農村生活垃圾“無害化、資源化、產業化”的探討

楊丁元+張秀麗+鄧菊朋+仝振偉+曹金岱+許永杰+栗劃

摘要： 隨著生活水平的提高，農村生活垃圾問題也日趨嚴重，“垃圾圍村”問題已成為我們不可忽視的問題。為了解決“垃圾圍村”問題，響應國家建設“美麗鄉村”的號召，登封市送表礦區垃圾分類處理廠經過幾年時間的探索，找到了一條集“減量、無害、變廢為寶”于一體的垃圾處理工藝路線，對集中起來的垃圾先進行分揀處理，對于可回收利用的進行回收，達到減量的目的；對于“白色垃圾”，在裂解氣化爐內進行處理，達到無害的目的；對于一些有機渣土等進行處理，制成有機肥，達到變廢為寶的目的。

Abstract： With the development of the times and the improvement of living standard， the problem of garbage in rural areas is becoming more and more serious. The problem of "garbage encircling the village" has become a problem that cannot be neglected. In order to solve the problem of "garbage encircle the village" and response to the call of the country to build a "beautiful village"， the Mining Area of Songbiao， Dengfeng City garbage sorting plant has found a garbage treatment process line after a few years of exploration， which integrates "reduction， harmless， turning waste into treasure". The garbage collected first to sorting treatment， recycling for recycling purposes， to achieve the purpose of reduction； for the "white garbage"， in the pyrolysis gasifier for processing， to achieve the purpose of harmless； for some organic waste such as processing， made of organic fertilizer， to achieve the purpose of turning waste into treasure.

關鍵詞： 農村生活垃圾；處理工藝；解決對策

Key words： rural living garbage；treatment process；solutions

中圖分類號：X705；X71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0124-03

0 引言

登封市送表礦區垃圾分類處理廠是一個具有創新“機械生物”技術的、利用現代技術簡易裝備的農村生活垃圾治理企業。我們應邀參與了他們部分機械設備的研發和運營模式的創立與實踐。通過三年來的深入探索，初步走出一條農村生活垃圾“無害化、資源化、產業化”的路子[1-2]，取得了良好的社會經濟效益。本文通過對登封送表礦區垃圾分類處理廠實地實踐與研究，對其工藝路線與實踐過程中的問題進行總結分析，為其他垃圾處理廠的建設提供參考。

1 生活垃圾是“放錯了地方的資源”

登封送表礦區垃圾分類處理廠三年來的生產運營實踐，再一次證明：生活垃圾是放錯了地方的資源[3]。農村生活垃圾比城市生活垃圾成分復雜得多，鞋服纖維物、木屑、塑料包裝袋、輪胎膠鞋皮革、動物死尸和磚頭瓦塊、畜禽孩童糞便、酒瓶玻璃、爐渣炭灰、紙質類、餐余物、秸稈、金屬、電池等應有盡有，攜帶的人畜病原微生物在無形中蔓延傳播。雖然農村生活垃圾包羅萬象，但可以資源回收的也僅僅七、八類。對于農村生活垃圾，若按重量分：30%是水分，其余70%基本皆可回收利用。其中，2%左右的金屬電池、3%左右的紙制品、5%酒瓶玻璃，由廢舊資源回收公司收購；3%左右的塑料類能生產生物柴油、5%左右的輪胎膠鞋皮革能制作塑膠、10%左右的木料類可生產生物質燃料塊、10%左右的纖維類能加工成包裝毯、30%左右的渣土可做有機肥原料，可以就地無害化處理利用[4-7]。除去水分和可以忽略不計的磚頭瓦塊，資源利用率達95%以上。這對于我們人均資源相對匱乏的中國來說，意義重大。

2 農村生活垃圾處理工藝方案的設計

本項目采用的農村生活垃圾分類處理工藝主要包括垃圾分類處理和無害化處理的綜合利用技術工藝。

2.1 垃圾分類處理技術工藝

如圖1所示，本流程主要由給料機械手、振動給料臺、變頻輸送機、撕碎機、一級分選機、分類機、風選機、二級分選機（滾筒篩）、多套輸送機等聯動形成一條較理想的自動化垃圾的分類處理生產線。工藝流程簡述為：生活垃圾由給料機械手從垃圾儲存坑里把垃圾抓上振動給料臺，在勻控撥料機的作用下生活垃圾均勻緩緩通過變頻輸送機（7～8m長），利用垃圾慢速行進這個緩沖區段，人工把鞋服等大片的纖維、家居殘體大樹枝等木質材料、磚頭瓦塊、玻璃渣子等雜物首先分離，其余垃圾進入磁選機，磁選機把金屬制品和廢舊電池等分揀出，再由輸送機將余下垃圾送入撕碎機，撕碎機的作用是撕爛成袋垃圾、破碎成塊垃圾，然后垃圾由流水線逐步傳入一級分選機、分類機、二級分選機（滾筒篩）等，在輸送機的聯動下進行分類細化。

