平英華　張飛　劉先才　翟正　楊子

摘要 基于資源和環(huán)境雙重壓力，無害化利用農(nóng)業(yè)廢棄物已經(jīng)成為世界各國的共識。目前我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率仍然較低，不僅造成了資源浪費(fèi)，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在分析總結(jié)我國農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用途徑和主要模式的基礎(chǔ)上，理清了支撐農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的技術(shù)裝備體系，明確了技術(shù)裝備支撐體系中的“短板”，從而進(jìn)一步明確農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的研發(fā)重點(diǎn)，以期支撐農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)廢棄物;資源化利用;技術(shù)裝備;模式;技術(shù)評價(jià)

中圖分類號 X71文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）17-0216-04

Abstract Based on the dual pressures of resources and the environment， the harmless utilization of agricultural waste has become the consensus of all countries in the world.? At present， the utilization rate of agricultural waste resources in China is still low， which not only causes the waste of resources， but also causes serious environmental pollution. On the basis of analyzing and summarizing the recycling ways and models of agricultural wastes in China， this paper clarified the technical equipment system that supported the recycling of agricultural wastes， and pointed out the “short board” in the technical equipment support system，? so as to further confirm the research and development utilization? focus of agricultural waste resources and support the sustainable development of the utilization of agricultural waste resources.

Key words Agricultural waste;Resource utilization;Technical equipment;Model;Technology evaluation

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，亦是世界農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家。因此，提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用水平，對于保護(hù)我國生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。我國政府高度重視農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，自20世紀(jì)90年代以來出臺了一系列政策法規(guī)，引導(dǎo)和推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。特別是2008年國家頒布了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，從法律層面提出了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”“減量化”“再利用”和“資源化”要求，鼓勵(lì)和支持對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行綜合利用。2019年中央一號文件又再次指出“發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，推進(jìn)畜禽糞污、秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用”。目前我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用仍存在諸多問題，先進(jìn)適用的技術(shù)裝備仍然缺乏，利用模式存在不可持續(xù)性。因此，為推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，構(gòu)建可持續(xù)的利用技術(shù)模式，需要進(jìn)一步分析制約我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的因素，特別是技術(shù)裝備方面的“短腿”，而科學(xué)、準(zhǔn)確地把握農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用需要開發(fā)制約其利用的關(guān)鍵技術(shù)裝備，需要提升尚不成熟的技術(shù)裝備，從而穩(wěn)步提升農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用技術(shù)的裝備創(chuàng)新能力、提升技術(shù)裝備的適用性，是實(shí)現(xiàn)國家有關(guān)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用發(fā)展目標(biāo)的基本保障，是促進(jìn)“生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)”戰(zhàn)略實(shí)施的重要基礎(chǔ)性保障之一。

1 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑和模式

1.1 秸稈資源化利用

以歐美發(fā)達(dá)國家為代表的發(fā)達(dá)國家秸稈利用技術(shù)比較成熟。歐美發(fā)達(dá)國家的秸稈實(shí)際有效利用結(jié)構(gòu)較為簡單，從多國的利用途徑可看出，其基本的利用框架結(jié)構(gòu)為“三化”利用，即秸稈還田肥料化利用、秸稈飼料化利用和秸稈能源化利用，其中秸稈直接還田約占65%，秸稈飼料化約占20%，能源化等其他應(yīng)用約占20%[1]。秸稈還田率較高的國家是英國，其還田量占秸稈總產(chǎn)量的73%，美國為68%。秸稈飼料化率較高的國家是韓國，其稻麥秸稈飼料化率高達(dá)80%[1]。國外在生活領(lǐng)域大量使用生物質(zhì)固體燃料，如歐洲各國幾乎100%采用顆粒燃料供熱[2]，在秸稈發(fā)電方面以丹麥為代表，其秸稈發(fā)電等可再生能源已占丹麥能源消費(fèi)量的24%以上[3]。

