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第五节 生活垃圾处理技术
一、技术概述
农村生活垃圾处理的指导思想是无害化、减量化和资源化，，保证垃圾的清运率和无害化处理率达标。我国农村生活垃圾的实际情况较为复杂，垃圾收集、清运和管理模式各不相同，因此处理技术也差异较大。现阶段，我国农村地区较为实用的是垃圾堆肥技术。
对非是利用自然界广为分布的细菌、放线菌和真菌等微生物或人工接种微生物制剂，人为地促进可降解的有机垃圾向稳定的腐殖质转化的技术。根据处理过程中对氧气的不同，堆肥技术分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。厌氧发酵堆肥自身能耗少，不需要外部供氧，微生物对有机物的分解缓慢，堆肥周期达80～100天，需要较大场地，对周围环境影响较大；好氧堆肥反应较快,一般仅需10～30天，对周围环境影响较小，应用较多，是目前较为成熟适用的技术。 二、技术应用实例
（一）生活垃圾分类对废处理技术 1.适用条件
（1）气候条件：使用与岭南地区，特别是热带及亚热带地区。
（2）地貌条件：适用于农村居民点相对集中，交通较为便利的区域，对地形地貌没有特殊要求。
（3）处理规模：以村委为单位，服务人口2000～3000人，处理规模为天400～600公斤较为适宜。
2.处理原理
（1）农村生活垃圾以村委会为单位统一收集，源头分拣，将生活垃圾分拣为可回收废品（当地废品市场回收的品种）、惰性废物（无机物和不可回收的塑料、橡胶、玻璃）和可堆肥物三类，然后分别处理。
（2）充分利用我国岭南地区的气候条件，采用膜覆盖和翻堆通风堆肥方法把可堆肥物堆置成条垛状，进行高温堆肥处理；惰性废物填埋在村内低洼处，或运至附近城镇垃圾卫生填埋场处置；可回收废品售给当地废品收费站。
3.技术流程
本技术流程如图1所示：
居民垃圾收集容器集中分拣栅格沉淀高温堆肥可降解残渣筛沉农用可回收物惰性废物废弃物无害填埋图1 农村生活垃圾资源化处置技术流程
农村居民生产的生活垃圾采用可移动容器方式收集，运输至村垃圾处理站进行人工分拣分别处理，可回收废品售给当地废品回收站；惰性废物就地填埋或运至就近城镇垃圾卫生填埋场处置；可堆肥物在底部铺有0.1米厚碎石的堆肥场地，可把堆肥物堆置成条垛状，进行高温堆肥处理。
整个堆肥时间共六周，在前两周（14天），每天翻堆一次，并进行通风供氧；后四周（28天）每周翻堆一次。前两周不翻堆时，堆体始终以农用塑料膜覆盖保温，后四周堆体不进行覆盖（降雨和夜晚除外），以充分利用自然通风供氧并干燥水分。
腐熟后的堆肥，采用孔径为2525毫米的钢丝网筛，进行人工筛分，筛下物即为成品堆肥。筛上物可降解残渣作为堆肥的接种物循环处理，基本均能降解至符合筛分要求，不产生额外的废弃物。
4.设施设备构成及主要技术参数 （1）设施设备构成
以人口规模为人口2000～3000人，处理规模为天400～600公斤，配置生活垃圾资源化处置设施和设备。
（2）主要技术参数
堆肥场地人均占地0.1～0.15㎡，堆肥场地底部作防渗处理，再覆盖0.1米的碎石作导气用。
生活垃圾分拣类别：可回收废品（当地废品市场回收的品种）、惰性废物（无机物，不可回收的塑料、橡胶、玻璃）和可堆肥物。
堆肥操作程序，堆肥总周期42天（6周），前两周每天翻堆一次进行通风供氧；后四周（28天）每周翻堆一次。前两周不翻堆时，堆体始终以农用塑料膜覆盖保温；后四周不进行覆盖（降雨和夜晚除外），以充分利用自然通风供氧并干燥水分。
在堆肥过程中物料含水率和有机物含量持续下降，总氮含量在前14天下降明显，遇高温条件下氨的挥发有关，14天后稳定或略有上升，则说明在腐熟阶段，温度降低后，氨挥发受到限制，而有机物继续降解使物料总质量降低，可能相对增加了干物料中的氨含量。
因源头分拣，避免了有害垃圾的混入，重金属含量低于土壤环境质量标准的三级限值，远低于上述农用标准的限值。堆体样品的有机物、含水率和总氮随时间变化情况如表1所示。
表1 堆肥过程中堆肥物料组分变化情况 堆置时间 1天 7天 14天 42天 含水率 48%～62% 29%～52% 37%～46% 32%～38% 有机物含量33%～49% 24%～43% 24%～33% 20%～29% （干样） 总氨含量1.2%～2.9% 1.1%～2.9% 1%～1.5% 1.4%～2% （干样） 5.建设及运行维护技术 （1）投资成本：投资随服务人口变化，服务人口规模为3000人的垃圾资源化处理设施和设备人均投资约100元。
（2）占地面积：垃圾分拣及堆肥场地人均占地0.1～0.2㎡。
