北京市生活垃圾現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)利用調(diào)查

北京市生活垃圾現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)利用調(diào)查

城市生活垃圾的處理是世界各國(guó)必須盡快解決的問(wèn)題。建設(shè)部提出環(huán)境治理堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的方向,城市生活垃圾實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化、資源化,這是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)。實(shí)現(xiàn)這“三化”最根本的就是從源頭做起,深入調(diào)查,以便有效地減量,無(wú)害處理,開發(fā)利用。本調(diào)查研究在北京市崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū)進(jìn)行,在不同區(qū)位、不同季節(jié)進(jìn)行調(diào)查分析,以期對(duì)城市生活垃圾的現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)利用進(jìn)行探討。1材料和方法1.1生活垃圾分類與水質(zhì)調(diào)查在小武基、和義、豐臺(tái)三個(gè)垃圾堆放場(chǎng)對(duì)來(lái)自崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū)的新鮮城市生活垃圾進(jìn)行分類調(diào)查,并在豐臺(tái)北天堂垃圾消納場(chǎng)采樣進(jìn)行理化性質(zhì)調(diào)查分析。1.2城市地下空間垃圾治理調(diào)查自1998年3月至1999年2月,每2個(gè)月對(duì)崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū),每個(gè)區(qū)6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。采取裝車后在垃圾場(chǎng)抽樣,每次6車,每車抽取200kg。共計(jì)三個(gè)垃圾場(chǎng),每月18車,一年108車,共計(jì)2.16萬(wàn)kg垃圾。調(diào)查成分分可農(nóng)用部分:菜葉果皮類(含樹葉、雜草)、灰土、糧食、紙類;生物廢品類:木竹、棉毛、皮革;化學(xué)合成物類:化纖、塑料、泡沫塑料;難分解類:磚石、玻璃、金屬;及污染類:電池。考慮到化學(xué)合成物類可以回收利用,未列入污染類。同時(shí)對(duì)平房和樓房區(qū)進(jìn)行分類調(diào)查。于2000年在北天堂垃圾消納場(chǎng)隨機(jī)抽樣,分析生活垃圾的基本理化性質(zhì),測(cè)定在中國(guó)農(nóng)科院及北京農(nóng)學(xué)院進(jìn)行。1.3測(cè)定指標(biāo)與方法含水量:烘干法;垃圾肥粒級(jí)分析:大于1mm顆粒用標(biāo)準(zhǔn)篩選法,小于1mm顆粒用比重計(jì)法;有機(jī)質(zhì)測(cè)定:重量法;全氮測(cè)定:氮磷聯(lián)合消煮,凱氏定氮法;全磷:釩鉬黃顯色721分光光度計(jì)法;全鉀:火焰光度計(jì)法;重金屬測(cè)定,按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法測(cè)定。2結(jié)果與分析2.1生活垃圾組成物構(gòu)成北京市新鮮生活垃圾的組成見(jiàn)表1。從表1可見(jiàn)三個(gè)區(qū)一年里新鮮垃圾組成成分中灰土含量最高,占38.40%,菜葉果皮占34.14%,其次是塑料類>紙類>磚石類>玻璃類>木竹類>糧食類>金屬類>化纖類>棉毛類>皮革和電池類。可農(nóng)用性部分所占比例達(dá)78.99%,高于非可農(nóng)用的其他4類總和。而化學(xué)合成物類又高于另三類非可農(nóng)用部分的總和。從中不難看出,城市生活垃圾中可農(nóng)用部分比例較大,用于生產(chǎn)有機(jī)肥是可行的。同時(shí)在其他幾類物質(zhì)中,化學(xué)合成物類比例較大,其分解難度大,易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,如不能得到適當(dāng)處理,也屬污染物質(zhì),所以對(duì)其分類處理十分重要。