為貫徹落實《農(nóng)村人居環(huán)境整治提升五年行動方案(2021—2025年)》部署要求,提高農(nóng)村易腐垃圾、廁所糞污等有機廢棄物無害化處理和資源化利用水平,強化實用技術供給,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家鄉(xiāng)村振興局在各?。▍^(qū)、市)推薦的基礎上,經(jīng)專家評審、實地核查,遴選了4種農(nóng)村有機廢棄物資源化利用典型技術模式和7個典型案例,供各地參考借鑒。
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(nóng)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(fā)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(jīng)除雜、粉碎、混合等預處理后,調(diào)節(jié)含水率至45%—65%,置入反應器進行高溫堆肥。反應器堆肥發(fā)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(fā)酵產(chǎn)物腐熟后可還田利用,也可用于生產(chǎn)有機肥、栽培基質(zhì)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。
典型案例1:浙江省衢州市衢江區(qū)。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有機廢棄物,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(chǎn)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(wǎng)。
典型案例2:廣東省珠海市斗門區(qū)。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(nóng)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(zhì)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(jīng)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(chǎn)有機肥、栽培基質(zhì)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(nóng)作物秸稈、人畜糞便等有機廢棄物,通過靜態(tài)堆漚處理后科學還田利用。發(fā)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(fā)酵周期較長,需采取臭氣和蚊蠅控制措施。
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(nóng)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(fā)酵池、滲濾液發(fā)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(nèi)收集點,再由保潔員運至處理站。廚余垃圾經(jīng)除雜和固液分離后,與其他有機廢棄物混合,置入分層發(fā)酵池,添加微生物菌劑,并定期轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置,實現(xiàn)發(fā)酵池內(nèi)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(chǎn)有機肥約24噸,主要供周邊農(nóng)戶免費使用,滲濾液貯存發(fā)酵后還田利用。
典型案例4:山東省日照市東港區(qū)。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有機廢棄物,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(yè)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(zhuǎn)運廚余垃圾,尾菜、農(nóng)作物秸稈等由村民自行投送至處理站。有機廢棄物經(jīng)分揀、破碎、混合等預處理后,采用黃土進行封堆、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(chǎn)出物經(jīng)篩分后運至田頭進一步腐熟,年可產(chǎn)“土雜肥”約20噸,用于蔬菜、水果種植。
三、厭氧發(fā)酵協(xié)同處理技術模式
厭氧發(fā)酵協(xié)同處理是將人畜糞污、農(nóng)作物秸稈、易腐垃圾、尾菜等有機廢棄物,經(jīng)過粉碎、除雜、調(diào)質(zhì)等預處理后,置入?yún)捬醢l(fā)酵罐進行處理,可產(chǎn)生沼氣和沼肥。常見的有濕法和干法厭氧發(fā)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(jīng)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(chǎn)有機肥。該技術模式資源化利用率較高,但對穩(wěn)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(nóng)田消納能力強的地區(qū)。從實踐來看,易腐垃圾、廁所糞污等一般可依托現(xiàn)有畜禽糞污厭氧發(fā)酵設施進行協(xié)同處理,并根據(jù)實際情況完善預處理、進料以及其他配套設備。
典型案例5:甘肅省武威市涼州區(qū)。該案例覆蓋全區(qū)17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)約8萬人。2016年投入運行,以處理畜禽糞污為主,協(xié)同處理易腐垃圾、廁所糞污、尾菜、農(nóng)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(yè)自籌、政府補助等方式投資9100萬元,在全區(qū)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(fā)酵罐、全封閉式干濕雙進料系統(tǒng)、沼渣沼液處理系統(tǒng)等,占地面積5.3萬平方米。在運營管理方面,企業(yè)負責收集處理站周邊15公里范圍內(nèi)的養(yǎng)殖場糞污、農(nóng)村易腐垃圾、農(nóng)作物秸稈、尾菜等,對原料預處理后投入發(fā)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(chǎn)沼氣約1350萬立方米,其中通過管網(wǎng)向周邊供氣約145萬立方米,其余沼氣用于發(fā)電;年可產(chǎn)沼肥約12萬噸,用于銷售或引導農(nóng)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(xié)同處理易腐垃圾、農(nóng)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(fā)酵罐、貯氣柜、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣入戶管網(wǎng)、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(chǎn)沼氣約50萬立方米,為周邊1200戶住戶供應燃氣;年可產(chǎn)沼渣約1750噸、沼液約9400噸,用于周邊蔬菜、果樹種植。
四、蚯蚓養(yǎng)殖處理有機廢棄物技術模式
蚯蚓養(yǎng)殖處理是將畜禽糞污、易腐垃圾、農(nóng)作物秸稈等有機廢棄物,按一定比例混合、高溫發(fā)酵預處理后,經(jīng)過蚯蚓過腹消化實現(xiàn)高值化利用。蚯蚓糞可用于生產(chǎn)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(yǎng)殖場地等。該技術模式資源化利用率較高、經(jīng)濟效益較好,但需配套土地用于養(yǎng)殖蚯蚓,并采取污染物防控措施,對養(yǎng)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(yǎng)殖黑水虻、蟑螂等處理農(nóng)村有機廢棄物。
典型案例7:天津市靜海區(qū)。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(nóng)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(yǎng)殖生產(chǎn)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(zhuǎn)600畝林木基地用于林下蚯蚓養(yǎng)殖。在運營管理方面,周邊養(yǎng)殖場將畜禽糞污運送至處理站并支付一定費用,農(nóng)村易腐垃圾和散養(yǎng)糞污委托社會化服務組織收集運送,農(nóng)作物秸稈等輔料采用協(xié)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(chǎn)蚯蚓糞肥約1萬噸,作為肥料銷售;年可產(chǎn)鮮體蚯蚓約150噸,用于垂釣和蚯蚓產(chǎn)品深加工。
農(nóng)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(nóng)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(jīng)濟發(fā)展水平、村民生活習慣的技術模式。不管采用哪種技術模式,應以無害化處理和安全利用為前提,實現(xiàn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。若用于生產(chǎn)商品有機肥,應符合《有機肥料》(NY525—2021)等有關標準規(guī)定,避免對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成不利影響。