邹平市农业废弃物资源化利用现状问题及对策

刘福兵

（邹平市长山镇人民政府，山东邹平 256200）

随着社会经济的快速发展，我国农业生产方式和耕作结构正在发生重大变化，这使得农业废弃物的产生量和种类日益增加，如果不能得到有效利用，不仅会造成资源的极大浪费，也会导致环境问题。本文主要针对山东省邹平市内的农业废弃物资源化利用现状和技术短板进行分析，并在此基础上系统提出相关技术创新与提升策略建议。

1 现状

邹平市位于山东半岛南部，是山东省的农业大市。该市农业废弃物主要包括畜禽粪便、秸秆等。随着现代化农业生产方式在邹平市的推广应用，该地农业废弃物的产生量也在稳步增加。统计数据显示，2021 年邹平市畜禽养殖规模达到850 万只，产生畜禽粪便约130万t。同时，玉米、小麦等粮食作物播种面积15.33万hm2，产生秸秆量约100万t；蔬菜水果等经济作物产生废弃物约60万t[1]。这些废弃物中含有丰富的有机物、氮磷钾等养分，是宝贵的资源。但是目前该市农业废弃物资源化利用总体处于初级状态，仅有20%的畜禽粪便经过处理，秸秆未全部还田，未得到有效利用。直接排放的农业废弃物不仅浪费资源，也易引发环境污染。因此，开展农业废弃物的资源化综合利用，实现废弃物的减量化、资源化、无害化，提高资源利用效率，已经成为邹平市建设资源节约和环境友好型社会的重要措施。

2 存在的问题

2.1 机械化分类处理技术装备不足

邹平市农业废弃物种类繁多、分布分散，现有的分类处理设施规模小、自动化程度低，主要依赖人工分选，分类精度较差[2]。以畜禽粪便处理为例，全市80%以上的养殖场未配套沼气工程，直接外排粪便，严重污染环境。数据显示，2021 年邹平市仅有30 万t畜禽粪便得到机械化处理，处理率不足25%。机械化程度低直接限制了后续资源化利用的规模化水平。此外，目前邹平市农业废弃物综合利用产业链不完善，终端产品开发不足，也制约了分类处理技术装备的应用推广。

2.2 精深加工和综合利用技术体系不完善

邹平市农业废弃物终端产品以低值肥料为主，深加工程度较低。以秸秆资源为例，现有利用方式以简易碳化、制药为主，产值仅3 000～5 000 元·t-1，远低于发达国家1万元·t-1的水平。导致这一局面的原因主要是相关核心技术创新不足，无法实现秸秆高值化；综合利用体系不健全，各工艺环节衔接存在断层。

具体来看，邹平市秸秆精深加工技术仍处于起步阶段，未形成完整的精制糖、乙醇等产品链[3]。现有的示范工程产能规模小，年处理量在3万t左右，产品单一，经济效益较差。精制糖工艺中缺乏适用酶制剂，各工序效率有限；农业残余物制乙醇存在原料前处理、发酵制约问题，产率仅50%左右。这导致成本居高不下，市场竞争力弱。此外，秸秆燃料乙醇、精制糖等产品未形成统一的收储、运输体系，区域内系统协作性差，也制约了产业推广。

2.3 资源化产品开发技术创新不足

邹平市农业废弃物资源化产品以低价值的有机肥、饲料为主，2020年相关产业产值仅10亿元。技术创新不足主要体现在3方面：关键核心技术创新不足，高附加值产品开发严重滞后；产业链协作创新机制不健全；产学研用一体化创新平台缺失。具体而言，邹平市农业废弃物资源化关键技术长期依赖引进，自主创新能力弱。以秸秆化学加工为例，区域内缺乏秸秆预处理、苯乙烯生产等核心独立知识产权技术，对海外技术依存度高达80%[2]。此外，农业废弃物高值化产品开发与市场需求脱节，不少技术成果未实现产业化。邹平市缺乏融合产学研优势的公共技术创新平台，制约了技术攻关与成果转化[4]。这导致农业废弃物资源化产品低端化严重，产业整体技术水平和效益有限。

2.4 焚烧发电及生物制气技术水平有限

统计数据显示，2020 年邹平市秸秆、农作物残余物等农业废弃物利用量仅占总量的20%左右，绝大部分通过简单燃烧方式处理[5]。这不仅降低了资源化效率，也易造成环境污染。具体来看，主要体现在以下两方面：1）规模化农业废弃物焚烧发电技术装备不足。邹平市现有的秸秆发电厂均为小型锅炉发电，单机容量1×104～2×104kW，局限性明显。同时相关技术创新不足，设备运维成本高。统计数据显示，2020年邹平市秸秆发电上网电价为每千瓦时0.75 元，而电煤的上网电价每千瓦时仅0.35 元，天然气火电上网电价为每千瓦时0.45 元，秸秆发电成本显著高出常规能源，严重制约了规模化发展[2]。2）农业废弃物生物质制气技术装备偏弱。该市沼气等生物能资源丰富，但相关工程建设规模较小，总量仅30 万m3。关键设备、核心技术依赖进口，自主创新能力不足，如沼气发酵成套设备国产化率低于30%，运行稳定性及寿命有限。

