固体废弃物回收 基金项目:国家重点研发计划课题（1994-）

固体废弃物回收 基金项目:国家重点研发计划课题（1994-）

基金项目：国家重点研发计划（）

作者简介：闵超(1994-)，男，陕西泾阳人，硕士生，从事农业面源污染研究。Email:。

通讯作者：王悦，E-mail：。

摘要：农村固体废物污染问题严重制约我国美丽乡村建设和农业可持续发展，资源化利用是农村固体废物处理处置的必然趋势。本文在明确农村固体废物含义及资源化利用的基础上，系统梳理了我国农村固体废物的种类、特点及现状，探讨了还田还土、厌氧消化、好氧堆肥、焚烧发电等工艺的优缺点及应用现状，分析了农村固体废物资源化利用当前面临的技术难点、政策问题及挑战，并对开展农村固体废物资源化利用工作提出了相关建议。

关键词：农村固体废弃物 地膜 秸秆 畜禽粪便 资源化利用前景

中国农村固体废物

闵超1,2

,安达1,王悦1

,徐海红3,王柳华2,康明2,王麦波1

1. ， ，中国；

2. 和 ， 长安 ， 西安 ， 中国；

3. 和 ， ，中国

: 中国的关键（）

：农村固体废物的产生和处置是农村固体废物处置的趋势。本文在对农村固体废物及其处置进行分析的基础上，分析了我国农村固体废物的种类、类型、处理方式以及秸秆转入土壤、转入地下、转入电力、转入风口、转入地下水、转入地下水、转入地下水处理以及农村固体废物处置面临的问题。最后对农村固体废物处置进行了探讨。

: 农村固体和

当前，我国农业面源污染问题突出。早在2010年，第一次全国污染源普查公报就显示，我国农业生产排放的COD（化学需氧量）、N、P等主要污染物的排放量已远远超过工业源和生活源，成为污染首位。但迄今为止，农业面源污染控制问题尚未得到足够的重视。农村固体废弃物（以下简称“农村固体废弃物”）是农业面源污染的主要来源，包括农业生产使用的化肥、农药、农膜以及畜禽粪便、尾菜、秸秆、生活垃圾等。农业生产废弃物和农村生活废弃物作为其主要成分，具有分散性、复杂性、多样性等特点，收集、处理、利用难度大，严重威胁着我国农村生态环境质量。 2018年中共中央、国务院办公厅印发的《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》明确提出：“加强农业面源污染防治，开展农业绿色发展行动，实现废弃物资源化利用，推进有机肥替代化肥、畜禽粪便处理、农作物秸秆综合利用、废弃农膜循环利用”。同年印发的《农村人居环境改善三年行动计划》明确把农村生活垃圾、厕粪资源化利用列为重点任务之一。2019年国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》，提出重点抓好大宗工业固体废物、重大农业废弃物、生活垃圾、建筑垃圾、危险废物等。可见，农村固体废物资源化利用是大势所趋，也是改善农村人居环境、实现农业可持续发展的根本保障。

1 农村固体废物资源化利用的含义和意义 1.1 农村固体废物的含义

近年来，由于乡村工厂的兴建和“工业污染进山进乡”，农村固体废物的定义发生了变化。传统定义认为，农村固体废物是农业生产和农村生活产生的固体废物的总和[]。在此基础上，高明霞[]将乡村工厂、乡镇企业排放的固体废物纳入农村固体废物的范畴。刘英杰[]认为，农村固体废物是相对于城镇固体废物而言的，是对固体废物存在地域的划分。作者从农业发展和农村环境的角度思考，认为无论是传统的农村固体废物还是农村排放的工厂固体废物，都是以农村作为消费场所，对农村环境和农业发展存在潜在威胁，因此应将其归入农村固体废物。

我国农村固体废物种类繁多，目前按其来源可分为农业生产固体废物、农村生活固体废物、其他固体废物三大类，各大类固体废物所包含的废物种类如图所示。

表格1

表1 我国农村固体废物主要类型

表1 我国农村固体废物主要类型

1.2 农村固体废物回收利用的意义 1.2.1 减少环境危害

农村露天焚烧秸秆、生活垃圾现象普遍，释放出的有毒气体和粉尘颗粒极易引发中毒和雾霾天气，剩余垃圾大多就地掩埋或堆放，产生的渗滤液随地表径流扩散，严重污染周边的水体、土壤、农作物等[-]。农业生产中，化肥农药的施用、农膜残留等会直接降低土壤通透性和有机质含量，使土壤贫瘠，导致作物减产，污染地下水，加大水土流失风险[-]。开展资源化处理，可实现农村固体废物由“污染源”向“资源化”的转变，减轻因处理不当对环境造成的危害。

