城乡结合部农村垃圾就地处理的可行性探讨*
——基于广州市番禺区大石街猛涌村调查
2011-12-13李俊飞王德汉文国来孙艳军胡应成
李俊飞,王德汉,文国来,孙艳军,胡应成
(1.广州市番禺区环境科学研究所,广东 广州 511400;2.华南农业大学环境科学与工程系,广东 广州 510642)
城乡结合部农村垃圾就地处理的可行性探讨*
——基于广州市番禺区大石街猛涌村调查
李俊飞1,王德汉2,文国来2,孙艳军1,胡应成1
(1.广州市番禺区环境科学研究所,广东 广州 511400;2.华南农业大学环境科学与工程系,广东 广州 510642)
以广州市番禺区大石街猛涌村调查为基础,从经济、技术、硬件设施、消纳场地及垃圾成分等方面对城乡结合部农村垃圾就地处理的可行性进行了分析,认为在城乡结合部农村地区开展垃圾就地处理是可行的;根据农村地区的特点,以建立农村垃圾就地处理示范点为依托,展望了就地处理仍需进一步解决的问题;以实现小区域农村垃圾经济与环境的可持续发展为目的,探讨了农村垃圾就地处理模式与处理技术路线,设计了一套垃圾生物稳定化装置。
农村垃圾;就地处理;可行性;示范点
与自然农村相比,城乡结合部农村地区有经济条件好、硬件设施完善等优势,同时,该类地区有直接为城市服务的农业生产活动,有机垃圾稳定化产物消纳空间广阔。这些特点为城乡结合部农村地区垃圾就地处理提供了前提条件,也是缓解城市收运处理系统压力的有效方式。当前,我国农村垃圾处理还处于起步阶段,而城乡结合部农村地区垃圾主要是纳入城市垃圾处理系统,要实现就地处理,必须以试点研究为依托,在技术、管理机制、资金、消纳场地等方面权衡考虑,发挥示范效应,并推广应用。
1 案例村基本情况
猛涌村位于广州市番禺区大石街南部,占地面积0.58 km2,2009年常住人口584人,流动人口3 500多人,属典型的城乡结合部。村内工业发达,2009年工业企业67家,实现工业总产值1.8亿元。全村实现纯收入1 752万元,人均收入约3万元,经济来源有房租、农产品销售、打工和经商等。农业生产以蔬菜种植为主。猛涌村是广州市番禺区首批创建的生态示范村。
猛涌村垃圾收运由清洁公司承包,主要由保洁员上门收集并清运到垃圾中转站,再由垃圾车运往番禺区城市垃圾填埋场处理,基本上日产日清,清运量为2~4 t/d,以村民生活垃圾为主,建筑、装潢及农业生产垃圾为辅。
2 猛涌村农村垃圾的种类及处理现状
2.1 生活垃圾
生活垃圾主要包括塑料袋、食品包装袋、废纸箱、玻璃、铝罐,还有烂菜叶、瓜果皮、剩菜剩饭以及灰土等。垃圾运往中转站后,具有一定价值的纸箱、玻璃瓶、塑料瓶、废金属等,由清洁工粗略分拣回收;剩菜剩饭等厨余垃圾由家禽饲养者分拣用于喂养畜禽;其余送往城市垃圾填埋场处理。
2.2 农业垃圾
农业垃圾主要包括菜皮菜根、农用塑料薄膜、木棍以及部分绿化产生的废弃枝叶。处理上:一是堆在路边自然发酵腐烂;二是焚烧,用作燃料或直接在田间焚烧肥田;三是混入生活垃圾后由环卫部门收集填埋。
2.3 建筑、装潢垃圾
主要是村民在建房和房屋装修过程中产生的垃圾,包括建筑渣土、装潢垃圾,如废油漆桶等。这些垃圾混入生活垃圾一并运往城市垃圾填埋场处理。
2.4 人畜粪便
猛涌村人畜粪便主要是居民粪便,村范围内没有畜禽养殖。目前产生的粪便经三级化粪池处理后排入生物氧化塘处理。远期拟排入市政管网进入城市污水处理厂处理。
2.5 存在的问题
根据走访调查与分析发现猛涌村的垃圾中很多本应进入生物链的有机物质随着垃圾收运系统进入了填埋场,而人畜粪便等又得不到合理的利用和处置,部分危险废物混合进入生活垃圾处理系统,厨余垃圾用于家禽饲养存在一定的环境风险。另外,垃圾未经任何有效处理而混合后直接运往城市垃圾处理系统,给城市垃圾处理体系带来一定压力[1]。
3 城乡结合部农村垃圾就地处理可行性分析
垃圾的就地处理是将垃圾就地减量化、资源化利用,能有效缓解当前垃圾处理压力。据调查,2010年番禺区日产生生活垃圾1 606 t,其中农村生活垃圾约387.96 t,占全区生活垃圾产生量的24.16%。农村生活垃圾保守估计以就地处理50%计算,则每日可减量194 t,约占当前番禺区垃圾实际处理能力的12%。
3.1 政府鼓励支持垃圾就地处理
如广州在10多a前政府就开始积极推广垃圾分类收集,拟从源头减少垃圾的产生。本案例村为区政府确定的垃圾分类试点之一,村民日益感受到垃圾带来的环境压力,对垃圾处理问题热心支持。这给垃圾就地处理提供了良好的平台。
3.2 经济条件较好,基础设施完善
经济承受能力是生活垃圾处理设施建设与正常运行的关键。城乡结合部农村地区普遍有支持其经济的工业企业,经济来源稳定;同时,部分地区还有政府专项资金资助,这为垃圾就地处理系统的建立提供了经济基础,能够保证垃圾就地处理系统的稳定、安全、长期运行。另一方面,城乡结合部农村地区人口居住相对较集中,有较为完善的垃圾收集和运输体系,就地处理系统可以有效利用现有成熟的基础设施。
3.3 广阔的消纳空间
