農村生活有機垃圾堆肥處理模式研究

遲 迅,王寶杰,孫成軍,徐學東*

1.山東農業大學 水利土木工程學院,山東 泰安 271018

2.山東省村鎮住宅工程技術研究中心,山東 泰安 271018

農村生活有機垃圾堆肥處理模式研究

遲 迅1,2,王寶杰1,2,孫成軍1,2,徐學東1,2*

1.山東農業大學 水利土木工程學院,山東 泰安 271018

2.山東省村鎮住宅工程技術研究中心,山東 泰安 271018

近年來，隨著經濟社會發展和生活水平提高，我國農村生活垃圾迅速增長，已成為新型城鎮化的制約因素。而堆肥是處理生活垃圾的有效途徑，為此，將可堆肥與不可堆肥的生活垃圾分類，以提高堆肥的質量，并介紹了農村生活有機垃圾堆肥處理模式及不同垃圾處理模式的轉化能力。

農村生活垃圾;堆肥;分類;處理模式

隨著農村生活水平的提高，生活垃圾產量日益增多，每年約3億噸。我國農村居住形式比較分散，缺乏垃圾分類收集以及處理設施，導致的污染和環境負荷問題嚴重。受經濟及環境限制，農村垃圾最終處置以衛生填埋為主[1]。因此對農村生活垃圾實施就地分類收集、好氧堆肥，將堆肥產品用于土壤改良、土地利用、林地利用等，是一種變廢為寶且資源循環利用的處理處置方式[2]。根據國家發改委、住建部《分類垃圾制度實施方案》，各地可根據當地生活垃圾成分、收運和處理設施建設情況等，選擇易腐垃圾、可回收物等類別進行分類的要求，結合山東省農村“村收集、鄉轉運、縣處理”的城鄉一體化處理的生活垃圾處理模式,針對生活可堆肥垃圾堆肥進行分類并建立合適規模的堆肥設備對實現垃圾的無害化、減量化、資源化具有重要意義。

1 農村生活有機垃圾

有機垃圾又稱濕垃圾，是指生活垃圾中含有有機物成分的廢棄物。主要是紙、纖維、竹木、廚房菜渣等。農村生活垃圾主要成分為廚余、瓜果皮、植物殘體、磚瓦灰渣、紙類、布類、塑料以及畜禽糞便等，其中有機物含量較高，約占60%～70%[3]。蔡傳鈺對杭州市余杭區徑山鎮漕橋村的生活垃圾各組分含量調查顯示，廚余垃圾占比將近70%[4]。由于農村生活組成隨居民的生活方式變化較大，其中部分廚余垃圾被用作畜禽養殖的飼料，因此有機垃圾所占比例有所下降[5]。薛玲對山東省萊蕪市雪野鎮房干村的居民戶生活垃圾調查顯示，廚余垃圾占比達50%以上[6]。因此采用堆肥技術處理生活有機垃圾，可有效實現資源化利用并降低垃圾的處理量。生活有機垃圾堆肥的前提是垃圾分類收集。針對堆肥的處理方式，將生活垃圾分類，見表1所示。

2 農村生活有機垃圾堆肥處理模式

生活垃圾堆肥法就是依靠垃圾中各類的微生物（如細菌、放線菌或真菌等），通過生物化學反應將可被生物降解的有機物轉化為穩定的腐殖物質的過程[7]。

根據堆肥技術的復雜程度及適用情況，處理模式主要有四種，分別是堆肥桶、堆肥池、堆肥房、堆肥廠。

表1 垃圾分類Table 1 Waste classification

2.1 堆肥桶

堆肥桶是從頂部進料底部卸出堆肥，通風孔使得氧氣與堆肥物料充分接觸，材質采用保溫材質，確保堆肥腐熟發酵。適用于運輸不方便的山區農戶或農家樂住戶。

2.2 堆肥池

堆肥池是開放式堆肥，氧氣主要是隨著熱氣上升而與堆肥物料充分接觸，翻動堆肥堆可更快制成堆肥。為使堆肥充分分解，其長寬高不得低于1 m，高度不超過1.5 m，具體形式及大小應結合地形及需要的處理能力確定。

2.3 智能垃圾陽堆肥陽光房

堆肥房屋面由數塊透明的太陽能采光板組成以加快升溫發酵。堆肥房設有設備物料間、通風系統、調試噴水系統、微生物噴灑系統、滲濾液污水處理系統、廢氣處理系統及不同功能的自動監控系統。農村垃圾堆肥陽光房渲染圖如圖2。