1.2.2农村固体废物资源化潜力巨大

我国农村每年固体废弃物产生量达40多亿吨[]，其中一半以上未得到合理利用，蕴藏的资源潜力巨大。2015年，全国露天焚烧秸秆8000多万吨[]，其养分相当于800万吨复合肥，可生产约300亿立方米沼气，发电约400亿度电。全国每年畜禽粪便可生产理论量2.79亿吨有机肥[]，未利用部分估算相当于1亿吨有机肥[]。 虽然我国《农膜回收行动计划》指出，到2020年全国农膜回收率要达到80%以上，但全国每年仍有数百万吨农膜未回收利用[]，100万吨地膜可回收20万吨塑料颗粒原料，经济效益巨大。农村每年产生数亿吨生活垃圾，其中1/3为餐厨垃圾[-]，具有极高的堆肥和清洁能源生产潜力。

2我国农村固体废物产生及资源化利用现状

农村固体废物不同于城市固体废物，受地域特征、经济发展水平、当地群众生活方式、政策措施等因素影响显著，具有产量大、面积广、管理难、环境风险高的特点。

2.1我国农村固体废物产生现状

目前，我国尚未出台农业农村固体废物资源化收集处理的政策法规，根据最新相关文献，对全国主要农村固体废物年产生量进行统计。此外，全国每年产生的农膜、农药化肥包装物、农村居民粪便等废弃物量也十分巨大。2015年我国农膜（棚膜、地膜）年使用量达280万吨，预计2020年约为400万吨[]，每年产生的农药包装废弃物总量约为15万吨，化肥包装废弃物总量约为12万吨。以人均日排泄粪便0.5公斤计算，全国农村每年产生的居民粪便总量高达1×108吨。 随着人口不断增长、人民生活水平不断提高，我国农村固体废物产生量仍将保持增长趋势。

表 2

表2 我国农村主要固体废物年产生量表2 我国农村主要固体废物年产生量

表2 我国农村主要固体废物年产生量表2 我国农村主要固体废物年产生量

2.2我国农村固体废物资源化利用现状2.2.1资源化利用处于起步阶段

我国农村固体废弃物回收利用处于起步阶段，目前全国畜禽粪便（肥料、饲料、能源）综合利用率仅为60%[-]。但丹麦、荷兰、加拿大等国家通过实行严格的养殖平衡政策，基本实现了畜禽粪便的充分利用，并将畜禽粪便还田[-]。农药包装废弃物是农村环境管理的“盲区”，据统计，我国每年约有30亿件农药包装废弃物被随意丢弃[-]。早在2011年，巴西、法国、加拿大、波兰等国农药包装废弃物包装回收利用率已分别达到94%、77%、73%、70%[-]。目前，我国70%的农村没有垃圾收集点，约40%的农村缺乏垃圾收集处理设施[-]。大部分生活垃圾没有经过正规处理，只是堆放、就地掩埋、露天焚烧。 这样的加工方式还远远没有达到资源加工的水平。

2.2.2 资源利用困难

秸秆直接还田是秸秆综合利用最经济、最直接的方法，但农户家庭小规模经营，导致秸秆资源分散，难以统一管理，增加了丢弃、露天焚烧的风险，也增加了资源利用成本。“有养无种、有种无养”的分流模式，客观上堵塞了我国畜禽粪污还田渠道。同时，全国各地畜禽养殖业分布严重不平衡，部分地区畜禽粪污量超过土地承载能力，运往其他地区消费成本高昂。在农膜使用方面，我国目前使用的地膜厚度不足0.008毫米，易破碎，难以全部通过机械回收，人工捡拾费时费力，严重阻碍了农膜回收利用和资源化利用。 与秸秆、畜禽粪便、农膜等相比，农村生活垃圾成分复杂、分散性强，目前对收集运输的研究较多，缺乏适用的资源化利用实践模式。

