偏遠(yuǎn)農(nóng)村生活垃圾就地處理方案的設(shè)計
如今農(nóng)村居民的生活水平有了較大的提高,但許多農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生問題還令人擔(dān)憂, 尤其是垃圾處理問題日益緊迫。 各地都把推進(jìn)農(nóng)村垃圾的收集和集中處理工作作為當(dāng)前村莊整治的主要內(nèi)容來抓,希望建立起城鄉(xiāng)一體化的垃圾收集處理體系。但是, 城鄉(xiāng)一體化的垃圾收集處理體系不可能覆蓋所有農(nóng)村。 偏遠(yuǎn)農(nóng)村由于量少、路遠(yuǎn)、交通不便等原因難以合并處理,應(yīng)該有獨(dú)立的就地處理系統(tǒng)。本文通過對金華地區(qū)的調(diào)查研究, 提出對偏遠(yuǎn)農(nóng)村生活垃圾就地處理的方案設(shè)計。
1 設(shè)計目標(biāo)
針對偏遠(yuǎn)農(nóng)村生活垃圾處理困難的現(xiàn)狀, 對垃圾的就地處理進(jìn)行方案設(shè)計, 以此作為城鄉(xiāng)一體化垃圾處理體系的補(bǔ)充, 為新農(nóng)村建設(shè)提供偏遠(yuǎn)農(nóng)村生活垃圾處理的實(shí)施方案。
2 總體方案
偏遠(yuǎn)農(nóng)村的生活垃圾,戶收集,村處理,采用堆肥、沼氣、焚燒等工藝,以就地資源化為優(yōu)先原則、無害化為最終要求。
3 預(yù)處理要求
過去農(nóng)村在自給自足的自然經(jīng)濟(jì)條件下, 垃圾總量不多,垃圾中可循環(huán)利用或可分解的東西居多。而現(xiàn)在農(nóng)村的垃圾城市化了, 特別是一些沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),農(nóng)村垃圾發(fā)生了新的變化:一是垃圾中不可降解物大量增多,如塑料袋和塑料薄膜;二是垃圾數(shù)量猛增和垃圾來源多極化,不僅僅是生活垃圾,建筑垃圾、工業(yè)垃圾等也迅速增加,還有城里的垃圾也往農(nóng)村堆,農(nóng)村成為垃圾的聚集地。
要進(jìn)行就地資源化利用或就地?zé)o害化處理,多樣化的農(nóng)村垃圾必須先進(jìn)行預(yù)處理。 預(yù)處理的主要方法是垃圾分揀。
(1)分揀建筑垃圾等無機(jī)垃圾填坑;
(2)分揀金屬制品、玻璃制品和塑料橡膠制品集中出售以交他人回收利用;
(3)分揀廢舊家電、廢舊農(nóng)機(jī)、電池等交相關(guān)部門處理。
分揀處理后的農(nóng)村垃圾主要是有機(jī)成分, 方便進(jìn)行就地資源化利用。
4 堆肥工藝設(shè)計
4.1 堆肥的材料
(1)基本材料
不易分解的物質(zhì),如各種作物秸桿、纖維垃圾、雜草、落葉等。
(2)促進(jìn)分解的物質(zhì)
含氮較多和富含高溫纖維分解細(xì)菌的物質(zhì),如人畜屎尿、腐爛垃圾、污水、蠶砂、老堆肥等。
(3)吸收性強(qiáng)的物質(zhì)
泥炭、泥狀垃圾、細(xì)泥土等,加入可以防止和減少氨的揮發(fā),有利于提高堆肥的肥效。將各種堆積材料切成 6~15 cm 長, 以增大接觸面積,有利于腐解。 水生雜草由于含水過多,應(yīng)稍微晾干后再進(jìn)行堆積。
4.2 堆制材料配方
各種作物秸桿、 雜草、 纖維垃圾等基本材料每 50 kg,加糞尿和腐爛垃圾 10~15 kg、水 5~10 kg(加水多少隨原材料干濕而定)、石灰 1~1.5 kg。 為了加速腐熟,還可以加入適量老堆肥、深層暗溝泥和肥沃泥土,但泥土不宜過多。
