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我國農村生活垃圾處理現狀及其發展趨勢

時間:2018-03-27 17:09來源:中國規劃網 作者:李棟
  “十三五”時期是我國加快推進農業現代化、建設社會主義新農村的重要時期,我國的農村經濟得到快速發展,人口數量也在急劇增加,隨之帶來農村生活垃圾的日益增長。和城市相比,對于農村生活垃圾的綜合管理關注度較低,大量生活垃圾隨意堆放,不僅影響農村美觀,也對當地的生態環境產生危害影響,甚至可能傳播疾病。因此推進我國農村生活垃圾的資源化、減量化、無害化對建設生態農村具有重要意義。 
  鑒于此,本文通過對我國現行的垃圾處理技術的綜合研究,從我國農村生活垃圾的產生特征分析入手,綜述了我國農村生活垃圾模式,結合國外農村生活垃圾的處理技術探討了我國未來處理技術的發展趨勢。 
  1 農村生活垃圾特征 
  1.1 農村生活垃圾的排放量逐年增加 
  目前我國尚無關于農村生活垃圾的全面統計數據,很多數據都是研究者根據自己的實地調研或者住建部的統計年鑒推算而得。一些研究表明,2000年我國農村生活垃圾的產生量約為1.4億噸,隨后以平均每年4%的速度增加,2010年我國農村生活垃圾產量達到2.0億噸,人均垃圾產生量為0.81kg/d[1]。 
  1.2 生活垃圾組成多樣化、復雜化 
  隨著我國國民經濟的飛速發展,農村的生活條件逐漸改善,農村生活垃圾的排放逐漸復雜化,由傳統的單一模式,即日常清理垃圾、廢棄織物轉為可堆肥類垃圾、難降解類垃圾等,且以可堆肥類垃圾為主。同時不同地區,由于經濟水平的層次不齊,導致生活垃圾的組成也呈現差異化。表1是我國不同區域農村生活垃圾組成,從表中可以看出,我國農村生活垃圾以可堆肥類垃圾為主,占垃圾總量的60%以上,且不同區域的生活垃圾組成存在一定的差異性。例如,處于旅游區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 生活垃圾呈現地域特征 
  Grossman 和 Krueger在1997年提出生活垃圾產量和經濟發展水平的倒“U”關系曲線[4],即在倒“U”曲線觀點的前半段,垃圾產生量與經濟發展水平呈正相關;在倒“U”曲線觀點的后半段,隨著經濟進一步發展與國民環保意識的逐步提高,垃圾產生量逐漸降低。 
  目前我國尚處于發展中階段,受經濟水平、生產方式、燃料結構等多因素的影響,我國農村生活垃圾的產生量呈現明顯的地域特征,這種特征既表現在發展較強區域與發展較弱區域之間的垃圾產生量方面的差異,也體現在南方與北方的生活垃圾組成方面的差異。 
  作為經濟發展水平排全國前五的北京,農村生活垃圾日排量最高可達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生量與經濟水平的關系處于倒“U”曲線觀點的前半段,即收入水平較高的農村,其生活垃圾產量也是較高的。 
  岳波等[6]通過對71個樣本的生活垃圾組成分析,結果表明我國南方地區的農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、經濟水平等有關。 
  2 農村生活垃圾處理現狀 
  由于受經濟發展水平、生活習慣、政府管理力度等多方面因素影響,我國農村在處理生活垃圾方面也是多樣化。劉瑩[7]通過對全國5個省(江蘇、四川、陜西、吉林、河北)農戶資料的分析,結果顯示實施統一清運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省中實施隨意丟棄的處理方式以河北省最高(64.6%),最低為江蘇省(30.3%)。這與當地的經濟發展水平分不開的。經濟發展相對落后的農村,其生活垃圾無專人管理,家家戶戶以“自掃門前雪”為主。而在江浙滬等較發達的農村,則是統一收集、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 
  垃圾堆肥是利用垃圾或土壤中存在的細菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物,使垃圾中的有機物發生生物化學反應而降解(消化),形成一種類似腐蝕質土壤的物質,用作肥料并用來改良土壤。我國農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行處理。 
