尾菜資源能源化利用的技術(shù)探討

王學(xué)麗，白慧玲

（1.漣水縣農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)村能源發(fā)展中心，江蘇 漣水 223400，2.漣水縣微生物技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇 漣水 223400）

尾菜是蔬菜廢棄的根、莖、葉，以及在加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中摘去的殘葉。隨著人們生活水平的提高，蔬菜產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，種植面積持續(xù)擴(kuò)大，產(chǎn)量以及質(zhì)量都有了一定的提升，同時(shí)人們對(duì)蔬菜品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，這直接導(dǎo)致了尾菜剩余量的增加，對(duì)大量尾菜的處理受到了社會(huì)各界的關(guān)注。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的尾菜能夠用作飼料或直接還田，其中用作飼料的部分，大約占尾菜總量的30%，而用于直接還田的數(shù)量相對(duì)較少，其余的尾菜大多被直接丟棄[1]。而運(yùn)輸以及銷售環(huán)節(jié)的尾菜通常由垃圾清運(yùn)部門運(yùn)輸至指定的垃圾點(diǎn)進(jìn)行處理，此部分尾菜資源完全沒(méi)有得到利用。尾菜資源利用利率低的原因主要有資源利用意識(shí)薄弱、尾菜利用渠道發(fā)生轉(zhuǎn)變以及尾菜加工技術(shù)較為落后等。

1 尾菜資源利用率低的原因分析

1.1 資源利用意識(shí)薄弱

目前蔬菜種植的復(fù)種率較高，尤其是在大型的種植基地，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的大量尾菜無(wú)法直接還田，這導(dǎo)致了尾菜資源利用率較低[2]。對(duì)尾菜進(jìn)行堆腐還田是一項(xiàng)耗時(shí)較長(zhǎng)、較費(fèi)力的工作，所以大多數(shù)的種植戶不愿意對(duì)尾菜資源進(jìn)行處理，而更愿意直接丟棄。大多數(shù)人群對(duì)尾菜資源的利用以及尾菜對(duì)環(huán)境造成的污染沒(méi)有清晰的認(rèn)知，無(wú)法帶動(dòng)資源再利用的主動(dòng)性和積極性。

1.2 尾菜利用渠道發(fā)生轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，尾菜資源大多數(shù)被農(nóng)戶以及養(yǎng)殖戶收集，用于畜禽養(yǎng)殖或食用，并且在20世紀(jì)，蔬菜種植的數(shù)量較少，所產(chǎn)生的尾菜通常能夠被利用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。自從進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，市場(chǎng)對(duì)蔬菜的需求大幅度增加，使蔬菜的種植面積擴(kuò)大、產(chǎn)量擴(kuò)增，尾菜量也劇增，與此同時(shí)，家庭式養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)量急劇減少，畜牧業(yè)轉(zhuǎn)向了規(guī)?；B(yǎng)殖模式，而規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)有嚴(yán)格的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，尾菜中含水量較高，干物質(zhì)含量少，無(wú)法用于養(yǎng)殖生產(chǎn)，否則會(huì)影響畜禽的生產(chǎn)性能以及產(chǎn)品品質(zhì)。

1.3 尾菜加工技術(shù)較為落后

對(duì)尾菜資源的處理通常是制作酸菜、飼喂畜禽、翻壓還田等，對(duì)技術(shù)的要求較低，而尾菜的深加工技術(shù)一直沒(méi)有顯著的進(jìn)展，例如，尾菜堆腐技術(shù)、尾菜肥料加工技術(shù)、尾菜飼料加工技術(shù)，尾菜能源化技術(shù)等，此種原因阻礙了尾菜資源化利用的進(jìn)程[3]。要想提高尾菜資源的利用率，需要重視尾菜的加工技術(shù)，其中尾菜能源化利用技術(shù)在目前受到了較高的關(guān)注。

2 尾菜資源能源化利用技術(shù)

2.1 生物質(zhì)燃料技術(shù)

尾菜資源可作為生物質(zhì)燃料進(jìn)行利用。對(duì)于含水量較低、纖維素含量較高的秸稈類尾菜資源，可以整理后運(yùn)送至生物質(zhì)電廠，作為燃料用于發(fā)電。生物質(zhì)發(fā)電是可再生能源發(fā)電的一種，能夠充分利用尾菜資源進(jìn)行發(fā)電，不僅解決了大量尾菜的加工處理問(wèn)題，還具有可觀的生態(tài)效益。

2.2 尾菜—沼氣技術(shù)

尾菜資源能夠作為沼氣原料加以利用，尾菜處理加工并與沼氣技術(shù)相結(jié)合適用于含水量較高的尾菜，利用發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)生沼氣。

2.2.1 備料

尾菜—沼氣技術(shù)的主要原料為蔬菜廢棄的莖葉，例如芹菜、甘藍(lán)等，都可以收集使用。同時(shí)還需要準(zhǔn)備接種物、生石灰、沼氣微生物菌劑、植物秸稈等。

