滇池流域農村固廢源頭分類收集系統設計方案
滇(dian)(dian)池流域農村固廢(fei)(fei)的(de)(de)產(chan)生(sheng)、排放(fang)和(he)處(chu)理現狀為了提出全面(mian)解(jie)決農村固廢(fei)(fei)污染環(huan)境(jing)問(wen)題的(de)(de)方法(fa),昆明(ming)市(shi)環(huan)境(jing)科(ke)學研究所從2003年(nian)8月(yue)至2005年(nian)3月(yue)對滇(dian)(dian)池流域農村固廢(fei)(fei)的(de)(de)產(chan)生(sheng)、排放(fang)和(he)處(chu)理狀況(kuang)進(jin)行了全面(mian)深入(ru)的(de)(de)調(diao)查。得到以下結論:
(1) 滇池流域廣(guang)大(da)農(nong)(nong)村對固廢(fei)資源化和無害化處理(li)意識薄(bo)弱,普遍缺(que)乏收集處理(li)基礎設施和必(bi)要的管理(li)服務體(ti)系,收集處理(li)能力嚴(yan)重不足是造成農(nong)(nong)村固廢(fei)亂堆、亂倒、亂放,污染環境問題日益(yi)嚴(yan)重的主要原(yuan)因;
(2) 農村固廢量大(da)、分散,多(duo)點(dian)(dian)、多(duo)環節(jie)排放的特點(dian)(dian)突出,主要(yao)排放源有:農田、農戶庭(ting)院、養殖(場)點(dian)(dian)、居(ju)民(min)社區、加工(廠)點(dian)(dian)和集貿市場等;
(3) 大量農作物秸(jie)(jie)稈(gan)和養殖(zhi)畜禽糞(fen)便(bian)混同居民(min)生活垃圾排放的(de)現(xian)象十分突(tu)出(chu),其中秸(jie)(jie)稈(gan)糞(fen)便(bian)約(yue)占(zhan)(zhan)總量的(de)80%,居民(min)生活垃圾約(yue)占(zhan)(zhan)總量的(de)20%,生活垃圾人均排放量已與城區相(xiang)近(jin),但其組成與城區有一定差別,主要(yao)表(biao)現(xian)為燃煤(mei)廢渣較多;
(4) 由于(yu)城(cheng)市化發展、農民生活與農業生產方式(shi)的變化,包括把作(zuo)物(wu)秸稈做成飼料還(huan)田、破碎后(hou)直接還(huan)田、墊圈后(hou)混合(he)畜禽糞便(bian)堆肥還(huan)田、干化后(hou)作(zuo)為燃料利用等傳統的農戶分散式(shi)直接處(chu)理方式(shi)日漸萎縮(suo)。
(5) 現有農村社(she)區垃圾收(shou)集處理(li)的主要方式,基本上(shang)都是采用混合投放(fang)、堆積一(yi)定(ding)時間、清(qing)理(li)外排(pai),真正完成最終(zhong)無(wu)害(hai)化處理(li)和資(zi)源(yuan)化利(li)用的只有30%左右;
(6) 近年來,研究實驗和設(she)計(ji)開發及示(shi)范推廣的環(huan)保衛(wei)(wei)生圈、衛(wei)(wei)生旱廁、沼氣(qi)池(chi)、農田排廢三聯收集處理池(chi)、雙室(shi)堆漚肥、農村社區垃(la)圾簡易分類投放池(chi)、秸稈糞便資源(yuan)化(hua)處理站等各項(xiang)工程(cheng)技術設(she)施,單項(xiang)使用結果在一定范圍和程(cheng)度(du)上發揮了(le)良好(hao)作用,同時(shi)也表(biao)現出很大的局限性;
(7) 采(cai)用(yong)綜(zong)合工(gong)程技術設施,擴大(da)適用(yong)范圍(wei)和(he)覆蓋面(mian),提高收(shou)集(ji)處理(li)能(neng)力(li),是全面(mian)解決農村固廢(fei)污染環境問題的客觀(guan)需(xu)要(yao)。
1 系統設計初步方案
