中国农村生活垃圾的产生量与物理特性分析及处理建议

中国农村生活垃圾对生态环境的污染日益严重,为给农村生活垃圾的管理提供相应的理论支撑和技术支持,促进"新农村"的建设,该文基于对西部6省18县59村580户农户的现场调研和全国25个省(市)128篇文献调研的数理统计,对中国农村生活垃圾的来源、产生率、产生量、组分、容重、可压缩性等特征进行了全面、系统的归纳总结与分析。结果表明:中国农村生活垃圾产生率介于0.034~3.000 kg/(人·d)之间,中位值为0.521 kg/(人·d),2014年产生量达到1.48亿t,具有来源广泛且分散、产率低、产量高、增长迅速、区域差异显著等特点。生活垃圾主要组分包括厨余类、灰土类、橡塑类和纸类,其湿基质量累计百分比达到了83.61%,区域差异显著;与城市生活垃圾组分相比,具有低厨余和金属、高灰土含量的特点,并逐渐趋于城市化。生活垃圾的容重介于40~650 kg/m~3之间,平均值为263 kg/m~3,可压缩性较好。根据生活垃圾特性,在实施"村收集-镇运输-县处理"管理模式的农村,建议采用压缩式中转站和垃圾车进行收运;在有条件的农村地区,可逐步开展垃圾分类收集,将厨余和灰土从生活垃圾中分离后就地消纳。     

不同类型农村住户生活垃圾特征识别

以京郊农村熊儿寨乡为例,依托该乡已建立的生活垃圾分类管理模式,分析全乡生活垃圾产生强度与组分特征;重点入户调查纯农户、农业兼业户、非农兼业户、非农户4类典型户,识别其生活垃圾产生强度,以及与经济、养殖、旅游接待等因素的关系,并用SPSS分析相关性与差异性。结果表明,全乡生活垃圾平均产生强度为379.5 g·d-1·人-1;4类典型户生活垃圾产生强度分别为335.3、403.8、414.6、350.7 g·d-1·人-1;生活垃圾产生强度与人均年收入呈极显著正相关（P〈0.01）,相关系数排序为非农户＞农业兼业户＞非农兼业户＞纯农户;不同类型住户中厨余垃圾产生强度为养殖户低于非养殖户,但差异不显著（P=0.053）,民俗旅游接待户明显高于非接待户,差异极显著（P〈0.01）;人均年收入水平和民俗旅游接待成为影响该乡生活垃圾产生强度的主要因素。     

广东省农村垃圾产生特征及处理方式的调查分析

为了了解目前广东省农村垃圾的处理现状,采用按比例分层随机抽样方法,选取广东省33个县（市、区）中的256个行政村为调查对象,每村随机选取10户进行调查。调查结果表明,广东省农村垃圾中来源于生活性垃圾占60.13%,来源于生产性垃圾占39.87%;生产性垃圾中主要是种植业垃圾和工业垃圾,各占32.87%和29.73%。各地区农村垃圾产量差异较大,在调查区县中,人均垃圾总产生量排在前两位的分别是东莞和中山的村庄,最少的是揭阳和梅州的村庄。从全省来看,农村垃圾的处理方式主要是随意处置,占37.89%,其次是由乡（镇）派车外运统一进行处理,占25.78%,在珠三角和粤北的韶关则主要是由乡（镇）派车外运统一处理。以农户为单位产生的垃圾来源统计分析结果显示,91.58%农户的垃圾主要来源于生活废弃物,8.16%农户垃圾的主要来源是养殖业废弃物。农户人均生活垃圾产生量最高的是东莞0.82kg.d-1,其次是广州0.75kg.d-1,最低的是茂名和清远,均为0.31kg.d-1;38.86%的农户的家庭生活垃圾的处理方式是随意堆放,57.76%的农户生活垃圾是收集堆放的,收集堆放方式中有31.64%是填埋处理,19.06%是焚烧处理,7.06%是生物处理。为了实现各类垃圾的无害化、减量化和资源化,农村垃圾应该分类收集、分类处理,因地制宜地组合选用垃圾处理处置技术。     

