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农村生活垃圾处理技术和模式应用进展

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山西师范大学学报(自然科学版) 第27卷第4期 Journal of Shanxi Normal University Vo】.27 No.4 2013年12月 Natural Science Edition Dec.2013 文章编号:1009-4490(2013)04-0081-05 农村生活垃圾处理技术和模式应用进展 陕永杰 ,孙勤芳 ,朱琳 (1.环保部南京环境科学研究所,江苏南京210042; 2.山西师范大学城市与环境科学学院,山西临汾041004) 摘要:随着城乡一体化建设的深入,农村环境问题Et益受到重视,其中农村生活垃圾的污染尤为显 著.与城市生活垃圾较为成熟的处理状况相比,我国农村生活垃圾的收集模式和处理技术研究尚处于探 索阶段.完全借鉴城市生活垃圾处理技术,在广大农村地区应用普遍存在投资运行成本高、维持技术难 度大等问题.城乡一体化垃圾处理模式技术上可行,经济条件和管理水平限制较大,一般在近郊经济条 件好的区域逐步实施;分散式处理模式经济条件和管理水平限制小,适合远郊农村实施.但是目前缺乏 成本低、效益好、易于管理的中小规模处理技术及相关设备.因此,研发中小规模农村生活垃圾分散式处 理技术及相关模式筛选是当前控制农村生活污染的首要任务. 关键词:农村环境;生活垃圾;处理技术;处理模式 中图分类号:X592 文献标识码:A 保护环境是我国的基本国策.近年来,我国大力开展环境整治工作,城镇环境基础设施建设和运行水 平得到提升,城市环境得到明显改善;而农村环境“脏、乱、差”的问题凸显,全国农村环境质量呈现总体下 降,局部改善的特征 .露天堆放的生活垃圾对土壤、地表水、地下水、大气造成深度污染,农村人居环境 质量恶化 引.为此,“十二五”规划提出了加强农村生活垃圾基础设施建设,提高农村生活垃圾处理水平 的规戈Ⅱ目标.并确立了“无害化、减量化、资源化”的垃圾处理目标. 农村生活垃圾是指农村居民在日常生产生活中产生的煤渣、厨余垃圾、人畜粪便、塑料废纸、废旧电 器、织物橡胶等废弃物 .据调查,全国农村生活垃圾每年产生量高达3亿t,并且还在以8% 10%的速 度增长,其中约30%的垃圾随意堆放 .2007年全国仅有26.8%的行政村设有垃圾收集点 ,农村生活 垃圾处理工作还处于探索阶段. 鉴于此,本文论述了我国城乡一体化建设背景下农村生活垃圾特点和现有的收集处理模式,并在此基 础上对今后我国农村生活垃圾处理与处置的发展方向提出了建议. 1 我国农村生活垃圾的现状 1.1 垃圾产生量及组成成分现状 生活垃圾产生量与一个地区的经济发展水平相关 ,我国农村生活垃圾产生量的统计数据匮乏 ], 调查表明,人均日生活垃圾产生量由大到小顺序为东部地区、中部地区、东北地区、西部地区(图1).生活 垃圾产生量与生活水平直接相关 .同时垃圾产生量、成分还与生活习惯、能源结构、季节、环境等因素有 关 .农村区别城市的一个重要方面是具有生活垃圾消纳能力,可以减少垃圾堆放量¨。。.各地农村自然、 经济条件不同,生活垃圾消纳意愿发生变化,农村生活垃圾堆放量、成分也随之改变(图1).农村生活垃圾 收稿日期:2013—11—15 基金项目:国家环境保护部环保公益性行业科研专项(201 10924). 作者简介: 查杰 ,人居环境197土地利用环境效益评价方面的研究.5一),男,山西临汾人,山西师范大学城市与环境科学学院副教授, 博士,硕士生导师,主要从事农村 、・82・ 山西师范大学学报(自然科学版) 消化链断裂,消纳途径减少是垃圾产生量存在差异的一个主要方面 人均日产量(kg) 堆放比例(%) 1.2 8O l 7O 60 O.8 50 0.6 40 0.4 3O 2O 0.2 1O 0 0 东部中部东北西部全国 东部 中部 东北 西部 图1 农村生活垃圾产生量统计结果 Fig.1 The statistics resuhs of rural domestic garbage output 农村生活垃圾可分为厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾以及其他垃圾,研究表明:各成份比例大小顺序 为:厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾和有害垃圾,其中厨余垃圾为主,占50%以上,可回收垃圾占25%以 上 ” .