北京市大兴区“十三五”时期农林废弃物处理发展回顾

王山松

(北京市大兴区农业机械技术推广站，北京 102600)

0 引言

《大兴区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出，全方位建设美丽乡村，以建设“田园美、村庄美、生活美、人文美”的美丽乡村为目标，推进农业污染物减排和农业资源循环利用，保持村庄田园优美整洁[1-2]。北京市大兴区农业部门及时转变和调整工作思路，把农林废弃物机械化处理作为工作重点，杜绝秸秆焚烧，减少大气污染，提高农林废弃物综合利用水平，彻底解决农林废弃物面源污染，通过农林废弃物处理还田，增加土壤有机质和土壤养分，解决土壤板结和耕性变差问题，达到农业生态循环利用，确保农业可持续发展，促进美丽乡村建设。

1 “十三五”前期农林废弃物处理工作状况

1.1 2016年大兴区农林废弃物产生途径及总量测算

1.1.1 大田农业废弃物

按2016年大兴区小麦播种面积计算：3 933.33 hm2(59 000亩)×收获指数(6.90)×秸秆系数(1.17)=3.18万t；玉米播种面积11 066.67 hm2(166 000亩)×收获指数(6.45)×秸秆系数(1.33)=9.49万t；总量合计：12.67万t(2016大兴区统计年鉴)。

1.1.2 设施农业废弃物

叶菜类、根茎类和瓜果类蔬菜产废系数平均值分别为9.7%、4.7%和3.8%[3]。

截止到2017年10月，大兴区叶菜类蔬菜播种面积为7 831.67 hm2(117 475亩)，产生的废弃物总量(t)=产品单产(36.69 t/hm2)×产废系数(9.7%)×播种面积(7 831.67 hm2)=2.80万t；根茎类蔬菜播种面积为579.61 hm2(8 694.22亩)，产生的废弃物总量(t)=产品单产(29.74 t/hm2)×产废系数(4.7%)×播种面积(579.61 hm2)=810.17 t；瓜果类蔬菜类播种面积11 588.80 hm2(173 832亩)，产生的废弃物总量(t)=产品单产(59.13 t/hm2)×产废系数(3.8%)×播种面积(11 588.80 hm2)=2.60万t。总量合计：5.48万t。

1.1.3 园林废弃物

果树面积6 920 hm2(103 800亩)；人工造林面积23 965.07 hm2(359 476亩)。果树枝条等废弃物每年产生量6 920 hm2×4.95 t/hm2=3.43万t(2017年12月7日京郊日报头版头条刊登每3亩果树产生1 t废弃物)。人工造林产生的废弃物每年产生量23 965.07 hm2×2.70 t/hm2(北京市农机鉴定推广站提供)=6.47万t。林、果每年产生的废弃物总量合计9.9万t。

1.1.4 农林废弃物总量

大兴区农林废弃物每年产生量=大田农业废弃物量+设施农业废弃物量+园林废弃物量=28.05万t。

1.2 2016年以前农林废弃物处理方法

1.2.1 大田农业废弃物

小麦、玉米秸秆采用收割机粉碎覆盖还田处理，粉碎后的秸秆分解缓慢，延续病虫害，土壤有机质和养分表聚，甚至影响后茬作物的生长发育[4]。小麦、玉米秸秆离田作业处理，集中、打捆和运输等环节需大规模运作，运营成本较高、市场预期不稳定，离田机械化作业已成为紧迫需要[5]。玉米青储饲料处理，要求农机作业要及时、低留茬且粉碎均匀，不足之处是北京地区养殖业发展受限，市场需求萎缩。

1.2.2 设施农业废弃物

设施农业产生的尾菜瓜秧只有个别标准种植园区采取有氧堆肥技术处理，发酵过程中最高温度达到70 ℃，能杀死原料中的病菌虫卵，有氧堆肥的肥料无毒无害，且没有臭味，不会对环境和农作物造成污染和危害，具有过程可控制、易操作、降解快和资源化效果好等优点[6-7]。其缺点是堆肥设备价格较高，堆肥处理、发酵和成品需要占用土地。

1.2.3 园林废弃物

园林废弃物通常由人工收集后堆积在田间地头放置或运往垃圾场与其他垃圾填埋处理，少数配备有枝条粉碎机械的种植园区进行枝条粉碎处理后，直接还田覆盖，形成有机肥料、土壤改良剂改良土壤。园林废弃物中有很多不易降解的纤维素与木质素等成分，极少用作堆肥处理，需要开发全新的堆肥技术，利用高效微生物菌加快其堆腐速度[8]。

