喀斯特石漠化地區(qū)農(nóng)村廢棄物低碳處理及清潔管理技術(shù)與示范.pdf

1、農(nóng)村廢棄物既是垃圾又是資源，科學(xué)地處理喀斯特石漠化地區(qū)的農(nóng)村廢棄物，不僅能改善農(nóng)村地區(qū)的生活衛(wèi)生環(huán)境，還能對(duì)石漠化治理工程起到積極作用。農(nóng)村廢棄物的處理在低碳理念下進(jìn)行，賦予了石漠化治理新的內(nèi)涵，一方面清潔了農(nóng)村社區(qū)，為中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)營(yíng)造了良好的衛(wèi)生環(huán)境；另一方面減少了二氧化碳的排放，增加了碳匯，符合了低碳社區(qū)建設(shè)的宗旨，促進(jìn)了全球碳減源增匯目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)研究畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)和花江示范區(qū)農(nóng)村廢棄物處理的現(xiàn)狀和技術(shù)與模式構(gòu)建，依托國(guó)家“

2、十二五”科技支撐計(jì)劃重大課題，依據(jù)“減量化、無(wú)害化和資源化”的廢棄物處理原則，融入低碳處理理念，于2013年11月至2015年12月，在畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)和關(guān)嶺-貞豐花江示范區(qū)，采用實(shí)地調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、定量分析與定性分析法，監(jiān)測(cè)研究了豬糞沼氣化利用、羊糞好氧堆肥等禽畜糞便的低碳處理技術(shù)和農(nóng)村生活垃圾家庭分類(lèi)處理、集中收集轉(zhuǎn)運(yùn)和無(wú)害化填埋等內(nèi)容。針對(duì)示范區(qū)農(nóng)村廢棄物的處理現(xiàn)狀，構(gòu)建具體廢棄物處理模式，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)的篩選與創(chuàng)新，在示范區(qū)進(jìn)行廢

3、棄物處理技術(shù)與工程性示范，進(jìn)而分析其處理效益和進(jìn)行推廣可行性論證。
　　(1)垃圾分類(lèi)“三分法”實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村生活垃圾的有效低碳處理，但生活垃圾“零污染”還有待進(jìn)一步研究。在示范區(qū)進(jìn)行垃圾分類(lèi)以“便于處理”為原則，兼顧生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，適合農(nóng)村社區(qū)發(fā)展需求，初步建立農(nóng)村生活垃圾“三分法”的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)垃圾“三分法”對(duì)農(nóng)村廢棄物進(jìn)行低碳處理，加強(qiáng)了廢棄物處理的實(shí)際可操作性，適應(yīng)了農(nóng)村環(huán)境發(fā)展的需要，有利于減少生活垃圾的碳排放，促進(jìn)了

4、石漠化地區(qū)農(nóng)村低碳社區(qū)的建設(shè)。但垃圾衛(wèi)生填埋后并沒(méi)有消失，只是防止其污染而進(jìn)行的集中封存。垃圾處理最好的方案就是循環(huán)利用，使垃圾一直處于資源屬性的狀態(tài)，下階段研究重點(diǎn)應(yīng)是如何使農(nóng)村廢棄物的處理實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)，在垃圾處理的各個(gè)環(huán)節(jié)減少二氧化碳的排放。
　　(2)以沼氣和堆肥相結(jié)合的農(nóng)村廢棄物低碳處理模式體系基本形成，但其體系內(nèi)涵的研究深度和廣度還需進(jìn)一步提高和拓展。研究結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際需要，初步建立起以沼氣綜合處理技術(shù)與堆肥處理技術(shù)結(jié)

5、合并重的農(nóng)村廢棄物低碳處理模式體系。廢棄物低碳處理模式體系能處理社區(qū)內(nèi)的禽畜糞便和生物質(zhì)垃圾，液體垃圾大部分均能進(jìn)入沼氣池發(fā)酵處理，其余固體生物質(zhì)垃圾則可堆肥處理。通過(guò)廢棄物低碳處理模式體系的構(gòu)建，示范區(qū)內(nèi)的禽畜糞便和農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)垃圾基本得到有效的處理，但其體系內(nèi)涵的研究深度和廣度還需進(jìn)一步提高和拓展。下階段可重點(diǎn)研究如何通過(guò)改進(jìn)沼氣原料配比和沼氣池體結(jié)構(gòu)以增加沼氣產(chǎn)氣量、煤渣混合禽畜糞便堆肥對(duì)土壤酸堿性改良實(shí)驗(yàn)和烤煙秸稈混合禽畜

