李棟
【摘 要】本文系統(tǒng)分析了我國農(nóng)村生活垃圾的排放特征、處理技術(shù)及未來的發(fā)展趨勢,綜合比較了衛(wèi)生填埋法、焚燒法、堆肥法等處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合國外農(nóng)村生活垃圾處理技術(shù)以及我國農(nóng)村現(xiàn)狀,提出了我國未來生活垃圾處理方式的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)村生活垃圾;處理技術(shù);發(fā)展趨勢
“十三五”時(shí)期是我國加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要時(shí)期,我國的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展,人口數(shù)量也在急劇增加,隨之帶來農(nóng)村生活垃圾的日益增長。和城市相比,對于農(nóng)村生活垃圾的綜合管理關(guān)注度較低,大量生活垃圾隨意堆放,不僅影響農(nóng)村美觀,也對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害影響,甚至可能傳播疾病。因此推進(jìn)我國農(nóng)村生活垃圾的資源化、減量化、無害化對建設(shè)生態(tài)農(nóng)村具有重要意義。
鑒于此,本文通過對我國現(xiàn)行的垃圾處理技術(shù)的綜合研究,從我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生特征分析入手,綜述了我國農(nóng)村生活垃圾模式,結(jié)合國外農(nóng)村生活垃圾的處理技術(shù)探討了我國未來處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1 農(nóng)村生活垃圾特征
1.1 農(nóng)村生活垃圾的排放量逐年增加
目前我國尚無關(guān)于農(nóng)村生活垃圾的全面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),很多數(shù)據(jù)都是研究者根據(jù)自己的實(shí)地調(diào)研或者住建部的統(tǒng)計(jì)年鑒推算而得。一些研究表明,2000年我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生量約為1.4億噸,隨后以平均每年4%的速度增加,2010年我國農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)量達(dá)到2.0億噸,人均垃圾產(chǎn)生量為0.81kg/d[1]。
1.2 生活垃圾組成多樣化、復(fù)雜化
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,農(nóng)村的生活條件逐漸改善,農(nóng)村生活垃圾的排放逐漸復(fù)雜化,由傳統(tǒng)的單一模式,即日常清理垃圾、廢棄織物轉(zhuǎn)為可堆肥類垃圾、難降解類垃圾等,且以可堆肥類垃圾為主。同時(shí)不同地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)水平的層次不齊,導(dǎo)致生活垃圾的組成也呈現(xiàn)差異化。表1是我國不同區(qū)域農(nóng)村生活垃圾組成,從表中可以看出,我國農(nóng)村生活垃圾以可堆肥類垃圾為主,占垃圾總量的60%以上,且不同區(qū)域的生活垃圾組成存在一定的差異性。例如,處于旅游區(qū)域的四川某村的生活垃圾中易燃類所占比重相對較高,難降解類垃圾幾乎沒有。
1.3 生活垃圾呈現(xiàn)地域特征
Grossman 和 Krueger在1997年提出生活垃圾產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的倒“U”關(guān)系曲線[4],即在倒“U”曲線觀點(diǎn)的前半段,垃圾產(chǎn)生量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈正相關(guān);在倒“U”曲線觀點(diǎn)的后半段,隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展與國民環(huán)保意識的逐步提高,垃圾產(chǎn)生量逐漸降低。
目前我國尚處于發(fā)展中階段,受經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)方式、燃料結(jié)構(gòu)等多因素的影響,我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生量呈現(xiàn)明顯的地域特征,這種特征既表現(xiàn)在發(fā)展較強(qiáng)區(qū)域與發(fā)展較弱區(qū)域之間的垃圾產(chǎn)生量方面的差異,也體現(xiàn)在南方與北方的生活垃圾組成方面的差異。
作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平排全國前五的北京,農(nóng)村生活垃圾日排量最高可達(dá)3.0kg,最低為1.5kg;而青海省最高為1.5kg,最低為0.2kg[5]。目前我國的生活垃圾產(chǎn)生量與經(jīng)濟(jì)水平的關(guān)系處于倒“U”曲線觀點(diǎn)的前半段,即收入水平較高的農(nóng)村,其生活垃圾產(chǎn)量也是較高的。
岳波等[6]通過對71個樣本的生活垃圾組成分析,結(jié)果表明我國南方地區(qū)的農(nóng)村生活垃圾組成為廚余垃圾>渣土,而北方則是渣土>廚余垃圾,這可能與地理特征、經(jīng)濟(jì)水平等有關(guān)。
2 農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀
由于受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、生活習(xí)慣、政府管理力度等多方面因素影響,我國農(nóng)村在處理生活垃圾方面也是多樣化。劉瑩[7]通過對全國5個?。ńK、四川、陜西、吉林、河北)農(nóng)戶資料的分析,結(jié)果顯示實(shí)施統(tǒng)一清運(yùn)的比例由高到低依次為江蘇(38.6%)、吉林(25.4%)、河北(13.1%)、陜西(11.4%)和四川(7.1%);5省中實(shí)施隨意丟棄的處理方式以河北省最高(64.6%),最低為江蘇?。?0.3%)。這與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平分不開的。經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后的農(nóng)村,其生活垃圾無專人管理,家家戶戶以“自掃門前雪”為主。而在江浙滬等較發(fā)達(dá)的農(nóng)村,則是統(tǒng)一收集、處理生活垃圾,主要采取堆肥、焚燒、填埋3種處理方式。
2.1 垃圾堆肥技術(shù)
垃圾堆肥是利用垃圾或土壤中存在的細(xì)菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物,使垃圾中的有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解(消化),形成一種類似腐蝕質(zhì)土壤的物質(zhì),用作肥料并用來改良土壤。我國農(nóng)村生活垃圾中可堆肥類垃圾占總量的60%以上,甚至更高,對此可采用垃圾堆肥進(jìn)行處理。
堆肥根據(jù)含氧量可劃分為好氧堆肥和厭氧堆肥。厭氧堆肥在第二步甲烷化階段會產(chǎn)生甲烷氣體,而好氧堆肥的最終產(chǎn)物是CO2和H2O,降解終產(chǎn)物沒有二次污染,因此一般情況下,往往是先進(jìn)行厭氧堆肥至第一步水解過程結(jié)束,水解產(chǎn)物再進(jìn)行好氧發(fā)酵。這樣的降解徹底,污染小,效果好。
堆肥技術(shù)工藝簡單易操作,經(jīng)過堆肥處理后,生活垃圾轉(zhuǎn)化成衛(wèi)生、無味的腐殖質(zhì),可達(dá)到再資源化的目的,在歐美國家已達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用水平。然而由于我國生活垃圾未實(shí)施源頭分類,垃圾組成復(fù)雜,不可避免的存在垃圾滲瀝液污染問題,長期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞[8]。
2.2 垃圾焚燒技術(shù)
焚燒處理是將垃圾放在焚燒爐中進(jìn)行燃燒,釋放出熱能,余熱回收可供熱或發(fā)電。煙氣凈化后排出,少量剩余殘?jiān)懦鎏盥窕蜃髌渌猛?。焚燒處理技術(shù)特點(diǎn)是處理量大、減容性好且有熱能回收作用[9]。因此,對生活垃圾實(shí)行焚燒處理是減量化和資源化的有效處理方式。然而當(dāng)垃圾燃燒不充分或者含有重金屬時(shí),燃燒過程中會產(chǎn)生苯、氰化氫、甲烷、二惡英等二次污染物,特別是二惡英具有致癌作用。
我國垃圾焚燒技術(shù)起步晚,體系也不健全,焚燒設(shè)備及凈化裝置主要依賴于進(jìn)口[10]。由于發(fā)達(dá)地區(qū)資源緊缺,垃圾焚燒技術(shù)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好城市處理生活垃圾的優(yōu)選方案,主要集中在東部江浙滬及廣東等地區(qū)。
2.3 衛(wèi)生填埋技術(shù)
衛(wèi)生填埋是依據(jù)衛(wèi)生填埋技術(shù)工程標(biāo)準(zhǔn)處理生活垃圾,采取稱重、卸車、推勻、壓實(shí)、覆土等一系列工藝流程將垃圾埋入地下,經(jīng)過長期的物化和生物作用使得垃圾達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),在此期間還要完成沼氣收集、過濾脫水、壓縮、除臭凈化等工藝,最終達(dá)到生活垃圾減量化、資源化、無害化的目標(biāo)。由于目前我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人民生活水平不高,基礎(chǔ)設(shè)施尚不完備,國民環(huán)保意識尚不足,所以衛(wèi)生填埋是目前我國解決生活垃圾出路的最主要方法,能處置各種類型的生活垃圾。
然而垃圾填埋過程中產(chǎn)生的甲烷等氣體和滲濾液會對填埋場工作人員及周圍環(huán)境造成危害。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到5%-15%,易引起爆炸和加劇全球氣候變暖;而滲濾液通過下滲對地下水造成污染[11]。
表2是農(nóng)村生活垃圾處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較,每一種處理技術(shù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件,因此在選定適宜的處理技術(shù)應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面考慮:①農(nóng)村生活垃圾的組成與特性;②當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施與地質(zhì)條件;③經(jīng)濟(jì)成本;④國家或地方的相關(guān)政策與法規(guī)。
表2 農(nóng)村生活垃圾處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較
3 我國農(nóng)村生活垃圾未來處理方式分析
