蔬菜保鮮庫尾菜沼氣化處理模式探索
——以甘肅康源現代農業有限公司尾菜處理為例

高 虹

（甘肅省榆中縣農村能源辦公室，甘肅 榆中 730100）

1 榆中縣蔬菜產業發展情況

榆中縣是蘭州高原夏菜的主產區和發源地，也是西北“北菜南運、西菜東調”最大的產地型集散中心?？h域內蔬菜產區處于西北的黃金種植區，包含中部川塬河谷區、南部高寒二陰山區、北部干旱山區3大區域，海拔1500～3000 m，黃土高原土層深厚，高海拔晝夜溫差大，光照足，光合作用強，熱量降雨量適中，有利于營養物質的積累，是天然的綠色蔬菜種植區域?？h域內蔬菜種植歷史悠久，技術成熟，種植的主要品種為花椰菜、西蘭花、甘藍、筍子、芹菜、大白菜、娃娃菜、西葫蘆、芥藍、胡蘿卜、百合、茄子、辣椒、番茄及葉菜類等30多個蔬菜品種。生產的蔬菜具有明顯的地方特色，無污染、品質好，富含各種維生素、纖維素等營養物質，色澤鮮亮，菜香濃郁，口感甜脆，結構緊密，外觀美觀等，且高原夏菜上市期佳，每年5—11月都有產品供應，彌補了東南沿海城市夏秋季蔬菜生產的斷檔期。榆中縣先后被國家認定為全國特色高原夏菜產業知名品牌創建示范區、全國無公害蔬菜生產示范基地縣、全國農業（蔬菜）標準化示范縣、國家級出口蔬菜質量安全示范區、全國縣域數字農業農村發展水平評價先進縣、第二批中國特色農產品優勢區、省級農產品質量安全縣，國家認證品牌價值58.99億元，蘭州高原夏菜已成為享譽全國的一張重要名片。區域內有大型蔬菜批發交易中心、多家蔬菜保鮮庫，幾萬人從事蔬菜相關工作，產品銷往廣州、深圳等60多個南方大城市80多個蔬菜市場，蔬菜品相、口感備受消費者推崇。

2020年榆中縣蔬菜種植面積達到2.22萬hm2，產量75萬t，實現產值19億元，高原夏菜總產值占全縣農業總產值的51%，還帶動了包裝運輸等二、三產業的興起與發展。高原夏菜產業不但成為榆中縣農民致富增收的支柱產業，還輻射帶動皋蘭、永登等蘭州周邊縣及張掖、武威、定西等地高原夏菜的發展。

2 影響蔬菜產業發展的瓶頸問題

蔬菜產業在生產環節化肥農藥用量高，有機肥用量少，循環農業發展水平不高。蔬菜上市期大量產生廢菜爛葉，嚴重影響產地環境和蔬菜生產安全。在銷售環節，蔬菜入庫精選后上市，造成庫區堆集大量的尾菜，不僅占用大量加工場地，而且如果處理不及時、不到位，發生腐爛變質后易滋生蚊蠅、污染水體，嚴重影響庫區周圍生產生活環境，造成環境污染和水污染。據統計，2020年全縣流通環節產生50多萬t尾菜，已制約了蔬菜產業的可持續健康發展。如何治理尾菜污染已成為蔬菜生產和產業可持續發展必須要解決的現實問題。對其開發利用，變廢為寶是企業生產發展的迫切需要。本文主要介紹榆中縣甘肅康源現代農業有限公司在尾菜處理方面所做的探索。