電池類所占比例很小,約占新鮮垃圾的0.38%,但因其對(duì)環(huán)境危害較大,一個(gè)紐扣電池可使上百噸的飲用水有毒物質(zhì)超標(biāo)。近三年北京市年產(chǎn)出生活垃圾約500萬(wàn)t,僅按吳偉統(tǒng)計(jì)數(shù)字,北京18個(gè)城區(qū),遠(yuǎn)近郊區(qū)2000年清運(yùn)生活垃圾量269萬(wàn)t。北京市一年生活垃圾中有1.02萬(wàn)t電池,當(dāng)然,遠(yuǎn)郊區(qū)縣電池比例要低一些。此應(yīng)引起有關(guān)部門高度重視。從表1還可看出,三個(gè)區(qū)生活垃圾可農(nóng)用部分所占新鮮垃圾總量的比例比較接近,崇文區(qū)最高達(dá)80.24%,豐臺(tái)區(qū)最低77.26%,相差2.98%。宣武區(qū)在兩者間,79.47%。由于不同地區(qū)人員群體結(jié)構(gòu)不同,特別是供暖、供氣條件不同造成樓房與平房間垃圾組成不同。在可農(nóng)用部分中,主要組成物為菜葉果皮類和灰土類,從表1能看出崇文、宣武的生活垃圾、菜葉果皮類和灰土所占比例相近。而豐臺(tái)區(qū)菜葉果皮類比例明顯更低,灰土明顯更高。豐臺(tái)區(qū)的難分解類垃圾也明顯高于其他兩區(qū)。而電池類明顯少一些。2.2地面有機(jī)物質(zhì)比率北京市平房與樓房生活垃圾的組成見(jiàn)表2。從表2可知,崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū)新鮮生活垃圾中可農(nóng)用部分平房與樓房差別較大,前者占82.35%,后者占76.69%,差5.66%。但從有機(jī)物質(zhì)比率來(lái)比較,平房新鮮垃圾中菜葉果皮、紙類、糧食類比率均低于樓房,且相差9.9%,平房生活垃圾中灰土明顯高于樓房15.55%。所以樓房生活垃圾生產(chǎn)出的垃圾肥有機(jī)質(zhì)含量會(huì)高于平房。另4類非可農(nóng)用部分除磚石類,樓房均高于平房。分別從三個(gè)區(qū)來(lái)看,也有同樣的規(guī)律,只是豐臺(tái)這種規(guī)律更明顯些。續(xù)表2崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū)平房與樓房生活垃圾1998-1999年組成(x±S,n=18)2.3文文市、玄武市和豐臺(tái)區(qū)新鮮生活垃圾成分的年更新分析2.3.1月內(nèi)生活垃圾處理生產(chǎn)情況北京市新鮮生活垃圾組分的周年變化見(jiàn)圖1。從圖1可見(jiàn),三個(gè)區(qū)新鮮生活垃圾一年中可農(nóng)用部分所占比率以10月份87.60%為最高,依次為10月>2月(次年)>12月>6月>8月>4月。10月份生活垃圾生產(chǎn)有機(jī)肥產(chǎn)率較高。生物廢品類比率以4月份為最高4.86%,依次為4月>12月>2月(次年)>8月>6月>10月?；瘜W(xué)合成物類以4月份比率最高達(dá)16.99%,依次為4月>6月>8月>2月(次年)>12月>10月。難分解類所占比率則以8月份為最高9.77%,電池類所占比率則為4月、6月、8月0.15%~0.18%,春夏季為最高,而秋冬季明顯降低0.08%~0.09%。2.3.2國(guó)內(nèi)生活垃圾監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析對(duì)新鮮生活垃圾(圖2)的年變化進(jìn)行分析,三個(gè)區(qū)變化趨勢(shì)大體相似,以10月份為最高比率。雖豐臺(tái)區(qū)可農(nóng)用部分比率較低,但變化趨勢(shì)無(wú)較大差異。由于新鮮生活垃圾可農(nóng)用部分主要由菜葉果皮類和灰土類為主,我們以崇文區(qū)樓房和平房?jī)深愇镔|(zhì)變化動(dòng)態(tài)為例,見(jiàn)圖3,可看出4月、6月、8月為菜葉果皮類高比率季節(jié),灰土類較少。12月、次年2月為灰土類比率較高季節(jié),菜葉果皮類較少。而10月份是兩類物質(zhì)均較高的季節(jié),此比率將影響堆肥質(zhì)量。從圖3可見(jiàn)平房、樓房變化趨勢(shì)相似,只是平房春季菜葉果皮類比樓房比率明顯低,而秋冬季灰土比樓房明顯高。2.4文昌、玄武和豐臺(tái)地區(qū)新鮮垃圾的農(nóng)業(yè)分析2.4.1干重和發(fā)酵時(shí)間新鮮生活垃圾中可農(nóng)用性部分含水量很高(表3)。從較干的樹葉含水量為40%到白菜葉的含水量為96%,平均達(dá)81.39%。100kg新鮮生活垃圾烘干后只有65.25kg,可農(nóng)用部分從78.99kg下降至45.94kg。以干重計(jì)算,可農(nóng)用部分下降約10%,從78.99%降至70.41%。