6、糞便堆肥的實(shí)驗(yàn)。
　　(3)初步形成集雨型生態(tài)垃圾中轉(zhuǎn)站、發(fā)電滅菌垃圾箱、就地衛(wèi)生填埋和垃圾資源內(nèi)部化利用等關(guān)鍵技術(shù)，但技術(shù)的集成創(chuàng)新和組合運(yùn)用有待于進(jìn)一步研究。集雨型生態(tài)垃圾中轉(zhuǎn)站具有垃圾分類(lèi)、固液分離、池體清洗、雨水收集、污水集中處理等多種功能，其利用收集的雨水對(duì)垃圾池進(jìn)行清洗，減輕了農(nóng)村社區(qū)用水壓力，降低了用水成本，適合于嚴(yán)重缺水的喀斯特地區(qū)推廣應(yīng)用。發(fā)電滅菌垃圾箱采用磁力發(fā)電裝置，充分利用投放垃圾對(duì)垃圾蓋的推拉作用產(chǎn)生電能

7、，以供紫外燈滅菌。就地衛(wèi)生填埋主要針對(duì)白色垃圾和部分無(wú)機(jī)垃圾而進(jìn)行集中填埋。垃圾資源內(nèi)部化利用是在社區(qū)建設(shè)資源集散點(diǎn)，把原本屬于各家零散的可利用廢棄物集聚起來(lái)，增強(qiáng)廢棄物的資源內(nèi)部化利用頻率，有利于充分實(shí)現(xiàn)農(nóng)村可資源化垃圾的內(nèi)部消化和吸納，也有利于節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，從而使垃圾成為資源而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。已研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)在示范區(qū)內(nèi)使用，能促進(jìn)農(nóng)村廢棄物的有效處理。
　　(4)廢棄物處理示范工程建設(shè)基本完成，但畜禽糞便堆肥和沼氣利用

8、等技術(shù)產(chǎn)生的有機(jī)肥的氮、磷、鉀等含量遠(yuǎn)低于化肥，其肥效不及化肥等工業(yè)肥料，沼氣維護(hù)技術(shù)需要加強(qiáng)。我們于“十二五”期間在畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)，先后建成4口沼氣池、一個(gè)生態(tài)垃圾中轉(zhuǎn)站、兩個(gè)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)和一個(gè)堆肥實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。沼氣池示范戶(hù)現(xiàn)已將豬糞進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理，并已將沼氣作為生活能源進(jìn)行利用；生態(tài)垃圾中轉(zhuǎn)站和垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)均已施工完成，并配有相應(yīng)的清潔工具已投入使用；堆肥實(shí)驗(yàn)場(chǎng)已將生態(tài)養(yǎng)羊場(chǎng)200多只半細(xì)毛羊產(chǎn)生的糞便發(fā)酵為有機(jī)肥。關(guān)嶺-貞豐花江

9、示范區(qū)的沼氣持建設(shè)項(xiàng)目在石漠化治理的“十一五”期間已建成270口，養(yǎng)殖家禽的農(nóng)戶(hù)仍在繼續(xù)使用。同時(shí)課題組在查耳巖示范點(diǎn)新建一個(gè)生態(tài)垃圾中轉(zhuǎn)站，配以專(zhuān)用清潔工具以轉(zhuǎn)運(yùn)生活垃圾，并依托農(nóng)戶(hù)自家場(chǎng)地進(jìn)行堆肥技術(shù)示范。通過(guò)以上工程設(shè)施的建設(shè)，兩個(gè)示范區(qū)的廢棄物處理示范工程建設(shè)基本完成，在示范點(diǎn)內(nèi)基本能進(jìn)行農(nóng)村廢棄物的有效低碳處理。
　　(5)農(nóng)村廢棄物低碳處理綜合效益顯著，但現(xiàn)已建立的廢棄物處理技術(shù)模式比較單一，在推廣應(yīng)用方面需要優(yōu)化加強(qiáng)

10、。農(nóng)村廢棄物低碳處理具有社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，包括衛(wèi)生環(huán)境的改善、農(nóng)村居民收入的增加和CO2的減源增匯。根據(jù)對(duì)兩個(gè)示范區(qū)內(nèi)的示范點(diǎn)進(jìn)行的廢棄物處理情況來(lái)看，韓家沖示范點(diǎn)、下小寨示范點(diǎn)和查耳巖示范點(diǎn)的垃圾參與處理率分別為82％、95%和93%。按照示范區(qū)人均生活垃圾日產(chǎn)垃圾量為0.58 kg/(人·d)來(lái)計(jì)算，三個(gè)示范點(diǎn)(共312人)每天處理的生活垃圾量為181 kg，一年處理的生活垃圾量為66050 kg。一口8 m3的沼氣年均

11、產(chǎn)氣量為450 m3，示范區(qū)內(nèi)的煤炭?jī)r(jià)格為1元/kg，按照1 m3沼氣折合2.484 kg當(dāng)量的煤炭計(jì)算，示范戶(hù)使用沼氣一年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1118元。一口8 m3的沼氣平均碳減排效益為1.10 t·a-1，若示范區(qū)每戶(hù)居民均建設(shè)有沼氣池，按照畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)2012年共有4949戶(hù)居民計(jì)算，就畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)每年可減少碳排放5443.9 t。按照一口8 m3的沼氣產(chǎn)生能源的利用情況來(lái)看，每年每口沼氣可節(jié)約林地0.314 hm2。花江示