甘肅康源現代農業有限公司成立于2015年7月，在榆中縣三角城流轉土地66.67 hm2，是一家集農產品生產、加工、銷售、電子商務、采摘觀光、休閑體驗、科創融合為一體的國家級農業產業化重點龍頭企業。聯合多家農業科研院所、高校，引進新技術、新品種，通過產業擴規模、提質量、延鏈條、增效益等措施，做大做強蘭州高原夏菜產業，助推鄉村振興發展。甘肅康源現代農業有限公司2016年被認定為榆中縣農業產業化重點龍頭企業，2017年以來先后被認定為市級、省級、國家級農業產業重點龍頭化企業。截至目前，已取得良好農業（GAP）、30多個品種綠色、出口資質備案等認證。

3 尾菜沼氣化處理模式

3.1 沼氣化處理系統建設

甘肅康源公司建成蔬菜保鮮庫1座，年儲銷蔬菜10萬t左右，每年產生尾菜3萬～4萬t。尾菜如何處理和利用成為甘肅康源現代農業有限公司及榆中縣蔬菜產業發展必須要解決的難題。2017年以來，甘肅康源現代農業有限公司在尾菜處理方面投入大量的資金、人力，依托省內外專家技術力量，多方調研、論證、研究、探索，結合現有處理技術，建成了尾菜沼氣化處理模式。

該模式選擇交通便利、地勢平坦、向陽的空地，建設以沼氣發酵池為核心的厭氧處理系統，安裝沼氣凈化設備1套（脫硫設備、脫水設備）、沼氣輸配管網、沼液和沼渣輸送管道、沼氣發電設備、固液分離設備、沼氣燃燒利用及其他輔助設備。該工程采用CSTR-ABR-AF工藝，紅泥軟體沼氣池在厭氧條件下，污水通過微生物作用降解轉化，達到污水的減量化、資源化與無害化目的。

該沼氣處理系統發酵池為鋼砼結構，由8個池容208 m3相對獨立、并排布置的發酵池和4個池容25 m3的調配池組成，總發酵池容1764 m3，每個池體上部為厚度1.2 mm的聚氯乙烯軟體紅泥沼氣浮罩形工藝覆蓋。配套尾菜預處理池1處，池容1200 m3，沼液存貯池1處，池容1000 m3，儲氣袋4個（70 m3×4）。形成如圖1所示的尾菜沼氣化處理循環系統。

圖1 尾菜沼氣化處理循環系統

3.2 工藝流程

原料準備→原料預處理→原料調配→沼氣池厭氧發酵→獲得沼氣、沼肥。

3.2.1 原料準備 大白菜、芹菜、娃娃菜、筍子、菜花及葉菜類等廢棄的根莖葉尾菜，輔料為養殖場牛糞、生石灰、沼液（接種物）、沼氣微生物菌劑等。

3.2.2 原料預處理 尾菜入池前的預處理技術是影響能否正常發酵的關鍵步驟，尾菜中水分占70%～90%，水分含量高，C/N低，極易腐爛變質，同時也有微量的農藥殘留。通過對發酵原料預處理，可以有效降解農藥殘留，更快發酵產氣。取準備好的尾菜莖葉粉碎至3～5 cm，打入預處理池，沼液浸泡制漚，為了使尾菜充分發酵，通過空氣壓縮機向池內輸送足夠的氧氣，加速蔬菜腐爛，時間在7～14 d，根據氣溫條件確定。加入生石灰調節pH值至7.0～7.5。

3.2.3 原料調配 將制漚好的尾菜漿和堆漚后的牛糞混合投入調配池，根據不同發酵階段調節尾菜漿和牛糞比例，使之達到合適的C/N（20比1左右），然后充分混合攪拌。

3.2.4 沼氣池厭氧發酵 將預處理后的混合原料投入發酵池內，達到池容的75%～80%，加入沼液（接種物），添加沼氣微生物菌劑（加速發酵），充分攪拌，進行厭氧發酵，有機物分解，產生沼氣，發酵剩余物就是沼液。