华北平原地区农村生活污水产污特征研究

为了解华北平原地区农村生活污水产污特征,准确评价农村生活污染状况,本研究选取华北平原地区典型农村（保定市徐水县荆塘铺村）不同收入水平的15户典型农户,对其生活污水的产污情况进行12个月（2010年8月至2011年7月）的调查和监测,得到农户的生活污水人均日产生量、pH、COD、TAN、TN和TP的产污系数。农户生活污水人均日产生量为21.03L·d-1·人-1,pH值为6.14,COD、TAN、TN和TP的产污系数分别为7.87、0.581、1.31g·d-1·人-1和0.0662g·d-1·人-1。各项指标从高到低依次为中收入水平农户,高收入水平农户和低收入水平农户,且高中收入水平农户与低收入水平农户各项指标差异性较显著。以上结果表明华北平原地区农村生活污水人均日产生量和污染物产污系数与收入水平有关。     

云贵高原农村地区生活垃圾特性与管理分析

鉴于当前农村生活垃圾的污染日益突出,且云贵高原农村地区生活垃圾的研究尚处于空白,随机选择了该地区9个自然村,通过访问式问卷调查、现场采样、实验室测试等方法,对当地农村生活垃圾的特性、群众对生活垃圾的认知以及参与管理的意愿进行了调研,以期为农村生活垃圾的管理与处理处置提供理论支撑和技术指导。研究表明：云贵高原农村地区生活垃圾产生量为160g·人-1·d-1;主要组分有厨余类、灰土类、橡胶类、纸类和木竹类;垃圾容重、含水率、灰分、可燃物和热值分别为106kg·m-3、39．16％、19．48％、41．37％和7615kJ·kg-1。此外,云贵高原农村地区群众对生活垃圾的污染性认知主要来自于直观感受,对可回收生活垃圾的认知直接受当地废品回收商的影响,对有毒有害生活垃圾的认知不足;群众对生活垃圾处理处置的支付意愿较好,参与生活垃圾保洁和管理工作的意愿较强,该地区已基本具备开展农村生活垃圾管理与处理的群众基础。     

我国村镇生活垃圾处理现状与技术路线探讨

通过实地调研和文献综述,概括了我国村镇生活垃圾的产生与处理现状,重点根据村镇生活垃圾处理成本和技术进展,讨论了我国村镇生活垃圾处理的适用技术路线。目前,我国村镇两级居住社区的人均生活垃圾产生量,分别为0.5~1.0kg·（人·d）-1和0.4~0.9kg·（人·d）-1,产生量与地域经济发展水平正相关;垃圾主要组分为易腐有机垃圾,可回收废品的比例较低。我国的村镇生活垃圾处理水平同样与地域经济水平正相关,发达地区采用的集中式处理模式,有利于终端处理的规模效益和无害化,但运输成本高达总成本的50%左右;而在分类收集的前提下,易腐有机垃圾就地处理可实现减量化、无害化和资源化。基于我国村镇垃圾组成的特点,提出了＂分类分散处理与集中处置结合＂的技术路线,可在村镇就地处理与利用60%~80%的垃圾量,有效削减处理总成本并提高无害化水平。推进村镇生活垃圾处理技术的规范化,推广全过程专业化运营模式,加强垃圾处理过程物流管理等,是促进我国村镇生活垃圾处理规范化发展的关键措施。     

