江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站
□ 駱?gòu)I君 張耘祎
農(nóng)業(yè)廢棄物主要包括三種類型:一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,如農(nóng)作物秸稈、雜草、稻殼、尾菜、廢舊農(nóng)膜、林木枯枝落葉、果殼等;二是畜禽的排泄物,即畜禽糞便和畜欄墊料等;三是農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物,如菇渣、木屑、糟渣等。以江蘇省為例,對農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、尾菜等廢棄物的資源化利用和有效處理,已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的首要任務(wù)。
據(jù)不完全統(tǒng)計,江蘇省全年豬、牛及家禽出欄近8.2億頭,年產(chǎn)畜禽糞便9000多萬噸,稻麥秸稈生產(chǎn)量4500萬噸左右,尾菜總量2933.52萬噸。其中,稻麥秸稈還田率70%,有小部分回收加工成飼料和肥料,其余大約1/4秸稈和大量尾菜、雜草、廢渣,在田頭焚燒或在村邊、河道邊隨意丟棄,尤其在夏收夏種季節(jié)造成嚴(yán)重的大氣水體污染,對整體生態(tài)環(huán)境造成很大影響。
目前,江蘇省農(nóng)業(yè)廢棄物機(jī)械化處理處于試驗、試點和探索階段。
1.利用畜離糞便與作物秸稈制取沼氣。以糞便為原料進(jìn)行沼氣發(fā)電,基本工藝流程是:將糞便放在厭氧發(fā)酵池中發(fā)酵,在細(xì)菌作用下把糞便中的碳水化合物轉(zhuǎn)化為以甲烷和一氧化碳為主要成分的沼氣,再用沼氣燃燒發(fā)電,過程大約20—30天。處理后的糞便殘渣基本沒有臭味,可作為有機(jī)肥料使用,還能根除未經(jīng)處理糞便中滋生的大量病菌和臭味,防止二次污染;與酒糟液、城市垃圾和污水發(fā)酵處理相比,沼氣禽畜糞便厭氧處理產(chǎn)生的沼氣濃度更高,更適合發(fā)電。
據(jù)走訪海門市羚杰牧業(yè)有限公司,其生產(chǎn)規(guī)模達(dá)1萬頭生豬,建設(shè)有軟體可折疊沼氣袋、沼氣凈化裝置、壓縮泵、儲氣罐、控制系統(tǒng)、200kW沼氣發(fā)電機(jī)、并網(wǎng)柜等裝備,年處理豬糞近10萬噸,新增清潔電能150萬千瓦時。沼氣發(fā)電并入國家電網(wǎng),可滿足養(yǎng)殖場生產(chǎn)用電和日常生活需要,多余電量出售給國家電網(wǎng)。其流程如下:畜禽舍→糞污調(diào)節(jié)池→氣囊式發(fā)酵池→沼氣凈化貯存→發(fā)電機(jī)組→并網(wǎng)控制保護(hù)柜→或①并入國家電網(wǎng)→②養(yǎng)殖場自用
2.畜禽糞污無害化處理制作有機(jī)肥。分為固體和液體兩部分。前者是指糞污經(jīng)固液分離后得到固態(tài)物質(zhì),可添加輔料和菌劑,經(jīng)發(fā)酵腐熟后成為有機(jī)肥原料,再經(jīng)粉碎、過篩、再次發(fā)酵、添加專用添加劑、調(diào)節(jié)水分等工序,制成顆粒有機(jī)肥,實現(xiàn)肥料化循環(huán)再利用。其中用到的農(nóng)業(yè)機(jī)械有:固液分離機(jī)、翻拋機(jī)、發(fā)酵床(槽)、有機(jī)肥生產(chǎn)成套設(shè)備等。后者液體部分進(jìn)行去污處理以達(dá)到排放要求,一般來說包含以下環(huán)節(jié):粗濾、微濾、水質(zhì)調(diào)節(jié)、曝氣、生物吸納等,以達(dá)到排放要求或自體循環(huán)利用。其中用到的農(nóng)業(yè)機(jī)械有:沼渣沼液處理機(jī)、沉淀塔、多功能污水快速處理機(jī)等。