系統設(she)(she)計(ji)以(yi)提高各項工(gong)程技術設(she)(she)施(shi)的綜合(he)應用效果(guo),擴大應用范圍為目(mu)標。針對農(nong)(nong)村(cun)(cun)固(gu)廢(fei)(fei)來(lai)源、組(zu)成、性質(zhi)和排放特(te)點,初步選擇由(you)農(nong)(nong)產庭院環(huan)保衛生(sheng)圈、衛生(sheng)旱廁、沼(zhao)氣(qi)池(chi),農(nong)(nong)田(tian)排廢(fei)(fei)三(san)聯收集(ji)處(chu)理池(chi)、雙室堆漚肥,農(nong)(nong)村(cun)(cun)社區垃(la)圾簡(jian)易(yi)分類投(tou)放池(chi)、秸稈糞便資源化(hua)(hua)(hua)處(chu)理周轉(zhuan)站、生(sheng)活垃(la)圾無(wu)害化(hua)(hua)(hua)動態(tai)堆捂處(chu)理周轉(zhuan)站等8項農(nong)(nong)村(cun)(cun)固(gu)廢(fei)(fei)收集(ji)處(chu)理工(gong)程技術設(she)(she)施(shi),根據不同區域(yu)農(nong)(nong)村(cun)(cun)特(te)點,因地制宜(yi),優化(hua)(hua)(hua)組(zu)合(he),構成農(nong)(nong)村(cun)(cun)固(gu)廢(fei)(fei)源頭分類收集(ji)處(chu)理系統。
1.1 系統(tong)內容
系統內容包括環(huan)保衛生圈、衛生旱廁(ce)、沼氣池(chi)、農田排(pai)廢(fei)三聯收集處理池(chi)、雙(shuang)室(shi)堆漚肥(fei)、農村社區垃(la)圾簡易分類投(tou)放池(chi)、秸稈糞便資源(yuan)化處理周轉(zhuan)站、生活垃(la)圾無害化動態堆捂處理周轉(zhuan)站等(deng)8項工程技術設施。
1.1.1 環保(bao)衛生圈
環保(bao)衛生(sheng)圈(quan)是(shi)昆(kun)明市環境科(ke)學研究(jiu)所、昆(kun)明綠信生(sheng)態(tai)科(ke)技有(you)(you)限公司研究(jiu)設(she)(she)計(ji)的(de)一種環保(bao)型衛生(sheng)圈(quan)。該設(she)(she)施(shi)主(zhu)要由圈(quan)舍、糞便(bian)固(gu)液分集、固(gu)態(tai)秸稈(gan)糞便(bian)堆肥發酵池、液態(tai)糞便(bian)厭氧發酵池4個部分構(gou)成。建(jian)設(she)(she)規模可(ke)根據養殖物種、存欄數(shu)量、飼養條件不同具體確定,應用(yong)環保(bao)衛生(sheng)圈(quan)養殖畜禽,既可(ke)改善圈(quan)舍及周(zhou)邊(bian)環境衛生(sheng)狀況,又(you)可(ke)處理利用(yong)秸稈(gan)糞便(bian)生(sheng)產固(gu)體和液體有(you)(you)機肥。該裝置具有(you)(you)便(bian)于農戶建(jian)造、使用(yong)、維護,經濟適用(yong)的(de)特點。
1.1.2 衛(wei)生旱廁
衛生(sheng)(sheng)旱廁是(shi)昆明(ming)市環境科學研(yan)究所設(she)計開(kai)發(fa)的一種新型(xing)的糞(fen)尿(niao)分(fen)集(ji)(ji)式生(sheng)(sheng)態衛生(sheng)(sheng)廁所,其核心是(shi)糞(fen)尿(niao)分(fen)集(ji)(ji),這是(shi)通過一種專門設(she)計的便(bian)(bian)器來(lai)實現的。整個結構由便(bian)(bian)器及一根塑(su)料(liao)尿(niao)管、尿(niao)桶、糞(fen)坑排氣(qi)管等組成。把分(fen)開(kai)收集(ji)(ji)后數量較(jiao)多、富含養份且基本無(wu)害(hai)的尿(niao)直接利用(yong)。數量較(jiao)少、危(wei)害(hai)性較(jiao)大的糞(fen)便(bian)(bian)單獨收集(ji)(ji)進(jin)行無(wu)害(hai)化(hua)處理(li),處理(li)后的糞(fen)便(bian)(bian)作為優良的土壤改良劑(ji)用(yong)于(yu)農業生(sheng)(sheng)產,實現生(sheng)(sheng)態上的循(xun)環。
