种养废弃物预处理技术可行性分析与实践

于淼++马国胜++陈伟

摘 要：农业生产中的种养废弃物的集中处理处置与利用首先需要解决预处理收集技术难题，将种养废弃物的预处理与收集一体化。以江苏太仓绿丰农业资源有限公司为对象，在废弃物产排特性分析、 资源与能源利用的基础上进行可行性分析，确定其预处理技术方法并进行了工程实践，为类似案例提供借鉴和参考。

关键词：种养废弃物；预处理；可行性分析；资源化利用

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）24-0075-02

Feasibility Analysis and Practice of Pretreatment Technology of Waste from Planting and Breeding Industry

Yu Miao et al.

（E-ecology Department，Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture，Suzhou 215008，China）

Abstract：With the use of centralized disposal of agricultural production in the breeding waste pretreatment needs to solve the technical problem first collection，pretreatment and integration will grow to collect waste. Taicang lufeng Agricultural Resources Co. Ltd. in Jiangsu as the object，analyzes the feasibility based on the analysis of waste exhaust characteristics，resources and energy utilization balance，determine the pretreatment method and the engineering practice，can provide reference for the similar cases.

Key words：Waste from planting and breeding industry ；Pretreatment；Feasibility analysis；Resource utili zation

种养废弃物主要包括农业生产中的畜禽粪便和农作物中的纤维性植物废弃物两大类，是农业生产和再生产链中物质能量的投入与产出之差，也是资源化利用物质能量流失的部分。我国每年农业中产生的种养废弃物约40亿t，是工业废弃物的3.2倍[1]。种养废弃物对环境保护来说是一个比较大的污染源，在我国，因农业的分布范围不均匀不平衡和管理落后，绝大部分的种养废弃物被随意丢弃或排放到环境中，因此造成了对资源不能有效利用和周围环境的污染。据不完全统计，造成太湖、鄱阳湖等淡水湖富营养化中的1/3～2/3的氮磷来自种养废弃物的污染。如10万只鸡年产粪约0.36万t，10万头猪年排污水100万t，粪便若未经处理直接排放到水体，会造成自然水体中的富营养化和厌氧腐化现象，严重的还会污染饮用水水源地。但种养废弃物也存在潜力巨大的资源化利用价值，2015年我国主要纤维性植物废弃物可利用量大约4.7亿t，2030年预计达到约5.1亿t[2]。按目前的技术水平，我国的种养废弃物能转化沼气和农肥，可有效解决农村燃料问题和农肥的需求。因此，对种养废弃物现状进行可行性分析与资源化利用，对于我国有效利用种养废弃物，实现农业可持续生态发展具有重要意义[3]。以太仓绿丰农业资源有限公司为例，探讨实现种养废弃物预处理技术的可行性及其实施成效。

1 案例基本情况

太仓绿丰农业资源开发有限公司公司位于江苏省太仓市，下属有绿丰生物肥料有限公司、土肥专业合作社、粮食生产专业合作社和赛珂生态循环农业生产合作社。其中，土肥合作社提供机械化施肥服务，配有大型施肥机和履带式小型施肥机，从日本进口的有机肥料一体机能装载1～5t有机肥，8h内可作业100hm2。5 000hm2的农场，稻、渔、牧、林、蔬要适度优化配置种、养，围绕农场，建设粮食烘干中心、仓储，配套育秧基地和蔬菜育苗基地，实现秸秆收集、使用，种养废弃物收集利用全程一体化生产。5 000hm2地一年稻麦两季有两个大周期，每个周期2～3个月，用掉的有机肥大概是1万t，相应地要消耗掉3 000t左右秸秆加1.5万t粪便。

2 种养废弃物预处理的必要性分析

养殖场的畜禽粪便废弃物如果不能及时有效地进行处理处置，将会面临当地环保部门的严格监管与处罚，若靠近村庄等人口聚居地还要应对周边村民的投诉，严重的甚至会升级为冲突事件，一定程度上存在着企业倒闭的危机，因此，这使得企业必须积极寻求畜禽废弃物有效的处理处置途径和出路；而对于有机蔬菜种植基地，其提供高品质蔬菜的定位必然增加了生产成本，需寻求更为价廉质优的农业投用品来满足蔬菜品质需求和降低销售成本，而两者的废弃物可以通过固废物处理处置技术来获取的有机肥与沼气等能源，为降低生产成本提供了途径。因此，在客观条件上企业对废弃物处理处置有机肥需求方面形成供需两利的互补态势，而为降低种养废弃物的处理处置成本和提高转化效率，首先需要解决当前蔬菜种植基地的残体植物和畜禽养殖废弃物的预处理收集技术难题，集成预处理收集设施和设备，将种养废弃物的预处理与收集一体化。根据企业的生产排放特性，基于本地区的资源再利用的理念，从蔬菜种植基地的植物性纤维废弃物和畜禽养殖场的粪便废弃物的处理处置中，获取农业生产中所需要的能源与资源，削减废弃物排放造成的环境污染是必要的。