3.2.5 獲得沼氣、沼液 產生的沼氣經過凈化脫水處理，存儲于氣袋中，用于末端利用，沼液排放到存貯池中用于農業生產。

4 效益分析

4.1 生態效益

4.1.1 解決了蔬菜保鮮庫尾菜污染的難題 該循環系統實現了蔬菜保鮮庫尾菜集中處理生產線建設并示范利用，有效利用尾菜，通過粉碎、一次發酵、二次厭氧發酵等工序，使有機物充分分解，達到無害化處理的要求。沼氣化處理模式也成為連接養殖業、種植業的紐帶，有效治理農業生產中帶來的環境污染問題，生態效益明顯。

4.1.2 實現了農業廢棄物資源化循環利用 由于沼氣池內是厭氧狀態，有害病菌和蟲卵無法生長，所以沼液中沒有了病菌和蟲卵，含有較豐富的營養物質，經過完全發酵的沼液，排放到沼液存貯池，經過1周左右的有氧還原，即可作為肥料施用，達到資源化利用的效果，形成“農業生產→尾菜→沼氣化處理→沼肥還田→農業生產”的閉環循環模式。

4.2 經濟效益

4.2.1 節約化肥、農藥、煤炭、電力、水費等開支 該系統每天處理尾菜100～200 t，最大處理量300 t，每年菜庫從5—10月運行共6個月，可處理庫區尾菜3～4萬t，日產沼氣800～1000 m3，年產16萬～20萬m3，日產沼液200 m3，年產沼肥約40000 m3，可供園區66.67 hm2蔬菜生產消納；也可固液分離利用沼渣結合育苗基質，年育優質苗500萬株。綜合計算，1 m3沼液按50元計算，40000 m3共計200萬元；化肥農藥節約3000元/hm2，66.67 hm2地可節約開支20萬元；育苗大棚沼氣燈燃燒取暖年可節約煤炭費用5萬元；炊事用氣用電每年節約煤炭費用1萬元；沼氣發電帶動固液分離機、粉碎機，可節約電費2萬元；尾菜處理費節約10萬元；該工程每年可節約支出238萬元。

4.2.2 提升品質，增加產量，提高價格，增加收入沼液、沼渣是營養最全、最均衡的肥料，含有豐富的有機質和較多的腐殖酸，既有速效性，又兼具緩效性，可利用率高，是多元的速效復合肥，可做底肥，可隨水施肥，也可葉面噴施，能迅速被農作物吸收利用，逐年施用還可有效改良土壤理化性質，提高肥力。沼液對蔬菜真菌、細菌等病害和白蜘蛛、蚜蟲、地蛆等蟲害均有顯著防效，被稱為生物農藥。通過近幾年的實踐證明，0.07 hm2地施沼肥3～5 m3，化肥農藥使用量可減少30%以上，病蟲害發生率降低15%；節水10%以上；在番茄、辣椒、西葫蘆的對比實驗中，使用沼肥的產品在?；ū９?、果實膨大等方面都能發揮明顯的作用，生產出的番茄、辣椒、西葫蘆等色澤好、口感好、個頭大、品質優秀，還可明顯延長采摘期，提高產量15%以上，從而實現減少支出、增加產量、提高售價、獲得顯著經濟效益的目的。

4.3 社會效益

面對嚴重影響蔬菜產業發展和農村人居環境的“尾菜”垃圾，作為省級農業產業龍頭企業，敢于創新，不怕失敗，勇于探索，嘗試走出一條特色鮮明、效益顯著、規模經營的現代農業健康發展之路。

5 結語

甘肅康源現代農業有限公司尾菜沼氣化處理模式通過近5年的不斷建設、探索、改進，實現了尾菜無害化處理、資源化利用，能高效解決尾菜的污染，是一種可行的模式。但在實踐過程中還存在工藝不完善的地方，如發酵池底部沒有設置污泥排放口，發酵殘余物沉積在厭氧池底部難以清理等問題，今后還需要繼續探索，不斷引進先進理念、技術、設備，逐步完善工藝流程，達到比較理想的運行管理狀態。