农业废弃物主要涵盖农作物秸秆、畜禽粪污、废旧农膜等。我国每年农作物秸秆产量高达 8.65 亿吨,畜禽粪污更是多达 30.5 亿吨 。这些废弃物若得不到妥善处理,不仅会造成资源的浪费,还可能对环境产生严重的污染。
但换个角度看,农业废弃物实则是 “放错了地方的资源”,推进其资源化利用,是发展生态循环农业、推动农业全面绿色转型的关键任务与重要举措,对实现乡村生态振兴和农业可持续发展意义重大。
自 2019 年起,我国在全国范围内实施秸秆综合利用行动,累计支持 2579 县次整县推进秸秆利用工作。各地因地制宜推行秸秆科学还田技术模式,同时加快秸秆离田的多元高效利用,积极鼓励企业开展规模化、产业化利用。
目前,全国秸秆综合利用率稳定保持在 88% 以上,形成了以农用为主、多元利用的良好格局。在一些粮食主产区,通过机械化秸秆还田作业,有效增加了土壤肥力,改善了土壤结构。还有部分地区将秸秆用于编织、造纸等工业领域,实现了秸秆的高值化利用。
我国逐步扩大畜禽粪污资源化利用整县推进项目的覆盖范围,有效提升了规模养殖场畜禽粪污的处理能力。实施绿色种养循环农业试点,在畜牧大省、粮食和蔬菜主产区以及生态保护重点区域的 299 个县,整县开展粪肥就地消纳、就近还田试点,有力促进了粪肥的还田利用。
全国畜禽粪污综合利用率已达到 79.4% ,实现了从单纯治理到有效利用的转变。许多养殖场通过建设沼气池、堆肥场等设施,将畜禽粪污转化为沼气、有机肥等资源,既减少了环境污染,又为农业生产提供了优质的肥料。
相关部门严厉打击非标地膜入市下田,积极推广加厚地膜和全生物可降解地膜,大力推进地膜科学使用回收以及农药包装废弃物的回收处理工作。目前,农膜和农药包装废弃物的回收处置率分别达到 80% 和 78.9% 。
在一些农村地区,设立了专门的农膜和农药包装废弃物回收点,引导农民积极交回废弃物品,有效减少了 “白色污染” 和农药残留对土壤环境的危害。
我国不断强化农业废弃物资源化利用关键技术的创新,组建了国家农业废弃物利用、畜禽粪污处理等创新联盟,深化产学研企之间的协作。建设了秸秆还田、粪污成分、地膜残留等监测点,通过摸清底数、建立台账,能够及时掌握农业废弃物的动态变化情况。
一些科研机构研发出新型的秸秆快速腐熟剂,能够加速秸秆还田后的分解速度;针对畜禽粪污处理的高效微生物菌剂,提高了粪污转化为有机肥的效率。
农业废弃物具有 “弃之为害、用之为利” 的多重属性,但不同生产经营主体对其认识存在差异。部分农户和企业对农业废弃物资源化利用的重要性和经济效益认识不足,导致参与积极性不高。农业环保监管难度较大,市场化利用机制尚不健全,这些因素都影响了农业废弃物资源化利用产业的稳定发展。
农业废弃物在低成本预处理、清洁高效转化等核心技术以及高值利用产品创制方面仍存在瓶颈。秸秆的高效粉碎、分离技术有待进一步提高,以降低预处理成本;畜禽粪污的无害化处理和资源化利用过程中,还需要更先进的技术来减少能耗和提高产品质量。
目前资源化利用的标准规范尚不健全,不同地区、不同企业的操作流程和产品质量参差不齐。
农业废弃物的收集运输成本较高。畜禽粪污水分含量高,在收集和运输过程中需要耗费大量的人力、物力和财力,“拉着水来,拉着水走” 的情况导致综合利用成本居高不下,而相关产品的价格却受到市场因素的限制,缺乏市场竞争力。这使得一些从事农业废弃物资源化利用的企业面临盈利困难的局面。
随着 “楼房养猪”、设施农业等规模化集中种养模式的快速发展,农业废弃物的产生更加集中,其就地利用、就近消纳的难度提升。传统的农业废弃物处理模式难以适应这种新的生产格局,需要探索更加高效、适配的处理和利用模式。
凉州区大力推广粪污干湿分离、堆肥发酵、沼气能源开发和有机肥生产等技术。截至目前,全区累计建成堆积发酵场 9.3 万立方米、化粪池 4 万立方米 ;建成大型沼气工程 22 家,沼气罐总容积达 4.6 万立方米,年可处理农业废弃物 59 万立方米,可产生沼气 970 万立方米,产生沼液有机肥 70 万吨。
部分沼气站还获批沼气发电并网业务,总装机容量 3MW,年可上网发电 1927 万千瓦时。形成了 “养殖 — 沼气 — 沼肥 — 种植” 的良性循环,不仅助推了畜禽产业的可持续发展,还改善了养殖环境和人居环境。
凉州区结合农村人居环境整治,积极推进农作物秸秆综合利用。依托粮改饲试点、秸秆综合利用项目,以窖贮、袋贮、堆贮和裹包青贮为主要方式,开展玉米等秸秆青贮利用;大力推广秸秆饲料化、秸秆肥料化技术,推进秸秆燃料化利用。
