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2026年,《生态环境法典》正式实施,法典第四编“绿色低碳发展”专章规定废弃物循环利用,第二十二章“农业固体废物等污染防治”为农林废弃物治理提供了法治框架。2025年12月,国务院印发《固体废物综合治理行动计划》,明确提出“拓宽秸秆综合利用途径,推进畜禽养殖废弃物资源化利用”,到2030年大宗固体废弃物年综合利用量达到45亿吨。
在此之前,农业部印发《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》,聚焦畜禽粪污、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等五类废弃物,要求以就地消纳、能量循环、综合利用为主线。农业农村部持续加大力度,累计投入中央财政资金140.5亿元,在全国1736县次整县推进秸秆综合利用。
联盟“新三三产业融合”理论指出:大宗固废治理应立足三大类型(工业固废、城镇固废、农业固废),走通三大路径(大规模低成本利用、原燃料替代利用、高值化利用)。农林固废,正是三大类型中与粮食安全、乡村振兴最紧密的一环。
近期,联盟第二封致敬信指出:李丽教授等在农林废弃物“五化”利用领域成果丰硕。作为联盟农林废弃物专业委员会副主任、西南大学教授、博士生导师、重庆市机械工程学会副理事长,李丽扎根农业废弃物资源化利用研究与装备研发一线十余载,以桑枝为突破口,打通了从“田间废弃物”到“绿色能源”“高值材料”的完整链条,以“三大路径”协同助推农业固废从“田间包袱”变为“绿色财富”。自2026年5月起,联盟公众号推出《落实国家固废治理行动计划联盟实践》系列报道,第三期聚焦李丽。值得关注的是,2025年4月10日,CCTV-10《创新进行时》播出“智慧蚕”诞生记,将镜头对准中国蚕桑丝绸产业转型升级进程,节目中报道了西南大学李丽团队与企业联合研发的智能养蚕装备2.0及智能采桑机。
(视频链接:https://tv.cctv.com/2025/04/10/VIDEyXtXD05NEixMEt2TloAk250410.shtml?spm=C59377.PUaRV46HhYXZ.ECYVDiBC6cX3.34,或点击文末“阅读原文”)

我国是农业大国,农业固废产生量巨大。全国每年产生畜禽粪污约38亿吨,农作物秸秆约9亿吨,农膜用量200多万吨。其中,桑枝作为蚕桑产业的主要副产品,在重庆合川、四川宜宾等主产区年产量可观。传统处理方式以随意丢弃、露天焚烧为主,不仅浪费资源,更造成大气污染和土壤占用。
农业固废,量大面广;桑枝之困,困在出路。 国家层面,《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》聚焦五类废弃物,以就地消纳、能量循环为主线,力争试点县秸秆综合利用率达到85%以上。农业农村部累计投入140.5亿元,整县推进1736县次,2023年再投27.7亿元建设400个秸秆综合利用重点县。《固体废物综合治理行动计划》进一步明确“拓宽秸秆综合利用途径,推进畜禽养殖废弃物资源化利用”。地方层面,重庆等地积极推进蚕桑废弃物资源化利用,探索整县推进的有效模式。
战略叠加,使命催征;任务交织,责任在肩。 李丽系统提出农业废弃物从“分散处理”到“系统利用”的转型路径,围绕肥料化、饲料化、能源化、基料化、原料化“五化”并举,走通三大利用路径——大规模低成本利用、原燃料替代利用、高值化利用,实现了农业固废从“被动处置”到“主动创造”的价值跃升。

坐得“田间地头”,方能迎来“沃野丰收”。 自2010年起,李丽组建团队,长期致力于农业废弃物资源化利用及装备研发。主持国家自然科学基金、重庆市科技局等科研项目30余项,发表论文80余篇,作为农业农村部秸秆综合利用专家指导组成员,将理论研究与工程实践紧密结合。
十余年攻关,团队以桑枝为典型,走通三大利用路径:
大规模低成本利用——固体燃料化:研发桑枝粉碎装置,采用离散元法优化锤片结构,实现桑枝高效破碎。创新“挤压预处理+复合式刀片”工艺,使表皮与木质层初步分离,显著降低刀具损耗和能耗。破碎后的桑枝经干燥、成型,制成生物质颗粒燃料,直接替代燃煤用于锅炉供热、发电。桑枝颗粒燃烧热值达15-21MJ/kg,1吨桑枝颗粒可替代0.6吨标煤,减排二氧化碳1.5吨。这一路径技术成熟、投资门槛低,适宜在蚕桑主产区推广。
原燃料替代利用——基质化:将桑枝粉碎后发酵,制成食用菌栽培基质,用于香菇、木耳等菌菇种植。菌菇采收后的菌糠可进一步制成有机肥或燃料,实现二次利用。这一路径将桑枝转化为菌菇生产原料,形成“桑枝—菌菇—菌糠—还田”的循环链条。据测算,每吨桑枝可生产菌菇约0.8吨,菌糠还田后减少化肥施用30%以上。
高值化利用——材料化与活性炭制备:桑枝富含纤维素(40%-50%)、半纤维素(20%-25%)和木质素(15%-20%),可加工成桑枝地板、家具板材等高附加值产品。团队创新研发桑枝活性炭制备技术,以磷酸铁盐为活化剂,在氮气保护下高温碳化,制得铁碳生物活性炭。该活性炭比表面积大、吸附性能优异,可高效处理工业废水中的有机污染物,针对含抗生素废水,活性炭耦合高级氧化工艺,去除率达95%以上。这一路径技术门槛最高,但价值也最大,是实现资源升值的核心路径。
大规模消纳夯实底盘,原燃料替代拓宽通道,高值化利用提升价值——三大路径协同发力,桑枝从“田间废物”变为“绿色财富”。


