农业废弃物利用的意义范文

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农业废弃物利用的意义

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一、 农业废弃物的定义

农业废弃物是一种特殊形式的农业资源,具体指农业资源利用过程中产生的物质能量流失和农业生产和再生产中资源投入与产出在能量和物质的差额。

二、农业废弃物处理与资源化利用的发展现状

农业废弃物的产生主要有四种来源,分别为植物性来源、动物性来源、农副产品加工性来源和农村城镇生活性来源,这些废弃物的来源伴随着现代农业的不断发展而出现。总的来说,我国农业废弃物处理与资源化利用的发展仍存在着许多问题,主要表现在以下几个方面:一是农业废弃物的来源较广且分散,产生的废弃物数量越来越多,在对其进行处理时未能做到实际有效;二是处理众多农业废弃物的技术水平较为低下,只进行了较为粗放的资源化利用;三是缺乏相应的政策支持和配套基础设施,制约了农业废弃物的处理与资源化利用。

三、农业废弃物处理与资源化利用的主要途径

鉴于农业废弃物处理与资源化利用的重要意义,我们可以从这些农业废弃物产生的来源与发展现状出发,探讨出具体的处理与资源化利用途径,主要包括以下几个方面:

1.深化对现有农业废弃物的资源利用,通过发展循环经济将废弃物作用到农业上来。

(1)制作肥料 .

1)堆肥。利用微生物在一定温度、湿度、pH值条件下,使畜禽粪便和秸秆等农业有机废物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质,可作肥料和改良土壤。根据处理过程中微生物对氧气要求的不同,培肥化可分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化。

2)液体肥料。农业废弃物(废渣、杂草、废菜叶、瓜果皮等)做成堆肥后,其液体汁液经安全处理后可制成液体肥料。

3)有机生物肥。堆肥处理后,沼气池中的固体残渣经处理后可制成有机肥。

4) 有机复合肥。将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子等无害化处理和稳定化处理后,配以一定比例的无机氮、磷、钾复合造粒,加入功能微生物而形成的一种融有机、无机肥及功能微生物于一体的“三合一”肥料。

(2)生产饲料

1)氨化饲料。利用碱尿素等含氨的物质经过与秸秆混合发生变化,使秸秆中的纤维素、木质素细胞壁膨胀疏松,便于牲畜消化吸收。

2)青储饲料。能有效保持作物茎杆的青绿状态,提高适口性。

3) 生化蛋白饲料。利用微生物培养基、酵母真菌、氨基酸、酶制剂等生物和矿物质使作物饲料转化成蛋白饲料,比普通饲料营养价值更高。

4)糖化饲料。人工造就近似于牛前胃的生理环境,通过有益微生物发酵使秸秆的纤维素、半纤维素、木质素等成分转化为糖类,增加粗蛋白7%~13%、18种氨基酸4%~8%及各种维生素,从而使低能的废弃物转化为高能的廉价的“细菌饲料”。

5) 碱化饲料。在一定浓度的碱液(通常占干物质的3% ~5%)的作用下,打破秸秆粗纤维中纤维素、半纤维素、木质素之间的醚键或酯键,并溶去大部分木质素和矽酸盐,撕断维生素与木质素的复合物,从而提高粗饲料的营养价值,使不消化的木?|素变为易消化的羟基木质素,利于动物吸收。

(3)生产工业及医药原料

1) 有机产品。生产木糖、木糖醇、淀粉,制乙醇、糠醛,提取烟碱及中药原料。

2) 轻型建材。可制作编织物和装饰品及其他。如麦秸可编成凉席凉帽;高粱秆可制成门帘和窗帘;稻草和其他秸秆可广泛用于造纸、人造板、复合墙板等

3) 可降解的包装材料。用农作物秸秆制作的方便碗和快餐盒有易分解、易腐烂的优点,不仅减少了白色污染,还减少了木料的消耗,利于保护环境。

4) 食品防腐剂和空气清新剂。如竹叶可制防腐剂,有些水果残渣可制成空气清新剂。

5) 药物。如芹菜和黄瓜根可制成中药,薯秧根可作饲料、制糖稀或酿酒。副食品如果皮可制饴糖、酒精或氨基酸,过熟的水果可制成果酱、甜点心、冰淇淋、饮料和果味面包等。

6) 生产食用菌。平均1kg食用菌(平菇、香菇、金针菇等)可消耗秸秆1kg左右,菌渣还可还田作有机肥料。

7) 其他。农业废弃物还可用来制造生物油、生物柴油、生物塑料、生物洗涤剂、汽车构件和特殊纸类等。

2.建立一套完整的农业废弃物处理与资源化利用的政策法规,提高全民对农业废弃物资源化利用的意识。

3.加大对农业废弃物处理与资源化利用的技术支持和资金支持,完善相应的基础配套设施。面对农村对农业废弃物处理技术较为低下和落后的现状,必须要从技术上予以支持,从资金上予以帮助。

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摘 要:随着社会的不断发展与人口数量的不断增加,固体废弃物的排放量呈现增长的趋势,日趋严重的环境问题给社会带来了严峻的考验,科学发展观要求人们要重视固体废弃物污染的影响。固体废弃物一般是人们在生活、生产的过程中丧失原本具有价值的废弃物,因此在对其进行处理之前都会占据一定土地,也必然会对空气、水体与土地等造成一定程度的污染,如何做好固体废弃物的处理已成为了我国当前环境治理方面的重要问题,对我国实现可持续发展战略有着重要意义。

关键词:固体废弃物;农业环境污染;防治措施

中图分类号:S19 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230018

经济迅猛发展的今天,固体废弃物的数量日益增加,人们在实践生产、生活的过程中,由于缺乏技术上的硬性支持以及生产的原料和工艺水平差异,导致了固体废弃物的种类千差万别等因素。在受到诸如技术条件与生产成本的限制,将一些固体废弃物选择丢弃;固体废弃物引发的环境问题在原材料角度看,已经上升到了如何合理利用生产资源的层面。

1 浅谈固体废弃物对农业环境的危害性

1.1 对土壤的危害

在农业固体废弃物中主要有秸秆及工厂化养殖场所产生的牲畜粪便等。这些固体废弃物的排放量大且分散,若得不到合理运用将会对农业产生环境不同程度危害[1]。因此,如何做好资源的处理成为备受关注的问题,农业固体废弃物的分类复杂,有些废弃物中重金属含量超标、病原微生物多,对土壤的稳定性产生不良影响,垃圾如果为进行严格的处理将会导致许多病菌被带入土壤呈扩散性传播,危害极大。

1.2 对水资源的危害

污水的排放是造成环境污染最大的因素,固体废弃物中的污染物大量的排放到江河,造成水系的污染逐渐加重。许多固体废弃物中含有大量的磷、钾等元素,加之大量的有机物使得我国的水体污染问题难以解决,其中“赤潮”就是典型的水污染。

1.3 对大气的危害

固体废弃物中有化学类废弃物,暴露在空气当中,与氧气接触后发生化学反应,使空气质量严重下降。在我国,工业越发达地区空气质量越差,其中粉煤灰是主要的空气污染物之一,主要源于一些以煤为主要原料的电厂车间,受大风天气的影响,粉尘被带到空中,不仅仅对空气产生不良影响更危害到人的身体健康[3]。另外还有二氧化硫、二氧化碳等气体也都不同程度的污染大气。

2 基于保护农业环境视阈下处理固体废弃物的防治措施

2.1 进一步完善固体废弃物治理政策

我国于20世纪80年代初期开始推行固体废弃物资源化技术,并于20世纪80年代中期提出了“资源化、无害化和减量化”这一控制固体废弃物污染的技术政策,再后来的发展中又提出了“循环经济”的发展理念。我国在固体废弃物的处理上一直都是以“三化”为目的展开。长远的角度考虑要积极地引进国外先进技术,在废弃物的减量化方面一定要做到技术升级和工艺革新。在无害化的处理中要根据所产生的废弃物中各自的性质来进行处理,使之达到不损害人体健康不污染环境的要求。在资源化中要充分地运用技术来使之重复利用率提高到最优水平。

2.2 全面推进生产工艺水平的提升

生产的工艺水平是直接影响固体废弃物种类和生成量的重要因素之一,现如今我国的生产工艺水平已经有了很大的提高,技术水平取得了很大的进步。要想全面地推进生产工艺水平的提高就要使我国企业的生产设备尽早的更新换代,改进老企业的设备,将生产工艺进行革新。将产品的原料进行多层次多链条的发展使用,当一款产品生产出来以后,其在使用后所产生的固体废物回收加以一定的加工使之可以进行二次利用,以此类推进行多次循环利用亩最大化的提高产品的利用效率。

