我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的現(xiàn)狀與發(fā)展

農(nóng)業(yè)廢物包括植物廢物（農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物）、動物廢物（農(nóng)業(yè)、牲畜生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物）、加工廢物（農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)加工過程中產(chǎn)生的廢物）和農(nóng)村城市固體垃圾。通常農(nóng)業(yè)廢棄物主要指農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便。我國的農(nóng)業(yè)廢棄物呈現(xiàn)出四大特點,即數(shù)量大、品質(zhì)差、價格低、危害多的污染特點。每年產(chǎn)生的廢棄物數(shù)以億計,同時發(fā)生的污染事件也在逐年增加。農(nóng)業(yè)廢棄物由于有益成分含量低,即可利用物品位不高而有害成分含量高利用中必須進行無害化處理,因此成本提高。雖然農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與農(nóng)村生物質(zhì)能源利用已經(jīng)開展多年,也取得了一些成效。但目前我國農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率和前幾年相比不僅未提高,反而有所降低,秸稈焚燒和集約化養(yǎng)殖帶來的畜禽糞污對環(huán)境的污染日趨嚴重,農(nóng)民大多不把它作為一種資源利用,隨意丟棄或者排放到環(huán)境中,使本來的“資源”變?yōu)椤拔廴驹础?對生態(tài)環(huán)境造成了很大的影響。在我國未來20年內(nèi)實現(xiàn)GDP翻兩番和全面實現(xiàn)小康社會的目標下如何處理和利用成倍增加的有機廢棄物是目前“三農(nóng)”中面臨的現(xiàn)實問題,有必要通過對國內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物處理和資源化現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的分析,找出影響我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要限制因素和技術瓶頸,提出未來20年農(nóng)業(yè)廢棄物資源化和農(nóng)村生物質(zhì)能源的發(fā)展戰(zhàn)略和重點技術領域,這對真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”,消除環(huán)境污染,改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實和深遠的意義。1我國農(nóng)業(yè)廢物回收利用的重要性1.1農(nóng)業(yè)廢棄物作有機肥料目前,我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家,每年大約有40多億t,其中畜禽糞便排放量26.1億t,農(nóng)作物秸稈7.0億t,廢棄農(nóng)膜等塑料2.5萬t,蔬菜廢棄物1億～1.5億t,鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2.5億t,肉類加工廠(包括肉聯(lián)廠、皮革廠和屠宰場)廢棄物0.5億～0.65億t,餅粕類0.25億t,林業(yè)廢棄物(不包括炭薪林),每年約達3700萬m3,相當于1000萬t標準煤。過去,我國農(nóng)民將農(nóng)業(yè)廢棄物作為有機肥使用,在促進物質(zhì)能量循環(huán)和培肥地力方面發(fā)揮了巨大的作用。但是,隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)業(yè)廢棄物轉化為有機肥料面臨一系列新的問題和嚴峻的挑戰(zhàn)。一方面廢棄物成分發(fā)生了很大變化,同時,種植業(yè)逐漸轉向省工、省力、高效、清潔的栽培方式,傳統(tǒng)的有機肥料積、制、存、用技術已不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此,農(nóng)業(yè)廢棄物不再受歡迎,成為嚴重污染生態(tài)環(huán)境的污染源。主要表現(xiàn)在:(1)臭氣、秸稈焚燒、溫室氣體排放,加劇了空氣污染;(2)重金屬和農(nóng)藥、獸藥殘留污染土壤,增加環(huán)境生物的耐藥性;(3)農(nóng)業(yè)“白色污染”嚴重影響土壤正常功能;(4)污水橫流增加面源污染和水體富營養(yǎng)化;(5)病毒傳播,疾病蔓延,尤其是人畜共患病等方面。1.2化肥施用低質(zhì)低效,利用率低我國用占世界10%的耕地面積養(yǎng)活占世界22%的人口,并保持地力不衰,在某種意義上應歸功于有機肥料的施用。