農(nóng)業(yè)固廢資源化利用技術(shù)

1、廣州大學(xué)固體廢物處理課程學(xué)術(shù)論文班級(jí) 給排122姓名 譚健榮學(xué)號(hào) 1216400051指導(dǎo)老師 方茜農(nóng)業(yè)固廢資源化利用新技術(shù)摘 要 ：農(nóng)業(yè)固廢資源合理利用 ，不僅對(duì)減少環(huán)境污染、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境 、發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有十分重要的意義，而且在世界能源日益枯竭的情況下 ，農(nóng)業(yè)固廢資源化利用技術(shù)的研究也將對(duì)人類的生存產(chǎn)生重大影響。本文主要簡(jiǎn)述了我國(guó)農(nóng)業(yè)固廢資源的概況，以及國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)的研究進(jìn)展和應(yīng)用情況，針對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利 用的發(fā)展趨勢(shì)，提出我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的對(duì)策措施。關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)固廢物；集儲(chǔ)裝備；堆肥；干法厭氧發(fā)酵；資源化利用；發(fā) 展趨 勢(shì) ；對(duì)策 措施。目錄引言 4

2、1、我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源概況 41.1植物類 41.2動(dòng)物類41.3加工類42、國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)研究進(jìn)展52.1集儲(chǔ)裝備技術(shù)52.2微生物強(qiáng)化堆肥技術(shù)52.3干法厭氧發(fā)酵技術(shù)52.4纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)63、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展趨勢(shì)83.1研究目標(biāo)趨于綜合性83.2研究手段趨于多元性83.3研發(fā)方式趨于技術(shù)升級(jí)與系統(tǒng)集成83.4研發(fā)技術(shù)趨于機(jī)械化、規(guī)?；?、專業(yè)化84、我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的對(duì)策措施84.1加大宣傳力度84.2建立農(nóng)業(yè)廢棄物資源的監(jiān)控系統(tǒng)84.3提供政策和資金支持84.4加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)支撐84.5加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的戰(zhàn)略合作84.6探索發(fā)展模式9參考 文獻(xiàn)9引言在我國(guó)，

3、生態(tài)環(huán)境惡化、資源高耗型生產(chǎn)已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本形式，尤其是現(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) ， 造成農(nóng)業(yè)廢棄物的大量積累，進(jìn)而產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題和資源浪費(fèi)問(wèn)題。實(shí)踐表明，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用和無(wú)害化處理，是控制污染、改善環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。1、 我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源概況1.1植物類植物類廢棄物資源來(lái)自于農(nóng)林生產(chǎn)過(guò)程 中 產(chǎn) 生 的 殘余物，主要為農(nóng)作物秸稈。2009年，全國(guó)農(nóng)作物秸稈理論資源量為8.20億t。根據(jù)我國(guó)各地農(nóng)作物機(jī)械收獲和人工收獲農(nóng)業(yè)固廢調(diào)查結(jié)果估

4、算，09年全國(guó)農(nóng)作物秸稈可收集資源量約為6.87億t，其中稻草約為2.05t，麥稈為1.50億t，玉米稈為2.65億t，以及剩余的其他一些農(nóng)作物的稈。據(jù)調(diào)查，我國(guó)秸稈未利用資源量為2.15億 t，這意味著我國(guó)秸稈資源利用潛力巨大。1.2動(dòng)物類動(dòng)物類廢棄物資源來(lái)自于牧、漁業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物，主要來(lái)自圈養(yǎng)的牛、豬和雞3類畜禽。07年畜禽糞便實(shí)物量為12.47億t，可開(kāi)發(fā)量為8.84 億t，其中牛、豬、雞分別為 4.64 億、3.39 億、0.80 億 t，折算的年產(chǎn)能 （標(biāo) 煤）分別為3934萬(wàn)、2909萬(wàn)、4139萬(wàn) t，合計(jì)為1.0983億t。畜禽糞便的收集和利用方式對(duì)資源的可收集程度關(guān)