2.3 创新发展固体废弃物多元化利用

不断的革新固体废弃物的利用方式,朝多元化的方向发展,综合利用生产中所产生的固体废物,采取科学地回收处理措施使之所产生的环境问题转变为经济增长的利器。生活当中可以优先把生活中的固体废物分类进行回收,例如,玻璃的分为一类、钢铁分为一类、塑料制品分为另一类,如此分拣加以回收利用,对一些不能够合理进行回收的废弃物进行高温处理使之转化成可以用于农业或者畜牧业使用的有机肥。

3 结语

严格的执行固体废弃物的排放与回收利用,不仅对社会的健康发展有重要的作用,更是对农业的标准化、健康化的发展有着深远意义。积极处理固体废弃物对农业的发展所带来的影响是个动态过程,问题的解决并不是一蹴而就的,但在这条路的发展上要时刻保持警惕,及时发现问题并加以解决,唯有如此才能真正做到可持续发展。

参考文献

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关键词:东南地区;多级循环农业;构建;技术集成

现代多级循环农业模式是按照循环经济的理念优化构建,通过农业生态经济系统设计和优化管理,着力实现物质能量资源的多层次、多级化的循环利用,力求达到农业系统的自然资源利用效率最大化、购买性资源投入最低化、可再生资源高效循环化、有害生物和污染物可控化的产业目标。以减量化、资源化、再循环、可控化和再修复“5R递进”为指导原则,以大力推进农业现代化为目标,以加快转变农业发展方式为发展主线,以保障国家粮食安全和促进农民持续较快增收为重要任务。在发展策略上,应注重产业转型升级与经营创新,科技协同创新与集成开发;注重生产结构优化与效率提升,三产有序融合与合理链接;注重科技成果转化与推广应用,生态保育与经济并行发展;通过强化系统性设计,实现统筹兼顾与高效经营;通过强化高效性经营,实现提高“四率”(土地产出率、劳动生产率、资源利用率和污染防控率)与“五化”(机械化、标准化、信息化、智能化和产业化)水平;通过强化创新性技术,实现协同攻关与集成推广;通过强化统筹性管理,实现政策引导与产业扶持;通过强化长期性规划,实现“三产”融合与农村建设。致力于构建循环技术体系,引领区域农业转型升级,转变农业经营方式、生产方式、资源利用方式和管理方式,推动农业资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链条生态化、废弃物利用资源化,实现区域农业的供给侧结构性改革和可持续发展。本文对福建省多级循环农业模式的研究与应用成果进行综述。

1多级循环农业模式的构建与技术

深入贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”发展战略,研发和推广应用农业节约型与环境友好型技术,结合区域农业发展实际,因地制宜创立福建省现代多级循环农业生产经营模式,并实施集成推广应用,不仅是解决东南地区农业资源合理开发与区域生态环境保护问题的有效途径,而且也是农业供给侧结构性改革的有效举措[1]。东南地区是我国农业高度集约化的重要区域之一,其最大的特点是高投入、高产出、高消耗,在取得显著经济效益的同时,也面临着生产资源紧缺、环境污染严重的巨大压力[2]。以福建省为例,全省食用菌年产量达230万t[3],同时养猪业快速发展,年出栏约2000万头[4]。研究探讨将大量的菌渣和畜牧业废弃物进行资源化循环利用,实现变废为宝,具有重要的现实意义与深刻环保意义。近年来,福建省农业科学院相关研究所承担了国家科技支撑计划“循环农业科技工程”项目的研究任务,从农牧结合、秸秆菌业、生态循环、固碳减排等方面深入开展生产经营模式探讨与关键技术研发,创建了农-牧-菌-肥多级循环的技术体系与生产实践范式开辟了一条具有区域特色的资源节约、环境友好、废弃物再利用型的现代循环农业发展道路,取得明显进展与良好成效。在对东南地区农牧菌废弃物循环利用潜力、农田环境承载力、多级循环能值、循环利用效益和食用菌栽培多级循环温室气体排放特征进行系统分析的基础上,通过协同攻关,集成构建大中型养猪场废弃物减量化与资源化多级循环利用、规模化养殖场微生物发酵床及其废弃物多级循环利用、以牧草治污与饲草利用为纽带的多级循环利用、以菌业生产与增值利用为纽带的多级循环利用、以菌业生产碳减排为目标的农菌立体栽培多级循环利用、以农牧菌废弃物制肥的多级循环利用、以菌渣高效转化为核心的多级循环利用等7种具有东南区域特色的多级循环农业模式,同时重点突破28项关键链接技术,主要包括:攻关环保型生猪饲料及健康养殖配套技术、粪便污水污染物快速减量化技术、猪粪渣代料栽培食用菌技术、利用废渣与沼液栽培蔬菜技术、养殖场废弃物微生物降解技术、微生物发酵床大栏养猪关键技术、养殖场发酵床废弃物作为生物肥药发酵基质及产业化技术、养殖场发酵床废弃物作为种苗培育基质及产业化技术、养殖场发酵床废弃物作为食用菌栽培基质及产业化技术、狼尾草草地消纳养牛场废水处理技术、饲草新品种选育和牧草加工技术、奶(肉)牛高效利用牧草技术、以狼尾草替代常规料栽培食用菌技术、草生菌培养料微生物助堆剂筛选及三次发酵技术、小型隧道式摆头进料机的研发与应用技术、双孢蘑菇新菌株选育和栽培技术、食用菌菌渣二次栽培食用菌技术、麻笋壳和稻草垫料代料栽培食用菌技术、菌业加工废弃物增值循环利用技术、草生菌栽培过程碳减排调控技术、农作物(木薯、芋头)套种竹荪技术、茶园套种灵芝技术、设施菌-菜共作栽培技术、特色农牧菌废弃物生物炭制备和应用技术、高效发酵菌剂组合构建和菌-畜业废弃物堆肥技术、菌-畜业废弃物制肥质量控制与制肥成套技术、低养分双孢蘑菇渣做肥料造粒黏结剂技术、功能性肥料研制与施用技术等关键接口技术。

2取得的科研成果及推广应用成效

近五年来,依托所承担的国家科技支撑计划项目,通过科技人员共同努力,取得科技成果与科技推广奖励8项;授权专利28项,其中发明专利21项;获得福建省专利一等奖、二等奖、三等奖共4项,中国专利优秀奖2项;制定行业标准1项、企业标准10项,福建省地方标准2项;研发新产品30个,筛选并获得各类微生物菌株(剂)22个,筛选适宜栽培的食用菌菌株5个,认定新品种2个,筛选食用菌代料栽培新配方11个;出版科技著作7部,发表学术论文139篇;举办学术会议5场次。在福清市建立微生物发酵床养猪技术农业标准化示范区1个、2000m2菌蔬共作温室复合系统1套,构建以规模化养殖场沼气工程为纽带的多级循环,以垫料(猪粪渣)再利用的多级循环,以菌业生产与增值利用为纽带的多级循环,以菌业生产碳减排为目标的多级循环,以制肥工程为纽带的多级循环等示范基地近30个,并通过现代循环农业园区的建设,实现循环农业科研成果的产业化,将传统农牧菌废弃物多级循环向现代设施化多级循环转型,5年累计辐射推广20多万hm2,取得了显著的经济、生态和社会效益。

3深化循环农业技术研究的对策

富有区域特色的现代多级循环农业是以追求最佳效益(最大的经济效益、生态效益、社会效益)和提高产品市场竞争力为目的,依据区域内整体资源优势及特点,突出地域特色,围绕市场需求,坚持以科技为先导,以农村产业链为主,高效配置各种生产要素,以某一特定生产对象或生产目的为目标,形成规模适度、特色突出、效益良好和产品具有市场竞争力的非均衡农业生产体系[5]。

3.1要突出地域性

发展现代循环农业就是要合理利用环境和资源,着力优化农业生产的物质和能量输入要素,这在一定程度上决定着区域特色现代循环农业发展的方向和模式,也是特色现代循环农业的支持系统。富有区域特色的现代循环农业在生产上局限于特定的生产区域范围,其产品必须具有广泛的市场需求容量,并在区域内形成专业化生产。

3.2要强调独特性

发展独特的现代循环农业就是要体现品质差异、时间差异、季节差异和营销服务差异。独特性还包括区域传统的生产与产品部分,要继承和发展祖辈们在种植、养殖、加工方面创造的有自身优势特色的产品。富有特色的现代循环农业是传统农业的转型升级板块,还须加入循环环节与现代元素,着力提高产业化与标准化生产水平,着力提高绿色化与高优化产品质量。

3.3要体现规模性

发展现代循环农业就是要通过种养加有效结合、产供销一条龙经营、贸工农一体化管理,将富有区域特色的现代循环农业再生产过程作为优化开发系统,即将产前—产中—产后诸环节联结为一个完整的产业系统,实现富有区域特色的现代循环农业稳定、持久的规模经济。同时,通过规模化、产业化,反过来强化其区域优势和产品优势,形成经济—社会—生态的良性循环。

3.4要讲求效益性

发展现代循环农业在选择发展项目和品种时要统筹兼顾,既要考虑经济效益,又要考虑市场需求,更要考虑多数人的消费能力。富有区域特色的现代循环农业是针对市场需要开展的农业生产活动,其最终目标是实现较高的社会经济效益,提高农业经营收入,增加农民收入。发展富有区域特色的现代循环农业重要意义就在于有利于提高粮食(农产品)生产能力、优化农业结构、转变农业发展方式、促进农民增收、建设社会主义新农村。

3.5要注重持续性

结合南方区域实际,继续优化构建与完善提升现代多级循环农业科技园、现代循环农业产业园、现代循环农业产业聚集区等“两园一区”的发展新格局,力求提升现代循环农业产业的机械化、标准化、信息化、智能化水平,提高土地产出率、劳动生产率、资源利用率与污染防控率,进一步拓展与深化循环农业产业化的经营与高优化的开发成效。

参考文献:

[1]翁伯琦.发展现代循环农业是生态文明先行区建设的重要途径[EB/OL].(2017-06-05).