2017年我國秸稈資源化利用率達(dá)到83.68%，其中肥料化56.53%、飼料化23.24%、燃料化15.19%、基料化2.32%、原料化2.72%[4]，而肥料化利用亦以秸稈還田為主要途徑。上海還田率較高，達(dá)82%;河北省秸稈肥料化利用率達(dá)到69.8%[5]。

1.2 糞便資源化利用

國內(nèi)外畜禽糞便資源化利用最主要的途徑就是肥料化利用，但在養(yǎng)殖模式上國內(nèi)外有一定差異。

發(fā)達(dá)國家畜禽養(yǎng)殖的一個(gè)基本原則是以土地消納能力來確定養(yǎng)殖規(guī)模，故提出了“農(nóng)牧結(jié)合”和“承載限量”養(yǎng)殖模式。畜禽糞便利用的框架結(jié)構(gòu)為“兩化”利用，即肥料化和能源化利用，其中以肥料化利用為主，能源化利用為輔。

在畜禽糞便肥料化利用方面，以美國較為突出。2017年在北京舉辦的第一期全國畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用培訓(xùn)班上，美國有關(guān)專家介紹了美國畜禽糞污的資源化利用，美國幾乎所有的養(yǎng)殖場都實(shí)現(xiàn)了零排放，集約化養(yǎng)殖場幾乎全部選擇糞肥直接還田;在肥料化利用方面，美國東南部常用的豬糞處理技術(shù)，主要是通過氧化塘處理后還田。最常用的堆肥方式是條垛式堆肥，占53%;其次為強(qiáng)通風(fēng)靜態(tài)堆肥，占25%;混合式堆肥占14%、反應(yīng)器堆肥占5%[6]。畜禽糞便能源化利用方面，以德國最為突出。德國的畜禽廢棄物處理利用以通過沼氣發(fā)酵農(nóng)田利用為主，畜禽糞便在不能還田的時(shí)間內(nèi)全部貯存在貯存設(shè)施內(nèi)6個(gè)月[7]。德國采用“沼氣發(fā)電、余熱生溫、中高溫發(fā)酵、氣囊儲(chǔ)氣、自動(dòng)控制、沼渣沼液施肥”的模式對糞便進(jìn)行生物發(fā)酵處理，是目前歐洲乃至全世界沼氣工程技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，其沼氣發(fā)電量約占可再生能源總發(fā)電量的8%左右，其中沼氣總發(fā)電量的92%被污水處理廠消耗，其余8%輸入至公共電網(wǎng)[8]。

從統(tǒng)計(jì)年鑒可以看出，2017年我國大牲畜、豬、羊年底存欄量在11億頭以上[9]，年產(chǎn)生畜禽糞污量為38億t，綜合利用率不足60%[6]。

1.3 利用模式

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的模式主要是肥料化、能源化和飼料化（主要是秸稈類），而其他利用模式所占比重較小。國內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用模式均具有以下特點(diǎn)：一，肥料化利用是基本保障。肥料化利用是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的最主要方式，其中又以秸稈機(jī)械化還田和畜禽糞便制作有機(jī)肥為重要途徑，是確保農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的基本保障。二，能源化或飼料化利用是輔助保障。糞便的能源化或秸稈的飼料化利用是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的第二大途徑，是除肥料化利用之外的最主要利用方式，是農(nóng)業(yè)廢棄物全量化利用的輔助保障。三，原料化等其他利用方式是補(bǔ)充保障。農(nóng)業(yè)廢棄物原料化、基料化等利用量有限，從總體來看，不可能成為秸稈利用的主要途徑，只能起到拾遺補(bǔ)缺的作用。肥料化是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的“媒介”。無論采用哪種農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用模式，均是直接或間接地通過肥料化這一“媒介”，使農(nóng)業(yè)廢棄物重新回歸到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)中。由此可見，肥料化是農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的根本歸宿，直接或間接肥料化的農(nóng)業(yè)廢棄物約占農(nóng)業(yè)廢棄物總量的90%左右，因此抓住了肥料化利用就抓住了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的“牛鼻子”。基于此，可以總結(jié)出以下4種利用模式：①以肥料化為紐帶的利用模式。

