趙勇 晏榆洋
摘要 ? ?本文對(duì)四川省廣安市畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等主要農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行了研究,對(duì)廣安市農(nóng)業(yè)廢棄物作為可再生能源利用的資源可利用潛能進(jìn)行了量化分析,得出廣安市年可回收畜禽排泄物數(shù)量為276.64萬(wàn)t,可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤量為42.07萬(wàn)t;秸稈資源可利用總量為186.39萬(wàn)t,可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量為91.71萬(wàn)t。最后,對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用提出了對(duì)策。
關(guān)鍵詞 ? ?農(nóng)業(yè)廢棄物;資源化利用;量化分析;四川廣安
中圖分類(lèi)號(hào) ? ?X71 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A
文章編號(hào) ? 1007-5739(2019)19-0166-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
農(nóng)業(yè)廢棄物也稱(chēng)農(nóng)業(yè)垃圾,其主要包括植物纖維性廢棄物和畜禽糞便(排泄物)兩大類(lèi),是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和再生產(chǎn)鏈中資源投入與產(chǎn)出物質(zhì)和能量的差額,是資源利用中產(chǎn)出的物質(zhì)能量流失份額。農(nóng)業(yè)廢棄物主要分為兩大類(lèi):一是農(nóng)田和果園殘留物,如秸稈、殘株、雜草、落葉、果實(shí)外殼、藤蔓、樹(shù)枝等;二是牲畜和家禽糞便、尿液以及墊草的混合物等。
廣安市位于四川省東部,是川東北重要城市之一;地處中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,氣候溫暖,雨量充沛,空氣濕度大,日照少,境內(nèi)年降水量為1 051.6~1 281.0 mm;丘陵地貌,土質(zhì)肥沃,稻田成片集中。廣安市盛產(chǎn)水稻、玉米、小麥、油菜、水果等多種農(nóng)產(chǎn)品,是典型的農(nóng)業(yè)城市,其主要的農(nóng)業(yè)廢棄物為畜禽糞便(排泄物)、農(nóng)作物秸稈等。近年來(lái),廣安市在高效益的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中,農(nóng)產(chǎn)品供給呈現(xiàn)數(shù)量增加與品種豐富的雙重趨勢(shì),以畜禽糞污、農(nóng)作物秸稈等為主的農(nóng)業(yè)廢棄物排放量也呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。本文主要對(duì)四川省廣安市主要農(nóng)業(yè)廢棄物畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等可再生能源的可利用潛能進(jìn)行了研究。
1 ? ?廣安市農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀
1.1 ? ?畜禽糞污資源化利用現(xiàn)狀
1.1.1 ? ?沼氣化利用模式。廣安市對(duì)全市規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)豬專(zhuān)業(yè)村為主的部分農(nóng)村區(qū)域建設(shè)農(nóng)村沼氣工程。全市沼氣用戶(hù)有 29萬(wàn)戶(hù),占適宜建池農(nóng)戶(hù)數(shù)的80.6%;已建成大小沼氣工程300 處、農(nóng)村沼氣服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)410個(gè),年產(chǎn)沼氣1億m3,沼液利用面積2.7萬(wàn)hm2。沼氣作為清潔能源,可以用作燃料;沼液可用作漁果林菜基地有機(jī)肥。以沼氣為紐帶,逐步打造種養(yǎng)業(yè)相互促進(jìn)的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
1.1.2 ? ? 有機(jī)肥模式。一般用畜禽糞便作為原材料,采取干清糞工藝將糞便運(yùn)往加工企業(yè),然后發(fā)酵、加工成有機(jī)肥,主要銷(xiāo)往周邊蔬菜種植戶(hù)和水稻種植戶(hù)等。
1.2 ? ?秸稈資源化利用現(xiàn)狀
廣安市農(nóng)作物秸稈資源化利用途徑主要包括秸稈機(jī)械還田、堆漚處理、沃土免耕栽培、粉碎作食用菌基料和工業(yè)轉(zhuǎn)化等,加強(qiáng)綜合利用新技術(shù)的研究和推廣工作,解決焚燒秸稈造成大氣污染的問(wèn)題。以2017年為例,廣安全市秸稈肥料化利用量83.6萬(wàn)t、飼料化利用量27.7萬(wàn)t、能源化利用量31.3萬(wàn)t、基料化利用量4.85萬(wàn)t、原料化利用1.85萬(wàn)t,推廣應(yīng)用秸稈機(jī)械粉碎還田技術(shù)6.35萬(wàn)hm2、秸稈堆漚腐熟還田技術(shù)1.08萬(wàn)hm2、秸稈覆蓋還田技術(shù)2.24萬(wàn)hm2,秸稈直接還田率達(dá)到了78.45%以上。
