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寿光蔬菜废弃物处理措施与成效

2017-01-22李培之

中国蔬菜 2017年3期
关键词:寿光市沼气废弃物

李培之

(潍坊科技学院,山东寿光 262700)

寿光蔬菜废弃物处理措施与成效

李培之

(潍坊科技学院,山东寿光 262700)

寿光市通过发展沼气、加工木炭、秸秆还田、制成营养土等蔬菜垃圾处理模式,年处理能力可达85万t,消耗蔬菜垃圾产出量的70%以上,实现了蔬菜垃圾变废为宝,社会效益、生态效益和经济效益的有机统一。

自实施“菜篮子”工程以来,我国蔬菜产业得到了迅猛发展。2015年,全国蔬菜种植面积达到2 199.97万hm2(32 999.55万亩),总产量7.85亿t(农业部,2017),成为世界上蔬菜产量最大的国家。同时,蔬菜废弃物的产生量也随之急剧增加。据《中国农村统计年鉴(2014)》,我国每年产生约1亿t的蔬菜废弃物,大量的有机废弃物被菜农弃置路旁,露天堆放,任其腐烂。不仅导致资源利用率低,还占用生产道,堵塞交通,浪费土地资源;导致蚊蝇滋生、病菌传播,污染空气,恶化地下水水质,造成二次污染,对生态环境产生严重影响。此外,蔬菜废弃物的任意堆积容易传播植物病害,增加菜农的种植成本。因此,蔬菜废弃物的无害化处理和资源化利用对我国蔬菜产业的健康可持续发展和环境保护具有非常重要的意义。

寿光有5.33万hm2(79.95万亩)的设施蔬菜,约40万个日光温室,每年可产生120万t的蔬菜废弃物。寿光市通过政策导向与科技联手,摸索出一条蔬菜废弃物生态循环利用之路,为蔬菜垃圾的综合处理提供了广阔空间。目前,发展沼气、加工木炭、秸秆还田、制作营养土等已成为寿光主要的蔬菜垃圾处理模式,年处理能力可达85万t,消耗蔬菜垃圾产出量70%以上,不但解决了蔬菜垃圾堵塞道路、淤塞河道的问题,而且从根本上解决了任意堆积造成的空气、水源污染的问题,改良了土壤,改善了农户生产生活环境,节省了治污费用,实现了社会效益、生态效益和经济效益的有机统一。

1 合理布局蔬菜废弃物存放收购点

为彻底解决蔬菜废弃物沿路倾倒的现象,寿光市取缔了原先规划的临时存放点,按照行政区划和日光温室数量,对原有蔬菜废弃物暂存点进行了重新规划和布局,新增逾200处秸秆集中存放点和30多个蔬菜秸秆收购点。2011年底,按照《寿光市城乡环卫一体化实施办法补充规定》,全市镇级以上道路两侧的蔬菜废弃物由市环卫处负责清运处理,沿路每公里设置1个暂存点,方便农户就近放置。每年6~8月、11月至翌年1月是温室蔬菜换茬高峰期,也是蔬菜垃圾集中产生时段,市环卫处组建了20个运输车组,每个车组配备12人和5台运输装卸机械,集中人手和车辆,突击清运蔬菜废弃物,保证了镇级以上道路蔬菜垃圾每周至少清运1次。同时,对重点路段加大清运频率。随着寿光市蔬菜废弃物资源化利用工作的推进,环卫处逐步向领航科技公司、菌禾生物科技公司、寿光市华源秸秆利用有限公司等具有处理能力的企业运送蔬菜废弃物,用以生产肥料、炭棒等产品,推动蔬菜废弃物变废为宝。

2 出台优惠政策扶持

按照农户分类、各村收集、定点存放、乡镇补助、环卫清运的原则,进一步加大财政补贴力度,调动农户将分拣的蔬菜秸秆运往指定收购点的积极性,规定农户自行运送分拣好的秸秆,每吨可获得40元的补贴或兑换4袋生物有机肥料。按照一个大棚产1 t秸秆计算,用2 t秸秆可换取8袋有机肥料,既保证了寿光市华源秸秆利用有限公司项目的原料供应,又让老百姓得到了实惠。

