北京市尾菜肥料化利用技术集成与示范推广研究

（北京市农业机械试验鉴定推广站，北京 100079）

蔬菜种植作为北京农业的传统产业，在农村经济中占有重要的地位，是农民增收致富的重要途径之一。大面积的蔬菜种植，丰富了市民菜篮子的同时也产生了大量的蔬菜废弃物，据测算，每667 m2蔬菜大棚年产废弃物（茎秆、烂果等）约3 t[1]。尾菜废弃物大量堆积、乱堆乱倒、随意填埋等不恰当的处理方式导致了周边生态环境受到严重污染，成为限制产业健康发展的主要因素之一[2-3]。目前我国尾菜的处理方式主要有：收集填埋、直接还田、沼气制取、饲料加工、好氧堆肥等。其中，高温好氧堆肥可有效杀灭病原微生物，生产出高效有机肥料用于农田生产，实现循环利用，且发酵周期短，对处理设备要求低，可露天也可室内，应用前景广阔。

北京市设施蔬菜产业发展较快，据北京市统计年鉴数据显示，2018年北京市设施蔬菜播种面积32 323.6 hm2，按每667 m2产生尾菜3 t计算，全市年均可产生尾菜类废弃物145万t，若得不到有效处理，将造成严重的环境污染。北京市农业机械试验鉴定推广站统筹各级资源、集中突破技术难点，探索建立了适宜北京地区的蔬菜尾菜资源化利用技术模式，并筛选出适宜应用的先进技术和高效设备，有效实现了一二三产融合发展。

1 北京蔬菜尾菜有机肥利用模式介绍

1.1 尾菜有机肥加工技术流程

尾菜有机肥加工技术主要是在好氧条件下利用微生物降解尾菜，将含水率控制在55%～65%，经过混合设备搅拌后发酵，再加工成有机肥，具体流程见图1。目前研究表明，蔬菜废弃物堆肥产物与化肥相比，具有营养全面、增产迅速等特点，对作物生长和农产品品质的改善也有促进作用，并且有机肥料的施用还能增加土壤有机质含量以及活性，改善土壤理化性状。

1.2 尾菜有机肥加工技术设备

根据不同的有机肥加工处理技术，需要配套相应的加工处理设备。在生产规模较小的地区配套生物质快速发酵处理设备（图2），通过流水线作业，可实现粉碎、发酵、杀菌、搅拌、出料一体化作业。设备一般由发酵主机、粉碎系统、热风炉、进出料系统、搅拌系统、机电系统、温控通气系统等部件组成。工作原理：有机废弃物料经粉碎预处理后，利用高温和微生物杀灭病虫草害，进行无害化处理；物料经彻底灭菌后，在高效微生物菌群的作用下，有机废弃物中的纤维素、蛋白质、糖类与脂肪等高分子有机物经过一系列生化反应，转化为有机肥料。该类型设备一般采取一体化设计和一键式操作，农民进行简单的培训，就可熟练操作。废弃物的发酵、分解、除臭、净化、浓缩等全过程只需几个小时，且生产过程中，不需要大型的堆场和长时间的堆放，不产生恶臭，无蝇虫滋生，不受天气影响；但缺点在于设备处理量较小，年均处理量在几千到几万t之间，难以满足大规模有机废弃物处理需求。

在生产规模较大的地区采用工厂化有机肥加工处理技术，通过装载机、粉碎机、翻堆机、筛选装袋机等成套设备的配套，实现全过程的机械化加工和大批量处理，配套基础设备见表1。该模式处理量大，适合大规模生产区应用，但设备种类较多，且需要一定的基础设施建设，前期投入较大。

1.3 尾菜有机肥加工技术经济效益分析

以有机肥工厂化加工企业每天加工200 t有机肥（含水率30%）为例，消纳尾菜200 t（含水80%）、牛粪200 t（含水65%）、干秸秆30 t（含水10%），并根据需要添加腐植酸、微量元素等辅料。具体成本如下：（1）拉运费。200 t尾菜用10 t的运输车拉运（因尾菜较蓬松，满载后实际运输量5 t左右），每辆车拉运8趟，每天需要5辆车进行拉运，单辆运输费用120元/次，共5辆合计4 800元。以每车配备1人计算，人工费共750元。环节合计成本5 550元。（2）粉碎费。粉碎尾菜200 t，需要功率140 kW的粉碎机1台，按照实际生产粉碎25 t/h，每天作业8 h，电价按1元/（kW·h）计算，需电费1 120元，另需配备操作人员3人，人工费450元。环节合计成本1 570元。（3）生产加工费（条堆翻抛）。1套翻倒设备，日均翻倒原料2 000 t左右，2～3 d翻倒1次，1个发酵周期需翻倒10次。翻倒作业需配备操作人员3人，人工费450元；装载机、条堆翻抛机设备购置费共120万元，折旧费及易损件等费用约1 000元/d；装载机、条堆翻抛机油耗日均150 L，约900元。据此计算，翻倒2 000 t原料环节合计成本2 350元。（4）原料费。尾菜废弃物按无购买费用计算（仅计算收集成本），干秸秆300元/t，畜禽粪便90元/t，加工200 t有机肥需要原料购置成本27 000元；生产1 t有机肥需菌剂30元，200 t有机肥需要菌剂购置成本6 000元；生产1 t有机肥另需辅料（生化腐植酸、微量元素等）150元，200 t有机肥需要辅料购置成本30 000元。环节合计成本为63 000元。（5）后期包装成本费。包括筛选装袋设备折旧费用、维护费用、包装原料费用、产品装车费用等，合计约62元/t。