2 ? ?廣安市農(nóng)業(yè)廢棄物資源化潛能分析
2.1 ? ?畜禽排泄物資源化潛能分析
2.1.1 ? ?理論可利用資源量。以畜禽數(shù)量為基礎(chǔ),通過(guò)不同畜禽的排泄量及可回收系數(shù)計(jì)算畜禽每年的排泄物總量,再根據(jù)畜禽排泄物干物質(zhì)比例,計(jì)算出畜禽排泄物干物質(zhì)產(chǎn)量。具體數(shù)學(xué)模型如下:
LA=ni×ti×dci×ksi×gi(1)
其中,LA表示畜禽排泄物理論可利用資源量;ni表示第i類(lèi)畜禽的出欄總數(shù),單位為萬(wàn)只;dci表示第i類(lèi)畜禽平均生長(zhǎng)周期,單位為d;ksi表示第i類(lèi)畜禽糞便可回收系數(shù)(%);gi表示第i類(lèi)畜禽糞便的干物質(zhì)比例。各類(lèi)畜禽糞便可回收系數(shù)、糞便的干物質(zhì)比例[1-2]如表1所示。
根據(jù)《2018年廣安市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[3],廣安市2018年全年肉類(lèi)總產(chǎn)量33.1萬(wàn)t;全年出欄生豬379.4萬(wàn)頭、牛2.3萬(wàn)頭、羊20.4萬(wàn)只、家禽2 950.4萬(wàn)只、兔492.7萬(wàn)只。由公式(1)和表1可以估算出2018年廣安市畜禽排泄物干物質(zhì)年產(chǎn)量約為78.45萬(wàn)t,見(jiàn)表2。
2.1.2 ? ?轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)煤資源量。根據(jù)不同畜禽的可回收排泄物干物的標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)換系數(shù)[4],計(jì)算出2018年廣安市畜禽排泄物干物質(zhì)理論上可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤量為42.07萬(wàn)t(表3)。
2.1.3 ? ?各種畜禽排泄物可回收量、干物質(zhì)年產(chǎn)量及其折合標(biāo)準(zhǔn)煤的總量。由表2、3可以看出,2018年廣安市生豬干物質(zhì)年產(chǎn)量及折合標(biāo)準(zhǔn)煤總量最高,兔第二、家禽第三、牛第四,羊最低。
2.2 ? ?秸稈資源化潛能分析
2.2.1 ? ?理論可利用資源量。農(nóng)作物秸稈一般通過(guò)草谷比系數(shù)來(lái)計(jì)算[5]。草谷比系數(shù)是指植株秸稈與收獲糧食和產(chǎn)品之間的比值,并非所有秸稈資源都能被有效回收和利用,在排除收集損失后的秸稈資源量才是秸稈資源的可利用量。秸稈資源的可獲得量如下式計(jì)算:
JL=Pi×λi×ηi(2)
其中,JL表示秸稈資源的可獲得總量,單位為萬(wàn)t;Pi表示第 i類(lèi)糧食總產(chǎn)量,單位為萬(wàn)t;λi表示第i類(lèi)農(nóng)作物的草谷比系數(shù);ηi表示第i類(lèi)農(nóng)作物的收集系數(shù)。我國(guó)主要的農(nóng)作物草谷比系數(shù)[4]和收集系數(shù)[6]如表4所示。
廣安市產(chǎn)生秸稈的主要農(nóng)作物有水稻、玉米、小麥,根據(jù)《2018年廣安市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[3],廣安市全年糧食播種面積為28.5萬(wàn)hm2,糧食總產(chǎn)量179.9萬(wàn)t。其中,水稻產(chǎn)量105.1萬(wàn)t,玉米產(chǎn)量44.5萬(wàn)t,小麥產(chǎn)量19.7萬(wàn)t,油料產(chǎn)量10.6萬(wàn)t,蔬菜產(chǎn)量236.1萬(wàn)t。根據(jù)以上數(shù)據(jù),結(jié)合公式(2)和表3數(shù)據(jù)可計(jì)算出2018年廣安市年可利用秸稈總量為186.39萬(wàn)t(表5)。
2.2.2 ? ?秸稈資源轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)煤資源總量。根據(jù)不同類(lèi)別的農(nóng)作物可利用秸稈量折標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)換系數(shù)[6],可以計(jì)算出2018年廣安市農(nóng)作物可利用秸稈量理論上可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量為91.71萬(wàn)t(表6)。
2.2.3 ? ?各種秸稈資源年可利用秸稈量及其折合標(biāo)準(zhǔn)煤的總量。由表5、6可以看出,2018年廣安市生玉米可利用秸稈量、折合標(biāo)準(zhǔn)煤總量最高,稻谷第二、小麥第三、油料第四、蔬菜最低。
2.3 ? ?廣安市主要農(nóng)業(yè)廢棄物資源化潛能分析
2018年廣安市畜禽可回收排泄物數(shù)量為276.64萬(wàn)t,可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤量為42.07萬(wàn)t;秸稈資源可利用總量為186.39萬(wàn)t;可轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量為91.71萬(wàn)t(表7)。
3 ? ?提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率的對(duì)策
3.1 ? ?加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)