但是,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益集約化,生產(chǎn)資料投入的增加,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有了飛躍的發(fā)展,傳統(tǒng)的有機肥料面臨被拋棄的境地。同時根據(jù)全國化肥試驗網(wǎng)肥料長期定位試驗和國家土壤肥力與肥料效益監(jiān)測資料顯示,近年來,耕地土壤有機質(zhì)含量有下降趨勢,土壤緩沖能力減弱,抗災能力衰退化肥利用率低土壤肥力降低土壤養(yǎng)分庫儲存太少,土壤質(zhì)量下降,導致只能靠大量施用化肥提高作物產(chǎn)量,化肥施用量越高,其利用率越低。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化利用,生產(chǎn)有機肥料可以補充土壤養(yǎng)分,并提高土壤中微量元素的有效性。增加有機肥的施用比例,一方面可減少或緩解化肥用量,另一方面可提高和保持土壤地力,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.3農(nóng)村生物質(zhì)資源利用,豐富農(nóng)民的第二方面氣息我國農(nóng)村人口占全國總人口的70%以上,生物質(zhì)一直是農(nóng)村的主要能源之一,農(nóng)村生活用能源仍有57%依靠薪柴和秸稈。薪柴消費量超過合理采伐量的15%,導致大面積森林植被破壞,水土流失加劇和生態(tài)平衡破壞。農(nóng)村的生物質(zhì)能利用大多以直接燃燒為主,不僅熱效率低(低于10%),而且大量煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環(huán)境日益惡化,損傷了農(nóng)民的身體健康。采用生物質(zhì)能轉化技術可使熱效率提高35%～40%,節(jié)約資源,改善農(nóng)民的居住環(huán)境,提高生活水平?！熬盼濉币詠淼娜珖鷳B(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)家園建設的實踐已經(jīng)證明,有效利用農(nóng)林廢棄物和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活廢棄物,發(fā)展農(nóng)村沼氣等能源工程和生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,可有效地促進生態(tài)良性循環(huán),減輕對森林資源的破壞,減少土壤侵蝕和水土流失,保護生物多樣性。1.4有能力發(fā)展農(nóng)村電力供應我國已由石油出口國轉變?yōu)槭瓦M口國,2000年,凈進口量已達到7000萬t。生物質(zhì)可通過各種工藝轉化為液體燃料,直接代替汽油、柴油等石油燃料,作為民用燃料或內(nèi)燃機燃料。而同期我國含農(nóng)業(yè)廢棄物在內(nèi)的生物質(zhì)資源量達7億t標準煤,2020年的生物質(zhì)資源量至少可達到15億t標準煤。如果將其中的50%用于生產(chǎn)液體燃料,即可為我國石油市場提供2億t液體燃料。另外,如果能采取種植能源植物(能源作物和能源林)等措施發(fā)展我國的生物質(zhì)資源,可促進農(nóng)業(yè)結構的調(diào)整,增加農(nóng)村就業(yè)機會和農(nóng)村居民收入,對振興農(nóng)村經(jīng)濟具有重要意義。農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)能可以在填補農(nóng)村電力供應缺口方面做出貢獻。1999年,我國電力生產(chǎn)總量為12600億kW·h,人均用電不到1000kW·h/人·a,只有韓國的1/5左右,而人均生活用電更低,只有110kW·h/人·a左右。尤其農(nóng)村電力供應缺口更大。要實現(xiàn)2020年國民經(jīng)濟翻兩翻的目標,保障電力供應是必備條件。因地制宜地利用當?shù)厣镔|(zhì)能資源秸稈薪柴谷殼和木屑等建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)電站擁有廣闊的市場前景。如果用當前農(nóng)林廢棄物產(chǎn)量的50%作為電站燃料,可發(fā)電4000億kW·h,占目前我國總耗電量的30%左右。2國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢2.1農(nóng)業(yè)廢棄物的含廢水處理將成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成廢棄物產(chǎn)生于一、二、三產(chǎn)業(yè),但不依屬于任何產(chǎn)業(yè)。資源的最優(yōu)化配置和廢棄物的循環(huán)利用是循環(huán)經(jīng)濟技術體系的核心。廢棄物需要上升到一個產(chǎn)業(yè)地位才能與之相適應。本報告明確提出廢棄物為“第四產(chǎn)業(yè)”的概念。農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化作為農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟的重要組成,將會成為農(nóng)業(yè)與農(nóng)村持續(xù)發(fā)展的基礎乃至農(nóng)村小康社會建設的重要環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化從一項污染治理和環(huán)境保護技術和策略提升為循環(huán)農(nóng)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟的高度。