針對農村人居環境中易腐垃圾處理方法的探索

錢超 趙志萍

常州市環境衛生管理中心 江蘇常州 213016

近年來，隨著中國城鄉建設進程加快和鄉村振興戰略的實施，全國農村也面臨著諸多環境問題，農村環境問題之一就是固體廢物污染。從污染源來看，農村環境污染問題中排在首位的是生活垃圾污染，其次是工礦業污染和農藥化肥污染，農民認為目前影響村莊環境并且最急需改進的地方和農民對環境最不滿意的地方是農村生活垃圾問題。與此同時，新《固廢法》中要求地方各級人民政府應當加強農村生活垃圾污染環境的防治，保護和改善農村人居環境。可見，農村生活垃圾問題已經十分嚴重，如任其發展，將嚴重制約農村社會可持續發展[1]。

1 農村生活垃圾特征

農村生活垃圾是指農村居民在生活過程中產生的綜合廢棄物，它不僅包括村民日用廢品（如廁紙、廢紙廢塑料、廢衣物等），也包括熒光燈管、廢血壓計等有毒有害物，還包括家畜糞便、菜邊皮和廚余垃圾等有機廢棄物。

據統計，農村生活垃圾的人均產生量大致為同一區域城市居民的1/3左右，且農村與城市生活垃圾的成分區別很大。農村地區生活垃圾中廚余垃圾、樹葉與菜邊皮等有機物百分比最高，其次是磚瓦灰渣等無機物，再次為紙類、織物等廢物，秸稈、家畜糞便等含量最小。因此農村生活垃圾具有有機物含量高、含水率高、鹽油含量相對較低，組分以有機物為主的特性，故農村生活垃圾處理的第一要務是進行分類。

2 農村生活垃圾收運處理現狀

2.1 垃圾收運體系不完善

目前我國農村地區生活垃圾收運處理模式歸納起來有三種：一是沒有垃圾收運處理設施，垃圾隨處亂堆，甚至直接傾倒在農田、溝渠內，污染嚴重，目前在我國仍有一些偏遠地區，生活垃圾收運尚未完全覆蓋；二是設有簡易垃圾收集點，但沒有密封、清潔措施，污染依舊嚴重，受制于區域經濟發展不平衡，局部地區農村垃圾收集設施仍以垃圾房為主，其垃圾滲濾液有溢流至外部環境風險；三是垃圾分類體系不完善，居民生活垃圾由收集點轉運至城鎮生活垃圾轉運站，最終運至生活垃圾填埋場或焚燒廠，資源化利用程度低。總體來看，形成這種粗放模式的原因是財政經費投入不足，導致環衛設施基礎薄弱。

2.2 管理無序

很多地方政府對農村垃圾處理重視程度嚴重不足，管理體制不清晰、職權不明確；財政資金不到位或不能及時到位；村民環保意識普遍不高；城鄉、區域統籌等新的理念在大部分地區沒有得到落實。

2.3 處理方式傳統且單一

我國目前大部分農村地區生活垃圾雖納入城鄉統籌處理體系，但目前生活垃圾分類尚在起步階段，農村生活垃圾處理方式仍以焚燒或填埋為主，資源化利用率低。

3 農村易腐垃圾單獨處理的必要性

3.1 熱值過低，拉低焚燒效率

據了解，農村生活垃圾中含水率偏高（在40%-60%），而這些垃圾的熱值在（2100-3100）kJ/kg左右，不能滿足垃圾焚燒發電的熱值要求（即5000以上），生活垃圾中若混入易腐垃圾將大大降低其焚燒效率。

3.2 氮磷鉀等營養元素高，應該實施資源化

由于農村生活垃圾中易腐垃圾占大多數，而其易腐垃圾中含氮量占干物質的比例高達3%-5%以上，是農作物生長的理想肥料。如果使用常規垃圾處理方式（如衛生填埋、焚燒處理）處理，將會導致大量營養元素的浪費。

3.3 易腐垃圾處理必須前段分類收集運輸

由于易腐垃圾含水率相對較高，干物質中淀粉、糖類、蛋白質及纖維素含量較高，易腐爛、發臭。若與其他生活垃圾混收、混運及混合處理時，過程中各環節極易腐敗發臭和滋生蚊蠅等問題，進而引起環境污染等次生問題，且造成資源浪費。

3.4 新固廢法為易腐垃圾單獨處理提供了法治保障

2020年新修訂的《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》要求縣級以上人民政府應當統籌安排建設城鄉生活垃圾收集、運輸、處理設施，確定設施廠址，提高生活垃圾的綜合利用和無害化處置水平，促進生活垃圾收集、處理的產業化發展，逐步建立和完善生活垃圾污染環境防治的社會服務體系。同時鼓勵相鄰地區統籌生活垃圾處理設施建設，促進生活垃圾處理設施跨行政區域共建共享。新固廢法推行的垃圾分類制度，為易腐垃圾單獨處理提供了法治保障。與目前農村污水分散式治理模式類似，針對農村易腐垃圾產生特點，采用一村一建或多村合建，建設易腐垃圾處理專用設施或項目，一方面將大大降低城市生活垃圾處理終端壓力，另一方面易腐垃圾單獨資源化處理將改善農村環境質量的同時，還會帶來一定的附加收入[2]。

4 有機易腐垃圾處理方式比較

由于我國大中型城市多為高密度的城市化地區，缺乏小型家庭堆肥的應用環境，而城市污水系統并不具備將易腐垃圾粉碎破碎后直接進入下水道的條件，因此我國對于農村易腐垃圾處理目前主要有常規處理方式和資源化處理方式，而隨著全國垃圾分類逐步推廣，易腐垃圾資源化處理方式將成為主流。易腐垃圾處理技術比較分析情況詳見表1。