5、系很大，豬多為家庭圈養(yǎng)， 無(wú)效資源可忽略不計(jì)，牛與雞的可收集率與規(guī)?；曫B(yǎng)程度關(guān)系較大。今后隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，糞便的生產(chǎn)量還會(huì)增加。1.3加工類加工類廢棄物資源來(lái)自于農(nóng)林牧漁業(yè)加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物，其中林業(yè)剩余物一部分 來(lái)源于伐區(qū)采伐剩余物和木材加工剩余物 ，另一部分來(lái)自各類經(jīng)濟(jì)林撫育管理期間育林剪枝所獲得的薪材量?！笆晃濉逼陂g我國(guó)木材采伐剩余物和加工剩余物的實(shí)物量為8056萬(wàn)t，折合標(biāo)準(zhǔn)煤4592萬(wàn)t，加上各類經(jīng)濟(jì)林撫育管理期間育林剪枝所獲得的薪材實(shí)物量4813萬(wàn)t，折合2743萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，二者合計(jì)實(shí)物量為12869萬(wàn)t，折合標(biāo)準(zhǔn)煤7335萬(wàn)t。 綜上所述，農(nóng)業(yè)廢棄物是一類具有巨大潛

6、力的資源庫(kù)如果能將這些廢棄物變廢為寶，生產(chǎn)出有機(jī)肥、飼料、 能源、材料和精美的化工產(chǎn)品，將有利于資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)、改善農(nóng)村能源消費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民收入增加。2 國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)研究進(jìn)展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(lái)越受到 人們的重視。針對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的特性，世界各國(guó)非常重視應(yīng)用先進(jìn)工程技術(shù)提升農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化、飼料化、能源化、基 質(zhì)化及工業(yè)原料化水平 ，使 技 術(shù) 向機(jī)械化、無(wú)害化 、資 源化、高效化、綜合化發(fā)展，產(chǎn)品向廉價(jià)化、商品化、高質(zhì)化、多樣化和多功能化靠攏，以達(dá)到物盡其用、變廢為寶、消除污染、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、促

7、進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、高效利用廢棄物的目標(biāo)。從技術(shù)方面介紹國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的研究進(jìn)展： 2.1集儲(chǔ)裝備技術(shù)國(guó)外大宗糧食作物秸稈收集己形 成了與秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)相銜接、與農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展相適 宜、與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè) 經(jīng) 營(yíng)相結(jié)合、與農(nóng)業(yè)裝備相配 套的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 ，適用于以農(nóng)作物秸稈為 原料的規(guī)?；曫B(yǎng) 、工業(yè)化發(fā)電以及液化、氣化等新興技術(shù)發(fā)展的需要?？蒲谐晒饕w 現(xiàn) 在 以 下 幾 個(gè)方面：一、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(qiáng)。二、農(nóng)業(yè)廢棄物收集技術(shù)與工業(yè)化利用原料需求標(biāo)準(zhǔn)化銜接性好。三、農(nóng)業(yè)廢棄物收集技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相互促進(jìn) 。四、農(nóng)業(yè)廢棄物收集技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備配套性好。五、農(nóng)業(yè)廢棄物收

8、集設(shè)備本身與信息化、自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合緊密。2.2微生物強(qiáng)化堆肥技術(shù)目前國(guó)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(dá)到了規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化水平。俄羅斯研制的有機(jī)發(fā)酵裝置每天可生產(chǎn)100 t 有機(jī)肥，最后每噸成品肥約含 N、P、K 45 kg。美國(guó) BIOTEC2120 高溫堆肥系統(tǒng)，由10 個(gè)大型旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng) 器組成，通過(guò)微生物發(fā)酵在72h內(nèi)可處理1300t畜禽糞便或垃 圾，使之成為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，這種方法對(duì)于高濕物料具有特殊的作用。但是，這些先進(jìn)的堆肥設(shè)施由于運(yùn)行成本太高，在我國(guó)還沒(méi)有普遍適。我國(guó)微生物強(qiáng)化堆肥技術(shù)主要有3種：一、高溫分解 菌接種技術(shù)。堆肥化成功的關(guān)鍵是使微生物正常繁衍，使用

