滇池流域農(nóng)村固廢源頭分類收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
滇池流域農(nóng)村固廢的產(chǎn)生、排放和處理現(xiàn)狀為了提出全面解決農(nóng)村固廢污染環(huán)境問題的方法，昆明市環(huán)境科學(xué)研究所從2003年8月至2005年3月對滇池流域農(nóng)村固廢的產(chǎn)生、排放和處理狀況進(jìn)行了全面深入的調(diào)查。得到以下結(jié)論：
(1) 滇池流域廣大農(nóng)村對固廢資源化和無害化處理意識薄弱，普遍缺乏收集處理基礎(chǔ)設(shè)施和必要的管理服務(wù)體系，收集處理能力嚴(yán)重不足是造成農(nóng)村固廢亂堆、亂倒、亂放，污染環(huán)境問題日益嚴(yán)重的主要原因；
(2) 農(nóng)村固廢量大、分散，多點(diǎn)、多環(huán)節(jié)排放的特點(diǎn)突出，主要排放源有：農(nóng)田、農(nóng)戶庭院、養(yǎng)殖(場)點(diǎn)、居民社區(qū)、加工(廠)點(diǎn)和集貿(mào)市場等；
(3) 大量農(nóng)作物秸稈和養(yǎng)殖畜禽糞便混同居民生活垃圾排放的現(xiàn)象十分突出，其中秸稈糞便約占總量的80%，居民生活垃圾約占總量的20%，生活垃圾人均排放量已與城區(qū)相近，但其組成與城區(qū)有一定差別，主要表現(xiàn)為燃煤廢渣較多；
(4) 由于城市化發(fā)展、農(nóng)民生活與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變化，包括把作物秸稈做成飼料還田、破碎后直接還田、墊圈后混合畜禽糞便堆肥還田、干化后作為燃料利用等傳統(tǒng)的農(nóng)戶分散式直接處理方式日漸萎縮。
(5) 現(xiàn)有農(nóng)村社區(qū)垃圾收集處理的主要方式，基本上都是采用混合投放、堆積一定時(shí)間、清理外排，真正完成最終無害化處理和資源化利用的只有30%左右；
(6) 近年來，研究實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)開發(fā)及示范推廣的環(huán)保衛(wèi)生圈、衛(wèi)生旱廁、沼氣池、農(nóng)田排廢三聯(lián)收集處理池、雙室堆漚肥、農(nóng)村社區(qū)垃圾簡易分類投放池、秸稈糞便資源化處理站等各項(xiàng)工程技術(shù)設(shè)施，單項(xiàng)使用結(jié)果在一定范圍和程度上發(fā)揮了良好作用，同時(shí)也表現(xiàn)出很大的局限性；
(7) 采用綜合工程技術(shù)設(shè)施，擴(kuò)大適用范圍和覆蓋面，提高收集處理能力，是全面解決農(nóng)村固廢污染環(huán)境問題的客觀需要。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)以提高各項(xiàng)工程技術(shù)設(shè)施的綜合應(yīng)用效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍為目標(biāo)。針對農(nóng)村固廢來源、組成、性質(zhì)和排放特點(diǎn)，初步選擇由農(nóng)產(chǎn)庭院環(huán)保衛(wèi)生圈、衛(wèi)生旱廁、沼氣池，農(nóng)田排廢三聯(lián)收集處理池、雙室堆漚肥，農(nóng)村社區(qū)垃圾簡易分類投放池、秸稈糞便資源化處理周轉(zhuǎn)站、生活垃圾無害化動(dòng)態(tài)堆捂處理周轉(zhuǎn)站等8項(xiàng)農(nóng)村固廢收集處理工程技術(shù)設(shè)施，根據(jù)不同區(qū)域農(nóng)村特點(diǎn)，因地制宜，優(yōu)化組合，構(gòu)成農(nóng)村固廢源頭分類收集處理系統(tǒng)。
1.1 系統(tǒng)內(nèi)容
系統(tǒng)內(nèi)容包括環(huán)保衛(wèi)生圈、衛(wèi)生旱廁、沼氣池、農(nóng)田排廢三聯(lián)收集處理池、雙室堆漚肥、農(nóng)村社區(qū)垃圾簡易分類投放池、秸稈糞便資源化處理周轉(zhuǎn)站、生活垃圾無害化動(dòng)態(tài)堆捂處理周轉(zhuǎn)站等8項(xiàng)工程技術(shù)設(shè)施。
1.1.1 環(huán)保衛(wèi)生圈
環(huán)保衛(wèi)生圈是昆明市環(huán)境科學(xué)研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設(shè)計(jì)的一種環(huán)保型衛(wèi)生圈。該設(shè)施主要由圈舍、糞便固液分集、固態(tài)秸稈糞便堆肥發(fā)酵池、液態(tài)糞便厭氧發(fā)酵池4個(gè)部分構(gòu)成。建設(shè)規(guī)？筛鶕(jù)養(yǎng)殖物種、存欄數(shù)量、飼養(yǎng)條件不同具體確定，應(yīng)用環(huán)保衛(wèi)生圈養(yǎng)殖畜禽，既可改善圈舍及周邊環(huán)境衛(wèi)生狀況，又可處理利用秸稈糞便生產(chǎn)固體和液體有機(jī)肥。該裝置具有便于農(nóng)戶建造、使用、維護(hù)，經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)。
1.1.2 衛(wèi)生旱廁
