倡导变废为肥 发展循环经济

倡导变废为肥发展循环经济

摘要：人类生产生活中会产生很多废弃物，这些资源可用来生产有机肥。形成良好的循环经济。本文对以固体废弃物为原料生产生物有机肥进行了探讨。对生物有机肥的效用、优点进行了简述；对目前我国所采用的可用于生物有机肥生产的固体废弃物种类进行了汇总；对生物有机肥技术的生产原理、工艺过程以及技术要点予以了重点描述；并就生产生物有机肥而可实现的固体废弃物减量化、资源化、无害化所产生的环境、社会与经济效益进行了评述；最后以海洋赤潮灾害中的海藻废物利用为例，本文介绍海藻肥的生产原料、制取工艺、性能特点、国内现状及应用前景，并对今后国内海藻肥产业的发展提出了一些建议。

关键词：固体废弃物；生物有机肥；海藻肥

1 前言

随着经济的发展和人民生活水平的提高，固体废弃物的排放量与日俱增．而以固废减量化、资源化、无害化为目的的固体废弃物处理与处置技术也在多元化的发展之中。其中，堆肥化技术已成为了对固体废弃物实现资源化处置的关键技术之一。我国的农业生产中普遍存在着过量施用化肥、有机肥施用不足而导致的农业环境污染、农产品质量不高的问题。在发展生态农业、走可持续发展道路的今天，充分地利用已有的固体废弃物．特别是富含有机质和一定量氮、磷、钾等营养元素的有机废物来发展生物有机肥技术具有相当重要的意义。

人类在生产中，除了获取了粮食、油料、纤维、肉、蛋、奶等产品以外，还伴随着产生了大量的秸秆、饼粕以及畜禽粪便等附产物。这些附产物全部被用做肥料、燃料、饲料及工业原料，形成了一种良好的循环经济模式。这种循环经济模式保证了我国几千年来农业的发展、土壤肥力的维持和农村环境的安全。但是近年有机肥施用比例不断降低，农业循环经济的链条部分断裂，由此引发了一系列的问题，值得我们重视。我国有机肥的利用现状有机肥种类很多，其中最大项是畜禽粪尿与作物秸秆，还有绿肥、饼粕、草木灰、污泥、生活垃圾与污水、熏土、海肥等等。秸秆与畜禽粪尿除少量用于燃料与工业原料外，大部分可用于有机肥。

有机肥料是指一切含有大量有机质的肥料的总称。一般包括厩肥、堆肥、沤肥、人粪尿、绿肥、泥炭、腐殖酸类肥料、饼肥、土杂肥、还田的作物秸秆以及各种有机废弃物等。有机肥在农业生产中的重要作用。一是供给作物生长所需养分，既含作物所需大量元素，又含各种微量元素，肥效稳而长。二是能促进土壤团粒结构的形成，改良土壤保水保肥，提高耕地生产能力。三是提高作物产量，改善作物品质。四是增强微生物的活性。促进作物根际营养。五是防止环境污染。减少病症传播，改善城乡卫生条件。

海藻肥具有安全，无毒，无残留、来源广等优点，以及在农作物增产，抗逆、天然性和无毒副作用等方面的不可比拟的优势，已成为肥料界发展的趋势。以天然海藻为原料的海藻肥是绿色有机肥的代表之一，早在2000年就已引起了业界广泛的关注，近年来在国内市场也得到了迅速的发展。

2 有机肥生产工艺

以固体废弃物为主要原料生产生物有机肥．目前多采用的是堆肥技术，特别是好氧堆肥，该技术具有分解氧化较为彻底，产生恶臭较少的特点。堆肥技术是利用微生物的作用先将固废中易腐化的有机物质进行分解，转变成富含有机质和含有一定量氮、磷、钾等营养元素的熟料，然后根据土壤自然生态结构特点和农作物的生长所必需的营养元素、微量元素和具有固氮、解钾、溶磷等活性

