【正文】 詞：農(nóng)業(yè)廢棄物； 資源化利用； 發(fā)展趨勢； 對策措施 Trends of resource utilization technology in agricultural waste at home and abroad Abstract Rational use of agricultural waste has great significance to reduce environmental pollution, improving the rural ecological environment, developing agricultural circular economy. In case of the gradual depletion of world energy, research of agricultural wasteresource utilization technology will have a significant impact on the survival of overview explained the staus of agricultural wastes resources in China, the progress and applications on resource utilization technology of agricultural waste, and proposed the countermeasures of resource utilization of agricultural waste in China according to development trends of resource utilization technology of agricultural waste. Key words： agriculture wastes； resource utilization； development trends； countermeasures 第一章 前言 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物種類繁多，數(shù)量巨大，而且隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以大量化肥代替原有農(nóng)家有機肥的使用，以人工飼料代替農(nóng)業(yè)廢棄物飼料的使用，加之現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化和規(guī)?；陌l(fā)展，打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中廢棄物的循環(huán)利用環(huán)節(jié)，結(jié)果造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的大量積累，進而產(chǎn)生了較為嚴重的環(huán)境問題 和資源浪費問題。因此，如何合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源，真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變廢為寶，對緩解我國能源壓力，保護生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義 [1]。因此，本文的總目標是 ：通過對我國農(nóng)業(yè)廢棄物處理現(xiàn)狀進行分析，找出當(dāng)前存在的問題，提出相應(yīng)的對策和建議，從而指導(dǎo)資源化使用農(nóng)業(yè)廢棄物，發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，促進社會主義新農(nóng)村建設(shè)。 畜禽養(yǎng)殖污染已成為農(nóng)村主要的面源污染，豬、牛、雞三大類畜禽糞便年排放化學(xué)需氧量 (C0D)6900多萬噸，是全國工業(yè)和生活污水 COD的 5倍以上 [3]。嚴重的水污染使缺水矛盾尖銳化，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重損失。大量實踐表明，由于畜禽糞尿及廢水造成的水體、土壤和空氣的嚴重污染，最終會導(dǎo) 致畜禽傳染病和寄生蟲病的蔓延與發(fā)展。諸如炭疽、禽流感、五號病、布氏桿菌病、結(jié)核病等均系世人共知的人畜共患傳染病。經(jīng)常接觸惡臭物質(zhì)，使人食欲不振與惡心，進而發(fā)展為消化功能減退，它還可危害循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等 [5]。特別是隨著自然資源日趨短缺和廢棄物數(shù)量劇增，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用越來越受到人們的重視?？?研成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 一是農(nóng)業(yè)廢棄物收集技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系適應(yīng)性強。三是農(nóng)業(yè)廢棄物收集技術(shù)與經(jīng)濟社會發(fā)展相互促 進。五是農(nóng)業(yè)廢棄物收集設(shè)備本身與信息化、自動化技術(shù)結(jié)合緊密。 微生物強化堆肥技術(shù) 目前國外在堆肥發(fā)酵工藝、技術(shù)和設(shè)備方面已日趨完善，基本上達到了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化水平。韓國采用的槽式發(fā)酵和螺旋式攪拌在國際上屬于較先進的糞便發(fā)酵技術(shù)。如顧文杰等 [9]以牛糞和蘑菇渣為原料進行好氧堆肥，研究了接種外源菌劑對堆肥中微生物數(shù)量和酶活性的變化。如孫海英等 [10]研究表明，在以牛糞與稻草為原料的堆肥中加入纖維素分解菌和固氮菌后，堆肥過程中 C/N 明顯降低，提高了堆肥的肥效，最大限度保留了堆肥物料中的氮素營養(yǎng)。農(nóng)業(yè)廢棄物中惡臭主要來源是 NH H2S 和一些有機小分子化合物，這些物質(zhì)是一些微生物代謝活動產(chǎn)生的。 干法厭氧發(fā)酵技術(shù) 干法厭氧發(fā)酵技 術(shù)作為有機固體廢物資源化的有效途徑，近年來已逐漸成為世界各國農(nóng)業(yè)固體廢物資源化技術(shù)研究的熱點。如 Lehtom 等 [12]用不同秸稈與糞便混合，當(dāng)秸稈比例為 30％時，與 單一糞便發(fā)酵相比，沼氣產(chǎn)量提高了 16％ ～ 85％。上述干 法厭氧消化技術(shù)的研究表明，混合厭氧發(fā)酵以及優(yōu)化混合原料組合將是重要的發(fā)展方向。如 Salminen 等 [17]綜述干法發(fā) 酵工藝對有害微生物的影響認為，厭氧消化能夠殺滅病源菌，且高溫厭氧消化比中溫更有效，能 100％殺滅糞大腸菌與沙門菌，而中溫型消化池僅能殺滅部分糞大腸菌與沙門菌。由于干發(fā)厭氧發(fā)酵過程主要是微生物作用的結(jié)果，因此，選育出高效、適應(yīng)低溫的厭氧發(fā)酵菌種是提高厭氧發(fā)酵效率，降低產(chǎn)氣成本的主要途徑。但是要把農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成乙醇燃 料，必須解決 3個重大技術(shù)問題： 一是克服木質(zhì)纖維素分子對生物轉(zhuǎn)化的抗性 —— 由多糖降解為可發(fā)酵糖；二是通過微生 物代謝工程和基因工程研究，高速、高效、高收率地利用可發(fā)酵糖 —— 生物轉(zhuǎn)化；三是簡捷、高效的下游過程技術(shù) —— 產(chǎn)物分離。酶解法可以在比較溫和的條件下反應(yīng)，但缺點是生產(chǎn)成本一直居高不下。纖維素乙醇的另一個瓶頸是預(yù)處理技術(shù)，該技術(shù)迄今仍是世界范圍內(nèi)的難題，各國取得的突破都比較有限，由示范裝置得出的成本數(shù)據(jù)多數(shù)過于理想化，在大規(guī)模 生產(chǎn)中較難復(fù)制 [20]。該方案將產(chǎn)酶過程與糖化、發(fā)酵集合在一個反應(yīng)器內(nèi)同步進行，大大 降低了酶成本。如李十中等 [22]在“生物質(zhì)高效降解專用微生物篩選與構(gòu)建技術(shù)研究”中，通過優(yōu)化微波消解預(yù)處理技術(shù)、復(fù)合酶系協(xié)同水解技術(shù)、還原糖在線分離技術(shù)、膜生物反應(yīng)器技術(shù)和五、六碳糖共發(fā)酵技術(shù)等，消除纖維素分解產(chǎn)物的反饋抑制，提高纖維素酶的分解轉(zhuǎn)化效率，進而集 成化纖維素分解、還原糖分離及共發(fā)酵組合反應(yīng)器技術(shù)。眾多的科研機構(gòu)、生物燃料公司、投資公司在該領(lǐng)域投入大量資金。盡管藻類生物燃料的研究取得了很大進展， 但要成為可行的替代能源，目前還 存在一些有待解決的問題：一是高效固定二氧化碳的藻種篩選和培養(yǎng)，目前適宜的藻種是藍藻和綠藻，特別是綠藻中的小球藻；二是微藻固定二氧化碳機理探索，重點是了解無機碳的