据此计算，该技术生产有机肥的总成本为424.35元/t。按有机肥市场售价600元/t计算，每生产1 t有机肥利润为175.65元。

表1 工厂化尾菜有机肥加工设备

1.4 尾菜有机肥加工技术推广应用

1.4.1 运行模式

蔬菜尾菜收集拉运成本高、难度大，尾菜需要经过较长路程的运输才能到达处理企业，且蔬菜废弃物藤蔓缠绕现象普遍，体积大、密度小、占用空间大，增加了收集运输成本，加上蔬菜种类繁多，各种蔬菜成熟时间不同，废弃物集中产生的时间也较为分散，再次提高了收集成本；因此，在处理技术明确的基础上，做好蔬菜尾菜资源化利用工作更关键的是充分发挥市场能动作用和政府扶持作用，建立可持续化运行模式。经过多年的探索，北京市农业机械试验鉴定推广站根据北京市设施蔬菜产业的发展差异，分别建立了区域化集中处理、区块化分散处理2种运行模式，因地制宜地解决了尾菜收集处理的难题。

1.4.1.1 区域化集中处理模式 以社会化服务组织为桥梁，串联生产和加工两端，实现规模化区域内蔬菜废弃物的全量化收集利用。模式以“生产者＋社会化服务组织＋有机肥加工厂”为主要运行方式，由社会化服务组织利用专业设备，将蔬菜烂叶烂果和畜禽粪污等农业废弃物收集拉运至有机肥加工厂，加工厂负责将废弃物粉碎混合，再添加发酵菌剂，搅拌后发酵，加工成有机肥，回用于农业生产。

该模式重点针对种植园区较为分散的生产区域，一是解决了生产端蔬菜尾菜的处理问题；二是将蔬菜尾菜加工成有机肥，促进资源化利用的持续发展；三是对于社会化服务组织和有机肥企业，既增加了服务组织的收入，又减少了企业收集环节的投入，保障了企业稳定的原料来源。

1.4.1.2 区块化分散处理模式 通过“区块布局、集中收储、市场运作、循环利用”的方式，将整个农业生产区分为若干个面积在200～333 hm2（3 000～5 000亩）的小区域，并选择几家具有规模化加工处理能力的种植园区，建立集中处理点，配套生物质厢式快速制肥成套设备，委托其进行本园区及覆盖周边园区的农业废弃物的分捡收集及后续处理加工作业。

该模式重点针对规模化种植园区等较为集中的生产区域，通过厢式快速处理设备的配套使用，解决了本园区及周边园区蔬菜废弃物的处理难题，大大减少了收集拉运距离，生产出的有机肥料还能继续回用于周边园区的农业生产，形成了小区块内的资源自循环体系。

1.4.2 应用情况

蔬菜尾菜资源化利用是一件具有很强公益性的工作，直接效益低、过程投入大，整个产业的发展离不开相应政策的扶持。经过多年的培育扶持，目前北京市已成功实现了蔬菜废弃物有机肥加工产业化，顺义区、房山区、怀柔区、大兴区等京郊蔬菜产区均投入应用了尾菜处理技术模式，并配套相关扶持政策，支持技术推广。其中顺义区全区、房山区的平原地区、怀柔及大兴区的蔬菜主产区均已实现蔬菜尾菜的全部收集加工，先后涌现出了北京奥格尼克生物技术有限公司、北京丰泰民安生物科技有限公司、北京永丰泰生物科技有限公司等一批专业从事农业废弃物有机肥加工的企业，不断推动整个生态循环产业的蓬勃发展[4]。

顺义区政府购买服务政策。区政府根据本区所有镇当年蔬菜种植实有面积，设立专项资金进行政府购买服务，按每667 m2补贴200元的标准给予补助。补助分为2部分：一是分捡运送补助，种植户将分捡好的蔬菜尾菜从田间送到堆积点，按照实有蔬菜面积直接补贴到镇政府，由镇政府落实到村，由村落实到户，每667 m2补贴40元；二是拉运及粉碎补助，有机肥生产企业负责将堆积点的尾菜清理收集，并拉运至肥厂进行有机肥加工，每667 m2补助费用为160元，按照实际作业面积直接补贴给有机肥生产企业。目前，顺义全区所有蔬菜尾菜均实现了资源化利用。

