基于新技术的废旧农膜回收体系构建研究

吴灼亮，章忠亮，韦道菊，颜晓乐

一、我国废旧农膜回收的现状和存在的问题

（一）我国废旧农膜回收的现状

农膜覆盖技术的产生是农业发展史上的一个重要里程碑。农膜的使用引发了农业领域的“白色革命”，带来一定的经济效益，其积极作用不可忽视。但是，使用过后的废旧农膜若不能及时清理回收，不仅会造成“白色污染”，也会给农业的发展带来致命性的打击。因此，废旧农膜的回收是未来农业实现可持续健康发展的关键点。

传统废旧农膜的处理方法是填埋和焚烧，会对土壤和空气造成严重污染，不符合环境友好发展的理念。随着经济发展和技术进步，社会越来越注重废旧农膜的回收再利用。废旧农膜的回收遵循着“农膜→残膜→再生农膜或其他再生产品”的反馈式循环利用理念。我国目前废旧农膜回收体系的具体流程主要是农户→个体收购者→回收站→中转站→加工企业→零售商→农户。回收技术主要是废旧农膜能源化和资源化回收，即改性再生和简单再生。废旧农膜能源化回收是将废旧农膜经过高温熔化裂解，再通过接枝、交联等化学改性技术改变其化学性质，提取柴油、汽油和燃气等能源[1]；废旧农膜资源化回收基本保有其原有的化学性质和塑料性能，对废旧农膜进行初步加工可改变其外观，生产其他塑料制品。农户根据农艺要求和作业时间（耕作前、苗期、收获期）灵活分类回收废旧农膜。农户根据农膜的不同类型适当采用回收机具进行半机械化残膜回收和全机械化残膜回收，但是大部分地区仍以人工回收废旧农膜为主。

（二）我国废旧农膜回收存在的问题

1.农膜生产的标准化程度低、回收难度大

我国农膜、包装膜等膜制品质地简单，成分主要是聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）。农膜生产工艺过程中类似于光稳定剂、聚合物加工助剂等配方助剂较为落后，附加值高的功能性复合膜较少，农膜生产的标准化程度低已经成为导致废旧农膜回收效率低下的重要原因。我国对于光和生物降解地膜、功能性薄膜、纸地膜、液态膜的性能和结构研究仍处于试验阶段，与发达国家相比尚有较大差距。国外使用的农膜厚度基本达到0.020～0.050 cm，我国推广使用的农膜厚度为0.008 mm。但是，根据农科院相关数据资料显示，市场上生产流通的农膜厚度多为0.004～0.006 mm，抗拉强度低、破损率高、老化速度快，不利于农艺工作的顺利开展，也给废旧农膜的回收工艺提出了严峻的挑战[2-3]。

2.废旧农膜回收的机具设备落后

我国目前废旧农膜的捡拾主要以人工捡拾和半机械化回收为主。随着农业生产日益规模化、标准化，人工捡拾废旧农膜已经落伍。美国、日本、以色列等国家对全机械化残膜回收机具的研究已取得了丰硕成果，半机械化回收早已步入成熟阶段。回收机具成本低廉、结构简单、工作灵活，可以根据农膜宽度调整机具工作幅宽。虽然我国已经研发了多种残膜回收机具，但是成本高、推广难，而且结构设计和操作工序复杂，采用复式作业、工作环节冗长，协调运作效果差，只对土壤浅层的废旧农膜回收效果明显，土壤深层的残膜清理不干净。残膜回收机械设备不具有普适性，农艺配套效率低下，难以满足多变的作物种植模式，残膜回收机具的研究没有考虑到残膜、农作物、杂草等田间物料的物理特性，导致回收机具与残膜间有很多不易分离的杂质，残膜洁净度低[4-5]。