通過對歐美和日本發(fā)達(dá)國家的農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的研究,結(jié)合我國當(dāng)前農(nóng)村現(xiàn)狀,我國的農(nóng)村生活垃圾處理方式的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1 建立完善的垃圾分類體系
20世紀(jì)八九十年代,一些發(fā)達(dá)國家開始轉(zhuǎn)變觀念,從垃圾末端治理的模式轉(zhuǎn)變?yōu)閺脑搭^開始減量分類,并將其理念灌輸至廣大民眾[12]。例如,韓國的垃圾分類清理制度于1995年開始實(shí)行,垃圾按普通垃圾、食物垃圾、可回收再利用垃圾、大型報(bào)廢物品等分類投放、清理。通過計(jì)量收費(fèi)(使用計(jì)量垃圾袋)的方式減少垃圾投放量,最大程度保證可回收垃圾的分類投放。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民素質(zhì)的整體提升,未來我國農(nóng)村生活垃圾治理模式也將從源頭開始加強(qiáng)治理,實(shí)施分類。建立村民實(shí)施的垃圾分類體系,具有十分重要的意義。一是,垃圾源頭分類,可以通過垃圾產(chǎn)生者的分散勞動取代混合收集后的集中分選工作,省去了垃圾分選等預(yù)處理環(huán)節(jié),簡化了后續(xù)處理,降低了成本;二是,減量化明顯,我國農(nóng)村生活垃圾中60%以上為可堆肥類垃圾,村民可以直接就地處理,僅剩下少量難降解垃圾和有害垃圾;三是,農(nóng)村垃圾進(jìn)行分類收集后,進(jìn)入填埋場的垃圾量大大降低,延長了垃圾填埋場的使用壽命,降低了對地表水、地下水的污染。
3.2 推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)體系建設(shè)
隨著我國新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快,我國農(nóng)村生活垃圾的處理方式必將有所革新。由于城市環(huán)衛(wèi)體系已基本完善,推行城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化管理是我國未來處理農(nóng)村生活垃圾的一種重要模式,即“戶分類、村收集、鄉(xiāng)轉(zhuǎn)運(yùn)、市處理”的垃圾處理模式[13]。例如浙江省在很多農(nóng)村推行實(shí)施“村收集、鎮(zhèn)鄉(xiāng)中轉(zhuǎn)、市(縣)區(qū)域處置”的垃圾無害化處理模式。其中余杭市余杭區(qū)投入大量資金改建、新建垃圾中轉(zhuǎn)站,同時(shí)配備專職保潔員,實(shí)現(xiàn)了90%的農(nóng)村生活垃圾無害化、資源化。四川珙縣也是將城市垃圾管理模式延伸至農(nóng)村,對農(nóng)村生活垃圾實(shí)行統(tǒng)一管理與處理。
建立“戶分類、村收集、鄉(xiāng)轉(zhuǎn)運(yùn)、市處理”的垃圾處理模式是我國未來農(nóng)村生活垃圾處理的必然趨勢,對建設(shè)和諧新農(nóng)村也具有重要意義。一是,將日漸成熟的城市垃圾管理模式延伸至農(nóng)村,節(jié)約成本;二是,將農(nóng)民群眾納入管理隊(duì)伍,培養(yǎng)農(nóng)民自覺愛護(hù)環(huán)境、做好垃圾分類良好習(xí)慣;三是,在實(shí)現(xiàn)“干干凈凈、井然有序、和諧宜居”的美麗家園的同時(shí),也為一部分人提供就業(yè)崗位。
3.3 建立綜合的生活垃圾處置方式
縱觀發(fā)達(dá)國家的農(nóng)村生活垃圾的處理模式,不難發(fā)現(xiàn)均是秉持“避免產(chǎn)生—循環(huán)利用—末端處理”的原則,即“減量化、資源化及再處理”,首先限制垃圾產(chǎn)生的數(shù)量,其次鼓勵資源再生與循環(huán)利用,將垃圾加工后生成能源和另一種物質(zhì),最后處理不了的垃圾實(shí)施衛(wèi)生填埋,其中實(shí)施資源回收再利用是國際上處理垃圾的大趨勢。
現(xiàn)行的我國各種垃圾處理方式中,填埋處理為主,約占90%以上;其次為堆肥處理,占總處理量的6%左右;焚燒處理還處在發(fā)展階段。相對于發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)水平來說,目前我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)仍然比較落后,未來一段時(shí)間內(nèi)垃圾填埋仍是我國農(nóng)村生活垃圾處理的主要模式。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國民素質(zhì)的提升,我國的農(nóng)村生活垃圾處理方式將更具有針對性。衛(wèi)生填埋將逐漸邊緣化,取而代之的是焚燒,通過初期的垃圾分類之后,將可燃成分在高溫之下進(jìn)行氧化熱分解,將其轉(zhuǎn)化為固體廢渣,因此垃圾焚燒是實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、資源化與無害化的重要舉措。
解決好農(nóng)村生活垃圾是實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)村的重要途徑之一,而建設(shè)新農(nóng)村的五大目標(biāo)之一就是“村容整潔”,因此為加快我國新農(nóng)村建設(shè)步伐,探索出一條適合我國國情的農(nóng)村生活垃圾處理模式是十分必要的。實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)村生活垃圾減量化、資源化與無害化仍然是長路漫漫,既需要政府給予的資金保障、技術(shù)創(chuàng)新等,更需要廣大人民群眾的積極參與。
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