2.2 無害化處理綜合利用工藝

如圖2所示，經分類處理后細分出塑料垃圾粗渣（木屑、小樹椏、爐渣、小片壁膜）、細渣土等。塑料垃圾直接進入熱解氣化反應爐，反應出來的液體與乙醇混合配制乳化成生物柴油；垃圾粗渣、氣化反應爐微量碳渣和家居殘體、大樹枝與作物秸稈配料制成生物質成型壓塊燃料；細渣土與畜禽排泄物配方的生產達到國家標準的有機肥。爛鞋破衣物等作為再生資源直接出售，深加工成塑膠盒包裝毯等類品；廢銅爛鐵、玻璃渣作為再生資源直接出售；電池歸屬回收中心。生活垃圾從而被完全利用、變廢為寶，同時也減少了農作物秸稈、畜禽排泄物等其它資源污染物存量。

2.3 生活垃圾綜合利用的關鍵在于“無害化”技術

生活垃圾本身無疑是有毒有害的，帶有人畜禽病原微生物以及復雜的化學成分污染物。如果處理不當或處理不好，勢必存在污染源轉移、病原微生物傳播、污染環境、占用土地等諸多問題。如選擇焚燒處理法，會集中大量排放“二噁英”，嚴重污染空氣；如選擇填埋處理法，會導致污染轉移、大量占用土地，形成集中的、規模的、長期的、慢性擴散的水土空氣污染。除美國、日本、德國等個別發達國家特殊的填埋、焚燒技術外（如美國的生物反應器填埋法），國際國內正在淘汰和取締這些傳統的落后做法。我國生活垃圾目前的處理水平在60%多一點，其95%以上仍沿用一般的“填埋”“焚燒”的做法，問題出在沒有尋求到更好的辦法。如何不斷提高生活垃圾“無害化”[8]的技術水平，仍然是國際國內面臨的重大科技課題。送表礦區結合國情、民情，探索出有效做法，可以達到“完全無害化”。如有機肥生產設備工藝：電磁高溫發酵設備，設定“溫度在150度以上、高溫時段達2個小時以上”、20個小時成肥的技術工藝[9]，基本所有的病原微生物都會被殺死。然后又經垃圾發酵“專用復合菌”充分發酵，完全達到國家《5.25》有機肥標準，并通過GI（發芽指數）實驗，達到90%以上，對植物完全無害，食品的安全得到保障。如包裝毯預處理的過水工藝：第一道漂白粉漂洗殺菌、第二道福爾馬林浸泡（24小時）滅毒，水再經無害化處理進行循環利用。只有達到“完全無害化”才能是生活垃圾“變廢為寶、完全綜合利用”。

3 農村生活垃圾分類處理、無害化（粗放）利用的資源價值概算

實踐得出：農村生活垃圾，每噸中所含的30%的渣土（有機質20-25%，N、P、K營養成分在2%以上）是上好的有機肥原料，摻進有機肥配方（按市場最低價500元/噸），價值150元[10]；每噸中所含的10%木料類與秸稈配比生產成型壓塊燃料（500元/噸），價值50元；每噸中所含的10%的纖維類制成包裝毯（按市場價0.75/平方米合1500元/噸），價值150元；每噸中所含的3%塑料類汽化后的垃圾油與甲醇配比乳化成生物柴油（按市場價1500元/噸），價值45元；每噸中所含的2%金屬電池（回收價200元/噸），價值4元；每噸中所含的3%紙類（回收價500元/噸），價值15元；每噸中所含的5%酒瓶玻璃類（回收價100元/噸），價值5元；每噸中所含的5%的輪胎膠鞋制成塑膠（按市場價25-62元/公斤最低價25/公斤），價值75元。保守計算，每噸農村生活垃圾的資源價值可達500元以上[11-12]。加工成本僅僅不足200元/噸（分類系統60元/噸、有機肥100元/噸合25元、成型燃料280元/噸合28元、包裝毯500元/噸合50元、生物柴油1000元/噸合3元、塑膠600元/噸合30元），再考慮扣除100元社會服務（政府始建投資、服務費，科技創新，農民定點投扔垃圾、使用產品等）成本，從生活垃圾到終端產品，每噸農村生活垃圾無害化（粗放）利用的利潤空間還有200元。