這直接關系到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會的建設。廢棄物循環(huán)利用-循環(huán)農(nóng)業(yè)-循環(huán)經(jīng)濟是廢棄物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向與目標。2.2農(nóng)業(yè)廢棄物利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)廢棄物造成的污染主要是在“生產(chǎn)者-消費者-分解者”組成的生態(tài)鏈上,分解環(huán)節(jié)形成瓶頸,不能形成良性的物質(zhì)循環(huán)和能量流動,過量堆積而造成污染。我國自20世紀40年代初開展的生態(tài)農(nóng)業(yè),按生態(tài)學和生態(tài)工程學的原理,把農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化技術作為一種接口技術構建出了包括“豬-沼-果”、“四位一體”在內(nèi)的許多生態(tài)農(nóng)業(yè)工程模式,促進了區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的提高和經(jīng)濟的發(fā)展。實踐證明,農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化技術只有與生態(tài)農(nóng)業(yè)模式結合才能起到事半功倍的功能。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的發(fā)展趨勢之一就是提升或研發(fā)新的農(nóng)業(yè)廢棄物生態(tài)技術,按生態(tài)循環(huán)原理和循環(huán)經(jīng)濟的要求,和其他技術一道優(yōu)化組裝成新的生態(tài)農(nóng)業(yè)工程和區(qū)域發(fā)展模式,并按不同的區(qū)域和生態(tài)類型建立相應的示范基地,在確保資源的可持續(xù)利用、保持生態(tài)平衡和改善環(huán)境質(zhì)量的同時,全面促進農(nóng)村的經(jīng)濟與社會發(fā)展。2.3農(nóng)業(yè)廢棄物污染治理中回歸養(yǎng)殖環(huán)境,是造成環(huán)境消納能力下降、投資高、消納水、背景綠農(nóng)業(yè)廢棄物,特別是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物是生物代謝的產(chǎn)物和工業(yè)廢棄物不同是一種自然產(chǎn)物無法杜絕它的產(chǎn)生,隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,其總量只能增加。在20世紀80年代以前,我國農(nóng)業(yè)廢棄物量少而分散,幾乎不存在農(nóng)業(yè)廢棄物污染環(huán)境的問題。當今的農(nóng)業(yè)廢棄物污染主要是集約化農(nóng)業(yè)使廢棄物大量集中,超過環(huán)境消納能力的結果。按照環(huán)保部門的“末端治理”方法,治理效果不佳,要達到排放標準,治理費用很高,農(nóng)業(yè)成本提高,不利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。國外的養(yǎng)殖場建設規(guī)模已經(jīng)向中小型發(fā)展,并且必須和一定的消納土地或處理設施相配套才能批準。源頭控制就是控制養(yǎng)殖規(guī)模。全程治理包括產(chǎn)前的飼料、產(chǎn)中的養(yǎng)殖工藝和方法、產(chǎn)后的糞污處置與處理。提高飼料利用率,改革養(yǎng)殖工藝,減少固體廢棄物中氮磷含量,減少污水的產(chǎn)生量、化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)的排放量。做到既有利于養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,又消除糞污對環(huán)境的污染。2.4農(nóng)作物秸稈覆蓋種植方式歐美國家的種植制度多為一年一季,收獲時,在聯(lián)合收割機后面懸掛秸稈粉碎機或直接懸掛深翻犁翻入土壤內(nèi),直接還田。美國從20世紀40年代開始研究覆蓋免耕技術,現(xiàn)有70%的耕地實行農(nóng)作物秸稈免耕覆蓋種植。也有的農(nóng)場將秸稈青貯發(fā)酵,用作飼料,過腹還田。在西歐各國對農(nóng)作物秸稈的利用情況較好,大約有20%的秸稈被用作飼料。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計資料表明,美國約有73%的肉類是由草轉化而來的,澳大利亞約90%,新西蘭高達100%。由此可見,“秸稈-畜牧業(yè)”的農(nóng)牧結合方式是最簡單而有效的農(nóng)作物秸稈資源利用方式。