1.1.3 沼氣池
曲流(liu)布(bu)料水(shui)壓式沼氣池,是由昆明(ming)市農村能(neng)源環保辦于1984年(nian)設計成功的一(yi)種新(xin)池型。它的發酵原料不用(yong)秸草(cao),全部采用(yong)人、畜、禽糞便。原料的含水(shui)量在95%左右(不能(neng)過(guo)高)。該(gai)池型有(you)如(ru)下特(te)點:
①在進料口(kou)咽喉部位設(she)濾料盤;
②原料(liao)進入池(chi)內由(you)布(bu)料(liao)器進行(xing)半控或全(quan)控式布(bu)料(liao),形成多路曲流(liu),增加新料(liao)擴散面,充分發(fa)揮池(chi)容(rong)負載能力(li),提高池(chi)容(rong)產氣(qi)率;
③池(chi)底(di)由進料口向出料口傾斜;
④擴(kuo)大(da)池墻出(chu)口(kou),并在(zai)內部(bu)設隔板,塞流固菌;
⑤池拱中央、天窗蓋下部(bu)(bu)設(she)吊籠,輸(shu)送沼氣入氣箱(xiang)。同時,利用(yong)內部(bu)(bu)氣壓、氣流產(chan)生攪拌(ban)作用(yong),緩解(jie)上部(bu)(bu)料(liao)液結殼(ke);
⑥把(ba)池底最低點(dian)改在水(shui)壓間底部(bu)。在傾(qing)斜池底作用(yong)下,發酵液可(ke)形成一定的流動推力,實(shi)現(xian)進出料自流,可(ke)以(yi)不打開天窗(chuang)蓋把(ba)全(quan)部(bu)料液由水(shui)壓間取(qu)出。
1.1.4 農(nong)田排廢(fei)三聯收集處理(li)池(chi)
農(nong)(nong)田(tian)排廢(fei)三聯收集(ji)處理池(chi)(chi)(chi)是昆明(ming)市環境科學研究所、昆明(ming)綠信(xin)生態科技有限公司(si)研究設計的一種(zhong)應用(yong)(yong)于(yu)農(nong)(nong)田(tian)排水(shui)(shui)、固廢(fei)堆積(ji)(ji)、滲濾液收集(ji)、處理循環利(li)用(yong)(yong)于(yu)一體的裝置,該裝置由集(ji)水(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)、固廢(fei)堆積(ji)(ji)發(fa)酵池(chi)(chi)(chi)、滲濾液收集(ji)處理池(chi)(chi)(chi)3個部分(fen)聯合(he)組(zu)成(cheng)建設規模(mo)主(zhu)要根據服務農(nong)(nong)田(tian)面(mian)積(ji)(ji)大小具(ju)體確定,以蔬菜(cai)種(zhong)植為例(li),每畝約需集(ji)水(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi) 6~10m3,固廢(fei)堆積(ji)(ji)池(chi)(chi)(chi)3~4m3,滲濾液收集(ji)池(chi)(chi)(chi)1~2m3。該裝置結構(gou)簡單,便于(yu)農(nong)(nong)戶建設、使(shi)用(yong)(yong)、維護(hu)。利(li)用(yong)(yong)該裝置可將(jiang)農(nong)(nong)田(tian)雨水(shui)(shui)、污水(shui)(shui)和(he)固廢(fei)處理利(li)用(yong)(yong)結合(he)起(qi)來,起(qi)到提高綜合(he)利(li)用(yong)(yong)水(shui)(shui)平和(he)減少農(nong)(nong)田(tian)排廢(fei)的雙重作用(yong)(yong)。
1.1.5 雙室堆漚肥