4.3 堆制工藝
選擇地勢較高、背風(fēng)向陽、離水源較近、運(yùn)輸施用方便的地方作為堆制地點(diǎn)。 先平整夯實(shí)場地,再開挖“十”字形或“井”字形溝,深寬各 15~20 cm 左右,在溝中鋪滿秸稈,作為堆肥底部的通氣溝,并在兩條小溝交叉處, 與地面垂直安放木棍或捆扎成束的長條狀粗硬秸桿,作為堆肥上下通氣的孔道。
在堆積場的通氣溝上鋪一層厚約 20 cm 的污泥、細(xì)土作為吸收下滲肥分的底墊。然后將已處理好充分混勻的材料逐層堆積、踏實(shí)。在各層上潑撒糞尿肥和水后,再均勻的撒上少量石灰。每層需“吃飽、喝足、蓋嚴(yán)”。所謂“吃飽”是指秸稈類的量加足,以保證堆肥質(zhì)量;“喝足”就是秸稈必須被水浸透,加足水是堆肥的關(guān)鍵;“蓋嚴(yán)”就是成堆后用泥土密封,起到保溫保水作用。
如此層層堆積直至高達(dá) 1.3~2 m 為止。 每層堆積的厚度,一般是 0.3~0.6 m,上層宜薄,中、下層稍厚。每層加入的糞尿和水的用量,要上層多,下層少,這樣才能順流而下,上下分布均勻。 堆寬和堆長,可視取材的多少和操作方便而定。堆形做成饅頭形。堆好后及時用 7 cm 厚的稀泥、細(xì)土和舊的塑料薄膜密封,有利保溫、保水、保肥。 隨后在四周開挖環(huán)形溝,以利排水。
堆后 3~5 天,堆內(nèi)溫度緩慢上升,7~8 天后堆內(nèi)溫度顯著上升,可達(dá) 60~70 ℃,高溫容易造成堆內(nèi)水分缺乏,使微生物活動減弱,原料分解不完全。 所以在堆制期間, 要經(jīng)常檢查堆內(nèi)各個部位的水份和溫度的變化。 檢查方法:用一根長的鐵棒插入堆中,停放 5 分鐘后,拔出用手握測。手感溫暖約 30 ℃,感覺發(fā)熱約 40~50 ℃,感覺發(fā)燙約 60 ℃以上;檢查水份可觀察鐵棒插入部分表面的干濕狀況, 若成濕潤狀態(tài),表示水分適量,若呈干燥狀態(tài),表示水分過少,應(yīng)在堆頂打洞加水。 一般一個星期左右可達(dá)到最高溫度,維持高溫階段應(yīng)不少于 3 天。
經(jīng) 20~25 天后進(jìn)行翻堆一次, 將中間與外層的交換,根據(jù)需要加適量糞尿水重新堆積,促進(jìn)腐熟。重新堆積后,再過 20~30 天,堆肥溫度下降趨近環(huán)境溫度,基本無臭味外觀呈褐色時表明已基本腐熟?芍苯邮褂,或壓緊蓋土保存?zhèn)溆谩?/p>
5 沼氣工藝設(shè)計
5.1 沼氣池原料
(1)富氮原料
人畜糞尿、腐爛垃圾、酒糟等,此類原料營養(yǎng)豐富,分解速度快,但含碳少。
(2)富碳原料
秸稈、纖維垃圾、干紅薯藤等,這類原料分解速度慢。
(3)易分解的原料
水葫蘆、水花生、水浮蓮、青草等鮮料,這類原料只要切碎加點(diǎn)化肥、 石灰稍加堆漚即可, 分解速度快,產(chǎn)氣也快。
(4)下腳料
廚房、酒廠、屠宰場等排放的廢物、污水。
5.2 配方
一座 8 m3 沼氣池,投糞便和腐爛垃圾 0.7~1 m3 ,秸稈和纖維垃圾 300 kg、碳銨 5 kg、水 4 000 kg、10%~30%的接種物(即含有大量沼氣發(fā)酵微生物的各種厭氧活性污泥、老沼氣池中的懸浮污泥、發(fā)酵冒泡的有機(jī)廢水、坑塘污泥等)。
5.3 沼氣工藝
(1)秸稈處理與糞便混合
將秸稈和纖維垃圾鍘成 3 cm 左右的段, 然后與糞便或腐爛垃圾混合。糞類和秸稈類的重量比為 2∶1。
(2)堆漚
以上原料混合均勻,如果人畜糞便類不夠,可添加適量的碳酸氫銨等氮肥,以補(bǔ)充氮素。混合原料不能太干,要加足水。 然后用薄膜覆蓋,堆漚 7 天左右后用作發(fā)酵原料。
(3)投料
