王山松

(北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站，北京 102600)

0 引言

《大興區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確提出，全方位建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，以建設(shè)“田園美、村莊美、生活美、人文美”的美麗鄉(xiāng)村為目標(biāo)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)污染物減排和農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用，保持村莊田園優(yōu)美整潔[1-2]。北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)部門及時(shí)轉(zhuǎn)變和調(diào)整工作思路，把農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理作為工作重點(diǎn)，杜絕秸稈焚燒，減少大氣污染，提高農(nóng)林廢棄物綜合利用水平，徹底解決農(nóng)林廢棄物面源污染，通過農(nóng)林廢棄物處理還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分，解決土壤板結(jié)和耕性變差問題，達(dá)到農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)利用，確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。

1 “十三五”前期農(nóng)林廢棄物處理工作狀況

1.1 2016年大興區(qū)農(nóng)林廢棄物產(chǎn)生途徑及總量測算

1.1.1 大田農(nóng)業(yè)廢棄物

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

1.1.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物

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

截止到2017年10月，大興區(qū)葉菜類蔬菜播種面積為7 831.67 hm2(117 475畝)，產(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(36.69 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(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(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(29.74 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(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(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(59.13 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(3.8%)×播種面積(11 588.80 hm2)=2.60萬t?？偭亢嫌?jì)：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(chǎn)生量6 920 hm2×4.95 t/hm2=3.43萬t(2017年12月7日京郊日報(bào)頭版頭條刊登每3畝果樹產(chǎn)生1 t廢棄物)。人工造林產(chǎn)生的廢棄物每年產(chǎn)生量23 965.07 hm2×2.70 t/hm2(北京市農(nóng)機(jī)鑒定推廣站提供)=6.47萬t。林、果每年產(chǎn)生的廢棄物總量合計(jì)9.9萬t。

1.1.4 農(nóng)林廢棄物總量

大興區(qū)農(nóng)林廢棄物每年產(chǎn)生量=大田農(nóng)業(yè)廢棄物量+設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物量+園林廢棄物量=28.05萬t。

1.2 2016年以前農(nóng)林廢棄物處理方法

1.2.1 大田農(nóng)業(yè)廢棄物

小麥、玉米秸稈采用收割機(jī)粉碎覆蓋還田處理，粉碎后的秸稈分解緩慢，延續(xù)病蟲害，土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分表聚，甚至影響后茬作物的生長發(fā)育[4]。小麥、玉米秸稈離田作業(yè)處理，集中、打捆和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)需大規(guī)模運(yùn)作，運(yùn)營成本較高、市場預(yù)期不穩(wěn)定，離田機(jī)械化作業(yè)已成為緊迫需要[5]。玉米青儲飼料處理，要求農(nóng)機(jī)作業(yè)要及時(shí)、低留茬且粉碎均勻，不足之處是北京地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展受限，市場需求萎縮。

1.2.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物

設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的尾菜瓜秧只有個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)種植園區(qū)采取有氧堆肥技術(shù)處理，發(fā)酵過程中最高溫度達(dá)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(huán)境和農(nóng)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(yōu)點(diǎn)[6-7]。其缺點(diǎn)是堆肥設(shè)備價(jià)格較高，堆肥處理、發(fā)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(yùn)往垃圾場與其他垃圾填埋處理，少數(shù)配備有枝條粉碎機(jī)械的種植園區(qū)進(jìn)行枝條粉碎處理后，直接還田覆蓋，形成有機(jī)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(zhì)素等成分，極少用作堆肥處理，需要開發(fā)全新的堆肥技術(shù)，利用高效微生物菌加快其堆腐速度[8]。

2 農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理技術(shù)應(yīng)用新嘗試

2.1 引進(jìn)多功能農(nóng)林廢棄物處理技術(shù)

