閆 駿,王則武,周雨珺,張 純
(1.中國環境保護產業協會,北京 100037;2.南京農業大學資源與環境科學學院,南京 210095)
我國農村生活垃圾的產生現狀及處理模式
閆 駿1,王則武1,周雨珺2,張 純1
(1.中國環境保護產業協會,北京 100037;2.南京農業大學資源與環境科學學院,南京 210095)

推進農村生活垃圾分類、收集與處理是建設整潔美麗新農村的迫切要求。我國典型農村地區生活垃圾產生量目前大多數在0.4kg/(人·d)左右,約是城市的1/3。垃圾中可堆肥的易腐垃圾約占60%,可回收的廢品類約占20%。經過垃圾分揀分流后,最終需要處置的垃圾量不足垃圾收集總量的20%。“組保潔、村收集、鎮轉運、縣(市)集中處置”的農村生活垃圾處理模式對許多農村地區仍有較大局限性,在農村生活垃圾分揀分流的基礎上發展與有機農業或高效農業相結合的農村生活垃圾就地處理或資源化技術(如堆肥、沼氣發酵、蚯蚓或昆蟲幼蟲處理)有較大推廣應用價值。針對我國農村生活垃圾的產生特征與處理現狀,提出了適應于農村地區的垃圾處理模式和管理政策。
農村生活垃圾;產生;分揀;處理;管理
與城市相比,農村因經濟水平低、村民居住相對分散,加之以往生活垃圾中的廚余物主要用做飼料,有用成分被回收,故農村生活垃圾產生量少,對環境產生的影響也較小。因此,對農村生活垃圾的處理處置與管理一直未能被重視。近十多年來,伴隨著我國經濟特別是農村經濟的快速發展,以及城鎮化水平的提高,在我國經濟相對發達的地區,生活垃圾產生量已迅速增加,而且組成成分日趨復雜,分散式的一家一戶的就地消納方式顯然已經不能適應。由于農村垃圾管理遠滯后于城市,加之缺乏與農村經濟水平相適應的垃圾處理技術,導致農村垃圾棄置于河道、村前屋后的現象十分普遍。農村生活垃圾的隨意傾倒,已經造成了嚴重的農村環境污染和生態破壞。因此,全面了解我國農村生活垃圾產生特征與處理現狀、提出適用于農村地區的處理處置與資源化方法,對促進農村環境整治,建設村容整潔的新農村意義重大。
農村生活垃圾是指在農村區域的當地居民日常生活或者為日常生活提供服務的過程中產生的固體廢棄物。包括廚余、秸稈、菜葉、包裝袋、廁紙、煙頭、紙盒、電池等。與城市生活垃圾相比,農村生活垃圾組分相對簡單[1]。農村生活垃圾的產生量受季節、天氣、居民的流動程度影響。一般而言,農村每家每戶的生活垃圾組分大致相同,但是各組分所占比例受家庭條件、家庭結構等影響。農村生活垃圾整體的含水率比較低,易腐有機垃圾含量比較高,垃圾熱值高于城市生活垃圾[2]。
有關村鎮垃圾人均日產生量的各地報道有一定差異,總體上看,范圍在0.35~0.4kg/(人·d)。例如,武攀峰等[3]和劉永德等[4]等對江蘇太湖地區農村5個典型的行政村(每個行政村居民有800戶左右,人口2600人左右)實地調查發現,生活垃圾人均產生率為0.17~0.30 kg/(人·d)。生活垃圾產生量的逐月波動率為30%左右,年最大波動率大于50%;各村人均垃圾產生率的差異也在50%以上。垃圾產生量出現峰值的月份:居民區為2月及7月;集貿市場區為4月及7月。這與蔬菜、果類消費的季節性變動及傳統節慶(春節等)消費密切相關。程花[5]對南京郊縣溧水、高淳兩縣的農村實地調查發現,居民平均產生的垃圾總量為0.42kg/(人·d),其中易腐有機垃圾的量為0.23kg/(人·d),占54.7%。