蔬菜有機廢棄物資源化利用設施建設及關鍵技術

卞曉東 高曉東 余漢清

（江蘇省無錫市惠山區農業發展服務中心，無錫 惠山214174）

蔬菜有機廢棄物是指蔬菜生產和加工過程中產生的無商品價值的根、莖、葉、爛果等尾菜[1]，若處置不當，會對農業生產、田容田貌和生態環境造成不良影響。惠山區是江蘇省無錫市重要的蔬菜基地，蔬菜種植面積達1 066.7 hm2，年均產生蔬菜有機廢棄物達10 000 t以上。蔬菜有機廢棄物富含有機質和氮、磷、鉀等營養元素，經無害化處理可變廢為寶[2]。將蔬菜有機廢棄物集中后經粉碎、發酵制成有機肥料還田，實現廢棄物資源化利用，是促進蔬菜產業綠色、生態、可持續發展的途徑之一[3]。

1 蔬菜有機廢棄物資源化利用設施建造和使用

1.1 簡易型發酵池的建造和使用方法

1.1.1 簡易型發酵池的建造

簡易型發酵池具有方便實用、建造簡單等優點，適合普通蔬菜種植戶、家庭農場等小規模生產單位使用，一般每667 m2蔬菜生產面積配置簡易型三開間發酵池1.0～1.2 m2。建造要求：（1）地上部分垂直投影為正方形或長方形，南北向縱截面為直角梯形，南低北高，梯形的斜面夾角約為17°，發酵池的長寬根據發酵池的大小而定，可等比例延長。（2）發酵池墻體采用雙層磚混結構，池斜面需朝南，便于充分接受陽光照射，提高溫度。（3）發酵池設3個小間。第1小間、第2小間為并排的兩個發酵間，每個發酵間開發酵液排液孔，建造時孔內預埋管道并帶塞子；第3小間為發酵液收集間，垂直于前兩個小間，用于收集發酵間廢棄物發酵過程中排出的發酵液。（4）發酵間池底混凝土地面設置南低北高約1：60的坡比，便于排出、收集發酵液；為便于回流和儲液，收集間需有一定的深度。（5）池體四周和中間墻體頂面設置卡槽，采用膨脹螺絲固定。以6 667 m2葉菜生產基地為例，需建造三開間生物發酵池的池體北墻高1.5 m、南墻高0.5 m、地面長寬各3.3 m。

1.1.2 簡易型發酵池的使用方法

兩個發酵間可輪流使用，依次堆放粉碎后的蔬菜有機廢棄物，堆滿1個發酵間即刻密封發酵。發酵池首次使用時，應加入厭氧發酵菌，以后可使用含有生物菌的發酵液，促進發酵。若第3開間內的發酵液過多，可取出作葉面肥用于蔬菜生產。發酵初期可用塞子塞住發酵液排液孔；發酵過程中，需用薄膜覆蓋池體，并用卡條卡槽固定，保證發酵池密閉，提高發酵效率；發酵后期拔去發酵液排液孔的塞子，促進發酵物干化，便于運輸和使用。為提高發酵效率，秋冬季需用卡槽和薄膜將整個池體包裹嚴實，充分提高發酵溫度。發酵所需時間依發酵溫度、發酵菌類型、發酵物種類和數量而定，一般夏秋季的葉菜類蔬菜約需1個月、茄果類蔬菜約需2個月，冬春季的葉菜類蔬菜約需2個月、茄果類蔬菜約需3個月。

1.2 規模型發酵設施的建造和使用方法

1.2.1 規模型發酵設施的建造

對生產面積13.3 hm2以上的蔬菜示范園區等規模較大的基地，應建造配套的規模型廢棄物處理中心，用于集中處理蔬菜廢棄物，一般6.67 hm2生產面積配置20～25 m2處理中心。建造要求：（1）建造2～3個廢棄物處理間，處理間底部設置廢液收集槽，槽上方鋪設帶孔蓋板，槽底有一定的坡比；建造1個廢液收集池，收集池具有一定的深度并低于廢液收集槽，便于發酵液回流和收集。（2）配置廢棄物運輸機、粉碎機、揉絲機、噴灑機、翻垛機等機械設施，用于運輸和粉碎廢棄物、噴灑生物菌、翻垛等操作。（3）處理中心的水、電、消防等配套設施要齊全。

1.2.2 規模型發酵設施的使用方法

輪流使用廢棄物處理間，以提高發酵效率。發酵方法有厭氧發酵和好氧發酵兩種。（1）厭氧發酵法：為使廢棄物充分、快速發酵，可用專用厭氧型微生物發酵菌劑加特殊的發酵助劑，通過常溫厭氧發酵完成堆肥發酵過程。在廢棄物粉碎過程中，均勻噴灑厭氧型微生物發酵菌劑和助劑的稀釋液，堆垛達一定體積后覆蓋薄膜，四周密封。發酵時間需20～30 d。（2）好氧發酵法：發酵過程中需翻垛，或者在不翻垛的情況下添加增氧設備，通過管道給堆垛增氧，促進發酵。發酵時間需15 d。（3）優缺點比較：好氧發酵能達到較高溫度，可縮短發酵時間且能在發酵過程中充分殺滅有害菌，但需要增氧，操作較為繁瑣；厭氧發酵整個流程較簡便，但發酵溫度相對較低，發酵時間較長。建議在較大規模的蔬菜基地采用厭氧發酵法。

2 蔬菜有機廢棄物資源化利用技術路線

蔬菜有機廢棄物資源化利用技術路線見圖1。

圖1 蔬菜有機廢棄物資源化利用技術路線

3 蔬菜有機廢棄物資源化利用關鍵技術

3.1 全程清潔生產

蔬菜出茬后及時清潔田園，將尾菜、雜草等有機廢棄物集中堆放在發酵設施內；清理回收農膜、農藥廢棄包裝物等雜物，禁止將其投至發酵設施內；保持發酵設施及周邊環境整潔，做到清潔生產。

3.2 選用高效的揉絲機粉碎藤蔓

茄果類、瓜類蔬菜的藤蔓較長且含有一定水分和較多纖維，韌性較強，需徹底粉碎后再發酵。一般的粉碎機可能會被藤蔓纏繞卡住，應選擇高效的干濕兩用型揉絲機粉碎蔬菜藤蔓。干濕兩用型揉絲機具有操作簡便、粉碎速度快、粉碎均勻徹底、不易卡料等優點。

3.3 選用專用發酵菌劑

應選用高效優質的專用發酵菌劑，如厭氧發酵時可選用專用厭氧型微生物發酵菌劑和發酵助劑。專用發酵菌劑具有成本低、效果好、效率高等優點，能使物料溫度快速上升并使其充分發酵腐熟，能有效殺滅廢棄物中的有害菌、蟲卵、草籽，能分解產生惡臭氣體的有機物。使用時要噴灑均勻。

3.4 控制時間，做到充分發酵

嚴格控制發酵處理時間，尤其在溫度較低時，要適當延長發酵時間，待有機廢棄物充分發酵腐熟后再返還至田間，以免滋生病菌、物料在田間腐熟造成蔬菜燒根等，影響蔬菜生產。