3 加大巡查和劝导力度

将大棚秸秆处理情况纳入各镇年度考核。各镇成立城管执法中队,加大对乱倒蔬菜废弃物行为的巡查和处罚力度,对随意焚烧、不按规定倾倒的农户进行劝阻和引导,对不听劝阻的农户进行相应处罚,有效地避免了蔬菜废弃物乱倒乱放、阻碍交通的现象。

4 进一步提升企业对蔬菜废弃物的加工能力

垃圾是放错了地方的资源,它们含有大量的有机物质,具有很高的利用价值。寿光市采用秸秆综合利用技术和沼气技术等措施,开展蔬菜废弃物的资源化利用,规定企业每处理1 t蔬菜废弃物补贴30元,在全市布局布点,为企业无偿运输原料,调动了企业的积极性,不断增大产能。寿光市华源秸秆利用有限公司在原有设备基础上,投资500多万元,新上4部铲车和6台大型秸秆粉粹机,日消化大棚秸秆达2 000 t。同时,鼓励扶持大中型养殖业主建设大型沼气工程、发展农村户用沼气建设,指导农民开展沼液沼渣综合利用,努力改善农村生活环境,促进节能降耗。

5 逐步推进秸秆综合利用项目

寿光市大力建设秸秆反应堆、秸秆青贮池,积极发展秸秆沼气和秸秆固化项目。全市建设大棚秸秆沼气反应堆650个,推广秸秆生物反应堆技术210 hm2,推广建设沼气池2 000个,带动消化秸秆达2万t。文家街道利用秸秆捡拾打捆机处理青椒秸秆等相对较软的植株,制成有机肥,对相对较硬的茄子秸秆进行压缩打包,经晾晒筛选后直接运至发电厂,原料价格比原煤低很多,实现了秸秆的有效转化,达到了物尽其用、变废为宝的生态循环农业发展目的。

以沼气为纽带,对沼气、沼液、沼渣多层次利用的生态农业模式,是发展绿色种植业、养殖业的有效途径。不仅有效治理了农业污染,还推动了当地生态农业发展,成为农民收入的新增长点。寿光市从2008年开始推广“蔬菜大棚+沼气”的高效生态农业模式,因地制宜地将农村沼气池建在设施农业种植区内,这样,不仅能够大量消纳人畜粪便和蔬菜废弃物,同时,输出沼气和活性生物菌沼肥,形成循环有序的产业链和生态链,可降低75%左右的化肥、农药施用率,增产20%以上,每667 m2能增收45 000元以上。作为一种清洁能源,沼气可用来照明、做饭;为蔬菜补光;燃烧产生的热量能提升温室温度;生成的二氧化碳可为温室内蔬菜提供所需气肥,促进蔬菜生长;发酵出的沼液喷洒在蔬菜叶面或灌根,能明显抑制霉菌、病虫害,减少农药、化肥的投入,避免了农药残留。利用沼液浸种可提高种子发芽率、成苗率及抗逆性。沼渣除了含有丰富的氮、磷、钾外,还含有腐殖酸和对蔬菜生长起重要调节作用的硼、铜、铁、锰、锌等微量元素,能节约蔬菜生产成本,提高蔬菜品质。

寿光市纪台镇现代农业沼肥能源站利用蔬菜秸秆和人畜粪便作为发酵材料,厌氧发酵20天就可出料。产出的沼肥用于温室蔬菜栽培,沼气则直接通到玉皇新村社区。农户通过使用沼肥,节约了成本,提高了蔬菜产量。此项目每天可处理有机废弃物120 t,年产沼渣3 680 t,沼气30万m3。2010年6月,山东奥诺农科公司联合寿光农户成立了我国第一家沼气合作社——奥诺农科大棚沼气农民专业合作社,在各蔬菜产业园发展沼气池的N+1模式,即在为园区各个日光温室建立N个15 m3小型沼气池基础上,在靠近园区的职工生活区建设200 m3中型沼气池,以便集约化处理蔬菜秸秆,提高沼气池的利用效率。由寿光市澳态生态能源科技开发有限公司投资兴建的沼肥能源站项目,是国家绿色能源示范项目,已于2015年10月全面建成并投入使用,日处理农村有机废弃物64 t,可实现叶类、果类蔬菜废弃物和大粪等有机废弃物的资源化循环利用,年产沼气32万m3,兼性菌有机沼液12 230 t,可满足3 000座日光温室生态施肥的需要,从源头上解决了叶类、果类蔬菜废弃物的处理问题。