秸秆对厨余垃圾堆肥臭气和渗滤液减排的影响

厨余垃圾单独堆肥会产生大量渗滤液及臭气物质,严重影响环境质量。该试验以玉米秸秆作为添加材料,按质量比（湿基）为1∶3添加到厨余垃圾中进行堆肥试验,并以厨余垃圾单独堆肥为对照,对比分析了2个堆肥处理的腐熟度变化、主要臭气物质及渗滤液的排放规律。研究结果表明：从温度、pH值、电导率（EC）、固相C/N和发芽率指数（GI）来看,添加秸秆的堆肥处理其腐熟度明显优于厨余垃圾单独堆肥处理,且添加秸秆后,可有效稀释厨余垃圾堆肥产品的盐分含量;2个堆肥处理的臭气物质浓度分析表明：添加秸秆的厨余堆肥处理NH3的平均排放浓度比厨余垃圾单独堆肥提高了3.3%,而甲硫醚、硫化氢和甲硫醇的平均排放浓度分别降低了62.3%,67.9%和49.6%;厨余垃圾单独堆肥过程中渗滤液的产生量占堆肥原料质量的32.6%（湿基）,添加秸秆的处理在堆肥过程中不产生渗滤液。因此,玉米秸秆在提高厨余垃圾堆肥腐熟度、控制渗滤液和臭气物质排放方面具有显著的促进作用。     

重庆三峡库区农村生活污水排放特征及影响因素分析

为了解重庆三峡库区农村生活污水排放特征,正确评价农村生活污染状况,选取重庆三峡库区3个行政区中不同经济收入水平、有无下水设施的18户典型农户为监测对象,对其生活污水日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等6项指标进行了连续12月的跟踪监测。结果表明,18户对象农户生活污水人均日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等指标的平均水平分别为：15.22 L·cap-1·d-1、6.67、838.93 mg·L-1、4.19 mg·L-1、53.60 mg·L-1、13.39 mg·L-1,具有人均污水日产生量明显低于而各特征指标的浓度明显高于城镇生活污水的特点;COD、TP、TN、TAN浓度随季节的变化表现出夏季浓度较低,冬季浓度较高的规律,且COD、TP、TN、TAN浓度之间具有显著的正相关性。此外,利用SPSS软件对影响农村生活污水排放特性的地域、季节、农户收入水平和有无下水设施等因素进行了分析,其结果显示：农村生活污水人均日产生量的主要影响因素为地域,COD的主要影响因素为地域、收入水平和季节,TP的主要影响因素为地域、有无下水, TN和TAN的主要影响因素为季节。     

农村生活垃圾全自动全组分分类处理技术与应用

为解决农村生活垃圾的处理难题,研究了一种生活垃圾末端全自动全组分分类处置技术,通过生物酶液化方法能将生活垃圾中的有机成分首先分解、分离,再通过湿式自动分选系统,将混合生活垃圾中的金属、塑料、废纸、竹木、纺织物等全部有效分离,经清洗后可直接循环再利用,实现资源化率90%以上。应用该技术实际建成运营一年的垃圾处理厂的数据显示,处理1 t垃圾平均可得到有机肥65 kg、纸浆105 kg、塑料124 kg、垃圾衍生燃料133 kg、砂石135 kg、沼气55kg和金属11kg;需要成本约180元,产值约325元,投资成本较焚烧节约近40%,污水经处理后各项污染因子去除率平均达到88.76%,供系统循环使用。证明该技术能提高垃圾处置效率,经济效益可观,环境友好,有较高推广价值。     

海南省琼海市农村生活垃圾产生特征及就地处理实践

以海南省琼海市某村为研究对象,通过运行新建的农村生活垃圾收集处理示范工程,结合入户调查村民的社会经济状况,研究了海南省农村生活垃圾产生特征,并探讨农村生活垃圾就地处理的可行性。结果发现,以实际居住人口计的农村生活垃圾产生率约为0.227 kg.capita^-1d^-1;其物理组分以易腐垃圾为主,占总量的40.4%±6.3%;惰性垃圾占总量的30.8%±6.2%;有毒有害生活垃圾量极少,占总量的0.1%。示范运行结果表明,以混合收集,人工分拣,可堆肥垃圾就地堆肥、惰性垃圾集中处置为特征的农村生活垃圾就地处理技术,减量率达到50%左右,无害化率达到100%,堆肥产品质量符合现行标准要求,具有技术可行性。示范工程的运行成本为304.5元.t^-1,其中,收集239元.t^-1,分拣和堆肥65.5元.t^-1。按户籍人口计,年人均18.7元,仅为村民年纯收入的0.4%;示范工程运行得到村民的支持与欢迎,村民对垃圾收集处理付费支付意愿高达95%,表明实行村民付费解决长期运行费用具有可行性。     