3.废旧农膜回收处理技术滞后

目前，废旧农膜能源化回收技术还不能有效降低残膜燃烧或高温熔化过程中产生的污染，设备也存在一定的安全隐患，大部分先进机械设备都是从国外进口。废旧农膜的资源化回收是在不改变农膜的化学性质前提下通过再生造粒生产成其他塑料产品，简化了污水排放处理设施。受资金的限制，大部分废旧农膜回收加工企业规模小，以小作坊生产为主，关于造粒技术的研究专利和技术产品屈指可数，再生造粒工艺落后，清洗、破碎成本高昂。再生造粒技术中调刀系统的设计还很传统，切粒的均匀性和再生粒子的质量难以得到保证，导致再生造粒的二次产品多为中低档的次品，竞争力低。再生造粒重点关注再造粒子的质量、纯度和生产投入资金，湿法造粒比干法造粒的工艺复杂、资金投入多，所以干法造粒工艺应用普遍，但是杂质分离技术的落后和切粒方式的选择是干法造粒的难点[6-7]。

4.固定的回收站比较少，大多数是个体回收者，回收价格低廉

在现有的回收体系中，固定的回收站点较少，大部分农村还处于回收盲区，影响了农户出售废旧农膜的便利性。废旧农膜的回收主要依靠流动的个体回收者，造成回收渠道单一。个体回收者缺乏废旧农膜回收的科学知识，仅靠自己的收购经验以低廉的价格从农户那里收购废旧农膜，影响农户捡拾废旧农膜的积极性，导致废旧农膜的回收率普遍较低。许多农户只是粗略地捡拾废旧农膜，经常出现掺和泥土、杂草、碎石的情况。个体收购者以此为由以低廉的价格从农户手里回收废旧农膜。由于条件限制，从农户手里回收的废旧农膜没有固定的仓库堆放，大部分是露天堆积，容易造成废旧农膜的二次污染，变相增加回收站和加工企业分拣、清洗废旧农膜的成本，也严重影响了通过废旧农膜再制造的二次产品的性能和质量[8]。

5.废旧农膜的逆向物流体系不完善

从农膜的生产到废旧农膜的回收再利用没有形成完善的逆向物流体系。虽然意识到废旧农膜的危害性，但在行动上缺乏可实际操作的政策措施和激励机制。现有回收体系中，大多数企业都把物流看作企业的附属业务，对逆向物流的考虑甚少。从农膜生产到销售使用再到回收再加工这一闭环过程中，每个节点主体在逆向物流体系中没有明确划分责任，面向废旧农膜回收的专业物流服务提供商尚未形成，系统内合作关系不稳定，缺乏协同运作，存在时效性差、库存积压等问题。

二、废旧农膜回收体系设计

前述我国废旧农膜回收中存在的诸多问题，归结起来核心是废旧农膜回收体系不健全，运转低效。为此，应该根据新时代经济、社会和技术发展的特点设计更有效的废旧农膜回收体系。

（一）废旧农膜回收体系设计的原则

废旧农膜回收是一项涉及面广、影响范围大的工程，涉及到农户、合作社、农场、企业和政府等主体，要经过回收、破碎、清洗、脱水干燥、包装及输送等环节。废旧农膜回收体系设计应遵循可持续、低成本、系统性、便利性和创新性原则。

1.可持续性原则

农膜作为塑料制品，不仅其生产过程中需要耗费大量的资源和能源，还可能对环境造成巨大影响。因此，在废旧农膜回收体系中，对废旧农膜的储存、加工以及不可利用部分的最终处理都要遵循可持续发展原则，将废旧农膜对环境的影响降到最低。

2.低成本原则

废旧农膜回收目前在我国还未普遍开展，在回收渠道、网点及基础设施建设方面还存在很大的不足。因此，政府应该充分发挥其引导作用，给农膜再加工回收企业给予一定的政策、资金等扶持，帮助其做好回收渠道及网点规划。再加工企业或相关的组织机构在进行渠道、网点建设时应当结合当地的实际情况和企业自身的经济能力，最大程度地降低农膜回收成本。

3.系统性原则

再加工企业或相关的组织机构在规划建设废旧农膜回收点、回收中心、再加工企业等节点时，要充分考虑到资源、农户、地域、未来发展趋势等因素，合理规划回收节点的选址、规模、数量等，做好回收渠道、网点、路线建设，避免重复建设。

