發(fā)達地區(qū)農(nóng)村固體廢棄物管理與資源化策略

陳永根，周傳斌，朱慧芳，王如松1,

（1.華東師范大學 資源與環(huán)境科學學院，上海 200062；2.浙江農(nóng)林大學 環(huán)境與資源學院，浙江 臨安311300；3.中國科學院 生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗，北京100085；4.杭州市環(huán)境保護科學研究院，浙江杭州310014）

發(fā)達地區(qū)農(nóng)村固體廢棄物管理與資源化策略

陳永根1,2，周傳斌3，朱慧芳4，王如松1,3

（1.華東師范大學 資源與環(huán)境科學學院，上海 200062；2.浙江農(nóng)林大學 環(huán)境與資源學院，浙江 臨安311300；3.中國科學院 生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗，北京100085；4.杭州市環(huán)境保護科學研究院，浙江杭州310014）

農(nóng)村地區(qū)有機廢棄物就地資源化處置已成為熱門議題。以典型旅游型村莊——浙江省桐廬縣陽山畈村為例，通過實地問卷及采樣分析方法，探討了農(nóng)村廢棄物產(chǎn)生特征、居民資源化利用意愿以及有機廢棄物的就地資源化處置策略。結(jié)果表明：①陽山畈村的生活垃圾產(chǎn)生總量約為0.29 kg·人-1·d-1，其中有機廢棄物為0.15 kg·人-1·d-1，約占總量52.5%；村農(nóng)業(yè)有機廢棄物主要是黑木耳菌棒，產(chǎn)生量約為180 t·a-1。②當具備垃圾分類設(shè)施時，大多數(shù)村民愿意開展生活垃圾分類，且有94.6%的人愿意使用廢棄物資源化產(chǎn)生的有機肥，47.6%的人愿意承擔資源化設(shè)施的部分運行費用。③提出了源頭分類-就地處置的資源化管理策略，可協(xié)同處置生活垃圾易降解成分及農(nóng)業(yè)有機廢棄物。預計該模式實施后可產(chǎn)生明顯的生態(tài)效益。圖4參22

生態(tài)學；發(fā)達農(nóng)村；廢棄物管理；資源化策略；資源化利用

Key words:ecology;developed rural region；waste management；resource strategy；resource utilization

廢棄物是指人類在生產(chǎn)、消費、生活和其他活動中產(chǎn)生的，已失去使用價值的自然資源［1］。農(nóng)村廢棄物主要包括生活垃圾以及諸如秸稈、枯枝落葉、畜禽糞便等農(nóng)林廢棄物。在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下，農(nóng)村廢棄物有很多辦法可以重新利用，比如通過堆肥產(chǎn)生有機肥還田。然而，化肥的廣泛使用導致了農(nóng)村廢棄物因其昂貴的收集運輸成本而被隨意丟棄，這已成為區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化的主要因素［2-5］，并引起了人們的密切關(guān)注［6-9］。很多學者、政府部門以及相關(guān)企業(yè)對農(nóng)村廢棄物的產(chǎn)生特征、分類收集、處置技術(shù)等進行了大量研究和具體實踐［10-15］。何品晶等［16］認為村鎮(zhèn)兩級居住社區(qū)的人均生活垃圾產(chǎn)生量分別為0.5～1.0 kg·人-1·d-1和0.4～0.9 kg·人-1·d-1；張后虎等［17-18］、李世貴等［19］分別提出了不同的分類模式，將生活垃圾分別分為干、濕垃圾等2類或可回收物、有機物、有毒有害物以及其他垃圾等4類，并實施分類收集方式進行最終處置。邱才娣［20］、張明玉［21］分別研發(fā)了厭氧-好氧處理工藝、易腐垃圾堆肥化等處置技術(shù)。在運營管理方面，主要產(chǎn)生了 “村收集、鎮(zhèn)運輸、縣處理”的集中模式、以鎮(zhèn)或村為單元建設(shè)處理設(shè)施的分散模式以及分類分散處理與集中處置相結(jié)合的模式［6-7,10,16,19］等。但是，上述研究主要針對農(nóng)村居民生活垃圾，未把數(shù)量非?？捎^的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物考慮在內(nèi)。這些廢棄物均是非常好的資源化原料，應將其考慮在廢棄物資源化的范疇［22］。本研究選取典型旅游型村莊——浙江省桐廬縣陽山畈村為例：①通過實地調(diào)研分析了旅游型農(nóng)村的廢棄物產(chǎn)生特征，包括生活垃圾、農(nóng)業(yè)有機廢棄物等；②通過問卷調(diào)研分析了村民的環(huán)保意識，包括對生活垃圾分類、易降解固體廢棄物資源化利用以及有機肥接受程度等；③根據(jù)固體廢棄物產(chǎn)生特征和公眾環(huán)保意識，提出了以行政村為單元的易降解固體廢棄物的資源化策略。本研究結(jié)果可為旅游型村莊的廢棄物管理與資源化策略提供思路。

