北京市大興區“十三五”時期農林廢棄物處理發展回顧

王山松

(北京市大興區農業機械技術推廣站，北京 102600)

0 引言

《大興區國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》明確提出，全方位建設美麗鄉村，以建設“田園美、村莊美、生活美、人文美”的美麗鄉村為目標，推進農業污染物減排和農業資源循環利用，保持村莊田園優美整潔[1-2]。北京市大興區農業部門及時轉變和調整工作思路，把農林廢棄物機械化處理作為工作重點，杜絕秸稈焚燒，減少大氣污染，提高農林廢棄物綜合利用水平，徹底解決農林廢棄物面源污染，通過農林廢棄物處理還田，增加土壤有機質和土壤養分，解決土壤板結和耕性變差問題，達到農業生態循環利用，確保農業可持續發展，促進美麗鄉村建設。

1 “十三五”前期農林廢棄物處理工作狀況

1.1 2016年大興區農林廢棄物產生途徑及總量測算

1.1.1 大田農業廢棄物

按2016年大興區小麥播種面積計算：3 933.33 hm2(59 000畝)×收獲指數(6.90)×秸稈系數(1.17)=3.18萬t；玉米播種面積11 066.67 hm2(166 000畝)×收獲指數(6.45)×秸稈系數(1.33)=9.49萬t；總量合計：12.67萬t(2016大興區統計年鑒)。

1.1.2 設施農業廢棄物

葉菜類、根莖類和瓜果類蔬菜產廢系數平均值分別為9.7%、4.7%和3.8%[3]。

截止到2017年10月，大興區葉菜類蔬菜播種面積為7 831.67 hm2(117 475畝)，產生的廢棄物總量(t)=產品單產(36.69 t/hm2)×產廢系數(9.7%)×播種面積(7 831.67 hm2)=2.80萬t；根莖類蔬菜播種面積為579.61 hm2(8 694.22畝)，產生的廢棄物總量(t)=產品單產(29.74 t/hm2)×產廢系數(4.7%)×播種面積(579.61 hm2)=810.17 t；瓜果類蔬菜類播種面積11 588.80 hm2(173 832畝)，產生的廢棄物總量(t)=產品單產(59.13 t/hm2)×產廢系數(3.8%)×播種面積(11 588.80 hm2)=2.60萬t。總量合計：5.48萬t。

1.1.3 園林廢棄物

果樹面積6 920 hm2(103 800畝)；人工造林面積23 965.07 hm2(359 476畝)。果樹枝條等廢棄物每年產生量6 920 hm2×4.95 t/hm2=3.43萬t(2017年12月7日京郊日報頭版頭條刊登每3畝果樹產生1 t廢棄物)。人工造林產生的廢棄物每年產生量23 965.07 hm2×2.70 t/hm2(北京市農機鑒定推廣站提供)=6.47萬t。林、果每年產生的廢棄物總量合計9.9萬t。

1.1.4 農林廢棄物總量

大興區農林廢棄物每年產生量=大田農業廢棄物量+設施農業廢棄物量+園林廢棄物量=28.05萬t。

1.2 2016年以前農林廢棄物處理方法

1.2.1 大田農業廢棄物

小麥、玉米秸稈采用收割機粉碎覆蓋還田處理，粉碎后的秸稈分解緩慢，延續病蟲害，土壤有機質和養分表聚，甚至影響后茬作物的生長發育[4]。小麥、玉米秸稈離田作業處理，集中、打捆和運輸等環節需大規模運作，運營成本較高、市場預期不穩定，離田機械化作業已成為緊迫需要[5]。玉米青儲飼料處理，要求農機作業要及時、低留茬且粉碎均勻，不足之處是北京地區養殖業發展受限，市場需求萎縮。