作用的有益微生物．配制生产菌液产品。堆肥产生的固剂与培养微生物所制成的菌液相结合可生产出具有综合效应的生物有机肥。生物有机肥的生产工艺流程包括同剂载体的生产、菌液的生产以及颗粒肥的生产。首先是收集并选取不同类型的固体废弃物，对其进行前期的筛选、处理．并按各自的功能效用进行配比。之后，在对环境、技术条件等的控制下进行堆肥，腐熟后破碎、筛分、烘干．成为固剂载体。与此同时进行的是微生物的培养、营养液的配制及菌液的制备。最后可将同剂与菌液混合并进行造粒等工序而生产出生物有机肥。

2.1生产工艺的技术要点

(1)在生物有机肥的生产过程中需有效地控制影响有机废物发酵、微生物繁殖的各因素。主要的影响因素为有机质含量、含水率、碳氮比、堆肥过程的氧浓度和温度等。一方面，通过对诸因素的控制满足各微生物菌种的生长繁殖所必需的碳氮比、温度、湿度、pH值、氧量及其它的营养元素；另一方面，不同的营养物质含量可产生不同效果的肥效，比如含碳量高有助于土壤真菌增多，氮则有助于土效农业．生态农业的快速发展，对人类健康和社会发展都会产生非常深远的影响。壤细菌增多，而钙对于作物抗病有明显的效用。

(2)对堆肥产生的恶臭需加以防治与控制，避免二次污染。在堆料中加入发酵剂或快速分解菌可在较短时间内消减臭气，且感官效果较好；或者对堆肥场产生的恶臭气体以生物除臭技术等进行处理。

(3)严格控制原料中的重金属含量，防止在后期的生产过程中微生物中毒．以及成品有机肥中重金属超标，污染土壤及农作物。

(4)成品经过分析检测，其有机质、腐殖酸、氮、磷、钾及其它微量元素含量、活菌数等应达到或超过国家标准。

3综合利用固废生产生物有机肥的效益及发展前景

3．1环境、社会效益

(1)生物有机肥的使用减少了化肥的施用量，同时减轻了化肥施用所带来的土壤环境污染、农作物产量低及品质差、以及导致的周围空气与水体污染、特别是对人类健康的直接和间接影响。

(2)生物有机肥的应用在一定程度上缓解了目前愈来愈多的有机固体废弃物的污染问题，减少了大面积的土地占用问题，改善了固废堆积所散发的恶臭对空气的污染。抑制了蚊虫等孽生而引起的病原体传播。

(3)有机同体废弃物的产生量较大，生物有机肥的生产以其作为主要的生产原料，较大程度地实现了固体废弃物的减量化。

(4)生物有机肥的施用使土壤环境与土壤结构、功能得到改善．为实施农业可持续发展战略提供了保障。

(5)随着社会对环境保护的日益重视和生态农业的迅速发展，人们越来越崇尚无公害食品，生物有机肥作为优质的“绿色肥料”，也必将推动新兴的“绿色产业”。

3．2经济效益

(1)我国的有机废物每年的排放量是相当可观的。其中所含的有机成分及氮、磷等有效成分是一笔不小的财富。

(2)化肥生产需消耗大量的能源，生物有机肥的施用意味着化肥使用量的减少，于是就减少了能源的消耗．并使氮的利用率提高，在相同作物产量的情况下．可节约氮肥30％以上。

(3)生物有机肥作为一种新型肥料，它集化肥、农家肥的优点于一身，且肥效稳定，使得农作物增产明显。

3. 3 生物有机肥技术的发展趋势

世界各国都在加大生物有机肥的开发生产和推广应用力度．从国内外现状来看。生物有机肥技术的研究发展趋势主要体现在：①实现生物有机肥类型的多元化生产。包括粒状、粉状、液体型，以及

富含不同营养元素和微生物种类的不同功能的有机肥类型；②不断加强生物技术在生产中的渗透和结合，选育、改造和重组新的菌种。并组合和使用联合菌群，拓宽生物有机肥的作物应用范围以及多功能化；③提高对有机废物的利用率。尽量选用能耗低的生产工艺技术，严格控制能耗、物耗指标；④随着技术的发展。不断建立新的标准，控制、提高产品质量，加强质检条件的建设，提高产品质量检测的能力。