4.1 常規處理方式

衛生填埋法是我國城鄉居民生活垃圾（包括農村易腐垃圾在內）的一種常規處理方式。填埋場選址通常利用天然或人工凹坑，底層鋪防滲層。生活垃圾一層一層倒入，機械壓實，同時按一定路徑預埋導氣管以收集甲烷氣體。由于進入填埋場內的生活垃圾量大組分復雜，滲濾液的濃度極高，其成分也相對復雜，滲濾液處理相對困難，且填埋廠內生活垃圾的降解速度緩慢。此外，采用填埋方式處理易腐垃圾需消耗大量土地資源，占用有限的城市生活垃圾填埋場內填埋庫容，加大填埋場污染控制難度，因此易腐垃圾混入生活垃圾填埋處理不可持續。

4.2 資源化處理

4.2.1 堆肥處理

堆肥技術在歐美起步較早，目前已經達到工業化應用的水平，該方法主要原理是依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌和真菌等微生物，人工篩選出特定菌種，有控制地促進易腐垃圾向穩定的腐殖質轉化。目前該技術主要分為厭氧發酵和好氧發酵兩種方式。目前在我國上海、江蘇、浙江等地已建成了一定處理能力的試驗項目。

（1）好氧堆肥工藝。好氧堆肥是在通氣條件好，氧氣充足的條件下，好氧微生物對廢物進行吸收、氧化以及分解的過程。好氧微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質，使微生物不斷生長繁殖，產生出更多生物體。通常，好氧堆肥的堆溫較高，一般宜在55-60℃時較好，所以高溫堆肥可以最大限度地殺滅病原菌。

（2）厭氧發酵產沼。厭氧發酵法是將有機物在厭氧環境中，利用自然界固有的厭氧微生物（特別是甲烷菌）生長繁殖特性，將垃圾中有機物作為它的營養源，經過菌群代謝繁殖等活動，將有機物轉化為沼氣和沼渣的過程，通稱“有機物厭氧消化作用”，通常根據待處理廢物中有機固體含水量大小分為干法和濕法兩大類。干法發酵要求垃圾的初始含固率一般為24%-40%，基本上保持了經分選預處理后的生活垃圾的原始狀態，因此對進料的預處理要求比濕法簡單，一般不需要再給垃圾加水，但干法為了滿足廢物高黏度的需求，所需設備往往比濕法昂貴。濕法發酵垃圾的初始含固率一般10%-15%，發酵過程需要額外添加大量的水，所產生的廢水比較多。由于濕法中的漿液處于完全混合的狀態，因此更容易受到氨氮、鹽分等物質的抑制。

4.2.2 昆蟲處理技術

除了以上幾種傳統常見的處理方式外，目前已有多地探索新型易腐垃圾處理方式。昆蟲處理技術是利用昆蟲（目前主要是蚯蚓、黑水虻和蠅蛆）的增殖和新陳代謝過程來處理轉化垃圾（主要是廚余和菜葉）中的有機質，進而將垃圾轉化為無毒無害可以利用的生物肥及昆蟲蟲體等，該方法的優點是垃圾減量化、資源化程度高，可操作性強，生活有機垃圾經處理后可收獲大量新鮮昆蟲蛋白，其可作為農戶和專業養殖戶的高蛋白飼料或由專業公司直接收購，具備一定的經濟價值，同時，剩余殘渣為無臭并有抗病功能旳生物有機肥，可作為有機農業的優質肥料。易腐垃圾可全部實現資源化利用，并推動區域高效養殖業和種植業的發展，經濟效益明顯提高。另外，該技術即可實現垃圾集中規模化處理也可實現分散處理。但是此方法需要開發出集除雜、破碎、均質及蟲渣篩分于一體的專用設備，如何有效篩分出昆蟲與殘渣是今后需要不斷攻關的技術[3]。

5 結語

綜上所述，為進一步改善農村人居生活環境，有效防治生活垃圾等固體廢棄物造成的環境（土壤、水質）污染，以下工作需進一步完善細化：

（1）嚴格落實垃圾分類原則，易腐垃圾分類收集處理。實行垃圾分類后的易腐垃圾由于其有機質含量高，易為微生物或昆蟲降解消耗，故易腐垃圾更傾向于資源化處理，更好得實現農村生活垃圾的資源化、無害化處理。

（2）農村易腐垃圾需要結合當地氣候、經濟、土地等因素因地制宜選擇處理模式。鑒于好氧堆肥工藝相對成熟，加上農村地區土地資源有限、個別地區易腐垃圾量受季節影響波動，小型好氧堆肥設備更具優勢。但該技術的廢氣處理、規模處理成本仍需進一步改善。

（3）農村易腐垃圾處理技術需要進一步完善改良。現階段我國易腐垃圾昆蟲處理技術具備一定的經濟可行性，也可實現資源利用最大化，但目前仍處于試點階段，目前昆蟲與殘渣分離效果不理想，且該技術對易腐垃圾的源頭分類要求加高，其飼養的昆蟲由于存在一定的食物鏈風險，因此昆蟲用于生物飼料獲得市場準入仍需相關部門給予政策扶持和相關認證許可，為后續逐步推廣提供支撐條件。

表1 我國農村易腐垃圾處理技術分析一覽表

（4）農村易腐垃圾處理需要全社會共同參與配合。無論是好氧堆肥、厭氧消化還是昆蟲處理，為了提高處理效果、保障產物品質，都必須保證對易腐垃圾進料純度，盡可能減少異物混入，尤其是有害垃圾混入，因此，農村地區生活垃圾分類全鏈條體系的建立和實施至關重要。