经济水平、能源结构及生活习惯对农村生活垃圾组成会产生一定的影响 ii]. 1.2处理主体环境保护意识薄弱 农村居民,尤其是留守居民文化水平普遍较低,对环境保护的意义和重要性认识不足 ].另一方面, 经济条件也影响村民对人居环境质量的需求和投资积极性.在大力推进乡村经济发展的指导思想下,镇村 政府组织仅考虑经济发展,忽视环境保护,被动开展农村生活垃圾处理处置工作,只有国家和政府投资,才 能推进农村生活垃圾的处理.目前国家大力倡导保护农村环境,开展农村环境整治工作,但是改变基层干 部和村民环境保护意识,开展政策法规的制定研究仍是今后的一个重点. 1.3农村生活垃圾处理制度不健全 长期以来,我国生活垃圾处理缺乏相应的规章制度,治理缺乏相关的法律法规,直到2011年,国家才 出台了《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》的文件.而农村生活垃圾处理制度仍处于空白, 这使得农村生活垃圾的管理处于无法可依的尴尬状况.为了做好地方农村生活垃圾处理工作,部分地区出 台了地方政策,如无锡市出台了农村生活垃圾集中处理的实施方案,遂宁市出台了农村生活垃圾集中处理 及可利用垃圾回收利用处理机制.这些政策的制定对区域农村生活垃圾管理起到了巨大的作用. 1.4农村生活垃圾处理管理体系不全 农村生活垃圾管理体制不完善,基层缺乏环境保护管理部门和管理人员.我国最基层环境保护部门 是县级环境保护机构,从表1可知,县级行政机构虽然都设立了环境保护机构,但是各地区环境保护机构 数量不一致,西藏最少,平均每个县有1.15个环境保护机构,山东最多,平均每个县有4.O8个;乡镇级环 境保护机构极为缺乏,并且各地区差异巨大,27个省(自治区)中,8个省份没有乡镇环境保护机构,12个 省份有环境保护机构的乡镇比例小于10%,仅有7个省份拥有环境保护机构的乡镇比例大于10%.海南 省由于地理位置特殊,又是国家新成立的旅游大省,重视环境质量,有环境保护机构的乡镇比例最高,达到 84%.长期的城乡二元结构导致城乡环境保护机构的设置数量不均等,农村垃圾管理基本上处于空白状 态.仅部分地区在乡镇设立了相关管理部门,但是管理职责不清,监管能力薄弱,难以形成有效的管理体 制. 1.5 农村生活垃圾处理技术水平低下 我国农村缺乏生活垃圾收集处理的基础设施和经费,固定资产投资在全社会固定资产投资中的比例 不足20%,甚至仍在持续减少¨ .据不完全调查,目前我国农村生活垃圾处理方式主要有简单转移填埋、 粗放式堆肥、焚烧和随意倾倒 ,”J.部分乡镇在政府补贴和优惠政策的指引下,建立了定点收集池或收集 房,然而垃圾清运和处理设施简易,二次污染现象严重.生活垃圾处理处置技术应用率低下. 第4期 陕永杰孙勤芳朱琳:农村生活垃圾处理技术和模式应用进展 表1我国各地区基层环保机构设置情况 Tab・1 Thesetting of various regionsenvironmental 2我国农村生活垃圾处置技术研究 protection organization in China 目前生活垃圾处理处置的方法基本上可分 为卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用4种,各种 处理方法的适用对象、优缺点如表2所示.卫生 填埋技术成本低,方法简单,可应用于用地不紧 张的所有地区;焚烧处理技术占地面积小,垃圾 减量效果好,可应用于经济条件好、用地紧张的 地区;堆肥技术针对的是有机垃圾,符合国家垃 圾无害化、资源化的处理原则,适用于有机垃圾 比例高,开展垃圾分类处理的地区;综合利用技 术是两种及两种以上技术的综合运用,适用于 经济条件好、开展垃圾分类的地区.调查表明, 焚烧处理是世界上发达国家普遍采用的技术, 受经济条件的影响,当前我国的城市生活垃圾 处理以卫生填埋技术和焚烧处理技术两种方式 并存.国家制定了卫生填埋技术和焚烧技术指 南和规程,技术成熟.受建设运行成本限制,我 国各地区人口密度和经济条件差异巨大,短期 内农村生活垃圾不能统一采用卫生填埋和焚烧 处理技术.堆肥是生活垃圾无害化、减量化和资 源化的一种重要技术 .