3. 4生物有机肥的应用前景

发展生物有机肥既是提供作物营养、实现农业增产增收的需要．也是保护土壤肥力与农村环境、实现循环经济的需要。我国充足的有机废物资源为生物有机肥的生产提供了可靠的原料保障。无论是发展可持续的生态农业、发展无公害、无污染的绿色农产品生产，还是减少农药和化肥的田间施用量以减少环境污染、降低生产成本，以及推动生物技术的发展和高新技术的渗透，都将使得生物有机肥的生产与应用具有良好的前景。

4 .赤潮灾害废物浒苔制造生物肥料工艺和前景

4 .1浒苔生物肥制取工艺

浒苔活性成分的有效提取发明技术。提出了浒苔海藻肥的制备方法。其特点是：以浒苔为原料，经过原料预处理、浸提、中和、浓缩、复配等工艺过程，有效提取浒苔活性成分，并以此提取液为基液，与腐植酸，尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、磷酸一铵、微量元素中的至少一种复配，制成高活性浒苔海藻肥。该浒苔海藻肥富含海藻活性物质，不仅能够加强作物光合作用，增加作物产量，提高产品的品质，还能够增强作物抗寒、抗旱、抗逆性、抗病害能力，促进作物早熟，增加作物坐花坐果率，且生产成本较低、溶解性好、使用安全，对人畜和自然环境友好无伤害，是适应现代农业的新型绿色环保肥料。

4.2海藻肥的性能特点

(1)绿色环保，传统的化学肥料肥效单一、利用率低，污染严重，长期使用会导致土壤被破坏。海藻肥中的核心物质是纯天然海藻提取物，主要原料选自天然海藻和优质菌株。经过特殊生化工艺处理，提取海藻中的精华物质，极大地保留了天然活性组分，集植物营养物质，生物活性物质，植物抗逆因子于一体，对人畜无害，对环境无污染，是天然、高效、新型的有机肥。海藻肥在国外被列入有机食品生产专用肥料，可抑制作物对亚硝酸盐等有害物质的吸收，使作物真正达到无公害，又可弥补单施化肥所造成的养分单一、易被土壤固定和易淋失的缺点，起到减少化肥损失，有利于提高化肥利用率的作用。

(2)营养全面，海藻肥具有农家肥特点，经过特殊处理后，使海藻中的有机大分子变成小分子，在使用后的2～3小时内进入植物体内，极易被植物根、茎，叶吸收和加快传导速度。海藻肥含有大量的非含氮有机物，蛋白质及微量营养元素以及陆生植物无法比拟的钾、钙、镁、铁、锌、碘等四十余种矿物质元素和丰富的维生素。特别含有海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸，高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂。具有很高的生物活性，可刺激植物体内非特异性活性因子的产生，调节内源激素的平衡，对作物具有极强的促生长作用。

(3)高效增效，海藻肥集营养和调理于一体的生物肥料，因各种特有的组成以其极微的数量施用于植物，具有天然抗菌，抗病毒的作用．起到其他肥料所没有的效果，能改善产品品质，提高农产品价值，对植物营养、生殖生长双向调节，提高作物的抗寒、抗旱、抗逆能力。海藻肥中的海藻酸可降低水的表面张力，使其有效成分十分稳定，易于贮存。使用方便，十分有利于植物对各种养分的吸收利用，并确保各种养分处于有效状态。海藻肥还可与杀虫剂，杀菌剂等大多数农药、化肥混合使用，具有肥药双效作用。

(4)改良土壤，作为一种天然生物制剂和土壤活化剂，海藻肥可自然降解，与植物一土壤生态系统和谐地起作用，直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质。激活土壤中的各种有效微生物，这些生物可在植物一微生物代谢物循环中起催化剂的作用，使土壤的生物效力增加，植物和土壤微生物

的代谢物可为植物提供更多的养分。海藻肥含有天然化合物，如藻朊酸钠是天然土壤调理剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液。气三者比例，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活动，加速有效养分的释放．有利于根系生长，提高作物的抗逆性。