3 对策

3.1 提升机械化智能分类处理技术

1）推广应用智能识别与自主分拣技术。可建立畜禽粪便、秸秆等主要农业废弃物样本特征库，利用图像识别、传感器检测等技术实现对废弃物种类及主要参数的智能快速识别，指导后续分拣与处理。同时，配套应用机器人技术、传送装置等实现对废弃物的自主分拣，减少人工分选环节，提升分类精度，力争到2025 年实现分类精度95%以上。2）扩大智能组合分类处理装备应用规模。重点布局农业废弃物智能组合处理系统，集成粉碎、分选、混合等多联产装备。提高单机处理能力，降低处理成本。以规模化养殖场沼气生物反应器为例，单机处理能力可达10 万m3，带动周边20 km 范围内农户分散沼气资源的集中化供给与高效利用。3）建立农业废弃物机械化分类处理公共服务平台，集中检测分析仪器设备，提供废弃物定性定量服务，还可开展相关核心装备研发与产业化应用，强化自主创新。到2025年培育区内分类处理装备制造企业10家，带动就业3 000人。

3.2 建立综合利用与循环技术体系

建立邹平市农业废弃物综合利用与循环技术体系，关键是要构建系统化的区域性产业链，实现不同种类废弃物之间的串联转化，形成产业生态圈。1）在邹平市主要农业废弃物产生区域规划建设综合利用基地。以玉米秸秆、畜禽粪便加工为核心，配套蔬菜果渣、农作物秸秆等原料，形成年处理100万t的综合利用系统。其中秸秆通过压块发酵技术调节C/N比例，混合畜禽粪便经过生物干燥工艺调理，生产优质的生物有机肥；玉米秸秆经过机械化切碎、高温膨化、厌氧发酵等预处理，提取木质素和纤维素，分别深加工生产活性炭及生物降解塑料；残渣则用于生物质锅炉供热发电。2）通过信息化、智能化平台监测管理整个过程，实现精准化生产。设置在线检测设备监测废弃物成分变化情况，优化工艺参数；利用大数据预测产品市场供需变化，指导生产调度，确保技术体系动态协调；还可通过区块链等技术追踪废弃物及产品流转全过程，保障质量安全。该系统运行后，预计年产值可达10 亿元，带动就业2 万人，显著提升区域农业废弃物综合利用效率和经济效益[3]。

3.3 开展高值化利用产品技术研发

为解决邹平市农业废弃物资源化产品开发技术创新不足的问题，需要从完善技术创新体系和加强产学研协同等方面着手。1）整合区域内高校、科研院所技术力量，重点围绕农业废弃物高值化产品开发建立关键共性技术研发联盟。既要加大基础研究投入力度，强化技术创新源头活力；又要注重产业化应用导向，实现技术成果转化。可先立项组建以农残高值化利用为目标的山东省工程研究中心，明确产品路线图，并设置技术攻关基金，推进成果产业化。2）依托高新技术产业开发区等平台，建立农业废弃物高值化产品研发与产业化基地。采取产学研用一体化模式，配套完整的科研、测试、中试及生产车间，形成完整产业链。其中，科研车间重在技术攻关；中试车间验证技术及产品，完成规模化调试；生产车间实现批量化生产，可达10万t级容量。3）充分发挥龙头企业技术集成和产业化推广作用。立项支持农业废弃物高值产品开发的重点龙头企业，打造技术创新和产业化旗舰。在此基础上，重点培育规上利用企业，推动技术成果规模化应用。

3.4 推广焚烧发电及生物制气技术

为提高邹平市农业废弃物焚烧发电及生物制气利用技术水平，需要采取以下关键举措：1）坚持市场导向，因地制宜选准发电和制气模式。电价较高地区宜发展生物质发电，注重负荷形态匹配；沼气资源丰富区则发展规模化沼气工程。到2025年，建成2×105kW分散式生物质发电装机和60 万m3沼气发电站，年上网电量1×1010kW·h。2）加大科技投入和装备创新力度，提高自主核心技术装备水平。组建专业技术创新团队和产学研联盟，突破气化炉、发酵罐等关键设备制约。同时，依托高新区设立生物质装备制造基地，到2025年实现关键设备和系统国产化率80%以上。3）采用设计采购施工（Engineering Procurement Construction，EPC）总承包模式和精益管理，打造农业废弃物高效利用基地。在规划建设过程中，按照废物收运—制气/发电—肥料深加工的一体化方案设计，严格控制工期进度和质量。运营阶段则利用数字化监控系统实现过程优化，确保投产后发电等效利用小时数8 500 h以上、机组平均可用率96%以上。

4 结语

通过对邹平市农业废弃物资源化利用技术的深入分析，发现其在多方面存在技术短板。为弥补这些短板，提出针对性的建议，包括完善机械化处理技术、建立综合利用循环体系等。要实现这些技术创新，需要统筹资源与产业，建立完整的技术和产业生态链；加大科技投入，深化改革，激发市场主体创新活力；加强顶层设计，逐步解决核心技术难题，实现从简单利用到高端精深循环的转变，建设资源节约型循环产业体系。