農業廃棄物とは何ですか?
農業廃棄物
農業廃棄物とは、農業生産、農産物加工、畜産・家禽飼育、そして農村住民の日常生活から発生する廃棄物を指します。主に、作物のわら、畜産・家禽の堆肥、農産物加工の副産物、農業用フィルムの残渣などが含まれます。その資源利用は、資源不足の緩和、農村環境の改善、そして持続可能な農業発展の促進に大きな意義を持っています。
農業廃棄物(農業廃棄物とも呼ばれる)とは、農業生産過程全体を通じて廃棄される有機物を指します。現在、学界では「農業廃棄物」の意味については比較的統一された理解が得られていますが、その具体的な内容については様々な見解があります。
農業廃棄物の主な特徴
農業廃棄物の不利な要因:
1. 大量の農業廃棄物
現状では、農業廃棄物の総量を正確に推定することは極めて困難であり、その総量は確かに非常に大きいです。我が国の農業生産の発展は比較的遅れており、科学技術レベルは先進国に比べて低いため、農業廃棄物の量が多量になっています。
2. 品質が悪く、価格が比較的安い
農業廃棄物には有用な物質がほとんど含まれておらず、リサイクルの可能性も低いため、高値で売却することは困難です。長期的には、廃棄物が大量に蓄積され、生活環境と人々の健康に深刻な害を及ぼすことになります。
3. 資源の不適切な利用による環境汚染
作物の藁の大部分は直接燃焼されるため、エネルギー利用率はわずか1/10に過ぎません。エネルギー、粗タンパク質、ミネラル塩の大部分が無駄になっています。特にカリウムは1/3しか利用できず、残りの熱、有機物、窒素、リンは無駄になっています。藁を燃焼させる煙には多量の二酸化硫黄が含まれており、大気を汚染し、農業生産環境と人体への悪影響を及ぼします。
農業廃棄物の分類
農業廃棄物は、その発生源に基づいて、主に次の 4 つのカテゴリに分類できます。
1.農作物廃棄物とは、主に農作物の茎、野菜残渣、果樹や森林の枝、雑草、落ち葉、果物の殻などを指します。
2. 動物の排泄物や敷料などの家畜排泄物。
3.農産物加工廃棄物とは、メロンの果肉、豆かす、屠殺場の血液など、農業副産物の残留物を指します。
4. 農村住民が排出する排泄物や家庭ごみなどの生活系廃棄物。一般的に農業廃棄物とは、主に農作物や家畜の廃棄物、すなわち作物の茎、雑草、落ち葉、家畜の糞尿を指します。
農業廃棄物の資源利用における問題点
農業廃棄物資源管理:
1. 農業廃棄物の量に関する不確実性
現在、農業廃棄物に関する正確な統計データは存在せず、その種類、量、流通、利用状況、環境への影響に関するデータも存在しません。さらに、発生した農業廃棄物がどのように利用されているか、様々な経路でどれだけ利用されているか、利用度、運用状況に関する正確な統計も存在しません。
2. 農林業廃棄物処理における統合処理技術の遅れ
わが国における農業の近代化と工業化の過程において、従来の処理方法はもはやニーズを満たすことができず、現代のグリーン開発理念に適応させる必要があります。現在、農業廃棄物の資源利用は依然として非常に初歩的なレベルにあり、技術レベルと利用率も低い状態です。例えば、エタノール生産、建材生産、資材包装といった産業利用技術は未成熟です。そのため、農業廃棄物の資源利用と総合利用は非常に困難で挑戦的な課題となっています。
3. 農業における不完全な社会サービス制度
農業生産は多くの段階と複雑なプロセスを経ており、廃棄物の資源利用プロセスも複雑かつ多様化しています。完全な産業チェーンを持たずに農家のみに頼るだけでは、各段階の効率的な運営は困難を極めます。そのため、関連産業の発展を促進し、利用経路を拡大し、下流製品の開発を加速させ、段階的に完全な農業廃棄物利用産業チェーンを形成するための産業化アプローチが緊急に求められています。
農業廃棄物の資源利用戦略
農業廃棄物管理:
1. 技術と経営への科学的アプローチ