  堆肥根據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生甲烷氣體,而好氧堆肥的最終產物是CO2和H2O,降解終產物沒有二次污染,因此一般情況下,往往是先進行厭氧堆肥至第一步水解過程結束,水解產物再進行好氧發酵。這樣的降解徹底,污染小,效果好。 
  堆肥技術工藝簡單易操作,經過堆肥處理后,生活垃圾轉化成衛生、無味的腐殖質,可達到再資源化的目的,在歐美國家已達到工業化應用水平。然而由于我國生活垃圾未實施源頭分類,垃圾組成復雜,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和地下水質變壞[8]。 
  2.2 垃圾焚燒技術 
  焚燒處理是將垃圾放在焚燒爐中進行燃燒,釋放出熱能,余熱回收可供熱或發電。煙氣凈化后排出,少量剩余殘渣排出填埋或作其他用途。焚燒處理技術特點是處理量大、減容性好且有熱能回收作用[9]。因此,對生活垃圾實行焚燒處理是減量化和資源化的有效處理方式。然而當垃圾燃燒不充分或者含有重金屬時,燃燒過程中會產生苯、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。 
  我國垃圾焚燒技術起步晚,體系也不健全,焚燒設備及凈化裝置主要依賴于進口[10]。由于發達地區資源緊缺,垃圾焚燒技術成為經濟發展較好城市處理生活垃圾的優選方案,主要集中在東部江浙滬及廣東等地區。 
  2.3 衛生填埋技術 
  衛生填埋是依據衛生填埋技術工程標準處理生活垃圾,采取稱重、卸車、推勻、壓實、覆土等一系列工藝流程將垃圾埋入地下,經過長期的物化和生物作用使得垃圾達到穩定狀態,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,最終達到生活垃圾減量化、資源化、無害化的目標。由于目前我國經濟實力和人民生活水平不高,基礎設施尚不完備,國民環保意識尚不足,所以衛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生的甲烷等氣體和滲濾液會對填埋場工作人員及周圍環境造成危害。當甲烷濃度達到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是農村生活垃圾處理技術優缺點比較,每一種處理技術都有其自身的優缺點與適用條件,因此在選定適宜的處理技術應當從以下幾個方面考慮:①農村生活垃圾的組成與特性;②當地的基礎設施與地質條件;③經濟成本;④國家或地方的相關政策與法規。 
  表2 農村生活垃圾處理技術優缺點比較 
  3 我國農村生活垃圾未來處理方式分析 
  通過對歐美和日本發達國家的農村生活垃圾收運系統的研究,結合我國當前農村現狀,我國的農村生活垃圾處理方式的發展趨勢將體現在以下幾個方面。 
  3.1 建立完善的垃圾分類體系 
  20世紀八九十年代,一些發達國家開始轉變觀念,從垃圾末端治理的模式轉變為從源頭開始減量分類,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年開始實行,垃圾按普通垃圾、食物垃圾、可回收再利用垃圾、大型報廢物品等分類投放、清理。通過計量收費(使用計量垃圾袋)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。 
  隨著國民經濟的快速發展,人民素質的整體提升,未來我國農村生活垃圾治理模式也將從源頭開始加強治理,實施分類。建立村民實施的垃圾分類體系,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處理環節,簡化了后續處理,降低了成本;二是,減量化明顯,我國農村生活垃圾中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,農村垃圾進行分類收集后,進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 推進農村生活垃圾收運體系建設 
