以秸秆为例浅析有机废弃物的综合循环利用

农经文献综述有机废弃物的综合循环利用之浅析西南地区秸秆综合利用方式目录:前百正文（一）有机废弃物一、 什么是有机废弃物二、 利用现状、途径三、 农村有机废弃物利用存在的问题四、 农村有机废弃物利用的建议（二）以秸秆为例具体探讨一、 什么是秸秆二、 秸秆的利用价值三、 生产情况、利用现状四、 目前已有的秸秆综合利用途径及其优缺点五、 目前西南地区的秸秆还田模式六、 目前秸秆利用存在的问题与对策七、 适宜西南地区的秸秆利用方法结论参考文献前言长久以来，遍布农村的秸秆、菌渣、沼渣等各种有机废弃物没有得到很好地利用，不仅造成了资源的浪费，一定程度上也造成了环境的污染。如能有效的利用这些有机废弃物，不仅能解决资源的浪费，还能为农民增收做出一定的贡献，同时还能对环境的美化起到促进作用，因此探讨有机废弃物的循环利用具有很大的研发价值。本文中，以秸秆的循环利用为例，在前人研究的基础上进行综述，同时结合西南地区资源优势，着力开发利用适宜西南地区的秸秆综合利用方式，以繁荣农村经济，提高农民生活水平，促进农业发展。关键词：秸秆 有机废弃物 循环利用 西南地区正文（一）有机废弃物一、 什么是有机废弃物有机废弃物按其来源不同可分为第一性生产废弃物（作物秸秆、枯枝落叶等）、第二性生产废弃物（畜禽粪便等）、工副业有机废料（农畜产品加工废弃物）和人类生活废弃物（城市生活垃圾、人粪尿等）4类。二、 利用现状与途径现状：目前农村中有机废弃物的处理情况，以秸秆为例，每年用于燃烧和还田的秸秆高达86%，少部分用于沼气原料，其余丢弃。此外，还有很多有机废弃物，如泥炭，蔬果叶等，没有得到很好地利用，不当地处理方式，不仅造成了资源的浪费，还对环境造成了污染。因此，开展对有机废弃物的综合利用是实现农业的高效率、高质量生产的必由之路。途径:从有机废弃物资源转化的目的和用途看，主要利用途径分为作饲料、肥料、能源、培养料和多层次循环利用5种方式：作畜禽（鱼）饲（饵）料的废弃物包括农作物副产品（如秸秆、糠鼓等）、食品加工废料、沼气发酵残余物和部分畜禽粪便等.有机废弃物用作农作物肥料或生长促进液。作生产和生活能源的利用方式有直接然烧、沼气发酵和其它生物质气化技术等。作腐生生物的培养料，即用于栽培食用菌，养殖高蛋白蝇蛆、蛆酬等。多层次循环利用，即利用食物链原理，通过有机物的多重循环，多次利用，提高资源利用率和整体效益。三、 农村有机废弃物利用存在的问题（1） 人畜粪尿及秸秆保存利用率不高。秸秆主要以焚烧、还田为主，利用率低。（2） 污水处理设施欠缺。（3） 村民环保意思淡薄，对有机肥料的优越性认识不足。四、 农村有机废弃物利用的建议（1）统一认识，加强领导、引导、宣传、示范。要做好该项工作，关键要把部门行为变为政府行为。各级农业部门要站在现实需要的角度和农业可持续发展的高度来认识，作为农业生产的硬措施来抓，切实加强领导。各地要从有机肥料工作的重要性、科学性上加强宣传，树立典型，对上争取领导支持，对下引导示范劳动群众。要在当地党委、政府的领导下，加强各部门的密切协作，积极当好参谋，努力做好服务，共同抓好工作。（2） 建立有效机制，充分调动群众积极性。发展有机肥料，必须建立有效的激励机制和约束机制。一方面可结合实际，建立有效的耕地补偿制度，制定地方耕地培肥办法，把有机肥的利用与用地养地等结合起来，规范和约束土地生产经营者对耕地施以必要的补偿，防止耕地地力下降。另一方面要奖励、鼓励先进，提高群众积极性。（3） 大力宣传秸秆与养殖场有机废弃物再利用的意义。提高群众的环保意识，创造一个浓厚的环保氛围；大型养殖场必须建立沼气池，根据实际情况，集中供气或自给自足、自我消化，消除污染，节约能源，否则责令关闭或不予审批。（4） 加强科技投入，提高有机肥科技含量。要十重视增加科技含量和技术投入，切实加强有机肥料科技队伍建设，提供必要的财力、物力，加大对现有实用技术的推广力度，加强与相关科研院校的合作，科学利用农村有机废弃物。（二）以秸秆为例具体探讨一、 什么是秸秆秸秆是农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、油料、棉花、甘蔗和其他农作物收获产品（籽实）后剩余的部分。