(5)应用广泛，海藻肥显著提高糖转化酶活性及含磷有机化合物的合成，使瓜果，菜等含糖量大幅度提高。经多次田间试验表明，海藻肥对玉米、水稻、大麦、小麦、大豆等粮食作物．地瓜、土豆、花生、豌豆、黄瓜、西红柿、茄子、白菜、生姜、西瓜、芹菜、大葱、大蒜等蔬菜作物和苹果、梨，桃、柿子、柑桔，香蕉、芒果、葡萄、枣子等果树，特别是对棉花、烟草、桑茶等经济作物和园艺业有更大的增产效果和经济效益。海藻肥对农作物提早成熟、提高产量和改善品质、抵抗病虫害以及在水果保鲜等方面均有明显作用，可使作物增产10％～30％，果蔬保存时间也明显延长，还大大改善施用作物的外在及内在的品质，提高作物的商品附加值。

4．3国内现状

我国是世界上拥有海藻资源最丰富的国家之一，国内海藻肥的研制起始于20世纪90年代后期，起步相对较晚．且海藻肥的原料成本、生产成本相对较高。由于国内的经销商及消费者对海藻肥的功效．使用等方面的知识不足，加之海藻肥的生产加工工艺复杂，目前不少企业还不具备生产海藻肥及持续增长的能力，海藻肥在国内肥料市场的占有率还相对较低。近年来，随着对绿色农业、无公害农业意识逐步加强，海藻肥作为一种新型肥料，在国内得到了快速发展。多年来的技术研究开发和产品的推广应用，使海藻肥产品质量已非常稳定，产品种类已覆盖底肥，冲施肥，叶面肥等几十个品种。逐步满足了农民用肥的各种需求，使海藻肥的市场前景十分乐观。2000年农业部肥料登记管理部门正式设立了“含海藻酸可溶性肥料”这一新型肥料类别。使其有了市场准入证的身份。截至目前．在农业部获准登记的国内海藻肥生产企业主要有中国海洋大学生物工程开发有限公司。北京雷力绿色连锁公司和青岛胶南明月海藻集团等29家。经过近10年的发展，我国的海藻肥产业已经初具规模。中国海洋大学生物工程开发有限公司成立于2000年，是目前国内最大的专业海藻肥生产基地。主要从事海洋生物工程领域的产品开发、生产、销售、技术成果孵化及转让，其生产工艺。产品效果均达到了国际先进水平，主要产品畅销意大利、德国、荷兰、马来西亚、印度和日本等二十几个国家及地区。该公司研制的新一代海藻肥，是依据植物微生态学，营养学等理论，将海藻成分与多种特异功能菌株有机的结合在一起，使其融合了海藻肥和微生物菌肥的双重功效。达到了优势互补。在效果上又超越了单纯的海藻肥和微生物菌肥。2006年，在青岛市政府的大力支持下，海大生物公司在胶州湾工业园建立了占地14万平方米的生产基地．引进了国际先进的自动生产线，目前，该公司拥有6项专利技术及海藻复混肥，海藻冲施肥，海藻菌肥，海藻叶面肥，海藻特效功能肥等五大系列100多种产品。2008年6,8底，青岛海域浒苔大暴发，海大生物及时组成科技攻关小组，在鲜浒苔的降解，浒苔粉的加工制备，浒苔多糖的提取等方面进行了许多工作，重点开展浒苔在海藻肥中的应用研究，并将其作为主要原料批量生产浒苔颗粒肥，浒苔冲施肥，不仅有效解决了浒苔带来的环境污染问题，还把浒苔变废为宝，为浒苔资源的深入开发利用进行了有益的尝试。

4.4应用前景

现代海藻肥工业化生产自20世纪80年代问世以来，海藻肥以其全面的营养，独特的功效，天然无公害的特性和很高的性价比在全球范围内快速发展，与传统化肥相比，海藻肥也有很多独特的优势。传统化肥极易破坏土壤中养分含量，当前世界肥料的发展方向是有机、生物，无机相结合。目前，美国等西方国家有机肥料用量已占总量的50％。而在国内有机肥是一个刚刚起步的行业，其每年的施用量勉强占到化肥使用量的10％。据专家分析，中国有机肥的市场年需求将达到1400万吨。未来10年内，中国有机肥生产将呈逐年上升趋势。近年来我国还相继启动“无公害食品行动计划”、“绿色食品”、“有机食品”认证等相关计划及政策，这在一定程度上也将拉动了有机肥的市场需求。因此，有机肥将会成为肥料市场的新秀。发展有机肥既是提供作物营养、实现农业增产增收的需要，

