滇池流域農(nóng)村固廢源頭分類收集系統(tǒng)設計方案
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、排放和處理狀況進行了全面深入的調(diào)查。得到以下結論：
(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設施和必要的管理服務體系，收集處理能力嚴重不足是造成農(nóng)村固廢亂堆、亂倒、亂放，污染環(huán)境問題日益嚴重的主要原因；
(2) 農(nóng)村固廢量大、分散，多點、多環(huán)節(jié)排放的特點突出，主要排放源有：農(nóng)田、農(nóng)戶庭院、養(yǎng)殖(場)點、居民社區(qū)、加工(廠)點和集貿(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，研究實驗和設計開發(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工程技術設施，單項使用結果在一定范圍和程度上發(fā)揮了良好作用，同時也表現(xiàn)出很大的局限性；
(7) 采用綜合工程技術設施，擴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)設計初步方案
系統(tǒng)設計以提高各項工程技術設施的綜合應用效果，擴大應用范圍為目標。針對農(nóng)村固廢來源、組成、性質和排放特點，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站、生活垃圾無害化動態(tài)堆捂處理周轉站等8項農(nóng)村固廢收集處理工程技術設施，根據(jù)不同區(qū)域農(nóng)村特點，因地制宜，優(yōu)化組合，構成農(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站、生活垃圾無害化動態(tài)堆捂處理周轉站等8項工程技術設施。
1.1.1 環(huán)保衛(wèi)生圈
環(huán)保衛(wèi)生圈是昆明市環(huán)境科學研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設計的一種環(huán)保型衛(wèi)生圈。該設施主要由圈舍、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個部分構成。建設規(guī)模可根據(jù)養(yǎng)殖物種、存欄數(shù)量、飼養(yǎng)條件不同具體確定，應用環(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)固體和液體有機肥。該裝置具有便于農(nóng)戶建造、使用、維護，經(jīng)濟適用的特點。
1.1.2 衛(wèi)生旱廁
衛(wèi)生旱廁是昆明市環(huán)境科學研究所設計開發(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計的便器來實現(xiàn)的。整個結構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收集進行無害化處理，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年設計成功的一種新池型。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：
①在進料口咽喉部位設濾料盤；
②原料進入池內(nèi)由布料器進行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料擴散面，充分發(fā)揮池容負載能力，提高池容產(chǎn)氣率；
③池底由進料口向出料口傾斜；
④擴大池墻出口，并在內(nèi)部設隔板，塞流固菌；
⑤池拱中央、天窗蓋下部設吊籠，輸送沼氣入氣箱。同時，利用內(nèi)部氣壓、氣流產(chǎn)生攪拌作用，緩解上部料液結殼；
⑥把池底最低點改在水壓間底部。在傾斜池底作用下，發(fā)酵液可形成一定的流動推力，實現(xiàn)進出料自流，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)境科學研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設計的一種應用于農(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個部分聯(lián)合組成建設規(guī)模主要根據(jù)服務農(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。該裝置結構簡單，便于農(nóng)戶建設、使用、維護。利用該裝置可將農(nóng)田雨水、污水和固廢處理利用結合起來，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、云南省環(huán)境科學研究院設計開發(fā)，該系統(tǒng)是由4個發(fā)酵池構成的并聯(lián)平行構筑物磚砌與混凝土澆制而成。每個發(fā)酵池凈容積1m3，內(nèi)凈深0.8m，總占地面積2.6m2。設計最大投料率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系統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)的高效活性有機肥分為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)境科學研究所根據(jù)農(nóng)村垃圾組成特點，研究設計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施。該裝置一般由2個固體投放池，一個滲濾液收集池構成。建設規(guī)模可根據(jù)建造地點、條件和服務人口情況具體決定，一般可滿足10d以內(nèi)的投放量。應用該裝置可實現(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。
1.1.7 秸稈糞便資源化處理周轉站
秸稈糞便資源化處理周轉站是昆明市環(huán)境科學研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設計的一種采用A2/O液固聯(lián)合發(fā)酵堆肥處理技術，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)酵大棚和周轉場等幾個部分構成。建設規(guī)模一般為10~30t/d處理能力、服務農(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15萬元建設的一套處理能力15t/d的試驗裝置運行1a的結果表明，該裝置在處理能力、處理效果和經(jīng)濟效益上都達到了設計要求，具有廣泛推廣的價值。
1.1.8 生活垃圾無害化動態(tài)堆捂處理周轉站
生活垃圾無害化動態(tài)堆捂處理周轉站是昆明市環(huán)境科學研究所、昆明綠信生態(tài)科技有限公司研究設計的專門針對農(nóng)村社區(qū)垃圾集中周轉處理的裝置。該裝置一般由2~3個固態(tài)堆積發(fā)酵處理池，一套滲濾液收集回灌處理設施構成，建設規(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，實驗裝置運行結果表明，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。該裝置建設占地不大，便于管理，具有廣泛的推廣價值。
1.2 系統(tǒng)結構
農(nóng)村固廢源頭分類收集處理系統(tǒng)結構由種植生產(chǎn)、養(yǎng)殖生產(chǎn)、農(nóng)民生活、加工生產(chǎn)、市場流通5個部分，分類收集、分別處理、循環(huán)利用3個環(huán)節(jié)，農(nóng)戶和農(nóng)村社區(qū)兩級責任人構成。
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2 小結
(1) 農(nóng)村區(qū)域廣泛且發(fā)展不平衡，不同地區(qū)農(nóng)村自然和社會經(jīng)濟條件不同，農(nóng)民生產(chǎn)生活條件有較大差距，在實際推廣實施過程中不可能搞一刀切。應當根據(jù)具體情況，在設施建設規(guī)模、組合方式等各個方面因地制宜靈活使用。
(2) 農(nóng)村工作實踐表明，落實責任人是使農(nóng)村固廢處理設施發(fā)揮作用的基本保證應當明確農(nóng)村社區(qū)公共設施收集處理的責任人是村民委員會，農(nóng)戶收集處理設施的責任人是家庭戶主，貫徹落實誰用、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，需要投資上億元，農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展相對落后，基礎建設十分薄弱。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)境保護和衛(wèi)生基礎設施建設，依靠農(nóng)民自己投入來完成是不現(xiàn)實的，要求各級政府作為主要推動力量，加大投入才有實現(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)城市垃圾一道進行集中處理，實現(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)實現(xiàn)資源化利用，是需要考慮的配套設施和合理途徑。
(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個行政村開展綜合示范工作，為在全流域推廣起到完善技術、積累經(jīng)驗、樹立榜樣、探索模式的作用。
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