农村生活有机垃圾堆肥处理模式研究

迟 迅,王宝杰,孙成军,徐学东*

1.山东农业大学 水利土木工程学院,山东 泰安 271018

2.山东省村镇住宅工程技术研究中心,山东 泰安 271018

农村生活有机垃圾堆肥处理模式研究

迟 迅1,2,王宝杰1,2,孙成军1,2,徐学东1,2*

1.山东农业大学 水利土木工程学院,山东 泰安 271018

2.山东省村镇住宅工程技术研究中心,山东 泰安 271018

近年来，随着经济社会发展和生活水平提高，我国农村生活垃圾迅速增长，已成为新型城镇化的制约因素。而堆肥是处理生活垃圾的有效途径，为此，将可堆肥与不可堆肥的生活垃圾分类，以提高堆肥的质量，并介绍了农村生活有机垃圾堆肥处理模式及不同垃圾处理模式的转化能力。

农村生活垃圾;堆肥;分类;处理模式

随着农村生活水平的提高，生活垃圾产量日益增多，每年约3亿吨。我国农村居住形式比较分散，缺乏垃圾分类收集以及处理设施，导致的污染和环境负荷问题严重。受经济及环境限制，农村垃圾最终处置以卫生填埋为主[1]。因此对农村生活垃圾实施就地分类收集、好氧堆肥，将堆肥产品用于土壤改良、土地利用、林地利用等，是一种变废为宝且资源循环利用的处理处置方式[2]。根据国家发改委、住建部《分类垃圾制度实施方案》，各地可根据当地生活垃圾成分、收运和处理设施建设情况等，选择易腐垃圾、可回收物等类别进行分类的要求，结合山东省农村“村收集、乡转运、县处理”的城乡一体化处理的生活垃圾处理模式,针对生活可堆肥垃圾堆肥进行分类并建立合适规模的堆肥设备对实现垃圾的无害化、减量化、资源化具有重要意义。

1 农村生活有机垃圾

有机垃圾又称湿垃圾，是指生活垃圾中含有有机物成分的废弃物。主要是纸、纤维、竹木、厨房菜渣等。农村生活垃圾主要成分为厨余、瓜果皮、植物残体、砖瓦灰渣、纸类、布类、塑料以及畜禽粪便等，其中有机物含量较高，约占60%～70%[3]。蔡传钰对杭州市余杭区径山镇漕桥村的生活垃圾各组分含量调查显示，厨余垃圾占比将近70%[4]。由于农村生活组成随居民的生活方式变化较大，其中部分厨余垃圾被用作畜禽养殖的饲料，因此有机垃圾所占比例有所下降[5]。薛玲对山东省莱芜市雪野镇房干村的居民户生活垃圾调查显示，厨余垃圾占比达50%以上[6]。因此采用堆肥技术处理生活有机垃圾，可有效实现资源化利用并降低垃圾的处理量。生活有机垃圾堆肥的前提是垃圾分类收集。针对堆肥的处理方式，将生活垃圾分类，见表1所示。

2 农村生活有机垃圾堆肥处理模式

生活垃圾堆肥法就是依靠垃圾中各类的微生物（如细菌、放线菌或真菌等），通过生物化学反应将可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖物质的过程[7]。

根据堆肥技术的复杂程度及适用情况，处理模式主要有四种，分别是堆肥桶、堆肥池、堆肥房、堆肥厂。

表1 垃圾分类Table 1 Waste classification

2.1 堆肥桶

堆肥桶是从顶部进料底部卸出堆肥，通风孔使得氧气与堆肥物料充分接触，材质采用保温材质，确保堆肥腐熟发酵。适用于运输不方便的山区农户或农家乐住户。

2.2 堆肥池

堆肥池是开放式堆肥，氧气主要是随着热气上升而与堆肥物料充分接触，翻动堆肥堆可更快制成堆肥。为使堆肥充分分解，其长宽高不得低于1 m，高度不超过1.5 m，具体形式及大小应结合地形及需要的处理能力确定。

2.3 智能垃圾阳堆肥阳光房

堆肥房屋面由数块透明的太阳能采光板组成以加快升温发酵。堆肥房设有设备物料间、通风系统、调试喷水系统、微生物喷洒系统、渗滤液污水处理系统、废气处理系统及不同功能的自动监控系统。农村垃圾堆肥阳光房渲染图如图2。

标准化太阳能垃圾堆肥站工艺流程如图3。

图2 农村垃圾堆肥阳光房渲染图Fig.2 Rendering of rural waste composting sun house

图3 标准化太阳能垃圾堆肥站工艺流程Fig.3 Process flow of standardized solar energy waste compost station