丁逸寧等[6]對廣東省中山市石軍村、潮州市仙溪村、雷州市油河片村、揭陽市龍砂村、廣西省桂林市平安村、江西省贛州市天花村的調查,發現所調查的廣東、廣西、江西等地農村生活垃圾產生量平均大約在0.38、0.16和0.41kg/(人·d)。趙光楠[7]以黑龍江省和廣東省作為調查研究區,依照《農村生活污染控制技術規范》(HJ574-2010)要求,將農戶按人均年收入高、中、低的水平進行分類,發現經濟條件高的農村地區,垃圾產生量約為0.58kg/(人·d),經濟條件中等水平和低等水平的農戶垃圾產量分別為0.43kg/(人·d)和0.345kg/(人·d)。根據研究組在農村地區的實地勘察和較長時間跟蹤調查的結果,我國典型農村地區的生活垃圾產生量多數在0.35~0.4kg/(人·d),約占城市垃圾人均日產生量的1/3。值得指出的是,隨著我國農村城鎮化水平的提高,農村生活垃圾產生量也有明顯增加。例如有報道在許多村鎮生活垃圾產生量已高達0.8~1.0kg/(人·d)[8],已逐漸逼近城市居民日產生垃圾量水平。
農村垃圾組成各地差異較大,這與當地的生活習慣、經濟水平、產業和能源結構等密切相關[7、9],總體上,易腐有機垃圾在60%左右。例如,江蘇地區易腐有機垃圾約占56%,以塑料和紙類為主的廢品占15%~30%,但紙類中不可回收的衛生紙約占廢品量的80%[3、4、5]。廣東地區的生活垃圾中可降解垃圾占垃圾總量的78.9%,廣西和江西地區則分別為67.5%和59%[6],北方地區的可生化降解類垃圾(廚余、果皮、植物殘余等)占到30%~60%。
從以上分析可看出,農村垃圾中可進行堆肥的易腐有機垃圾和可回收的廢品占垃圾總量的75%~90%,平均可達到80%以上,真正需要填埋或焚燒處理的垃圾不足20%。
為有效處理農村生活垃圾,目前許多省市采用“戶分類、村收集、鎮轉運、縣(市)處置”或“戶收集、村集中、鎮轉運、縣處理”或“組保潔、村收集、鎮轉運、縣(市)集中處置”的處理模式,在較短時間內解決部分農村生活垃圾的問題上取得了較好的效果。例如,廣東省從編制規劃、提高處理率、建轉運站、建收集點、凈化城鎮、清潔鄉村等6方面提出了具體目標,要用3年時間實現全省城鄉垃圾收集、運輸、處理全覆蓋。確保各自然村建成1個以上生活垃圾收集點,實現“一村一點”,珠三角所有縣(市)至少建成一座以上生活垃圾無害化填埋場或焚燒廠,廣東省生活垃圾無害化處理率達80%以上;到2013年底,廣東全省各建制鎮建成一座以上生活垃圾轉運站,實現“一鎮一站”,全省各縣(市)至少建成一座以上生活垃圾衛生填埋場或焚燒廠,實現一縣一廠,全省生活垃圾無害化處理率達85%以上。縣市處理方式主要是垃圾填埋、垃圾焚燒,也有個別的采用堆肥處理。
然而上述現行的農村生活垃圾處理模式只適合距離鄉鎮較近的農村生活垃圾收運處理,尤其適合中國城鎮化程度較高的農村地區。存在的主要問題是:1)垃圾運至城市,大大增加了城市垃圾處理的壓力;2)農村經濟條件相對較差,居住遠不如城市集中,垃圾的收集、運輸成本較高,在許多城鎮化水平較低的村鎮不具可行性;3)農村有機農業或高效農業本身需要大量有機肥的投入,而垃圾中占主要成分的有機組分是可有效開發成農業用肥或轉化成農村能源甚至轉化為生物蛋白發展高效養殖業的,顯然這部分資源并沒有得到很好利用。