1.2.2 設施農業廢棄物

設施農業產生的尾菜瓜秧只有個別標準種植園區采取有氧堆肥技術處理，發酵過程中最高溫度達到70 ℃，能殺死原料中的病菌蟲卵，有氧堆肥的肥料無毒無害，且沒有臭味，不會對環境和農作物造成污染和危害，具有過程可控制、易操作、降解快和資源化效果好等優點[6-7]。其缺點是堆肥設備價格較高，堆肥處理、發酵和成品需要占用土地。

1.2.3 園林廢棄物

園林廢棄物通常由人工收集后堆積在田間地頭放置或運往垃圾場與其他垃圾填埋處理，少數配備有枝條粉碎機械的種植園區進行枝條粉碎處理后，直接還田覆蓋，形成有機肥料、土壤改良劑改良土壤。園林廢棄物中有很多不易降解的纖維素與木質素等成分，極少用作堆肥處理，需要開發全新的堆肥技術，利用高效微生物菌加快其堆腐速度[8]。

2 農林廢棄物機械化處理技術應用新嘗試

2.1 引進多功能農林廢棄物處理技術

2017年，隨著大興區農業生產結構調整及土地流轉工作的深入推進，園區化、規模化生產方式得以逐步實現，同時北京禁燒政策的收緊，大興區農業生產標準化園區、林果園區禁燒壓力陡增，迫切需要一種簡便易行、高效集成的技術手段來解決這一問題。大興區成功引進北京地區首臺一鳴多功能農林廢棄物處理系統，該系統采取了一體化設計和一鍵式操作，可年處理5 000 t農林廢棄物，廢棄物完全發酵、分解、除臭、凈化和濃縮全過程只需3～24 h，廢棄物體積減少30%～70%，病蟲害殺滅率100%，生產過程中，不需要大型的堆場和長時間的堆放，不產生惡臭氣味，無蠅蟲滋生，真正實現了廢棄物的零排放。一鳴多功能農林廢棄物處理系統可實現生物有機肥、生物質燃料顆粒和腐殖基質3個產品的生產。

2.2 經濟效益分析

2.2.1 生物有機肥

(1)產能分析。

每次處理有機廢棄物2 t，生產生物有機肥料1.4 t，用于育苗基質及底肥。

(2)成本。

燃料費：耗電40 kW·h，成本40元；生物顆粒燃料20 kg，成本15元(天然氣替代則為40元)；燃料費合計成本55元。

原材料：秸稈收集成本100元/t。

輔助材料：菜餅等輔助材料，成本按2 000元/t核算，添加量50 kg/t，成本100元/t；添加1 kg/t尿素替代菜餅，菌種費用15元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：50元/t。

按此標準計算，生產生物有機肥料成本為420元/t。

(3)產值和利潤。

年處理農業秸稈廢棄物3 000 t/臺(按每年運行300 d計)，可產出生物有機肥2 100 t。生物有機肥外銷價按700元/t(一般市場上價格達1 000元/t)，年銷售額可達147萬元，成本126萬元，利潤21萬元，經濟效益明顯。

2.2.2 生物質燃料顆粒

(1)產能分析。

每處理園林廢棄物10 t，生產生物質顆粒7 t，年生產量3 000 t，可處理林果枝條5 000 t，用于噴漆烤房、烘干和發電等，代替煤炭能源，節能減排。

(2)成本測算。

燃料費：耗電100 kW·h，成本100元；烘干：生物質燃料50 kg，成本37.5元(天然氣替代生物質燃料則為75元)；費用合計137.5元。

原材料：枝條收集成本100元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：150元/t。

按此標準計算，生產1 t生物質燃料成本為487.5元。

(3)產值和利潤。

年生產生物質燃料3 000 t/臺(按每年運行300 d計)。生物質顆粒銷售價按700元/t(一般市場上價格達1 000元/t)。年銷售額可達210萬元，成本146.25萬元，利潤為63.75萬元，經濟效益可觀。