[2]秦志伟.福建,现代循环农业的“特区”[EB/OL].

[3]翁伯琦,雷锦桂,王义祥,等.秸秆菌业循环利用模式与低碳农业的发展对策[J].福建农林大学学报:哲学社会科学版,2010,13(1):1-6.

[4]严顺龙,何海铭.解决畜禽养殖污染问题推动农业可持续发展[EB/OL].(2017-06-05).

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关键词:蔬菜;副产物;综合利用;现状;问题;建议

蔬菜产业是劳动密集型产业,是我国的优势产业,目前我国已经是蔬菜生产和消费第一大国。蔬菜产业的废弃物主要是采摘后的枯枝烂叶,目前小面积菜田的枯枝烂叶基本随意堆放,既污染环境,又传播病虫害,成为农村的一个污染源;也有将蔬菜产业废弃物作为堆肥或生产沼气的原料,成为一种新的肥料或能源。蔬菜副产物中含有高附加值的活性物质或成分,例如胡萝卜皮可以提取胡萝卜素、活性膳食纤维,番茄籽和皮中含番茄红素,但这些成分含量均很少,需要大规模的副产物原料才有实施的可行性,而且提取完成后仍有大量的废渣需要处理。通过对北京市蔬菜副产物的综合利用现状进行调研,分析了目前北京市蔬菜副产物综合利用中存在的突出问题,并提出了发展建议。

1 北京市蔬菜生产概况及蔬菜副产物综合利用现状

据2010年北京市农业局统计,北京市共有蔬菜播种面积6.75万hm2,包括设施蔬菜1.77万hm2,常年露地蔬菜2.7万hm2以及部分季节性菜田,全年生产蔬菜总量370万t左右。各区县中,大兴区菜田面积占北京市蔬菜耕种总面积(含食用菌)的28.6%,通州区占23.8%,顺义区占15.4%,平谷区占7.6%,房山区占7.3%,密云县占7.0%。

以2011年为例,北京市白产蔬菜有52%进入批发市场或农贸市场,19%进入配送企业,8%进行团体配送和礼品出售,8%进入餐饮企业,5%进入社区超市直销,3%流出外埠,3%采摘,2%进入鲜切菜企业。但是,北京作为常住人口2000多万的特大型城市,蔬菜产品供应主要来自外埠,全市蔬菜自给率仅28%左右,很大程度上需要依靠山东、河北、内蒙等其他省市的供给。

目前,北京市蔬菜生产的小规模化与大市场、大流通的矛盾日益突出。由于北京市耕地资源有限,蔬菜生产以小规模分散经营为主。据调查,北京市分散型蔬菜种植平均每户种植面积仅为1826.7 m2,导致蔬菜生产中产生的废弃物得不到有效利用,只有部分作为饲料在本村消化,大部分是作为垃圾处理,甚至存在焚烧的现象,严重污染环境。近年来,在政府、企业、农业生产者等多方努力下,北京市以合作社、蔬菜园区或农业公司为主体的规模型蔬菜基地得到发展,这为规模化处理园区副产物提供了可能性。

就蔬菜副产物高值化加工而言,目前北京还不具备操作性。从资源化利用角度来看,蔬菜废弃物处理技术主要有以下3类:

1.1 肥料化利用技术

主要有两种技术,第一种是堆腐还田,蔬菜废弃物与其他农业废弃物混合进行堆沤;另一种是厌氧堆肥,在堆肥过程中不需要氧气,产生的主要是甲烷和水。目前应用较多的是有氧堆肥,异地堆沤好后再还田。

1.2 燃料化利用技术

蔬菜废弃物也是一种生物质能源,将其粉碎后与畜禽粪便或生活垃圾、污水一起进行沼气发酵,产生的沼气可以作为炊事用能或照明,副产物沼渣和沼液还是优质的有机肥,可分别作为底肥和追肥再用于蔬菜生产。

1.3 饲料化利用技术

农户散养畜禽时,常常将蔬菜废弃物剁碎后直接饲喂畜禽或与麸皮混合后作为补充饲料饲喂畜禽。当规模养殖时,在蔬菜废弃物集中产生的季节,将大量的蔬菜废弃物粉碎后与麸皮混合,再接种绿色木霉等进行发酵,可增加营养利用率,延长贮藏时间。

从利用情况及具体操作来看,肥料化利用技术占主体,其他两种利用技术只占很少一部分。

2 北京市蔬菜副产物综合利用的政策及措施

对于副产物的综合利用,北京市各级政府均相当重视,自2009年开始,北京市农委、市农业局会同市发改委、市财政局、市国土局、市水务局和市园林绿化局实施《北京都市型现代农业基础建设及综合开发规划(2009-2012)》(京新农发[2009]2号文件),实施田园清洁工程,规划提出2009-2012年要在北京农田基础设施建设及综合开发项目区范同内的蔬菜种植田、(包括农业设施用地和常年露地菜田)中选择条件成熟的菜田(园区),因地制宜地采用有效模式建立示范点53个,每个园区由政府投资80万元,通过示范点的运行确定符合实际的成功模式并逐步推广,在有效解决菜田环境视觉污染的同时实现菜田有机废弃物的循环利用,达到建设循环农业和节约型农业的要求。

在随后的《北京都市型现代农业基础建设及综合开发二期规划(2013-2017)》(京新农发[2013]2号文件)中,市政府继续对农业废弃物循环利用进行资金支持,包括对上期已有的53个示范点每年各10万元的支撑支持,5年间将对53个示范点投入资金2120万元,使农业废弃物处置中心年处理能力不小于2000 t。另外,对新建设的园区废弃物处理示范点每年各投入15万元进行资金扶持,5年间将对100个示范点投入资金1500万元,使每个示范点农业废弃物的循环利用满足不低于6.7 hm2规模化园区的需求。

目前一期项目已经结束,二期项目正在实施中。通过市政府的扶持,北京市已建立了有机废弃物集中堆沤处理示范模式,以自有知识产权的固废处理专利技术为基础,通过发酵试验、中试、专用设备研发等一系列技术手段,开发出了农业废弃物高效工程好氧堆沤技术。该技术针对菜地废弃物黏稠性的特点,选择特定微生物完成农业废弃物发酵和脱水过程,有效解决了农业废弃物单独发酵和木质素、表面蜡质完全腐熟的技术难题。

高效工程好氧堆沤技术的特点是:通过微生物发酵使物料在48~72 h内升温达到75℃左右,经过168 h左右完成物料的彻底发酵、腐熟、灭菌、除臭过程,发酵和脱水后,物料总质量减少至原来的10%~25%,大肠杆菌、虫卵和杂草籽被全部杀死。最终的生成物为生物营养土,产品呈褐色,疏松,没有不良气味,含水量约20%,回田利用可有效补充土壤有机质(有机质含量高于10%),实现资源化利用。处理过程中没有废渣废液产生,气味经过处理达标排放,发酵过程仅消耗少量电能,不消耗其他热能。该技术可以连续生产,工艺简单合理,整个生产过程约240 h。设备结构紧凑合理,年处理能力2000 t的设备占地约300 m2。

高效工程好氧堆沤技术适用于各类区域性蔬菜产地,包括设施园区、采摘园、净菜配送企业(带种植园区)和常年露地性菜田,要求有机废弃物年产量不低于500 t,场地条件符合要求。但是由于原料供应及费用问题,大部分示范点均是季节性运行,目前运行良好的有阳光盛景公司及大地生物科技公司等。