此種利用模式主要是通過種植業(yè)產(chǎn)生秸稈和畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便，直接轉(zhuǎn)化為肥料連接上下生產(chǎn)環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生廢棄物通過直接還田或制作有機(jī)肥還田，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用。②以能源化為紐帶的利用模式。此種利用模式主要是通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物的厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，沼氣用于生活能源或發(fā)電，產(chǎn)生的沼渣和沼液用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料，重新回歸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用。

③以飼料化為紐帶的利用模式。此種利用模式主要是通過種植業(yè)產(chǎn)生秸稈的飼料化，進(jìn)行畜禽養(yǎng)殖，養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用。④以基料化等為紐帶的利用模式。此種利用模式主要是通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生廢棄物的基料化，進(jìn)行蔬菜、花卉、食用菌等的種植或種苗的繁育，使其直接或間接（培養(yǎng)基肥料化）回歸于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用模式見圖1。

1.4 主要障礙因素

農(nóng)業(yè)廢棄物利用雖然形式多樣，空間巨大，但由于農(nóng)業(yè)廢棄物本身固有的特性，對資源化利用形成一定制約。主要障礙因素包括3個(gè)方面。

①產(chǎn)出的周期性。

農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物具有一定的生產(chǎn)周期，特別是農(nóng)作物秸稈，生產(chǎn)具有季節(jié)性，一年就產(chǎn)出1～2季，這就對資源化利用提出了巨大的挑戰(zhàn)，如何做到常年有序地提供秸稈原料成為農(nóng)作物秸稈綜合利用首要需要破解的難題。②儲(chǔ)存的困難性。

正是由于農(nóng)業(yè)廢棄物具有產(chǎn)出周期性問題，儲(chǔ)存是實(shí)現(xiàn)秸稈產(chǎn)業(yè)化綜合利用的基礎(chǔ)。產(chǎn)業(yè)化利用需要生產(chǎn)有一定的周期，這就需要在這個(gè)周期內(nèi)能夠均衡地供應(yīng)秸稈原料，就需要儲(chǔ)存。但秸稈具有質(zhì)地蓬松、密度低等特點(diǎn)，給儲(chǔ)存造成極大的困難。對于畜禽糞污，由于養(yǎng)殖規(guī)模較大，產(chǎn)生的糞污量大，肥料化利用又具有一定的季節(jié)性，這就必然要求配備一定規(guī)模的糞污貯存設(shè)施，不僅占地面積大，而且要達(dá)到環(huán)保要求，投入較高。③利用的經(jīng)濟(jì)性。農(nóng)業(yè)廢棄物，特別是秸稈，僅僅從單一利用環(huán)節(jié)考察，經(jīng)濟(jì)性均較差，很難做到可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的經(jīng)濟(jì)性是制約其應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。

2 裝備支撐體系

根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)，可以把農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用裝備劃分為以下幾類：①收儲(chǔ)類裝備，主要包括秸稈撿拾（打捆）收儲(chǔ)裝備、畜禽糞污收儲(chǔ)運(yùn)裝備等;②粉碎類裝備，主要包括秸稈粉碎機(jī)、秸稈揉搓機(jī)等;③成型類裝備，主要包括秸稈成型機(jī)、有機(jī)肥成型機(jī)等;④發(fā)酵類裝備，主要包括厭氧發(fā)酵裝備、高溫好氧發(fā)酵裝備等;⑤應(yīng)用類裝備，主要包括有機(jī)肥撒施裝備、成型燃料利用裝備、蔬菜（花卉等）基料種植裝備等。