城乡结合部农村地区一般有以种植蔬菜、水果、绿化苗圃等为城市生活提供服务的农业生产活动,这为有机垃圾的去向提供了广阔空间。同时,现代农业的高元次化发展也为有机废物的就地处理提供了利益空间。把可资源化的有机垃圾经过处理加工成有机肥料进入农田或林地,可以改良土壤并提高农产品品质,增加农业附加值,发展高附加值的农业经济,有巨大的利润空间。
3.4 成熟的技术有利于垃圾就地处理
当前垃圾就地处理的技术成熟,针对各种特性的垃圾处理技术研究和应用已非常广泛[2-4]。对于垃圾中有机成分含量高的农村地区,就地处理技术关键是对垃圾中有机成分以分选为前提的生物稳定化过程。通过融入现代新技术,生物稳定化周期大为缩短,稳定产物质量提高,施用方便。3.5 高含量有机成分给就地处理奠定了基础
猛涌村垃圾中含有高成分的易腐有机物,包括餐厨垃圾、蔬菜茎叶、废纸果皮等,含量高达60%。这些都为垃圾生物稳定奠定了良好的基础。随着市区净菜上市的推行,城乡结合部尤其是以蔬菜种植为主的农村地区,垃圾中易腐有机物的比列还将呈现增长趋势。
4 城乡结合部农村垃圾就地处理需要进一步开展的工作
4.1 大力探索因地制宜的就地处理技术
农村垃圾的就地处理应充分考虑农村环境的特殊性以及各种制约因素,不能简单套用现有城市垃圾处理的方案[5]。城乡结合部单个村落垃圾产生量相对较少,日均垃圾产生量只有几吨,这就决定了就地处理技术要以处理规模适度、操作简单、建造和运行成本低廉、占地少为特点。要对处理系统进行全方位设计,从分类、处理、防止二次污染等方面全过程考虑。结合农村特点开展垃圾分类收集模式的研究。加强有机垃圾生物稳定的强化技术研究,缩短处理周期,提高处理效果。探索臭气、渗沥液的生态处理方法,如人工湿地。开发占地少、处理效果优良的设备技术,合理利用处理场地。加强对垃圾稳定化产物的农化效应研究,提高堆肥品质,保障食品安全。当示范点垃圾中有机成分含量较低时,还应考虑分类处理时应遵循统筹规划、资源共享原则,充分利用各地区条件优势[6],如与区域内规模种植业、养殖业等产生的秸秆、落叶、禽畜粪便等垃圾共同处理。
4.2 就地处理模式探索
目前许多城乡结合部农村地区垃圾是收运后贮存于简易垃圾池,如案例村一样修建较为规范的垃圾中转站的农村地区并不多,从而出现臭气扰民,渗沥液污染水体等环境问题,这与垃圾中高含量的有机成分有关。基于前文的可行性分析,笔者提出了一套城乡结合部农村生活垃圾就地处理模式。
4.2.1 农村垃圾处理技术路线
农村垃圾处理技术路线如图1所示。为了保证处理效果,垃圾分拣是关键[7]。从现状来看,由于受生活习惯、管理体制等方面的制约,要实现垃圾分类收集还需时日。单个村落垃圾产生量相对较少,可将垃圾混合收集运送至处理场,再安排人员将垃圾按有机和无机垃圾简单分拣。
4.2.2 有机垃圾生物稳定装置及运行流程
参考有关研究成果[8],因地制宜对现有垃圾简易堆放池进行改造,设计出一套城乡结合部农村垃圾生物稳定装置,建设和运行成本低廉。如图2所示。该装置由堆肥反应仓、抽风机、冷凝塔和生物滤池4部分组成。堆肥仓为全封闭式,是对现有垃圾简易堆放池的改进,其他3部分用于防治二次污染。其运行流程为:①破袋。生活垃圾经破袋,取出大件垃圾及砖瓦等不适宜生物稳定化处理的垃圾。②投料。将分选过的垃圾混合均匀,投入堆肥反应仓,第1天投入第1个小仓,第3天投入第2个小仓,第5天投入第3个小仓,第7天投入第4个小仓,依次循环。③启动。开启抽风机,通风10 min/h,10次/d,操作由微电脑时控开关自动控制,定时通风。④出料。生活垃圾经好氧-厌氧间歇性堆肥处理8 d后,出料。第9天出第1仓,第11天出第2仓,第13天出3仓,第15天出第4仓,同时返料接种,出料用编织袋装好,进行二次发酵,直至堆肥完全腐熟。⑤污染防治措施。臭气与少量渗沥液流经生物滤池处理。⑥农业应用。将完全腐熟的生物有机肥回用于农业生产。
4.2.3 处理规模
生物稳定化装置处理规模可根据农村地区具体情况设计。对于单个村垃圾产生量相对较少难以形成规模的情况,可以考虑走村与村联合、集中无害化处理与规模化生产有机肥料的循环经济技术路线[9]。
4.3 做好示范效应,让村民接受就地处理模式
目前,农村垃圾要实现就地处理,还必须在现有技术基础上,开展试点研究,形成示范效应,以点代面推广运用,逐步实现城乡结合部乃至整个农村地区垃圾的就地处理。示范效应直接关系到就地处理系统能否成功推广。因此,示范点推行过程中,要加大对村民的宣传,注重村民的参与。不仅要让村民切身体会到就地处理系统带来居住环境改善,还要体现出就地处理带来的生态效益和经济效益,让村民逐渐接受、支持、欢迎就地处理系统的建设。比如,借就地处理系统为郊区生态农业造势;将生物堆肥用于农业生产和绿化苗圃种植可以获得良好的生态效益,减少化肥农药购置费用和环境污染;有机肥销售可取得一定经济效益;结合社会主义新农村建设大力推进就地处理模式的探索研究。
5 结束语
