1.1污染現(xiàn)狀
        中國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)以幾十億t計,由于污染事故與事件逐年增加,才漸漸被人們重視。農(nóng)業(yè)廢棄物在生產(chǎn)過程中由于可利用品位不高,成分復(fù)雜,二次開發(fā)成本高、難度大,同時缺乏政策的引導(dǎo)和資金的投入,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)廢棄物污染呈現(xiàn)出數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點。農(nóng)業(yè)廢棄物污染主要表現(xiàn)在:秸稈焚燒增加了空氣污染指數(shù)并影響到交通和航空運輸事業(yè);養(yǎng)殖場周邊污水橫流、臭氣熏天,嚴重影響生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的日常生活和身體的健康,直接導(dǎo)致面源污染和水體富營養(yǎng)化;農(nóng)藥、獸藥和重金屬等殘留進入土壤,一方面影響到農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),另一方面增加土壤微生物的耐藥性;農(nóng)業(yè)“白色污染”影響景觀、土壤的正常功能、作物的生長以及農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)等等。
        1.2資源潛力
        農(nóng)業(yè)廢棄物蘊藏著巨大的資源。中國產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物按目前的沼氣技術(shù)水平能轉(zhuǎn)化成沼氣3111.5億m3,戶均達1275.2m3,可解決農(nóng)村的能源短缺;以農(nóng)作物秸稈為例,將目前的5億t秸稈轉(zhuǎn)化為電能,以1kg秸稈產(chǎn)生電1kW·h計算,就有電能5億kW·h的潛力;作為肥料可提供氮(N):2264.4萬t;磷(P2O5):459.1萬t;鉀(K2O):2715.7萬t;作為飼料,僅玉米秸稈能提供1.9～2.2億t。通過表1中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化潛力分析可見其巨大的商業(yè)開發(fā)前景。
        1.3資源化現(xiàn)狀
        中國農(nóng)業(yè)廢棄物再利用有著悠久的歷史,源于中國的堆肥(composting)和沼氣(bio2gas)技術(shù)在傳統(tǒng)的生態(tài)理念指引下被廣泛應(yīng)用,從全國生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣收集到的370多個生態(tài)農(nóng)業(yè)(ecologyagriculture)實用模式中,就有103是以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用技術(shù)為紐帶聯(lián)結(jié)形成的高效生產(chǎn)模式。
        近些年來,農(nóng)業(yè)廢棄物在能源化、肥料化、飼料化和材料化上取得了顯著的成績。
        1)能源化
        農(nóng)業(yè)廢棄物是農(nóng)村能源(ruralenergy)的重要組成部分,在解決農(nóng)村能源短缺和農(nóng)村環(huán)境污染方面有重要的價值。近年來,中國先后對禽畜糞便厭氧消化、農(nóng)作物秸稈熱解氣化等技術(shù)進行了攻關(guān)研究和開發(fā),已經(jīng)取得__了一定成績,生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,也在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用,目前農(nóng)業(yè)廢棄物能源化的方向有:高效沼氣和發(fā)電工程系統(tǒng)研究;組裝式沼氣發(fā)酵裝置及配套設(shè)備和工藝技術(shù)研究;中熱值秸稈氣化裝置和燃氣凈化技術(shù)研究;移動式秸稈干燥糧食工藝及成套設(shè)備研究;秸稈干發(fā)酵及其配套技術(shù)研究;秸稈直接燃燒供熱系統(tǒng)技術(shù)研究;纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)研究;生物質(zhì)熱解液化制備燃料油、間接液化生產(chǎn)合成柴油和副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)研究;有機垃圾混合燃燒發(fā)電技術(shù);城市垃圾填埋場沼氣發(fā)電技術(shù);“四位一體”模式和“能源-環(huán)境工程”技術(shù)農(nóng)業(yè)生態(tài)綜合利用模式研究等。
        2)肥料化
        農(nóng)業(yè)廢棄物(畜禽糞便、秸稈等)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾的肥料化在提高土壤肥力,增加土壤有機質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu)等方面有其獨特的作用。近年來,農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化的主要方向有:畜禽糞便開發(fā)研制的生態(tài)型肥料和土壤修復(fù)劑等技術(shù);不同原料好氧堆肥關(guān)鍵技術(shù)研究;高效發(fā)酵微生物篩選技術(shù)研究;以城鄉(xiāng)有機肥為原料,配以生物接種劑和其他添加劑,高效有機肥生產(chǎn)技術(shù)研究;農(nóng)業(yè)廢棄物的腐生生物高值化轉(zhuǎn)化技術(shù)研究;畜禽糞便高溫堆肥產(chǎn)品的復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)研究;秸稈等植物纖維類廢棄物漚肥還田技術(shù)研究;農(nóng)作物秸稈整株還田、根茬粉碎還田技術(shù)研究。
        3)飼料化
        目前,農(nóng)業(yè)廢棄物的飼料化主要分為植物纖維性廢棄物的飼料化和動物性廢棄物的飼料化,因為農(nóng)業(yè)廢棄物中含有大量的蛋白質(zhì)和纖維類物質(zhì),經(jīng)過適當?shù)募夹g(shù)處理,便可作為飼料應(yīng)用。主要的技術(shù)有:通過微生物處理轉(zhuǎn)化技術(shù),將秸稈、木屑等植物廢棄物加工變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品的技術(shù)研究;通過發(fā)酵技術(shù)對青綠秸稈處理的青儲飼料化研究;通過對秸稈等廢物氨化處理,改善原料適口性和營養(yǎng)價值氨化技術(shù)研究。動物性廢棄物的飼料化主要是畜禽糞便和加工下腳料的飼料化研究,由于動物性廢棄物的飼料化存在太多的安全隱患,不值得提倡,因此不在這里贅述。
        4)材料化
        利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高蛋白質(zhì)資源和纖維性材料生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和生產(chǎn)資料是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的又一個拓展領(lǐng)域,有著廣闊的前景。目前的研究主要包括,利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高纖維性植物廢棄物生產(chǎn)紙板、人造纖維板、輕質(zhì)建材板等材料研究;通過固化、炭化技術(shù)制成活性炭技術(shù)研究;生產(chǎn)可降解餐具材料和纖維素薄膜研究;制取木糖(醇)的研究。主要應(yīng)用方法有:稻殼作為生產(chǎn)白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;秸稈、稻殼經(jīng)炭化后生產(chǎn)鋼鐵冶金行業(yè)金屬液面的新型保溫材料;麥草經(jīng)常壓水解、溶劑萃取反應(yīng)后制取糠醛;甘蔗渣、玉米渣等制取膳食纖維;利用秸稈、棉籽皮、樹枝葉等栽培食用菌;棉籽加工廢棄物清潔油污地面;棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學(xué)成分制成聚合陽離子交換樹脂吸收重金屬。