2.2.3 腐殖基質

(1)產能分析。

處理農作物秸稈及林果枝條，年生產量2 000 t。

(2)成本測算。

燃料費：耗電40 kW·h，成本40元；生物燃料顆粒20 kg，成本15元；(天然氣替代則為40元)合計成本55元。

原材料：秸稈收集成本100元/t。

菌種費用：15元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：50元/t。

按此標準計算，生產1 t腐殖基質成本為320元。

(3)產值和利潤。

主要作為土壤改良基質，回施農田，改良優化土壤結構，增加土壤持水能力、蓄肥能力，提高土壤有機質含量，恢復、提高農產品的品質質量和緩解重金屬對植物毒害的效果[9-11]。

2.3 社會效益

2.3.1 創新廢棄物處理模式

以前廢棄物處理都是采用掩埋、焚燒、丟棄、直接還田和田頭堆漚等方法，很難殺滅病蟲害，肥效低，處理時間長，場地占用大，易形成二次污染，引發環境事件。該技術采用先進的處理設備、高效菌種、先進配方，使傳統的粗肥還田變成了精肥還田，傳統堆肥變成生物配肥，改低效利用變為高效利用，實現了廢棄物處理手段結構性的改變。

2.3.2 徹底解決廢棄物面源污染

從根本上解決了廢棄物亂丟亂燒，腐爛、發臭，滋生蚊蠅，隨雨水四流等嚴重污染環境問題，實現廢棄物真正意義上的零排放。

2.3.3 確保農業生產可持續性發展

通過對廢棄物及時處理，清除了病蟲害的繁衍和越冬場所，絕斷了農作物病蟲害造成交叉傳播和感染，為確保農業生產可持續性發展。

2.3.4 探索出廢棄物的高效利用模式

廢棄物是很好的可利用資源，如科學處理，可制成優質的生物有機肥，歸還到土壤中，可增加土壤有機質和土壤養分，解決土壤板結和耕性變差等問題，使土壤得到全面的改良。

2.3.5 實現水土環境根本性地改善

可減少使用化學農藥、化肥和激素等，改良土壤和生態環境，進行清潔生產，減輕病蟲害。

3 《大興區農林廢棄物機械化處理實施方案》出臺

3.1 基本情況

“十三五”期末，根據2019年統計數據，大興區小麥播種面積653.33 hm2，玉米、豆類及甘薯播種面積2 866.67 hm2(含豆類和甘薯666.67 hm2)，景觀作物面積1 433.33 hm2，西瓜播種面積1 226.67 hm2，蔬菜播種面積9 533.33 hm2，果園面積3 666.67 hm2，平原造林19 266.67 hm2，產生廢棄物總量約27.4萬t。

3.2 基本原則

3.2.1 區級補貼，鎮級實施

建立區級資金補貼長效機制，各鎮為責任主體，負責實施。堅持“部門指導、屬地負責、因地制宜、齊抓共管”的工作原則。各鎮根據本地區實際情況，采取切實可行的處理措施，抓好落實。

3.2.2 社會動員，農民參與

通過大力宣傳農林廢棄物處理的意義，引導鼓勵農民和園區主動參與農林廢棄物處理，把農林廢棄物資源化利用變為一種自覺行為。

3.2.3 加強監督，確保實效

相關單位要結合本部門職責，做好指導、檢查、監督和考核等工作。確保農業機械高效利用，補貼資金有效使用。

3.3 工作目標

通過財政補貼，建立農林廢棄物機械化處理長效機制，利用農林廢棄物機械化處理模式，從源頭抓起，杜絕秸稈焚燒，消除火災隱患，解決亂堆亂放等環境臟亂差難題，保證農林廢棄物資源化利用，達到“農業增效，農村整潔，農民受益”的工作目標。

3.4 工作措施

3.4.1 形成農林廢棄物機械化利用區塊化處理模式

結合大興區區域實際，形成以各鎮為單元的區塊化處理模式。按照各鎮種植品種和面積等不同情況，在全區建立多個農林廢棄物處理點，采用固定式機械和移動式機械相結合的處理模式，解決技術和運輸問題，形成規模效應，實現及時快速解決大興區農林廢棄物無害化利用的目標。