1 材料與方法

1.1 固體廢棄物產(chǎn)生量

農(nóng)村固體廢棄物主要包括生活垃圾和生產(chǎn)有機廢棄物。隨機選擇2 d·季-1對典型的20戶家庭產(chǎn)生的生活垃圾產(chǎn)生量進行收集，并分選出易降解成分（餐廚垃圾、腐爛水果、蔬菜葉等）以及采用電子稱進行分別稱量。農(nóng)業(yè)有機廢棄物重點關(guān)注作物秸稈、果樹枝條、枯枝落葉等，其產(chǎn)生量主要通過實際測定或問詢合作社及道路清潔工獲得。

1.2 公眾環(huán)保意識調(diào)研

采用問卷方式對村民生活垃圾處置意愿進行了調(diào)研。問卷共設(shè)置了①是否愿意開展生活垃圾分類收集？②是否愿意購買分類收集桶設(shè)施？③是否了解有機廢棄物就地資源化途徑？④是否愿意使用有機肥料，并打算在哪里使用？⑤是否愿意繳納垃圾資源化設(shè)施的運行費用等5個問題。通過面對面問詢方式，有效問卷為282份。針對現(xiàn)有處置模式調(diào)研，則采用現(xiàn)場跟蹤方式，重點了解垃圾收集、垃圾轉(zhuǎn)運的方式、處置費用等內(nèi)容。不考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)壓縮站運送至縣處置終端的環(huán)節(jié)。

1.3 案例選擇

浙江省桐廬縣于2011年獲得國家級生態(tài)縣稱號，并開展生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)。本研究對象——陽山畈村，位于桐廬縣橫村鎮(zhèn)，距離縣城約為8 km，在籍戶數(shù)355戶，人口861人。該村是典型的旅游型農(nóng)村，村內(nèi)主要栽植水蜜桃Prunus persica，西瓜Citrullus lanatus以及蔬菜、竹筍等作物，而且積極發(fā)展農(nóng)業(yè)休閑旅游產(chǎn)業(yè)，2013年平均收入達到1.8萬元·人-1·a-1。其中，水蜜桃200 hm2，產(chǎn)值超過2 000.0萬元·a-1；村里還利用廢棄枝條建成有機黑木耳Auricularia auricula-judae基地，通過粉碎、灌袋、滅菌和接菌等步驟，產(chǎn)黑木耳菌棒6萬袋·a-1，新增產(chǎn)值60.0多萬元·a-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 生活垃圾產(chǎn)生特征

陽山畈村生活垃圾產(chǎn)生總量為0.19～0.39 kg·人-1·d-1，平均為0.29 kg·人-1·d-1。其中，夏天產(chǎn)生量最多，達到0.39 kg·人-1·d-1，冬季產(chǎn)生量最少，為0.19 kg·人-1·d-1。其中，有機廢棄物為0.08～0.28 kg·人-1·d-1，平均為0.15 kg·人-1·d-1，占總量的52.5%。夏天由于腐爛水果（水蜜桃、西瓜、蔬菜等）等較多，有機廢棄物比例高達70.5%，而秋冬季比例最低，分別為43.0%和44.0%，主要來源為腐爛蔬菜和秸稈。這與村內(nèi)重點發(fā)展種植產(chǎn)業(yè)以及旅游業(yè)為主有關(guān)。劉永德等［4］對江蘇宜興、丹陽等地農(nóng)村調(diào)研發(fā)現(xiàn)，人均生活垃圾產(chǎn)生量約為0.56 kg·人-1·d-1，其中有機廢棄物比例為53.4%；盧金濤對重慶墊江縣調(diào)研也發(fā)現(xiàn)［23］，農(nóng)村廢棄物產(chǎn)生量約為0.33 kg·人-1·d-1，其中有機廢棄物比例為56.9%。他們的調(diào)研文章中人均生活垃圾產(chǎn)生量均高于本次調(diào)研結(jié)果；但是，生活垃圾中有機廢棄物比例的結(jié)果較為一致（均超過50%）。按照村內(nèi)人數(shù)861人計算，陽山畈村產(chǎn)生生活垃圾約91.1 t·a-1，其中有機廢棄物則達到47.8 t·a-1。

