农村固体废物处理及资源化
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1.1.1 生活垃圾

《固废法》中将生活垃圾定义为:在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。近年来,经济的发展、农村物质条件的改善加大了生活垃圾的产生量,但由于农村在垃圾分类、垃圾处理、垃圾管理和环境基础设施建设等方面尚存在缺失,因此,露天堆放的生活垃圾严重影响到农村生态系统的和谐发展。由于我国地域辽阔,不同区域农村生活垃圾的产生量具有较大差异,人均垃圾产生量位于0.340~3.000kg/d区间内,有研究报道显示平均值约0.65kg/d[2]。因此,根据国家统计局公布的《中华人民共和国2016年国民经济和社会发展统计公报》,农村户籍人口58973万,则2016年农村生活垃圾产生量约1.4×108t。

我国农村生活垃圾主要组分包括厨余、灰土、橡塑、纸张和其他,其他类又主要包括废电池、过期药品、农药和杀虫剂包装等。近年来,农村地区对工业和塑料制成品消费的增加,农村生活垃圾组成复杂,且组分特征日趋城市化(图1-3)。而农村生活方式的转变导致传统的循环途径逐渐被阻断,有机垃圾就地消纳方式逐渐消失、秸秆还田减少,燃煤导致灰渣等无机垃圾量增加,电子废物、农药包装物及过期药品等有毒有害物日益增多[3,4]。农村和乡镇生活垃圾在组分和性质上基本与城市生活垃圾相似,只是在组成的比例上有一定区别,有机物含量多,水分大,同时掺杂化肥、农药等与农业生产有关的废物。因此农村生活垃圾有其鲜明的特点,有害性一般大于城市生活垃圾。农村生活垃圾成分复杂,除含有碳、氮、磷、钾等植物所需的营养元素外,还含有一些有害元素。

图1-3 农村生活垃圾组成

1.1.1.1 南方典型区域农村生活垃圾调研

以湖南省长沙县作为调研对象,调研其生活垃圾产生量、类别以及生活垃圾的处理现状和对环境的污染状况(图1-4)。长沙县位于湖南省东部偏北,湘江下游东岸。东邻浏阳市,南接株洲市、湘潭市,西南滨湘江,西毗天心区、雨花区、芙蓉区、开福区、望城区等长沙市辖区,北靠平江县、汨罗市;地处东经112°56'15″~113°36'00″,北纬27°54'55″~28°38'55″,东西宽约55.9km,南北长约81.85km,总面积1756km2。长沙县获批为“国家现代农业示范区”,形成了粮食、蔬果、茶叶、生态养殖、花卉苗木、休闲旅游等六大农业产业。2016年,长沙县农作物总播种面积209.3万亩(1亩≈666.7m2,下同),各类新型农村合作经济组织259家,共有规模以上农产品加工企业49家,农村固体废物具有明显的产生量大、来源多样复杂等特征。

图1-4 湖南省长沙县农村垃圾产生及处理处置模式调研

调查结果显示,长沙县农村人口大约为73.9万,农村人均垃圾产生量为0.38kg/d(表1-1),垃圾主要成分是可堆肥的草木灰和厨余垃圾(表1-2),具有较好的资源化前景。

表1-1 垃圾产生量及人均日产生量调查  

表1-2 生活垃圾物理组分百分比调查  

1.1.1.2 华北典型农村生活垃圾调研

安新县位于河北省中部,县境东与雄县、任丘相连;南与高阳接壤;西与清苑、徐水交界;北与容城毗邻。总面积738.6km2。据统计,2011年,全县设9镇3乡,共12个乡镇,207个行政村,人口393113人。东田庄村位于白洋淀中,土地面积5km2,总人口1800人,四周被白洋淀所环绕,主要的交通工具是船,交通不便,具有典型的北方特征,因此以其为对象开展了农村生活垃圾产生现状调研(图1-5)。

图1-5 东田庄村地理位置

调查结果显示,该村垃圾产生源是当地居民,由于特殊单位相对较少,因此各单位产生的垃圾占总垃圾量的比例较小,每人平均日产垃圾量约135.7~213.5g,其中有机类与无机类垃圾比例为(4~5)∶1。对商业类用户日产生垃圾量调查结果表明,村内小卖部、卫生所产生生活垃圾量与普通居民产生量基本相当,种类并无特殊;饭店虽然规模较小,但生活垃圾产生量大幅增加,组成特征方面也有所不同,厨余类垃圾量明显上升,日产生厨余垃圾3.5~4.5kg。另外,根据北方农村地区的传统,习惯将秸秆等作为柴火,因此每天有大量的炉灰产生,根据调查,人均产炉灰0.008~0.01m3。垃圾成分分析结果显示,当地垃圾成分以厨余垃圾为主,含水率较高,其他成分所占的比例较少,同其他地区所不同的是芦苇类秸秆占有较大的比重,且呈季节性特征(表1-3)。

表1-3 东田庄村垃圾成分分析统计表(秋季)  

1.1.1.3 西北典型农村生活垃圾调研

甘肃省位于我国西北,农村地区总体欠发达,具有明显的特征。以通渭县为调研对象,开展了农村生活垃圾的调研工作。通渭县位于甘肃省中部,定西市东侧,介于东经104°57'~105°38'、北纬34°55'~35°29'之间,海拔高度为1410~2521m。

调查结果显示,通渭县目前人均垃圾产量为0.7~1.3kg/d。参考通渭县和国内统计资料,确定通渭县各乡镇人均垃圾产量为0.8kg/d。根据国内外相关资料和通渭县实际情况,确定生活垃圾中COD、TN和TP排放量折算标准,每千克生活垃圾产生COD 0.05kg、TN 1.00g、TP 0.20g。经核算,2016年该县城镇生活垃圾主要污染物的排放量为COD 261.21t、 12.29t、TN 5.22t、TP 1.04t。