二、 秸秆的利用价值农作物光合作用的产物有一半以上用于茎秆的生长，秸秆中含有大量的粗纤维及丰富的氮，磷，钾，钙，镁等营养元素，因此，秸秆是一种具有多种用途的可再生资源，只要科学合理的利用，就能变废为宝。三、 生产情况、利用现状据联合国环境规划署报道全球秸秆年产量29亿多t，我国每年粮食年产量在5亿左右棉花油料等产量在3000万t这些作物的秸秆总量在6亿t以上其中2.50亿t秸秆用于造肥还田，0.48亿t用于工业原料，1.80亿t用于农民生活还有1.20亿t秸秆剩余约占农作物秸秆总量的20%这些秸秆在农民的房前屋后堆放着成为生活垃圾或白白烧掉。每年产生大量的农作物秸秆，过去一直作为薪火燃料或牛羊的饲料，由于生活方式改变和耕作技术的提高，农作物秸秆成为食之无味弃之可惜的“鸡肋”，不仅很难在播种前短期内（15〜20d）自然降解，而且秸秆中含有的碳元素还阻碍土壤中氮（N）的渗透，不利于下一轮农作物生长，农民不得已就地焚烧秸秆，既浪费资源，又污染环境，成为一大社会公害。邬莉等认为，焚烧秸秆主要有污染空气、破坏土壤结构及影响周边环境等危害。另外，焚烧秸秆还易引发火灾和交通事故。Yoshinori也表达了相似的观点，认为焚烧秸秆会造成温室效应。四、 目前已有的秸秆综合利用途径及其优缺点1、 秸秆制饲料技术：秸秆生物处理。采用特殊的工程菌，在霉菌等化学物质的综合作用下，进行一系列的复杂的生物化学作用，改变秸秆的物理、化学性质。秸秆饲料化加工通过氨化、青贮，微贮、揉搓丝化等处理方式，使青贮饲料和氨化秸秆数量成倍增长，采用平模式制粒机在高温、高压、高剪切力的作用下制成颗粒。2、 还田技术：①直接还田：将农作物秸秆通过机械方式覆盖或翻盖在土壤层下，进行腐化生肥的技术，包括整株还田、机械粉碎还田、堆沤肥还田技术。

②秸秆制造有机肥、秸秆养畜过腹还田：秸秆富含有机质，消化秸秆为主的有机肥工厂化生产，可将大量的农作物秸秆集中起来，利用高效微生物发酵，生产出优质的有机肥。此外，秸秆经过禽畜过腹消化后的排泄物，经过了动物体内微生物的作用，是很好的有机肥料。3、SRM模式中，秸秆经过多个利用环节，最后回到种植业，形成一个良性循环衣业舛位图1秸拜生态利用产业循环示It图E秸秆憎环利用流程优势①解决了秸秆和养殖场的环境污染问题②维护了生态平衡，秸秆经过一系列的循环，最终回到农田③促进了当地的经济发展，秸秆经过SRM产业循环，不仅增加了农产品的附加值，而且解决了对纸浆原料、养殖饲料、农业肥料的需求问题，促进了多个行业的共同发展④工艺简单，易于推广不足①该模式需要合适的产业链。SRM模式是根据淮南地区的实际情况设计的，但这些条件不一定在每个地方都具备②中间环节的的创立存在难度和脆弱性。秸秆处理、饲料加工和有机肥加工在产业循环链中起着桥梁作用4、“气热电肥”联产模式：气热电肥联产模式是在常规沼气工程的基础上进行了深化可以转化出沼气热能及电能同时将发酵后的固体产物加工为有机肥对农作物增产农业节能减排和生态环境建设发挥了积极作用促进了生态农业的建设与整个体系的产业化发展。E1热、电、肥联产沼气工程运行模式图优势实现了系统各组成部分的资源互补，是当前深入应用农业沼气的研究热点，具有广阔的发展前景不足①受其关键技术设备或系统良性循环等方面的困扰，目前，有关该领域的研究并不成熟，相关实体成果也非常有限5、 秸秆牛羊沼气循环模式：秸秆经揉丝后变成青贮，黄贮饲料喂饲牛羊牛羊粪便等制成沼气用于做饭照明及取暖。6、 秸秆牛羊食用菌双孢菇生产循环模式：秸秆经揉丝后变成青贮黄贮饲料牛羊粪便和揉搓后的玉米秸秆可作为生产双孢菇的基料。7、 秸秆成型燃料循环模式：秸秆经粉碎后制成生物质成型燃料可广泛用于生活炉灶取暖炉热水锅炉工业锅炉生物质电厂等。8、 秸秆棚菜生产循环模式：采用生物反应堆技术将秸秆制成生态有机肥用于棚菜生产。9、 秸秆用于制备活性炭：将秸秆、枝叶、梢头、根茬等原料经烘干或晒干、粉碎，然后在制炭设备中，隔绝空气或进入少量空气的条件下，进行加热，分解，得到固体产物木炭。