農村有機廢棄物資源化利用典型技術模式與案例
一、反應器堆肥技術模式
反應器堆肥是將易腐垃圾、人畜糞便、農作物秸稈等有 機廢棄物,置入一體化密閉反應器進行好氧發酵。常見的有箱式反應器、立式筒倉反應器、臥式滾筒反應器等。原料經 除雜、粉碎、混合等預處理后,調節含水率至45%—65%,置 入反應器進行高溫堆肥。反應器堆肥發酵溫度達到55℃以上 的時間應不少于5 天,以達到病原菌滅活效果。發酵產物腐 熟后可還田利用,也可用于生產有機肥、栽培基質等。該技術模式自動化水平較高,便于臭氣、滲濾液等污染物收集處理,但相比于簡易堆漚還田建設成本較高。
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典型案例 1:浙江省衢州市衢江區。該案例覆蓋 4 個村約1.1萬人。2019 年投入運行,主要處理廚余垃圾等易腐垃 圾,設計處理能力為 5噸/日,預留了一定拓展空間,目前實 際處理有機廢棄物1.2 噸/日。在投資建設方面,政府投資270萬元,建設易腐垃圾處理站,主要包括廠房、堆肥反應器、 垃圾分選及儲存設施、制肥設備、滲濾液處理設備、除臭設 備等,占地面積2530平方米。在運營管理方面,保潔員引 導村民進行垃圾分類,將易腐垃圾投放至暫存點,由清運員 收集后運至處理站。第三方負責處理站運維管護,費用由政府承擔,用工2人,綜合運行成本約220元/噸。在資源化利用方面,年可產有機肥約 140噸,用于周邊園林綠化,滲濾 液處理達標后排入市政管網。
典型案例 2:廣東省珠海市斗門區。該案例覆蓋6個村約4000 人。2019 年投入運行,主要處理廚余垃圾、農作物秸稈等有機廢棄物,設計處理能力為0.5噸/日,目前實際處 理有機廢棄物0.3噸/日。在投資建設方面,政府投資58萬元,建設廚余垃圾處理站,購置堆肥反應器、勻質攪拌設備 等,占地面積91平方米。在運營管理方面,采用積分制引導村民進行垃圾分類,垃圾分類督導員指導垃圾分類、收集 廚余垃圾并運至處理站。廚余垃圾經分揀、粉碎、脫水預處 理后置入反應器進行堆肥。第三方負責處理站運維管護,費 用由政府承擔,用工1人,綜合運行成本約330元/噸。在資 源化利用方面,年可產有機肥、栽培基質約25噸,主要用 于周邊花卉苗木施肥等。
二、堆漚還田技術模式
堆漚還田是將易腐垃圾、農作物秸稈、人畜糞便等有機廢棄物,通過靜態堆漚處理后科學還田利用。發酵時間一般不少于90天。主要設施為堆漚池或堆漚設備,應具有防雨、 防滲等功能。該技術模式操作簡單、建設和運行成本較低, 但發酵周期較長,需采取臭氣和蚊蠅控制措施。
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典型案例 3:福建省南平市光澤縣。該案例覆蓋1個村 約 1100 人。2016 年投入運行,主要處理廚余垃圾、農作物 秸稈、蘑菇渣等有機廢棄物,設計處理能力為 0.18 噸/日,目前實際處理有機廢棄物 0.13 噸/日。在投資建設方面,村 集體投資 2.7萬元,建設固液分離平臺、分層發酵池、滲濾 液發酵池、遮雨棚等,占地面積60平方米。在運營管理方 面,村民進行垃圾分類,將廚余垃圾投放至村內收集點,再 由保潔員運至處理站。廚余垃圾經除雜和固液分離后,與其 他有機廢棄物混合,置入分層發酵池,添加微生物菌劑,并 定期轉動驅動裝置,實現發酵池內物料的攪動和換層。村集 體負責處理站運維管護,用工1人,綜合運行成本約215元/ 噸。在資源化利用方面,年可產有機肥約24噸,主要供周邊農戶免費使用,滲濾液貯存發酵后還田利用。
典型案例 4:山東省日照市東港區。該案例覆蓋1個村約350 人。2019年投入運行,主要處理廚余垃圾等易腐垃圾,設計處理能力為 0.15噸/日,目前實際處理有機廢棄物0.11噸/日。在投資建設方面,通過村集體自籌、企業贊助、政府 補助等投資5萬元,建設易腐垃圾處理站,主要包括預處理 設施、腐化倉、滲濾液貯存池、收集車、粉碎機等,占地面積450平方米。在運營管理方面,村民進行垃圾分類,保潔 員定時收集轉運廚余垃圾,尾菜、農作物秸稈等由村民自行 投送至處理站。有機廢棄物經分揀、破碎、混合等預處理后 起堆,并用黃土封堆進行堆漚。第三方負責運維管護,費用 由政府承擔,用工1人,綜合運行成本約130元/噸。在資源化利用方面,產出物經篩分后運至田頭進一步腐熟,年可產 “土雜肥”約20噸,用于蔬菜、水果種植。
三、厭氧發酵協同處理技術模式
