农业废弃物综合利用技术发展报告

农业废弃物综合利用技术发展报告国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心依托单位：大连市环境科学设计研究院国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心目录1 农业废弃物综合利用行业概况 (111)1.1发达国家农业废弃物资源化利用现状 (111)1.2中国农业废弃物资源化利用现状 (112)2 农业废弃物综合利用技术 (112)2.1秸秆还田利用技术 (112)2.2农业秸秆养畜技术 (114)2.3农业秸秆堆、沤肥技术 (114)2.4秸秆栽培食用菌加工技术 (115)2.5农业秸秆工业利用技术 (115)2.6畜禽粪便综合处理处置技术 (116)3 主要问题和解决思路 (117)3.1我国农业废弃物综合利用存在的主要问题 (117)3.2我国农业废弃物资源化利用的解决途径 (117)4 建议 (118)4.1增加农业生产系统内部的秸秆利用 (118)4.2加强农村秸秆新能源开发 (119)4.3合理安排农村社会经济系统外部的秸秆利用 (119)农业废弃物综合利用技术发展报告我国是一个农业大国，农业废弃物种类繁多且数量巨大。

这些废弃物既是宝贵的资源，又是严重污染源，若不经妥善处理进入环境，将会造成环境污染和生态恶化。

目前，这部分资源破坏和浪费的情况十分严重，只有小部分得到有效利用。

如何充分有效地利用农业废弃物，不仅对合理利用农业生产与生活资源、减少环境污染、改善农村生态环境具有十分重要的意义，而且在世界能源日益枯竭的情况下，农业废弃物作为一种资源，它的综合利用及其资源化方面的研究也将对人类的生存产生重大影响。

因此，农业废弃物的资源化利用问题，就成为当今农业与农村可持续发展中的一个重要课题。

1 农业废弃物综合利用行业概况1.1发达国家农业废弃物资源化利用现状1.1.1农业废弃物用于处理废水美国北卡罗来纳州A&T大学试图探索利用农业废弃物提高水质的方法，认为利用玉米芯、豆荚一类农副产品下脚料可用于处理废水。

1.1.2农业废弃物用于清洁油污地面美国密西西比州ERT公司利用棉籽棉绒纤维素中的一种细菌吸收、生物降解碳氢化合物。

ERT公司通过创造某种特殊的环境营养细菌，促其繁殖来生成一种带生物活性的吸收剂，其外形累类似精细的木屑，对动植物无毒害，将其释放到受油污污染的地表面、水面或土壤中，它将如同胶囊一样包裹住碳氢化合物或其他有毒物质，然后产品中的细菌破裂出来降解油类，清除污染。

1.1.3农业废弃物开发作为能源德国政府重视可再生能源的开发利用，并制订了专门的政策，鼓励可再生能源发电上网。

德国最早利用秸秆发电的Thuringian发电厂，现在每年可处理3000t秸秆，电费只需5美分/kW·h。

美国目前约有150家发电厂全部利用短时轮作木质作物、草质作物等生物质燃料发电，另外还有365家发电厂联合利用生物质燃料和矿物燃料发电。

1.1.4农业废弃物用作饲料原料、发电燃料以及用于生产液体燃料美国开发利用农业废弃物生产乙醇。

主要是利用一种遗传控制细菌（Zymomonos）发酵生物原料，只需在生物原料发酵池内加入几种糖类，同时发酵，即可比相同的生物原料生产的乙醇量增加30%。

可用于生产乙醇的农业废弃物有玉米纤维、稻草、秸秆等，还有从森林地面收捡来的枯枝及废旧报纸等。

1.1.5农业废弃物加工复合材料把废旧农膜、编织袋、食品袋、旧轮胎再生胶、秸秆等经过一定的工艺处理后可作为基体材料，同时加入适当的添加剂，通过一定的处理工艺形成以球—球、球—纤维堆砌体系为基础的复合材料。

国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心1.2中国农业废弃物资源化利用现状我国是个农业大国，农业废弃物资源量大面广。

