眾所周知，農業(yè)廢棄物隨意堆砌、排放，會(huì )對空氣、水體、農村居住環(huán)境等造成嚴重污染。一直以來(lái)，廢棄物處理是農業(yè)領(lǐng)域保護環(huán)境的重要方面，在“雙碳”背景下，廢棄物的資源化再利用成為農業(yè)綠色發(fā)展的有效途徑。

秸稈有了好去處

過(guò)去，每逢收獲時(shí)節，人們都會(huì )看到田野里飄起濃濃黑煙，這是農民將秸稈“廢料”露天焚燒的結果。隨著(zhù)生態(tài)意識的增強和科技發(fā)展，秸稈成了土里長(cháng)出的“金疙瘩”。

2022年1月10日，河北省唐山市，灤南縣實(shí)施畜禽糞污資源化利用項目，采用“預處理+高溫厭氧發(fā)酵+生物脫硫凈化+沼氣發(fā)電+沼渣沼液外運消納還田”工藝技術(shù)，綜合處理畜禽糞污和農作物秸稈。圖為工人在大型搪瓷厭氧發(fā)酵罐體外調節手動(dòng)攪拌閥門(mén)

河北省衡水市安平縣有近50萬(wàn)畝的耕地，每年可收集秸稈約21萬(wàn)噸。如此大量的“廢物”如何處理?為了解決這一難題，河北京安生物能源科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“京安”)市場(chǎng)部經(jīng)理馬岳介紹，“目前，公司實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)項目，將秋收后大量可收集利用的秸稈打捆運輸到生物質(zhì)熱電廠(chǎng)，通過(guò)燃燒發(fā)電并網(wǎng)，同時(shí)還利用發(fā)電機的余熱為居民供熱。”據了解，該項目滿(mǎn)足了當地3萬(wàn)戶(hù)普通居民用電，2.5萬(wàn)戶(hù)居民冬季采暖需求。“廢物利用，讓秸稈有了好去處。”馬岳高興地說(shuō)。

不僅如此，京安還建立“公司+合作社”秸稈機械化收集體系，帶動(dòng)5000戶(hù)農民參與秸稈收集、加工、儲存、運輸、銷(xiāo)售，使全縣秸稈綜合利用率達到96%以上，新增產(chǎn)值1.2億元人民幣，成為農民收入新的增長(cháng)點(diǎn)。

2023年2月16日，新疆塔城，裕民縣展牧畜養殖服務(wù)農民專(zhuān)業(yè)合作社的社員在使用飼草粉碎設備加工牲畜飼草料

“除了發(fā)電供氣，部分秸稈經(jīng)高溫發(fā)酵等工序被制成有機肥，返回耕地，增加土壤有機質(zhì)含量，實(shí)現了增產(chǎn)增收。”馬岳說(shuō)。

據中國農業(yè)科學(xué)院農業(yè)環(huán)境與可持續發(fā)展研究所研究員姚宗路介紹，秸稈作為一年生植物，生長(cháng)過(guò)程中光合作用吸收的二氧化碳與離田終端產(chǎn)品使用排放的二氧化碳相抵消，不會(huì )造成多余排放。秸稈可作為燃料使用，替代化學(xué)能源，減排效果十分顯著(zhù)。除此之外，還可以制作肥料、飼料，做為原料、養菇基料等，利用非常廣泛。

2022年10月，中國農業(yè)農村部發(fā)布的《全國農作物秸稈綜合利用情況報告》中顯示，全國農作物秸稈綜合利用率穩步提升。2021年全國農作物秸稈綜合利用率達88.1%，相較2018年增長(cháng)了3.4個(gè)百分點(diǎn)。

姚宗路表示，目前秸稈綜合利用率處于較高水平，以秸稈肥料化、飼料化為主，能源化利用為輔。秸稈成型燃料、捆燒、厭氧發(fā)酵、發(fā)電等能源化技術(shù)相對比較成熟，市場(chǎng)化程度較高，目前在進(jìn)行大面積推廣。下一步要推動(dòng)秸稈利用由注重數量向數量質(zhì)量并舉轉變，推進(jìn)秸稈科學(xué)還田，提高耕地地力，實(shí)現資源高效循環(huán)固碳，大力發(fā)展秸稈高值化利用技術(shù)，提升秸稈產(chǎn)品附加值，實(shí)現高值利用。