2017年，隨著大興區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整及土地流轉(zhuǎn)工作的深入推進(jìn)，園區(qū)化、規(guī)?；a(chǎn)方式得以逐步實(shí)現(xiàn)，同時(shí)北京禁燒政策的收緊，大興區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化園區(qū)、林果園區(qū)禁燒壓力陡增，迫切需要一種簡便易行、高效集成的技術(shù)手段來解決這一問題。大興區(qū)成功引進(jìn)北京地區(qū)首臺一鳴多功能農(nóng)林廢棄物處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采取了一體化設(shè)計(jì)和一鍵式操作，可年處理5 000 t農(nóng)林廢棄物，廢棄物完全發(fā)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(chǎn)過程中，不需要大型的堆場和長時(shí)間的堆放，不產(chǎn)生惡臭氣味，無蠅蟲滋生，真正實(shí)現(xiàn)了廢棄物的零排放。一鳴多功能農(nóng)林廢棄物處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)生物有機(jī)肥、生物質(zhì)燃料顆粒和腐殖基質(zhì)3個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

2.2.1 生物有機(jī)肥

(1)產(chǎn)能分析。

每次處理有機(jī)廢棄物2 t，生產(chǎn)生物有機(jī)肥料1.4 t，用于育苗基質(zhì)及底肥。

(2)成本。

燃料費(fèi)：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(fèi)合計(jì)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(fèi)用15元/t。

人工費(fèi)用：100元/t。

其他費(fèi)用：50元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，生產(chǎn)生物有機(jī)肥料成本為420元/t。

(3)產(chǎn)值和利潤。

年處理農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物3 000 t/臺(按每年運(yùn)行300 d計(jì))，可產(chǎn)出生物有機(jī)肥2 100 t。生物有機(jī)肥外銷價(jià)按700元/t(一般市場上價(jià)格達(dá)1 000元/t)，年銷售額可達(dá)147萬元，成本126萬元，利潤21萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

2.2.2 生物質(zhì)燃料顆粒

(1)產(chǎn)能分析。

每處理園林廢棄物10 t，生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒7 t，年生產(chǎn)量3 000 t，可處理林果枝條5 000 t，用于噴漆烤房、烘干和發(fā)電等，代替煤炭能源，節(jié)能減排。

(2)成本測算。

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

原材料：枝條收集成本100元/t。

人工費(fèi)用：100元/t。

其他費(fèi)用：150元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，生產(chǎn)1 t生物質(zhì)燃料成本為487.5元。

(3)產(chǎn)值和利潤。

年生產(chǎn)生物質(zhì)燃料3 000 t/臺(按每年運(yùn)行300 d計(jì))。生物質(zhì)顆粒銷售價(jià)按700元/t(一般市場上價(jià)格達(dá)1 000元/t)。年銷售額可達(dá)210萬元，成本146.25萬元，利潤為63.75萬元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

2.2.3 腐殖基質(zhì)

(1)產(chǎn)能分析。

處理農(nóng)作物秸稈及林果枝條，年生產(chǎn)量2 000 t。

(2)成本測算。

燃料費(fèi)：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(jì)成本55元。

原材料：秸稈收集成本100元/t。

菌種費(fèi)用：15元/t。

人工費(fèi)用：100元/t。

其他費(fèi)用：50元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，生產(chǎn)1 t腐殖基質(zhì)成本為320元。

(3)產(chǎn)值和利潤。

主要作為土壤改良基質(zhì)，回施農(nóng)田，改良優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤持水能力、蓄肥能力，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，恢復(fù)、提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)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(chuàng)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(shí)間長，場地占用大，易形成二次污染，引發(fā)環(huán)境事件。該技術(shù)采用先進(jìn)的處理設(shè)備、高效菌種、先進(jìn)配方，使傳統(tǒng)的粗肥還田變成了精肥還田，傳統(tǒng)堆肥變成生物配肥，改低效利用變?yōu)楦咝Ю?，?shí)現(xiàn)了廢棄物處理手段結(jié)構(gòu)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(fā)臭，滋生蚊蠅，隨雨水四流等嚴(yán)重污染環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)廢棄物真正意義上的零排放。

