河北工程大学机械与装备工程学院 河北邯郸 056002
摘要：随着近年来科学技术的发展，使得我国农业技术得到了极大的提升。然而，在农业生产中产生的大量有机废弃物不能得到有效的回收利用，我国在农业生产方面面临着农业废弃物排放量大、有效回收率不高、环境污染严重等突出问题。此设备的研发基于绿色设计旨在通过提高农业废弃物回收率，实现农业废弃物资源化，践行节能降耗、生态环保的可持续发展理念。本文主要分析了目前我国农业废弃物回收的现状、阐述了农业废弃物回收设备的研发进程，以及为我国农业废弃物回收设备的研发提供参考。
关键词：农业废弃物回收设备；绿色设计；农业现代化；可持续发展；设备研发
正文
1 前言
农业废弃物种类繁多，按照成分主要分为两大类，包括农作物秸秆、果皮果壳、果实残渣等植物纤维废弃物和家禽、牲畜等产生的粪便废弃物两大类。目前，植物纤维废弃物的资源化利用技术主要有加工饲料、制复合材料、固化炭化、废物还田、气化、制化学品等；畜禽粪便资源化利用技术目前主要有肥料化技术、饲料化技术和燃料化技术等[1]。虽然农业废弃物的处理方式多样，但就目前而言，农业废弃物的回收仍是一大难题。使得大量的农业废弃物得不到有效利用，从而使农业废弃物的利用技术得不到有效的提高。
2 目前我国农业废弃物回收的现状
2.1 关于农药包装废弃物方面，政府出具相关政策
2020年7月21日，农业农村部、生态环境部联合发布《农药包装废弃物回收处理管理办法》。管理办法提出“谁生产、经营，谁回收”的原则，农药经营者应当在其经营场所设立农药包装废弃物回收装置，不得拒收其销售农药的包装废弃物。农药生产者、经营者应当采取有效措施，引导农药使用者及时交回农药包装废弃物[2]。
这类政策有利有弊。政府的直接介入，使得农药生产商、经营商承担起了这份责任，减少了农药废弃物随地乱扔的现象，而农民也有了将农药包装废弃物上交的义务。但是，在一些地区仍然无法进行，其因有三，一是有些地方信息不发达，政策下达后执行率不高；二是部分农民的环保意识不强。为了图方便把用过的农药瓶子、袋子随意丢在农田、溪坑、沟渠、道路旁；三是资金投入不足，政府在给农药的生产经营商资金上的扶持不足，无法调动这些生产经营商回收的积极性。
2.2 部分地区实现统一生产
部分地区实行统一生产的政策，即实行“统一测报、统一配药、统一施药、统一收费、统一收割”的“五个统一”，以提升农产品品质、保护田园生态环境[3]。 这样做有利于农业废弃物的统一管理，省去了单独回收农业废弃物的步骤。施药后农药包装实行了统一回收或销毁，极大程度上减少了环境的污染。收割后产生的秸秆、谷壳等废弃物，可送至化肥厂进行处理也可深埋还田，减少了随意焚烧后产生的烟尘，同时降低了火灾发生的概率。
3. 农业废弃物回收设备的研发进程
3.1 采用绿色设计的理念进行方案设计，体现了先进性。
该设备贯彻人机和谐交互、绿色环保生活，推进资源再利用的理念。采用了模块化设计，由送料系统、进料系统、压缩系统等独立系统组成，使得各零部件可以回收再利用。同时独立污水排放管道减少了对环境的污染。此设备解决了农业中废弃物的回收难题，填补了农业废弃物资源化智能回收处理的市场空白。对农业相关领域行业具有一定带动示范作用。
3.2 关键技术进展突破
该设备引入了压力传感技术、红外识别技术、三维数字化技术、系统传输技术等关键技术，在同一台设备上实现了综合应用，推进了相关技术的进展。同时创新性的将二维码识别技术应用到本系统中。我们在收集箱的背部增加了二维码，在使用时，只需将收集箱放入规定区域，机器便可识别此二维码，从而实现“一户一码”的构想。
二维码识别技术的运用，确定了使用者的身份信息。当使用者将收集的农业废弃物通过收集箱放入处理系统后，经系统识别无异物时，系统将自动生成绿色积分，计入个人绿色账户。使用者的绿色积分达到一定数额后，可在绿色商城APP内换购自己心仪的物品。符合可持续发展的原则。