9、適當(dāng)?shù)奈⑸锝臃N劑可以加速農(nóng)業(yè)廢棄物的堆肥進(jìn)程。 如以牛糞和蘑菇渣為原料進(jìn)行好氧堆肥，研究了接種外源菌劑對(duì)堆肥中微生物數(shù)量和酶活性的變化。結(jié)果表明，接種增加了堆肥中微生物數(shù)量、脲酶、纖維素酶 和轉(zhuǎn)化酶，這說(shuō)明好氧堆肥中接種菌劑可以加快堆肥中有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)腐熟。二、功能性微生物接種技術(shù)。 功能性有機(jī)肥是利用傳統(tǒng)的堆肥原理，通過(guò)添加一些功能性菌株，使這些微生物能夠在堆肥中繁殖生長(zhǎng) ，增加堆肥的肥 效 ，調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)，增強(qiáng)作物的抗病能力。 如孫海英等研究表明，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(guò) 程 中 C/N 明 顯 降 低 ，提 高了堆肥的肥效 ，最大限度

10、保留了堆肥物料中的氮素營(yíng)養(yǎng)。因此，功能性堆肥具有良好的應(yīng)用前景。三、微生物除臭技術(shù)。農(nóng)業(yè)廢棄物在堆肥發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生惡臭氣體 ，污染環(huán)境和影響堆肥品質(zhì)。農(nóng)業(yè)廢棄物中惡臭主要來(lái) 源是NH3、H2S和 一 些有機(jī)小分子化合物，這些物質(zhì)是 一些微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)生的。在堆肥過(guò)程中抑制這些微生物生長(zhǎng)，可以有效地抑制臭氣產(chǎn)生。目前，日本研究者已分離出一種放線菌株接種于畜禽糞便中，能夠使NH3、H2S 和VFA 等物質(zhì)很快消失。我國(guó)于洪久研究表明，與對(duì)照處理相比，在雞糞中接種除臭劑能提前10d消除堆肥中的臭氣，有效地減輕了堆肥過(guò)程中惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生。2.3干法厭氧發(fā)酵技術(shù)干法厭氧發(fā)酵技術(shù)作為有機(jī)固體廢物資源化

11、的有效途徑，近年來(lái)已逐漸成為世界各國(guó)農(nóng)業(yè)固體 廢物資源化技術(shù)研究的熱點(diǎn)。干法厭氧發(fā)酵是一門(mén)涉及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科的綜合性學(xué)科， 是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。當(dāng)前的主要研究進(jìn)展包括：（1）干法厭氧發(fā)酵過(guò)程的主要因素研究， 包括底物組成 、底物預(yù)處理 、總固體 （TS）含 量 、接 種 物 、pH、溫度以及攪拌等影響因素。許多研究表明，采用多種底物混合發(fā)酵可獲得更高的產(chǎn)氣效率，同時(shí)也為沼渣的后續(xù)處理與利用帶來(lái)方便。 如 Lehtom 等用不同秸稈與糞便混合，當(dāng)秸稈比例為30時(shí)，與單一糞便發(fā)酵相比，沼氣產(chǎn)量提高了1685。Teihm 等研究表明，采用超聲波處理物料20120 m

12、in，可使厭氧發(fā)酵時(shí)間從22 d降到8 d，同時(shí)沼氣產(chǎn)量提高2.2倍。 Zhang等在進(jìn)行稻草干法厭氧消化的研究中 ，分 別在60、90、110條件下對(duì)稻草 進(jìn) 行 熱 處 理 發(fā) 現(xiàn)，預(yù)處理溫度越高，固體減少量越多，甲烷產(chǎn)量越Shrivastava等研究結(jié)果表明 ，白腐真菌發(fā)酵麥秸可有效地提高蛋白質(zhì)含量 、有機(jī)質(zhì)消化率 ，同 時(shí) 降 低 C/N 比 ，顯示出白腐真菌能將麥稈轉(zhuǎn)化為高能量的牲畜飼料。 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。（2）有機(jī)固體廢物干法厭氧消化處理工藝研究，包括連續(xù)式反應(yīng)器和間歇式反應(yīng)器。目前 歐洲主 要 采用4種已經(jīng)實(shí)現(xiàn)