而非農(nóng)用部分上升約10%,從21.01%升至29.59%。大約每100kg新鮮垃圾自身帶水約34.75%,較適宜發(fā)酵分解。春夏季由于菜葉較多,有些地方含水量還要高一些。夏季降雨,秋季大白菜葉明顯增多,最終影響含水量變化。實(shí)際新鮮生活垃圾在室外1~3月含水量為(34.07±2.75)%,4~6月為(38.32±5.63)%,7~9月為(52.66±3.41)%,10~12月為(46.8±3.63)%,影響發(fā)酵質(zhì)量。一般自然堆漚發(fā)酵多為堆內(nèi)厭氧發(fā)酵,表層1m范圍為好氧發(fā)酵。2.4.2生活垃圾不同發(fā)酵次新鮮生活垃圾通過(guò)堆腐,大量有機(jī)物腐熟分解與灰土形成有一定養(yǎng)分含量的有機(jī)肥料,一般要經(jīng)歷兩個(gè)發(fā)酵過(guò)程。一次堆放發(fā)酵,室外4~12個(gè)月。發(fā)酵池發(fā)酵10~21d。用3cm網(wǎng)篩分選,篩下物可直接農(nóng)用或加工成有機(jī)顆粒肥。我們?cè)谠囼?yàn)中得出:新鮮生活垃圾1次發(fā)酵后,過(guò)3cm網(wǎng)篩,可農(nóng)用為主部分占75.30%,2次發(fā)酵后熟,過(guò)1cm網(wǎng)篩,可農(nóng)用部分占87.79%,也就是說(shuō)100kg含水量在35%的新鮮垃圾經(jīng)過(guò)2次堆漚篩選,可產(chǎn)出顆粒在1cm以下的含水量20%的可農(nóng)用垃圾肥料59.49%,而要以烘干肥料計(jì)算,有47.60kg。所以生活垃圾生產(chǎn)有機(jī)肥料,可有約50%的產(chǎn)出率。2.4.3生活垃圾處理我們對(duì)通過(guò)2次篩選,過(guò)1cm篩的腐熟垃圾肥料進(jìn)行粒級(jí)分析,1cm~>1mm的顆粒用標(biāo)準(zhǔn)土篩進(jìn)行分選,<1mm土粒用比重計(jì)進(jìn)行測(cè)定其結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以明顯看出大顆粒(<5~2.5mm粒徑范圍)含量最高達(dá)31.41%,其次是<1.0~0.1mm可達(dá)38.65%,粒徑<0.01mm顆粒上有3.23%,<0.001mm的上有0.88%,所以生產(chǎn)出垃圾肥顆粒較粗,適宜中壤至粘土范圍質(zhì)地施用。如經(jīng)粉碎加工,則有利于廣泛使用。我們對(duì)堆漚分選后的生活垃圾肥料化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定,見(jiàn)表5。從表5可見(jiàn),生活垃圾堆腐后的垃圾肥料,完全符合國(guó)家農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn),雜物含量≤3%,粒度≤10mm,蛔蟲卵死亡率為100%,大腸桿菌值<0.11,重金屬含量小于標(biāo)準(zhǔn)值,養(yǎng)分含量達(dá)到或超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。在按季節(jié)分析時(shí)發(fā)現(xiàn),有機(jī)氮、全氮均以10月份含量最低,分別為12.50%和0.53%,4月和12月最高,最高值分別為有機(jī)質(zhì)19.70%,全氮0.87%,全磷、全鉀含量均以10月份為最低,分別為0.28%和0.98%,2月份為最高,分別為0.58%和1.88%。3生活垃圾組成1)崇文、宣武、豐臺(tái)三區(qū)新鮮生活垃圾以灰土含量最高38.40%,菜葉果皮含量占第二位34.14%,其次依次是塑料>紙類>磚石類>玻璃類>木竹>糧食>金屬>化纖類>棉毛類>皮革類和電池類?？赊r(nóng)用部分達(dá)78.99%?；瘜W(xué)合成物類所占比例也較大,超過(guò)其他幾類非可農(nóng)用部分的總和。電池類所占相對(duì)比率僅0.38%,但絕對(duì)值大,北京市一年產(chǎn)出的生活垃圾中含電池可達(dá)1.02萬(wàn)t?？赊r(nóng)用部分在三個(gè)區(qū)中以崇文區(qū)含量高,豐臺(tái)區(qū)含量低。2)三個(gè)區(qū)平房產(chǎn)生的生活垃圾可農(nóng)用部分高于樓房5.66%,但有機(jī)物含量卻少9.90%。3)從三個(gè)區(qū)新鮮生活垃圾組分動(dòng)態(tài)看,可農(nóng)用部分所占比率以10月份最高,達(dá)87.60%,依次為10月>2月(次年)>12月>6月>8月>4月。電池類所占比率以4月、6月、8月為最高。4)可農(nóng)用部分中以灰土和菜葉果皮為主體。4月、6月、8月菜葉果皮類比率高,12月、2月(次年)灰土類比率高,