目前,北京农业废弃物循环利用模式初步形成,除园区废弃物堆沤示范外,近年来北京市共建设完成60个生物质气化工程和50多个大中型沼气集中供气工程,完成畜禽粪便循环利用和综合治理362家。但是,保障上述设施的良好运行并使之真正发挥实效还尚待时日。

3 目前北京市蔬菜副产物综合利用存在的突出问题

蔬菜田间副产物综合利用的一个问题是蔬菜本身含水量大,易腐烂变质,产生的霉菌毒素等将导致饲料产品品质下降;此外,蔬菜副产物本身的营养结构限制了其单独作为饲料使用的可行性,目前的做法是与其他原料进行复配,但仅仅还处在技术探索阶段,技术不成熟,成本高。目前,饲料化处理占蔬菜副产物总量的比例仅为5%,其中4%作为鲜食饲料,1%作为青贮饲料;即使被加工成肥料,也存在总养分含量偏低的问题,需要与其他原料结合使用。

另一个问题是季节性生产问题,蔬菜副产物的产出时间有限,很难保证原料周年供应。对于园区而言,如果建立加工厂则意味着设备和人员每年有部分时间处于闲置状态;对于小规模种植者而言,在当前物流、人工成本居高不下的情况下,连原料的收集运输也是个问题。

此外,最重要的是技术问题,蔬菜副产物含水量大,集中生产极易腐烂,目前尚没有高效、低成本的皮渣脱水技术使皮渣保质期延长,以用来进一步深加工;同时,下游产品的研发较弱,产品的增值空间少。以饲料生产为例,制备工艺及优良菌剂的开发等均有待于进一步的研究创新。

北京市自产蔬菜仅有2%的产量用于加工,主要是净菜产品或鲜切菜产品,原料有生菜、胡萝卜、青椒、马铃薯等,也有一部分加工企业生产酱腌菜、蔬菜汁等产品,蔬菜加工的副产物主要为修整切割下的不可食及不具有商品性的部分,通常会有30%~40%的加工废弃物。据调查, 目前有条件的加工企业会与周围饲料厂合作,廉价或免费将蔬菜加工废弃物加工成饲料;没有条件的加工企业则将此部分废弃物按市政垃圾处理。企业及园区对蔬菜加工副产物如何处理的问题日益重视,但是苦于成本及技术的原因,目前副产物再利用的情况很少,迫切需要有切实可行的技术及设备来解决。

4 推进北京市蔬菜副产物综合利用发展的思考与建议

“十一五”时期,北京市在全国率先确立了大力发展都市型现代农业的发展战略,强调北京农业要发挥生产、生活、生态和示范四大功能,暨建立都市型现代农业产业体系。北京土地资源匮乏,农村富余劳动力少,随着都市化农业的深入及环境保护重要性的提高,蔬菜副产物的综合利用问题已迫在眉睫。但是人们对加工副产物的价值还存在一些消极的观念,没有放在整个社会循环系统中考虑,导致副产物资源化利用率很低,利用过程仍然存在不少问题,阻碍了副产物资源化技术的发展、推广和应用。针对当前利用现状,提出以下对策和建议。

4.1 全面开展已有成果的宣传与推广工作,提高已有项目的利用率,加强后续管理与维护

目前京郊蔬菜废弃物总量有限,分布不均,对于已建立的示范点,还需围绕如何继续运转展开深入研究,包括技术的熟练运用、硬件配套设施的使用与维护、人员的管理及产品的出路等。具体包括:设备升级改造、技术更新换代、技术标准的制定、原材料投入与设备维护规程的制定、合理的收费标准、科学的运维补贴方案等,使已有的示范点能真正运转起来,充分发挥科技服务的示范展示功能,实现环境改善、产业提升、农民受益的最终目标。针对已有的示范点,应根据各区县实际情况和发展规划,尽快建立完善的后期管理与维护服务体系,推进管理的标准化和服务的专业化,实现公益化和市场化的结合。

4.2 提升副产物综合利用新技术、新装备、新产品的研发速度及力度

发达国家农产品产后产值与自然产值的比例在3:1左右,美国达到3.7:1,德国、日本也在2.7:1左右,而我国还不到0.5:1。从调查情况来看,目前蔬菜副产物的资源化利用程度极低,造成这一现象的最大原因是缺少能使副产物资源化后大幅增值的技术和产品,企业没有经济动力。因此加快研发一批针对不同蔬菜原料副产物的加工技术,促进新产品的研发,将有利于提高产品附加值,拉长产业链,提高经济效益。此外,目前蔬菜副产物资源化利用方面缺乏有针对性的相关装备,因此导致一些好的技术在产业化的转化过程中得不到应用和推广,废弃物的资源化在低水平上重复。另外在设备投入上,财政支撑和吸纳社会资金的能力不足,不能适应社会生产的需求。

4.3 提高整体认识,政府积极扶持

目前我国整体经济水平还不发达,总体环保和综合利用意识较差。虽然园区和加工企业都清楚蔬菜副产物循环利用的意义,但没有一家企业愿意在近期投入资金专门用于副产物的循环利用,企业普遍把注意力放在主营产品上,认为副产物资源化利用的投入产出比低,甚至亏钱。同时,由于政策法规的缺乏,相关部门不重视蔬菜副产物这类副产品导致的环境影响,副产物的处理与资源化利用也未被摆在应有的位置上,因此需要我国政府制定相关的法律和法规来规范蔬菜副产物的资源化利用。

4.4 以农村废弃物利用为突破,促进循环农业发展

篇5

遏制农业面源污染实现废弃物资源化利用

水体水质破坏40%以上来源于农村面源污染,而养殖污染又是农业面源的主要方面,已成农村首要面源污染。据统计,全市养猪规模已达99万头,规模化养殖业带来的最大问题就是集中排污,相比城镇生活污水和工业园区污水集中处理和监控,规模化养殖业废弃物处理设施建设却相对滞后。罗坊沼气站将附近大型养殖企业收集的猪粪进行多元原料混合厌氧发酵,可有效消纳养猪场废弃物。目前每日实际可消解猪粪24吨,达产运行后,每日可消解猪粪肥约100吨,相当于10万头猪的规模。针对目前养猪场普遍存在的病死猪问题,沼气站建设了病死猪集中无害化处理中心,定期收集病死猪,采用高温生物降解技术,每年可处理病死猪约2万头。从根本上杜绝病死猪肉流向社会,有效地避免了危害人民群众身体健康问题的发生。由于农业连年丰收,全市农作物秸秆(废果)产生量逐年增多,秸秆经沼气池粉碎、高浓度发酵工艺处理,每年可消纳农业生产废弃物(秸秆、废果等)约5000吨,实现了对农业废弃物资源化综合利用。

转变农村燃料结构改善农村人居环境

当前,农村家庭烧饭中使用的主要燃料为木柴和煤炭,这种传统的“烧柴”导致林木的浪费和消耗,“烧煤”导致了空气污染。此外,农村烧柴、烧煤容易使家里烟熏火燎,这种环境下导致油烟四处扩散,影响烹饪者的身体健康,更严重的还给周边环境造成带来影响。后普及使用煤气罐,对于普通农户来说,费用较高。罗坊沼气站建成后,相对传统液化气来说,沼气价格相对便宜,且环境干干净净,经济环保。目前,沼气站已经实现对3000多农户安全、稳定、不间断供气(沼气),补充了现代农村日益增长的能源需求。不但使当地农民彻底告别了往日的柴火灶、煤灰炉和煤气罐,减少约四成的燃料开支,还有效地改善了农村的能源结构,实现了节能减排,成为农村重要的民生工程。

带动绿色有机农业发展助力农业生态环境保护

现代农业在生产中大量使用化肥和农药,对环境造成了严重污染。通过施用沼气肥则可以解决造成土壤营养成分失调、板结、作物品质下降等问题。沼气工程生产出的沼液作为有机肥料,其营养成分可直接被农作物吸收,参与光合作用,从而增加产量,提高品质。另外植物叶面喷施沼液,能对部分病虫害起到防治作用,减少化学药品使用,有利于无公害农产品生产,是一种长效的生物肥料。罗坊沼气站处理有机废弃物过程中产生的沼渣、沼液,经分筛和深加工后成固态、液态有机肥,规划年产固态肥1万吨,液态肥3万吨,可减少化肥量0.2万吨,不断提升土壤质量。辐射带动周边10万亩水稻田、蔬菜园、果园实现生态有机种植,促进传统农业转型升级。

串起农业生态循环链助推农业可持续发展

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关键词:公共管制 固体废弃物 处理 应用

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0078-01

就目前来看,固体废弃物是当前全球生态环境中主要的污染因素之一,每一个国家都开始重视固体废弃物的处理,而且开始在固体废弃物处理过程中应用公共管制,将公共管制作为固体废弃物处理中的重要手段。我国社会经济发展中产生了大量的固体废弃物,这些固体废弃物在很大程度上影响了社会经济的发展与人们生活水平质量的提高,所以如何加强固体废弃物的管理与处理,充分的利用固体废弃物,是我国循环经济发展过程中需要解决的一个重要问题。

