浅析农村废弃物资源化利用现状

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浅析农村废弃物资源化利用现状

李燕1,2,3,4,5 *,荣懿1,2,3,4,5,刘哲1,2,3,4,5

  1. 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司 陕西 西安 710021
  2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西 西安 710075
  3. 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室 陕西 西安 710021
  4. 陕西省土地整治工程技术研究中心 陕西 西安 710075

5.自然资源部土地工程技术创新中心 陕西 西安 710075

摘要:随着城市化的快速发展和人民生活水平的提高,农村地区也面临着环境污染和资源浪费的问题。为了解决这些问题,农村废弃物资源化高效利用技术应运而生。本文将浅析农村废弃物资源化高效利用现状、存在不足及有效利用技术及未来发展趋势。

关键词:农村;废弃物;资源化;高效利用;技术创新

近年来,随着城市化的快速发展,农村地区也面临着日益严重的废弃物问题。大量的农作物秸秆、畜禽粪便与生活污水和垃圾等废弃物不仅污染生态环境,另一方面也大量可回收废弃物未有效利用而浪费,更影响其他人居环境和资源。特别的,农村课税收废弃物量大、分布广、种类繁多、分类难度大、回收利用率偏低,长期积累污染环境风险问题不可忽视。因此,如何实现农村废弃物资源化与减量化,促进废弃物分类及循环利用成为了美丽农村建设及人居环境质量提升亟待解决的问题。本文的目的是探讨农村废弃物资源化高效利用的技术和方法,为推动农村可持续发展提供参考。

1 农村废弃物利用现状

良好的生态环境是高质量人居环境的重要组成之一,农村环境治理是建设美丽、和谐新农村的重要前提之一。随着农村人居条件改善,农村生态环境集中连片整治及美丽乡村建设的推进,农村人居不断趋于集中化、现代化,畜禽养殖由小规模零散家庭式养殖向个体户规模化养殖发展,不同类型的农村废弃物产生和排放特性鲜明,如生活废弃物(污水和垃圾)排放趋于点源排放,更利于收集处理[1]。农村废弃物主要包含农村生活、畜禽养殖、农业生产等活动中产生的废弃物。其中,各级政府对农村生活污水与垃圾回收与处理提出了诸多技术指导与建议,但因缺乏统一的标准、奖罚机制不健全且实施难度大等因素,农村生活垃圾仍存在随意焚烧产生二次污染等。

农业生产过程中主要产生废物包括农作物秸秆与畜禽粪便。据统计,全国产生的秸秆近9亿吨,而畜禽粪便更是高达38亿吨[2]。面对有限的资源与环境条件,农业废弃物的回收与有效利用则是影响农业发展的重要因素之一。目前,农业废弃物利用主要包括将秸秆粉碎、腐熟、反应堆、生物有机肥和生物炭化还田;畜禽粪便全量回收发酵制肥与固液分离肥料化还田;将废弃物通过减量化、清洁化处理后作为原料以生产其他材料(如秸秆造纸、复合材料、容器、基质等)或作为染料用于能源领域[3]。此外,近年来随着养殖业发展,部分作物秸秆用以生产青贮(如青贮玉米),秸秆与畜禽粪便加工生产饲料。

2 农村废弃物利用主要问题

2 1法律法规体系有待完善

随着农业现代化理念的提出,可持续发展的农业观念越来越重要,其中最主要的就是要发展绿色农业、可持续发展农业,随着各界对于绿色农业概念的重视,政府部门也制定了一系列有关于农业废弃物资源利用的法律法规,不过由于在实际情况中还存在着许多其他方面的问题,导致法律法规不能够有效地落实,缺乏一定的监管力度,仍然需要加大对于有关方面的法律法规建设工作[4]。从地方性法规政策来看,有关规定过于宽泛,并没有具体性的实施措施以及管理规范,导致各部门行使职权时过于混乱,缺乏清晰具体的支持方式,有关的法律法规落实起来出现了障碍。任何法律法规制定之后都需要配备相应的监管政策,有关法律法规能否在实际情况中发挥应有的作用,落实有关政策主要还在于是否存在有效监管,目前针对农业废弃物随意排放缺乏一定的惩罚措施,这就导致相关的法律法规落实出现了巨大的阻碍,大大削弱了政策的效果[5]

