北京市尾菜肥料化利用技術集成與示范推廣研究

（北京市農業機械試驗鑒定推廣站，北京 100079）

蔬菜種植作為北京農業的傳統產業，在農村經濟中占有重要的地位，是農民增收致富的重要途徑之一。大面積的蔬菜種植，豐富了市民菜籃子的同時也產生了大量的蔬菜廢棄物，據測算，每667 m2蔬菜大棚年產廢棄物（莖稈、爛果等）約3 t[1]。尾菜廢棄物大量堆積、亂堆亂倒、隨意填埋等不恰當的處理方式導致了周邊生態環境受到嚴重污染，成為限制產業健康發展的主要因素之一[2-3]。目前我國尾菜的處理方式主要有：收集填埋、直接還田、沼氣制取、飼料加工、好氧堆肥等。其中，高溫好氧堆肥可有效殺滅病原微生物，生產出高效有機肥料用于農田生產，實現循環利用，且發酵周期短，對處理設備要求低，可露天也可室內，應用前景廣闊。

北京市設施蔬菜產業發展較快，據北京市統計年鑒數據顯示，2018年北京市設施蔬菜播種面積32 323.6 hm2，按每667 m2產生尾菜3 t計算，全市年均可產生尾菜類廢棄物145萬t，若得不到有效處理，將造成嚴重的環境污染。北京市農業機械試驗鑒定推廣站統籌各級資源、集中突破技術難點，探索建立了適宜北京地區的蔬菜尾菜資源化利用技術模式，并篩選出適宜應用的先進技術和高效設備，有效實現了一二三產融合發展。

1 北京蔬菜尾菜有機肥利用模式介紹

1.1 尾菜有機肥加工技術流程

尾菜有機肥加工技術主要是在好氧條件下利用微生物降解尾菜，將含水率控制在55%～65%，經過混合設備攪拌后發酵，再加工成有機肥，具體流程見圖1。目前研究表明，蔬菜廢棄物堆肥產物與化肥相比，具有營養全面、增產迅速等特點，對作物生長和農產品品質的改善也有促進作用，并且有機肥料的施用還能增加土壤有機質含量以及活性，改善土壤理化性狀。

1.2 尾菜有機肥加工技術設備

根據不同的有機肥加工處理技術，需要配套相應的加工處理設備。在生產規模較小的地區配套生物質快速發酵處理設備（圖2），通過流水線作業，可實現粉碎、發酵、殺菌、攪拌、出料一體化作業。設備一般由發酵主機、粉碎系統、熱風爐、進出料系統、攪拌系統、機電系統、溫控通氣系統等部件組成。工作原理：有機廢棄物料經粉碎預處理后，利用高溫和微生物殺滅病蟲草害，進行無害化處理；物料經徹底滅菌后，在高效微生物菌群的作用下，有機廢棄物中的纖維素、蛋白質、糖類與脂肪等高分子有機物經過一系列生化反應，轉化為有機肥料。該類型設備一般采取一體化設計和一鍵式操作，農民進行簡單的培訓，就可熟練操作。廢棄物的發酵、分解、除臭、凈化、濃縮等全過程只需幾個小時，且生產過程中，不需要大型的堆場和長時間的堆放，不產生惡臭，無蠅蟲滋生，不受天氣影響；但缺點在于設備處理量較小，年均處理量在幾千到幾萬t之間，難以滿足大規模有機廢棄物處理需求。

在生產規模較大的地區采用工廠化有機肥加工處理技術，通過裝載機、粉碎機、翻堆機、篩選裝袋機等成套設備的配套，實現全過程的機械化加工和大批量處理，配套基礎設備見表1。該模式處理量大，適合大規模生產區應用，但設備種類較多，且需要一定的基礎設施建設，前期投入較大。

1.3 尾菜有機肥加工技術經濟效益分析

以有機肥工廠化加工企業每天加工200 t有機肥（含水率30%）為例，消納尾菜200 t（含水80%）、牛糞200 t（含水65%）、干秸稈30 t（含水10%），并根據需要添加腐植酸、微量元素等輔料。具體成本如下：（1）拉運費。200 t尾菜用10 t的運輸車拉運（因尾菜較蓬松，滿載后實際運輸量5 t左右），每輛車拉運8趟，每天需要5輛車進行拉運，單輛運輸費用120元/次，共5輛合計4 800元。以每車配備1人計算，人工費共750元。環節合計成本5 550元。（2）粉碎費。粉碎尾菜200 t，需要功率140 kW的粉碎機1臺，按照實際生產粉碎25 t/h，每天作業8 h，電價按1元/（kW·h）計算，需電費1 120元，另需配備操作人員3人，人工費450元。環節合計成本1 570元。（3）生產加工費（條堆翻拋）。1套翻倒設備，日均翻倒原料2 000 t左右，2～3 d翻倒1次，1個發酵周期需翻倒10次。翻倒作業需配備操作人員3人，人工費450元；裝載機、條堆翻拋機設備購置費共120萬元，折舊費及易損件等費用約1 000元/d；裝載機、條堆翻拋機油耗日均150 L，約900元。據此計算，翻倒2 000 t原料環節合計成本2 350元。（4）原料費。尾菜廢棄物按無購買費用計算（僅計算收集成本），干秸稈300元/t，畜禽糞便90元/t，加工200 t有機肥需要原料購置成本27 000元；生產1 t有機肥需菌劑30元，200 t有機肥需要菌劑購置成本6 000元；生產1 t有機肥另需輔料（生化腐植酸、微量元素等）150元，200 t有機肥需要輔料購置成本30 000元。環節合計成本為63 000元。（5）后期包裝成本費。包括篩選裝袋設備折舊費用、維護費用、包裝原料費用、產品裝車費用等，合計約62元/t。