2.3.3 確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性發(fā)展

通過對廢棄物及時(shí)處理，清除了病蟲害的繁衍和越冬場所，絕斷了農(nóng)作物病蟲害造成交叉?zhèn)鞑ズ透腥荆瑸榇_保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性發(fā)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(xué)處理，可制成優(yōu)質(zhì)的生物有機(jī)肥，歸還到土壤中，可增加土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分，解決土壤板結(jié)和耕性變差等問題，使土壤得到全面的改良。

2.3.5 實(shí)現(xiàn)水土環(huán)境根本性地改善

可減少使用化學(xué)農(nóng)藥、化肥和激素等，改良土壤和生態(tài)環(huán)境，進(jìn)行清潔生產(chǎn)，減輕病蟲害。

3 《大興區(qū)農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理實(shí)施方案》出臺

3.1 基本情況

“十三五”期末，根據(jù)2019年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，大興區(qū)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(chǎn)生廢棄物總量約27.4萬t。

3.2 基本原則

3.2.1 區(qū)級補(bǔ)貼，鎮(zhèn)級實(shí)施

建立區(qū)級資金補(bǔ)貼長效機(jī)制，各鎮(zhèn)為責(zé)任主體，負(fù)責(zé)實(shí)施。堅(jiān)持“部門指導(dǎo)、屬地負(fù)責(zé)、因地制宜、齊抓共管”的工作原則。各鎮(zhèn)根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況，采取切實(shí)可行的處理措施，抓好落實(shí)。

3.2.2 社會動員，農(nóng)民參與

通過大力宣傳農(nóng)林廢棄物處理的意義，引導(dǎo)鼓勵農(nóng)民和園區(qū)主動參與農(nóng)林廢棄物處理，把農(nóng)林廢棄物資源化利用變?yōu)橐环N自覺行為。

3.2.3 加強(qiáng)監(jiān)督，確保實(shí)效

相關(guān)單位要結(jié)合本部門職責(zé)，做好指導(dǎo)、檢查、監(jiān)督和考核等工作。確保農(nóng)業(yè)機(jī)械高效利用，補(bǔ)貼資金有效使用。

3.3 工作目標(biāo)

通過財(cái)政補(bǔ)貼，建立農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理長效機(jī)制，利用農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理模式，從源頭抓起，杜絕秸稈焚燒，消除火災(zāi)隱患，解決亂堆亂放等環(huán)境臟亂差難題，保證農(nóng)林廢棄物資源化利用，達(dá)到“農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)村整潔，農(nóng)民受益”的工作目標(biāo)。

3.4 工作措施

3.4.1 形成農(nóng)林廢棄物機(jī)械化利用區(qū)塊化處理模式

結(jié)合大興區(qū)區(qū)域?qū)嶋H，形成以各鎮(zhèn)為單元的區(qū)塊化處理模式。按照各鎮(zhèn)種植品種和面積等不同情況，在全區(qū)建立多個(gè)農(nóng)林廢棄物處理點(diǎn)，采用固定式機(jī)械和移動式機(jī)械相結(jié)合的處理模式，解決技術(shù)和運(yùn)輸問題，形成規(guī)模效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)快速解決大興區(qū)農(nóng)林廢棄物無害化利用的目標(biāo)。

3.4.2 制定農(nóng)林廢棄物處理品種化技術(shù)路徑

(1)大田作物廢棄物處理。小麥、玉米和景觀等作物產(chǎn)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(zhèn)利用農(nóng)機(jī)服務(wù)組織，使用自帶粉碎裝置收獲機(jī)進(jìn)行收獲還田，免耕播種，確保農(nóng)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(jìn)行粉碎，短期堆漚，形成生物腐殖基質(zhì)，結(jié)合農(nóng)時(shí)進(jìn)行還田，實(shí)現(xiàn)瓜菜廢棄物資源化利用。

(3)林果枝條處理。林果產(chǎn)業(yè)的廢棄物主要以枝條為主。根據(jù)枝條直徑不同，使用不同規(guī)格型號的枝條粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，可用于直接還田、制作食用菌基質(zhì)或者染色后作為園區(qū)景觀輔料等實(shí)現(xiàn)綜合利用。

