"十四五"农业废弃物资源化处理智能装备项目取得重大突破 17套核心装备填补国内多项空白

农业废弃物点多面广、来源复杂,过去长期面临“收集难、运输难、处理难、产品难卖、监管难到位”等问题。

秸秆离田季节性强、含土含水波动大;蔬菜废弃物量大且易腐,田间地头就地处理效率不高;病死畜禽处置对生物安全要求高,传统方式在无害化、减量化和成本控制方面均存在短板。

上述问题如果处理不当,不仅造成资源浪费,还可能带来环境污染和疫病传播风险,成为农业绿色转型中的突出堵点。

造成这些堵点的原因,既有技术层面的,也有产业层面的。

一方面,农业废弃物多为“非标原料”,成分、含水率、杂质含量变化大,装备与工艺若缺乏适配性,往往难以稳定运行;另一方面,末端产品的质量标准、应用场景与市场渠道不畅,会削弱经营主体投入动力,进而影响规模化推广。

此外,部分地区处理体系呈“单点工程”特征,缺少从原料到产品再到用户的闭环设计,导致示范有效、复制不易。

针对上述难题,“十四五”国家重点研发计划“农业废弃物资源化处理成套智能装备创制与应用”项目近年来以应用场景为牵引,在江苏南京召开的2025年度总结会上集中展示阶段性成果。

项目面向农作物秸秆、蔬菜废弃物、病死畜禽等主要类型,围绕关键环节补短板、强集成,形成“以智能装备为核心、以节本增效为关键、以资源化利用为导向”的技术装备体系,并在粮食主产区、蔬菜主产区和畜禽养殖集中区开展示范应用。

从影响看,示范工程的连续运行意味着资源化利用开始从“能做”向“好用、管用、算得过账”转变。

项目在河南济源、浙江湖州等粮食主产区,北京昌平、密云以及山东潍坊、江苏南京等蔬菜主产区,四川巴中、山西运城、安徽阜阳等畜禽养殖集中区推进应用,9处示范工程已投入运行,构建“原料—转化—产品—用户”全链条成套解决方案。

初步数据显示,相关区域生产效率提升约30%,废弃物资源化利用率提高约30%,在降低处置成本、减少环境负担、提升农业投入品供给能力等方面显现综合效益。

从对策与技术路径看,项目强化了“快速识别—高效收集—稳定转化—产品可用”的系统化思路。

项目负责人、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所赵立欣介绍,项目已研发17套核心智能装备并达到考核指标,多项技术实现突破。

在源头识别方面,多参数现场同步智能速测装备可在短时间内完成多项关键参数检测,为后续工艺选择与过程控制提供依据,减少“凭经验处理”带来的波动与风险。

在秸秆处理方面,针对北方玉米秸秆收集环节,相关清洁捡拾打捆装备降低含土率,提升原料品质;面向南方茬口期紧、离田窗口短等特点,研发快速离田集箱智能装备,增强应急与规模化收储能力;在资源化转化环节,通过成型饲料、生物炭等装备优化能耗与传热效率,推动秸秆从“处理负担”向“可用原料”转变,为饲料化、燃料化、炭基材料等路径提供装备支撑。

在蔬菜废弃物处理方面,项目围绕田间收集与就地处理两端发力,研制自走式捡拾切碎集箱装备以及遥控式捡拾切碎集袋装备,提高茄果、瓜菜等废弃物的收集效率;研发高效粉碎、集约化好氧发酵智能装备,提升尾菜规模化处理与田头批次处理的适配能力;针对叶菜类大田场景,开发原位还田智能装备,在提升处理效率的同时兼顾土传病害防控需求,探索农业废弃物“就地消纳、就地增肥”的可持续路径。

在病死畜禽处理方面,项目更加突出无害化与生物安全底线:面向养殖场端,建立无人上料、破碎、高温灭菌与生物降解一体化智能处理体系,减少人员接触风险;面向集中处理中心,研发以高效生物液化技术为核心的液态氨基酸肥生产装备,并配套生物除臭系统,推动病死畜禽向肥料等产品转化。

据介绍,该体系运行成本降低30%以上,有助于提升规范处置的可及性与可持续性。

会上,与会专家对项目的创新性、示范性和社会效益予以评价,同时建议进一步强化目标导向,加快成果推广应用,完善标准与规范体系,并加强经费管理与绩效评估,以提升可复制、可推广水平。

据悉,该项目隶属于国家重点研发计划“工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项,由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所牵头,联合中国农业大学、农业农村部南京农业机械化研究所等10家单位共同承担。

从前景判断看,农业废弃物资源化利用正从单一技术突破迈向“装备成套化、运行智能化、产品标准化、商业可持续”的综合竞争阶段。

随着“双碳”目标推进、农业面源污染治理力度加大以及农村能源与有机肥需求提升,资源化利用的市场空间将进一步打开。

下一步亟需在三方面持续用力:一是围绕不同区域种养结构完善典型模式库,提升装备与工艺的场景适配;二是推动资源化产品质量标准、应用规范与检测评价体系建设,打通“产品—用户”最后一公里;三是完善社会化服务与运维体系,降低乡镇与经营主体的使用门槛,推动示范从“点上开花”走向“面上成景”。

农业废弃物的资源化利用是推动农业绿色转型的重要一环。

此次项目的成功实施,不仅填补了国内技术空白,更为实现“双碳”目标和乡村振兴战略提供了科技支撑。

展望未来,随着智能装备的普及和技术的迭代升级,我国农业废弃物处理将迈向更高水平,为全球农业可持续发展贡献中国智慧。