房山区产出物补贴政策。房山区采取“以产促用”的方式，对废弃物加工成的有机肥料进行定向补贴，有机肥财政补贴625元/t，共补贴1万t有机肥，免费置换给提供废弃物的农企和农户。按每收集5 t废弃物可加工1 t成品有机肥计算，每年可消纳房山区12个平原地区乡镇共计5万t农业废弃物（作物秸秆、蔬菜尾菜）。

大兴区物化扶持政策。大兴区根据区域设施蔬菜生产较为集中的特点，着重发展区块化分散收集模式，将整个生产区域划分为若干小区块，在小区块中配备快速发酵处理设备，用以消纳区块内的尾菜废弃物，并将产出的有机肥料用于区块内的农业生产，从而实现小区块内的自循环。区政府通过项目资金，购置专用设备，并免费配置到各区块集中处理点，实现全区设施蔬菜尾菜的及时处理和快速应用。

2 北京市尾菜利用存在的问题

2.1 政策机制不健全，缺乏长期的扶持政策

尾菜废弃物处理价值更多地体现在社会效益及生态效益，其经济效益水平较低；因此，需要适宜的政策扶持。目前，北京市虽然制订了尾菜利用优惠政策，但仍然缺少尾菜利用的持续性奖励和扶持政策，大多通过一年期的专项资金进行扶持，社会资本投资秸秆开发利用的积极性不高。随着尾菜废弃物收集加工成本不断上涨，现有的政策逐渐难以适应经济发展和技术推广需求。

2.2 收贮运体系不健全，规模化利用水平低

尾菜废弃物收贮运困难是制约尾菜资源化利用的瓶颈问题，尤其是一些山区、半山区地区，由于路途远、地块小、运输难，收集拉运的成本更高。尾菜拉运至处理点需要一定的场所临时堆放，但随着环保政策和土地政策的日趋严格，尾菜堆积存放成了难题，导致企业无法大量收集处理。收贮运问题直接导致了目前北京市从事尾菜利用的企业规模小、效率低、设备简单、技术重复，最终体现出产品质量不高、竞争力弱的问题，从而影响企业经营效益。

3 尾菜利用建议

3.1 优化扶持政策，建立利益补偿机制

注重“顶层设计”，正确处理好政府和市场的关系。政府要在明确农民和农村集体组织在尾菜资源化利用中的任务和责任的基础上，加大尾菜利用补贴范围和扶持力度。一是加大技术推广力度，对购置设备给予补贴，将翻堆机、快速发酵设备等专用机械纳入农业机械购置补贴范围并加大补贴额度；二是对开展尾菜收集的社会化服务组织给予补助，通过政府购买服务等方式，支持服务组织从事尾菜收集服务，鼓励其发展壮大；三是对从事尾菜处理的从业者给予补贴，对尾菜利用工程的用水、用电、用气等实行差别价格，如将尾菜利用企业用电纳入农用电范畴，降低生产经营成本，同时补偿尾菜加工产品，调动企业从事尾菜利用的积极性。

3.2 鼓励规模经营，构建产业发展格局

将尾菜利用作为一项产业来发展，借鉴外地成熟经验和北京市项目实施的成果，推进全市尾菜资源化利用产业发展。以市场为导向，把与尾菜资源相关的各种原料及加工产品的单独生产过程组建成相互衔接的生态网络，逐步实现收贮、种植、养殖、产品加工、科技服务各环节有机衔接，构建生态农业体系，最终通过产业集聚、规模效应，增加尾菜处理效益，促使整个农业废弃物资源化综合利用向规模化、工厂化、商品化、多元化、标准化、高效化发展。

3.3 示范典型模式，加大宣传培训力度

第一，加快建立尾菜资源化利用模式示范点，试验示范尾菜利用典型模式。以示范点为核心，因地制宜推广尾菜资源化利用技术。各区可针对当地实际情况，确定最优技术模式，有组织地进行技术培训和普及。例如，大兴规模种植园区较为集中，适宜推广区块化分散收集的园区自循环模式；顺义区设施种植面积大、区域广，适合推广区域化集中收集的工厂化加工模式。

第二，各级农业部门要加大宣传培训力度，深入田间地头开展科技服务，依托已建立的技术示范点，积极宣传北京市尾菜利用技术模式，用技术指导群众，用示范带动群众，用效益吸引群众，不断提高农民、农业合作组织以及其他市场主体的积极性，引导其主动参与到尾菜资源化利用的行动中。