圖1 桐廬陽山畈村生活垃圾產(chǎn)生特征Figure 1 Characteristic of rural domestic waste generated in Yangshanfan village,Tonglu County

2.2 生產(chǎn)有機廢棄物產(chǎn)生特征

桐廬陽山畈村農(nóng)業(yè)有機廢棄物主要是廢棄黑木耳菌棒、合作社腐爛水果以及道路清掃的枯枝落葉等；由于該村發(fā)展水蜜桃栽植及旅游觀光產(chǎn)業(yè)，村莊里沒有作物秸稈和畜禽糞便等農(nóng)業(yè)有機廢棄物。菌棒一般于6月底采摘結(jié)束后便丟棄在田間，由于個體結(jié)實導致不能直接利用。按照菌棒單個質(zhì)量約為3.0 kg，廢棄菌棒產(chǎn)生量約為180.0 t（按6萬棒計）。目前，陽山畈村主要將廢棄的菌棒放置在田間或者運到垃圾收集點，進入 “村收—鎮(zhèn)轉(zhuǎn)—縣處置”模式。另外，合作社腐爛水果產(chǎn)生量大約60.0 kg·d-1，主要集中在7-8月，總量大約為3.6 t。而枯枝落葉產(chǎn)生量相對更少，主要集中在夏天修剪或者冬天落葉時。

2.3 公眾環(huán)保意識分析

通過對問卷的分析（圖2），結(jié)果表明：①98.9%的人愿意開展垃圾分類，但是89.0%的人需要提供分類垃圾桶；②35.8%的人認為分類垃圾桶應該政府或村委提供，28.3%的人愿意出10～20元·戶-1·a-1，19.6%的人愿意出20～30元·戶-1·a-1；③64.3%的人認為有機廢棄物資源化利用的途徑為簡易漚肥方式，18.6%的人認為就地焚燒，10.3%的人認為厭氧產(chǎn)沼方式，6.8%的人則認為微生物快速發(fā)酵方式；④94.6%的人愿意使用廢棄物資源化有機肥，其中，56.1%的人會在菜地使用，而38.5%的人會在園藝上使用，僅5.4%的人不愿意使用；⑤45.7%的人認為垃圾資源化設(shè)施的運行費用應該政府或村委承擔，而28.4%的人愿意承擔20～30元·戶-1·a-1，19.6%的人愿意承擔20～40元·戶-1·a-1。

2.4 現(xiàn)有固體廢棄物管理模式及其成本

桐廬縣農(nóng)村也是采用該模式，并實施三級負責制度：①縣級負責各鎮(zhèn)（區(qū)）垃圾中轉(zhuǎn)站垃圾的清運和處理工作，每天到各鎮(zhèn)（區(qū)）垃圾中轉(zhuǎn)站清運垃圾；②鎮(zhèn)級負責將農(nóng)村垃圾從農(nóng)村垃圾堆放點運到垃圾中轉(zhuǎn)站，對各村堆放點的垃圾實行日產(chǎn)日清；③村級負責在本村收集垃圾并清運至垃圾堆放點，并按每500個村民配1名保潔員組建村級保潔隊。陽山畈村生活垃圾處置日常維護成本為：2名保潔人員費用約1.6萬元·a-1（包括農(nóng)戶垃圾桶運至堆放點的費用，因為該村小），村級堆放點至鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站運輸承包費用約為4.5萬元·a-1，而鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站運至縣處置費用約5.0萬元·a-1，總計11.1萬元·a-1。調(diào)研還發(fā)現(xiàn)，承包人抱怨生活垃圾的運輸價格太低（一般承包10個村左右），導致不能及時清運臨時堆放場垃圾。張后虎等［18］在分水村調(diào)研時發(fā)現(xiàn)， “村收—鎮(zhèn)運—縣（市）處理”模式的運輸費用就高達12.0萬元·a-1，也表明該模式較高的運行成本。