2.2.3 环境风险高

近年来，尽管政府加大了对露天焚烧秸秆的监管力度和处罚力度，但每年全国各地露天焚烧秸秆事件仍时有发生。等[]的研究表明，2002年至2016年，我国露天焚烧秸秆排放的碳黑、有机碳、PM2.5、PM10、CH4、CO、CO2、NH3、NOX、SO2及NMVOC（非甲烷挥发性有机物）增幅在173%至225%之间，秋冬季雾霾天气与秋收秸秆大规模集中焚烧密切相关[]。我国农村农民环保意识缺乏，农村养殖业缺乏有效的废弃物无害化处理手段，产生的畜禽粪便、死亡畜禽胴体、兽药废弃物等畜禽废弃物对整个农村生态环境造成了危害。 威胁严重[]，据统计，农业面源污染中95.78%的COD、37.89%的总氮、56.34%的总磷均来自于畜禽养殖中流失的畜禽粪便[]，畜禽粪便污染居农业源污染之首[]。对主要使用地膜地区的调查显示，我国地膜残留量一般为60~90 kg·hm-2，最高达165 kg·hm-2[]，造成了严重的环境污染。

3 我国农村固体废物资源化利用途径

秸秆和畜禽粪便的资源化利用是我国农村固体废弃物处理的重点。目前，秸秆的资源化利用方式有肥料转化、饲料转化、燃料转化、基料转化、原料转化等，粪污的资源化利用方式有肥料转化、饲料等。还田还土、厌氧发酵、好氧堆肥是我国秸秆和畜禽粪便资源化利用最普遍、最成熟的方法。尾菜尚无成熟的规模化处理技术，农用地膜也尚未找到成熟有效的收集方法和替代产品。农村生活垃圾处理方式与城镇生活垃圾基本相同，包括焚烧发电、卫生填埋、堆肥等。

3.1 退耕还土

还田是秸秆“三化”的重要途径，兼具环境效益和经济效益。从环境角度看，耕地具有巨大的秸秆吸收容量，充分还田可以大大减少秸秆焚烧的可能性，同时增加土壤对环境的影响。保留C、N、P元素的能力可以减缓农业面源污染和温室效应[-]；从经济角度看，大量研究发现秸秆还田可使作物增产10%~60%[-]，在众多农村固体废弃物回收利用方式中，所需的资金、人力、物力投入相对较小，大大降低了资源回收利用成本的投入。世界上发达的农业国家都十分重视土地利用与营养相结合，秸秆还田和农家肥的用量占化肥总施用量的2/3之多[-]。但在我国，化肥仍是耕地养分的主要来源。

秸秆还田方式很多，有直接还田、腹还田、堆沤、炭化等。直接还田在我国又分为机械粉碎、粉碎、覆盖、高茬还田等，秸秆直接还田量约占秸秆总量的15%～20%[]。目前，全国秸秆还田方式以机械粉碎、粉碎还田为主。机械化秸秆还田技术具有缩短耕作时间、增加积温、保湿、生产效率高等优点，但也因秸秆不能及时成熟而增加了病虫害发生风险、降低产量，适用于水热条件好、地势平坦、机械化程度高的华北地区。秸秆还田需要一定的机械和劳动力，但社会效益显著，一方面节省了饲料粮，缓解了人畜争食的矛盾。 另一方面，秸秆在家畜肠道内发酵分解，肥效明显增强，更利于作物吸收。

我国人多地少，耕地压力大，休闲时间短，影响秸秆还田的成熟度，限制了秸秆全量还田。目前，我国正在积极探索多种新型秸秆资源利用方式。经调研发现，内蒙古河套地区有将芦苇秸秆制成盘子的企业，黑龙江省有将秸秆制成吸管等餐具的企业。但通过这些资源化方式生产出来的产品，目前尚无明显的市场竞争力，尚未实现规模化生产。