從養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展看,發(fā)達國家的畜禽飼養(yǎng)多以個體農(nóng)場的生產(chǎn)方式進行,規(guī)模以中小型為主。廢棄物處理的方式主要是干清糞和水沖式,利用方式主要是通過堆肥和厭氧發(fā)酵無害化處理后,直接用于農(nóng)田和草地。2.5農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)成為畜牧業(yè)生產(chǎn)主流食品安全已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)與人類生存、經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定息息相關的世界性問題。除了農(nóng)藥殘留和動物抗生素殘留問題外,近年來,歐洲被瘋牛病、口蹄疫、豬瘟和二惡英以及亞洲被禽流感等嚴重的動物疫病及食品安全等問題困擾。食品安全危機終于使無公害農(nóng)業(yè)和綠色食品生產(chǎn)變?yōu)檗r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的主流。清潔的動植物生產(chǎn)方式使農(nóng)業(yè)廢棄物的“清潔度”提高,所含的有毒有害物質(zhì)明顯降低為農(nóng)業(yè)廢棄物的深度開發(fā)創(chuàng)造了條件同時綠色食品和有機食品生產(chǎn)中對農(nóng)用化學品(化肥)的限用或禁用,為以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的商品有機肥等打開市場提供了機遇;但同時,對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和資源化提出了更高的技術要求和質(zhì)量標準。2.6農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用的趨勢我國農(nóng)業(yè)有機廢棄物的產(chǎn)生量大,分散在廣大農(nóng)村、不易貯運,處理加工利用技術層面低,目前仍然是以農(nóng)用為主。預計近5～10年農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化、飼料化和燃料化仍然是主要發(fā)展方向。但必須用新的技術和經(jīng)營理念,克服利用價值低、生產(chǎn)的肥料和飼料等產(chǎn)品質(zhì)量差、商品價值低的癥結。農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用的問題,是世界各國普遍需要解決的大課題。特別是隨著自然資源日趨短缺和廢棄物數(shù)量劇增,農(nóng)業(yè)廢棄物越來越受到人們的重視,在市場經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的今天,“老三樣”(還田、青貯、堆肥)已經(jīng)不適應發(fā)展的需要。以高值化產(chǎn)品開發(fā)為目標,對農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用是其發(fā)展趨勢之一。利用農(nóng)業(yè)廢棄物開發(fā)新型的生物材料、生化產(chǎn)品及替代石化產(chǎn)品和緊缺資源替代物的研究日益受到重視,極大地拓展了農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化領域。2.7畜禽糞的堆肥從環(huán)境工程技術的角度看,對有機污染物的處理仍然是好氧或厭氧或好氧-厭氧聯(lián)合處理。好氧堆肥仍然是固體廢物資源化處理的常用方法。但與我國的傳統(tǒng)堆肥不同的是向機械化、規(guī)?；I(yè)化方向發(fā)展。固體部分通過各種不同的發(fā)酵工藝和設備進行無害化堆肥處理,這也是近幾年發(fā)達國家處理糞便的常用方法。在日本畜禽糞便堆肥化已實現(xiàn)工廠化,他們研制的臥式轉筒式和立式多層式快速堆肥裝置,發(fā)酵時間約1～2周,具有占地少、發(fā)酵快、質(zhì)地優(yōu)等特點。俄羅斯研制的有機發(fā)酵裝置每天生產(chǎn)100t有機肥,最后成品肥每噸中約含N、P、K45kg。美國BIOTEC2120高溫堆肥系統(tǒng),由10個大型旋轉生物反應器組成,通過微生物發(fā)酵在72h內(nèi)可處理1300t的畜禽糞便或垃圾,使之成為優(yōu)質(zhì)有機肥料,這種方法對于高濕物料具有特殊的作用。韓國采用槽式發(fā)酵和螺旋式攪拌在國際上屬于較先進的糞便發(fā)酵技術。國外在堆肥發(fā)酵工藝技術和設備上已日趨完善基本上達到了規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化水平,但是,歐美發(fā)達國家一些先進的堆肥設施由于運行成本太高,在我國還不能普遍應用。2.8該項目的高科技水平促進了農(nóng)業(yè)廢物資源化的產(chǎn)業(yè)升級2.8.1農(nóng)業(yè)廢棄物的生物處理技術通過農(nóng)業(yè)腐生生物及高效微生物的轉化,經(jīng)過現(xiàn)代生物技術改造的功能菌,構建能降解多種難降解物質(zhì)的高效多功能的工程菌等使農(nóng)業(yè)廢棄物轉化更加有效。