4.便利性原则

除了回收价格因素外，废旧农膜回收的便利性是影响农户回收意愿的另一重要因素。如果回收点距离农户较远或交通不便，在废旧农膜较少时农户会选择直接丢弃、简单焚烧甚至放任其留在田间地头，农膜回收难度将会增加。因此，建立废旧农膜回收点要充分考虑周围农业生产情况，尽量为农户提供便利。比如，在成本合理的前提下，回收点可以考虑为农户提供上门回收废旧农膜服务，同时进一步提高农膜回收的价格，进而增强农户回收农膜的积极性。

5.创新性原则

在我国全面实施创新发展战略的大背景下，废旧农膜回收体系的构建应坚持创新性原则，要大力应用新技术、新设备和新模式。例如，针对田地中残膜回收的艰难低效，以及废旧农膜清洗难等问题，加快研发和应用先进的农膜回收机械和废旧农膜清洗机械。再如，在互联网技术高速发展的今天，农膜回收企业应该充分利用互联网技术建立网络平台和使用手机APP，使农户及各回收点能够及时反馈农膜收售情况，方便农户、回收点、回收企业及农膜再加工企业等做好农膜回收和再加工工作。

（二）废旧农膜回收体系的构成

基于上述原则和当前废旧农膜回收的实际，我们拟构建O2O的废旧农膜回收体系。该体系的主要节点有农户（农场、合作社）、农机公司、回收点、回收中心、互联网平台、再加工企业及垃圾处理厂等。

农户、农场或合作社是农膜的使用者也即废旧农膜的产生者，是废旧农膜回收体系的起点，直接决定了废旧农膜回收体系能否有效运行。因此，需要增强农户、农场和合作社回收废旧农膜的意识和调动他们的积极性。

农机公司租赁各种废旧农膜回收机械或利用农膜回收机械开展田间废旧农膜回收业务。对于回收难度较大、不可人工回收的农膜，农户、农场或合作社可以让农机公司使用回收机具代为回收。在土地集中经营的趋势下，废旧农膜的机械化回收将会成为废旧农膜回收的主要方式，该业务也会成为农机公司的重点之一。

回收点是传统线下回收模式的重要前端环节，也可在O2O模式下发挥作用。回收点包括镇村集体回收点、再加工企业自设回收点及销售企业回收点等。农户相对分散，因而回收点的设置地点要尽可能方便农户。回收的便利性会在很大程度上提升农户回收农膜的积极性。回收点数量可根据当地的种植面积及养殖数量具体设置。在面积和数量较少或者农户较为分散的地方，可委托镇村集体或销售企业设立相应的回收点。镇村集体回收点可以考虑设在村部或镇政府；销售企业回收点则可以设在企业销售点，由销售企业根据废旧农膜的可利用程度采用以旧换新的销售策略提高农户回收废旧农膜的积极性。在面积和数量较多的地方，再加工企业可考虑自设回收点，方便农户将回收的废旧农膜就近卖到回收点。各回收点可以根据农户需求及废旧农膜量，采用上门收购或者农户送货上门的形式。

回收中心主要汇集各回收点的废旧农膜，一般会考虑设置在距离各回收点较近的地方。回收中心对废旧农膜进行简单的分类和处理，比如破碎、清洗、脱水干燥等，再集中运到农膜再加工企业进行再加工。

在O2O模式下，废旧农膜回收的互联网平台可以由回收中心、再加工企业或专业的O2O回收企业等来构建。通过网络平台和手机APP，使农户、回收点等足不出户就可通过登录回收企业的网站、APP及时了解农膜回收的价格、回收点的情况、预约回收时间等。回收企业可以利用网站、APP及时发布农膜回收价格，安排回收点回收农膜，及时付款。