厭氧發酵協同處理是將人畜糞污、農作物秸稈、易腐垃 圾等有機廢棄物,經過粉碎、除雜、調質等預處理后,置入厭氧發酵罐進行處理,可產生沼氣和沼肥。常見的有濕法和干法厭氧發酵,需配套原料預處理設施、進料設備、儲氣柜、沼肥貯存設施等。沼氣經過凈化、提純處理后可作為清潔能 源使用,沼肥可還田利用或生產有機肥。該技術模式資源化 利用率較高,但對穩定運行、安全管理等技術要求較高,適 宜原料供應充足、清潔能源需求大、農田消納能力強的地區。從實踐來看,易腐垃圾、廁所糞污等一般可依托現有畜禽糞污厭氧發酵設施進行協同處理,并根據實際情況完善預處理、進料以及其他配套設備。
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典型案例 5:甘肅省武威市涼州區。該案例覆蓋全區17個鄉鎮約8 萬人。2016年投入運行,以處理畜禽糞污為主,協同處理易腐垃圾、廁所糞污、尾菜、農作物秸稈等有機廢棄物,設計處理能力為820噸/日,目前實際處理有機廢棄物350噸/日。在投資建設方面,采用企業自籌、政府補助等方 式投資9100萬元,在全區建設5個站點,厭氧罐總容積2.2萬立方米,主要包括半地下式一體化厭氧發酵罐、全封閉式 干濕雙進料系統、沼渣沼液處理系統等,占地面積5.3萬平 方米。在運營管理方面,企業負責收集處理站周邊15公里 范圍內的養殖場糞污、農村易腐垃圾、農作物秸稈、尾菜等,對原料預處理后投入發酵罐進行處理。用工10人,綜合運 行成本約180元/噸。在資源化利用方面,年可產沼氣約1350萬立方米,其中通過管網向周邊供氣約145萬立方米,其余 沼氣用于發電;年可產沼肥約12萬噸,用于銷售或引導農 戶“以廢換肥”。
典型案例 6:江蘇省徐州市睢寧縣。該案例覆蓋 1個村約4800人。2017年投入運行,以處理畜禽糞污為主,協同 處理易腐垃圾、農作物秸稈等有機廢棄物,設計處理能力為34噸/日,目前基本滿負荷運行。在投資建設方面,政府投資590萬元,建設太陽能厭氧發酵罐、貯氣柜、沼氣凈化系 統、沼氣入戶管網、沼液儲存池等,占地面積 6530平方米。在運營管理方面,建立原料收集—日常管護—燃氣供應“三 位一體”運維管護體系,易腐垃圾由保潔員分類收集后,送至處理站;畜禽糞污由第三方收集運輸。第三方負責處理站運維管護,用工3人,綜合運行成本約110元/噸。在資源化 利用方面,年可產沼氣約50萬立方米,為周邊1200戶住戶供應燃氣;年可產沼渣約 1750噸、沼液約9400噸,用于周邊蔬菜、果樹種植。
四、蚯蚓養殖處理有機廢棄物技術模式
蚯蚓養殖處理是將畜禽糞污、易腐垃圾、農作物秸稈等 有機廢棄物,按一定比例混合、高溫發酵預處理后,經過蚯 蚓過腹消化實現高值化利用。蚯蚓糞可用于生產有機肥或還 田利用,成品蚯蚓可用于提取蚯蚓活性蛋白等。需配套原料 預處理設備、幼蚓繁育設施、養殖場地等。該技術模式資源 化利用率較高、經濟效益較好,但需配套土地用于養殖蚯蚓, 并采取污染物防控措施,對養殖技術、管理水平、氣候條件要求較高。此外,一些地方也在探索通過養殖黑水虻、蟑螂 等處理農村有機廢棄物。
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典型案例 7:天津市靜海區。該案例覆蓋34個村約3萬人。2011年投入運行,主要處理畜禽糞污、農作物秸稈、 尾菜、廚余垃圾等有機廢棄物,設計處理能力為140噸/日, 目前實際處理有機廢棄物 110 噸/日。在投資建設方面,合作 社投資310萬元,建設蚯蚓養殖生產車間,配套購置粉碎機、蚯蚓收獲機、電動噴霧器等,占地面積 560平方米。同時,流轉600畝林木基地用于林下蚯蚓養殖。在運營管理方面, 周邊養殖場將畜禽糞污運送至處理站并支付一定費用,農村 易腐垃圾和散養糞污委托社會化服務組織收集運送,農作物 秸稈等輔料采用協議收購。合作社負責運維管護,用工30人,綜合運行成本約 75 元/噸。在資源化利用方面,年可產 蚯蚓糞肥約1萬噸,作為肥料銷售;年可產鮮體蚯蚓約150噸,用于垂釣和蚯蚓產品深加工。農村有機廢棄物資源化利用技術模式眾多,除了上述4種模式外,一些地方也在積極探索新技術新模式。各地推進 農村有機廢棄物資源化利用過程中,要因地制宜、科學論證,選擇適宜本地自然條件、經濟發展水平、村民生活習慣的技 術模式。無論采用哪種技術模式,應以無害化處理和安全利 用為前提,實現綠色低碳循環發展。若用于生產商品有機肥, 應符合《有機肥料》(NY525—2021)等有關標準規定,避免 對農業生產和生態環境造成不利影響。
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