2 农林废弃物机械化处理技术应用新尝试

2.1 引进多功能农林废弃物处理技术

2017年，随着大兴区农业生产结构调整及土地流转工作的深入推进，园区化、规模化生产方式得以逐步实现，同时北京禁烧政策的收紧，大兴区农业生产标准化园区、林果园区禁烧压力陡增，迫切需要一种简便易行、高效集成的技术手段来解决这一问题。大兴区成功引进北京地区首台一鸣多功能农林废弃物处理系统，该系统采取了一体化设计和一键式操作，可年处理5 000 t农林废弃物，废弃物完全发酵、分解、除臭、净化和浓缩全过程只需3～24 h，废弃物体积减少30%～70%，病虫害杀灭率100%，生产过程中，不需要大型的堆场和长时间的堆放，不产生恶臭气味，无蝇虫滋生，真正实现了废弃物的零排放。一鸣多功能农林废弃物处理系统可实现生物有机肥、生物质燃料颗粒和腐殖基质3个产品的生产。

2.2 经济效益分析

2.2.1 生物有机肥

(1)产能分析。

每次处理有机废弃物2 t，生产生物有机肥料1.4 t，用于育苗基质及底肥。

(2)成本。

燃料费：耗电40 kW·h，成本40元；生物颗粒燃料20 kg，成本15元(天然气替代则为40元)；燃料费合计成本55元。

原材料：秸秆收集成本100元/t。

辅助材料：菜饼等辅助材料，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尿素替代菜饼，菌种费用15元/t。

人工费用：100元/t。

其他费用：50元/t。

按此标准计算，生产生物有机肥料成本为420元/t。

(3)产值和利润。

年处理农业秸秆废弃物3 000 t/台(按每年运行300 d计)，可产出生物有机肥2 100 t。生物有机肥外销价按700元/t(一般市场上价格达1 000元/t)，年销售额可达147万元，成本126万元，利润21万元，经济效益明显。

2.2.2 生物质燃料颗粒

(1)产能分析。

每处理园林废弃物10 t，生产生物质颗粒7 t，年生产量3 000 t，可处理林果枝条5 000 t，用于喷漆烤房、烘干和发电等，代替煤炭能源，节能减排。

(2)成本测算。

燃料费：耗电100 kW·h，成本100元；烘干：生物质燃料50 kg，成本37.5元(天然气替代生物质燃料则为75元)；费用合计137.5元。

原材料：枝条收集成本100元/t。

人工费用：100元/t。

其他费用：150元/t。

按此标准计算，生产1 t生物质燃料成本为487.5元。

(3)产值和利润。

年生产生物质燃料3 000 t/台(按每年运行300 d计)。生物质颗粒销售价按700元/t(一般市场上价格达1 000元/t)。年销售额可达210万元，成本146.25万元，利润为63.75万元，经济效益可观。

2.2.3 腐殖基质

(1)产能分析。

处理农作物秸秆及林果枝条，年生产量2 000 t。

(2)成本测算。

燃料费：耗电40 kW·h，成本40元；生物燃料颗粒20 kg，成本15元；(天然气替代则为40元)合计成本55元。

原材料：秸秆收集成本100元/t。

菌种费用：15元/t。

人工费用：100元/t。

其他费用：50元/t。

按此标准计算，生产1 t腐殖基质成本为320元。

(3)产值和利润。

主要作为土壤改良基质，回施农田，改良优化土壤结构，增加土壤持水能力、蓄肥能力，提高土壤有机质含量，恢复、提高农产品的品质质量和缓解重金属对植物毒害的效果[9-11]。

2.3 社会效益

2.3.1 创新废弃物处理模式

以前废弃物处理都是采用掩埋、焚烧、丢弃、直接还田和田头堆沤等方法，很难杀灭病虫害，肥效低，处理时间长，场地占用大，易形成二次污染，引发环境事件。该技术采用先进的处理设备、高效菌种、先进配方，使传统的粗肥还田变成了精肥还田，传统堆肥变成生物配肥，改低效利用变为高效利用，实现了废弃物处理手段结构性的改变。

2.3.2 彻底解决废弃物面源污染

从根本上解决了废弃物乱丢乱烧，腐烂、发臭，滋生蚊蝇，随雨水四流等严重污染环境问题，实现废弃物真正意义上的零排放。

2.3.3 确保农业生产可持续性发展

通过对废弃物及时处理，清除了病虫害的繁衍和越冬场所，绝断了农作物病虫害造成交叉传播和感染，为确保农业生产可持续性发展。

2.3.4 探索出废弃物的高效利用模式

废弃物是很好的可利用资源，如科学处理，可制成优质的生物有机肥，归还到土壤中，可增加土壤有机质和土壤养分，解决土壤板结和耕性变差等问题，使土壤得到全面的改良。

2.3.5 实现水土环境根本性地改善

可减少使用化学农药、化肥和激素等，改良土壤和生态环境，进行清洁生产，减轻病虫害。

3 《大兴区农林废弃物机械化处理实施方案》出台

3.1 基本情况

“十三五”期末，根据2019年统计数据，大兴区小麦播种面积653.33 hm2，玉米、豆类及甘薯播种面积2 866.67 hm2(含豆类和甘薯666.67 hm2)，景观作物面积1 433.33 hm2，西瓜播种面积1 226.67 hm2，蔬菜播种面积9 533.33 hm2，果园面积3 666.67 hm2，平原造林19 266.67 hm2，产生废弃物总量约27.4万t。