农业废弃物资源化利用,装备是瓶颈。李丽团队聚焦桑园生产全链条,研发了一系列智能装备:
桑叶智能采摘装备:集成三爪联动式自动分级采桑机构与图像识别技术,一次完成整棵桑树采摘(0.4m-2m区间)。采桑机构设刀片挡板保护桑枝及嫩叶,拨枝片合拢形成封闭切割区域,避免桑叶掉落。运用深度学习算法与双目立体视觉,自动识别桑枝并获取嫩叶三维坐标,上位机联动PLC独立控制刀片启停,嫩叶损伤率大幅降低。
自动伐条碎枝一体机:集成了伐条机构与粉碎装置,夹持传送带将桑枝条喂入粉碎机,实现“锯下来、碎进去”一体化作业。基于离散元法建立桑枝粉碎数学模型,优化刀片角度与转速,使粉碎效率提升30%,刀具寿命延长50%。
活性炭制备成套设备:自主研制了活性炭碳化活化一体炉,可精准控制温度、气氛和活化剂浓度。设备已在实验室和中试阶段验证,为桑枝高值化利用提供了装备支撑。
从采桑到伐条,从粉碎到活性炭制备,李丽团队构建了覆盖桑园生产全链条的智能装备体系,为农业固废资源化利用插上了“机械翅膀”。


李丽的学术成果,正在从实验室走向广袤田野,真正“落地生根”。
在重庆合川、四川宜宾等蚕桑主产区,团队技术已在多家龙头企业推广应用。桑枝生物质颗粒燃料生产线年处理桑枝3万吨,替代燃煤1.8万吨,减排二氧化碳4.5万吨。桑枝菌菇基质化利用项目年处理桑枝1.2万吨,年产菌菇9000吨,菌糠还田改良土壤5000亩。活性炭中试装置年处理桑枝500吨,产出活性炭120吨,用于周边印染企业废水治理,COD去除率达85%以上。
据测算,全国桑枝年产生量约2000万吨,若全部实现能源化、基质化、材料化利用,可替代标煤1200万吨,减排二氧化碳3000万吨,创造产值超100亿元。从实验室到田野,从技术突破到产业应用,李丽用行动诠释了“把论文写在祖国大地上”的科研报国情怀。



李丽的沃野深耕,是联盟“推动跨界合作、服务产业发展”使命的生动体现,也是联盟“新三三产业融合”理论在农林固废领域的成功验证。
作为联盟农林废弃物专业委员会副主任,她推动专委会汇聚行业核心专家力量,打造覆盖农林固废收集、转运、处理、利用等全链条的产业技术创新服务能力。她坚持的“产学研用”深度融合模式,有效打通了从技术研发到产业应用的关键环节,联动西南大学、重庆农科院等科研力量,构建了农林固废治理的“重庆经验”。
五年来,李丽荣获多项省部级奖项,发表核心论文30余篇。她领衔的“绿色智能制造技术与装备”团队,聚焦农业固废处理装备研发和智能工艺改造,成为西南地区农业固废治理领域的重要力量。
从“桑叶智能采”到“桑枝高效碎”,从“生物质造粒”到“活性炭治污”,从“单一装备”到“全链集成”,李丽用十余年的坚守与创新,书写了农业固废治理领域的中国答卷。她的故事,是联盟内外广大科技工作者协同创新的缩影,是“五化”路径与“三大路径”协同的鲜活实践,是国务院《固体废物综合治理行动计划》战略部署和明确要求“发挥市场力量促进循环经济发展”的生动注脚。
她的耕耘,让桑枝从“田间废物”变为“绿色燃料”;
她的创新,让菌糠从“二次污染”变为“沃土源泉”;
她的坚守,让农林固废治理走出中国之路。
联盟将继续以“政协产学研用金介”等多位一体平台为依托,汇聚更多“李丽式”的科技报国力量,共同构筑固废治理产业新格局,为建设人与自然和谐共生的中国式现代化贡献联盟力量。

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