分级处置高值转化,打通农田残膜资源化利用 “最后一公里”
农田地膜的推广应用为我国粮食增产作出重要贡献,但大量废旧残膜如果回收处置不当,不仅会破坏土壤理化性状,催生土壤微塑料风险,也造成塑料资源的巨大浪费。当前我国农膜回收率已稳定达到80%以上,但仍有约20%残膜滞留在田间。回收上来的残膜普遍混杂泥土、秸秆、砂石等杂质,含杂率参差不齐,直接制约再生加工质量。多数处理模式简单粗放,缺少智能分级环节,高低洁净度残膜混合加工,优质残膜难以实现高值化再生,低值残膜处理成本居高不下,资源化价值无法充分释放,成为农田白色污染闭环治理的突出堵点。
针对残膜“回收容易、分选难、高值利用难”的行业痛点,慧眼拾膜项目团队研发残膜智能分级与高值资源化工艺,依托机器视觉识别结合机器学习算法,建立残膜含杂率分级标准,区分洁净残膜与普通残膜,匹配差异化再加工路径,实现废旧农膜分类处置、梯次利用,推动残膜从农业废弃物向再生原材料转变,补齐“识别‑回收‑资源化”闭环治理链条的末端环节。
据项目团队多年实地调研发现,从田间收集的残膜杂质情况差异巨大。田间捡拾、网点回收的残膜裹挟大量土壤、作物秸秆,若不做分级筛选,全部统一清洗加工,一方面会提升清洗、脱水设备负荷,增加水处理能耗;另一方面,洁净度较好的残膜被高杂质残膜稀释,再生颗粒品质下降,只能生产低附加值的复合材料,浪费优质塑料资源。市面上传统处理多依靠人工肉眼分拣,工作效率低、主观误差大,难以适配规模化回收产业发展需求。
项目团队结合大量残膜样本标定试验,确定以含杂率20%作为分级阈值,以“杂质质量÷回收残膜总质量×100%”计算残膜含杂率。采用图像识别算法搭配预测模型,对经过撕碎破碎、干法除杂之后的残膜物料开展智能检测,自动预判物料含杂率,完成物料智能分级。
分级之后物料分为两条资源化路径:含杂率≤20%的洁净残膜,经过湿法清洗、挤干脱水、熔融挤出、冷却切粒工序,产出高品质再生塑料颗粒,可以再生产新地膜、滴灌带等农业节水农资产品,回流农业生产场景;含杂率>20%的普通残膜,则进入复合利用渠道,用来加工木塑托盘、围栏、花箱等型材制品,做到物尽其用。这套工艺实现“好料用好、次料巧用”,避免优质残膜资源被杂质拖累,最大化释放残膜再生价值。
该资源化工艺已经完成实地落地验证。在赤峰巴林右旗开展实践,回收1000吨残膜作为原料,搭配辅助辅料,可生产再生地膜1360吨、滴灌带153.6吨,实现废旧农膜“从田里来,回田里去”的循环模式。回收得到的残膜不再只是简单当作废料处理,形成“田间捡拾‑网点打包‑破碎除杂‑智能分级‑分类再生‑产品回流农田”完整工艺链路。
值得一提的是,这套资源化工艺并不是独立存在。上游对接团队的天空地一体化残膜识别系统和深耕式残膜回收机:识别系统输出地块残膜污染数据,指导回收作业;回收机完成田间残膜捡拾收集;收集后的残膜再输送至本套分级资源化工艺进行处置,三者协同,真正构建起“识别‑回收‑资源化利用”完整闭环。
从产业角度看,我国农膜资源化市场空间测算约58‑96亿元每年,农膜回收已经从单纯的环保治理,逐步转向“回收‑再生‑高值利用”产业化赛道。政策层面,“十四五”、十五五相关生态环境保护、农业面源污染治理文件,均鼓励推进废旧农膜资源化、高值化利用。但现阶段行业依旧面临分选技术不足、原料品质不稳定的现实难题。
慧眼拾膜的残膜智能分级资源化工艺,立足于西北、华北覆膜农田真实回收场景,没有追求脱离产业现实的技术概念,以大量田间残膜样本为基础做模型训练和工艺调试,适配基层回收网点、再生加工企业的实际生产条件。
残膜治理不能止于“把膜从地里捡出来”,更要解决“捡出来之后怎么办”。把废旧农膜做好分类、实现梯次高值利用,既减少固体废弃物污染,节约石化原料,助力减污降碳,也能够提升回收产业链整体经济效益,提高农户、回收网点参与残膜回收的积极性。
下一步,团队将持续扩充不同区域、不同地膜类型的残膜样本库,迭代优化智能分级算法,优化清洗除杂工艺,推动技术成果与更多回收加工企业对接合作,为全国农田残膜循环治理提供一套可落地的技术方案,助力农业绿色可持续发展。