3 討論與展望

3.1 就地資源化管理模式

針對居民點較為分散的山區(qū)，研究探索生活垃圾和生產(chǎn)廢棄物協(xié)同就地資源化處置成為近期熱門議題。問卷發(fā)現(xiàn)，陽山畈村94.6%的人愿意接受廢棄物資源化產(chǎn)生的有機肥料，因此，在該地區(qū)可以優(yōu)先實施就地資源化處置。資源化管理模式首先要求實行廢棄物分級管理，即必須推進生活垃圾分類收集。通過問卷也發(fā)現(xiàn)，在政府或村委提供分類垃圾桶的前提下，陽山畈村98.9%的人愿意開展垃圾分類收集。生活垃圾分類可分為干垃圾、濕垃圾（有機成分）兩大類，這也有助于提升公眾參與垃圾分類［2］。另外，采取宣傳、教育或培訓等措施也有利于村民正確分類。分類收集之后有機成分，即可與生產(chǎn)有機廢棄物（廢棄菌棒、枯枝落葉等）一并采用就地資源化堆肥方式進行處置，產(chǎn)生的有機肥可就地在農(nóng)田或桃園中使用。對于篩上物以及其他固體廢棄物（干垃圾），建議與干垃圾一并運輸至縣城焚燒（填埋）處置（圖3）。

圖2 公眾環(huán)保問卷調(diào)查分析Figure 2 Analysis of public environmental survey

圖3 農(nóng)村固體廢棄物資源化管理模式Figure 3 Resouce management mode of rural solid waste

3.2 廢棄物資源化技術(shù)路線

調(diào)研表明：農(nóng)村地區(qū)生活垃圾易降解成分比例雖然較高，但是其產(chǎn)生量絕對值較低，如陽山畈村僅為0.15 kg·人-1·d-1；并且，這部分廢棄物的含水量往往特別高，不利于資源化處置。針對農(nóng)村大量的修剪枝條、枯枝落葉、禽畜糞便等生產(chǎn)有機廢棄物，應考慮生活垃圾和生產(chǎn)有機廢棄物的協(xié)同資源化處置。研究表明，廢棄菌棒可以通過粉碎、腐熟后用作有機肥料。通過具有攪拌、通風、菌劑和控溫等功能的資源化設(shè)備，促進有機廢棄物的腐熟過程（圖4）。廢棄菌棒等農(nóng)業(yè)有機廢棄物，資源化利用不僅可以避免對環(huán)境的影響，而且可有效避免以行政村為單元的廢棄物資源化處置過程中生活垃圾有機成分不足的問題。

圖4 有機廢棄物資源化技術(shù)路線Figure 4 Resource technology route of organic waste treatment

3.3 資源化管理模式的初步效益估算

資源化模式需要專人負責廢棄物的分類收集、資源化設(shè)備的管理和二次腐熟物的翻堆等工作，其工人工資大約需要1.5萬元·a-1；其他運營成本主要是有機廢棄物處理機運行的電費。問卷調(diào)研還表明，有47.6%的人愿意承擔有機廢棄物資源化工程的運行成本，這對于降低資源化管理成本也有一定作用。但是通過廢棄物資源化工程，將實現(xiàn)陽山畈村52.5%生活垃圾以及農(nóng)業(yè)有機廢棄物成為有機肥料，并可以就地在桃園或田園使用。通過采用資源化管理策略，預計可實現(xiàn)47.8 t·a-1的生活垃圾就地資源化處置，有效減少 “村收—鎮(zhèn)轉(zhuǎn)—縣處置”模式負荷，具有明顯的生態(tài)效益。He［6］認為：源頭分類—就地資源化新模式最高可使70%生活垃圾減量化和資源化，并可比 “村收—鎮(zhèn)轉(zhuǎn)—縣處置”模式減少約33%費用。