（3）运行维护费用：项目运行费主要用于收集、分拣工人的工资、运输车辆油耗及少量冲洗地面、收集容器、堆肥设施的维护，堆肥过程中无水、电、药耗等。
（4）使用寿命：本垃圾资源化处置设施为永久性构筑物，如果维护良好，可长期使用。
6.技术优缺点
（1）技术特点
本技术以行政村为单元的生活垃圾处理完全可以达到现行国家的相关生活垃圾无害化处理标准要求；处理过程不产生污水，场内的臭气浓度达到恶臭控制要求。
结合岭南气候特征，采用复合膜覆盖与翻堆配合，实现保温与水分散发的平衡，堆肥过程无机械电耗与全程无臭操作，具有技术创新性。
操作简单，运行成本低，适用于农村的应用条件。以海南师范项目为例，本技术的运行成本折算为每个村民的负担全年近18元，当地居民人均年收入约4500元，此成本仅占4‰左右，完全在其可接受范围内。
有显著的直接效益，主要体现为处理农村生活垃圾控制其污染释放、分离利用农村垃圾中的废品、实现垃圾中有机物的还田，以及实现农村生活垃圾无害化的环境、资源与卫生效益。
按一个行政村的人口3000人计算，每年处理垃圾可达220吨左右，每吨垃圾含生物可利用碳和氮量分别为50㎏和3㎏；上述处理量可消减的COD和氨氮负荷分别为29吨和1.8吨，可为当地的污染控制目标实现提供非常重要的支撑条件。同样，以本技术推广后来看，每年增加了废品回收量（以纸、塑料、玻璃为主）；实现一定量的有机物还田（相当于施用了氮肥），具有重要的肥料替代及土壤肥力保持作用。
间接效益体现为：本技术推广可以阻断来自于垃圾的有害病菌感染风险，对于控制农村传染疾病的流行，提高农村的公共卫生水平具有重要的意义；同时本技术还有治理生活垃圾污染、回收资源的利用，还有助于维持农村可持续发展的环境条件，成为建设社会主义新农村的重要支撑条件。
（2）技术缺点
垃圾处理规模不宜过大，必须做到日产日清；同时对操作人员的责任心要求较高，操作人员必须严格按照操作规程操作，否则在生活垃圾收集、运输和堆肥过程中可能造成二次污染。
技术应用必须得到当地农村居民的积极配合，村民具有一定的垃圾处理费支付能力（处理费占村民收入的3%一下）和意愿，否则技术应用会遇到困难。
7.实际应用情况
本技术已在海南省琼海市龙江镇中洞村委会双举岭村进行了6个月的现场技术试验，充分验证了本技术的技术路线可行性，试验过程中生活垃圾收集率大于90%；生活垃圾资源化利用率大于60%；生活垃圾堆肥高温（大于55℃）时间达到7天以上；借助海南气候条件国内首次实现膜覆盖保温和翻堆通风堆肥方法的全天候运转，实现无机械电耗与全程无臭操作；得到当地政府村民的高度支持，92%的村民愿意支付3～5元/户·月的垃圾处理费。目前正在中洞村委会所辖的21个自然村展开推广示范，服务人口3000人，至今已稳定运行3个多月。运行初步证实了该技术应用具有可行性，运行效果完全达到要求，已具备推广条件。
（二）食物与非食物垃圾分类处理技术 1.适用条件
适用于村庄食物垃圾就地资源化处理。通过对分类食物性垃圾进行在村庄内就地处理，实现垃圾资源化。
2.处理原理
分为食物垃圾与非食物垃圾的处理方法（如图2、图3所示）：
食物垃圾（鱼骨、剩菜剩饭等）施肥于果园农田定时倒入村里公共食物垃圾桶筛后变成废料食物垃圾循环经济垃圾处理残渣定期由村保洁员进一步堆放发酵保洁员定时将垃圾倒入食物性垃圾生态处理器食物垃圾生态处理器无臭、无蚊蝇高效处理器图2 食物垃圾的处理原理示意图
非食物垃圾：金属、塑料、纸张、陶瓷及其其他废弃物等家用废纸篓送到工厂回收利用导入村公共非食物性垃圾桶保洁员定时将垃圾倒入食物性垃圾生态处理器废煤渣、碎砖瓦、建筑垃圾废电池、废农药、废化学品用于建筑铺设路基、地基废物变成宝非食物垃圾循环经济图3 非食物垃圾的处理原理示意图
3.技术流程
生活垃圾分类食物垃圾非食物垃圾垃圾生态化处理装置废品收购站回收利用液态肥料生态处理二次堆肥肥料
图4 技术流程示意图
4.设施设备构成及主要技术参数
（1）现场必备电源要求：380V±5%，频率50Hz±1%; （2）垃圾必须是有机垃圾；
（3）垃圾处理装置顶部能接受阳关照射； （4）安装位置能方便进料，出料与电控操作。 5.建设及运行维护成本
工艺简单，微生物自然降解处理，投资低，运行耗电量少，安全方便。 6.技术优缺点
（1）可实现垃圾减量化、无害化、资源化目的； （2）将食物垃圾变成有机肥；
（3）太阳能、生物能、发酵处理效率高，无臭外溢，无脏水外流，清洁安全；
（4）可是垃圾减量化70%左右，为非食物垃圾资源化奠定基础； （5）全自动运行，升降自如，操作简单。 7.实际应用情况
广泛应用于食物垃圾就地资源化处理。 8.典型案例
应用于余姚四明山镇奉化溪口上山村、北仑牌门村。