據此計算，該技術生產有機肥的總成本為424.35元/t。按有機肥市場售價600元/t計算，每生產1 t有機肥利潤為175.65元。

表1 工廠化尾菜有機肥加工設備

1.4 尾菜有機肥加工技術推廣應用

1.4.1 運行模式

蔬菜尾菜收集拉運成本高、難度大，尾菜需要經過較長路程的運輸才能到達處理企業，且蔬菜廢棄物藤蔓纏繞現象普遍，體積大、密度小、占用空間大，增加了收集運輸成本，加上蔬菜種類繁多，各種蔬菜成熟時間不同，廢棄物集中產生的時間也較為分散，再次提高了收集成本；因此，在處理技術明確的基礎上，做好蔬菜尾菜資源化利用工作更關鍵的是充分發揮市場能動作用和政府扶持作用，建立可持續化運行模式。經過多年的探索，北京市農業機械試驗鑒定推廣站根據北京市設施蔬菜產業的發展差異，分別建立了區域化集中處理、區塊化分散處理2種運行模式，因地制宜地解決了尾菜收集處理的難題。

1.4.1.1 區域化集中處理模式 以社會化服務組織為橋梁，串聯生產和加工兩端，實現規模化區域內蔬菜廢棄物的全量化收集利用。模式以“生產者＋社會化服務組織＋有機肥加工廠”為主要運行方式，由社會化服務組織利用專業設備，將蔬菜爛葉爛果和畜禽糞污等農業廢棄物收集拉運至有機肥加工廠，加工廠負責將廢棄物粉碎混合，再添加發酵菌劑，攪拌后發酵，加工成有機肥，回用于農業生產。

該模式重點針對種植園區較為分散的生產區域，一是解決了生產端蔬菜尾菜的處理問題；二是將蔬菜尾菜加工成有機肥，促進資源化利用的持續發展；三是對于社會化服務組織和有機肥企業，既增加了服務組織的收入，又減少了企業收集環節的投入，保障了企業穩定的原料來源。

1.4.1.2 區塊化分散處理模式 通過“區塊布局、集中收儲、市場運作、循環利用”的方式，將整個農業生產區分為若干個面積在200～333 hm2（3 000～5 000畝）的小區域，并選擇幾家具有規模化加工處理能力的種植園區，建立集中處理點，配套生物質廂式快速制肥成套設備，委托其進行本園區及覆蓋周邊園區的農業廢棄物的分撿收集及后續處理加工作業。

該模式重點針對規模化種植園區等較為集中的生產區域，通過廂式快速處理設備的配套使用，解決了本園區及周邊園區蔬菜廢棄物的處理難題，大大減少了收集拉運距離，生產出的有機肥料還能繼續回用于周邊園區的農業生產，形成了小區塊內的資源自循環體系。

1.4.2 應用情況

蔬菜尾菜資源化利用是一件具有很強公益性的工作，直接效益低、過程投入大，整個產業的發展離不開相應政策的扶持。經過多年的培育扶持，目前北京市已成功實現了蔬菜廢棄物有機肥加工產業化，順義區、房山區、懷柔區、大興區等京郊蔬菜產區均投入應用了尾菜處理技術模式，并配套相關扶持政策，支持技術推廣。其中順義區全區、房山區的平原地區、懷柔及大興區的蔬菜主產區均已實現蔬菜尾菜的全部收集加工，先后涌現出了北京奧格尼克生物技術有限公司、北京豐泰民安生物科技有限公司、北京永豐泰生物科技有限公司等一批專業從事農業廢棄物有機肥加工的企業，不斷推動整個生態循環產業的蓬勃發展[4]。

順義區政府購買服務政策。區政府根據本區所有鎮當年蔬菜種植實有面積，設立專項資金進行政府購買服務，按每667 m2補貼200元的標準給予補助。補助分為2部分：一是分撿運送補助，種植戶將分撿好的蔬菜尾菜從田間送到堆積點，按照實有蔬菜面積直接補貼到鎮政府，由鎮政府落實到村，由村落實到戶，每667 m2補貼40元；二是拉運及粉碎補助，有機肥生產企業負責將堆積點的尾菜清理收集，并拉運至肥廠進行有機肥加工，每667 m2補助費用為160元，按照實際作業面積直接補貼給有機肥生產企業。目前，順義全區所有蔬菜尾菜均實現了資源化利用。