13、商業(yè)化運(yùn)作的連續(xù)沼氣干法發(fā)酵工藝，即Kompogas臥式推流發(fā)酵工藝、Dranco 豎式推流發(fā)酵工藝、 Lingle-KCA 臥 式 推 流 發(fā) 酵 工 藝 和Valorga豎式氣攪拌工藝。（3）干法厭氧發(fā)酵的生物監(jiān)測(cè)及環(huán)境效應(yīng)研究，包括干法發(fā)酵工藝對(duì)病源菌的影響和大氣環(huán)境的影響。如Salminen等綜述干法發(fā)酵工藝對(duì)有害微生物 的影響認(rèn)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(mén) 菌 ，而中溫型消化池 僅能殺滅部分糞大腸菌與沙門(mén)菌。Schauss等研究了將秸 稈 厭氧干發(fā)酵后再施入農(nóng)田整個(gè)過(guò)程的 溫 室氣體排放 ，結(jié)果表明， 干發(fā)酵后氧化氮

14、 （ 以 N 計(jì) ） 排放量為458g/hm2a，比 對(duì) 照770 g/hm2a 減 少 近 1/3，甲 烷 排 放 量 減 少 22。由于干發(fā)厭氧發(fā)酵過(guò)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。2.4纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)第二代生物燃料是以麥稈、草和木材等農(nóng)林廢棄物為主要原料，采用纖維素轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)乙醇燃料。根據(jù)諾維信與麥肯錫共同發(fā)布的研究報(bào)告顯示，通過(guò)農(nóng)業(yè)廢棄物制備纖維素乙醇，到2020年能夠?yàn)槲覈?guó)替代3100萬(wàn)t汽油 ，使我國(guó)對(duì)進(jìn)口原油的依賴下降10，同時(shí)減少9000萬(wàn)t二氧化碳排放。英國(guó)能源研究中心（UKERC）在對(duì)全球

15、90多項(xiàng)研究進(jìn)行分析后得出結(jié)論，如果我們盡可 能充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物、能源作物以及廢料 ，那么由生 物 質(zhì) 來(lái) 提供全球1/5 的能源這一目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。但是要把農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成乙醇燃，必須解決3個(gè)重大技術(shù)問(wèn)題：一是克服木質(zhì)纖維素分子對(duì)生物轉(zhuǎn)化的抗性由 多糖降解為可發(fā)酵糖；二是通過(guò)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(jiǎn)捷、高效的下游過(guò)程技術(shù)產(chǎn)物分離。其中第一步將大分子多糖降解為可生物利用的還原糖是 目前最大的技術(shù)屏障。從全球范圍分析，以下幾種技術(shù)方向上可能會(huì)取得突破性進(jìn)展。2.4.1 基于酶制劑的纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)目前用于纖維素

16、水解的方法主要有化學(xué)法和酶解法，前者往往需要高溫高壓和極端酸堿度，這就意味著高能耗、高污 染 和 高 毒 性，因而并不經(jīng)濟(jì)。酶解法可以在比較溫和的條件下反應(yīng)，但缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本一直居高不下。2009年全球最大的工業(yè)酶制劑和工業(yè)微生物制劑生產(chǎn)商丹麥諾維 信 公 司 推 出纖 維 素 酶 賽 力 一 代 ，2010年賽力二代 纖維素乙醇復(fù)合酶 問(wèn)世，與一代相比，添加量可降低一半以上，并可在更高總固形物含量下實(shí)現(xiàn)良好的轉(zhuǎn)化率，有助生產(chǎn)商減少固定資 產(chǎn)投入。諾維信公司使用賽力二代的生產(chǎn)線中，乙醇生產(chǎn)過(guò)程中酶的成本已經(jīng)降至 0.13 美元/L，纖 維 素 酶 的 技 術(shù)突破為生物質(zhì)乙醇產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的生機(jī)

17、。諾 維 信 中 國(guó) 研發(fā)中心在賽力二代中也做了一些工作 ，主要反映在兩方 面：一方面是利用中國(guó)的生物多樣性尋找新酶，將其用于全球產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)；另一方面是從中國(guó)本土的市場(chǎng)需求出 發(fā)，研究中國(guó)的生物質(zhì)材料需要什么樣的酶種，因?yàn)槊钢?劑開(kāi)發(fā)需要有底物適應(yīng)性，在中國(guó)收集到一些玉米秸稈可能跟其他國(guó)家的秸稈組分不同，相應(yīng)地降解它們所需要的酶也不同。 纖維素乙醇的另一個(gè)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(guó)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(guò)于理想 化 ，在 大 規(guī)模生產(chǎn)中較難復(fù)制。2.4.2 聯(lián) 合 生 物 加 工 （CBP）工 藝傳統(tǒng)的纖維素乙醇生 產(chǎn) 工 藝 路 線 有