2 2废弃物资源化利用化技术落地困难

农村农作物秸秆主要通过粉碎还田加以利用,但长期的机械粉碎还田,无法处理秸秆携带的病虫害,且不可避免的影响土壤结构及理化性质,土壤中微生物消耗农作物所需的营养成分[6]。针对农业废弃物的治理具有相当的专业性、复杂性,推动具体工作的同时需要投入大量的资金以及人力成本,要求有关工作人员需要具备较高的专业技术水平。但由于有关部门的不够重视、相关农户的不理解都导致所投入的资金较少,从事有关工作的专业性人才也相对缺乏,这些都让农业废弃物的资源化利用工作的推进受到了很大的影响,进行专业化的研究工作也难以推进,不能更好更快地推进相关技术水平,阻碍农业废弃物资源化利用的进展[7]

2 3农村废弃物再利用意识不足

为了能够推动农业废弃物资源化利用工作的进展,保证不会出现严重的资源浪费问题以及环境污染问题,就必须要让广大农户充分认识到农业废弃物资源化利用的重要性。目前农业生产者相关利用意识比较淡薄,一味关注自己短期的经济效益,忽视了长久发展以及对于环境的破坏,没有注意到经济效益与环境效益的密切联系,平时对于产生的农业废弃物并没有妥善地进行处理。比如针对牲畜产生的粪便随意丢弃,很容易导致有毒病菌扩散,造成动物大范围内的疫病传播

[8]

3 农业废弃物实现资源化利用措施

3 1 建立健全农村废弃物分类及利用机制

机械化处理划分为三个主要环节,第一是废弃物收集环节,第二是废弃物处理环节,第三是废弃物应用环节,然后再以此为基础,对其生态循环体模式进行构建,从而将该小镇建设成一个产业融合、农牧循环、种养结合形式的生态型农业示范镇[9].GB/T 42229针对不同需求和和各类农村可回收废弃物的主要特征,提出了农村可回收废弃物分类的模型及指导性建议,以提高废弃物有效分类与回收利用。

3 2大力推广废弃物处理装备应用

针对农业农村不同废弃物、不同产生量、不同区域基础条件依托现有农机合作社、有机肥加工场厂基础设施、技术设备,适当调整处理工艺。配套收集拉运机械装备、餐厨垃圾专用处理机械装备、固体、液体有机肥撒施机械装备、林果残枝加工机械装备。通过科技装备投入,发挥农业农村废弃物处理机械装备桥梁作用,促进农业农村废弃物在收集拉运、无害化处理、资源化利用等环节协同运转,提高农业农村废弃物无害化处理水平、资源化利用效率,推动废弃物处理技术装备由机械化向智能化转型升级,推动多元化处理模式建立,形成点线面体四位一体废弃物处理处理资源化利用路径[10]

3 3 因地制宜(施策)的开展农村生活污水处理

在选择山区半山区生活污水治理技术时,要结合“改厕”情况和农业林业种植情况,根据当地总体规划、经济条件、技术水平、地形地貌等条件进行技术论证,通过经济、技术、管理等综合因素的分析比较,确定合理的农村生活污水资源化利用治理模式。加强农村生活污水资源化利用治理。各县完善农村生活污水治理建设、管理、监督机制,研究制定生活污水治理设施运行维护和监督办法[11]。统筹谋划农村改厕、粪污利用与农村生活污水治理,实现统一规划、相互衔接,避免改厕与农村生活污水孤立处理设施重复建设的问题,减轻资金投入的负担,减少基层相关部门的后期工作。

3 4 积极推进废弃物高效利用技术应用

推进农业废弃物资源化利用工作就必须要掌握先进的生产技术,加大对新技术的研发力度,拥有更高专业素质的技术人才,为有关研究配备先进的仪器设备,能够有效地提升农业废弃物资源化利用工作的技术研究进度。鼓励相关企业自主进行研发,结合自己的实际情况对有关的技术要点进行突破性研究,充分发挥农业废弃物资源化的技术价值[12]

