时间:2023-04-11 20:14:02来源:经济日报
李季(中国农业大学资源与环境学院教授):农业废弃物资源化利用是建设农业强国的内在要求。近年来,我国农业绿色发展取得重要进展,化肥农药使用连年减量,但农业废弃物污染与治理仍处初步阶段。我国是世界上农业废弃物产生量最多的国家。据不完全统计,2019年全世界农业废弃物产生量约203亿吨,其中畜禽粪污约160亿吨、秸秆约43亿吨;同期,我国农业废弃物产生量约为39亿吨,其中畜禽粪污30.5亿吨,秸秆8.7亿吨。但因为技术水平低,综合利用率不高,造成环境污染严重。
根据《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》和相关部门要求,农业废弃物资源化利用的总体目标是:到2030年,农业主产区农作物秸秆得到全面利用,养殖废弃物综合利用率达到90%以上,规模化养殖场畜禽粪污基本资源化利用,实现生态消纳或达标排放。为实现上述目标,需要加强农业废弃物资源化利用技术创新与应用,使来自土壤的有机养分再回归土地,真正实现物质循环。
早在12世纪,南宋时期的著名学者朱熹于《不自弃文》写道“粪其秽矣,施之发田,则五谷赖之以秀实”,提出了“天无弃物”的观点,是我国废弃物资源化利用思想的萌芽。国外农业废弃物资源化利用的概念在20世纪70年代逐渐开始盛行,为各国提供了很多值得借鉴的经验。日本在各地推行“生物质镇”这一乡村废弃物与生态农业发展相结合的示范工程,将种养业废弃物用于肥料和能源生产。日本滋贺县爱东町地区生产油菜、水稻、小麦等农作物,并以油菜生产加工产生的废料为原料,一部分用于生产优质饲料或肥料,发展畜禽养殖业和生态农业,一部分转化为生物燃料,作为农业机械燃料,实现了种植业、养殖业与能源生产的有机融合。欧洲等国由于气候土壤条件较好,主要实行种养循环农业模式。丹麦农场均配备有牲畜养殖场及农田,牲畜养殖场以饲养母猪、奶牛为主,农田则以种植大麦类作物为主。养殖规模严格按照种养平衡原则,将牲畜密度保持在每公顷1.1个牲畜单位,农业废弃物资源化利用率达90%。美国农业现代化、机械化水平高,推行保护性耕作模式,大多数玉米秸秆通过犁翻直接留在田里。俄亥俄州是美国重要的农业大州之一,保护性耕作面积占45%左右,其中70%左右的大豆采用免耕,30%的玉米采用少耕,采用连续免耕的地区能减少35%燃料的消耗和排放。
目前,我国畜禽粪污综合利用率超过76%,规模养殖场粪污处理设施装备配套率达90%以上,粪污处理设施基本具备,但大部分养殖场仍以粪便堆沤、粪水贮存等简易方式为主。根据调研,我国畜禽粪污处理方式以肥料化利用为主。目前我国养殖业普遍存在种养脱节的情况,养殖场周围缺乏能够还田的配套农田,致使耕地土壤养分得不到及时补充,农业生产始终处于种大于养、产大于投的经营状态。2021年我国秸秆利用率达到88.1%,肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化的利用率分别为60%、18%、8.5%、0.7%和0.9%,其中秸秆还田量达4亿吨。秸秆还田虽具有良好的经济效益和社会效益,但仍有一些实践问题亟待解决,如还田后的秸秆不易腐烂、影响下茬播种质量等问题。因此,我国农业废弃物资源化利用效率和技术水平还有待进一步提升。
厌氧消化是农业废弃物能源化的处理方式之一,被广泛用于生产生物质燃料。山东民和生物公司将含水量低的粪污进行肥料化处理、含水量高的粪污进行沼气能源化处理,建立了有机“肥料+沼气+沼肥”多联产的资源化利用体系,实现畜禽粪污高效资源化产出。企业现存栏370万套父母代肉种鸡,年产有机水溶肥16万吨、固态生物有机肥5万吨。采用“分散收集粪污—集中处理沼气—沼气热能发电—沼肥市场销售”的废弃物处理模式将农业有机废弃物经厌氧发酵生产沼气发电,日处理1000吨鸡粪、800吨污水,日产10万立方米沼气。沼气年发电2000多万千瓦时、提纯生物燃气1500万立方米,沼液浓缩生产有机水溶肥13140吨,并能在提纯期间回用中水量达96360吨,资源化产物用于有机生态种植基地,实现了农业废弃物资源的无害化处理和资源化再利用。
好氧堆肥是农业废弃物肥料化利用的有效途径。广西金穗是一家集香蕉、甘蔗和木薯种植、加工、销售于一体的农业龙头企业,国内土地流转8.7万亩,生态有机肥年产10万吨,采用槽式好氧发酵工艺处理农业废弃物,配备32条发酵槽,日均处理量约600吨。农业废弃物主要原料为滤泥、蔗髓、豆渣和木薯等植物型原料,经过原料预处理、一级发酵、陈化、后加工4个环节生产出高附加值的生物有机肥,全部施用于5万亩香蕉种植,从根本上解决了滤泥等废弃物的出路问题,同时满足了农业种植基地对有机肥的需求。