1 固体废弃物的概述

固体废弃物,实质上就是指人们在生产活动、日常生活以及其他一些建设事项中产生的一些固体形态废弃物质。固体废弃物的分类方法有很多种,例如:按照危害程度的不同,可以将固体废弃物划分为一般固体废弃物与有害固体废弃物;按照不同的化学性质,可以将固体废弃物划分为无机固体废弃物与有机固体废弃物。为了能够更好的对固体废弃物进行管理与处理,根据固体废弃物产生来源的不同,可以将固体废弃物划分为城市垃圾、矿业固体废弃物、农业固体废弃物、放射性固体以及工业固体废弃物;固体废弃物的数量非常多,而且类型也比较分散,是破坏生态环境的主要因素之一,对于环境的破坏程度非常大,所以我国经济发展与环境保护的过程中,必须要充分的重视固体废弃物的处理与利用。

2 分析固体废弃物处理中公共管制的应用

2.1 公共管制在固体废弃物处理中应用的必要性

(1)政府能够对固体废弃物处理技术的标准进行严格的制定,从而能够有效的降低固体废弃物对于生态环境造成的影响。通过政府在固体废弃物处理技术方面制定的严格标准,私人在对固体废弃物进行处理的过程中必须按照政府制定的标准,这样能够在很大程度上防止私人对固体废弃物进行随意的处理,导致相关的环境污染问题出现。另外,政府制定的标准,要求私人在处理固体废弃物的过程中必须对污染进行严格的控制,污染者与被污染者之间不再需要进行相关的交易,有效的避免了污染者与被污染者在市场条件下进行交易的时候出现的资金成本缺陷问题,节约了社会中的资源,降低了固体废弃物对环境的影响,达到保护环境的目标。

(2)政府能够通过对固体废弃物制造者实行税费征收,使一些对环境造成严重破坏的固体制造者承担相应的法律责任等一系列方式,促使私人对固体废弃物处理技术与设施进行合理的改进,减少固体废弃物的数量,控制固体废弃物对生态环境造成的污染。实际生活中,一些人会故意制造相关的污染来破坏环境,主要是因为在处理污染的过程中,私人的收益往往会高于私人的成本,因此一些污染者的私人成本中,如果不包含社会成本在其中的话,那么就能够在环境污染中获得较大的经济收益,而政府对于私人制定的税费征收以及法律责任的承担,使得私人在固体废弃物处理过程中必须在私人成本中加入社会成本,私人在固体废弃物处理中所需要花费的资金成本增加,不符合环境治理标准的产品价格更高,使私人改变固体废弃物处理中的一些不合理行为,减少固体废弃物造成的污染,达到保护环境的目的。

(3)政府还能够针对固体废弃物的无害化处理、循环利用采取一些激励举措,例如:政府可以为可循环技术的研发项目提供相应的资金补贴,补贴的方式主要包括减税、贷款以及资助等,对于减少固体废弃物的产生有着十分重要的意义。

(4)政府还可以制定排污许可证制度,在有效控制环境污染总体水平的前提下,激励一些企业在生产过程中采用先进的技术,减少企业生产中排放的污染物。政府在排污许可证制定的过程中,首先要对污染物总体排放水平进行合理的制定,然后在企业中以排污许可证的形式进行合理的分配,如果某一企业在污染物排放水平方面要低于规定中的水平,那么这一企业就能够将自身在排污许可证制度中剩余的许可,向其他企业出售,或者将剩余的许可与本企业在其他生产项目中的过度排放进行抵消。

(5)政府在固体废弃物处理中的其他管制手段,例如:建立信心披露制度、危险固体废弃物申报登记、押金返还制度、禁止性法律规定、强制绿色采购制度以及检测制度等,减少固体废弃物的产生,对于保护环境、减少污染有着十分重要的作用。

2.2 公共管制在固体废弃物处理中的限度

(1)公共管制在固体废弃物处理中的应用也需要相应的资金成本,而且一般公共管制需要的资金成本都比较多。公共管制中的资金成本,主要包括立法成本、守法成本、执法成本以及政府在权利上出现现象带来的社会成本等,所以,公共管制必须控制在合理的范围内,要对公共管制资金成本的效益性进行充分的考量,使公共管制达到的效益与使用的资金成本处于正比。

(2)政府在固体废弃物处理技术标准的制定上,有合理的技术标准,也有不合理的技术标准,所以应当慎重的使用。政府在对固体废弃物处理技术标准的制定过程中,应当充分考虑经济效益与安全性能之间的关系,对于一些技术标准中设立的过高达标成本,应当对其使用范围进行合理的限制,还应当考虑技术标准的灵活性,不能让企业将某一个技术标准当成固体废弃物处理中的唯一标准,政府应该允许企业采用资金成本更低、更先进,而且能够确保安全,有效利用固体废弃物的其他一些技术。

2.3 政府要在固体废弃物处理方面制定一个合理的法律责任制度

达到控制固体废弃物污染范围的目的,根据固体废弃物处理中的实际情况,结合社会经济发展与环境保护中的相关规定,制定出完善的法律责任制度。

3 结语

社会经济发展的过程中,社会生产与社会活动中产生的废弃物非常多,严重破坏生态环境,直接影响社会生产效率与人们的生活质量;公共管制在固体废弃物处理中的应用,能够有效地解决固体废弃物处理过程中存在的问题,合理的控制固体废弃物对环境的影响,促进固体废弃物的循环利用,减少固体废弃物的数量,对于环境保护有着十分重要的意义。

参考文献

[1] 刘勇.固体废弃物处理的市场与公共管制效用[J].重庆大学学报(自然科学版),2009(12).

[2] 欧阳丰瑞.我国城市固体废弃物资源化管理体系研究[J].哈尔冰工业大学学报,2010(5).

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关键词:逆向物流 电子废弃物 动因 政策

中图分类号:F250

文献标识码:A

The Production Enterprise Constructs the Agent and the Rules Andregulations Which the Electronic Reject Reversion Flows

Bai Lan Zhang Li Bai Quansheng Wang Chao

(1. Hebei agricultural college business school 2. Hebeiagricultural college business school 3. Hebei Baoding unemploymentinsurance administrative center 4. Country development bank Hainanbranch appraisal place)

Abstract:As economy developed in our country, the amount of e-scrap increases sharply and destroys the environment badly. the execution of e-scrap reverse logistics can bring enormous economic benefit. Based on such background, it’s very important in practice to analyze the motivity of the manufacturer in building e-scrap reverse logistics system and give relative policy advices.

Key Words: Reverse logistics E-scrap Motivity Policy

随着我国经济的发展,电子产品消费逐年增加,相应地每年更新淘汰和报废的电子产品也在以惊人的速度增长,这些废弃电子产品如不妥善处理会对生态环境造成破坏,并给人体健康造成危害。加入WTO也对我国电子废弃物的逆向物流提出了新的要求,我国作为家电类产品的世界制造基地,众多生产商也必须将电子废弃物逆向物流的建设和发展提上关键日程。

一、生产企业构建电子废弃物逆向物流的动因分析

1、电子产品国际贸易的要求

随着环保观念日益深入人心,国际贸易领域对电子废弃物逆向物流提出了新要求。欧盟委员会2004年颁布的《关于报废电子废弃物设备指令》要求生产商(包括其进口商和经销商)在2005年8月13日以后负担回收、处理进入欧盟市场的废弃电器和电子产品的责任并支付产品的回收、处理、再循环等方面的费用。我国是家电类产品的世界制造基地,产品对欧美出口最多,但长期以来生产企业过分追求成本的降低,绝大多数企业对电子废弃物逆向物流的构建退避三舍。因此面临着国际贸易新要求的巨大压力。

2、利润最大化/成本最小化的根本性驱动作用

企业以追求利润最大化为活动宗旨,构建电子废弃物逆向物流系统会带来短期内企业成本的大幅度提高,导致利润的下降。但构建电子废弃物逆向物流系统具备一次投资、长期利用的特性,通过建立电子废弃物逆向物流系统企业可以有效利用产品的生命周期,从长期上来看可以降低企业成本。最直观的表现在于可以通过检验、翻新和修复将回收所得的零部件直接投入再生产,经过拆解处理所得的金属和玻璃等材料则可在原材料制造商得到原材料再利用,间接减少生产成本。生产成本的降低上必然带来利润的上升,亦即利润最大化/成本最小化是企业构建电子废弃物逆向物流系统的根本动力。