2.4 堆肥厂

堆肥厂宜建立在人口密集、交通方便、远离居民区的地方，选择合适的堆肥系统，生产出质量合格的产品，并符合成本效益。

3 不同堆肥方式的转化能力

目前农村生活垃圾人均产生量达0.68 kg/d，生活有机垃圾人均产生量为0.43 kg/d～0.6 kg/d,取0.5 kg/d为农村生活有机垃圾人均产生量。不同的堆肥方式的处理转化能力如表2。其中堆肥厂以南宫堆肥厂为例。

表2 不同堆肥模式的处理转化能力Table 2 Dispose conversion capacity of different compost patterns

4 堆肥产品的应用与发展

垃圾堆肥产品可改良土壤，修复被污染的土壤，提高植物产量和品质，对林木生长有明显的促进作用[8]。园林废弃物堆肥还可应用于城市绿化、工厂化花卉、苗木生产等[9]。但如果使用不当，也会对环境及土壤产生不良影响，导致土壤砂化和重金属污染等。在吴光程对城市绿地施用污泥堆肥中的重金属污染与控制的研究表明，根据国家土壤环境质量标准规定的最高允许浓度指标值和相应地区土壤中金属元素的背景值则可算出土壤中各金属元素的最大允许投加量及相应地允许施用污泥堆肥的总量，可保证堆肥中的重金属不会对土壤和环境产生明显不良影响[10]。

由于垃圾本身成分的原因,也会对环境带来潜在的影响,另外特别是由于堆肥肥效低,生产、运输和施用成本高,经济效益差,制约了堆肥的应用和发展[8]。因此需要改进堆肥工艺、提高堆肥品质，加强堆肥现代工艺的研究，加强垃圾分类收集，加强微生物的筛选和培育工作，缩短堆肥腐熟周期，发展复合肥等[8]。

5 结语

对农村生活垃圾进行可堆肥化垃圾分类，根据当地农村生活垃圾特征选择合理的堆肥方式，可有效减少垃圾的处理量，减轻对农村生态环境的污染，堆肥还田，促进资源回收利用，在实践中将“绿水青山就是金山银山”化为生动的现实，有效提高新型城镇化质量和生态文明建设水平。

[1]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

[2]郜宗智.农村生活垃圾带来的环境问题及治理技术[J].现代农业科技,2010(9):295-297

[3]李清飞,何新生,孙震宇,等.农村生活垃圾好氧堆肥技术探讨[J].农机化研究,2011,33(6):186-189

[4]蔡传钰.农村生活垃圾分类与资源化处理技术研究[D].杭州:浙江大学,2012

[5]黄新颖,蔡小龙,魏玉芹,等.农村生活垃圾好氧堆肥及资源化利用[J].山东化工,2017,46(1):133-134

[6]薛 玲,苏志国,张淑萍,等.农村生活垃圾四分类法的实验研究[J].中国人口·资源与环境,2016,26(S2):168-173

[7]李清飞,何新生,孙震宇,等.农村生活垃圾好氧堆肥技术探讨[J].农机化研究,2011(6):186-189

[8]丁爱芳.城市生活垃圾堆肥产品的应用和发展[J].南京晓庄学院学报,2002(4):84-87

[9]孙克君,阮 琳,林鸿辉.园林有机废弃物堆肥处理技术及堆肥产品的应用[J].中国园林,2009(4):12-14

[10]吴光程.城市绿地施用污泥堆肥中的重金属污染与控制[J].河北化工,2006(6):58-60

Studyon Composting Treatment Pattern of RuralLiving Organic Waste

CHI Xun1,2,WANG Bao-jie1,2,SUN Cheng-jun1,2,XU Xue-dong1,2*
1.College of Water Conservancy and Civil Engineering/Shandong Agricultural University,Tai‘an271018,China
2.Shandong Province Rural Residential Engineering Technology Research Center,Tai‘an271018,China

In recent years,with economic and social development and people’s living standards rising,the rural living organic waste is increasing rapidly and it has become the restriction factor of new-type urbanization.Compost is an effective way of dealing with the living garbage.In order to improve the quality of compost,the compost and non compost rural living organic waste are classified,and the processing mode of organic waste in rural areas and the transformation ability of different waste disposal patterns are introduced.

Rural living organic waste;compost;classification;processing patterns

[S210.3]

A

1000-2324(2017)05-0749-03

2016-02-10

2016-02-18

“十二五”国家科技支撑计划课题:低成本村镇基础设施与环境建设技术研究与示范(2014BAL04B05)

迟 迅(1995-),女,硕士研究生,研究方向为工程结构与新材料.E-mail:1992507721@qq.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:xdxu2007@163.com