太湖农村生活垃圾管理模式及其堆肥化过程研究

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1、摘要摘要农村生活垃圾是太湖农村面源污染的重要贡献者，对其治理是太湖流域面源污染控制的重要组成部分。本文以太湖流域大浦镇农村地区为研究对象，在调查生活垃圾管理背景条件的基础上，提出了适合太湖农村社会、经济背景和生活垃圾产生状况的垃圾管理模式和处理技术。通过现场实际运行，验证了农村生活垃圾管理模式的可行性，并对生活垃圾关键处理技术——堆肥化过程进行了实验室研究和中试验证。研究主要结论如下：1)太湖农村生活垃圾产生特征研究结果表明，研究区域生活垃圾产生率为0．3lk·(人·日)～，产生密度为0．29t·l(nl之·d．1。垃圾产生源主要有居民区和集贸市场(集贸市场垃圾产

2、生量约占农村垃圾总量的18％)，居民区生活垃圾以食品垃圾和包装垃圾为主，其产生量的季节变化主要受传统节庆(春节)消费和季节性瓜果蔬菜上市的影响；而集贸市场生活垃圾以食品垃圾和灰渣土为主，其产生量的季节变化主要受特征性蔬菜(竹笋、茭白)上市的影响。此外，农村生活垃圾含一定量的有机质及养分，可作为农田所需有机肥的来源，而其热值较低(约2500kJ·kg_)，不适合焚烧。影响村民生活垃圾人均产生总量、人均包装垃圾产生量及人均纸类垃圾产生量的主要社会经济因素为人均经济收入和水冲卫厕率；人均食品垃圾产生量的主要影响因素则为人均经济收入和家庭禽畜养殖率。研究区域村民对生活垃圾

3、处理有较高的支付意愿，但不支持进行垃圾的分类收集(44．2％---61．4％的被调查者不了解垃圾分类收集)，影响其环境意识的主要因素有性别、年龄、职业和受教育程度：农村生活垃圾消纳现状是堆积于河道和路边，衍生的污染可使本地径流的N、P浓度分别增加3．3mg·L～、0．7mg·L～：潜在的生活垃圾消纳的载体条件有废品回收市场、农田生态体系、周边城市(县级)的焚烧设施和农村低洼地。2)以研究区域农村生活垃圾管理背景的调查结果为基础，确定农村生活垃圾采用收集过程源分流、分流垃圾集中式处理的管理模式，其中收集过程源分流采用混合收集后人工分拣工艺；垃圾源头分拣分流收集经试点

4、运行，表明是摘要可行的，可将农村生活垃圾分流为可堆肥物、可回收废品、可燃残余物、无机垃圾及有害垃圾；扩大示范运行(15km2、1．2万人口)结果表明：垃圾收集率达到95％以上，废品回收率约8％，可堆肥垃圾纯度大于90％，每100kg垃圾分拣时间为1．5h；分流收集带来的各项效益有：减少面源污染、避免土地侵占、废品回收、节省堆肥化预处理成本和因源头回收利用垃圾节省的外运成本，合计约3．0元·(户·月)一；而垃圾分流收集运行成本(3．1元·(人·月)o)仅占村民人均纯收入的0．23％，此方法运行具有可持续性和可推广性。此外，影响分拣人员对分拣投入的主要因素是外运处置成

5、本、当地劳动力成本及可回收废品销售所得：采用由分拣人员承包外运处置费用的管理措施，有助于刺激分拣分流质量的提高。3)以太湖农村生活垃圾中典型的可堆肥组分(蔬菜类有机物)为试验材料，其堆肥化过程降解规律研究表明，废物中各不同生物质降解速率大d,lll页序为：脂肪>总糖>半纤维素>蛋白质>纤维素>木质素，在堆肥前期组分间混合对生物质降解不具有协同性。蔬菜类废物中的各生物质降解规律符合一级动力学，结合温度对降解率影响的规律，建立了蔬菜类废物好氧降解速率模型。腐熟堆肥接种有利于反应的启动，并可显著提高有机物中总糖和纤维素的降解率。接种腐熟堆肥对好氧降解的作用可由其对堆肥过

6、程生物相的影响来解释。以蔬菜类废物好氧降解速率模型为基础，建立的条垛式动态好氧堆肥模拟模型，可用于模拟分析堆肥关键操作——通风的不同控制方式对有机物降解的影响。通过1．8t·d．1的堆肥中试，筛选得到的氧气浓度．温度反馈为能耗较低、降解速率最高的通风控制方式；证实25％的二次发酵产物接种，有利于有机物降解的启动。关键词：农村生活垃圾，管理模式，源分流收集，堆肥技术，太湖流域ABSTRACTRuralrefusecontributesalottodiffusepollutionintheruralareasofTailakeCatchment．Inthedisser

7、tation,RuralrefusemanagementpracticeswerethensuggestedandtheirfeasibilityWasverifiedinfieldscalethestatus，basedontheinvestmentofrefusegenerationintheruralareasofDapuTownlocatedwithintherangeofTailakeCatchment，aswellasthesocial·economicbackground．Thekeytreatmenttechnologyforrefuse，i．e．

8、compo