冬小麦高产群体源-库-流特征及指标研究

2005～2007年调查分析了山东省龙口和莱州两市的15块高产小麦田群体源-库-流特征。结果表明,"稳叶控株增穗"途径下的超高产麦田群体具有非叶面积比例高,总光合面积大,单位面积总粒数多,群体穗颈维管束总数多等特点,在增源、扩库、畅流方面都具有明显优势。在此基础上,提出了实现9000kg·hm-2麦田的源-库-流各项指标:开花期总光合面积在10～13m2·m-2之间,非叶面积与叶面积的比例在1.3～1.7左右;成熟时地上部生物产量在19500kg·hm-2左右,经济系数在0.45以上;开花期群体维管束总数在22×103～30×103束·hm-2之间,日输导量在230kg·hm-2左右,平均束通量在1mg·d-1左右。3年间小麦高产田源-流-库平衡的综合分析表明,控株增穗途径在增加小麦光合源方面更具优势。     

自然村生产生活废弃物循环利用模式及其评价研究

农业农村生产生活废弃物循环利用是实现农村人居环境治理、提高资源利用效率的重要途径,对美丽乡村建设具有重要意义。该文以自然村为研究对象,采用层次分析法和模糊评价法相结合的方法,统筹考虑生产生活废弃物循环利用,构建了自然村生产生活循环技术模式评价指标体系,确定各项指标的权重,建立评价方法。以河北邢台市山区某村为例,针对其生产生活废弃物产生特点,构建生产生活废弃物循环利用体系,该村农业废弃物以果木剪枝、生活垃圾、生活污水、人畜粪尿等为主,通过构建以果木剪枝热解+炭基有机肥还田为纽带的循环利用模式,辅以污水处理利用技术,实现了废弃物能源化和就地肥料化利用。通过对该自然村循环利用模式进行实地评价验证,结果表明该自然村生产生活循环技术模式评分结果为优。该文为中国村镇废弃物循环利用技术模式选择、农村人居环境改善和农业绿色发展提供参考和借鉴。     

典型双季稻田基施碳酸氢铵和尿素的氨挥发损失研究

采用密闭室连续抽气法研究了湖南典型双季稻田,尿素和碳酸氢铵基施后的氨挥发特征。结果表明,基施碳酸氢铵(NC)稻田初始氨挥发强度和氨挥发总量大于基施尿素(UR)稻田。早稻季NC处理稻田氨挥发排放量为45.19 kg·hm-2,损失率达30.12%,UR处理氨挥发排放量为32.93 kg·hm-2,损失率达21.95%;晚稻季NC处理稻田氨挥发排放量为70.91 kg·hm-2,损失率达31.93%,UR处理氨挥发排放量为61.78 kg·hm-2,损失率达27.04%。基施尿素能够显著降低稻田氨挥发排放,减少氮素损失。     

华北山前平原农田生态系统氮通量与调控

针对华北太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作农田, 研究农田常规施肥[400 kg(N)·hm^-2·a^-1]条件下作物氮素吸收与损失通量过程, 并根据各氮素输出通量特征开展管理调控。研究结果表明, 全年小麦-玉米轮作农田系统氮输入总量为561~580 kg(N)·hm^-2, 输出量468~494 kg(N)·hm^-2, 两季作物总盈余86~93 kg(N)·hm^-2, 其中有机氮为24~36 kg·hm^-2。氨挥发和NO₃^--N 淋溶损失是该区域农田氮素损失的主要途径, 是氮肥利用率低的重要原因。平均每年因氨挥发而造成的肥料氮损失量为60 kg(N)·hm^-2, NO₃^--N 淋溶损失量为47~84kg(N)·hm^-2, 两者占施肥总量的30%。每年因硝化-反硝化过程造成的肥料损失很小, 仅为5.0~8.7 kg(N)·hm^-2。通过施肥后适时灌水、合理调控灌水时间与用量, 以及利用秸秆还田与肥料混合施用等管理措施可改善氮素的迁移和转化规律, 有效减少氨挥发和NO₃^--N 淋溶损失, 并结合缓/控释肥与精准施肥技术, 充分利用土壤本身矿质氮素, 可有效提高养分利用效率和作物产量, 改善农田生态环境与促进农业持续和谐发展。     