2.1 收儲(chǔ)裝備支撐體系

2.1.1 秸稈收儲(chǔ)類裝備。

秸稈收儲(chǔ)類設(shè)備是以秸稈撿拾打捆機(jī)為代表。目前我國擁有近60家企業(yè)生產(chǎn)秸稈打捆機(jī)，型號140余個(gè)，能夠滿足國內(nèi)秸稈收集生產(chǎn)需要，但大多數(shù)機(jī)型屬于仿制[10]。目前我國申請有關(guān)秸稈打捆機(jī)及打結(jié)裝置方面的專利數(shù)量逐年增多，但自主開發(fā)的秸稈打捆機(jī)仍存在能耗大、作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，且核心部件依賴國外進(jìn)口[10]?？偟膩碚f，我國秸稈打捆機(jī)基本滿足了生產(chǎn)需要，但核心部件受制于人。此外，散草撿拾機(jī)械正在引起有關(guān)各方的關(guān)注，一些科研單位和廠家已經(jīng)開發(fā)了散草撿拾機(jī)械，但散草撿拾機(jī)械在南方地區(qū)適應(yīng)性較差，效率體現(xiàn)不出來。

2.1.2 糞污收集設(shè)備。

畜禽養(yǎng)殖場一般采用鏟車、刮糞機(jī)等收集糞便，糞尿等污水通常通過管道收集。刮糞機(jī)等產(chǎn)品技術(shù)含量并不高，國內(nèi)已經(jīng)有多家生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)銷售，需要進(jìn)一步提高清潔率，減少糞污殘留量。

2.1.3 運(yùn)輸設(shè)備。

無論秸稈還是糞污，目前國內(nèi)尚無專用的運(yùn)輸設(shè)備，秸稈運(yùn)輸機(jī)械一般是農(nóng)用運(yùn)輸車、糞污用污泥或污水運(yùn)輸車。特別是畜禽糞污，由于一些規(guī)模較小的養(yǎng)殖場缺乏糞污儲(chǔ)存和處理設(shè)施設(shè)備，需要將糞污運(yùn)送到第三方進(jìn)行處理，因此生產(chǎn)實(shí)際需要開發(fā)專用的畜禽糞污運(yùn)輸機(jī)械，以提高運(yùn)輸效率。

2.2 秸稈粉碎類裝備

2.2.1 秸稈粉碎機(jī)。

秸稈粉碎機(jī)主要分為鍘切式和錘片式2類。目前我國鍘切式粉碎機(jī)相對較成熟，且機(jī)型也比較多，基本能滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。錘片式粉碎機(jī)主要存在能耗高、效率低等問題，并需要進(jìn)一步控制粉碎質(zhì)量。秸稈還田通常是在聯(lián)合收割機(jī)上配置粉碎裝置，在收獲糧食的同時(shí)進(jìn)行秸稈粉碎還田。

2.2.2 秸稈揉搓機(jī)。

國內(nèi)對秸稈揉搓機(jī)進(jìn)行了大量研究，產(chǎn)品基本能滿足生產(chǎn)需要，存在的問題主要是生產(chǎn)率和能耗問題以及受秸稈含水率和物理特性的影響較大，效率較低，能耗較高，且不適于高濕或韌性大的物料。

2.3 成型類裝備

2.3.1 秸稈成型機(jī)。

常見的秸稈成型機(jī)結(jié)構(gòu)主要為模輥碾壓成型機(jī)，分為平模和環(huán)模2種，其中環(huán)模又分為立式和臥式2種。生產(chǎn)實(shí)際中存在核心部件磨損嚴(yán)重、耗能高且自動(dòng)化程度低等問題。關(guān)鍵是成型機(jī)適應(yīng)性差，只對某一種秸稈原料成型效果好，對原料的種類、顆粒度、含水率要求苛刻，當(dāng)原料無法達(dá)到要求時(shí)，則成型效果差甚至無法成型[11]。

2.3.2 有機(jī)肥制粒機(jī)。

有機(jī)肥制粒機(jī)設(shè)備的的造粒有攪拌造粒、擠壓造粒和噴霧干燥造粒等方式，分為環(huán)模制粒機(jī)、磨圓制粒機(jī)、平模制粒機(jī)、圓盤制粒機(jī)和轉(zhuǎn)鼓制粒機(jī)等。該類設(shè)備技術(shù)較成熟，需要進(jìn)一步提升的是制粒成型率以及產(chǎn)品的抗碎性。