2.8.2環(huán)境技術針對大中型養(yǎng)殖場畜禽糞便和農(nóng)業(yè)秸稈處理中堆肥和沼氣等技術與設備的升級將有助于廢棄物處理和資源化向機械化、規(guī)?；?、專業(yè)化方向發(fā)展。2.8.3廢棄物生態(tài)技術按生態(tài)學和生態(tài)工程學的原理,提升或研發(fā)新的農(nóng)業(yè)廢棄物生態(tài)技術。按“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”和系統(tǒng)工程原理優(yōu)化組裝成農(nóng)業(yè)廢棄物系統(tǒng)生態(tài)工程模式,將是農(nóng)村尤其是山區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要途徑。2.9以能源為導向的沼香發(fā)展戰(zhàn)略生物質(zhì)能源作為一種清潔的、可再生能源已經(jīng)受到全球的重視。農(nóng)業(yè)廢棄物與煤共燃發(fā)電技術,生物質(zhì)氣化替代常規(guī)燃料技術,生物質(zhì)液化替代石油技術正成為常用技術而發(fā)展迅速。源于中國的沼氣發(fā)酵技術在國外快速發(fā)展。英國現(xiàn)有45座大型沼氣工程,沼氣發(fā)酵完全可以實現(xiàn):(1)農(nóng)場廢棄物處理;(2)生產(chǎn)可再生能源;(3)利用其營養(yǎng)成份;(4)改良土壤等功能。瑞典在2000年前后的2年內(nèi)建造了5座大型沼氣發(fā)酵裝置,前期每年處理3萬～8萬t農(nóng)業(yè)廢棄物,發(fā)酵后料液作為土壤肥料。在丹麥,2000年之前已經(jīng)建造了19座集中沼氣場和18座農(nóng)場沼氣裝置,每年處理農(nóng)業(yè)廢棄物在1萬～16萬t。美國的沼氣研究與應用工作走了一條與歐洲類似的道路,美國國會2112修正案要求農(nóng)業(yè)部長設立以大學為基礎的研究、推廣和教育項目,促進農(nóng)業(yè)部、能源部和當?shù)卮髮W之間在生物質(zhì)和生物質(zhì)能方面的合作。在美國農(nóng)村推進生物質(zhì)能技術、產(chǎn)品和經(jīng)濟的發(fā)展。目的是保障國際能源安全、保護環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。因此,以能源為導向的沼氣發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)成為世界上許多國家的共識。發(fā)展以能源開發(fā)為主的有機生物質(zhì)綜合開發(fā)必將成為廢棄物資源化的熱點2.10環(huán)境管理方面英、法、蘇、美、日、丹麥、荷蘭、意大利等受到畜牧業(yè)污染威脅的國家或地區(qū),都制定了相應的防治法規(guī)及標準。如:日本規(guī)定豬的糞尿排放標準,BOD最大為160mg/L,日平均為120mg/L以下,SS(懸浮物)最大為200mg/L,日平均為150mg/L以下。西歐部分國家還對土壤施用畜禽排泄物的數(shù)量、時間(季節(jié))、區(qū)域、方法進行了限制。世界各國在限制畜禽飼養(yǎng)規(guī)模、場地選擇、合理布局和組織生產(chǎn)、建立污染物處理利用系統(tǒng)上下了很大功夫,使畜牧業(yè)污染防治走向科學化、系列化、無污染化。我國在畜牧業(yè)高速發(fā)展的同時,畜牧業(yè)環(huán)保保障體系發(fā)展和建設相對滯后。法律法規(guī)不完善等原因制約了畜牧業(yè)廢棄物資源化的健康發(fā)展。3國內(nèi)研究與工程設備技術水平與發(fā)達國家的差距我國實現(xiàn)廢棄物資源化的優(yōu)勢在于我國具有優(yōu)良的利用廢棄物的傳統(tǒng),農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)再生利用技術有著悠久的歷史,即使在現(xiàn)代化的今天,在各地還在廣泛的應用。另外,源于我國堆肥和沼氣技術及其應用有著廣泛的技術基礎和社會基礎,從全國生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣收集到的100多個生態(tài)農(nóng)業(yè)實用模式中,其中有30多個是以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)再生利用技術為紐帶聯(lián)結形成的高效生產(chǎn)模式。近些年來,國內(nèi)一些科研院所和大專院校,也涌現(xiàn)出一批熱心從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與生物質(zhì)技術研究與開發(fā)的專家學者,在其所在領域取得了喜人的成果,不僅為國內(nèi),而且為國際廢棄物資源化做出了貢獻。但是,由于中國整體科技勢力的差距,我國廢棄物資源化的基礎研究和工程設備技術水平與發(fā)達國家相比仍存在一定差距;在我國現(xiàn)實的社會經(jīng)濟環(huán)境中,還存在一些消極觀念和因素,制約或阻礙著農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與生物質(zhì)能利用技術的發(fā)展、推廣和應用。