10、 秸秆能源化利用：秸秆热解气化（秸秆气化集中供气技术是一种生物质热解气化技术,是将玉米秸秆、小麦秸秆等生物原料粉碎后在气化反应炉中通过热解反应或高温裂解，转化成以一氧化碳和氢气为主的可燃气体，以便于用户使用）、秸秆制沼气、秸秆发电、秸秆制煤。11、 秸秆栽培食用菌技术：农作物秸秆富含食用菌生长所必需的碳源（单糖，双糖等）、氮源（蛋白质，氨基酸，尿素等）、矿物质（钾、钙、磷等）维生素等营养物质，以秸秆为原料生产食用菌，不仅仅能提高食用菌的产量、品质，还可以充分利用我国丰富、成本低廉的秸秆资源，而且其培养基使用后还可以用作优质的有机肥还田。12、 秸秆造纸技术：秸秆可用于造纸，也可制作成可降解的包装材料来代替难降解的泡沫材料，如包装板，包装垫枕、餐饮用具等。但由于秸秆秸秆制浆造纸会产生大量的黑色污染，围绕黑液难题，国内很多企业都提出了解决方案，并进行过很多尝试，目前比较成熟的技术是回收碱、提取木质素和制取木糖浆，其他由于成本高或产品销路问题而难以推广。13、 秸秆编织制品加工技术：生产加工秸秆制品成本很低，但需要一定的手工编织技术或加工设备。14、 秸秆制彩瓦技术：秸秆复合彩瓦的生产原料以农作物秸秆、锯末及各种石粉为主，特别是农作物秸秆来源广，廉价易得，生产的秸秆复合彩瓦价格将十分低廉，同时其生产不受地域、气候、季节、环境的影响。五、目前西南地区的秸秆还田模式西南地区主要包括重庆市及四川、云南、贵州三省，本区气候温暖湿润，种植制度为一年两熟制，还田作物秸秆主要是麦秸，稻草，玉米秸等。还田模式主要有以下几种：冬季水田稻草还田早稻收货时，将脱粒后的稻草（整草或留高茬40〜50cm）均匀散布于田面，数量约4500~6000kg/hm2，及时翻压入土中。也可将稻草泡水过冬，到来年结合春耕施肥，将半腐的稻草耕翻压入田中，施入人畜粪尿4000〜6000kg/hm2氮素90~120kg/hm2，基、追肥各半，磷肥75~105kg/hm2，犁耙后均匀插秧。麦田免耕稻草覆盖还田水稻收割前排出田面水，施氮素90〜120kg/hm2,以1/3~1/2作基肥，其余作追肥，施磷肥60~90kg/hm2，全部用作基肥。播种后即可盖草4500~6000kg/hm2，可盖整草或切成约20cm的短草，均匀覆盖地表，做到不成堆、不露土。盖后跑一次水，施一次清粪水做种肥。小麦生长期间按当地推荐施肥量施用。钾肥可酌情少施，保持稻草湿润，至麦收时间，草已腐烂，翻入田中作第二年水稻基肥。油菜田免耕稻草覆盖还田水稻收货后排尽田中积水，免耕除草施足底肥，准备播种，与麦田覆草的措施相同。播种时将油菜种子按规格播于桩行内，播后覆盖稻草4500~6000kg/hm2，以均匀不露土为宜，保持土壤湿润，盖草后施一次清粪水作种肥，按当地推荐量施肥。六、目前秸秆利用存在的问题与对策问题对策技术方面秸秆还田及综合利用技术推广力度不足，秸秆利用技术不配套加快技术进步和开发，技术研究强调实用性没有适应性很好的播种机，造成播种困难政府方面没有形成大规模产业化经营的格局加强宣传和技术培训，以效益吸引群众监督、管理和综合利用指导的协调统一还有待加强加强对秸秆焚烧的监管，加强统一的布局战略投入机具不健全，扶持力度不足加大政府投入观念方面对秸秆利用技术认识不足提高对秸秆综合利用的认识农民方面农民传统耕作习惯难以改变逐步推广地表有残杂物覆盖，即保护性耕作技术联合收割机价格昂贵、利用率低加强合作社等组织的投入，让农民用最少的钱利用到最先进的技术七、适宜西南地区的秸秆利用方法在了解了前人的研究基础上，我发现前人多数是对具体的秸秆综合利用技术进行了讨论，比较少对不同地区适宜的秸秆利用方式作出讨论研究。通过对不同的秸秆利用技术的了解，我认为一个能真正推广利用的秸秆综合利用模式应该是符合当地条件的，有机废弃物的综合利用也是如此，因此，要想变废为宝，应该因时因地制宜，制定出适宜的战略。针对成都及周边为代表的工农业发达地区：以成都为辐射中心的地区，经济发展水平较高，工农业较发达，技术水平较高，人们的观念较为先进产业链条多且有联系。在这些工农业发达的地区，适宜发展高技术，高产能的利用模式，例如，“气热电肥”联产模式、秸秆棚菜生产循环模式、秸秆栽培食用菌模式。