家庭堆肥技术是我国 农村生活垃圾的传统处理方法,肥效差、经济效 益低的特点使得近年来传统堆肥技术应用规模 注:数据来源于中国环境年鉴(2012)和中国统计年鉴(2o12) 减小;经济发达地区农村有的开始采用规模化 堆肥技术,如浙江省象山县太阳能垃圾堆肥处理将生活垃圾集中收集运输到生活垃圾填埋场或焚烧厂集 中处理. 表2 四种生活垃圾处理技术的特点 Tab.2 The characteristics of the four garbage processing technology ・84・ 山西师范大学学报(自然科学版) 2013往 我国农村堆肥技术的发展可以分为三个阶段:第一阶段是以资源利用、垃圾处理为目标的堆肥技术. 目的是增加肥力,减少成本.这一阶段主要是人工家庭堆肥,通常采用厌氧堆肥工艺,主要涉及环境因素 (温度、水分)、垃圾成分、堆肥工艺等对堆肥效果的影响.第二阶段是以规模化生活垃圾处理为目的的堆 肥技术,目的是防止二次污染、实现垃圾资源再利用.该阶段主要针对城市垃圾规模处理,增加了辅料种 类、配比和规模化设备工艺等研究方向.第三阶段是堆肥技术的深入发展阶段,主要特征是规模化和家庭 堆肥共同发展,主要是以机械化和自动化堆肥技术为研究方向,以达到减少成本,提高质量的目的. 3 我国农村生活垃圾处理模式 3.1城乡一体化处理模式 将农村生活垃圾纳入城市垃圾处理体系集中收集处理,是我国农村生活垃圾处理的最终目标.该模式 可以充分利用生活垃圾处理设备和环境保护设施,节约成本,是日本、美国等发达国家常用的模式.目前我 国农村城乡一体化处理模式仍处于探索阶段,主要包括三集中模式和四集中模式 ],三集中模式指村集 中、镇转运、县处理,四集中指村集中、镇转运、区清运、市处理.目前主要在经济发达城市城乡结合地区采 用.该模式的特点是节约土地资源、技术成熟,缺点是运输成本较高,仅适用于城乡结合地区. 3.2农村生活垃圾集中就地处理模式 农村生活垃圾集中就地处理模式是指将一定区域范围内的农村生活垃圾集中收集起来,采用堆肥、填 埋等技术,达到消解生活垃圾的目的.该模式在部分经济较发达的乡镇采用,如浙江省象山县大部分乡镇 采用集中收集太阳能垃圾堆肥模式;浙江省上虞市部分乡镇采用集中收集就地堆肥模式等等;宁夏自治区 银川市部分乡镇采用生活垃圾收集就地填埋模式.该模式的优点是一次性投资,后期运行费用低,养护技 术简单,适用于经济条件较好的偏远乡镇,缺点是堆肥质量受多种因素的影响,容易产生二次污染,同时要 求村民有良好的垃圾分类意识. 3.3农村家庭生活垃圾家庭处理模式 传统的农村垃圾处理模式,是指以家庭为单位,将垃圾分类收集,厨余垃圾简易堆肥,可回收垃圾送回 收站收购再利用,其他垃圾填埋.其特点是垃圾产生量少,可以实现家户生活垃圾消解,不足是没有经过无 害化处理和微生物接种,堆肥时问长,堆肥质量不高,易引起二次污染.该模式在一些经济条件差的地区使 用. 4我国农村生活垃圾处理研究展望 我国各地区农村自然、经济、社会条件差异显著,这严重影响着农村生活垃圾处理技术和模式的选择. 目前我国农村生活垃圾处理存在的问题主要体现为四个方面:首先,我国缺乏农村生活垃圾处理技术筛选 评估体系.当前生活垃圾处理技术较多,还不断有新的技术出现,如蚯蚓堆肥技术.如何筛选适宜的技术是 基层管理人员面临的主要问题.不适宜的技术模式会影响农村生活垃圾处理的成效,甚至造成经费和设施 的浪费.其次,农村生活垃圾处理模式缺乏配套的管理政策 .目前我国农村生活垃圾收集处理还处于探 索阶段,各类技术模式还需要不断进行完善,以适应各地农村的实际情况.在技术应用中,基层管理人员缺 乏相应的管理政策和规章制度,而没有依据,管理中就难以取得成效.第三,我国农村居民逐渐丧失了生活 垃圾分类的优良传统.勤俭节约是我国人民的优良传统,改革开放以前,农村生活垃圾产生量很少,厨余垃 圾踊于养殖,可回收垃圾全部回收自用,垃圾几乎可以全量消纳 .第四,我国农村缺乏环境保护机构,环 境保护工作包括基础设施建设、运营、维护,还包括监测点的建设、环境保护质量监测监管、环境保护资金 筹措等等,复杂多样,需要由专业技能人员来完成.当前我国农村缺乏环境保护管理机构和专业人员,给农 村生活垃圾处理工作带来困难. 