衛(wèi)生旱廁是昆明市環(huán)境科學(xué)研究所設(shè)計(jì)開發(fā)的一種新型的糞尿分集式生態(tài)衛(wèi)生廁所，其核心是糞尿分集，這是通過一種專門設(shè)計(jì)的便器來實(shí)現(xiàn)的。整個(gè)結(jié)構(gòu)由便器及一根塑料尿管、尿桶、糞坑排氣管等組成。把分開收集后數(shù)量較多、富含養(yǎng)份且基本無害的尿直接利用。數(shù)量較少、危害性較大的糞便單獨(dú)收集進(jìn)行無害化處理，處理后的糞便作為優(yōu)良的土壤改良劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)上的循環(huán)。
1.1.3 沼氣池
曲流布料水壓式沼氣池，是由昆明市農(nóng)村能源環(huán)保辦于1984年設(shè)計(jì)成功的一種新池型。它的發(fā)酵原料不用秸草，全部采用人、畜、禽糞便。原料的含水量在95%左右(不能過高)。該池型有如下特點(diǎn)：
①在進(jìn)料口咽喉部位設(shè)濾料盤；
②原料進(jìn)入池內(nèi)由布料器進(jìn)行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料擴(kuò)散面，充分發(fā)揮池容負(fù)載能力，提高池容產(chǎn)氣率；
③池底由進(jìn)料口向出料口傾斜；
④擴(kuò)大池墻出口，并在內(nèi)部設(shè)隔板，塞流固菌；
⑤池拱中央、天窗蓋下部設(shè)吊籠，輸送沼氣入氣箱。同時(shí)，利用內(nèi)部氣壓、氣流產(chǎn)生攪拌作用，緩解上部料液結(jié)殼；
⑥把池底最低點(diǎn)改在水壓間底部。在傾斜池底作用下，發(fā)酵液可形成一定的流動(dòng)推力，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出料自流，可以不打開天窗蓋把全部料液由水壓間取出。
1.1.4 農(nóng)田排廢三聯(lián)收集處理池
農(nóng)田排廢三聯(lián)收集處理池是昆明市環(huán)境科學(xué)研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設(shè)計(jì)的一種應(yīng)用于農(nóng)田排水、固廢堆積、滲濾液收集、處理循環(huán)利用于一體的裝置，該裝置由集水池、固廢堆積發(fā)酵池、滲濾液收集處理池3個(gè)部分聯(lián)合組成建設(shè)規(guī)模主要根據(jù)服務(wù)農(nóng)田面積大小具體確定，以蔬菜種植為例，每畝約需集水池 6~10m3，固廢堆積池3~4m3，滲濾液收集池1~2m3。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于農(nóng)戶建設(shè)、使用、維護(hù)。利用該裝置可將農(nóng)田雨水、污水和固廢處理利用結(jié)合起來，起到提高綜合利用水平和減少農(nóng)田排廢的雙重作用。
1.1.5 雙室堆漚肥
雙室堆漚肥是由清華大學(xué)、云南省環(huán)境科學(xué)研究院設(shè)計(jì)開發(fā)，該系統(tǒng)是由4個(gè)發(fā)酵池構(gòu)成的并聯(lián)平行構(gòu)筑物磚砌與混凝土澆制而成。每個(gè)發(fā)酵池凈容積1m3，內(nèi)凈深0.8m，總占地面積2.6m2。設(shè)計(jì)最大投料率95%，固體堆肥含水率60%左右，發(fā)酵周期7~15d，無需增氧。利用雙室堆漚肥試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)的高效活性有機(jī)肥分為2種肥型，即液體肥和固體肥，簡稱為“雙室堆漚肥”。該裝置既可以作為堆制肥料的發(fā)酵場，又可以作為成熟肥料的堆放場，占地面積較少，處理量大，方便設(shè)置于田間地頭，解決農(nóng)民耕作、收獲過程中產(chǎn)生的廢物。
1.1.6 農(nóng)村社區(qū)垃圾簡易分類投放池
農(nóng)村社區(qū)垃圾簡易分類投放池是由昆明市環(huán)境科學(xué)研究所根據(jù)農(nóng)村垃圾組成特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)的一種把秸稈糞便等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)固廢和其他生活垃圾分開投放的垃圾收集設(shè)施。該裝置一般由2個(gè)固體投放池，一個(gè)滲濾液收集池構(gòu)成。建設(shè)規(guī)模可根據(jù)建造地點(diǎn)、條件和服務(wù)人口情況具體決定，一般可滿足10d以內(nèi)的投放量。應(yīng)用該裝置可實(shí)現(xiàn)秸稈糞便與其他生活垃圾分類收集，為分別處理打下基礎(chǔ)。
1.1.7 秸稈糞便資源化處理周轉(zhuǎn)站