雙室(shi)堆(dui)(dui)漚(ou)肥(fei)(fei)是由(you)(you)清(qing)華大學(xue)(xue)、云南省環境科學(xue)(xue)研究院設(she)計(ji)開發,該(gai)(gai)系(xi)統是由(you)(you)4個發酵(jiao)(jiao)池構(gou)成(cheng)的(de)(de)并聯平行(xing)構(gou)筑物磚砌與混凝土澆制(zhi)而成(cheng)。每個發酵(jiao)(jiao)池凈容(rong)積(ji)1m3,內凈深(shen)0.8m,總占(zhan)地(di)(di)面積(ji)2.6m2。設(she)計(ji)最大投料(liao)率(lv)95%,固體堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)含水率(lv)60%左(zuo)右,發酵(jiao)(jiao)周(zhou)期7~15d,無需增氧。利用(yong)雙室(shi)堆(dui)(dui)漚(ou)肥(fei)(fei)試驗(yan)系(xi)統發酵(jiao)(jiao)生產的(de)(de)高(gao)效活性有機(ji)肥(fei)(fei)分(fen)為(wei)2種(zhong)肥(fei)(fei)型,即(ji)液體肥(fei)(fei)和固體肥(fei)(fei),簡(jian)稱為(wei)“雙室(shi)堆(dui)(dui)漚(ou)肥(fei)(fei)”。該(gai)(gai)裝(zhuang)置既(ji)可(ke)以作為(wei)堆(dui)(dui)制(zhi)肥(fei)(fei)料(liao)的(de)(de)發酵(jiao)(jiao)場,又可(ke)以作為(wei)成(cheng)熟肥(fei)(fei)料(liao)的(de)(de)堆(dui)(dui)放(fang)場,占(zhan)地(di)(di)面積(ji)較少,處理量(liang)大,方(fang)便設(she)置于田(tian)間地(di)(di)頭,解決(jue)農民耕(geng)作、收獲(huo)過程中(zhong)產生的(de)(de)廢物。
1.1.6 農村社區(qu)垃(la)圾簡(jian)易分類(lei)投放池(chi)
農(nong)(nong)(nong)村社區(qu)垃圾(ji)簡(jian)易分(fen)類投(tou)放(fang)(fang)池(chi)是(shi)由昆明市(shi)環(huan)境科(ke)學研(yan)究(jiu)所(suo)根據農(nong)(nong)(nong)村垃圾(ji)組成(cheng)特點,研(yan)究(jiu)設計的(de)(de)一種把秸稈糞便(bian)等(deng)農(nong)(nong)(nong)業生(sheng)產固廢和其(qi)他(ta)生(sheng)活垃圾(ji)分(fen)開(kai)投(tou)放(fang)(fang)的(de)(de)垃圾(ji)收集設施。該(gai)(gai)裝(zhuang)置(zhi)一般由2個(ge)(ge)固體(ti)投(tou)放(fang)(fang)池(chi),一個(ge)(ge)滲濾液(ye)收集池(chi)構成(cheng)。建設規模(mo)可(ke)根據建造地點、條件和服務人(ren)口情況具體(ti)決定,一般可(ke)滿足10d以內的(de)(de)投(tou)放(fang)(fang)量。應用該(gai)(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)實現秸稈糞便(bian)與其(qi)他(ta)生(sheng)活垃圾(ji)分(fen)類收集,為分(fen)別(bie)處理打下基(ji)礎。
1.1.7 秸稈糞便資源化處(chu)理周轉站
秸稈(gan)糞(fen)便資源(yuan)化處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理周(zhou)(zhou)轉(zhuan)站是(shi)昆明(ming)市環境(jing)科學(xue)研(yan)究(jiu)所、昆明(ming)綠(lv)信生(sheng)(sheng)態(tai)科技有限(xian)公司研(yan)究(jiu)設(she)計的(de)(de)一(yi)種(zhong)采(cai)用(yong)A2/O液固聯合發(fa)酵堆(dui)肥處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理技術,是(shi)利(li)用(yong)秸稈(gan)糞(fen)便加(jia)工生(sheng)(sheng)產堆(dui)肥熟(shu)料的(de)(de)資源(yuan)綜合利(