18、 以下3 種 方 式：分步水解和發(fā)酵 （SHF）、同步 糖化和發(fā)酵（SSF）、同步糖化共發(fā)酵（SSCF）。在此基礎(chǔ)上 ，Lynd 等提出了聯(lián)合生物加工工藝（CBP）方 案 ，并 論證了其可行性。CBP不包括纖維素酶的生產(chǎn)和分離過(guò)程，而是把糖化和發(fā)酵結(jié)合到由微生物介導(dǎo)的一 個(gè) 反 應(yīng) 體 系中，因此，與其他工藝過(guò)程相比較，底物和原料的消耗相對(duì) 較低，一體化程度較高。該方案將產(chǎn)酶過(guò)程與糖化、發(fā)酵 集合在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同步進(jìn)行，大大降低了酶成本。從長(zhǎng) 期來(lái)看，CBP 工藝無(wú)疑是比較完美的工藝，但 是 太 多 的 不 成熟注定在短期內(nèi)不可能工業(yè)化應(yīng)用 。清華大 學(xué) 核 研 究 院新能源研究所副所長(zhǎng)李 十

19、中認(rèn)為 ，目前纖 維 素 乙 醇 的 生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，使得降低成本的空間有限。纖維素乙 醇的商業(yè)化，很可能需要通過(guò)生產(chǎn)工藝的變革來(lái)實(shí)現(xiàn)。如 李十中等在 “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(guò)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(jìn) 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) ?，F(xiàn)已選 育 和 構(gòu) 建 10 種以上高產(chǎn)模式產(chǎn)物乙醇、L-乳酸的微生物菌種，使各項(xiàng) 產(chǎn) 物 收 率 、戊 糖 轉(zhuǎn) 化 率 、產(chǎn) 物

20、濃 度 、生 物 合 成 反 應(yīng) 速 度 等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均比傳統(tǒng)工藝提高10%以上，戊糖發(fā) 酵 乙醇收率達(dá)到 80%，L-乳酸的光學(xué)純度大于 99%。2.4.3 微藻制取生物質(zhì)燃料 技 術(shù)在眾多的非糧生物質(zhì)中，藻類具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，用藻類 制備生物燃料的研 究 開(kāi)發(fā)方興未艾。美國(guó)能源部已進(jìn)行了20 多年的研究，取得了 很大進(jìn)展。眾多 的科研機(jī)構(gòu)、生物燃料公司、投資公司在該領(lǐng)域 投入 大 量資金。 Shell、Chevron 等大型石油公司也正在與 有 關(guān)機(jī)構(gòu) 或公司進(jìn)行合作研究。 目前，我國(guó)微藻制備生物燃料技術(shù) 正處于從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化應(yīng)用的過(guò)渡

21、階段 ，清 華大學(xué) 、海 洋研究機(jī)構(gòu)、中石化撫順研究院都 在開(kāi)展研究工作 ，并 取得了一定進(jìn)展。中國(guó)科 學(xué)院與中國(guó)石化合作開(kāi) 發(fā) 微 藻 生 物燃料技術(shù)，正在進(jìn)行小試研究，2015 年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。盡管藻類生物燃料的研究取得了很大進(jìn)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(wèn)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(lán)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(jī)理探索，重點(diǎn)是了解無(wú)機(jī)碳的利用 形式 、二氧化碳濃 縮 機(jī) 理以及高濃度二氧化碳對(duì)微藻生長(zhǎng)的影響 ；三 是 微 藻 的 培養(yǎng)

22、條件，重點(diǎn)探索營(yíng)養(yǎng)、光照、溫度、pH 值和通氣條件等 的優(yōu)化，降低微藻生產(chǎn)成本；四是研究微藻生產(chǎn)乙醇、生物 柴油、航煤、燃料油或制氫等工藝。3 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展趨勢(shì)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的今天，以高值化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用是其發(fā)展趨勢(shì)之 一 。 利用農(nóng)業(yè)廢棄物開(kāi)發(fā)新型的生物材料 、 生化產(chǎn)品及替代石化產(chǎn)品和緊缺資源 替代物的研究日益受到重視 ，極大地拓展了 農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化領(lǐng)域 。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：3.1研究目標(biāo)趨于綜合性在有效提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率的同時(shí)，日趨關(guān)注對(duì)解決“三農(nóng)”問(wèn)題的實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)以及對(duì)區(qū)域 生 態(tài) 環(huán) 境可持續(xù)性的影響。3.2研究手段趨