农膜再加工企业将从回收中心运来的经过简单处理的废旧农膜再加工成相应的成品。

垃圾处理厂主要是对不能回收再利用的废旧农膜及废旧农膜再加工过程中产生的废弃物进行集中统一的无害化处理，防止其污染环境。

（三）废旧农膜回收体系的运作流程

废旧农膜回收体系涉及多个节点，需要经过多个环节。纯线下回收体系和基于新技术的O2O回收体系的运作流程分别如图1、图2所示。

图1 纯线下废旧农膜回收体系

图2 基于新技术的O2O废旧农膜回收体系

纯线下传统回收体系的运作流程是农户从田间回收废旧农膜，农户向就近回收点出售废旧农膜；回收点将所收购的废旧农膜出售给回收中心；回收中心对所收购的废旧农膜进行处理后出售给农膜再加工企业；农膜再加工企业完成废旧农膜加工后，将加工好的成品再交由销售企业销售。纯线下传统体系存在的问题主要有田间农膜回收难、回收链条运作效率低下、回收资源限制、回收积极性低等。基于先进的农膜回收机械、互联网技术、先进商业模式的O2O废旧农膜回收体系较好地解决了这些问题。

基于新技术的O2O废旧农膜回收体系的运作流程主要有4个环节。

首先，农户、农场、合作社或农机公司等登录回收企业的网站或APP进行农膜回收预约，然后对农户农业生产中使用过的废旧农膜进行回收。对于较简单农膜的回收，可以由农户利用钉耙或其他工具自行在田间地头、养殖棚等回收废旧农膜；对于难度较大的废旧地膜回收，则可以考虑由农机公司利用地膜回收机代为回收。

其次，镇村回收点、农膜再加工企业自设回收点或销售企业及时登录回收企业网站、APP等，了解农膜回收情况，接受回收中心的回收任务，及时向回收中心反馈农膜回收情况。从农户等手中回收废旧农膜时，可由农户等自行运送至各回收点，也可由回收点上门收购废旧农膜。

再次，回收中心根据网络平台及APP反馈的信息及时将镇村回收点、再加工企业自设回收点或销售企业所设回收点回收的废旧农膜运往回收中心。运输任务由专业化的第三方物流企业统一调度执行。回收中心对废旧农膜进行分拣，剔除掉不可回收再利用的农膜，将其运到垃圾处理厂进行无害化处理。对可以回收利用的废旧农膜按照使用类型进行分类，并对其进行清洗、粉碎、储存、转运等。

最后，农膜再加工企业对回收中心汇聚过来的农膜颗粒进行再加工，根据其可回收利用程度加工成不同规格和等级的农膜或其他产品。加工完成后，将加工好的成品再交由销售企业进行销售，同时将加工过程中产生的废弃物运往垃圾处理厂进行集中处理。

三、废旧农膜回收体系构建和高效运转的政策和技术保障

为有效实施上述废旧农膜回收体系，确保其高效运转，需要相关的政策保障和技术保障。

（一）政策和宣传上的保障

1.细化环保和循环经济法规

完善以生产者和使用者责任制为基础的包括废旧农膜在内的农业生产废弃物回收管理的相关法律政策。借鉴英国、美国、德国、日本等发达国家的农业废弃物回收管理条例，弥补我国在政策实施、监督管理、利益分配等方面的不足，为规范我国废旧农膜有效回收处理提供有力的法律保障与政策引导[9]。

2.对废旧农膜回收体系各节点提供财政扶持，提高各节点主体的积极性

废旧农膜回收大多数是个体户和小企业。国家可适当地降低废旧农膜回收企业、回收中心、再加工企业和垃圾处理企业的税收，制定优惠政策对其进行必要的财政扶持，以提高回收、加工和处理废旧农膜的积极性；同时，这也会间接提高从农户手里收购废旧农膜的价格，提高农户的积极性[10]。

3.加强面向农户、农场、合作社和农膜生产企业的废旧农膜回收的正面宣传

废旧农膜的回收效果在一定程度上与生产者和使用者的环保意识密切相关。政府、媒体、农膜生产商、分销商、第三方回收商应该加强废旧农膜绿色回收的信息宣传。可通过适当渠道投放广告，举办相关活动，广泛宣传废旧农膜的潜在危害以及其回收价值，提升农膜生产者和使用者的环保意识，并引导更多机构和企业参与废旧农膜的绿色回收活动。