如位于泗陽縣劉集鄉(xiāng)的江蘇加化種豬有限公司,其24個圈舍糞便均由自動清糞系統(tǒng)經(jīng)地下廊道收集到中轉(zhuǎn)池,再經(jīng)管道與吸糞車轉(zhuǎn)運至污水處理廠。擁有兩臺固液分離機(jī)日處理污水500噸,年產(chǎn)3萬噸有機(jī)肥,消耗糠殼、木屑等農(nóng)業(yè)廢棄物6000噸。
3.動物糞便與作物秸稈堆肥處理。堆肥是在高于55℃的高溫下,將一種或多種農(nóng)業(yè)廢棄物以合適的c/N混合,在高溫下使其病原菌失活,殺死雜草種子及部分蟲卵,將農(nóng)業(yè)廢棄物穩(wěn)定化的一種方式。堆肥含有作物生長所需的有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素,能滿足大多數(shù)作物生長所需。另外,也可以將堆肥與草炭、珍珠巖等混配形成有機(jī)基質(zhì),用于工廠化育苗及有機(jī)基質(zhì)栽培提供肥料。
如江陰市聯(lián)業(yè)科技有限公司,利用成熟條垛式快速發(fā)酵工藝技術(shù),對畜禽糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物綜合處理加工,生產(chǎn)商品有機(jī)肥、生物有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥,月處理2萬噸。
4.尾菜、雜草等廢棄物有機(jī)肥處理。通過無害化處理設(shè)備對蔬菜尾菜、雜草等農(nóng)業(yè)廢棄物,進(jìn)行低溫生物菌發(fā)酵攪拌、堆漚制成有機(jī)肥,將有機(jī)肥還田可減少復(fù)合肥使用,可替代營養(yǎng)土,降低生產(chǎn)成本,減少對空氣、水、土壤污染,改善土壤環(huán)境,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
5.稻麥秸稈回收加工飼料。秸稈回收粉碎后,利用生物化學(xué)技術(shù)加速腐爛,采用混加快速腐熟劑添加畜禽糞便,提高堆肥溫度,縮短堆肥周期。如太倉金倉湖農(nóng)業(yè)科技股份有限公司,收集稻麥秸稈發(fā)酵成牛羊飼料,形成了“種植—秸稈飼料—養(yǎng)殖—肥料—種植”的農(nóng)業(yè)循環(huán)模式,月處理秸稈1500噸。
6.病死畜禽無害化有機(jī)肥處理。基本工藝是,將病死畜禽投入處理機(jī)內(nèi)密封,經(jīng)破碎、攪拌、發(fā)酵、殺菌去味、烘干五大步驟,徹底剿滅病原性細(xì)菌,同時添加菌種等輔料,在生物處理作用下收獲有機(jī)肥。如吳江區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物無害化處理中心,由政府與企業(yè)合作,建設(shè)儲存病死畜禽冷庫100m3,安排專人、專車運送和處理病死畜禽,由市政府每年安排專項資金,用于補償病害豬損失和無害化處理,月處理量達(dá)60噸。
1.政策環(huán)境方面激勵措施不健全??傮w上,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用工作推進(jìn)比較緩慢,成效也不高。由于其社會效益意義大,產(chǎn)業(yè)化前期投入大,有一定的季節(jié)因素,對設(shè)備和操作人員有較高要求,企業(yè)運行成本和負(fù)擔(dān)大。因此,缺乏系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)研究和激勵性政策措施。