3 可行性分析

3.1 种养废弃物预处理技术路线的可行性分析 以资源化利用、实现无害化生产和能量循环为目的来推动种养废弃物预处理。农作物废弃物本身从土地中产生出来，其废弃物中含有丰富的有机质和多种对植物生长有利的营养元素，而且成分比较单一，是堆肥的较好原料。农作物水分含量高、固体含量低，存储时废物中的孔隙率很低，易产生厌氧腐败，导致难闻的气味和好氧堆肥的失败[4]。因此，农作物废弃物在堆肥前需要进行预处理，并根据当地养殖场和蔬菜种植基地的实际情况和经济效益，预处理与收集一体化装置必须有小型化、分散化、高效化等特点，并要成本低廉、操作简单。调研中发现农业作物废弃物预处理与收集一体化装置可采用高聚氯乙烯材料代替不锈钢等金属材料，可大大降低成本，且装置体积不宜超过1m3并装有滚轮，以便于在田间人工推动对废弃物进行收集和运输。废弃物收集于装置中进行预处理的主要作用是压缩废弃物体积、初次发酵和固液分离。

养殖废弃物中含有丰富的氮磷元素和其他营养元素是良好的堆肥原料。在堆肥开始前，针对畜禽粪便等动物废物的含水率高、有机物含量高、C/N比低的问题，可在其中加入秸秆、木屑等调理剂，改善物料的空隙度、pH值和C/N比，从而制备出性能良好的堆肥原料[5]。畜禽粪便废弃物预处理与收集一体化装置因集中于养殖场，可采用槽罐车形式搭载预处理与收集一体化装置，并配置吸污泵进行收集，添加调理剂使部分氮磷转化为缓慢释放状态，致病菌得到有效杀灭，统一处理为半成品状态的有机肥进行后继处理。

3.2 种养废弃物预处理实践 以太仓绿丰农业资源开发有限公司为案例，要收集预处理的是周边的养鸡场鸡粪、养殖户鸡粪垫料以及种猪场等大中型养殖场的畜禽粪便和蔬菜种植基地的下脚菜。在蔬菜基地采用植物纤维性废弃物预处理与收集一体化装置4台，在田间开展蔬菜下脚菜收集，频次为气温高于20℃时收集6h，废弃物在装置的停留时间为3d，气温低于20℃时装置停留时间为5d，冬季气温较低时再适度延长停留时间，以便能够充分初次发酵；在种猪场、养鸡场养殖基地采用槽罐车形式搭载预处理与收集一体化装置2台，每台配置吸污泵进行畜禽粪便收集，初次发酵时间为48h并进行调理剂添加、固液分离作业，统一处理为半成品状态后的有机肥送入加工车间进行挤压造粒、干燥筛分、分析化验后作为成品包装。

4 结语

指导企业按种养废弃物一体化收集预处理技术要求进行技术改造，开展企业技术培训，目前在项目工程示范区内种养废弃物有效收集率已达95%以上，种养废弃物有效处理率达100%。通过技术集成与创新，种养废弃物一体化收集预处理技术进行重点研究应用，得到具有生产指导价值的技术参数，为苏州的生态循环农业技术集成和技术规程的建立提供科学依据，为区域社会经济发展和民生保障提供科技支撑。

参考文献

[1]彭靖.对我国农业废弃物资源化利用的思考[J].生态环境学报，2009，（2）：794-798.

[2]国家环境保护部，农业部.全国生态保护“十三五”规划[DB/OL].http：//www.mep.gov.cn/gkml/hbb/bwj/201611/t20161102_366739.htm，2016-10-27

[3]叶安珊.节能减排背景下看我国循环经济农业废弃物资源化问题[J].农业环境与发展，2008，（5）：29-31.

[4]王洪涛，陆文静.农村固体废物处理处置与资源化技术[M].北京：中国环境科学出版社，2006.

[5]任峰.商品粮种植乡生物质废弃物回收利用规划研究[D].天津：天津大学，2012.

（责编：张长青）