3.5 補(bǔ)貼辦法

近年來，針對大興區(qū)農(nóng)林廢棄物綜合處理工作，市、區(qū)、鎮(zhèn)各級財(cái)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(yùn)行機(jī)制和資金保障。對農(nóng)機(jī)服務(wù)組織、農(nóng)業(yè)園區(qū)及農(nóng)戶，在“北京農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼”APP上購置固定式和移動式枝條粉碎機(jī)、瓜菜秧尾菜粉碎機(jī)等農(nóng)機(jī)設(shè)備，按照北京市農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策給予補(bǔ)貼。

3.6 保障措施

3.6.1 加強(qiáng)分工合作

大興區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心負(fù)責(zé)大田、瓜、菜、景觀農(nóng)業(yè)廢棄物處理的監(jiān)督、檢查，確保秸稈及瓜秧尾菜粉碎還田，保證農(nóng)田環(huán)境干凈整潔；做好土壤監(jiān)測工作。大興區(qū)農(nóng)機(jī)服務(wù)中心負(fù)責(zé)提供機(jī)械化保障、機(jī)械技術(shù)指導(dǎo)，做好農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的宣傳、培訓(xùn)及落實(shí)，做好農(nóng)機(jī)安全日常巡查檢查，確保農(nóng)機(jī)安全生產(chǎn)。各鎮(zhèn)政府是農(nóng)林廢棄物處理工作的主體，負(fù)責(zé)制定本鎮(zhèn)農(nóng)林廢棄物處理及補(bǔ)貼方案，采取切實(shí)有效的管理措施，組織落實(shí)，積極開展政策宣傳，保障本鎮(zhèn)農(nóng)林廢棄物得到高效利用，不發(fā)生秸稈焚燒現(xiàn)象，確保農(nóng)田及村莊環(huán)境整潔。

3.6.2 加大技術(shù)宣傳引導(dǎo)

大興區(qū)行業(yè)主管部門及各鎮(zhèn)要積極開展多渠道、多角度和全方位的宣傳引導(dǎo)，利用廣播電視、科技下鄉(xiāng)及網(wǎng)絡(luò)等各種媒介，向農(nóng)民宣傳農(nóng)林廢棄物處理的重要意義和補(bǔ)貼政策。通過不斷創(chuàng)新宣傳模式，增強(qiáng)廣大農(nóng)民群眾環(huán)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(nóng)民參與的良好氛圍。

3.6.3 強(qiáng)化技術(shù)支撐服務(wù)

充分發(fā)揮各部門職能作用，在農(nóng)林廢棄物處理技術(shù)、機(jī)械和模式等方面提供技術(shù)支持。同時(shí)，依托北京市、大興區(qū)科研院所、高等院校等農(nóng)業(yè)技術(shù)力量，提升符合大興區(qū)實(shí)際的農(nóng)林廢棄物處理模式。挖掘潛在資源，不斷引進(jìn)新機(jī)械、新技術(shù)和新工藝，全力做好農(nóng)林廢棄物處理工作。

3.6.4 注重監(jiān)督檢查，確保資金和設(shè)備有效利用

建立農(nóng)林廢棄物檢查巡查長效工作機(jī)制。大興區(qū)相關(guān)職能部門將定期到各鎮(zhèn)對農(nóng)林廢棄物處理情況開展指導(dǎo)、檢查，根據(jù)各鎮(zhèn)工作情況，做好監(jiān)督、考核工作，保證農(nóng)業(yè)機(jī)械有效利用，補(bǔ)貼資金高效使用。

4 結(jié)束語

回顧“十三五”時(shí)期，大興區(qū)引進(jìn)改制新設(shè)備、推廣新技術(shù)，依靠新型經(jīng)營主體帶動，利用區(qū)塊化處理模式，制定農(nóng)林廢棄物機(jī)械化處理辦法等一系列舉措，形成了農(nóng)林廢棄物綜合利用的新業(yè)態(tài)，全區(qū)秸稈綜合利用率達(dá)到98%以上，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林廢棄物的產(chǎn)業(yè)再造和市場化運(yùn)營，對農(nóng)業(yè)資源再生的無害化循環(huán)利用起到了重要作用，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展遞交了大興答卷。