2.4 發(fā)酵類裝備

2.4.1 厭氧發(fā)酵沼氣設(shè)備。

厭氧發(fā)酵裝置一般包括厭氧反應(yīng)器罐體、攪拌裝置等。厭氧發(fā)酵裝置的研究已經(jīng)得到了深入研究，并在生產(chǎn)實(shí)際中得到了廣泛應(yīng)用。存在的主要問題是在環(huán)境溫度較低時(shí)的產(chǎn)氣問題以及產(chǎn)出物的有效利用問題。

2.4.2 好氧發(fā)酵設(shè)備。

好氧發(fā)酵是將空氣不斷通入發(fā)酵物中，供給微生物所需的氧。通風(fēng)的方式主要有氣升式、機(jī)械攪拌式、自吸式和射流攪拌式等。其中，機(jī)械攪拌式是利用機(jī)械對發(fā)酵物料進(jìn)行攪拌，從而達(dá)到空氣和發(fā)酵物充分混合的目的。該設(shè)備比較成熟，在生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。①技術(shù)體系基本成型。2016年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（原農(nóng)業(yè)部）科技教育司下發(fā)了《關(guān)于推介發(fā)布秸稈“五料化”利用技術(shù)的通知》，提出了秸稈“五化”利用推介技術(shù)?？傮w來看，農(nóng)作物秸稈資源化利用技術(shù)初步構(gòu)成了一個(gè)相對來說較為全面的體系。但從生產(chǎn)實(shí)際來看，除了秸稈肥料化利用外，其他4項(xiàng)利用技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中未得到普遍應(yīng)用，如秸稈發(fā)電技術(shù)、秸稈成型技術(shù)等均遇到了發(fā)展瓶頸。從技術(shù)層面來看，這些技術(shù)是具有可行性的。但從產(chǎn)業(yè)化角度來看，則存在諸多問題制約著這些技術(shù)的應(yīng)用。②裝備體系初步構(gòu)成。無論從農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用還是工業(yè)原料化利用所需的設(shè)備，國內(nèi)企業(yè)基本能夠提供，初步構(gòu)成了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用裝備體系。但產(chǎn)品工作的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性等方面仍需極大提升。一些適用性強(qiáng)的先進(jìn)裝備仍然短缺。

③重“產(chǎn)”輕“出”。在技術(shù)和裝備層面上，目前亟待破解的是“用”，即農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)出的產(chǎn)品的市場問題。重“產(chǎn)”更要重“出”是進(jìn)一步提升我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用必須要樹立的觀念，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)施、設(shè)備亟待開發(fā)。④重“點(diǎn)”輕“鏈”。與重“產(chǎn)”輕“出”相對應(yīng)，農(nóng)業(yè)廢棄物有“五化”利用模式，但涉及到具體某“一化”利用時(shí)，割裂了“點(diǎn)”和“鏈”的關(guān)系。雖然科技研發(fā)“攻破”了許多“點(diǎn)”（關(guān)鍵技術(shù)與裝備），但這些技術(shù)成果如何融入到某“一化”的產(chǎn)業(yè)體系中，使這個(gè)“一化”體系形成較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，缺乏深入研究。因此，需要在理念上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，由“點(diǎn)”轉(zhuǎn)為“鏈”，必須將生物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的“點(diǎn)”與應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈條的“線”有機(jī)連接起來，才能促進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 技術(shù)裝備成熟度分析

3.1 技術(shù)裝備成熟度分析

通過咨詢10位長期從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用研究的專家學(xué)者，對目前應(yīng)用的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的技術(shù)裝備的功能評價(jià)指標(biāo)，按照技術(shù)裝備的有效性（即能不能用的問題）、可靠性（即工作是否可靠、穩(wěn)定、安全）、適應(yīng)性（即對生產(chǎn)原料等生產(chǎn)條件的適應(yīng)能力）、獨(dú)立性（即對相關(guān)配套技術(shù)的依賴程度）、階段性（即裝備自身制造階段）等進(jìn)行評價(jià)。