將預(yù)處理的原料和準(zhǔn)備好的接種物混合在一起投入池內(nèi)。 入池的發(fā)酵原料不要壓實(shí),以松散為好,池內(nèi)進(jìn)料口下直徑一米的地方不要堆漚發(fā)酵原料,以便以后進(jìn)料。 然后蓋住活動蓋和進(jìn)、出料上口。
(4)加水封池
池內(nèi)堆漚發(fā)酵夏天 1~2 天、 冬天 3~5 天后,當(dāng)發(fā)酵原料料溫升高 40~50 ℃并維持 1~2 天后再倒入人畜糞尿、水和接種物。以料液量占沼氣池總?cè)莘e的 80%~85%為宜。 攪拌均勻后,及時將池密封。(5)放氣試火
當(dāng)沼氣壓力達(dá)到 2 kPa 以上時,放氣試火。
(6)日常管理
沼氣池每隔 7 天左右換料一次,出多少進(jìn)多少,堅持先出后進(jìn)。換料后,池內(nèi)料液液面不能低于進(jìn)出料管口的上沿。每年大換料一次,一般安排在夏秋兩季。 使用過程中,為防止浮渣層和沉淀層越積越厚,還要經(jīng)常攪拌。
5.4 綜合利用
利用產(chǎn)生的沼氣作為能源,代替煤炭、柴草做燃料,可保護(hù)植被、節(jié)約資源。 同時,利用沼肥作肥料,可提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量, 增強(qiáng)農(nóng)作物抗病蟲害的能力,減少農(nóng)藥的用量,降低農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥和化肥的殘留量,提高產(chǎn)品的安全性。
6 焚燒工藝設(shè)計
農(nóng)村生活垃圾焚燒有兩大問題: 一是焚燒成本高(農(nóng)村生活垃圾熱值低、灰分高、渣土多,焚燒時必須摻加煤或噴油),一般每噸垃圾焚燒成本要 100 多元錢;二是環(huán)保難達(dá)標(biāo)。其實(shí)兩個難題出于同一個原因—— —沒有做好有效的垃圾分揀。 因此設(shè)計在有效分揀的前提下,采用農(nóng)村古老的草木灰悶燒法。
選擇荒草地,曬干主要成分為有機(jī)質(zhì)的垃圾。一層秸稈一層垃圾地堆鋪, 成一底部直徑約 1.3~2 m,高約 0.6~1.3 m 的錐體, 再用 2 cm 左右厚的草皮覆蓋。 點(diǎn)燃底部秸稈悶燒。 燒成的灰土回田作鉀肥。
7 結(jié)語
生活垃圾的處理應(yīng)該因地制宜, 靈活采用處理方法。無害的建筑垃圾的填坑要有長遠(yuǎn)規(guī)劃,不要隨意拋棄;金屬制品、玻璃制品、塑料制品、橡膠制品、廢舊家電等可以統(tǒng)一積存,定期運(yùn)送或方便時捎帶;采用堆肥、沼氣或焚燒工藝時,要依照當(dāng)?shù)氐木唧w情況作出合理選擇。
參考文獻(xiàn)
1 科學(xué)技術(shù)部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心.農(nóng)村廢棄物資源化處理技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2006:55-98.
2 科學(xué)技術(shù)部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心.鄉(xiāng)村垃圾收集與無害化處理技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2006:19-56.
3 羋振明.固體廢物的處理處置[M].北京:高等教育出版社, 1993:229-262.
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