华大学、海洋

29、研究机构、中石化抚顺研究院都在开展研究工作,并取得了一定进展。中国科学院与中国石化合作开发微藻生物燃料技术,正在进行小试研究,2015 年前后实现户外中试装置研发,远期将建设万吨级工业示范装置23。尽管藻类生物燃料的研究取得了很大进展, 但要成为可行的替代能源,目前还存在一些有待解决的问题:一是高效固定二氧化碳的藻种筛选和培养,目前适宜的藻种是蓝藻和绿藻,特别是绿藻中的小球藻;二是微藻固定二氧化碳机理探索,重点是了解无机碳的利用形式、二氧化碳浓缩机理以及高浓度二氧化碳对微藻生长的影响; 三是微藻的培养条件,重点探索营养、光照、温度、pH 值和通气条件等的优化,降低微藻生产成本;四是研究微藻生产

30、乙醇、生物柴油、航煤、燃料油或制氢等工艺24。第三章 农业废弃物资源化利用的发展趋势在市场经济和产业化经营的今天,以高值化产品开发为目标,对农业废弃物资源综合利用是其发展趋势之一。利用农业废弃物开发新型的生物材料、生化产品及替代石化产品和紧缺资源替代物的研究日益受到重视,极大地拓展了农业废弃物的资源化领域。其技术发展趋势主要表现在以下几个方面:3.1 研究目标趋于综合性在有效提高农业废弃物资源化利用率的同时,日趋关注对解决“三农”问题的实质性贡献以及对区域生态环境可持续性的影响。3.2 研究手段趋于多元性从着重对自然科学技术的研究,逐步转为自然科学技术研究与自然科学和社会科学研究的有机结合。如

31、生态技术与工程按生态学和生态工程学的原理,提升或研发新的农业废弃物生态技术。按“整体、协调、循环、再生”和系统工程原理优化组装成农业废弃物系统生态工程模式,将是农村尤其是山区农业废弃物资源化的主要途径。3.3 研发方式趋于技术升级与系统集成开发单类技术已难以满足农业废弃物资源化综合利用目标,利用高新技术对传统技术与产品进行升级改造以及技术系统集成的重要性日趋凸显。如生物技术通过农业腐生生物及高效微生物的转化,构建能降解多种难降解物质的高效、多功能的工程菌等,使农业废弃物转化更加有效。3.4 研发技术趋于机械化、规模化、专业化环境工程技术针对大中型养殖场畜禽粪便和农业秸秆处理中堆肥和沼气等技术与

32、设备的升级,将有助于废弃物处理和资源化向机械化、规模化、专业化方向发展。随着现代信息技术、生物技术、计算机技术、先进制造技术、高分子材料等领域取得的重大科学突破,正深刻影响着我国现代农业高效利用废弃物资源技术的发展进程,为其科技含量大幅提升带来新的机遇与契机。现代农业高效利用废弃物资源技术研究正从“精量、高效、低耗、环保”等理念人手,开展前沿与重大关键技术研究,基于高新技术对传统技术与产品进行改造升级,强化各类农业废弃物资源化利用技术与方法间的有机紧密结合。第四章 我国农业废弃物资源化利用的策略建议世界各国都非常重视农业废弃物资源化利用的研究,尽管我国农业废弃物资源化利用率不是很高,但从发展的

33、眼光来看,这是一种不可忽视、很有前途的产业。我国应结合农业特色,加强对农业废弃物资源开发利用技术的研发支持力度,构建适合我国国情的农业废弃物资源化利用技术体系。制定相应的激励政策,通过产业化基地建设和扶持培育高科技型产业化企业,促进农业废弃物资源化利用技术与产品的产业化发展。4.1发展思路与对策4.1.1用农业循环经济理念催生农业废弃物产业 农业固体废弃物大部分均可以回收循环再利用。我们既要将它们当作垃圾那样从源头减少排放,又要当成资源一样循环再利用。资源的最优化配置和废弃物的循环利用是循环经济技术体系的核心。农业废弃物的资源化作为农村循环经济的重要组成, 将会成为农业与农村持续发展的基础乃至

34、社会主义新农村建设的重要环节。4.1.2因地制宜开展农业废弃物资源化利用 将养殖场、沼气工程与无公害农业作为一个整体,实现协调、循环和再生,是农村废弃物资源化处理的必由之路。我国地域辽阔,地区农业差异较大,因而农业废弃物也各不相同。应根据地区实际及特点,采用适合地区农业发展及整个社会生态系统循环的农业废弃物资源化利用方式与技术。如我国南方当前已得到广泛应用的“猪一沼一种植业模式和“稻鸭共作模式,还有北方的“四位一体,北方总体上更多地对玉米、小麦等农作物秸秆进行再利用。4.1.3发展生态农业,使农业废弃物变废为宝 农业废弃物造成的污染主要是在“生产者一消费者分解者一组成的生态链上25。分解环节形