2.機(jī)械化方面部分環(huán)節(jié)裝備供給不足。在農(nóng)業(yè)廢棄物處理機(jī)械化技術(shù)全流程集成中,部分環(huán)節(jié)還有短板。如,廢棄物及干輔料的分類和預(yù)處理環(huán)節(jié),大的蘿卜廢料需要預(yù)切塊,稻殼干輔料需要清選清理出稻子;在廢棄物原材料收集環(huán)節(jié),主要依靠人工,缺少相關(guān)機(jī)械化裝備;企業(yè)周邊廢棄物原材料供不應(yīng)求,在其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)收集原材料又增加了運輸成本,導(dǎo)致綜合利用規(guī)?;l(fā)展遲緩;在畜禽糞便與作物秸稈制取沼氣過程中,焦油、催化劑及二次污染是另一個制約因素,有待深入研究;在堆肥過程中,如何確定有機(jī)質(zhì)及腐殖物質(zhì)動態(tài)變化過程,如何防止抗生素等飼料添加劑及重金屬、病原菌等不利因素進(jìn)入食物鏈,如何降低銨態(tài)氮的損失率,這些問題的解決仍是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
3.處理工藝方面缺乏高端機(jī)型。廢棄物回收利用不僅可選機(jī)型少,而且技術(shù)水平有待提高,無害化處理操作工藝還需進(jìn)一步完善??傮w上,現(xiàn)有機(jī)械裝備能耗高,配套技術(shù)也不完善,缺乏高回報率的處理設(shè)備及完善配套技術(shù),這是農(nóng)村廢棄物資源化利用不能全面產(chǎn)業(yè)化的主要原因。
1.立法先行。加強環(huán)境調(diào)查和監(jiān)測,就種農(nóng)業(yè)廢棄物污染專題,逐步建立環(huán)境法規(guī)及排放標(biāo)準(zhǔn),采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)加大監(jiān)管力度。
2.推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程清潔化行動。建議制訂一套農(nóng)業(yè)廢棄物利用完整的地方法規(guī),推進(jìn)化肥農(nóng)藥零增長行動,開展有機(jī)肥替代化肥試點,減少面源污染;建立健全化肥農(nóng)藥生產(chǎn)監(jiān)管及產(chǎn)品追溯系統(tǒng),嚴(yán)格行業(yè)準(zhǔn)入制度;以鎮(zhèn)為單位推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用試點,建立可持續(xù)運營管理機(jī)制;鼓勵各地加大支持力度,健全秸稈多元化利用補貼機(jī)制。
3.提高主體意識和知識更新。通過農(nóng)藝農(nóng)機(jī)現(xiàn)場會等農(nóng)民喜聞樂見的方式,講解傳播秸稈壓縮打捆、秸稈還田、蔬菜尾菜及雜草處理、畜禽糞便處理等技術(shù),提高主體認(rèn)識;注重培育一支有職業(yè)素養(yǎng)的新型專業(yè)合作社帶頭人隊伍,做好人力支撐和技術(shù)支持。
4.推進(jìn)農(nóng)村廢棄物處理產(chǎn)業(yè)化。采用“定點收集、分散處理、集中加工”模式,在各鎮(zhèn)分片建立定點收集點和預(yù)處理中心,對畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、雜草、尾菜等有機(jī)廢棄物集中處理加工。建議基層政府部門以招標(biāo)或補貼方式,將生產(chǎn)的有機(jī)肥發(fā)放給專業(yè)合作社,提高合作社的積極性。
5.鼓勵農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新與應(yīng)用。政府應(yīng)引導(dǎo)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)廢棄物處理平臺升級改造,深化產(chǎn)學(xué)研合作,開發(fā)集新型高效、運行成本低、無害化為一體的設(shè)備和工藝,優(yōu)先在規(guī)?;N植與養(yǎng)殖場試驗推廣;積極爭取各級農(nóng)業(yè)項目支持,通過項目典型示范,逐步改變主體意識和觀念,加快新技術(shù)的推廣步伐。Θ