4.制定农膜生产标准和废旧农膜的回收标准，确保废旧农膜回收质量

现有农膜使用后可回收性差，很多农户出售废旧农膜的积极性不高。农户捡拾废旧农膜过程粗略，导致农膜经常掺杂泥土、杂草、碎石等。因此，一方面要推动农膜新国家标准颁布实施，增加农膜厚度、拉伸强度、断裂伸长率，从源头保障农膜的可回收性；另一方面，行业协会等有关部门应该研究制定废旧农膜回收利用管理办法，把废旧农膜的回收标准以文件的形式发布并对回收人员进行推广，使回收人员掌握一定的回收标准，从而提高废旧农膜的回收质量、回收效率和效益[11]。

（二）技术保障

1.注重苗期回收，降低回收难度

我国使用的农膜大多数比较薄、强度差，给后期回收带来很大的困难。由于苗期的农膜经历风吹、日晒、雨淋的时间比较短，所以苗期的农膜完整性和强度相对比较好。应该普及农户、农场和合作社农膜回收的技术知识，引导在苗期回收农膜，降低农膜回收的难度[5]。

2.鼓励引进和研发先进的废旧农膜回收机具，提高废旧农膜回收全流程的效率

当前，国内的废旧农膜回收机具大多存在成本高、推广难、操作复杂、清理效果差等短板。针对此种情况，应该鼓励从国外引进先进的废旧农膜回收机具，同时加强本国废旧农膜捡拾、分离、加工等回收机具的研发和技术集成，改善现有废旧农膜回收机具回收效果差、清理不干净等的弊端。推进废旧农膜捡拾机械化，加快废旧农膜回收机具的推广应用，加大废旧农膜回收机具补贴力度。推动组建废旧农膜回收作业的专业组织，全面推进机械化回收。

3.综合利用互联网、大数据、云计算技术，优化废旧农膜回收渠道和模式

综合利用互联网、大数据、云计算技术，实现废旧农膜回收线上与线下渠道的高效融合。现实中，废旧农膜的个体回收商户、第三方回收公司、经销商等线下回收渠道广泛存在；同时，还有诸如变宝网、回收商网等在内的第三方互联网回收公司的线上回收渠道迅速发展。因此，可引导扶持线上线下融合的电商产业发展，促进废旧农膜的回收再利用。可采用各种灵活的模式促进废旧农膜的回收，比如农膜生产商与分销商开展以旧换新活动等[9]。

[1]朱梦诗，刘从九.浅谈我国废旧农膜回收利用现状[J].长沙大学学报，2015（2）.

[2]闫发旭，程兴田.废旧地膜回收利用现状及研究[J].农业机械，2011（13）.

[3]屈玉林.农地膜及滴管制品生产加工助剂的应用[J].化工新型材料，2008（1）.

[4]谢建华，侯书林，刘英超.残膜清理回收机具的研究现状及存在问题[J].中国农机化，2012（5）.

[5]耿端阳，郭学团.地膜/残膜回收技术[J].农机化研究，2009（4）.

[6]马莉，陈德珍，周恭明.废旧农用塑料膜回收造粒的工艺与设备[J].中国资源综合利用，2005（1）.

[7]李梅，陈德珍，周恭明.中国废旧农用塑料薄膜的回收与利用[J].再生资源研究，2004（6）.

[8]李丹，毛薇.环境友好型背景下废旧农膜回收模式的构建与实施[J].商业现代化，2015（23）.

[9]汤志涛.A公司废旧手机O2O回收模式研究[D].广州：暨南大学，2016.

[10]刘婷婷，吴玉锋，龚裕，谢海燕.促进北京市完善再生资源回收体系的建议[J].环境保护，2016（13）.

[11]刘荣杰.深圳市废旧衣物回收模式研究[J].环境卫生工程，2014（3）.