如前所述,做好分揀分流后,真正需要填埋或焚燒等處置的垃圾不足20%。因此,對農村生活垃圾做好收集分揀分流工作,繼而對垃圾有機組分進行無害化處理和就地資源化利用,并最大限度地產生經濟效益,能較好解決農村生活垃圾處理問題,并實現長效運行。
在“十五”期間,武攀峰等[3]針對江蘇太湖地區農村的實際情況,研究和總結了農村生活垃圾的四種分揀分流模式(見下圖)。

四種農村生活垃圾分揀分流模式圖
研究發現,采取村民混合投棄(不改變其原有的垃圾投棄習慣),專人收集,當天由人工分揀分流、易腐垃圾快速堆肥的處理模式二,獲得的效果較好[3、4]。其突出優點是,易于實施,垃圾當天分揀不會腐敗,廢品出售所得為收集人員所有,分揀的有機垃圾可就地堆肥發酵處理作為有機肥。對于山區或居住分散的農村地區,宜采用模式二和模式四等不需要轉運的處理模式。
采用模式四對我國農村生活垃圾源頭分揀分類,并資源化利用的成功案例較為少見。但在我國縣城城區采用模式四最為成功的案例當屬被譽為“橫縣樣本”的廣西南寧橫縣[10]。1993年,經原國家教委和廣西壯族自治區教育廳推薦,菲律賓國際鄉村改造學院(IIRR)與橫縣簽訂協議,在橫縣推行“旨在提高農民的生存技能和基本素質”的“平民教育”。 當時正受垃圾處理困擾的環保部門找到IIRR項目組,求教菲律賓的垃圾處理經驗。最終,他們將垃圾處理工作納入合作范圍,并于2000年正式啟動了這一項目,隨后進一步獲得美國洛克菲勒兄弟基金會支持。橫縣推行的生活垃圾資源化綜合管理項目包含宣傳教育、垃圾分類實施、實施堆肥處理,以及堆肥在農業上的應用(有機農業生產)四部分,其中的關鍵環節在于分類。從2000年9月到2004年6月,分類工作覆蓋全縣8400多戶居民,分類正確率達95%上,生活垃圾分類收集取得突破性進展。分類出來的易腐垃圾進入垃圾堆肥場,堆肥產品變成優質有機肥被應用于茉莉花種植和果園。不可堆肥也不可回收利用的玻璃灰渣等不到兩成,收集后集中填埋。13年來,橫縣居民垃圾分類收集率保持在70%以上,垃圾分類指導小組仍堅持每天上門抽檢,幫助居民正確進行垃圾分類。廣西橫縣經過十年探索,逐步建立完善覆蓋城區的垃圾分類、收集及處理系統,八成垃圾實現循環利用,實現了環境效益、經濟效益、社會效益[11]全面獲利。這一模式對于那些已經或正在城鎮化的農村很有借鑒意義,其主要經驗是堅持不懈地培養居民垃圾分類意識、建設強有力的監管隊伍和健全的管理政策、有配套的資金和技術支持。
雖然在農村地區推行垃圾源頭分揀分類似乎有很多困難,但在我國經濟相對發達的農村地區,仍有較好的條件。例如,1)村民保持有較好的廢舊物資回收習慣;2)對村民實現源頭垃圾分類進行少量的物質(如對分類較好的村民贈以化肥、洗滌用品、衣物等進行鼓勵引導)和精神的鼓勵可起到良好作用;3)村民居住相對分散,人口密度較低,傾倒出的垃圾歸屬相對明晰,易于劃分責任。一旦垃圾實現了分類分流并配套后續的處理與資源化措施,村鎮垃圾處理的難題也必然得到有效化解。
目前適合農村地區的經分揀分流后獲得的易腐有機垃圾就地資源化途徑主要為好氧堆肥后做有機肥料、厭氧發酵轉變為農村沼氣能源等。環保部于2010年出臺了行業標準《農村生活污染控制技術規范》(HJ574-2010)對其資源化過程污染控制加以指導。雖然目前農村生活垃圾高溫好氧堆肥仍普遍存在衛生條件相對較差、惡臭難以控制、機械化程度較低的缺陷,但合理采用靜態堆強制抽風與鼓風相結合的機械通風堆肥方式、覆膜抑制臭氣等措施,對于聚居程度相對高,垃圾產生量較大的農村地區仍是一個垃圾集中處理與資源化的重要方式。由于農村生活垃圾即產即分揀或當日收集當日分揀,堆肥產物幾乎沒有有害物質,可作為高品質的有機肥就近應用于經濟作物和農田。