標準化太陽能垃圾堆肥站工藝流程如圖3。

圖2 農村垃圾堆肥陽光房渲染圖Fig.2 Rendering of rural waste composting sun house

圖3 標準化太陽能垃圾堆肥站工藝流程Fig.3 Process flow of standardized solar energy waste compost station

2.4 堆肥廠

堆肥廠宜建立在人口密集、交通方便、遠離居民區的地方，選擇合適的堆肥系統，生產出質量合格的產品，并符合成本效益。

3 不同堆肥方式的轉化能力

目前農村生活垃圾人均產生量達0.68 kg/d，生活有機垃圾人均產生量為0.43 kg/d～0.6 kg/d,取0.5 kg/d為農村生活有機垃圾人均產生量。不同的堆肥方式的處理轉化能力如表2。其中堆肥廠以南宮堆肥廠為例。

表2 不同堆肥模式的處理轉化能力Table 2 Dispose conversion capacity of different compost patterns

4 堆肥產品的應用與發展

垃圾堆肥產品可改良土壤，修復被污染的土壤，提高植物產量和品質，對林木生長有明顯的促進作用[8]。園林廢棄物堆肥還可應用于城市綠化、工廠化花卉、苗木生產等[9]。但如果使用不當，也會對環境及土壤產生不良影響，導致土壤砂化和重金屬污染等。在吳光程對城市綠地施用污泥堆肥中的重金屬污染與控制的研究表明，根據國家土壤環境質量標準規定的最高允許濃度指標值和相應地區土壤中金屬元素的背景值則可算出土壤中各金屬元素的最大允許投加量及相應地允許施用污泥堆肥的總量，可保證堆肥中的重金屬不會對土壤和環境產生明顯不良影響[10]。

由于垃圾本身成分的原因,也會對環境帶來潛在的影響,另外特別是由于堆肥肥效低,生產、運輸和施用成本高,經濟效益差,制約了堆肥的應用和發展[8]。因此需要改進堆肥工藝、提高堆肥品質，加強堆肥現代工藝的研究，加強垃圾分類收集，加強微生物的篩選和培育工作，縮短堆肥腐熟周期，發展復合肥等[8]。

5 結語

對農村生活垃圾進行可堆肥化垃圾分類，根據當地農村生活垃圾特征選擇合理的堆肥方式，可有效減少垃圾的處理量，減輕對農村生態環境的污染，堆肥還田，促進資源回收利用，在實踐中將“綠水青山就是金山銀山”化為生動的現實，有效提高新型城鎮化質量和生態文明建設水平。

[1]管冬興,彭劍飛,邱 誠,等.我國農村生活垃圾處理技術探討[J].資源開發與市場,2009,25(1):19-22

[2]郜宗智.農村生活垃圾帶來的環境問題及治理技術[J].現代農業科技,2010(9):295-297

[3]李清飛,何新生,孫震宇,等.農村生活垃圾好氧堆肥技術探討[J].農機化研究,2011,33(6):186-189

[4]蔡傳鈺.農村生活垃圾分類與資源化處理技術研究[D].杭州:浙江大學,2012

[5]黃新穎,蔡小龍,魏玉芹,等.農村生活垃圾好氧堆肥及資源化利用[J].山東化工,2017,46(1):133-134

[6]薛 玲,蘇志國,張淑萍,等.農村生活垃圾四分類法的實驗研究[J].中國人口·資源與環境,2016,26(S2):168-173

[7]李清飛,何新生,孫震宇,等.農村生活垃圾好氧堆肥技術探討[J].農機化研究,2011(6):186-189

[8]丁愛芳.城市生活垃圾堆肥產品的應用和發展[J].南京曉莊學院學報,2002(4):84-87

[9]孫克君,阮 琳,林鴻輝.園林有機廢棄物堆肥處理技術及堆肥產品的應用[J].中國園林,2009(4):12-14

[10]吳光程.城市綠地施用污泥堆肥中的重金屬污染與控制[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”國家科技支撐計劃課題:低成本村鎮基礎設施與環境建設技術研究與示范(2014BAL04B05)

遲 迅(1995-),女,碩士研究生,研究方向為工程結構與新材料.E-mail:1992507721@qq.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:xdxu2007@163.com