农村固体废弃物的资源化处理研究

2023-01-09 23:33
乡村科技 2022年21期
关键词:资源化秸秆农村

杨 明

(秦皇岛市生态环境局海港区分局,河北 秦皇岛 066000)

0 引言

农村固体废弃物主要由农村生活垃圾和农业生产废弃物组成,如畜禽粪便、生活垃圾、化肥农药包装物等,种类、数量繁多,分散性特征明显,具有较大的收集、处理和资源化利用难度,对农村地区生态环境质量造成了严重威胁。近年来,我国先后实施农村人居环境整治行动、乡村振兴战略等,促进了农村环保事业的发展,农村固体废弃物资源化处理水平得到了一定程度的提升。但从整体来看,农村固体废弃物资源化处理还面临着较多的难题,严重制约了我国乡村生态文明建设。因此,各地要充分认识到农村固体废弃物资源化处理的重要意义,采取针对性的技术和措施,进一步改善农村环境,推动农业农村可持续发展。

1 农村固体废弃物的种类及危害

1.1 种类

农村固体废弃物指的是以农村为消纳场地且严重威胁农村环境与农业发展的固体废弃物,涵盖农业生产固体废弃物、农村生活固体废弃物及其他固体废弃物等诸多类型[1]。其中,农作物栽培废弃物、农产品加工废弃物等是农业生产固体废弃物的主要组成,涵盖畜禽粪便、农膜、农药化肥包装物等;农村生活固体废弃物类型众多,涵盖粪便、金属、玻璃、厨余等废弃物;农村工业固体废弃物是其他固体废弃物的主要种类。

1.2 危害

农村固体废弃物对环境的威胁较大,不利于农村社会的可持续发展。第一,污染大气环境。部分农村地区随意露天堆放固体废弃物,不仅影响人居舒适度,部分有机固体废弃物还会随着时间的推移出现降解现象,释放沼气及其他有毒有害气体,逐渐向空气中扩散,污染大气环境。第二,污染水环境。固体废弃物在长期堆置过程中会产生大量的渗滤液,下渗并汇入地下水、河流湖泊。部分固体废弃物含有大量的有毒有害物质,会对农村地区水环境造成严重污染。第三,污染土壤环境。部分农村地区随意堆放固体废弃物,不但占用大量的土地,还会对土壤环境造成污染。农膜、化肥、农药包装物等难以挥发降解,会对土壤正常结构与功能造成破坏,不利于农作物生长。第四,威胁人体健康。固体废弃物中的有毒物质进入空气、水、土壤中,被动植物吸收会导致动植物体内蓄积大量有毒物质,被人们食用后会损害其肝脏及神经系统,提升癌症等疾病的发生率[2]。

2 农村固体废弃物资源化处理技术

固体废弃物资源化处理指的是通过一定的处理加工,提取其中有用的物质,以能源或资源等形式再次被利用。在农村固体废弃物处置中应用资源化处理技术,既能减少环境污染,又能充分、有效地利用资源,有利于推动农村社会的可持续发展。目前,农村固体废弃物资源化处理主要针对秸秆、畜禽粪便等农业生产固体废弃物,采用厌氧发酵、好氧堆肥等技术,还会采用焚烧发电、填埋等与城市地区基本相同的垃圾处理技术。

2.1 厌氧发酵

现阶段,很多农村地区采用厌氧发酵技术处理秸秆与畜禽粪便,生产出绿色、环保的沼气。和传统化石能源相比,沼气具有绿色环保及可再生等优势,推广意义显著。在农村地区推广沼气工程,既可对粪污的随意排放进行控制,避免水体受到病原体及营养物质的污染,还可降低人体患呼吸道疾病的概率。同时,在处理过程中形成的沼渣还能以有机肥的形式施用到农田中,提升土壤有机质含量。近年来,针对厌氧发酵产气率、产气量偏低的问题,相关人员进行了深入研究。实践表明,采用物理法、化学法等预处理秸秆与畜禽粪便,可有效解决这一问题,其主要原理是对秸秆与粪便中的纤维素、木质素结构进行破坏,使秸秆与粪便更加充分地接触厌氧菌,促使有机组分利用率、厌氧发酵产气率得到提高[3]。随着技术的逐渐成熟,部分农村开始推广应用沼气工程自动化技术和装备,人力投入成本大幅度减少。该技术的推广应用使农村固体废弃物资源化处理取得了一定成效。