Residual nitrogen effects on wheat following legumes in the southern plains

Increasing nitrogen (N) fertilizer prices give rise to the question of N benefits from legumes in cropping systems in the Southern Great Plains. This study quantified wheat (Triticum aestivium L.) hay production and N uptake over seven years following six years of alfalfa (Medicago sativa L.), cicer milkvetch (Astragalus cicer L.), or grass (Old World bluestem, Bothriochloa ischaemum L.) production in western Oklahoma. Precipitation over the seven years averaged 550 mm·yr^‐1. The major residual N effects were measured within the first five years. On a fine sandy loam soil, wheat hay yields averaged 3,070 kg·ha^‐1·yr^‐1 over five years following alfalfa, 2,580 kg·ha^‐1·yr^‐1 following milkvetch, and 950 kg·ha^‐1·yr^‐1 following grass with N uptake attributed to the residual effect from legumes (calculated by the difference method) averaged 34 kg N ha^‐1·yr^‐1 from alfalfa and 25 kg·ha^‐1·yr^‐1 from milkvetch. On a deep loamy sand soil, wheat hay yields averaged 1,290 kg·ha^‐1·yr^‐1 over five years following alfalfa and 710 kg·ha^‐1·yr^‐1 following grass with N uptake attributed to the residual effect from alfalfa averaged 8 kg N ha^‐1·yr^‐1. Thus, the residual N effect attributed to legumes was substantial on the fine sandy loam soil and relatively small on the deep loamy sand soil.     

渭北旱塬苹果园施肥现状分析评估

为了解陕西渭北旱塬苹果园栽培管理水平、施肥现状及果农养分资源投入存在的问题,选取陕西渭北旱塬300户果农,调查其苹果产量、施肥及其他管理措施等.结果表明,不同果农间苹果的产量和施肥量存在很大差异.两年来果农化肥平均纯氮用量为671.71kg·hm-2,适宜用量为240～360kg·hm-2,78.3％的果园氮肥投入过量;P2O5平均用量为338.21kg·hm-2,适宜用量为220～340kg·hm-2,投入量适中果农仅占调查样本的22.2％;K2O平均用量为240.70 kg·hm-2,适宜用量为160～240kg·hm-2,51.2％的果农施钾肥量偏低.调查数据与前人研究比较发现,由有机肥提供的氮磷钾养分占肥料总养分的比例下降趋势显著,由1994年的51％下降到现在的5.54％.果农传统的重氮偏磷轻钾施肥方式还未改变,施肥仍然以基肥为主,基肥比例达70％以上.为此提出调查区果园施肥应减少氮肥用量,提高氮肥利用率,适当增加磷肥,特别要注重钾肥和有机肥的投入,实现养分资源综合管理.     

基于垃圾组分和粒径分布的垃圾处理模式

为探究生活垃圾中厨余类物质种类和热值在不同粒径段的分布规律,确定基于该粒径分布特征的处理模式,以北京南城地区2个转运站收集的生活垃圾为研究对象,将混合垃圾细分为<10,10～<20,20～<30,30～<40,40～<50,50～<60,60～<70,70～<80以及≥80 mm 9个粒径组,分析了不同粒径段垃圾的物理组成、含水率和热值的关系,应用模糊聚类分析法,确定了适合粒径属性的筛分工艺、处理技术和最终处理模式,并以现有筛分工艺为对比,分析了2种筛分工艺物料最终归宿的差异。研究结果表明,含水率和厨余垃