房山區產出物補貼政策。房山區采取“以產促用”的方式，對廢棄物加工成的有機肥料進行定向補貼，有機肥財政補貼625元/t，共補貼1萬t有機肥，免費置換給提供廢棄物的農企和農戶。按每收集5 t廢棄物可加工1 t成品有機肥計算，每年可消納房山區12個平原地區鄉鎮共計5萬t農業廢棄物（作物秸稈、蔬菜尾菜）。

大興區物化扶持政策。大興區根據區域設施蔬菜生產較為集中的特點，著重發展區塊化分散收集模式，將整個生產區域劃分為若干小區塊，在小區塊中配備快速發酵處理設備，用以消納區塊內的尾菜廢棄物，并將產出的有機肥料用于區塊內的農業生產，從而實現小區塊內的自循環。區政府通過項目資金，購置專用設備，并免費配置到各區塊集中處理點，實現全區設施蔬菜尾菜的及時處理和快速應用。

2 北京市尾菜利用存在的問題

2.1 政策機制不健全，缺乏長期的扶持政策

尾菜廢棄物處理價值更多地體現在社會效益及生態效益，其經濟效益水平較低；因此，需要適宜的政策扶持。目前，北京市雖然制訂了尾菜利用優惠政策，但仍然缺少尾菜利用的持續性獎勵和扶持政策，大多通過一年期的專項資金進行扶持，社會資本投資秸稈開發利用的積極性不高。隨著尾菜廢棄物收集加工成本不斷上漲，現有的政策逐漸難以適應經濟發展和技術推廣需求。

2.2 收貯運體系不健全，規模化利用水平低

尾菜廢棄物收貯運困難是制約尾菜資源化利用的瓶頸問題，尤其是一些山區、半山區地區，由于路途遠、地塊小、運輸難，收集拉運的成本更高。尾菜拉運至處理點需要一定的場所臨時堆放，但隨著環保政策和土地政策的日趨嚴格，尾菜堆積存放成了難題，導致企業無法大量收集處理。收貯運問題直接導致了目前北京市從事尾菜利用的企業規模小、效率低、設備簡單、技術重復，最終體現出產品質量不高、競爭力弱的問題，從而影響企業經營效益。

3 尾菜利用建議

3.1 優化扶持政策，建立利益補償機制

注重“頂層設計”，正確處理好政府和市場的關系。政府要在明確農民和農村集體組織在尾菜資源化利用中的任務和責任的基礎上，加大尾菜利用補貼范圍和扶持力度。一是加大技術推廣力度，對購置設備給予補貼，將翻堆機、快速發酵設備等專用機械納入農業機械購置補貼范圍并加大補貼額度；二是對開展尾菜收集的社會化服務組織給予補助，通過政府購買服務等方式，支持服務組織從事尾菜收集服務，鼓勵其發展壯大；三是對從事尾菜處理的從業者給予補貼，對尾菜利用工程的用水、用電、用氣等實行差別價格，如將尾菜利用企業用電納入農用電范疇，降低生產經營成本，同時補償尾菜加工產品，調動企業從事尾菜利用的積極性。

3.2 鼓勵規模經營，構建產業發展格局

將尾菜利用作為一項產業來發展，借鑒外地成熟經驗和北京市項目實施的成果，推進全市尾菜資源化利用產業發展。以市場為導向，把與尾菜資源相關的各種原料及加工產品的單獨生產過程組建成相互銜接的生態網絡，逐步實現收貯、種植、養殖、產品加工、科技服務各環節有機銜接，構建生態農業體系，最終通過產業集聚、規模效應，增加尾菜處理效益，促使整個農業廢棄物資源化綜合利用向規模化、工廠化、商品化、多元化、標準化、高效化發展。

3.3 示范典型模式，加大宣傳培訓力度

第一，加快建立尾菜資源化利用模式示范點，試驗示范尾菜利用典型模式。以示范點為核心，因地制宜推廣尾菜資源化利用技術。各區可針對當地實際情況，確定最優技術模式，有組織地進行技術培訓和普及。例如，大興規模種植園區較為集中，適宜推廣區塊化分散收集的園區自循環模式；順義區設施種植面積大、區域廣，適合推廣區域化集中收集的工廠化加工模式。

第二，各級農業部門要加大宣傳培訓力度，深入田間地頭開展科技服務，依托已建立的技術示范點，積極宣傳北京市尾菜利用技術模式，用技術指導群眾，用示范帶動群眾，用效益吸引群眾，不斷提高農民、農業合作組織以及其他市場主體的積極性，引導其主動參與到尾菜資源化利用的行動中。