3.1農(nóng)業(yè)廢棄物的處置難我國每年產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物,這些廢棄物的分布、利用狀況和對環(huán)境造成的影響沒有一個準確的數(shù)據(jù),僅僅是根據(jù)作物和養(yǎng)殖規(guī)模估算。不同部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)出入很大,難辯真?zhèn)?產(chǎn)生的這些農(nóng)業(yè)廢棄物是如何處置處理的,不用說量化,就是各種消納和利用途徑比例及具體應用情況也不清楚。更談不上各地根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量、特點,以及不同區(qū)域特點和經(jīng)濟發(fā)展等確定農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用模式。農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量和危害停留在粗略的估算上,數(shù)據(jù)不準,必將帶來廢棄物資源利用的盲目性,從國家層面上難以制訂按計劃分階段的發(fā)展規(guī)劃。3.2農(nóng)業(yè)廢棄物的危害數(shù)以億計的農(nóng)業(yè)廢棄物已經(jīng)成為我國最大的污染源和潛在資源庫。以1999年畜禽糞便產(chǎn)生量為例,所產(chǎn)生的19億t畜禽糞便是我國固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍。畜禽糞便化學耗氧量的排放量已達7118萬t,遠遠超過我國工業(yè)廢水和生活廢水的排放量之和。如果這些廢棄物不能有效地無害化處理和轉化為資源,就是一個巨大的污染源,將嚴重影響居民的生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)國家環(huán)保局在太湖地區(qū)的調(diào)查,農(nóng)業(yè)廢棄物的污染占面源污染的60%,而且廢棄物中所含有殘留農(nóng)藥、添加劑、重金屬等具有驚人的潛在危害。同時農(nóng)業(yè)廢棄物又是一個有巨大潛力的資源庫。若將全國農(nóng)業(yè)廢棄物所含有的能源所蘊含的能量轉化為沼氣計算可達2971億m3,戶均達1217.6m3。解決農(nóng)村的能源問題綽綽有余。因此,農(nóng)業(yè)廢棄物是一塊最大的擱置資源。目前,人們對農(nóng)業(yè)廢棄物的這個雙重性認識不清。3.3沼液及沼液的利用技術雖然我國有優(yōu)良的農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用傳統(tǒng),但是創(chuàng)新的技術少,具有自己知識產(chǎn)權的技術和適應性能好和推廣價值高的技術更少,實際上我們原有的優(yōu)良傳統(tǒng)技術(堆肥技術、沼氣技術)沒有大的發(fā)展,長期困擾的一些問題沒有得到解決。比如,農(nóng)村沼氣工程設計,沼渣和沼液的利用,堆肥中的氮素損失等問題。學習國外的先進技術又不到位,比如在我國規(guī)?；B(yǎng)豬設備引進過程中,沒有很好的吸收和消化國外的整套技術,而僅是盲目的引進養(yǎng)豬設備,而忽視糞污處理技術設備的配套。不清楚農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開發(fā)的主攻方向,導致我國農(nóng)業(yè)廢棄物轉化產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量差、利用率低、商品價值低,不能形成產(chǎn)業(yè)化,無論在國內(nèi)還是在國際市場上都沒有競爭力,也就不能有效地轉化農(nóng)業(yè)廢棄物,實現(xiàn)資源化利用。3.4管理體制落后,管理養(yǎng)殖業(yè)國家目前沒有完整的農(nóng)業(yè)廢棄物利用專門法律或法規(guī)我國急需要制訂出相關的法律和法規(guī)來規(guī)范廢棄物的資源化利用。國家環(huán)保局出臺的規(guī)模化畜禽場糞污排放標準等,沒有從畜禽養(yǎng)殖的實際情況出發(fā),可操作性不強。多頭管理也造成部門間的有關政策法規(guī)的矛盾和沖突。具有執(zhí)法權的環(huán)保部門只按制訂的污水處理和排放標準,去監(jiān)督管理,只有“罰”沒有“獎”。基本上采取末端治理思路去“堵絕”污染。他們管不了全過程的綜合治理,這樣堵的辦法導致的結果是廢棄物累積性危害的爆發(fā),潛在危害更大。管理養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)部門,主要是抓“肉、蛋、奶”的生產(chǎn),不重視農(nóng)業(yè)廢棄物這類“副產(chǎn)品”,更談不上相應的鼓勵治理政策。即便是在當前食品安全的大背景下,對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化也沒有擺在應有的位置。近幾年各行業(yè)部門臨時制訂的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的標準或技術準則,標準化程度較低,隨意性強。