通過對專家評價(jià)的匯總分析，可初步得出以下結(jié)論：

一是技術(shù)裝備基本成熟。從專家評價(jià)來看，所選的技術(shù)裝備基本成熟。這主要是因?yàn)樗x的技術(shù)裝備均為政府力推的技術(shù)裝備。由于評分專家在專業(yè)知識、主要研究方向等方面的差異，所以對評價(jià)對象的了解存在一定的差異;另外，對技術(shù)裝備成熟度評價(jià)表的把握程度，可能會(huì)導(dǎo)致一些評分結(jié)果未能反映出技術(shù)裝備的真實(shí)性，如對于同一評價(jià)對象，有的專家給分較高，而有的專家給分則較低。

二是技術(shù)裝備的可靠性有待提高。從單一功能來看，技術(shù)裝備均能完成其具備的功能，但工作的可靠性卻需要進(jìn)一步提高。比如大多數(shù)畜禽糞便沼氣厭氧發(fā)酵技術(shù)裝備在環(huán)境溫度較高時(shí)，產(chǎn)氣良好，但在環(huán)境溫度較低時(shí)，特別是寒冬季節(jié)，產(chǎn)氣效率受到了極大的影響;秸稈壓塊（顆粒）飼料加工技術(shù)裝備存在可靠性低、穩(wěn)定性差、能耗高、磨損快等問題。這些設(shè)備尚需要進(jìn)一步提高工作的可靠性。

三是技術(shù)裝備的國產(chǎn)化尚有待提高。雖然有些技術(shù)裝備成熟度較高，但尚未完全國產(chǎn)化，其中突出的例子就是秸稈打捆技術(shù)裝備。國產(chǎn)打捆機(jī)工作的可靠性遠(yuǎn)不如進(jìn)口機(jī)具，特別是自動(dòng)打結(jié)器核心部件還主要依賴進(jìn)口。這類機(jī)具的關(guān)鍵部件尚需加大研發(fā)力度，攻克制約產(chǎn)品國產(chǎn)化的核心裝置和部件“瓶頸”。

四是技術(shù)裝備的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性尚有待提高。雖然上述技術(shù)裝備基本成熟，但這僅僅是從其功能方面進(jìn)行的評價(jià)，如果對其作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評價(jià)，大多數(shù)技術(shù)裝備的經(jīng)濟(jì)性較差。一些技術(shù)裝備投入和運(yùn)營成本均較高，這就需要對這些技術(shù)裝備進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化與設(shè)計(jì)，降低建造或制造成本，降低生產(chǎn)成本，提高技術(shù)裝備使用的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 技術(shù)裝備開發(fā)狀況分析

通過對我國進(jìn)行農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的各類研發(fā)機(jī)構(gòu)的研發(fā)情況分析，可以得出以下結(jié)論：①研發(fā)領(lǐng)域各有特色。目前我國初步形成了“高等院校+科研院所+企業(yè)”的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的技術(shù)裝備研發(fā)體系，且各研發(fā)單位重點(diǎn)突出，比如農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所的沼氣厭氧發(fā)酵技術(shù)、南京林業(yè)大學(xué)的秸稈板制造技術(shù)、中國農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院的秸稈固體成型技術(shù)均為各領(lǐng)域突出者。

②偏重能源利用研究。各研發(fā)單位多偏重農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用研發(fā)，搭建了較多的研究平臺，比如中國農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院設(shè)有農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)有可再生能源清潔化利用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所設(shè)有農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。

③部分研發(fā)成果得到轉(zhuǎn)化。在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用領(lǐng)域有一定地位的研發(fā)單位或研發(fā)人員，經(jīng)過多年的積累，一些研發(fā)成果得到了有效轉(zhuǎn)化。其中突出代表是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授，其研發(fā)成果被眾多有機(jī)肥企業(yè)應(yīng)用。