糞污巧利用

在京安園區，有4個(gè)巨型綠色柱體十分搶眼。馬岳說(shuō)，京安作為國家農業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)，年出欄種豬超過(guò)8萬(wàn)頭、商品豬超過(guò)26萬(wàn)頭。30多萬(wàn)頭生豬每年產(chǎn)出幾十萬(wàn)噸糞污，而這4個(gè)5000立方米的厭氧發(fā)酵罐就是糞污處理的核心秘密所在。

俯瞰京安園區

10年前，京安開(kāi)始與第一沼氣國際有限公司、北方工程設計研究院、中國農科院等科研院所合作開(kāi)展科研攻關(guān)，研發(fā)出自有知識產(chǎn)權的低濃度有機廢水高效厭氧發(fā)酵制取沼氣等專(zhuān)利技術(shù)16項，解決了沼氣生產(chǎn)波動(dòng)大的難題，成為北方第一家利用畜禽糞污發(fā)電并網(wǎng)的沼氣發(fā)電企業(yè)。

如今，京安與全縣養殖場(chǎng)戶(hù)達成糞污收購意向，所有畜禽糞污經(jīng)發(fā)酵罐處理，產(chǎn)出沼氣，進(jìn)而發(fā)電、提純天然氣。“沼氣發(fā)電過(guò)程中，剩余的沼液沼渣還可做為基質(zhì)，制備多種配方有機肥料，根據不同季節，不同植物，不同生長(cháng)期進(jìn)行調整，形成多元化多用途肥料。”馬岳介紹，每年園區產(chǎn)出約25萬(wàn)噸的有機肥，除供應河北省內，還銷(xiāo)往河南、山東、新疆、云南等地，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。

據了解，通過(guò)沼氣發(fā)電項目、生物有機肥項目、生物天然氣項目及生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目，京安形成了完整的“氣、電、熱、肥”聯(lián)產(chǎn)生態(tài)循環(huán)“京安模式”。通過(guò)這一模式，京安公司每年生產(chǎn)沼氣1152萬(wàn)立方米，發(fā)電1512萬(wàn)度，經(jīng)國家核證溫室氣體自愿減排量(CCER)認證備案，減少二氧化碳排放10.5萬(wàn)噸，使養殖場(chǎng)每年減少糞便排放量30萬(wàn)噸，節約標準煤約5000噸。

科技助力新型肥

廢棄中藥渣能夠提高作物產(chǎn)量，讓人出乎意料。李唯和她的團隊就是這一成果的研究者。

李唯是華南農業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院首聘副教授、“葉中送碳”團隊(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“團隊”)負責人。實(shí)際上，最初李唯主攻方向為碳納米材料。該團隊所合成的納米碳球早期較多應用于生物醫學(xué)領(lǐng)域，“有沒(méi)有可能結合我校農業(yè)方向，把碳球應用在植物身上?”導師雷炳富教授的話(huà)給了李唯很大啟發(fā)。“碳球有納米的尺寸，水溶性也很好，含碳量較高，最重要的是擁有能提高光合作用效率的轉光性。如果被植物吸收會(huì )有什么影響?”順著(zhù)這一思路，李唯開(kāi)始了新的探索。

李唯在實(shí)驗室觀(guān)察施用碳肥生菜的長(cháng)勢

她發(fā)現，廢棄的中藥渣年產(chǎn)量近幾千萬(wàn)噸，但資源化利用率卻僅有1%左右。李唯團隊進(jìn)行分析后發(fā)現，藥渣中含有40%的活性成分，并且另有鈣、鐵、磷、鎂等微量元素，比較符合團隊對原料的要求。經(jīng)過(guò)幾年科研攻關(guān)和技術(shù)更迭，“葉中送碳”項目團隊首次用廢棄中藥渣合成擁有自主知識產(chǎn)權的有機納米碳肥。