也是保护土壤肥力与农村环境，实现农业循环经济和可持续发展的需要。随着现代农业生产的发展，发展节约化、可持续化农业越来越被政府和社会所重视。从2006年开始．国家逐步加大对有机肥施用的扶持力度．大力推进增施有机肥来实现合理的施肥策略，使有机肥也面临着良好的发展机遇。有关专家认为，在保证有机肥质量的基础上，应大幅度增加有机肥的数量，逐步与化肥形成1：1的施用比例。这将为海藻肥等有机肥提供了巨大的市场发展机遇。在当前化肥行业在低碳经济理念盛行的趋势背景下，面临高价运行，资源日益匮乏和能源价格日益上涨以及现代农业发展的新形势下，给化肥企业带来了巨大压力。如何在肥料生产方面有所突破，是很多人关注的问题。向海洋要肥料，海藻资源的开发和利用显得尤为具有战略意义。海藻肥的出现无疑给了人们一个巨大的想象空间。

当前充分利用国内资源丰富的有机肥料资源，大力发展海藻肥等有机肥的生产，可以解决化肥行业原料来源，节能减排，产品结构等方面的困境。海藻肥中含有大量抗病因子及特殊成分，通过物理化学作用与农药形成复合体，是一种很好的农药稀释增效剂。海藻多糖的存在，在与大多数农药(碱性农药除外)混用时具有较强的附着力，可显著提高药效，延长药效期。具有显著的抑菌抗病毒，驱虫效果，作物施用后抗逆抗病性显著增强，叶面喷施可提高农药效果。海藻肥中的有机活性因子对刺激植物生长起着重要的作用，十分适合我国绿色食品和有机食品的生产，其所具有的功效弥补了我国传统有机肥施用量大、肥效慢的不足，将提高农产品在国际市场上的竞争力，有利于我国的农产品打入国际市场。随着当前环保、健康意识和生活水平的逐渐提高，无论是国际市场和国内市场。人们对绿色食品的需求日益增加。生产无公害，安全优质的绿色食品，首先在西欧，美国等生活水准较高的国家受到欢迎。尽管绿色食品价格比一般食品高50％～2000％，但市场仍然走俏。在绿色食品生产中必须十分注意保护良好的生态环境，必须限制无机肥料的过量使用。海藻肥作为纯天然生产的绿色有机肥，在营养、环保、技术等方面具有独特的优势。其发展方向和定位与消费潮流相符合。在国际市场，尤其是在欧洲国家的市场迅速扩张，销售节节攀升。在国内海藻肥发展也符合国家有关政策导向。市场潜力巨大。随着农民种植水平的提高及科学种田知识的逐步普及，目前农民的用肥习惯也在悄然改变，已逐渐接受价高质优的肥料，肥料的品质效果渐渐成为广大农民购买肥料的决定性因素。海藻肥具有营养丰富、增产抗病．活化土壤、增强口感，绿色无公害等多重功效．经过十几年的推广。在全国多数地区都取得了良好的效果，有效促进社会和经济的发展。虽然目前海藻肥在国内肥料市场的占有率还很低，但我国海藻资源十分丰富，开发和应用海藻肥前景广阔。中国占世界10％的耕地已消耗了全球30％的化肥，化肥消费总量和单位面积施用量已处于较高水平，目前国内化肥的使用已不是量的增加。而是实施质量替代数量的发展战略，通过施用新型肥料来实现质的提高。海藻肥可以满足这种要求，值得大力发展和推广应用。海藻肥的生产和应用是有机肥产业的一场革命，提高了国产肥料的国际影响力和竞争力，必将获得良好的经济效益．环境效益和社会效益。

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