2006年的主要农作物秸秆产量在 6.9亿t，可供利用的资源大约在4.2亿t，而预计到2015年可利用量大约在4.7亿t，2030年为5.1亿t。

农业剩余物主要以稻草、麦秆和玉米秆为主，三者之和占农作物秸秆总量的79%。

畜禽粪便的产生量在10.68亿t，其干重达2.31亿t，其中大中型养殖场粪污的干物质量约为2771.06万t。

近年来，随着科技的发展和环境保护意识的增强，人们找到了一些处理的方法。

但是由于中国幅员辽阔，农村可再生能源技术模式也呈现多样化的特点。

目前在我国农村地区大面积推广流行的农村可再生能源技术主要是沼气工程综合利用技术。

沼气工程综合利用技术是以沼气为纽带，形成养殖—沼气—种植综合能源生态系统。

据统计，到2003年底，全国农村推广户用沼气池1109.94万户；建成大中型畜禽养殖场等沼气工程2124处；秸秆气化集中供气示范工程525处，供气106676户。

预计2010年，我国农村户用沼气将达到4000万户，年产沼气总量将达到155亿m3，适宜农户普及率将达到30％；2020年，适宜农户普及率将达到70％。

对于畜禽粪便资源化利用，在我国主要可分为以下几类型：（1）饲料化。

畜禽粪便中不但含有较多的蛋白质和其他营养成分，而且还含有大量的维生素B12。

鸡粪由于具有较高的蛋白质含量和齐全的氨基酸种类，已成为最受关注的一种非常规饲料资源。

（2）能源化。

目前畜禽粪便能源化手段主要有2种：①生产沼气；②提供热能。

（3）肥料化。

畜禽粪便中含有大量农作物生长所必需的氮、磷、钾等营养成分和大量的有机质，经处理可以作为肥料。

尽管我国在农业废弃物综合利用方面已经取得了一定的成绩，但是我们同国外发达国家相比还存在着一定的差距。

2 农业废弃物综合利用技术2.1秸秆还田利用技术农作物秸秆不仅富含碳，还含有氮、磷、钾和钙、镁、硫等多种养分，是农业生产重要的肥源之一。

我国农业生产中历来重视秸秆还田，尤其是自20 世纪80 年代以来，由于作物产量和秸秆产量的不断增加、农村能源结构的变化，推动了秸秆还田技术研究、示范及推广，我国农作物秸秆还田的面积及还田量也不断上升。

2.1.1秸秆覆盖还田技术秸秆覆盖还田是将作物秸秆或残茬经适当处理后直接铺于土壤表面，并综合采用少耕、免耕、选用良种、平衡施肥、防治病虫害和模式化栽培等多项配套措施的一种利用方式。

覆盖在田面的秸秆，不仅对当季农作物有抗旱保苗、保温防冻、抑制杂草等作用，而且来年耕翻入土，还可增加土壤养分，补充土壤有机质，改良土壤，为农作物增产创造有利条件。

农业废弃物综合利用技术发展报告2.1.2秸秆留高茬还田技术稻、麦秸秆留高茬还田技术，就是在作物收割时，提高收割高度，留下一定数量的秸秆在地里，通过灭茬还田或稻作水田直接耕翻（水旋耕）入土还田，旱作灭茬覆盖于地表还田。

通过该项技术处理的秸秆，在经过秸秆的自然腐烂分解，达到疏松土壤、增加有机质、改良土壤理化性状、培肥地力、提高产量、减少环境污染、争抢农时等目的。

留高茬还田是发展保护性耕作的关键措施之一。

2.1.3秸秆墒沟埋草技术墒沟埋草（秸秆）还田技术是指在作物（水稻、小麦）收获后的田间开墒沟，埋入定量的作物秸秆，并在秸秆上撒施定量的碳酸氢铵，然后浅旋灭茬，正常施肥，灌水泡田，浅水插秧（埋草墒沟不栽）。

2.1.4秸秆生物反应堆还田技术秸秆生物反应堆技术是利用作物秸秆做原料，在适宜的温度、水分和充足的氧气供给等条件下，利用微生物的作用，将秸秆转化为农作物所需的CO 2、有机质、N-P-K 营养以及热量等。