由于農村垃圾日產生量并不多(如1000人的規模,每天產生的可堆肥的有機垃圾不足300kg),規模效應差;而用做可實現有機垃圾熱值轉變的衍生燃料(如炭棒),涉及工廠化作業,需要較大設備投入,有較高的技術要求,也需要垃圾的產生量有一定規模,否則難以產生效益,對農村地區的適用性相對較低。相比之下,采用農村小型戶用沼氣池或聯戶沼氣池處理分揀后獲得的有機垃圾則有較高的可行性,一是操作簡單,維護管理相對方便,有機垃圾入池前預先堆漚或鍘碎簡單處理后即可直接入池;二是衛生條件好,處理快捷,由于厭氧發酵處于密閉狀態,因此,衛生條件好;三是垃圾實現了資源化利用,沼氣可作為農村能源,沼液、沼渣是高效有機肥料,可用于有機農業或高效農業[10]。
盡管如此,目前現有的農村生活垃圾處理與資源化技術仍存在難以突破的共性問題:即這些方法或途徑仍然需要政府、集體或村民的資金投入以維持垃圾收運和處理的運行成本。一旦沒有這些資金投入或沒有政府部門的項目支持,就很難長久運行。因此,根據當地農村的特點,除在上述處理技術中篩選適合的技術外,進一步開發適合農村的、有較高經濟效益的生活垃圾資源化新技術仍十分必要,對推動生活垃圾處理的長效運行無疑具有極大的價值。
采用蚯蚓處理可能是對分揀后的農村有機垃圾進行處理的一個較好方法[11]。蚯蚓以有機垃圾為食,鮮蚯蚓含蛋白質8.5%~10.19%。從營養標準看,蚯蚓鮮體與牛肉、雞蛋是等價的,蚯蚓蛋白質可以替代魚粉飼養禽畜。蚯蚓可將50%的有機垃圾以能量的方式消耗或轉化儲存成自身營養體,余下的50%左右以糞便形式排出。蚯蚓糞富含腐植酸,能緩慢分解土壤中難溶的礦物質,維持植物的均衡營養。其中還含有一些植物生長素等物質,能促進植物增產。而且蚯蚓糞無臭,具有抗病功效,是一種價值很高的有機肥料,其肥效高于堆肥產品[12]。進口的高爾夫球場專用肥價格約為3000元/噸,經檢測主要成分是蚯蚓糞。蚯蚓處理既適合較大規模的垃圾集中處理,也適合一家一戶的處理。蚯蚓可用來飼喂家禽和養殖水產品(如甲魚、黃鱔等等),蚯蚓糞可用來養花和農戶做高端有機肥料。
此外,采用昆蟲幼蟲處理有機廢物,也是近年來發展的一個新方法,在我國和東南亞國家有一定的實踐[13,14,15]。主要采用雙翅目綱的蠅類幼蟲(maggot,也稱為蠅蛆),如大頭金蠅、家蠅、果蠅等等,也有采用黃粉蟲處理。一般按待處理的易腐有機垃圾(如廚余)重量的萬分之六接種蠅卵,如1噸待處理垃圾接種0.6kg卵即可。卵迅速孵化成幼蟲,幼蟲啃食垃圾并頻繁蠕動,在垃圾中快速生長,一般4天左右,幼蟲成熟即可收獲。據報道,幼蟲收獲率可達到接卵處理前垃圾重量的10%~20%,如1噸餐廚垃圾可收獲100~200kg鮮幼蟲,產生無臭的殘渣約250kg。該方法的優點是:處理時間短(只需要4~6天);垃圾減量在70%以上;每噸生活有機垃圾可收獲大量新鮮昆蟲蛋白,烘干后的昆蟲蛋白市場價高達2萬元/噸[16];余下殘渣為無臭并有抗病功能的生物有機肥,可作為有機農業的優質肥料。垃圾全部實現資源化利用,同時促進高效養殖業和種植業的發展,經濟效益明顯提高。該方法不但有利于促進有機種植業的發展,也可帶動生態雞養殖業。既可實現垃圾集中規模化處理也可實現農戶分散處理,是一個值得推廣和嘗試的新途徑。