2.2 好氧堆肥

好氧堆肥技术指的是利用好氧微生物吸收、氧化与分解秸秆与畜禽粪便中的有机物,将其转化为腐殖质进行再次利用。和其他固体废弃物资源化处理技术相比,好氧堆肥技术具有较为简单的工艺和较低的应用成本,还可利用高温杀灭堆料中的病原菌、虫卵等,将废弃物中的营养成分最大限度地保留下来。在应用好氧堆肥处理技术时,工作人员需要特别关注好氧微生物的活性,综合考虑水分、温度、pH值及C/N等影响因素,避免影响处理效率。现阶段,部分农村地区已开始应用条垛式、静态堆垛式等多种好氧堆肥方式处理固体废弃物。实践表明,采用条垛式与静态堆垛式好氧堆肥技术投资成本较少,但发酵周期较长,且臭气控制难度较大,实际应用中还需要进一步完善技术。

2.3 还田改土

还田改土技术指的是将农作物秸秆还田,在增加农田土壤养分的基础上,改善土壤的理化性质,生态效益与经济效益十分显著。一方面,耕地消纳秸秆的能力较强,应用秸秆还田技术不但可以大幅度降低焚烧秸秆的可能性,还可提升土壤对氮磷钾等养分的固持能力,有助于对农业面源污染、温室效应等进行控制。另一方面,应用秸秆还田技术,可有效提高农作物产量和农业生产效益[4]。近年来,我国部分农村地区已应用直接还田、堆沤还田、炭化还田等多种类型的秸秆还田方式。但受人多地少等客观条件的影响,很多地区土地休耕时间较短,对还田秸秆的腐熟程度造成了不利影响,降低了秸秆还田改土效果,技术应用受到了一定程度的阻碍。针对这种情况,部分地区创新秸秆资源化处理技术,如利用玉米秆制作吸管、利用芦苇秆制作板材等,但尚未实现规模化生产。

2.4 焚烧发电

焚烧发电指的是统一收集农村固体废弃物,利用特殊的焚烧锅炉将焚烧废弃物产生的热能转化为电能。和其他固体废弃物资源化处理技术相比,采用焚烧发电技术能彻底处理农村生活有机废弃物,且占地面积较小,对大部分种类的垃圾都有较好的处理效果。但农村生活垃圾的种类较多,含水率较高,且较为分散,收集难度与运输成本较大,再加上建设垃圾焚烧发电厂需要较多资金,因此焚烧发电技术在很多农村地区无法推行。

3 农村固体废弃物资源化处理遇到的问题

3.1 政策法规不够完善,管控标准急需细化

为推动农村环境保护事业的发展,我国先后制定实施了一系列有关秸秆处理、畜禽粪便处理等内容的政策法规,但这些政策法规主要对总体目标与宏观方法进行了阐述,并未详细说明具体的操作规范与资源化处理的标准[5]。同时,各农村地区实际情况存在差异,难以采用统一的资源化处理方法处理固体废弃物。现阶段我国农村固体废弃物资源化利用标准也不够具体,无法有效指导各地开展固体废弃物资源化利用工作。

3.2 农民资源化意识薄弱,宣传力度不足

随着农村人居环境整治行动等一系列政策的深入落实,我国农村环境得到了显著改善,基本上解决了“垃圾围村”问题。但部分农民并未真正认识到固体废弃物资源化处理的重要意义,资源化处理垃圾的意识薄弱,不能主动应用好氧堆肥、厌氧发酵等处理技术,甚至依然随意堆放固体废弃物,严重影响农村环境保护及固体废弃物资源化处理进程。同时,相关部门对固体废弃物资源化处理的宣传力度较小,主要依靠传统宣传媒体,导致很多农民不了解固体废弃物资源化处理对自身利益的影响,使其缺乏主动应用资源化处理技术的热情。

3.3 资金投入机制不够健全,企业参与意愿不高

虽然很多固体废弃物资源化处理技术的应用成本不高,但农村固体废弃物种类繁多、分散性较强,导致固体废弃物收集、运输的成本较大。部分农村地区缺乏完善的资金投入机制,无法在固体废弃物分类、运输等设备设施建设中投入足够的资金,严重影响固体废弃物资源化处理工作的开展。同时,农村固体废弃物资源化处理的盈利模式尚未形成,企业缺乏参与积极性,难以利用企业的技术优势、资金优势及人才优势对农村固体废弃物进行资源化处理。