我国是农业大国且农业结构的地区差异性显著,农业废弃物年产量大,分布不均衡与相对集中并存。近年来,无论全国还是区域农业废弃物能源化利用都受到学者的广泛关注。杜欢政等[13]研究了黄河流域60个地级行政区农业废弃物能源化利用对农业能源可持续的影响,综合能源消耗、能源结合、环境排放等方面建立农村能源可持续性指标体系,并针对不同区域农业生产及能源结构推荐了农业废弃物能源化利用方式。姜景川[14]利用现代生物技术和工程技术开发生物质能源,以农业有机固废处理设备为基础,通过技术升级、工艺改进并联合沼气技术回收利用农村废弃物,生产清洁能源(沼气)和有机颗粒肥,为农村废弃物综合利用提供了新思路。

3 5 加强培训与宣贯,提高公众参与度

借助农村污染防治技术、研讨会、培训会等形式,加强实用技术以及成功示范案例推介交流,提供生活污水收集处理及资源化利用从规划设计施工到日常运行维护等全过程管理指导和技术培训。利用电视报刊、“三微一端”等宣传平台,采用群众喜闻乐见形式,加强农村生活污水治理及资源化利用案例宣传。充分发挥村党组织战斗堡垒作用、党员干部模范带头作用,发动组织群众积极参与农村生活污水治理规划、建设、运营、管理。依托工青妇等群团组织和老年人协会等民间组织开展农村生活污水治理宣传教育工作。设立群众举报平台和举报电话,接受媒体监督,广泛动员社会力量参与监督。

4 展望

农业作为经济社会发展的一项基础性产业,必须要在实际情况中重视农业生产活动的全方面和各环节,农村废弃物资源的有效利用可以减少对环境的污染,提高资源的可持续利用。重视农业废弃物资源化利用工作能够有效地降低资源浪费保护周边生态环境,对于整个和谐社会的建立都具有非常重要的意义。

基金项目:

陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-QN-0343),陕西省科协企业创新争先青年人才托举计划项目(2021-1-2,CLGC202248),陕西省土地工程建设集团内部科研项目(DJNY-YB-2023-31,DJNY-ZD-2023-4, DJNY-YB-2023-29),中央高校(长安大学)基本科研业务费专项资金, 陕西省土地整治重点实验室开放基金资助(300102352504),陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心开放基金资助项目(2021WHZ0094)。

参考文献:

[1] 李伟,陈沫,杨帆.乡村振兴视阈下农村人居环境整治的战略价值[J].农业经济,2022,(11):52-54.

[2] 葛磊.农业废弃物资源化利用现状及前景展望[J].农村经济与科技,2018,29(21):18-19.

[3] 于法稳,胡梅梅,王广梁.面向2035年远景目标的农村人居环境整治提升路径及对策研究[J].中国软科学, 2022(7):17-27.

[4] 姚爱萍,朱一丹,童一宁等. 农业废弃物资源化利用路径研究[J]. 农业开发与装备,2023(12):97-99.

[5] 杨浩瑜,秦洁,武晓燕等. 微生物在我国农业废弃物资源化利用中的研究进展[J]. 再生资源与循环经济,2023,16(11):1-4.

[6] 周飞飞.镇域农业农村废弃物机械化处理生态循环体模式构建策略[J].河北农机,2023(08): 99-101.

[7] 贾倩,串丽敏,王爱玲等. 国内外农业废弃物资源化利用技术对比研究[J]. 世界农业,2023(11):19-30.

[8] 姜景川. 农业农村废弃物无害化处理资源化利用装备与技术探析[J]. 农业机械,2023(9):70-72.

[9] 杜俊伟.农业资源利用与农业生态环境保护[J].农家科技,2020,(9):174.

[10]董菊兰. 加快农业废弃物资源化利用的思路与路径[J]. 农村实用技术,2023(08):115-116.

[11]于法稳,孙韩小雪,林珊. 农村人居环境现状分析及提升路径研究[J]. 烟台大学学报(哲学社会科学版),2024,37(1):29-42.

[12]袁敏航,王子涵,张翀等. 人工湿地处理技术在农村污水处理中的运用[J]. 技术与市场,2024,31(1):96-98.

[13]杜欢政,刘香玲,王韬.农业废弃物能源化利用对农村能源可持续性影响研究—以黄河流域9省(区)60个地级行政区为例[J].农业资源与环境学报,2023,40(6):1443-1451.

[14]姜景川.农业农村废弃物无害化处理资源化利用装备与技术探析[J].农业机械,2023(9):70-72.