農村生活垃圾的處理模式問題,除技術因素和亟待提高村民的環保意識外,很大部分還與管理政策相關。責任主體的確定、激勵機制、考評方法、經濟政策、技術規范、長效運行機制等仍是農村生活垃圾管理與處理的一個薄弱環節。目前存在的問題主要有農村財政投入不足、收運體系缺乏系統規劃和統一標準、收運隊伍建設不健全、轉運站配套不足、建設標準低、垃圾無害化處理場建設和運營能力低、分散式處理技術比較匱缺等。因此,需要進一步加強資金投入和強化配套管理政策。包括:
(1)需加大農村財政投入。我國許多農村垃圾收集處于無管理部門、無經費投入、無保潔隊伍的狀況,亂丟亂放現象非常普遍。大部分農村未實現垃圾分揀分流收集和有效處置或資源化。部分農村收集的生活垃圾僅集中堆放在距離村、鎮不遠的簡易堆放場,散發惡臭,嚴重惡化了農村環境。財政投入不足使得農村生活垃圾收運系統建設、運營資金、垃圾處理設施嚴重不足,尤其是鄉鎮一級存在較大的資金缺口。我國對城市垃圾處理相對投入較多,有相對完善的管理系統,當地財政有穩定的資金投入,但農村地區則比較匱缺。全社會應該同步享受我國改革開放以來所取得的巨大經濟成就和“紅利”,因此要加大對農村生活垃圾收集、運營、處理的資金投入。
(2)進一步完善以政府為主導的管理機制。與城市相比農村生活垃圾的問題受關注程度相對較低,農村生活垃圾的管理工作并未納入公共服務體系中,多數鎮、村沒有建立專門的管理機構,缺少專職管理人員,保潔力量缺口較大,村民垃圾分類意識不強。因此,需要建立以政府為主導的農村生活垃圾管理機制。將政府生活垃圾管理職能向農村延伸,建立城鄉一體化的生活垃圾管理服務體系和基礎設施體系;實行屬地管理、分級負責,各鎮(街)對轄區城鄉生活垃圾日常管理負總責;制定環境衛生工作制度,實施制度化、常態化的環境衛生作業制度,實現農村生活垃圾日產日清;對垃圾分揀分流工作成績突出的村民和村鎮采取獎勵制度(如獎勵日常生活用品、免費提供優質的垃圾有機肥料)并與各級部門的考核掛鉤。
(3)以縣(市)為單位,合理規劃布局,實現連片治理收運全覆蓋。編制各自行政轄區范圍內的城鄉生活垃圾收運處理設施總規劃,合理布局生活垃圾收運處理設施,以聚居程度高的鄉鎮建設垃圾集中處理場并不斷擴大服務輻射范圍,連片治理。統籌安排農村生活垃圾收運和處理設施的規模、布局和用地,并納入土地利用總體規劃、城市總體規劃和近期建設規劃。把農村生活垃圾收運處理設施建設用地,優先納入土地利用年度計劃和建設用地供應計劃,確保設施建設用地的供應。由于農村生活垃圾處理設施規模相對較小,宜依法簡化項目前期審批程序,提高設施建設效率。
(4)支持與農村高效農業結合緊密的農村生活垃圾處理新技術的推廣應用。在資金投入、技術指導、產品銷售等各個環節對適合規模化處理又適合一家一戶或聯戶垃圾生態處理新技術的應用與示范進行支持和傾斜,結合當地農村實際,使垃圾最大限度地實現資源化利用。
(5)加快建設城鄉統籌農村環境保護技術推廣平臺,為實現中國城鄉經濟社會的統籌發展,加強生態環境保護,緩解城鄉差距加大、城鄉結合部環境惡化,建議設立城鄉統籌農村生活垃圾處理產業聯盟,設立城鄉統籌農村垃圾處理工程中心。為我國城鄉統籌發展、城鄉生態環境保護,為全面實現村容整潔、美麗新農村提供科技支撐。
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