35、成瓶颈,由于不能形成良性物质循环和能量流动,过量堆积从而造成污染。实践证明,农业废弃物的资源化技术只有与生态农业模式结合,才能起到事半功倍的功能。我国的生态农业,主要按生态学和生态工程学的原理,把农业废弃物的资源化技术作为一种接口技术,构建出了许多生态农业工程模式, 促进了区域环境质量的提高和经济的发展。农业废弃物资源化的发展趋势之一就是提升或研发新的农业废弃物生态技术。其按生态循环原理和循环经济的要求,和其他技术一道优化组装成新的生态农业工程和区域发展模式,并按不同的区域和生态类型建立相应的示范基地,在确保资源的可持续利用、保持生态平衡和改善环境方面,日益显现出其重要性。因此,农业废弃物的处

36、理利用要与生态农业紧密结合,才能真正变“废”为“宝”。4.2农业废弃物资源化的保障措施4.2.1 加大宣传力度 把农业废弃物资源化开发利用工作提高到保护生态环境、促进农业和能源可持续发展的高度。广泛宣传发展农业废弃物资源化利用产业的重要意义,宣传典型事例和成功经验,提高社会各阶层人士对农业废弃物资源化开发利用的认识,形成全社会关心、支持农业废弃物资源化开发利用的良好社会氛围。4.2.2 建立农业废弃物资源的监控系统 这个系统将对我国农业废弃物资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理,并对其进行实时监测、优化配置和科学调度。实现农业废弃物资源实时监测,掌握农业废弃物资源时变化情况和需求信息。

37、4.2.3 提供政策和资金支持 政府要对农业废弃物资源利用技术研发经费给予保障,加大资金投入,提供良好的政策环境,制订激励、税收、补助、低息贷款等一系列优惠政策。同时鼓励资本市场直接投资,积极拓宽农业废弃物资源开发利用的融资渠道。4.2.4 加强科学技术支撑 当代知识经济的主要技术载体是以信息技术和生物技术为主导的高新技术,那么农业废弃物资源化利用技术载体就是环境无害化技术或环境友好技术。在这个意义上,农业废弃物资源化利用技术支撑体系应该包括:(1)资源化技术,主要包括废弃物再利用的回收和再循环技术、资源重复利用和替代技术等;(2)环境无害化技术,主要包括环境工程技术、污染治理技术和清洁生产技

38、术等;(3)高附加价值、少污染排放的高新技术,主要包括信息技术、环境监测技术、网络运输技术,以及零排放技术、可持续发展技术等。4.2.5 加强产学研的战略合作 建设以企业为主体,以高校和科研院所技术力量为依托,以市场为导向,以资本为纽带,以现代企业制度为规范的技术创新平台。探索建立风险投资机制,鼓励企业更多引进国内外先进技术,力争形成一批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,不断提高技术进步对农业废弃物资源化利用的贡献率。4.2.6规划起步,发挥规划导向和推动作用 政府应该制定长期的农业废弃物资源化发展与农村循环经济发展规划,明确未来的发展目标,所需要采取的一系列措施,按步实施各项计划。首先,

39、将农村废弃物资源化处理与农村城镇化发展总体规划相结合,制定政策,加大扶持力度,确保畜禽废弃物得到有效治理。其次,应以财政厅、农业厅、科技厅等相关部门立项的方式,给予经费支持。成立调研组,对国内外农村废弃物资源化处理技术和设备进行调查研究,制定适用于我国特点的技术模式。另外,应将农业废弃物资源化处理有关项目纳入相关部门的年度预算中予以支持。4.2.7培育市场,为企业进入农业废弃物资源化产业创造条件 政府应该培育市场,为私人企业参与农业废弃物资源化的相关研究与项目建设创造条件。并且要培育形成与促进现代农业循环经济发展的机制。要运用政府有形之手与市场无形之手,合力形成有利于现代农业循环经济发展的政策

40、环境、市场环境与社会环境,推动现代循环农业产业体系的形成与发展。参考文献:1 彭靖.对我国农业废弃物资源化利用的思考J.生态环境学报,2009,18(2):764-768.2 农业部科技教育司.全国农作物秸秆资源调查与评价报告J.农业工程技术新能源产业,2011(2):2-5.3 石元春.中国生物质原料资源J.中国工程科学,2011,2(13):16-23.4 农业部发展计划司.农业生物质产业发展规划(20072015 年)EB/OL.5 石元春.中国可再生能源发展战略研究丛书(生物质能卷)M.北京:中国电力出版社,2008. 6 李树君,杨炳南,王俊友,等.主要农作物秸秆收集技术发展J.农业

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