3、基于客户满意度的拉动力

客户满意度指客户对产品或服务的满意程度的心理感受,通过客户对产品或者服务的评价来获得包括产品满意、服务满意和社会满意三个层次在内的反馈。构建电子废弃物逆向物流系统有助于推动企业制定目标和方针,促进企业全流程质量的提高,从而提高客户的产品满意度和服务满意度,同时也培养和提高了客户对企业的忠诚度。不断提高客户满意度将最终提高企业的长期赢利能力,维持企业的生存和发展。因此,客户满意度是拉动生产企业构建电子废弃物逆向物流的重要力量。

二、对生产企业构建电子废弃物逆向物流的规制政策分析

1、生产企业构建电子废弃物逆向物流可选择的模式

生产企业构建电子废弃物逆向物流可以选择自营、外包和联盟三种不同的模式,各有不同的特性和适用范围。

自营模式是指生产企业自己管理电子废弃物逆向物流渠道,投资购买相关设备并设置相应部门,独立完成全部逆向物流活动。其优势在于生产企业对电子废弃物逆向物流具有完全的控制力,可根据生产或者销售的需要对其进行随意调节和整合,但需要企业额外投入高额资金,影响其原有生产职能的发挥。

外包模式是生产企业将电子废弃物逆向物流业务委托给第三方专业逆向物流服务商进行。其优势在于生产企业可以集中发展生产、营销等核心业务,劣势在于企业会失去对电子废弃物逆向物流的主控权,依赖于第三方物流企业的运作能力以及双方之间的沟通能力和匹配程度。

联盟模式指同类生产企业共同投资和管理电子废弃物逆向物流企业,由该企业负责出资企业的电子废弃物逆向物流需要。其优势在于生产企业掌握有一定程度的控制力,支出部分成本但享受全部服务项目,局限性在于最终服务效果取决于合作伙伴间的信任程度与合作水平。

2、对生产企业构建电子废弃物逆向物流的规制政策

目前我国电子生产企业普遍存在单件产品利润低、流动资金基本围绕生产和营销流动的现象,电子废弃物逆向物流发展严重滞后。因此我国应借鉴西方发达国家立法,从法律角度严格要求生产者构建电子废弃物逆向物流系统。政府应充分利用生产企业构建电子废弃物逆向物流的主动性,引导和鼓励生产企业以联盟模式构建专项服务部门,这种运营模式有助于电子废弃物逆向物流的规模经济的实现,可以加快其盈利化的速度,符合我国国情。当然,对有能力的生产企业可以扶持其采取自营模式,更好的满足企业自身的需要,乃至使其成为为其他生产企业提供外包服务的专门企业。

在具体执行上,我国政府应将强制、税收、补贴三种手段相结合,强制生产企业回收其电子废弃物,推动生产企业的工艺改造,同时禁止在生产过程中使用某些危险物质和材料等;制定生态税、预付处置费、抵押金返还计划等措施,并将征得的资金以补贴的形式投入到电子废弃物逆向物流系统的构建中。总而言之,政府应该通过激励和惩罚相互补充的综合手段来规制企业行为,引导生产企业发挥其主动性,确保其构建完善的电子废弃物逆向物流系统并取得良好的社会经济效益。

作者单位:白兰,河北农业大学商学院;张丽,河北农业大学商学院;白全胜,河北保定失业保险管理中心;王超,国家开发银行海南分行评审处

参考文献

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关键词 菜田有机废弃物;堆沤发酵;复合微生物菌剂;筛选

中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)19-0229-02

Abstract The compatibility of compound microbial inoculums have been screened,by studying the fermenting effect of three microbial inoculums on high water content vegetable fields organic wastes.The results showed that compared with other two inoculums,the recombined decomposing microbial inoculums we prepared has a better composting effect.It can promote the compost with fastest rate of temperature increase,higher temperature,short time of rewarming,longer of high temperature sustaining time,as well quick water volatilization.The compost product using the compound microbial inoculums which prepared had less nutrient loss and higher living bacteria count with no effusion and stink.This new compound microbial inoculums can give effective solution to the innocent treatment of the high water content only vegetable fields organic wastes stack retting fermentation.

Key words vegetable fields organic wastes;composting and fermenting;compound microbial inoculums;screening

随着人们日益增长的蔬菜需求,蔬菜生产基地、农户等扩大种植规模,并通过露地栽培与设施大棚栽培相结合的生产方式实现了蔬菜周年生产,使蔬菜生产量不断增加,菜田有机废弃物的处理问题逐渐凸现。菜田有机废弃物是指除蔬菜生产过程中产生的目标组织产品以外、没有被合理利用的部分,如栽培管理过程中打下的老叶、侧枝等,果实上市后残留的植株残体、劣果等。北京市现有菜田4万hm2、设施菜田2万hm2,主要种植作物有西瓜、甜瓜、西红柿、黄瓜、青椒、茄子、甘蓝、萝卜、生菜、芹菜、白菜及部分花卉等,每年约产生菜田有机废弃物500万t。据调查,当前众多蔬菜生产园区菜田有机废弃物的处理方式主要有晒干焚烧、打碎入田、堆置田边、抛至河边待其自然腐烂等,由于菜田有机废弃物含水量较高、易腐烂,腐烂后产生的气体和渗滤液对空气和水源造成严重污染,同时会滋生大量蚊蝇,增加各种土传病虫害的传播,对农业生产和农村生活等都造成了不利的环境影响。如何无害化处理和利用菜田有机废弃物,对确保我国农村生态环境安全、推进农业持续发展具有重要的现实意义。

农业废弃物处理有多种方式,机械粉碎后进行高温堆沤是主要方式之一。普通堆沤法一般在堆料中加入畜禽粪便混合,利用其中的土著微生物降解有机物质,但是菜田有机废弃物属单体物质,各种瓜秧藤蔓等含有大量长纤维和木质素,如果没有畜禽粪便混合,碳氮比不适合发酵降解;同时蔬菜种植产生的大量叶、落果等含水率高,易腐烂,采用普通堆沤发酵处理方式存在发酵时间长、易产生大量渗滤液和臭味的问题。虽然有机废弃物堆肥可利用堆料初期存在的微生物群落(细菌、真菌、放线菌)进行自然发酵,完成堆肥化过程,但堆肥初期土著微生物量少,需要一定时间才能繁殖起来,堆料升温很慢[1-2]。有研究表明,人工加入高效微生物菌剂,尤其是复合微生物菌剂,可以提高微生物活性,加快堆肥化进程、缩短发酵周期、提高堆肥效率和堆肥制品质[3-4]。但是目前没有适用于高含水量菜田有机废弃物、又不加入畜禽粪便的单体物质为堆料的发酵菌剂,为此通过筛选研究,以期寻找适合于高含水量菜田有机废弃物单质发酵的复合微生物菌剂。

1 材料与方法

1.1 复合发酵菌剂的配伍

通过在多种堆肥材料不同温期样品中筛选出几组能快速降解纤维素和木质素的复合微生物菌系,并分别将菌系进行混合接种与培养,直到菌系稳定。该复合微生物菌系主要由毕赤酵母菌、卷枝毛霉菌、黄褐假单孢菌、德隆假单孢菌等组成母菌。再将母菌、米糠、麦麸、糖、醋等按一定比例进行配伍混合配制而成复合腐熟菌剂。

1.2 试验设计

选取较多用于菜田有机废弃物的2种复合发酵菌剂和配伍研制的复合腐熟菌剂进行对比试验,共设3个处理:配伍研制的复合腐熟菌剂(A);韩国土著菌剂(B);引进的高效日本EM菌剂(C)。

1.3 堆沤方法

菜田废弃物为西红柿果秧和黄瓜果秧切割粉碎,含水量均为60%左右,分3份,每份2 t作为物料,放入堆高1.5 m的池槽中,采用好氧发酵,起始温度均在14 ℃。堆制期为15 d,自然通风,第5天翻堆1次,第10天翻堆第2次后,静仓堆积熟化5 d。试验中对发酵最高温度、复温时间、养分损失率、有效活菌数和水分含量等5项内容进行记载测定对比。复温时间是指物料发酵过程中经过翻倒使物料温度降到最低值后至物料再次升温达到最高温度的时间。

2 结果与分析

2.1 不同菌剂堆料的温度变化

表1试验记载结果表明:在相同条件下,处理A的复合腐熟菌剂促进堆肥升温的速度最快,并且温度高,最高可达75 ℃,高温期最长,复温时间最短,养分损失率最低,有效活菌数最多,效果最好。