④承擔(dān)工程項(xiàng)目建設(shè)。各研發(fā)單位非常注重成果的生產(chǎn)推廣應(yīng)用，在自己擅長的領(lǐng)域承擔(dān)相關(guān)的工程項(xiàng)目建設(shè)。突出的代表是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所工程中心主任梅自力研究員，每年總包或主設(shè)沼氣工程40余項(xiàng)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)計(jì)規(guī)劃研究院副院長趙立欣研究員也在自己的研究領(lǐng)域內(nèi)承擔(dān)了相關(guān)生物質(zhì)能源工程建設(shè)。

⑤肥料化和基料化未得到足夠重視。從全國知名的研發(fā)機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)研究內(nèi)容來看，僅有個(gè)別的研發(fā)單位進(jìn)行肥料化研究外，大多數(shù)研發(fā)單位在農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化和基料化研究方面投入力量極少。

4 結(jié)語與建議

4.1 關(guān)于利用模式

4.1.1 理念。從世界范圍來看，農(nóng)業(yè)廢棄物利用的指導(dǎo)思想是合理有效地利用農(nóng)業(yè)廢棄物。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物應(yīng)以“回歸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系”為利用方向。

4.1.2 農(nóng)作物秸稈資源化利用模式。主要有肥料化、能源化和飼料化利用3個(gè)方面，其中肥料化利用是基本保障，占秸稈利用總量的65%左右;能源化和飼料化利用是輔助保障，占秸稈利用總量的30%;基料化和原料化利用是補(bǔ)充保障，占秸稈利用總量的5%左右。

4.1.3 畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用模式。主要有肥料化和能源化2個(gè)方面。根據(jù)國外“種養(yǎng)結(jié)合”的畜禽養(yǎng)殖理念，肥料化利用是最主要的利用模式，養(yǎng)殖畜禽總量產(chǎn)生的糞污量不能超過限定值。

4.2 關(guān)于技術(shù)裝備

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的技術(shù)裝備體系基本系列化，包括肥料化利用、飼料化利用、能源化利用、原料化利用和基料化利用技術(shù)裝備。從單一技術(shù)環(huán)節(jié)來看，大多數(shù)技術(shù)裝備比較成熟，但由于農(nóng)業(yè)廢棄物自身的特性，所構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較差，制約了技術(shù)裝備的推廣應(yīng)用。①肥料化技術(shù)裝備研發(fā)。重點(diǎn)研發(fā)適宜田間地頭秸稈快速堆漚技術(shù)裝備（設(shè)施）、糞污快速厭氧發(fā)酵和反應(yīng)器堆肥相結(jié)合的沼氣有機(jī)肥聯(lián)產(chǎn)技術(shù)裝備以及適用性較強(qiáng)的有機(jī)肥撒施機(jī)械、液體肥運(yùn)輸施肥機(jī)械（設(shè)施）等，確保秸稈直接肥料化利用率（秸稈直接還田+堆漚還田）穩(wěn)定在65%左右、糞污100%實(shí)現(xiàn)能源化和肥料化利用。

②飼料化技術(shù)裝備研發(fā)。研發(fā)以玉米秸稈、水稻秸稈等為主的集粉碎揉搓、調(diào)質(zhì)與成型于一體的高的工作可靠性、原料適應(yīng)性和能源低耗性、高生產(chǎn)性成套飼料化技術(shù)裝備，力爭飼料化利用率穩(wěn)定在15%左右。

③燃料化利用技術(shù)裝備研發(fā)。研發(fā)高效、低成本、高可靠性的集秸稈粉碎、成型于一體的成套技術(shù)裝備以及適宜農(nóng)村使用的成型燃料爐具，力爭燃料化利用率穩(wěn)定在15%左右。

④基料化利用技術(shù)裝備研發(fā)。重點(diǎn)研發(fā)食用菌（蔬菜、花卉）基質(zhì)種植技術(shù)裝備、蔬菜（花卉）基質(zhì)育苗技術(shù)裝備等，力爭基料化等利用率穩(wěn)定在5%左右。總而言之，直接或間接肥料化利用秸稈量應(yīng)占秸稈總量的85%左右;對畜禽糞便而言，肥料化利用應(yīng)是其主要出路，幾乎100%肥料化利用。

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