秸稈糞便資源化處理周轉(zhuǎn)站是昆明市環(huán)境科學(xué)研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設(shè)計(jì)的一種采用A2/O液固聯(lián)合發(fā)酵堆肥處理技術(shù)，是利用秸稈糞便加工生產(chǎn)堆肥熟料的資源綜合利用裝置該裝置一般由固態(tài)廢物收集晾曬場、液態(tài)廢物收集處理池、破碎加工處理間、堆肥發(fā)酵大棚和周轉(zhuǎn)場等幾個(gè)部分構(gòu)成。建設(shè)規(guī)模一般為10~30t/d處理能力、服務(wù)農(nóng)業(yè)人口2000人或農(nóng)田面積 66.67hm為宜。昆明衡元生態(tài)肥業(yè)有限公司在呈貢縣莊子村投資15萬元建設(shè)的一套處理能力15t/d的試驗(yàn)裝置運(yùn)行1a的結(jié)果表明，該裝置在處理能力、處理效果和經(jīng)濟(jì)效益上都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有廣泛推廣的價(jià)值。
1.1.8 生活垃圾無害化動(dòng)態(tài)堆捂處理周轉(zhuǎn)站
生活垃圾無害化動(dòng)態(tài)堆捂處理周轉(zhuǎn)站是昆明市環(huán)境科學(xué)研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設(shè)計(jì)的專門針對農(nóng)村社區(qū)垃圾集中周轉(zhuǎn)處理的裝置。該裝置一般由2~3個(gè)固態(tài)堆積發(fā)酵處理池，一套滲濾液收集回灌處理設(shè)施構(gòu)成，建設(shè)規(guī)模一般為處理能力10~15t/d，單池垃圾堆放容積在100m3以內(nèi)，堆捂處理周期一般在 90~120d，服務(wù)人口3000人以內(nèi)為宜。利用該裝置收集處理農(nóng)村生活垃圾，實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行結(jié)果表明，可以顯著改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境，減少垃圾最終填埋處理量70%以上。該裝置建設(shè)占地不大，便于管理，具有廣泛的推廣價(jià)值。
1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
農(nóng)村固廢源頭分類收集處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由種植生產(chǎn)、養(yǎng)殖生產(chǎn)、農(nóng)民生活、加工生產(chǎn)、市場流通5個(gè)部分，分類收集、分別處理、循環(huán)利用3個(gè)環(huán)節(jié)，農(nóng)戶和農(nóng)村社區(qū)兩級責(zé)任人構(gòu)成。
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2 小結(jié)
(1) 農(nóng)村區(qū)域廣泛且發(fā)展不平衡，不同地區(qū)農(nóng)村自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件不同，農(nóng)民生產(chǎn)生活條件有較大差距，在實(shí)際推廣實(shí)施過程中不可能搞一刀切。應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況，在設(shè)施建設(shè)規(guī)模、組合方式等各個(gè)方面因地制宜靈活使用。
(2) 農(nóng)村工作實(shí)踐表明，落實(shí)責(zé)任人是使農(nóng)村固廢處理設(shè)施發(fā)揮作用的基本保證應(yīng)當(dāng)明確農(nóng)村社區(qū)公共設(shè)施收集處理的責(zé)任人是村民委員會(huì)，農(nóng)戶收集處理設(shè)施的責(zé)任人是家庭戶主，貫徹落實(shí)誰用、誰管、誰建的原則。
(3) 粗略估算，在滇池流域要形成100萬t/a農(nóng)村固廢源頭收集處理能力的系統(tǒng)建設(shè)，需要投資上億元，農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，基礎(chǔ)建設(shè)十分薄弱。農(nóng)村固廢源頭分類收集處理系統(tǒng)屬于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)和衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，依靠農(nóng)民自己投入來完成是不現(xiàn)實(shí)的，要求各級政府作為主要推動(dòng)力量，加大投入才有實(shí)現(xiàn)的可能。
(4) 發(fā)揮農(nóng)村固廢源頭分類收集處理系統(tǒng)的作用，盡管可以大幅度提高秸稈糞便資源化處理利用率，減少需要填埋處理的垃圾，但仍有少量垃圾和部分秸稈糞便及其處理產(chǎn)物需要進(jìn)行最終無害化和資源化處理。把這部分需要最終處理的垃圾納入?yún)^(qū)(縣)城市垃圾一道進(jìn)行集中處理，實(shí)現(xiàn)無害化，把剩余秸稈糞便及處理產(chǎn)物通過產(chǎn)業(yè)循環(huán)實(shí)現(xiàn)資源化利用，是需要考慮的配套設(shè)施和合理途徑。
(5) 建議省、市環(huán)保局在滇池流域選擇具有一定代表性的山區(qū)、沿湖和城郊接合部的3個(gè)行政村開展綜合示范工作，為在全流域推廣起到完善技術(shù)、積累經(jīng)驗(yàn)、樹立榜樣、探索模式的作用。
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