另外,相應的管理機制既落后又不全面。我國農(nóng)業(yè)廢棄物的管理體制,可操作性差,而且針對不同地域和不同類型的農(nóng)業(yè)廢棄物沒有對應的廢棄物管理辦法,更談不上系統(tǒng)的監(jiān)測、監(jiān)管、預測和預警體系。4農(nóng)業(yè)廢棄物處理的前景展望我國在未來20年,農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生總量依然呈增加的趨勢,農(nóng)業(yè)廢棄物,尤其是畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染將更加嚴重。根據(jù)預測,到2020年人口將達到15億,按全面實現(xiàn)小康水平需求,依據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生量的關系,我國的農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生量:秸稈將為9.5億～11億t,畜禽糞便為41億t,農(nóng)業(yè)廢棄物是一塊最大的可再生資源。隨著科技進步以及對廢棄物轉化技術的提高,有機廢棄物的利用在于向工廠化、無害化、資源化、商品化、高效化發(fā)展,走綜合利用的路子,物盡其用,變廢為寶,充分發(fā)揮有機廢棄物資源化的作用。隨著科技進步和人們觀念的更新,未來的20年我國在廢棄物處理技術方面將會有所突破,生物處理和生態(tài)利用技術的結合將進一步提高物質(zhì)、能量轉換效率,提高產(chǎn)品經(jīng)濟和商品價值,降低生產(chǎn)成本;生物質(zhì)能源在可再生能源結構中所占比例將增大,新技術、新工藝有大的進步;國內(nèi)外已成熟的現(xiàn)代高新技術將為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物處理大規(guī)模、現(xiàn)代化生產(chǎn)提供技術支撐;形成比較完善的生產(chǎn)體系和服務體系,為保護環(huán)境和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展做出貢獻4.1提高非生物技術的利用率以現(xiàn)代生物技術和工程技術提升現(xiàn)有技術和產(chǎn)品的技術含量。比如發(fā)酵工程中微生物的篩選和高效工程菌的構建,將高效率的機械設備與生物技術有機結合,通過工藝和工程技術的升級和設備水平的提高,以提高廢棄物無害化、資源化的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。4.2構建農(nóng)業(yè)廢棄物作業(yè)系統(tǒng)的標準化體系依據(jù)不同地區(qū)資源優(yōu)勢和經(jīng)濟發(fā)展水平,因地制宜利用現(xiàn)代科學技術并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術相結合,按照“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則,運用系統(tǒng)工程方法,將各種技術優(yōu)化整合,構建農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用生態(tài)模式。建立和完善農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用標準技術體系和技術保障體系。實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村經(jīng)濟兩個系統(tǒng)的良性循環(huán),達到經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益的統(tǒng)一。5我國農(nóng)業(yè)廢物資源開發(fā)利用戰(zhàn)略5.1“使用”農(nóng)業(yè)廢棄物的“環(huán)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的總體發(fā)展戰(zhàn)略思路是按循環(huán)經(jīng)濟理論,以人為本,由廢棄物的生態(tài)循環(huán)開始,逐級發(fā)展到循環(huán)農(nóng)業(yè),循環(huán)社會。形成生產(chǎn)-生活-生態(tài)-生命(人)“四生”一體化的農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民協(xié)調(diào)發(fā)展社會主義新農(nóng)村發(fā)展模式。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的三環(huán)循環(huán)發(fā)展理論框架與發(fā)展總體戰(zhàn)略見圖1。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化不僅關系到資源的再利用和環(huán)境安全,而且與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會的建設緊密相關。