温度是判断堆体微生物活动强度的最好参数,温度高低和高温期长短决定堆肥腐熟的效果[5]。由图1可知:3种复合菌剂处理发酵升温都很快,均在24 h达到高温,处理A可达到60 ℃,而处理C达到50 ℃,处理B只有35 ℃;复温时间,处理A最短,只有7~8 h,处理C次之,为18~21 h,处理B最长,为25~27 h;处理A发酵最高温度可达到75 ℃,而处理C达到65 ℃,处理B只有63 ℃。

2.2 不同菌剂堆料的水分变化

试验结果表明:处理A在24 h第1次达到60 ℃高温后,水分迅速蒸发而减少,48 h为50%,72 h为40%,之后逐渐减少,到10 d后静仓时,水分含量已减少到30%以下;而处理B和处理C水分减少缓慢,48 h以后才开始逐渐减少,堆沤开始后7~8 d,水分含量维持在40%~50%,到10 d后静仓时,水分含量仍在35%以上。有研究表明当水分含量降至35%~40%时,降解速率就会降低,小于30%时发酵过程基本停止。而在添加3种不同菌剂处理中,以处理A的含水量最低,主要是因为其达到高温60 ℃较快,且最高温可达75 ℃,复温最快,堆体高温期长,使得堆体挥发失水较多,外观上没有水分渗滤液析出(图2)。

2.3 不同菌剂堆沤成品的养分情况

经分别对不同菌剂的堆沤成品取样检验测定养分情况(均以干基计),从表2中可看出,有机质和全氮以处理A最低,处理C最高,各处理间的磷、钾和总养分含量相当。复合腐熟菌剂(处理A)的有机质和全氮含量最低,主要是因为堆肥过程中微生物利用堆料中的有机碳和有机氮不断分解和矿化,微生物活性增强,有机碳分解为CO2,有机氮分解为NH3和NOx,挥发损失相应增加[6-7]。大部分微生物适宜在中性和微碱性条件下活动,一般认为pH值保持在7.5~8.5之间可获得最大的堆制速度和最好的堆肥效果[8]。

3 结论与讨论

菜田废弃物为西红柿果秧和黄瓜果秧作为堆料,不仅纤维素有机质含量较高,并且含水量较大,为60%左右。由于菜田废弃物含水量高,为达到无需与畜禽粪便混合调节碳氮比,能够使单体物料进行发酵的目的,通过复合菌剂配伍和筛选对比,获得了堆肥效果最好的复合腐熟菌剂。

大多数研究结果都表明,利用微生物菌剂可提高堆肥物料的温度,加速堆料中有机养分的分化矿化,提高堆肥的腐熟度[1-2,9-10]。选用的3种微生物发酵菌剂均可用单体物料进行发酵,具有快速降解纤维素和解钾、解磷的性状,并能有效保留物料中氮、磷、钾、有机质等营养成分,但复合腐熟菌剂具有以下显著特点:堆沤前期起温快,可在24~48 h内升温至60~70 ℃,温升最高可达75 ℃;堆沤中期复温快,高温期长,复温到60 ℃以上高温可达7 d,使水分迅速蒸发而减少;养分损失率最低,有效活菌数最多,可有效杀灭有害病菌,并且抑臭性状突出,堆肥效果最好;在原料含水量高达65%的前提下,堆沤熟化后的成品含水量在30%以下,外观上没有水分渗滤液析出,适用于高含水量菜田废弃物的堆沤发酵。

菜田有机废弃物种类一般可分为菜叶类、秧果类(各种瓜菜秧和落果等)、藤蔓类和茎秆类。目前,前2类菜田废弃物含水量一般在60%以上,无害化处理难度较大,不掺混畜禽粪便而单质堆沤处理,容易有水分渗漏液析出,并有臭味。采用复合腐熟菌剂进行堆沤处理,这些问题可以得到有效解决。

4 参考文献

[1] 席北斗,刘鸿亮,孟伟,等.高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用[J].环境科学,2001,22(5):142-146.

[2] 席北斗,刘鸿亮,黄国和,等.复合微生物菌剂强化堆肥技术研究[J].环境污染与防治,2003,25(5):262-264.

[3] 顾希贤.垃圾堆肥微生物接种实验[J].应用与环境生物学,1995,1(3):274-278.

[4] 李国学,张福锁.固体废物堆肥化与有机复混肥生产[M].北京:化学工业出版社,2000:81-82.

[5] 孙利宁,谷洁,高华,等.小麦秸秆静态高温对付过程中的理化特性[J].干旱地区农业研究,2009,27(5):157-160.

[6] 李冰,王昌全,江连强,等.化学改良剂对稻草猪粪堆肥氨气释放规律及腐熟进程的影响[J].农业环境科学学报,2008,27(4):1653-1661.

[7] 闫爱博,李淑芹,钟子楠,等.温度及调理剂对模拟猪粪堆肥过程中CO2释放规律的影响[J].东北农业大学学报,2009,40(4):45-47.

[8] 王芳.不同菌剂处理对猪粪堆肥效果的影响及PCR-DGGE研究堆肥微生物群落变化[D].雅安:四川农业大学,2008.

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关键词:园林废弃物 加工处理 土壤改良

中图分类号:S731 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0237-01

随着城市化进程的加快,园林绿化在改善城市环境质量,维持城市生态平衡方面的作用日益受到人们的重视,不断快速发展,随之而来的,园林植物废弃物如枝叶修剪物、草坪修剪物、枯枝落叶和杂草等的量越来越大,而城市土壤的肥力却得不到自我维持。所以园林废弃物的加工处理、土壤改良就成了目前城市园林绿化急需解决的问题。

1 园林废弃物加工处理和土壤改良在国外的发展

在园林植物废弃物收集利用方面,一些发达国家已经积累了一定的经验。在美国,相关企业利用生活垃圾、枯枝落叶、人畜粪便等这些固体废弃物来可以生产堆肥、基质,用这些物质进行绿化施工。相关研究表明,与焚烧和填埋相比,园林植物废弃物堆肥更经济,并且有利于环境保护以及绿化城市,更避免了资源的浪费。在美国,园林废弃物的收集、处理已不仅是园林部门自身的问题,美国环境保护署将园林废弃物作为城市固体废弃物的重要组成部分,从环境立法角度确保园林废弃物土地利用。为了提高园林废弃物的堆肥处理率和土地利用率,许多州还专门设立了经费或制定各种政策和计划引导园林废弃物的堆肥利用。

2 园林废弃物加工处理和土壤改良在国外的发展趋势

深圳市于1996年正式成立树枝粉碎场,将日常绿化管理中产生的废弃树枝集中粉碎处理,之后与城市生活污泥混合,利用微生物发酵技术生产优质有机肥料,将有机肥料用于日常绿化管理养护施肥。深圳树枝粉碎配备了一条临时生产线进行试产,平均每年处理废弃树枝约7万立方米,取得了一定的环境效益和经济效益。在2005年已立项投资建设树枝粉碎新厂房及新生产线,新厂房生产规模为每年处理废弃树枝15万立方米,可生产有机复合肥料1万吨,能满足未来10年内废弃树枝的处理要求。2010年制定了深圳市地方标准《树枝粉碎堆肥技术规范》。

北京、上海等国内很多城市也开始了此项技术的研究与应用。但是,在应用中普遍存在生产工艺和设备不完善,堆肥质量较差,生产时影响周围环境等问题。因此必须完善废弃物粉碎堆肥的工艺流程,规范生产过程的每一个环节,提高科技水平,促进资源循环利用,实现绿化管理的可持续发展。

3 唐山园林废弃物加工处理和土壤改良的意义

园林废弃物的主要成分为木质素、纤维素,在好氧条件下,经过微生物的作用,通过腐殖化过程生成植物可以利用的肥料。如将废弃物进行填埋处理,不但会造成资源的浪费,而且会占用垃圾填埋场的库容。而将日常绿化管养中产生的废弃物集中粉碎处理,利用微生物发酵技术制成堆肥施用于绿化养护中,可实现废弃物的循环利用。

通过建立园林绿化废弃物消纳点和集中处理厂,使园林绿化废弃物集中粉碎处理,制成基质,利用微生物发酵技术制成堆肥施用于绿化养护中,实现园林废弃物的循环利用。通过利用该基质,改良唐山园林绿化现有土壤状况,改善生态环境。从而体现循环经济、低碳经济的发展要求,使我市园林绿化废弃物循环利用,实现园林绿化的可持续发展。

4 唐山园林废弃物处理和土壤改良的研究内容

(1)引进树枝粉碎机,并采取分季节、分层次、分区域的方法处理园林绿化废弃物。具体做法是:园林绿化废弃物产出量较小的区域,在绿地附近建立废弃物消纳点就近处理;废弃物产出量大或城区转移消纳的集散区域,建立废弃物集中处理厂。

