浙江省农村生活垃圾特性研究

　生活垃圾处理已经成为当前世界普遍困扰的环境问题，该问题在我国尤为突出，是我国构建生态文明，实现国民经济可持续发展必须要面对和解决的重要课题。生活垃圾的特性研究是对生活垃圾进行合理处置的基础。
　　目前，对城市生活垃圾的特性研究已有较多报道，如：1999刘柏谦等通过对吉林市城市生活垃圾的特性研究，认为吉林市城市生活垃圾可以焚烧利用[1]；2007年王益民等对唐山市生活垃圾的特性进行分析，建议对唐山市中心区生活垃圾进行分选，加强可回收物质的回收，认为焚烧处置可以作为唐山市中心区生活垃圾的处置方法[2]；2008年孙晓杰等在对上海城市生活垃圾的组成、燃烧特性、元素及热值等的试验基础上提出上海城市生活垃圾的处理不宜采用单一的方式，必须综合处理以利于垃圾资源化[3]。而针对占国土总面积57.59%、占全国总人口数56%的农村生活垃圾特性研究的报道却较少。全国农村生活垃圾年产生量约1.2亿t[4]。农村生活垃圾数量与日俱增，垃圾成分日趋复杂，治理难度不断加大，农村生活垃圾污染问题已逐渐影响农民生活生产和农村城镇化建设，制定并实行切实可行的防治对策十分必要。但农村地域广大，不同地区农村的经济条件、自然条件、人口数量、道路交通等情况千差万别，其生活垃圾的特性也存在较大差异，因此，不同农村各自开展生活垃圾的特性分析，取得各自农村生活垃圾的特性数据，作为本地区农村生活垃圾处理方法的选择、农村基础设施建设的决策依据具有重要的现实意义。
　　2007年浙江省农村总人口为3468万人，农村人口较为密集。随着浙江省社会经济的快速发展，农村生活水平不断提高，农村生活垃圾的产生量不断增加。然而，农村垃圾处理能力并没有相应得到提高，这使得农村生活垃圾大量堆积，给农村环境带来了巨大压力。“垃圾围村庄，臭水满河塘。室内现代化，室外脏乱差”现象比较严重。
　　农村生活垃圾的露天堆积，致使大量的甲烷、氨、氮气、硫化物等污染物向大气释放；逐年增加的垃圾产量必将占用大量的耕作面积，生活垃圾在堆放腐败过程中会产生大量的酸性和碱性物质，并将垃圾中的重金属淋溶出进入水体和土壤，直接威胁居民饮用水和粮食生产安全。因此，加强浙江农村地区生活垃圾的分析研究工作，加快推进浙江农村垃圾无害化处理进程，不断改善农村生活、生产和生态环境，为全面实现浙江农村小康创造条件，势在必行。
　　本文针对浙江省11个地区较典型的农村进行调查，通过对各个所在农村中转站生活垃圾的特性分析，并结合各地农民人口基数、经济收入和生活情况等信息，初步提出农村生活垃圾的处置措施，以便为从根本上解决浙江省农村生活垃圾问题提供决策思路和参考。
1材料与方法
1.1样品采集
　　根据浙江省的自然环境和社会环境，采用以点代面的研究方法，在杭州、温州、台州、绍兴、嘉兴、衢州、宁波、金华、舟山、湖州、丽水11个地区的每个地区选择两三个典型农村为研究对象，以所选农村的垃圾中转站作为垃圾样品采集点，用现场采样法采集生活垃圾样品。每天采样1次，连续采样3d。每份样品约5kg，同时调查、测算每个采集点的垃圾平均产生量。
1.2村民社会经济状况调查
　　为分析村民社会经济状况与其生活垃圾产生之间的关系，对所选农村的村民均作了入户调查，调查内容为村民人均收入、劳动力状况、从业状况、劳动力年龄分布、家庭畜禽养殖状况、家庭手工业状况、燃料使用状况和卫厕状况等。
1.3垃圾特性分析方法
1.3.1垃圾成分分析方法
　　现场将样品按照食品、纸类、布类、塑料、树叶菜叶、煤球灰渣、其他类进行手工分捡，目测确定垃圾的成分，分别称重。
1.3.2垃圾含水率测定方法
　　根据GB/T1931）1991中的方法测定垃圾含水率，测定方法：将取到的样品立即称量，记录结果，准确至0.001g；将同批试验取得的含水率试样，一并放入烘箱内，105e烘8h后，从中选定两三个试样进行称量，以后每隔2h称量一次，至最后两次称量之差不超过0.002g时，认为样品达到完全干燥；将样品放入玻璃干燥器内的称量瓶中，冷却至室温后，再称取重量；计算样品的含水率。1.3.3发热量测定方法
　　按垃圾的物理组成计算垃圾热值。
2结果分析与讨论
2.1农村生活垃圾产生量及其影响因素
　　2008年浙江省11个地区的农村人口数量、农村人均收入、农村垃圾产生量以及人均垃圾产生量调查和测算结果如表1所示。
表1 2008年浙江省各地区农村人口数量、人均收入和垃圾产生量