這里說的“三環(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略思路包括:第一個“環(huán)”是從農(nóng)業(yè)本身發(fā)展的層面,按照生態(tài)循環(huán)原理,以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用為切入點連接種植和養(yǎng)殖業(yè),構建循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式;第二個“環(huán)”是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟的原理,構建生產(chǎn)-生活-生態(tài)-生命(人)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的“四位一體”農(nóng)業(yè)發(fā)展模式;第三個“環(huán)”為在上述兩個循環(huán)的基礎上,形成具有社會主義新農(nóng)村特征的小康社會?！叭h(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略的核心是循環(huán),目標是實現(xiàn)農(nóng)村小康社會,技術不斷提升與發(fā)展是動力,政策法規(guī)是保障。農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化從一項污染治理和環(huán)境保護技術和策略提升為循環(huán)農(nóng)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟的高度并關系到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會的建設。這在理念上是一個跨越式的飛躍。5.2農(nóng)業(yè)廢棄物再利用技術戰(zhàn)略為了滿足21世紀我國對食物安全、人民健康、環(huán)境優(yōu)美、能源充足等重大社會經(jīng)濟問題的需求,考慮到現(xiàn)階段“三農(nóng)”問題,農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及未來20年全面建設“小康”社會目標的實現(xiàn),按照農(nóng)業(yè)專題的“替代、拓展、升級和可持續(xù)與安全”戰(zhàn)略的總體要求,依據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的“三環(huán)循環(huán)”總體發(fā)展戰(zhàn)略和農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)展存在的主要問題,在分析我國未來20年基于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術發(fā)展和相應產(chǎn)品供求形勢的基礎上,具體提出精品、生態(tài)循環(huán)、綜合利用和生物質(zhì)能4個重點戰(zhàn)略。它們之間的相互關系見圖2。5.2.1間接還田生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)按自然規(guī)律,強化生態(tài)過程,實現(xiàn)零污染的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)本應該是種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相互結合,互相促進的生產(chǎn)過程。秸稈(直接或間接)還田是中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華和生態(tài)合理性的表現(xiàn),但現(xiàn)代化的集約化農(nóng)業(yè)將種植和養(yǎng)殖過程人為分開無法形成正常生態(tài)循環(huán)使得生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物由本來的資源變成了污染源。因此,基于生態(tài)循環(huán)原理的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式應繼續(xù)成為一個適用于我國不同地域的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的發(fā)展戰(zhàn)略,但必須用現(xiàn)代的生物技術和現(xiàn)代工程技術加以提升,提高循環(huán)與轉化效率,發(fā)展高效的農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用技術和模式。5.2.2傳統(tǒng)有機農(nóng)業(yè)要引入新技術和新工藝,引入先進的發(fā)酵技術,適應市場的新需求。在現(xiàn)代社會,我國傳統(tǒng)有機農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代社會其目的是提升產(chǎn)品和市場的競爭力。(1)針對當前農(nóng)業(yè)廢棄物處理與資源化采用的常見技術大多是傳統(tǒng)技術,盡管有的代表著我國傳統(tǒng)有機農(nóng)