3.2 基本原则

3.2.1 区级补贴，镇级实施

建立区级资金补贴长效机制，各镇为责任主体，负责实施。坚持“部门指导、属地负责、因地制宜、齐抓共管”的工作原则。各镇根据本地区实际情况，采取切实可行的处理措施，抓好落实。

3.2.2 社会动员，农民参与

通过大力宣传农林废弃物处理的意义，引导鼓励农民和园区主动参与农林废弃物处理，把农林废弃物资源化利用变为一种自觉行为。

3.2.3 加强监督，确保实效

相关单位要结合本部门职责，做好指导、检查、监督和考核等工作。确保农业机械高效利用，补贴资金有效使用。

3.3 工作目标

通过财政补贴，建立农林废弃物机械化处理长效机制，利用农林废弃物机械化处理模式，从源头抓起，杜绝秸秆焚烧，消除火灾隐患，解决乱堆乱放等环境脏乱差难题，保证农林废弃物资源化利用，达到“农业增效，农村整洁，农民受益”的工作目标。

3.4 工作措施

3.4.1 形成农林废弃物机械化利用区块化处理模式

结合大兴区区域实际，形成以各镇为单元的区块化处理模式。按照各镇种植品种和面积等不同情况，在全区建立多个农林废弃物处理点，采用固定式机械和移动式机械相结合的处理模式，解决技术和运输问题，形成规模效应，实现及时快速解决大兴区农林废弃物无害化利用的目标。

3.4.2 制定农林废弃物处理品种化技术路径

(1)大田作物废弃物处理。小麦、玉米和景观等作物产生的废弃物，以肥料化利用为主、饲料化(青贮)利用为辅的处理模式，各镇利用农机服务组织，使用自带粉碎装置收获机进行收获还田，免耕播种，确保农田及周边干净整洁。

(2)瓜秧、尾菜废弃物处理。采取将废弃物收集后进行粉碎，短期堆沤，形成生物腐殖基质，结合农时进行还田，实现瓜菜废弃物资源化利用。

(3)林果枝条处理。林果产业的废弃物主要以枝条为主。根据枝条直径不同，使用不同规格型号的枝条粉碎机进行粉碎，可用于直接还田、制作食用菌基质或者染色后作为园区景观辅料等实现综合利用。

3.5 补贴办法

近年来，针对大兴区农林废弃物综合处理工作，市、区、镇各级财政给予了资金支持，但是资金依然存在缺口，需要建立长效运行机制和资金保障。对农机服务组织、农业园区及农户，在“北京农机补贴”APP上购置固定式和移动式枝条粉碎机、瓜菜秧尾菜粉碎机等农机设备，按照北京市农机购置补贴政策给予补贴。

3.6 保障措施

3.6.1 加强分工合作

大兴区种植业服务中心负责大田、瓜、菜、景观农业废弃物处理的监督、检查，确保秸秆及瓜秧尾菜粉碎还田，保证农田环境干净整洁；做好土壤监测工作。大兴区农机服务中心负责提供机械化保障、机械技术指导，做好农机购置补贴政策的宣传、培训及落实，做好农机安全日常巡查检查，确保农机安全生产。各镇政府是农林废弃物处理工作的主体，负责制定本镇农林废弃物处理及补贴方案，采取切实有效的管理措施，组织落实，积极开展政策宣传，保障本镇农林废弃物得到高效利用，不发生秸秆焚烧现象，确保农田及村庄环境整洁。

3.6.2 加大技术宣传引导

大兴区行业主管部门及各镇要积极开展多渠道、多角度和全方位的宣传引导，利用广播电视、科技下乡及网络等各种媒介，向农民宣传农林废弃物处理的重要意义和补贴政策。通过不断创新宣传模式，增强广大农民群众环保意识，提高秸秆禁烧的自觉性和主动性，营造政府支持、社会动员和农民参与的良好氛围。

3.6.3 强化技术支撑服务

充分发挥各部门职能作用，在农林废弃物处理技术、机械和模式等方面提供技术支持。同时，依托北京市、大兴区科研院所、高等院校等农业技术力量，提升符合大兴区实际的农林废弃物处理模式。挖掘潜在资源，不断引进新机械、新技术和新工艺，全力做好农林废弃物处理工作。

3.6.4 注重监督检查，确保资金和设备有效利用

建立农林废弃物检查巡查长效工作机制。大兴区相关职能部门将定期到各镇对农林废弃物处理情况开展指导、检查，根据各镇工作情况，做好监督、考核工作，保证农业机械有效利用，补贴资金高效使用。

4 结束语

回顾“十三五”时期，大兴区引进改制新设备、推广新技术，依靠新型经营主体带动，利用区块化处理模式，制定农林废弃物机械化处理办法等一系列举措，形成了农林废弃物综合利用的新业态，全区秸秆综合利用率达到98%以上，实现了农林废弃物的产业再造和市场化运营，对农业资源再生的无害化循环利用起到了重要作用，为农业农村绿色发展递交了大兴答卷。