　　影响农村生活垃圾产生量的因素很多，一是生活垃圾产生量与人口数量呈正相关，例如，温州地区人口数量约为其他地区的2倍，其垃圾产生量也比其他地区高得多。二是居民生活水平的提高大大刺激消费需求，从而导致垃圾增加。嘉兴地区的人均垃圾产量最高，是因为嘉兴地区的农村人均收入居浙江省首位，农村人口生活水平比较高。此外，垃圾产生量还与家庭人口结构、文化程度和社会行为准则等间接的影响因素有关。
2.2农村生活垃圾的组成及其影响因素
　　2008年浙江省农村生活垃圾组成分析结果（见图1）显示，农村生活垃圾以食品垃圾、树叶菜叶等有机物百分比最高，原因可能是务农户人口比例大，果皮、厨余和泔脚等食品垃圾以及菜叶树叶大量产生；其次是砖瓦灰渣等无机物，这与浙江农村地区从事制砖业的较多，且大量使用原煤灶柴作为主要燃料有关；再次是纸类、布类、塑料等废物比重较大，其原因在于市场上塑料包装品增多，卫厕用纸增多以及居民衣物消费水平提高；而秸秆、家畜粪便等含量最小，这可能要归因于农民养殖户比例减小，且产生的家畜粪便已基本用于施肥，而农民种植产生的秸秆主要用于燃烧或还田，所以垃圾中家畜粪便和秸秆含量甚微。

图1 2008年浙江省各地区农村生活垃圾成分
2.2.1经济收入对农村生活垃圾组成成分的影响
　　从图2可以看出经济收入与农村生活垃圾中的有机物和无机物成分百分比关系密切。金华地区农村人均收入最低，该地区无机物含量达到50.7%，居全省最高，同样经济欠发达的衢州和丽水地区无机物含量分列全省第2名和第4名。这表明农村生活垃圾中无机物含量与农村人均收入基本呈负相关的关系。反之，农村生活垃圾中有机物所占比重与农村人均收入成正相关，这体现了消费水平高对有机垃圾的产生具有增量效应。从图2还可以发现，农村经济收入较高的杭州、温州和台州地区砖瓦灰渣含量均小于21%，而在农村经济收入相对较低的金华和丽水地区，其砖瓦灰渣的含量均高于30%。

图2浙江省农村生活垃圾中无机物、砖瓦灰渣百分比与人均收入对比关系
2.2.2能源结构对农村生活垃圾组成成分的影响
　　经济发达地区以电和液化气等燃料为主，燃料灰渣产生百分比低（见图2）；反之在金华、衢州和丽水的农村地区，经济收入低，生活燃料主要以原煤林材为主，因此垃圾中灰渣成分高，说明无机灰渣的含量还受到能源结构的影响。
2.2.3家庭养殖与务农户人口比例对农村生活垃圾组成成分的影响
　　家庭养殖对食品垃圾减量的作用较显著，家庭养殖户比例与食品垃圾产生量近似呈负相关。这是由于全部泔脚、部分厨余及部分果皮通过禽畜养殖消纳掉，导致食品垃圾量减少。而务农户人口比例与食品垃圾产生量呈正相关，这是因为务农户副食品以自给为主，净菜过程中产生的厨余垃圾较食用市购蔬菜非务农户多。
2.2.4季节变化对农村生活垃圾组成成分的影响
　　季节变化对农村生活垃圾的成分变化也有显著影响。从杭州市五常荆山村的生活垃圾产量月变化（图略）可知，生活垃圾产量明显存在夏、冬两个季节高峰。有机物成分在7、8、9月达到最大值，这与夏季居民大量消费水果有关，特别是西瓜的上市对有机物的产量增加影响显著；而冬天居民耗煤取暖造成了无机垃圾增多。
2.3农村生活垃圾的含水率
　　2008年浙江省农村生活垃圾含水率计算结果如表2所示。其中，嘉兴最低，含水率40.2%；衢州最高，含水率63.7%。
表2 2008年浙江各地区农村生活垃圾含水率%

