农业废弃物的资源化利用

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1、东北农业大学农学硕士学位论文1前言1.1研究背景农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林业生产过程中产生的植物残余类废弃物，畜牧渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物，农业加工过程中产生的加工类残余废弃物和农村城镇生活垃圾等[1,2]。而日常所说的农业废弃物主要是指狭义农业废物即农作物秸秆和畜禽粪便。本课题所说种植类及其加工废弃物指其中农业生产及加工过程中产生的废弃物。中国是世界上农业废弃物产出量最大的国家，每年大约产出40多亿吨。随着农业经济的不断发展，农作物的产量随之提高，同时畜禽养殖数量也逐渐增加，使得农业废弃物种类和总

2、量逐渐上升。然而近几年农村劳动力的缺失和劳动成本的增加，对用于农业废弃物的利用率越来越低，导致农业废弃物随意遗弃现象严重。1.1.1我国农业废弃物特点我国农业废弃物主要由4个部分构成：养殖业废弃物，种植业废弃物，农村生活垃圾和农业加工废弃物[3]。1.1.1.1养殖业废弃物养殖业废弃物包括畜禽粪便和栏圈垫物等。其资源来自于牧、渔业生产过程中产生的残余物，主要来自圈养的牛、猪和鸡3类畜禽。畜禽粪便年产出量约为26.1亿吨，其中牛粪12.7亿吨，猪粪4.7亿吨，羊粪5.4亿吨，家禽类3.3亿吨，乡镇生活垃圾和人类粪便2.5亿吨。畜禽粪便资源量最丰富的6个省

3、份的排序为河南、山东、河北、四川、湖南、云南[4]。随着畜禽养殖业的快速发展，粪便的生产量还会增加，预计到2020年，我国畜禽粪便量将达到40亿吨[5]。1.1.1.2种植业废弃物表1-12009年农作物秸秆资源量Tab.1-1cropstrawresourcesof2009秸秆种类可收集资源量（亿吨）占理论资源量百分比(%)稻草2.0525%麦秸1.5018.3%玉米秸2.6532.3%棉秆0.25843.2%油料作物秸秆0.37374.6%豆类秸秆0.27263.3%薯类秸秆0.22432.7%可收集总量6.8783.8%东北农业大学农学硕士学位论

4、文种植业废弃物包括农田、食用菌种植及果园残留物如作物的秸秆、蔬菜的残体或果树的枝条、落叶、果实外壳等。农作物秸秆7.0亿吨，其中稻草2.3亿吨，玉米秸秆2.2亿吨，豆类和杂粮作物秸秆1亿吨，花生、薯类藤蔓和甜菜叶等蔬菜残体1.8亿吨。2009年我国农作物秸秆理论资源量为8.2亿吨，而可收集资源量约为6.87亿吨，具体分类见下表1[6]。调查结果显示，我国的秸秆为利用资源量非常丰富，具有巨大的资源利用潜力[7]。1.1.1.3农村生活垃圾农村生活垃圾包括农村居民生活废弃物如人粪尿和生活垃圾等。乡镇生活垃圾和人类粪便约为2.5亿吨。而这些废弃物虽然相比其他

5、量不是很大，但是不能得到及时处理，也会对环境造成污染同时浪费资源。1.1.1.4农业加工业废弃物农业加工工业废弃物包括农副产品加工后的剩余物例如稻壳、麦麸、玉米芯、锯末、秸秆、树皮、果壳、蔗渣、菇渣、酒糟渣、中药渣等，主要来源于动植物。其中肉类加工和农作物加工废弃物1.5亿吨，林业废弃物0.5亿吨；其他类有机废弃物约有0.5亿吨。农产品在初加工过程中产生的废弃物主要包括甘蔗渣、玉米芯、稻壳、花生壳等，这些废弃物的年产量现已超过1亿t。随着粮食产量的增长，这些废弃物也会增加，预计到2020年将达到2亿t。2006-2010年我国木材采伐剩余物和加工剩余物

6、量为8056万吨，折合4592万吨标准煤，加上各类经济林抚育管理期间育林剪枝所获得的薪材实物量4813万吨，折合标准煤2743万吨，实物量共计为12869万吨，可折合7335万t标准煤[8]。1.1.2农业废弃物资源化利用意义由于农业生产的迅速发展和人口不断增加，这些废弃物以年5%~10%的速度递增。预计到2020年我国农业废弃物产生量将超过50亿吨，其中秸秆将达到9.5亿吨~11亿吨，畜禽粪便将达到41亿吨[1]。如果把这些农业废弃物随意丢弃或者排放到环境中，不能被作为资源利用，将会造成严重的空气污染、水污染、固体废弃物污染，将对人们的身体健康带来很

7、大危害，值得重视。同时，农业废弃物具有数量巨大，具有可再生、再生周期短、生物降解、环境友好等优点，是重要的生物质资源。1.1.2.1消除日益严重的环境污染目前，我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家，每年大约有40多亿t，其中农作物秸秆7.0亿t，畜禽粪便排放量26.1亿t，废弃农膜等塑料2.5万t，乡镇生活垃圾和人粪便2.5亿t，蔬菜废弃物1~1.5亿t，肉类加工厂废弃物0.5~0.65亿t，饼粕类0.25亿t，林业废弃物每年约达3700万m3，相当于1000万t标准煤[9]。随着市场经济的快速发展，种植业逐渐转向集中、高效、清洁的方式，传统的个体堆

8、肥技术已经不能适应现代农业的发展需要。从而农业废弃物在原有堆肥的利用上又面临着新的问题和挑战。