  隨著我國新農村建設步伐的加快,我國農村生活垃圾的處理方式必將有所革新。由于城市環衛體系已基本完善,推行城鄉環衛一體化管理是我國未來處理農村生活垃圾的一種重要模式,即“戶分類、村收集、鄉轉運、市處理”的垃圾處理模式[13]。例如浙江省在很多農村推行實施“村收集、鎮鄉中轉、市(縣)區域處置”的垃圾無害化處理模式。其中余杭市余杭區投入大量資金改建、新建垃圾中轉站,同時配備專職保潔員,實現了90%的農村生活垃圾無害化、資源化。四川珙縣也是將城市垃圾管理模式延伸至農村,對農村生活垃圾實行統一管理與處理。 
  建立“戶分類、村收集、鄉轉運、市處理”的垃圾處理模式是我國未來農村生活垃圾處理的必然趨勢,對建設和諧新農村也具有重要意義。一是,將日漸成熟的城市垃圾管理模式延伸至農村,節約成本;二是,將農民群眾納入管理隊伍,培養農民自覺愛護環境、做好垃圾分類良好習慣;三是,在實現“干干凈凈、井然有序、和諧宜居”的美麗家園的同時,也為一部分人提供就業崗位。 
  3.3 建立綜合的生活垃圾處置方式 
  縱觀發達國家的農村生活垃圾的處理模式,不難發現均是秉持“避免產生―循環利用―末端處理”的原則,即“減量化、資源化及再處理”,首先限制垃圾產生的數量,其次鼓勵資源再生與循環利用,將垃圾加工后生成能源和另一種物質,最后處理不了的垃圾實施衛生填埋,其中實施資源回收再利用是國際上處理垃圾的大趨勢。 
  現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;焚燒處理還處在發展階段。相對于發達國家的經濟水平來說,目前我國農村地區經濟仍然比較落后,未來一段時間內垃圾填埋仍是我國農村生活垃圾處理的主要模式。隨著經濟發展與國民素質的提升,我國的農村生活垃圾處理方式將更具有針對性。衛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行氧化熱分解,將其轉化為固體廢渣,因此垃圾焚燒是實現垃圾減量化、資源化與無害化的重要舉措。 
  解決好農村生活垃圾是實現生態農村的重要途徑之一,而建設新農村的五大目標之一就是“村容整潔”,因此為加快我國新農村建設步伐,探索出一條適合我國國情的農村生活垃圾處理模式是十分必要的。實現我國農村生活垃圾減量化、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、技術創新等,更需要廣大人民群眾的積極參與。 

   【參考文獻】 
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  [2]何品晶,章驊,呂凡,等.村鎮生活垃圾處理模式及技術路線探討[J].農業環境科學學報,33(3):409-414. 
  [3]段雄偉,高海碩,黎華壽,等.廣東省農村生活垃圾組分及其污染特性分析[J].農業環境科學學報,2013,32(7):1486-1492. 
  [4]Grossman G M, Ktreger, A B. Economic growth and the environmental[J]. Quarterly Journal of Economics, 1997,110(2):353-377. 
  [5]王俊起,王友斌,李筱革,等.鄉鎮生活垃圾與生活污水排放及處理現狀[J].中國衛生工程學,2004,3(4):202-205. 
  [6]岳波,張志彬,孫英杰,等.我國農村生活垃圾的產生特征研究[J].2014,37(6):129-134. 
  [7]劉瑩.農村廢棄物處理與環境污染實證研究[D].北京:中國科學院農業政策研究中心地理科學與資源研究所,2010. 
  [8]李丹,何小松,席北斗,等.生活垃圾堆肥滲濾液污染物組成與演化規律研究[J].環境科學,2013,34(7):2918-2924. 
  [9]張倩,徐海云.生活垃圾焚燒處理技術現狀及發展建議[J].環境工程,2012,30(2):79-81. 
  [10]巫麗俊,王丹丹,鐘樹明,等.農村生活垃圾常用處理技術及其發展趨勢[J].安徽農業科學,2013,41(19):8271-8272. 
  [11]陳家軍,張俊麗,裴照濱.垃圾填埋二次污染的危害與防治[J].安全與環境學報,2002,2(3):27-30. 
  [12]尚曉博.農村生活垃圾處理技術方案優選研究[D].2012,2-5. 
  [13]普錦城,袁進,李曉姣,等.我國農村生活垃圾污染現狀與治理對策[J].資源與環境科學,2012(4):283-285. 

  (責任編輯:白雪松)

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