3.3 双压缩箱及异物垃圾箱
使用者放入废弃物时，经传送带上方的检测仪检测是否为有害废弃物（如农药包装、化肥包装等）之后，传送带将无害的废弃物输送至压缩箱。若有害，则连接传送板的电机反转，传送带将带有害的废弃物输送至有害废弃物收集箱。节约了处理废弃物时挑拣有害物的时间，节约了大量的人力、物力、财力。
此设备本着绿色设计的理念，首次在农业废弃物回收处理方面进行了积分奖励机制，调动了人们的积极性，使农业废弃物回收处理的习惯在人们心中变得重要。在检测方面，加入了多枚传感器，例如重力传感器，压力传感器等，并且将红外感应装置运用其中。在回收方面，运用了两个收集箱，保证了农业废弃物的回收量，并且加入了有害农业废弃物收集箱，保证了农业废弃物的回收率。此设备实现了较为完善的功能，填补了我国大型农业废弃物回收设备的空白。
4 结语
近年来，国内外农业废弃物的资源化利用技术和相关研究有了较大的发展，农业废弃物的资源化利用正在进入科学化的新阶段[4]。机械化处理，特别是智能机械化的应用是回收农业废弃物的有效和有希望的途径。但是我国在农业废弃物回收的问题上，存在几点需要解决的问题。
其一是资源总量不清，我国每年产生多少农业废弃物，这些废弃物的有哪几大类，每类具体有多少，废弃物的数量分布都没有一个具体的总数。若没有一个直属部门来管理统计，在国家制订一些发展政策时，则不能保证数据的准确性，这样政策是很难制订的[4]。
其二是国家政府没有高度的重视，在农业高速发展的背景下，每年会产生数以亿计的农业废弃物。例如畜禽粪便，据国家发改委农经司司长介绍，我国每年产生的畜禽粪污总量达到近40亿吨，是 2016 年工业固体废物产生量（30.9亿吨）的1.29倍，畜禽养殖业排放物化学需氧量达到1268万吨，占农业源排放总量的96%，是造成农业面源污染的重要原因[5]。这些污染远超于其他农业废弃物的污染，若将这些畜禽粪便可以有效地回收利用，那环境污染问题便可大幅改善。
其三是缺少大型农业废弃物回收设备，虽然国内外农业废弃物的利用多种多样，但是无法保证回收率，问题就出现在我国缺少大型的农业废弃物回收设备。对于秸秆、谷壳、残渣等废弃物，大部分则选择就地焚烧，这样不仅污染环境，更会增加火灾发生的概率。对于畜禽粪便等废弃物，大部分则选择不经处理就排入下水管道或倾倒在垃圾池中，这样不仅会给附近的居民造成生活上的困扰，更会污染周边环境。
大型农业废弃物回收设备的研发对于国家的发展是必不可少的，不能只是一味的去发展农业废弃物利用技术，而去忽略了农业废弃物的回收，只有保证了回收率，才会将利用率提高。大型农业废弃物回收设备不仅仅会提高农业废弃物的回收率，更重要的是保护了环境，贯彻落实了可持续发展的理念。农业废弃物回收在整套农业废弃物处理过程中，将起到至关重要的作用，同时也将为我国的农业可持续发展做出突出贡献。
参考文献：
[1]孙潇 黄映晖.农业废弃物综合利用研究评述与展望[J].农业科技展望,2020,1(1);107.
[2]农业农村部、生态环境部.《农药包装废弃物回收处理管理办法》: 农业农村部 生态环境部令2020年第7号[A/OL].(2020-08-27)[2020-10-01]. https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk10/202008/t20200831_796047.html
[3]卢洁汉. 农资废弃物回收难的成因与对策[J].农家之友,2020,3(3):63-64.
[4]孙振钧、孙永明. 我国农业废弃物资源化与农村生物质能源利用的现状与发展. [J].中国农业科技导报,2006，8(1):6-13.
[5]郝有. 每年40亿吨粪污成农业面源污染重要原因[J]. 肉类工业,2017,9(9):58.