3.4 没有考虑实际情况,盲目引进及推广处理技术

近年来,农村固体废弃物资源化处理技术种类显著增多,不同种类的资源化处理技术具有各自的优缺点及适用范围,只有坚持因地制宜的原则,才能保证资源化处理效果。但部分农村地区没有认真调查当地实际情况,盲目引进其他地区的先进技术与经验,不但无法有效处理固体废弃物,还会浪费资源,严重影响农村居民参与固体废弃物资源化处理的积极性。

4 推进农村固体废弃物资源化处理的建议

4.1 做好顶层设计,细化相关法律政策

为促进农村固体废弃物资源化处理的规范发展,相关部门需要从法律层面明确农村固体废弃物资源化处理的责任主体,科学编制固体废弃物污染防治规划,在我国固体废弃物污染防治工作中纳入资源化处理工作;深入开展固体废弃物污染排查整治活动,依据排查结果与整治经验编制农村固体废弃物资源化处理技术优化集成与验证的技术规范、指导性文件。同时,相关部门要依据分批分区的原则系统整治农村固体废弃物污染,坚持区域协同、城乡统筹的方针,资源化利用农村固体废弃物,以源头控制理念替代以往的末端治理农村环境保护思路,最大限度降低农村固体废弃物对水环境、空气环境、土壤环境的影响[6]。此外,相关部门要依据调研情况,农村固体废弃物污染源进行分类,依据固体废弃物污染源的类型制定相应处理规范和利用标准,以文件形式指导各地排查整治、资源化利用工作的开展。

4.2 加大宣传力度,增强农民固体废弃物资源化利用意识

只有让农民积极参与进来,才能推动农村固体废弃物资源化处理工作顺利开展。针对农民环保意识及资源化利用意识较为薄弱、参与积极性不高等情况,相关部门要进一步加大宣传力度,创新宣传形式与内容,联合电视、报纸等宣传媒介开设专题栏目,以深入浅出、视听结合的方式详细讲解固体废弃物污染防治相关政策及资源化利用技术模式,引导农民充分认识到资源化利用对自身利益的积极影响,主动应用职能部门推广的资源化处理技术;并联合村委在人口密集区域设置宣传栏、悬挂横幅等,扩大宣传覆盖范围,潜移默化地影响群众思想观念。同时,相关部门可利用微博、微信、抖音等平台进行宣传,引入短视频等新颖形式,进一步改善宣传效果,提高农民参与固体废弃物资源化处理的意愿。

4.3 增加资金投入,鼓励企业积极参与

相关部门要充分重视农村固体废弃物资源化处理工作,整合农村环保专项资金,向固体废弃物资源化处理方面适当倾斜,合理制订资金规划,加快建设固体废弃物分类、运输等有关的基础设施。同时,为调动企业的参与热情,相关部门可出台一系列财政补贴及税收优惠政策,积极推行政府与社会资本合作模式,鼓励固体废弃物资源化处理企业深度参与设施建设、运行管理等各环节,充分发挥企业的资金、技术及人才优势,加快农村固体废弃物资源化处理进程[7]。

4.4 坚持因地制宜,灵活选择与推广农村固体废弃物资源化处理技术

厌氧发酵、好氧堆肥等农村固体废弃物资源化处理技术具有不同的优势和不足,只有坚持因地制宜的原则灵活推广和应用,才能切实发挥其作用。例如,还田改土技术不需要较高的投入成本,但如果当地缺乏良好的水热条件,则难以应用该技术模式;焚烧发电技术能对生活垃圾、秸秆等固体废弃物进行彻底处理,具有较高的减量率,但需要投入较多的成本,且原料收集、运输难度较大,在处理过程中还会产生一些有害气体。因此,各地区不能盲目引进其他地区的模式或经验,而是要综合分析当地固体废弃物资源量、气候、交通、经济水平及环境承载力等因素,灵活采用多种资源化处理方式,以适应农村固体废弃物种类多、数量大的现状,提高固体废弃物资源化处理效率。

5 结语

农村固体废弃物资源化处理具有显著的经济效益与生态效益,有助于推动农村社会经济可持续发展。现阶段,很多农村地区在固体废弃物资源化处理实践中还面临着较多的问题,如农民资源化处理意识薄弱、资金投入不足等。针对存在的问题,相关部门要高度重视农村固体废弃物资源化处理工作,综合采取一系列优化技术措施,不断提高固体废弃物资源化处理水平。

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