建議成立農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用辦公室,分工明確、責(zé)任到人、重點(diǎn)突出,將農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用目標(biāo)分解到各鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、辦),建立考核制度,將農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)“一把手”考核指標(biāo)之一,加強(qiáng)目標(biāo)考核。
3.2 ? ?強(qiáng)化技術(shù)支持
發(fā)揮科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用中的突出作用。根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的目標(biāo)和任務(wù),規(guī)劃布局資源化利用的重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)項(xiàng)目,積極開(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研合作,充分利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)適用技術(shù)和高新技術(shù),推廣資源化利用成果。特別加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈資源化利用,強(qiáng)化禁燒管控和扶持引導(dǎo)措施,大力開(kāi)展秸稈還田、秸稈肥料化和能源化利用。
3.3 ? ?發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)
加強(qiáng)種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)基地建設(shè),大力開(kāi)展農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)合作社或養(yǎng)殖大戶(hù)項(xiàng)目試點(diǎn),初步探索出“畜(禽)—沼—果(蔬)”農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用模式,種植基地可依托規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng),建立互利、互補(bǔ)型的生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合體,開(kāi)展廢棄物的綜合循環(huán)利用,將污染負(fù)效益轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)正效益。
3.4 ? ?擴(kuò)大公眾參與機(jī)制
鼓勵(lì)社會(huì)團(tuán)體和公民積極參與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用建設(shè),對(duì)在資源化利用中做出突出貢獻(xiàn)的單位和個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)。結(jié)合新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)工程、農(nóng)村實(shí)用人才帶頭人素質(zhì)提升計(jì)劃等項(xiàng)目,加強(qiáng)新型經(jīng)營(yíng)主體培訓(xùn),提高資源化利用水平。
4 ? ?參考文獻(xiàn)
[1] 包維卿.中國(guó)畜禽糞便資源量評(píng)估的排泄系數(shù)取值[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2018,23(5):1-14.
[2] 陳利洪,舒幫榮,李鑫.華東地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源量估算及其綜合利用評(píng)價(jià)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(13):251-255.
[3] 廣安市統(tǒng)計(jì)局.2018年廣安市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[R/OL].[2019-02-01].http://www.Guang-an.gov.cn/ls-integration/xxgk/info.do?id=20190419111042-400775-00-000.
[4] 石元春.中國(guó)生物質(zhì)原料資源[J].中國(guó)工程科學(xué),2011,13(2):16-23.
[5] 田宜水,趙立欣,孫麗英,等.農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源分析與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)工程科學(xué),2011,13(2):24-28.
[6] 王亞靜,畢于運(yùn),高春雨.中國(guó)秸稈資源可收集利用量及其適宜性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué).2010,43(9):1852-1859.