城乡结合部垃圾运往城市垃圾处理场处置给本已高负荷运转的城市垃圾处理体系带来更大的压力。从经济、技术、硬件设施、垃圾成分及消纳场地等方面分析,城乡结合部农村地区垃圾就地处理是可行的。应因地制宜地开展垃圾就地处理,组织和动员群众积极参与,建设高效生物稳定化系统人工湿地等设施,建立起垃圾、废气和渗沥液综合处理体系,加快村容村貌建设步伐,实施人居环境改善的全面解决方案,形成有效的、生态效果良好的小区域农村废物资源化、减量化系统。垃圾减量化后,与城市专业化处置系统进行接轨,以缓解城市垃圾处置的压力。理技术方式探讨[J].农业环境科学学报,2005,24(6):1221-1225.
[3]管冬兴,彭剑飞,邱诚,等.我国农村生活垃圾处理技术探讨[J].资源开发与市场,2009,25(1):19-22.
[4]李彦富,李玉春,董卫江.生活垃圾堆肥处理技术发展的几点思考[J].中国资源综合利用,2006,24(10):14-17.
[5]王里奥.西部小城镇生活垃圾处理模式研究[J].重庆大学学报:社会学版,2006,12(2):33-37.
[6] Chang N B.Cost-effective and Equitable Workload Operation in Solidwaste Management System[J].JEnviron Eng-ASCE,1997,123 (2):178-190.
[7]孙晓杰,王洪涛,陆文静.我国城市生活垃圾收集和分类方式探讨[J].环境科学与技术,2009,32(10):200-201.
[8]曾现来,张增强,张永,等.城市生活垃圾堆肥试验装置的设计[J].环境污染治理技术与设备,2006,7(10):109-113.
[9]朱俊文,高华.循环经济理论在城市垃圾处理行业中的应用[J].技术经济与管理研究,2008(2):86-87,100.
[1]罗如新.农村垃圾管理现状与对策[J].中国环境管理,2006(4):23-26.
[2]刘永德,何品晶,邵立明,等.太湖地区农村生活垃圾管理模式与处
Feasibility of On-site Treatment for Rural Waste in Rural-urban Fringe Zone:A Survey in Mengyong Village,Dashi Town,Panyu District,Guangzhou City
Li Junfei1,Wang Dehan2,Wen Guolai2,Sun Yanjun1,Hu Yingcheng1
(1.Guangzhou Panyu Institute of Environmental Sciences,Guangzhou Guangdong 511400;2.Department of Environmental Science and Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou Guangdong 510642)
Based on thesurvey in Mengyong Village,Dashi Town,Panyu District of Guangzhou,feasibility of on-sitetreatment for rural waste in rural-urban fringe zone was analyzed from the sides of economy,technology,hardware facility,treatment place,and waste composition.The results showed that it is a feasible measure to treat on site for rural waste in rural-urban fringe zone.Based on the feature of rural area,problems of on-site treatment in the future were put forward with demonstration projects of onsite treatment for rural waste as the base.The mode and technical line of on-site treatment for rural waste were discussed,and a set of biological stabilization device for waste treatment was designed to realize sustainable development of economy and environment for rural waste in small area.
rural waste;on-site treatment;feasibility;demonstration project
X705
A
1005-8206(2011) 02-0045-04
广州市番禺区科技局成果推广项目(2009-T-03-1)
2010-09-08
李俊飞(1980—),硕士,主要从事环境管理、固体废物资源化利用研究。
(责任编辑:张艺)