针对工农业较落后的地区：这些地区，工农业较落后，技术不发达，资金少，人们对有机废弃物综合利用的认识还较低，对秸秆等资源的处理方式也比较原始。因此，在这些地区，政府应加大对有机废弃物综合利用的宣传程度，对秸秆的禁止焚烧的政策也要加大监管力度。同时应该提供秸秆综合利用的技术支持与指导，对于一些机械设备提供一定程度的支持，因地制宜，利用资源，发展当地的特色农业，提高秸秆的还田率与效果。例如：秸秆有机肥还田等。结论目前有机废弃物的利用程度还比较低，人们对有机废弃物的认识程度也不够高。这就需要我们加大对有机废弃物的利用模式进行更加深入的研究，研究开发出更好的推广利用方式，以实际的成果吸引群众，让循环利用，变废为宝成为我们生活的常态。同时，也应该注意到，一项再好的技术并不是每个地方都适用的，要根据当地的实际情况运用相应的技术，制定出相应的战略。未来，在广阔的农村天地里，要想促进农业发展，增加农民收入，就因进一步充分有效地开发利用像秸秆这样的有机废弃物资源，不让资源白白地变成了垃圾。参考文献张惠靖.张大力.推广秸秆(牧草)压缩设备及压块饲料[J].当代农机,2009(7):28-29.李斯华.加强秸秆禁烧和综合利用，促进农业和农村节能减排[J].当代农机,2009(7):9-10.戴宝成.秸秆压块饲料厂的建设与经济效益分析 [J].农业知识：科学养殖，2005(12):21-22汪昉，汪炜.我国秸秆资源开发利用综述[J].资源开发与市场，2008，24(11)：1009-1012.张承龙.农业废弃物资源化利用技术现状及其前景[J].新疆环境保护，2002,24(1)：22-25.吴创之，马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社，2003.孙永明，李国学，张夫道，等.中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J].农业工程学报，2005（8）：169-173.彦景辰，雷海章.世界生态农业的发展趋势和启示[J].世界农业，2005（1）：7-10.曹国良，张小曳，王丹，等.秸秆露天焚烧排放的TSP等污染物清单[J].农业环境科学学报，200，24（4）：800-804.李景明，薛梅.中国沼气产业发展的回顾与展望[J].可再生能源，2010，28（3）：1-5.全国生态农业建设领导小组办公室.中国生态农业（第1版）[M].北京：中国农业科技出版社，1996.337.陈耀邦.可持续发展战略读本（第1版）[M].北京：中国计划出版社，1996.359.薛民琪，任彬，陆胜龙.秸秆沼气关键技术研究与应用[J].农业环境与发展，2009（6）：34-35.YCHEN，GYANG，SSWEENEY，etal.HouseholdbiogasuseinruralChina:Astudyofopportunitiesandconstraints[J].RenewableandSustainableEnergyReviews，2010，14（1）：545-549.陈羚，赵立欣，董保成，等.我国秸秆沼气工程发展现状与趋势[J].可再生能源，2010，28（3）：145-148.陈豫，杨改河，冯永忠，等.沼气生态农业模式综合评价[J].农业工程学报，2010，26（2）：274-279.叶旭君，王兆骞，李全胜.以沼气工程为纽带的生态农业工程模式及其效益分析[J].农业工程学报，2000，16（2）：93-96.孟薇.浅析我省农业生物质能热电联产综合利用[J].应用能源技术，2007（3）：18-20.吴卉，金红光，林汝谋，等.用于生态工业园的冷热电联产系统[J].华北电力大学学报，2008，35（1）：86-92.王奕阳，宋波，何炼.热电肥联产沼气工程在养猪场的应用[J].新农村新能源，2009（7）：20-22.陈智远.大型热电肥联产沼气发电工程分析[J].能源工程，2009（6）：38-40.刘晓风，袁月祥，闫志英.生物燃气技术及工程的发展现状[J].生物工程学报，2010，26（7）：924-930.YEXUJUN，WANGZ