全区累计建成秸秆柔丝、秸秆颗粒等秸秆饲料加工企业 9 家,年可加工秸秆饲料 11 万吨;建成秸秆饲料化利用示范点 12 个,青贮池 109 万立方米;建成农业废弃物燃料加工企业 8 家、标准化农作物秸秆收储点 8 个,年可加工生产生物质成型燃料 10 万吨 。
2023 年全区收集农作物秸秆 61.89 万吨,处理利用 56.28 万吨,综合利用率达 90.94%。
凉州区借助绿色种养循环农业试点项目,积极推广农业种植、畜牧养殖的种养循环、绿色发展模式。2021 年至今,推广发酵腐熟粪肥(含沼肥)面积 40 万亩,利用推广发酵腐熟粪肥(含沼肥)48 万吨 。通过 “以草换肥、以粪换气、以粪换肥” 等模式,实现了种养循环的闭环利用,既催生了产业经济效益,又改善了农村人居环境。
凉州区积极争取实施北方地区清洁取暖项目、大中型沼气项目、秸秆综合利用项目、清洁能源综合利用项目。引导农民用生物质能、太阳能替代薪柴、煤能,有效减少了环境污染,优化了农村能源结构。
全区 45 个农村社区原有燃煤锅炉改造为生物质锅炉或天然气锅炉,改造分散农户 “太阳能 + 电辅热 + 清洁灶” 清洁取暖 15600 户 。9 个新型农村社区的 7000 户居民、50 余家商业用户、5 家工业企业、2 所学校用上了沼气,形成了居民、商业、工业沼气多元化利用格局。
建成了清洁能源综合利用示范村 3 个、绿色低碳示范村庄 4 个,推广新型太阳灶 6086 台、生物质炊事取暖锅炉 380 台(套)、太阳能热水器 1275 套、太阳能路灯 560 多盏,受益农户达 1.2 万多户。
博能公司创建了北京技术创新中心,与中科院过程所、农业部规划设计院等深度合作攻坚。研发出高氮磷污染生活污水处理技术、污染物收运管控信息系统等自主创新授权技术,取得专利 41 项 。
突破了低温条件下厌氧系统运行不稳与产气难的瓶颈,采用推流式厌氧干发酵工艺,以农作物秸秆、畜禽粪污等为原料,在恒温条件下进行多物料厌氧发酵,产出的沼气与沼渣经过多步骤精细化加工,制成生物天然气、生物有机肥和压缩二氧化碳。
企业建立了地方收储运网络,与项目所在地秸秆、粪污收集体系紧密结合。通过购买方式鼓励农民自送秸秆,专用收运车辆定期收集养殖场粪污并进行集中无害化处理。为每台收运车辆配备 GPS 定位系统,通过自主研发的污染物收运管控系统实现高效调度。
完成了秸秆与畜禽粪污等农业废弃物的贮存、处理、利用设施建设,有效避免了二次污染。为工业企业供应生物质天然气,已为沃尔沃等企业供应 1100 多万立方米。
2023 年 8 月,博能公司与吉利集团协同创新中心签订绿色甲醇项目战略合作协议。一方面以农业废弃物资源化利用过程产生的二氧化碳,结合风电产生的绿氢为原料合成绿色甲醇;另一方面以生物天然气为原料生产绿色甲醇。项目规划产能为年产 30 万吨绿色甲醇,将在黑龙江省大庆市高新区落地建设,为开拓生物质绿色能源提供了新路径。
企业将数字技术贯穿发展全过程。在生产端,通过数字环保和有机农产品区块链数字体系,将粮食、蔬菜、中草药等绿色有机农产品销售纳入平台监测;在销售端,与京东、阿里巴巴等电商合作,搭建绿色资源需求侧数字化管理平台,实现食品安全全程可追溯。
通过生产、销售衍生的大数据资源,为生产者提供数字信贷和种养决策支持,实现了产业升级和业态延伸。
持续深入实施畜禽粪污资源化利用整县推进、秸秆综合利用、农膜科学使用处置等重大行动。整区域整建制推动农业废弃物资源化利用,支持符合条件的农业生产经营主体,进一步提升粪污、秸秆、农膜等农业废弃物利用设施装备水平。
培育一批开展粪肥还田、秸秆收储和利用、农膜回收处置等服务的社会化服务主体,创新农业废弃物资源化利用的组织运行和联农带农模式,形成发展绿色种养循环农业的技术模式、组织方式和运行机制。
加强农业废弃物处理及高值利用关键技术装备的科技攻关,重点突破轻简化低成本收集转运、高效清洁转化、循环固碳以及高值利用等技术装备和产品。集成适用于粮食主产区、规模化养殖场、设施农业园区、第三方集中处理等不同场景的成套装备与技术模式,提升农业废弃物资源化利用的技术水平。
开展农业废弃物高值转化、肥料化还田利用等国家标准和行业标准的制修订,进一步完善农业废弃物资源化利用标准体系。
强化农业农村、生态环境、市场监管等部门的协同推进机制,建立完善多部门齐抓共管、上下联动的推进格局。健全农业产排污、废弃物资源、地膜残留等调查监测机制,持续开展秸秆还田、粪污产排污与粪肥还田、农膜残留等长期定位监测,完善农业废弃物资源台账,实现农业废弃物资源化利用的动态管理。