但是,蔬菜废弃物的沼气化利用也存在一定的局限性。如厌氧发酵过程时间长,处理成本较高,对蔬菜废弃物持续性、稳定性和可靠性要求高,运行条件要求严格等。因此,应加大技术改良,提高处理效率,降低运行成本。

6 秸秆碳化处理制作木炭

蔬菜废弃物的有机成分中纤维素和木质素含量很高,分别为 28.5% 和 10.98%(杜鹏祥 等,2015)。茄子秸秆、辣椒秸秆是蔬菜秸秆中热值最高的两种,适合做木炭。这两种蔬菜的主产区孙家集街道,将收集的秸秆运到华源秸秆利用有限公司,经粉碎烘干、高温碳化、压缩成型等流程,制作出木炭。该模式每小时能消化蔬菜秸秆约7 t,按每天工作8小时计算,每天能消化秸秆56 t,年处理蔬菜垃圾40万t;每7 t大棚秸秆能产出1 t木炭,每天可生产8 t木炭,每吨木炭能卖到1 000元左右,则每天收益达8 000元左右,有效实现了废弃物的循环利用,达到经济效益和生态效益的双丰收。当地推出的“秸秆换肥”政策,提高了农户送秸秆到企业的积极性,解决了原料收集难的问题,减轻了企业的负担,降低了生产成本。

7 蔬菜秸秆粉碎还田

蔬菜废弃物中有机质含量较高,平均占干物质质量的70%左右,其C/N比值为11,相对较低(杜鹏祥 等,2015),容易发酵分解,比大田秸秆更适宜还田。但是,如果直接还田,容易传播病原菌,导致出现连作障碍。寿光市菌禾生物科技有限公司将600多种优良菌种按照比例混合,加入到蔬菜废弃物中,把菌和粉碎后的秸秆混匀洒在温室内,通过控制温度,喜氧发酵,消灭蔬菜秸秆中的有害菌和病虫,让有益菌群得到繁殖生长,用生物闷棚代替药物,秸秆变成复合肥还田,改良了土壤结构,解决了蔬菜垃圾清运的问题。

8 大棚垃圾变身营养土

蔬菜废弃物中营养成分含量丰富,其N、P、K平均含量分别为3.45%、0.84%、2.46%,pH 值约为 7,适合资源化处理,进行再次利用(杜鹏祥等,2015)。位于洛城街道高淮村的蔬菜垃圾加工站,利用当地茄子、彩椒、番茄的废弃秸秆,经粉碎,打成2 cm3大小的秸秆颗粒,然后进入生物处理阶段,分解植物秸秆里的纤维素,之后脱水,秸秆颗粒经过10~15天的发酵后,精磨,用作营养土或育苗基质。每10 m3废弃物能制作出1 m3营养土,发酵产生的营养液成为温室蔬菜冲施的好肥料,苗株根系发达,土壤板结的问题也得到了解决。这种处理方式所需设备简单,生产成本低廉,生产周期短,场地规模可根据原材料量灵活选择,且能有效杀灭虫卵和病原菌,营养全面品质好。对生产过程中产生的臭气,可采用及时翻堆、适当通风确保好氧环境等措施进行处理,有条件的可加入氨氧化细菌、硫氧化细菌等微生物除臭菌剂。

杜鹏祥,韩雪,高杰云,陈清,李彦明.2015.我国蔬菜废弃物资源化高效利用潜力分析.中国蔬菜,(7):21-26.

农业部.2017.2015年全国各地蔬菜、西瓜、甜瓜、草莓、马铃薯播种面积和产量.中国蔬菜,(1):18.

李培之,副教授,专业方向:蔬菜产业发展,E-mail:llppzz123@126. com

2016-11-09;接受日期:2017-02-22

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