3.4.2 制定農林廢棄物處理品種化技術路徑

(1)大田作物廢棄物處理。小麥、玉米和景觀等作物產生的廢棄物，以肥料化利用為主、飼料化(青貯)利用為輔的處理模式，各鎮利用農機服務組織，使用自帶粉碎裝置收獲機進行收獲還田，免耕播種，確保農田及周邊干凈整潔。

(2)瓜秧、尾菜廢棄物處理。采取將廢棄物收集后進行粉碎，短期堆漚，形成生物腐殖基質，結合農時進行還田，實現瓜菜廢棄物資源化利用。

(3)林果枝條處理。林果產業的廢棄物主要以枝條為主。根據枝條直徑不同，使用不同規格型號的枝條粉碎機進行粉碎，可用于直接還田、制作食用菌基質或者染色后作為園區景觀輔料等實現綜合利用。

3.5 補貼辦法

近年來，針對大興區農林廢棄物綜合處理工作，市、區、鎮各級財政給予了資金支持，但是資金依然存在缺口，需要建立長效運行機制和資金保障。對農機服務組織、農業園區及農戶，在“北京農機補貼”APP上購置固定式和移動式枝條粉碎機、瓜菜秧尾菜粉碎機等農機設備，按照北京市農機購置補貼政策給予補貼。

3.6 保障措施

3.6.1 加強分工合作

大興區種植業服務中心負責大田、瓜、菜、景觀農業廢棄物處理的監督、檢查，確保秸稈及瓜秧尾菜粉碎還田，保證農田環境干凈整潔；做好土壤監測工作。大興區農機服務中心負責提供機械化保障、機械技術指導，做好農機購置補貼政策的宣傳、培訓及落實，做好農機安全日常巡查檢查，確保農機安全生產。各鎮政府是農林廢棄物處理工作的主體，負責制定本鎮農林廢棄物處理及補貼方案，采取切實有效的管理措施，組織落實，積極開展政策宣傳，保障本鎮農林廢棄物得到高效利用，不發生秸稈焚燒現象，確保農田及村莊環境整潔。

3.6.2 加大技術宣傳引導

大興區行業主管部門及各鎮要積極開展多渠道、多角度和全方位的宣傳引導，利用廣播電視、科技下鄉及網絡等各種媒介，向農民宣傳農林廢棄物處理的重要意義和補貼政策。通過不斷創新宣傳模式，增強廣大農民群眾環保意識，提高秸稈禁燒的自覺性和主動性，營造政府支持、社會動員和農民參與的良好氛圍。

3.6.3 強化技術支撐服務

充分發揮各部門職能作用，在農林廢棄物處理技術、機械和模式等方面提供技術支持。同時，依托北京市、大興區科研院所、高等院校等農業技術力量，提升符合大興區實際的農林廢棄物處理模式。挖掘潛在資源，不斷引進新機械、新技術和新工藝，全力做好農林廢棄物處理工作。

3.6.4 注重監督檢查，確保資金和設備有效利用

建立農林廢棄物檢查巡查長效工作機制。大興區相關職能部門將定期到各鎮對農林廢棄物處理情況開展指導、檢查，根據各鎮工作情況，做好監督、考核工作，保證農業機械有效利用，補貼資金高效使用。

4 結束語

回顧“十三五”時期，大興區引進改制新設備、推廣新技術，依靠新型經營主體帶動，利用區塊化處理模式，制定農林廢棄物機械化處理辦法等一系列舉措，形成了農林廢棄物綜合利用的新業態，全區秸稈綜合利用率達到98%以上，實現了農林廢棄物的產業再造和市場化運營，對農業資源再生的無害化循環利用起到了重要作用，為農業農村綠色發展遞交了大興答卷。