li)用(yong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)該(gai)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)一(yi)般由固態(tai)廢(fei)物收(shou)集晾曬場、液態(tai)廢(fei)物收(shou)集處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理池、破碎(sui)加(jia)工處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理間、堆(dui)肥發(fa)酵大棚和周(zhou)(zhou)轉(zhuan)場等(deng)幾個部分構成。建(jian)設(she)規模(mo)一(yi)般為10~30t/d處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理能力、服務農(nong)業人(ren)口(kou)2000人(ren)或(huo)農(nong)田面積(ji) 66.67hm為宜。昆明(ming)衡元(yuan)生(sheng)(sheng)態(tai)肥業有限(xian)公司在呈貢縣莊子村投資15萬元(yuan)建(jian)設(she)的(de)(de)一(yi)套(tao)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理能力15t/d的(de)(de)試驗裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)運行1a的(de)(de)結果表明(ming),該(gai)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)在處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理能力、處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理效果和經濟(ji)效益上都達到(dao)了設(she)計要求(qiu),具有廣泛推廣的(de)(de)價值。
1.1.8 生活垃圾無害化(hua)動態堆捂(wu)處理周轉站(zhan)
生(sheng)(sheng)活(huo)垃(la)圾無害化動態堆(dui)捂(wu)處(chu)(chu)(chu)理周轉(zhuan)站是昆(kun)明(ming)(ming)市(shi)環(huan)境科學研究(jiu)所、昆(kun)明(ming)(ming)綠信生(sheng)(sheng)態科技有限公司(si)研究(jiu)設計(ji)的(de)專門針對農村社區垃(la)圾集(ji)中周轉(zhuan)處(chu)(chu)(chu)理的(de)裝置。該(gai)裝置一般(ban)(ban)由2~3個固態堆(dui)積(ji)發(fa)酵(jiao)處(chu)(chu)(chu)理池(chi),一套(tao)滲濾液收集(ji)回(hui)灌處(chu)(chu)(chu)理設施構成,建設規模一般(ban)(ban)為處(chu)(chu)(chu)理能力10~15t/d,單池(chi)垃(la)圾堆(dui)放(fang)容積(ji)在100m3以(yi)內,堆(dui)捂(wu)處(chu)(chu)(chu)理周期一般(ban)(ban)在 90~120d,服務人口3000人以(yi)內為宜(yi)。利用該(gai)裝置收集(ji)處(chu)(chu)(chu)理農村生(sheng)(sheng)活(huo)垃(la)圾,實驗(yan)裝置運行(xing)結果(guo)表明(ming)(ming),可(ke)以(yi)顯著(zhu)改善農村衛生(sheng)(sheng)環(huan)境,減(jian)少垃(la)圾最終填埋處(chu)(chu)(chu)理量70%以(yi)上(shang)。該(gai)裝置建設占地(di)不大,便于管(guan)理,具有廣泛的(de)推廣價值。
1.2 系統結(jie)構