2.2.2 預(yù)處理

對(duì)尾菜資源的預(yù)處理對(duì)沼氣技術(shù)有至關(guān)重要的影響，能夠決定尾菜資源是否能夠正常發(fā)酵。預(yù)處理包括粉碎、沼液浸泡、堆漚、調(diào)節(jié)pH值。將尾菜切割至3～5 cm，并添加到預(yù)處理池中，取已發(fā)酵池內(nèi)的沼液，加入到切割后的尾菜中，用量要沒(méi)過(guò)尾菜，然后使用塑料膜覆蓋，堆漚的時(shí)間通常為1～2周，期間需要翻拌兩次，隨后加入生石灰將尾菜發(fā)酵環(huán)境pH值調(diào)節(jié)至7.0～7.5。浸泡預(yù)處理的時(shí)間要以氣候特點(diǎn)為依據(jù)，夏季溫度高，浸泡1周即可，在冬季低溫時(shí)，浸泡2周較為合適，春秋季節(jié)適當(dāng)增加或減少浸泡時(shí)間。在堆漚的過(guò)程中添加粉碎后的秸稈能夠調(diào)節(jié)碳和氮的含量，使其比例維持在20∶l。

2.2.3 入池

將預(yù)處理后的尾菜添加到沼氣池中，在第一次使用沼氣池時(shí)，接種物用量為沼氣池容量的20%，添加預(yù)處理后的尾菜原料后要充分?jǐn)嚢?，并添加水至沼氣池容量?0%，之后添加有效的沼氣微生物菌劑，并攪拌均勻。最后，加水密封。整個(gè)沼氣發(fā)酵期大概為2～3個(gè)月，如果在沼氣使用量較高，溫度較高的條件下，需要每20 d進(jìn)行一次補(bǔ)料，以確保沼氣的正常生產(chǎn)。

3 尾菜資源能源化利用途徑

溫室—尾菜—沼氣技術(shù)是一種將尾菜資源加工處理，結(jié)合沼氣技術(shù)用于溫室蔬菜生產(chǎn)的一種尾菜能源化利用模式，是一種循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[4]。在溫室種植蔬菜過(guò)程中，產(chǎn)生的尾菜資源可以直接進(jìn)行處理，為溫室提供CO2氣肥、沼液肥，以及生產(chǎn)區(qū)日常生活中用于做飯、燒水的沼氣。

根據(jù)溫室蔬菜的生長(zhǎng)周期，結(jié)合蔬菜生長(zhǎng)期對(duì)沼氣的利用情況，科學(xué)安排沼氣的生產(chǎn)。例如，在夏天溫度高時(shí)，溫室內(nèi)停產(chǎn)，此階段沼氣池主要是為了生產(chǎn)沼肥。冬天溫室內(nèi)溫度低于蔬菜正常生長(zhǎng)溫度時(shí)，沼氣池所產(chǎn)生的沼氣能夠用來(lái)施加CO2氣肥。

3.1 CO2氣肥

在冬季時(shí)，溫室內(nèi)點(diǎn)燃沼氣燈進(jìn)行增溫，并提供CO2氣肥，沼氣燈通常在蔬菜葉片生長(zhǎng)后開(kāi)始使用，花芽分化期和果實(shí)膨大期是施用的重點(diǎn)階段。CO2氣肥施用時(shí)間應(yīng)選擇在溫度高、光照強(qiáng)的時(shí)段，連續(xù)使用2 h，避免陰天施用。

3.2 沼液肥

使用沼液追肥通常采用根部滴灌和葉面噴施的方式。施肥時(shí)應(yīng)避開(kāi)雨天或土壤水分含量過(guò)高時(shí)施肥。沼液的濃度根據(jù)蔬菜苗的生長(zhǎng)以及氣候情況確定?；驹瓌t為，生長(zhǎng)前期沼液與水的比例控制為1∶3，隨著蔬菜的生長(zhǎng)，增加沼液的濃度至1∶2。對(duì)于存在病蟲害危害的蔬菜，可以使用純沼液噴施葉片背面，施肥時(shí)間應(yīng)避開(kāi)中午。對(duì)于葉菜類蔬菜，整個(gè)生長(zhǎng)周期都可以施肥，也可以按照病蟲害防治規(guī)律進(jìn)行施肥。瓜菜類蔬菜在現(xiàn)蕾期、花期以及果實(shí)膨大期施肥。需要注意的是，在沼液使用前，需要在沼氣池外放置半天。

4 小結(jié)

以“溫室—尾菜—沼氣”模式對(duì)尾菜資源進(jìn)行利用，建立循環(huán)農(nóng)業(yè)模式能夠明顯提高蔬菜溫室的產(chǎn)量、產(chǎn)值和投入產(chǎn)出比，相比較沒(méi)有建設(shè)沼氣池的種植戶而言，經(jīng)濟(jì)收入更高、農(nóng)藥和化肥的使用量更少。同時(shí)，采取循環(huán)農(nóng)業(yè)種植模式能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技水平，也使溫室的利用率得到提高。