济南市村镇居民生活垃圾试点分析与人均日产生量模型预测

李孜男，王玮璟

（济南市环境卫生科学研究所，山东 济南 250023）

村镇居民生活垃圾，受经济发展水平、日常消费习惯以及地域分布不同的影响，其成分和人均日产生量在各地存在着一定差别。为更好地实现“城乡统筹，以城带乡”的管理模式，贯彻“村收集、镇转运、县处理”收运处置体系，无论是末端处理工艺的选择优化还是设计使用的容量年限，都需要对村镇垃圾的主要成分权重比例和人均日产生量进行分析预测。笔者对济南市3个经济发展水平迥异的村居进行模拟采样分析，来实现这个目标，摸索规律。

1 试点村居基本状况

研究以济南辖区内章丘市柳沟村、平阴县西三里村、槐荫区棉张村为试点展开。其中西三里村已无农业经济业态，经济发达，生产生活都已接近于城市；柳沟村经济正在快速转型，有较少数农业活动；而棉张村则以农业为主，经济能力较弱。经对村居进行基本状况调研，发现经济发达村无化石燃料使用，愿投入资金配合城乡生活垃圾一体化处理；快速发展转型期村居生活水平较高，日常有部分居民采用矿石燃料，愿意出资推进一体化工作；纯以农业为主的村居，居民收入能力弱，能源方式较落后，经济实力较弱，对于一体化积极性较高，但希望政府投入为主；各村都愿意使用本村居民作为保洁人员；有村居愿意提供部分闲置土地用于垃圾存放或处理等活动；各村垃圾估算均值基本为0.8～1.2 kg/（人·d）［1］。

2 村镇居民生活垃圾采样

2.1 采样人居

每个试点村居各固定选择50户本村居民进行采样；根据村民燃料使用比例，50户人居也按照相应比例进行选取；采样家庭成员年龄构成尽可能接近全村大体年龄段比例。保证采样的数据能够平稳反映真实情况，而不受人口生活习惯等因素的变化影响过大。

2.2 采样时间和方法

采样时间为2012年7—12月及2013年4—5月；采样期每个月中旬每村依次各连续采样2 d；每定点村民家按照约定时间集中采样或入户采样。采样方法是居民户配合将当天所有生活垃圾按可堆肥、炉灰炉渣和灰土、可燃类废物和其他4类分别投放，现场使用电子秤称量。

2.3 数据记录

采样现场各垃圾成分称量后相关数据分类综合并平均到人，得出人均垃圾各组分产生量原始数据；考虑到采样人口波动、季节变化、饮食变化、称量误差等各种不确定因素，决定上述原始数据相应的有效取值范围控制在算数平均值离散度的最大范围内［2］；另外因燃料结构不同，采样时也进行了相应原始数据区别统计，故而灰土类的数据范围由是否使用化石燃料为标准进行了区分。

3 数据分析

3.1 有效平均值数据范围

例如原始数据可知济南市村镇居民生活垃圾人均算术平均值为1.15 kg/（人·d），统计范围为±68%即0.37～1.93 kg/（人·d）。如上例计算可得结果见表1。

表1 各相对数据进入有效平均值计算范围的确定 kg/（人·d）

3.2 算数均方根统计

根据表1，对原始数据进行分类遴选，由算数均方根法得到各有效成分权重见表2。

表2 各有效成分权重有效平均值 kg/（人·d）

3.3 村镇居民生活垃圾日产生量线性模型

由各组成权重数据为常数可知，村镇人均生活垃圾日产生量与人口数成正比，为线性相关，由此可得线性数学模型如下：

式中：y为某村居日产生活垃圾量，kg/d；a为常数，冬季使用化石燃料采暖的人口数百分比，%；x为村居人口总数，人。

3.4 人均各垃圾组成成分变化对比

有效均方根统计得到村镇居民生活垃圾各成分采样有效数据，根据该数据进行相关比对可知，4类垃圾成分组成中，可堆肥类和灰土类变化有较明显的趋势，为此将各经济类型村庄的可堆肥和灰土类综合作人均变化对比见图1。

4 结论

济南市在涉及村镇居民生活垃圾转运处理容量时可以1.167 kg/（人·d） 进行估算；对济南市村镇居民生活垃圾处理量进行准确预测时可采用公式y=（1.133+0.413a）x；人均可堆肥物产生量虽然变化明显但仍处于有效离散度空间；使用化石燃料，其灰土类产生量数据波动且规律相似，其变化超过了0.68的相关离散范围，因此，统计村居垃圾产生量时最重要的变化因素是燃料结构及相应人口比例；村居垃圾可堆肥物含量均超过50%，灰土、可燃物等含量也较为稳定，三者之和平均占垃圾人均日产生量的85%以上，可以考虑就地减量方案优化处置。

［1］张益.我国村镇生活垃圾处理现状分析及对策建议［J］.上海建设科技，2010 （3）：106-109.

［2］潘煜，王中生，惠燕，等.离散数学中R+算法的研究与实现［J］.微计算机信息，2008，8（3）：250-251.