這種新型碳肥在減少化肥用量的同時(shí)提高其功效。李唯介紹，“相比傳統的利用有機質(zhì)堆肥，我們的側重點(diǎn)是實(shí)現納米化和水溶性的提升，提高植物的光合作用效率。同時(shí)可以把空氣中更多的二氧化碳轉化為有機物，助力減少碳排放。”

廣州市從化區木棉村是團隊一位成員的老家。村里一顆種植于明朝、年齡470余歲的著(zhù)名的古樹(shù)——“荔枝皇”，被吉尼斯認定為最大的荔枝樹(shù)。同時(shí)由于種植廣泛，荔枝成為當地聲名遠播的一大特產(chǎn)。在團隊成員耐心講解下，村里20戶(hù)農戶(hù)同意將共計200畝耕地作為納米碳肥的試驗田。村民謝鎮熙說(shuō)，“原來(lái)用的是普通化肥，土壤會(huì )板結，對生長(cháng)影響很大。”試驗期間，他看到土質(zhì)有了顯著(zhù)改善，果子的口味口感也有所提升，一年下來(lái)，自家15畝土地產(chǎn)量增加了1.2噸。“減少使用化肥后，一年能節省3千元，年收入還增加了2萬(wàn)!”謝鎮熙特別開(kāi)心。

2016-2022年，團隊與多家農業(yè)公司與農村合作，將產(chǎn)品作用于多種果蔬鮮花，應用面積500畝，均取得了良好反饋。2022年7月，由廣東省教育廳主辦、東莞理工學(xué)院承辦的第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽廣東省賽中，“葉中送碳—高效納米碳肥引導者”項目榮獲金獎，還獲得廣東省技術(shù)發(fā)明二等獎、廣東省農業(yè)技術(shù)推廣獎等榮譽(yù)。

目前，葉中送碳團隊與廣東農墾集團合作進(jìn)行銷(xiāo)售推廣，計劃未來(lái)三年再生利用1萬(wàn)噸中藥渣，緩解土壤貧瘠15萬(wàn)余畝，減少碳排4萬(wàn)噸；到2027年，立足碳肥領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，公益助農500戶(hù)，增收1000萬(wàn)元，讓納米碳肥走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。

“90后”李唯所在的“葉中送碳”團隊十分年輕，他們思維活躍，想法頗多。“比如說(shuō)用抖音直播做推廣，巧妙和農戶(hù)溝通以及建立商業(yè)模式，提高經(jīng)濟效益，規劃未來(lái)等。”李唯說(shuō)，在這里時(shí)常會(huì )冒出一些奇思妙想，年輕人在科研領(lǐng)域會(huì )起到多元化作用。

農業(yè)是第二大溫室氣體排放源，也是碳排放的重要來(lái)源之一。姚宗路介紹，據測算，農業(yè)的溫室氣體排放量是8.3億噸，占全國的7.4%，農業(yè)在減排固碳方面潛力較大。中國自古就是農業(yè)大國，“種植水稻、養殖反芻動(dòng)物等，必然會(huì )產(chǎn)出溫室氣體，農業(yè)領(lǐng)域的溫室氣體排放是基礎性的、生存性排放。”因此他表示，要在保障糧食安全的前提下，推進(jìn)農業(yè)減排固碳，促進(jìn)農業(yè)綠色低碳發(fā)展。

2023年中央一號文件明確提出，強化農業(yè)科技和裝備支撐，推進(jìn)農業(yè)綠色發(fā)展。加快農業(yè)投入品減量增效技術(shù)推廣應用，推進(jìn)水肥一體化，建立健全秸稈、農膜、農藥包裝廢棄物、畜禽糞污等農業(yè)廢棄物收集利用處理體系。這必將為農業(yè)高質(zhì)量發(fā)展再添動(dòng)力。

（文章來(lái)源：今日中國）