农作物收获后废物综合利用的概念与种类

一、概 念

农业废弃物（agriculturalresidue）是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林业生产过程中产生的植物残余类废弃物、畜牧渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物、农业加工过程中产生的加工类残余废弃物和农村城镇生活垃圾等。通常我们所说的农业废弃物主要指农作物秸秆和畜禽粪便。［1］

本项目基于植物类农作物废弃物的综合利用进行研究，即农作物收获后废物综合利用。农作物收获后废弃物是指在农业生产过程中，收获了稻谷、小麦、玉米等农作物以后，残留的不能食用的茎、叶等副产品。在整个生产过程中有机物类物质，主要是农作物秸秆和加工类残余废弃物。

二、种 类

农作物秸秆不仅包括农业生产过程中的废弃物，还包括农产品加工过程中的副产品。具体包括：①禾本科作物秸秆；②豆类作物秸秆；③油料作物秸秆；④亚热带植物副产品；⑤农作物加工过程中的副产品。如表5-1所示。

表5-1　主要农作物收获后废弃物种类

秸秆由大量有机物、少量的矿物质及水构成，其有机物的主要成分主要是碳水化合物，此外还有少量的粗蛋白和粗脂肪。碳水化合物由纤维性物质和可溶性糖类构成，前者包括半纤维素、纤维素和木质素三种成分，结构非常稳定，一般情况下很难被动物吸收利用。主要农作物秸秆的原料组成如表5-2所示。

表5-2　主要农作物秸秆的原料组成

秸秆是农作物的重要副产品，同时也是工农业生产的重要资源。作为一种资源，农作物秸秆含有丰富的营养物质，如表5-3所示。

表5-3　主要农作物秸秆的营养成分

秸秆的总能量与干草相似，但其营养价值只有干草的1/2或谷物的1/4。秸秆粗纤维含量高，蛋白质含量少，且品质不佳；粗灰分多，且大部分是对动物无营养价值的硅酸盐，而钙、磷却很少。秸秆越成熟，木质化程度越高，动物食用后消化率就越低。秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是植物生长发育必需的主要营养元素，因此秸秆也是丰富的肥料资源，秸秆还对于改良土壤有着积极的作用。［2］

由于农业产品的品种和来源的不同，农作物收获后废弃物的理化性质存在很大差异，但有其共同特点：

①在元素组成上，除碳、氧、氢三元素的含量高达65%～90%外，还含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种元素。

②从化学组成上可分为天然高分子聚合物和天然小分子化合物。高分子聚合物如纤维素、半纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶、果胶和木质素等。小分子化合物如生物碱、氨基酸、单糖、抗生素、脂肪、脂肪酸、激素、黄酮素、酮类、甾体化合物、萜烯类和各种碳氢化合物。［3］

③在物理性质上，普遍具有表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯、抗冲击能力强的特点。植物类废弃物干燥后对热、电的绝缘性和对声音的吸收能力较好，且具有较好的可燃性。［4］