综上所述,现阶段我斟农村生活垃圾处理研究还需要考虑以下几点:一是构建农村生活垃圾处理技术 筛选评估体系,完善绩效评估体系;二是完善生活垃圾处理技术和模式;三是研发经济快速发展形势下的 垃圾回收利用新技术;四是大力开展农村环境保护机构和职能设置研究.另外,由于我国区域之间自然、经 济和社会发展差异巨大 ,各地区的垃圾收集处理技术和管理模式也不能完全统一,分区域、分类型构 第4期 陕永杰孙勤芳朱琳:农村生活垃圾处理技术和模式应用进展 ・85・ 建农村生活垃圾收集模式和处理技术,制订配套管理政策是当前农村环境整治的新要求. 参考文献: [1]马军伟,孙万春,俞巧钢,等.山区农村生活垃圾成分特征及农用风险[JJ.浙江大学学报(农业与生命科学版)2012,38(2):220~228. 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Recent Progress of Rural Domestic Garbage Processing Technology and Mode SHAN Yong-jie ,SUN Qin fang ,ZHU Lin (1. ng Institute ofEnvironmental Sciences Ministry, Environmental Protection,Ⅳ ng,210042 Jiangsu,China 2.School of Urban and Environment Sciences,Shanxi Normal University,Li咖n 041004,Shanxi,China) Abstract:With the construction of the urban and rural integration.rural environmental issues have to be taken seriously.The manner in which rural domestic garbage is collected as well as the processing technology is still in a stage of exploration.There are certain problems with garbage disposal techniques Commonly used by mu. nicipal solid waste disposal companies,such as technical dififculties and in implementing a comprehensive utili. zation management.The mode of processing domestic garbage of urban and rural integration is technically feasi. ble by making economic conditions and management levels more restrictive.In the outskitrs.economic conditions are good having been implemented gradually.The distribution processing model is not subject to economic condi— tions or management level restrictions that are otherwise suitable for other rural suburbs.However,there is no small or medium scale for processing good cost・effective technology.Research and screening of small or medium sized rural garbage distribution processing techniques and patterns is a major task. Key words:rural environment;domestic garbage;processing technology:processing mode 

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