3.4 展望

目前，桐廬陽山畈村固體廢棄物資源化管理已開展示范工程建設(shè)，并且通過積分獎勵機制有效推動了生活垃圾的源頭分類工作。但是，固體廢棄物資源化工程應在以下3方面開展深入研究：①工程涉及的技術(shù)參數(shù)，如攪拌、溫度、通風、菌劑等，以及資源化有機肥的質(zhì)量及施用的生態(tài)安全評估等方面；②工程涉及的生活垃圾分類收集、資源化管理運營的經(jīng)濟成本、生態(tài)效益評估等方面；③工程涉及的不同主體，如農(nóng)戶、管理專人、主管單位等之間的責任及其激勵機制等。本研究對于具有大量易降解的有機廢棄物以及資源化的產(chǎn)品可以就地施用的旅游型農(nóng)村，具有重要的借鑒價值。

4 結(jié)論

中國農(nóng)村地區(qū)生活垃圾已嚴重威脅地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全。基于源頭分類和就地資源化處置是解決該問題的有效途徑。本研究以浙江省桐廬縣陽山畈村為例，通過實地問卷及采樣分析，初步探討了農(nóng)村地區(qū)實施廢棄物資源化管理策略。結(jié)果表明：①陽山畈村的生活垃圾產(chǎn)生總量約為0.29 kg·人-1·d-1，其中有機廢棄物為0.15 kg·人-1·d-1，約占總量52.5%；村農(nóng)業(yè)有機廢棄物主要是黑木耳菌棒，產(chǎn)生量約180 t· a-1。②當具備垃圾分類設(shè)施時，大多數(shù)村民愿意開展生活垃圾分類，而且94.6%的人愿意使用廢棄物資源化產(chǎn)生的有機肥，47.6%的人愿意承擔資源化設(shè)施的部分運行費用。④提出了源頭分類—就地處置的資源化管理新模式，采用有機廢棄物處理設(shè)備對生活垃圾及農(nóng)業(yè)有機廢棄物進行協(xié)同處置，該模式具有明顯的生態(tài)效益。

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Solid waste management and resource strategies in the developed rural region

CHEN Yonggen1,2,ZHOU Chuanbin3,ZHU Huifang4,WANG Rusong1,3
（1.College of Resources and Environmental Science,East China Normal University,Shanghai 200062,China;2.School of Environmental and Resource Sciences,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;3.State Key Laboratory of Urban and Region Ecology,Research Center for Eco-Environmental Science,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China;4.Hangzhou Institute of Environmental Protection&Science,Hangzhou 310014, Zhejiang,China）

The on-site treatment of organic solid waste and using it as a resource in rural areas has become one of top concerns.This research took Yangshanfan village,a tourism hotspot located in Tonglu County of Hangzhou City as an example,and used the field questionnaires and sampling method to analyze the characteristics of solid waste generatiou,residents’willingness to use waste as resource and the resource recycling strategies of organic solid waste.The main results were as follows:（1）The gross household solid waste in Yangshanfan village was 0.29 kg·person-1·d-1,in which about 52.5 per cent（0.15 kg·person-1·d-1）was organic solid waste;and waste from mushroom cultivation was 180 t·a-1as the main agricultural organic waste.（2）Most residents were willing to carry out garbage sorting if the facilities were available.94.6 per cent of the residents were willing to use the organic compost produced with the organic waste.47.6 per cent of the residents were willing to share part of the running costs of composting facilities.（3）A strategy consisting of source-sorting and on-site treatment of both easily degradable part of household solid waste and agricultural organic waste was recommended.The strategy is estimated to create great ecological benefits.［Ch,4 fig.2 2 ref.］

X705；S7-05

A

2095-0756（2015）06-0940-07

浙 江 農(nóng) 林 大 學 學 報，2015，32（6）：940-946

Journal of Zhejiang A＆F University

10.11833/j.issn.2095-0756.2015.06.018

2015-01-02；

2015-04-28

浙江省自然科學基金資助項目（LY14D010011）；浙江省環(huán)境保護廳資助項目（2011B04）；浙江農(nóng)林大學科研發(fā)展基金資助項目（2013FK003）

陳永根，講師，博士研究生，從事農(nóng)村生態(tài)學研究。E-mail：weyne@163.com