23、于多元性從著重對(duì)自然科學(xué)技術(shù)的研究，逐步轉(zhuǎn)為自然科學(xué)技術(shù)研究與自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)研究的有機(jī) 結(jié)合。按“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”和系統(tǒng)工程原理優(yōu)化組裝成農(nóng)業(yè)廢棄物系統(tǒng)生態(tài)工程模式，將是農(nóng)村尤其是山區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要途徑。3.3研發(fā)方式趨于技術(shù)升級(jí)與系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)單類技術(shù)已難以滿足農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利 用目標(biāo)，利用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)與產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)改造以及技術(shù)系統(tǒng)集成的重要性日趨凸顯。3.4研發(fā)技術(shù)趨于機(jī)械化、規(guī)?；?、專業(yè)化環(huán)境工程技術(shù)針對(duì)大中型養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便和農(nóng)業(yè)秸 稈處理中堆肥和沼氣等技術(shù)與設(shè)備的升級(jí)，將有助于廢棄 物處理和資源化向機(jī)械化、規(guī)模、專業(yè)化方向發(fā)展。4 我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用

24、的對(duì)策措施我國(guó)應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)特色，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的研發(fā)支持力度，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)體系。 制定相應(yīng)的激勵(lì)政策，通過(guò)產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)和扶持培育高科技型產(chǎn)業(yè)化企業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)與產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。4.1加大宣傳力度廣泛宣傳發(fā)展 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)的重要意義，宣傳典型事例和成功經(jīng)驗(yàn)，提高社會(huì)各階層人士對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化開(kāi)發(fā)利用的認(rèn)識(shí)，形成全社會(huì)關(guān)心、支持農(nóng)業(yè)廢棄物 資 源 化 開(kāi)發(fā)利用的良好社會(huì)氛圍。4.2建立農(nóng)業(yè)廢棄物資源的監(jiān)控系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)將對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源及相關(guān)的大量信 息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸及管理，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化 配置和科學(xué)

25、調(diào)度。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握農(nóng)業(yè)廢棄物資源時(shí)變化情況和需求信息。4.3提供政策和資金支持政府要對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)給予保障，加大資金投入，提供良好的政策環(huán)境，制訂激勵(lì)、稅收、 補(bǔ)助、低息貸款等一系列優(yōu)惠政策。4.4加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)支撐當(dāng)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)的主要技術(shù)載體是 以 信 息 技術(shù)和生物技術(shù)為主導(dǎo)的高新技術(shù)，那么農(nóng)業(yè)廢 棄物資 源 化 利 用 技術(shù)載體就是環(huán)境無(wú)害化技術(shù)或環(huán)境友好技術(shù) 。4.5加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的戰(zhàn)略合作建設(shè)以企業(yè)為主體，以高校和科研院所技術(shù)力量為依托，以市場(chǎng)為導(dǎo)向， 以資本為紐帶，以現(xiàn)代企業(yè)制度為規(guī)范的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。探索建立風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制，不斷提高技術(shù)進(jìn)步對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的貢獻(xiàn)率。4.6探索發(fā)展模式農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用是一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化程度較高的系統(tǒng)工程 ，涉及政 府 、加工 企 業(yè) 、科 研 單位 、農(nóng)戶等 諸多部門(mén) 。建議有關(guān)部門(mén)應(yīng)從環(huán)境保護(hù)和解決 “三農(nóng)”問(wèn)題的高度出發(fā)，切實(shí)制定相應(yīng)的扶持政策和措施，將產(chǎn)品加工、基地建 設(shè)和生態(tài)工程、結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收等結(jié)合起來(lái)，做好農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的規(guī)劃和基地建設(shè)，探索發(fā)展模式。參考 文獻(xiàn) ：1彭 靖.對(duì) 我 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 資 源 化 利 用 的 思 考J.生 態(tài) 環(huán) 境 學(xué) 報(bào) ，2009，18（2）：794-798.2農(nóng)