秸秆生物反应堆技术的核心内容是秸秆资源的高效肥料化利用，是生物菌剂作用下的秸秆腐熟技术。

其技术原理是：农作物吸收CO 2和水，通过光合作用生成秸秆等生物质；秸秆通过加入微生物菌种、催化剂和净化剂，在通氧（空气）的条件下，被重新分解为CO 2、有机质、矿物质、非金属物质，并产生一定的热量和大量的抗病虫的菌孢子，继之通过一定的农艺设施把这些生成物提供给农作物，使农作物更好地生长发育。

其反应式为：有机物（秸秆）+O2 ⎯⎯⎯⎯→⎯反应物，菌种CO2↑+热量+有机养分+无机养分+孢子这样植物光合作用生产有机物，微生物氧化分解有机物，二者在物质转化、能量循环的过程中构成了一个良性循环的生物圈。

2.1.5麦田套稻麦秸全量还田技术麦田套稻麦秸全量还田是指在麦子灌浆中后期，将处理后的稻种直接撒播在麦田，与麦子形成一定的共生期，收麦时超高留茬，自然竖立，多余麦秸就地撒开或就近埋入麦田墒沟内，任其自然腐熟还田，不育秧、不栽秧、不耕地，这是一项适合我国国情、建设可持续发展农业的新技术。

2.1.6秸秆机械化全量还田技术秸秆还田农机农艺配套技术是实现大面积、大数量秸秆还田的有效途径，该技术是以中型拖拉机、反转灭茬旋耕机机组实现的秸秆还田农机工程与农业生物技术和农艺配套技术相结合的一项综合技术。

该技术可一次完成稻、麦秸秆切碎灭茬、旋耕、混合和覆盖，配合直接施用于田间的中低温纤维分解菌及配套农艺措施，达到秸秆翻埋数量大、效率高、质量好、能满足不同后续作业的农艺要求。

翻埋的秸秆在个生长季内全部腐烂，部分为当季作物生长所吸收，减少化肥施用量，同时增加土壤有机质，既解决田间焚烧秸秆带来的污染和危害，又可以改良土壤，培肥地力，促进农业增效农民增收，经济效益和社会效益十分显著，应用国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心前景广阔。

2.2农业秸秆养畜技术2.2.1秸秆氨化技术秸秆氨化就是在密闭条件下，在稻、麦、玉米等农作物秸秆中加入一定比例的液氨或者尿素进行处理的方法，通过氨化处理，破坏木质素与纤维素之间的联系，促使木质素与纤维素、半纤维素分离，使纤维素及半纤维素部分分解、细胞膨胀、结构疏松，提高秸秆营养价值，使之柔软蓬松，脆性增强，气味变香。

同时，还阻止了木质素和硅酸成分的溶解，使原来反刍家畜无法利用的营养成分被充分利用，提高饲料消化率，改善适口性。

目前，按秸秆氨化处理技术的原理分为三个方面，包括碱化作用、氨化作用和中和作用。

2.2.2秸秆青贮技术秸秆青贮处理法又称自然发酵法，是将新鲜的秸秆切短或铡碎填入密闭的青贮窖或青贮塔内，经过封埋等措施，利用厌氧微生物发酵作用，达到长期保存其营养成分的目的的一种处理技术。

通过青贮技术处理的饲料在口味、营养及生物化学功能上独具特色。

该技术适用的秸秆主要有玉米秸、高粱秸。

2.2.3秸秆微贮技术秸秆微贮，就是利用微生物菌剂对农作物秸秆进行厌氧发酵处理的一种方法，通过加入微生物高效活性菌种，将秸秆放入密封的容器中（如水泥青贮窖、上窖）贮藏，经过发酵过程，使农作物秸秆变成具有酸香味、草食家畜喜食的饲料。

这也是今后秸秆饲料的发展趋势。

2.3农业秸秆堆、沤肥技术秸秆堆沤肥技术是农作物秸秆无害化处理和肥料化利用的重要途径。

在传统农业生产中，秸秆堆沤肥和粪肥积造，尤其是两者的混合堆肥，是耕地肥料的主要来源，对种植业生产的发展起着至关重要的作用。

2.3.1秸秆堆肥技术堆肥是将农作物秸秆等植物残体，在好气条件下堆腐而成的有机肥料，也是农村中常见的秸秆利用方式。