4 創新兩個“模式”，確保農村生活垃圾產業化的實現

鑒于實踐中遇到初端“理念滯后”、終端“產品應用方向盲從”兩頭瓶頸問題，筆者進行了深入思考，并結合以往項目實踐經驗提出創新兩個“模式”的建議[13-15]，以期在創新理念的基礎上，有效大打一場全社會合力的農村生活垃圾治理攻堅戰。

4.1 “以政府為主導、企業為主體、科技（單位）人員為主力”的美麗鄉村建設社會化服務體系“模式”

所謂政府主導，垃圾治理這一龐大的社會系統工程，沒有黨的領導、政府的主導終將一事無成。從政府目前的工作目標上看，由于理念滯后，還存在政策扶持上延伸不到位、缺乏突破性的問題。那么，當務之急就需要各級領導“統一思想、提高認識、創新思維、修訂策略”，政府以全新理念“大作為”[16]。

所謂企業主體，有利于項目實施商業化的運作。企業追求的目標是實現“利潤最大化”，資源、市場、資金始終是企業實現“利潤”繞不開的主題，垃圾是“放錯了地方”的現成資源、廉價資源、有償資源，政府政策扶持武裝了垃圾分類處理廠、將來再“購買服務”，說白了“不投資、償資源”，白白撿個企業。只要積極發揮好管理運營主體架構就能得到社會效益、經濟效益雙贏[17]，何樂不為？

所謂科技主力，中共中央、國務院推動實施的國家“雙創”戰略，科學技術始終是主力，把適合當地實際情況的現代技術和裝備落地生根，在美麗鄉村建設中開花結果，科研單位、科技工作者負有義不容辭的社會責任和職業義務。何況，垃圾治理是世界性難題，技術仍然相對薄弱，需要深入探索，不斷創新。只有這樣在意識高度統一、政策全面給力、技術不懈創新、行動默默契合，形成強大的社會合力，才能迅速撬動美麗鄉村建設的關鍵著力點，打開美麗鄉村建設的嶄新局面[18]。

4.2 垃圾產品推廣應用的“易貨貿易”運作模式

每個鄉鎮都生產“有機肥、生物質燃料”垃圾產品，有人會問：商品銷往哪里？市場前景如何？就地消化、市場前景無限。我國土地資源的不斷減少、長期使用化肥農藥的嚴重污染、土壤質量的普遍退化，需要大量有機肥進行有效改良。因此，前面回答的“就地消化、市場前景無限”就不難解釋了。只需要企業和農民建立互惠互利的交易模式。如我們曾在貴州畢節、云南大理等項目實踐過程中應用“原料換成品”，一噸（干基）煙桿換500公斤燃料塊，折合250元人民幣，或換400公斤有機肥，折合240元人民幣；一噸雞糞換500-600公斤有機肥或600-700公斤燃料（視原料含水程度），折合300-360元人民幣等等。農民按需兌換，企業一應回收（畜禽排泄物、食用菌渣等）。該模式即大大方便了農民、有效就地改良土壤、發展了有機農業、推動了循環農業經濟，又實實在在治理了污染。這一模式的建立離不開“政府主導、科技主力”4.1模式中的這兩個要素。政府“定指標”、“買服務”，如企業必須完成“5萬噸垃圾處理、同時消耗2.88萬噸面源污染物”的任務，政府每噸分別補貼（垃圾、秸稈、畜禽排泄物）多少錢。科技服務任重道遠，企業運作還需要全方位的技術跟進，如裝備的再創新改造、因地制宜的各種農作物的配方肥料、各種垃圾產品的升級增值等等。

5 結束語

登封市送表礦區結合農村實際，探索出一條具有規模的適應性、定位的合理性、裝備的原創性、技術的適用性、目標的明確性、投資小可復制推廣性、生活垃圾治理理念的前瞻性等垃圾處理路線。登封市送表礦區垃圾處理廠的實踐證明，農村生活垃圾治理是一項任重而道遠的工作，要經過長期的實踐與總結，才能完成美麗鄉村的建設的任務：①首先要提高農村村民的環保意識，讓村民充分認識到“垃圾圍村”的嚴重性，形成垃圾分類的良好習慣，從根本上解決農村生活垃圾復雜難處理的問題；②農村生活垃圾處理企業要提高生產技術水平，開發出更高效、更簡便快捷的垃圾處理方式；③政府要積極引導，加大宣傳，幫扶企業，形成“政府-企業-村民”上下一心的局面。總而言之，要做到“生活垃圾從生活、生產中來，再用之于生活生產中”，做到農村生活垃圾的“減量化、無害化、資源化、產業化”。

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