(2)根据唐山的气候条件、园林绿化废弃物产生的规律进行技术研发,着力解决园林绿化废弃物的减量化、无害化乃至资源化处理问题,积极研究探索科学处理方式及资源化利用途径。将树枝、树叶、草屑等进行堆置发酵后,可作为土壤改良物质还原到林下和绿地中去;经深加工后可用作植物育苗、花卉栽培基质;其粒径较大的处理物可用于树埯和土地的覆盖,保墒且防止扬尘;还可以添加厩肥或其他肥份物质等加工制成有机肥,用于园林绿化和农业生产。真正实现绿化垃圾的无公害消纳场,避免焚烧绿化垃圾产生的有害气体污染和填埋绿化垃圾导致的地下水污染,由废弃物变资源,符合可持续发展的经济原则,为节约式园林提供环保用材。

(3)围绕园林绿化废弃物的处理和利用,确定相关园林绿化技术流程,试验研究以园林绿化废弃物为主要原料的发酵技术和高温惰化技术,缩短原料预处理周期,提高替代基质的理化性质的稳定性,进行高档花卉替代基质栽植试验,确定符合植物生长要求的基质配方,研制土壤改良添加物、有机肥和有机覆盖物等多种产品并应用于我市园林绿化建设。

园林废弃物加工处理的研究在于建立具有一定普适性的资源再生、循环利用技术平台和生态环境质量影响评价体系,为园林绿化养护和绿地土壤改良提供技术支撑,探索园林绿化低成本维护的综合技术。

参考文献

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[3] 孙克君,阮琳,林鸿辉.园林有机废弃物堆肥处理技术及堆肥产品的应用[J].中国园林,2009(4):12-14.

篇10

关键词:沼气建设;生态循环;农业建设;建设模式

1加强农村沼气建设,促进生态循环农业发展的重要意义

发展农村沼气建设是一项重要的生态工程建设,它是能源生态和能源环保建设的重要纽带,是农业生态循环的核心。因此,发展农村沼气建设,对促进农业生态循环的建设具有重大意义。

2充分认识沼气建设的重要性

沼气建设多年来,提高了农业的综合利用率,畜禽粪便、污水、废弃物等基本全部流入沼气池;产生的沼气解决了生活燃能。最后,沼肥成为高效有机肥和绿色农药。沼气的建设实现了农业生产的低消耗、高产出、污染低排放的良性循环模式。

2.1促进农民节支增收沼气是1种优质燃料,燃烧后可产生高达1400℃的温度。据测算,建1个8~10m3沼气池,基本可满足1户3~5口农家的生活燃料,每年至少可节约原煤1.2t或12瓶煤气,约1200多元燃料费。此外,每年可为0.33hm2农田提供肥料,可节省农药、化肥开支420元左右。

2.2保护生态环境

以沼气建设为能源,能有效解决农村因烧柴而毁树伐木割草的问题,从而起到保护森林资源、减少水土流失的作用。长期使用沼肥,能有效地改善土壤质地结构,提高地力,减轻化肥对土壤有机质的破坏,对保护耕地土质起重要作用。据实际测试,连续施用沼肥2~3a,土壤有机质含量增加0.39%,全氮增加0.05%,土壤容重减少0.2g/cm3,孔隙度增加6.6%,土壤微生物活跃,保水抗旱性能提高;沼渣中的纤维素、木质素可以松土,腐殖酸有利于土壤微生物的活动和团粒结构的形成。

2.3提供了大量优质沼肥

沼肥是人蓄粪便、生活污水、农业废弃物等有机物质在厌痒条件下经微生物发酵后的剩余物,即沼液、沼渣。沼渣中含有有机质30%~50%、腐殖酸10%~20%、氮0.8%~2.0%、磷0.4%~1.2%、钾0.6%~20%;每667m2地施用1t湿沼渣,可给土壤补充氮3~4㎏、磷1.5~2.5㎏、钾2~4㎏。沼液和沼渣是优质、高效、无污染的有机肥料、饲料添加剂或营养饵料,可用作基肥、追肥、叶面肥和浸种,能有效提高作物产量、品质和抗病能力。

2.4优化生活环境质量

沼气建设收纳了人畜粪便、生活污水与畜禽粪便等废弃污染物作原料,解决了养殖场的环境污染问题,解决了农村生活环境脏、乱、差的问题,消灭了蚊蝇的滋生生源地,减少了有害病菌的传播途径,净化了环境,避免了对地下水源的污染等。因此,沼气建设对改善农村环境具有不可低估的作用。

3建设生态循环农业的重要意义

生态循环农业就是按照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术以及传统农业的有效经验,建立起来的能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。它是促进人与自然和谐可持续发展农业的一种重要模式,它使农业活动由传统的“资源-产品-废弃物”的单一性运营转变成一个“资源-产品-再生资源”的循环式运营。发展生态循环农业,促进了农业废弃物的循环利用,推进了畜禽粪便资源化利用和农业无害化生产,实现了养殖业和种植业的有机结合,,从而使果、疏、粮等农产品的质量和产量得以提高,是建设生态家园,是推进生态文明建设和社会主义新农村建设的重要举措。简单地说,生态循环农业就是在良好的生态条件下所从事的“3高农业(高产量、高质量、高效益)”,它追求的是3个效益(即经济效益、社会效益、生态效益)的高度统一,使整个农业生产步入可持续发展的良性循环轨道。把人类梦想的“青山、绿水、蓝天以及生产出来的都是绿色食品”变为现实,建设美丽乡村。

4贵州生态循环农业示范基地建设情况

4.1沼气建设模式

多年来,贵州沼气建设模式主要有户用型和大中型。目前,结合我州实际情况,今年,已全部转型建设大中型沼气,即,依托有一定规模的一体式的种、养殖场结合为载体,建大中型沼气池,集中供气,建设有规模的、典型的生态循环农业示范基地。

4.2利用原则

坚持以“农林牧副渔并举,山水林田路综合治理”为原则,因地制宜推广多类型生态农业建设模式,采取多种措施,不断地开发利用。

4.3合理地科学地抓好基础设施建设,提高利用效率

结合种、养情况,在基地建设点安装水泵,建贮水池、沼液过滤池、沼液贮存池、埋设输送管道等。即将过滤好的沼液输送到贮存池,利用输送管道直接将沼液输送到地里浇灌作物,既节省大量的人力、物力,又避免了由于对沼液的使用操作不当而造成不必要的直接污染,从而提高了利用率。

4.4生态循环农业模式(以户用叙述为主):

4.4.1猪-沼-菜户建1口8m³沼气池,养2只以上的猪,配套667m2左右的露地菜地,猪粪入池,沼肥用来种植辣椒、姜、蒜、菜豆等,沼渣作底肥,沼液作追肥,并用作叶面喷施来抑虫防病,品质提高了,而且增产幅度可提高11%~17%。

4.4.2猪-沼-果(茶)户建1口8m3沼气池,年出栏3~5只猪,种0.06~0.13hm2果树,用沼渣、液作为速效有机肥用于果树追肥,能使果品品质提高1~2个等级,增产幅度可达15%以上,生产成本下降50%左右。

4.4.3猪-沼-稻(鱼)该模式主要适用于稻田养鱼户,户建1口8m³沼气池,种植0.2~0.33hm2稻田,每667m2投放100~150尾鱼,人畜粪便入池发酵后,沼液作追肥,沼渣作基肥和喂鱼,既减少化肥施用量,又降低饵料成本,控制鱼类疾病,起到多业并举的作用。4.4.4“生物链”模式建1口8m3沼气池,饲养100只鸡,3~5只猪,种0.2~0.33hm2农田,投放0.06~0.2hm2水田的鱼,以沼气为中间环节,连接鸡、猪、鱼和农作物,使之形成封闭生物链循环系统。具体内容:饲料养鸡(喂猪)鸡粪(猪粪尿)进沼气池,沼肥喂鱼鱼塘泥和部分沼渣肥田。这种模式具有多业并举和互补的特点。

5找准问题,完善措施,健康发展

加强“三沼”综合利用试验示范,提高合理利用效益;加强培训和宣传,普及“三沼”综合利用,提高应用规范。大力发展具有较大规模性的种、养殖场,建设大型沼气池,相互依托,达到开发利用的目的。提高户用沼气池的正常使用率。经调查,由于多种原因,有许多停滞使用的病池、废弃池、漏池、闲置池等,需要提倡重新修复,恢复使用。采取多种渠道加大资金投入,完善基础设施建设(含道路及其他生产设备建设)。

6结语

发展沼气是促进生态循环农业建设的重要途径之一。2015年6月16~18日,在贵州调研时发表了重要讲话:“贵州要坚持守住发展和生态两条底线,加快发展特色高效农业,培育新型农业经营主体,加快推进美丽乡村建设,正确处理发展和生态环境保护的关系,实现发展和生态环境保护协同推进”。说明了发展生态循环农业的重要性。

参考文献

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