資源の利用を最大化するために、農村地域の特殊状況や地域の経済力を考慮し、実用的な技術を重点的に導入する必要がある。
2. 農業廃棄物のリサイクル効率の向上
我が国の農業廃棄物リサイクル部門の資金不足を緩和し、持続可能な投資メカニズムを迅速に確立するためには、中央政府および地方政府の資金に加えて、社会資本に対しても農業廃棄物リサイクルへの投資を奨励すべきである。
3. 関連する政策システムの確立と改善
政府は農業廃棄物のリサイクルに関する関連政策体系を確立・整備し、その発展方向を明確にすべきである。これは、我が国における農業廃棄物のリサイクルと再利用を実現するための重要な手段である。
4. 農家の環境意識を高める
経済発展に伴い、農民の生活環境は改善しているものの、全体的な教育水準は比較的低く、小規模農業への意識が強い。また、長年の習慣も相まって、農民は農業廃棄物による汚染にあまり注意を払っていない。そのため、農業廃棄物のリサイクルに関する広報活動を強化し、農民の活用意識を高める必要がある。
作物のわらの革新的な利用
農業廃棄物の活用方法:
多くの先進国は、技術の進歩と革新を通じて、作物の藁を開発・活用するための様々な新たな方法を発見してきました。藁を粉砕して有機肥料として圃場に戻すという伝統的な方法に加え、藁飼料、藁ガス化、藁発電、藁エタノール、藁建築資材といった新たな方法が模索されてきました。これらの革新技術の応用により、藁の利用価値と効率は大幅に向上し、効果的な資源循環が実現しています。
カナダの広大な農業地帯では、トウモロコシの収穫と同時に、収穫者はトウモロコシの茎を細かく刻んで肥料にし、そのまま畑に戻して土壌に栄養を与えます。同じく24の農業州を持つアメリカ合衆国では、年間約4,500万トンの藁が収穫されています。この藁の多くは飼料として利用され、アメリカの畜産業を支えています。一方、藁の利用法は絶えず革新されており、例えば建築分野では、高強度の圧縮藁俵が新築住宅の壁を埋め尽くし、構造的な支えとなっています。さらに重要なのは、アメリカ合衆国が再生可能エネルギーの開発促進に注力していることです。藁を新興の代替燃料、特にバイオ燃料として活用し、そこからエタノールを抽出して開発・利用することで、藁の総合的なリサイクルと利用への新たな道を切り開いています。
複数の国におけるわらの活用事例
農業廃棄物の有効活用:
現在、中国の平野部では機械化された収穫が広く実施されています。圃場では、収穫機から大量の藁が排出されると、農家は協同組合や共同募金を通じて、圃場の縁に藁破砕機を迅速に設置します。これらの破砕機やバイオマス破砕システムは、藁を効率的に処理します。飼料として利用可能な藁は粉砕・発酵され、高品質の飼料となります。飼料として利用できない藁は、そのまま圃場に戻されます。
粉砕したわらを畑に直接戻すことは、土壌の有機物含有量を高めるだけでなく、土壌微生物の活性も高めます。通常、このわら戻し方法は作物の収量を大幅に増加させ、通常は約5%から10%の増加を達成します。
処理と利用
農業廃棄物の現代的利用:
農業用わらは、バイオガス生産や有機肥料、家畜の粗飼料や敷料として利用できます。家畜の糞尿や敷料、あるいは細断したわらに適量の人糞や動物の排泄物を混ぜたものは、高温で堆肥化することができます。短時間の発酵で、わらに潜む病原菌、寄生虫の卵、害虫、そして様々な雑草の種子をほぼ死滅させることができます。その後、堆肥をバイオガス発酵槽に投入し、発酵させることでバイオガスを生成します。
この処理方法は、バイオガス燃料と高品質の有機肥料の両方を提供し、密封された堆肥はハエの繁殖も防ぎます。この方法は中国の農村部で広く利用されており、世界中で注目を集めています。ミミズはタンパク質が豊富で、家禽や魚類の飼料として最適です。ミミズの糞は総合的な有機肥料です。農業用わら、家畜の糞尿、そしてその敷料はミミズの餌として利用でき、ミミズの人工飼育を促進します。