　　垃圾含水率随垃圾成分、季节、气候等条件的变化而变化。当垃圾中的动植物含量高、无机物含量低时，垃圾的含水率较高；反之则含水率较低。就月份而言，2月~5月由于降雨较多，垃圾的含水率较高，而夏季由于高温，水果类食物消耗量较大，因此8月份垃圾含水率也会比较高。

2.4农村生活垃圾的发热值
　　如图3所示，金华、衢州和丽水地区，农村人均收入列全省最低，其生活垃圾发热值比较低，而温州、嘉兴和宁波农村人均收入较高，其垃圾发热值也较高，表明农村生活垃圾发热值与农村人均收入呈正相关，这可能是由于经济发达地区的生活垃圾中所含有机物较多。此外，发热值也受垃圾中C、H、O三元素含量、挥发性含量、塑料含量以及含水率的影响。
2.5农村生活垃圾与城市生活垃圾的比较
　　农村生活垃圾的人均产生量大致为同一区域城市居民的1/3左右，且农村与城市生活垃圾的成分区别很大。如图4所示，在所调查的农村地区的生活垃圾主要成分为食品、灰渣、树叶与菜叶和塑料、纸类等包装废物，其中食品成分远低于周边城市，这是因为城市居民生活水平高于农村，决定了城市生活垃圾中有机物的产生量远高于农村地区；而多数农村生活垃圾中砖瓦灰渣的比例只比周边城市多0.5%左右，说明浙江农村民用燃料液气化程度较高；农村生活垃圾中包装废物成分比例接近周边城市，显示出城市消费模式对农村的辐射效应，也提示了农村地区废品回收的潜力。而城市生活垃圾中树叶菜叶含量甚微，这与城市地区的环卫清洁工作密切相关。

图4 2008年浙江农村地区与城市地区垃圾成分比较
2.6农村生活垃圾可回收再利用展望
　　随着农村人均收入持续提高，天然气、电力等逐渐取代原煤，农村能源结构和优化利用水平进一步提高，农村生活垃圾无机物组分的比例会逐步下降，有机物含量会越来越大，农村生活垃圾成分中纸类塑料等比例会有较大幅度的提高，农村生活垃圾资源化利用大有可为。因此，对于农村生活垃圾，应该采用垃圾处置减量化、资源化和无害化的方针路线。
3结论
　　（1）人口数量、经济收入和居民生活水平的提高与农村生活垃圾产生量关系密切。
　　（2）对2008年浙江省农村生活垃圾组成分析表明，农村生活垃圾中食品垃圾、树叶与菜叶等有机物百分比最高，其次是砖瓦灰渣等无机物，再次是纸类、布类、塑料等废物，秸秆、家畜粪便等含量最小。经济收入、能源结构、家庭养殖与务农户人口比例以及季节变化对农村生活垃圾组成成分的影响比较明显。
　　（3）通过对浙江地区农村生活垃圾的含水率、发热量以及农村与城市垃圾对比分析，笔者认为随着农村社会经济的不断发展，农村生活垃圾有机物组分的比例会逐步增加，垃圾含热值会越来越高，大部分农村生活垃圾可以在无需助燃剂的条件下实现自燃烧，适合在废品回收利用的基础上进行垃圾焚烧处理。
参考文献：
[1]刘柏谦，吾明良，张勇.吉林市城市生活垃圾特性研究[J].东北电力学院学报，1999，19（3）：16-19.
[2]王益民，董秀珍，张云霞，等.唐山市城市生活垃圾特性分析[J].唐山学院学报，2007，20（6）：31-63.
[3]孙晓杰，徐迪民，李雄，等.上海城市生活垃圾的组成及热值分析[J].同济大学学报（自然科学版），2008，36（3）：356-360.
[4]雷弢，红友.农村垃圾污染及其治理措施[J].环境，2007（8）：96-97
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