農(nong)(nong)村固廢源(yuan)頭分類收集處(chu)理系統結構(gou)由種植生產、養殖生產、農(nong)(nong)民生活、加工(gong)生產、市場流(liu)通5個(ge)部(bu)分,分類收集、分別處(chu)理、循(xun)環利用3個(ge)環節,農(nong)(nong)戶和農(nong)(nong)村社區兩級責(ze)任人(ren)構(gou)成。
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2 小結
(1) 農村區域(yu)廣泛且發展不平衡,不同(tong)地(di)區農村自(zi)然和(he)社會經濟條件(jian)不同(tong),農民生產生活(huo)條件(jian)有(you)較大差距,在實際推廣實施(shi)過程中不可能搞一刀切。應當根據具(ju)體情況,在設(she)施(shi)建(jian)設(she)規(gui)模、組合方式(shi)等(deng)各個方面因地(di)制宜靈活(huo)使用。
(2) 農村(cun)工作(zuo)實(shi)(shi)踐表明,落實(shi)(shi)責任(ren)(ren)人(ren)是(shi)使農村(cun)固廢處理設施發揮作(zuo)用(yong)的(de)(de)基本保(bao)證應當明確(que)農村(cun)社區公共設施收集處理的(de)(de)責任(ren)(ren)人(ren)是(shi)村(cun)民委員會,農戶收集處理設施的(de)(de)責任(ren)(ren)人(ren)是(shi)家庭戶主,貫徹落實(shi)(shi)誰用(yong)、誰管、誰建的(de)(de)原則。
(3) 粗略估算,在(zai)滇池流(liu)域要形成(cheng)100萬t/a農(nong)村(cun)固廢源頭(tou)收(shou)集(ji)處理能(neng)力的系(xi)統建設(she)(she),需要投(tou)資上億(yi)元,農(nong)村(cun)社會經濟發展(zhan)相(xiang)對(dui)落(luo)后,基礎建設(she)(she)十(shi)分(fen)薄弱。農(nong)村(cun)固廢源頭(tou)分(fen)類(lei)收(shou)集(ji)處理系(xi)統屬于農(nong)村(cun)生(sheng)(sheng)態(tai)環境保(bao)護和衛生(sheng)(sheng)基礎設(she)(she)施建設(she)(she),依靠農(nong)民自己(ji)投(tou)入(ru)來完(wan)成(cheng)是不現實的,要求(qiu)各級(ji)政府作為主要推動(dong)力量,加大投(tou)入(ru)才有(you)實現的可能(neng)。
(4) 發(fa)揮農村(cun)固(gu)廢源(yuan)(yuan)(yuan)頭(tou)分(fen)類收(shou)集處理(li)(li)系統的作(zuo)用,盡管可以大(da)幅度提高秸(jie)稈糞(fen)便資源(yuan)(yuan)(yuan)化處理(li)(li)利(li)用率(lv),減少需(xu)要(yao)填(tian)埋(mai)處理(li)(li)的垃(la)圾,但仍有(you)少量垃(la)圾和部分(fen)秸(jie)稈糞(fen)便及(ji)其處理(li)(li)產(chan)物需(xu)要(yao)進行最(zui)終(zhong)無害化和資源(yuan)(yuan)(yuan)化處理(li)(li)。把這(zhe)部分(fen)需(xu)要(yao)最(zui)終(zhong)處理(li)(li)的垃(la)圾納入區(縣)城市垃(la)圾一道進行集中處理(li)(li),實現無害化,把剩(sheng)余秸(jie)稈糞(fen)便及(ji)處理(li)(li)產(chan)物通過產(chan)業循環實現資源(yuan)(yuan)(yuan)化利(li)用,是需(xu)要(yao)考慮的配(pei)套設施和合(he)理(li)(li)途徑。
(5) 建議(yi)省、市環(huan)保(bao)局在(zai)滇池流(liu)域選擇具有一定代表性的山區、沿(yan)湖和城郊(jiao)接合部的3個行政村開(kai)展綜(zong)合示范工(gong)作,為在(zai)全(quan)流(liu)域推(tui)廣起到完善技術、積(ji)累經驗、樹立榜(bang)樣、探(tan)索模式的作用。

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