3.2 厌氧消化

在农村，通常采用户用沼气池，通过秸秆、畜禽粪便的厌氧发酵生产沼气。沼气是一种可再生的非化石燃料气体，具有生产过程绿色环保等优点。沼气的使用改变了农村以秸秆、树木、煤炭为燃料的传统能源结构，大大减缓了温室气体排放[]。预计到2020年，我国农村沼气产量将达到385亿立方米，温室气体减排量将达到4679万吨二氧化碳当量[]。农村沼气项目的推广，不仅大大控制了人畜禽粪便的随意排放，缓解了病原体和营养物质对水体污染的风险，而且还有效降低了农村人口因使用化石燃料而患上呼吸道疾病的可能性。 特性[]，沼渣作为高效有机肥料，可以显著增加土壤有机质含量，促进农业可持续发展[]。

提高厌氧消化产气率和产气量、实现低温发酵及沼气工程自动化一直是该领域的研究热点，近年来成果丰硕。对秸秆和畜禽粪便进行预处理可大大提高厌氧发酵产气率和产气量。方法有物理法、化学法、生物法等，主要作用原理是破坏秸秆和粪肥中的纤维素、木质素等化学结构，增加与厌氧菌的接触面积，从而提高有机成分的利用率[-]。利用太阳能、沼气催化剂等可在一定程度上解决严寒地区冬季因气温低而无法正常产气的问题。随着沼气自动化设备的发明和技术的成熟，沼气工程自动化在我国一些农村地区得到推广应用，大大节省了人力投入[]。

目前，我国农村沼气工程实施效果并不理想，实地调查结果显示，农村沼气池正常运行比例较低，约为60%。主要原因包括：家庭劳动力输出、商品能源替代、进料量不足、沼渣处理困难等，村民使用沼气池的意愿不强[-]。集中供气系统可以较好地解决以上问题，该系统由村民集体出资，有专门的技术人员负责系统运行，既能提高固体废弃物有机组分的产气效率，又能减少人力投入，因此，集中供气系统在农村沼气工程建设中有着良好的发展前景。

3.3 有氧堆肥

好氧堆肥是在有氧条件下，利用好氧微生物对秸秆和畜禽粪便中的有机质进行吸收、氧化、分解，转化为腐殖质的方法[。好氧堆肥通过高温杀死堆内病原菌、虫卵及草籽等[。其工艺简单，投资少，运行费用低，符合无害化、减量化要求，可最大限度保留堆肥中废弃物的养分，实现资源化利用[。堆肥技术在我国有着悠久的应用历史，目前对堆肥的研究成果较多，但大多集中在机理、工艺优化、特种固废堆肥等方面，而对目前农村地区堆肥应用现状的相关文献报道较少。

好氧微生物的活性是堆肥成功的关键，影响其活性的因素包括：C/N、C/P、水分、温度、含氧量、pH值等。C/N是堆肥首要考虑的因素，有机固体废弃物堆肥最佳C/N为25~30[]，普通农作物秸秆C/N为60~100，畜禽粪便C/N为10~15。好氧堆肥技术主要分为四类，即堆肥式、静态堆肥式、槽式、反应器式。条堆式和静态堆肥式操作简单，投资少，适合农村使用。但缺点是发酵周期长，臭味难控制，可通过投加堆肥微生物接种剂来缓解。 随着堆肥设备的迭代更新，小型化、移动化、专业化是目前堆肥设备的发展趋势[]，目前市场上已经有多种户用堆肥设备，户用堆肥成本低，且能从源头对有机固体废弃物进行减量化[]，在我国农村地区有很好的应用前景。

3.4 焚烧发电

我国垃圾焚烧发电技术发展迅速，1985年全国仅有2座焚烧炉，日处理能力为150t·unit-1。到2018年，我国已成为世界垃圾发电第一大国，年垃圾处理能力约1×108t[]。垃圾焚烧发电的优势在于其处理的彻底性，农村生活有机垃圾焚烧后减量化率可达95%左右[]。与填埋、堆肥相比，垃圾焚烧发电具有占地面积小、垃圾种类限制少的优势。

我国农村生活垃圾尚未分类处理，种类混杂、水分含量高、平均热值低[]，建立垃圾发电厂需要较大的投资，正常运行也需要源源不断的垃圾资源，全国大部分农村垃圾产出量较少且分散，收集难度大，运输成本较高，特别是西北农村地区。因此，生活垃圾焚烧发电技术比较适合城市及城市周边农村地区，不应作为全国农村生活垃圾资源化处理的首要考虑。

3.5 农村固体废物回收利用方式比较

对农村固体废弃物资源化利用方式中退耕还土、厌氧消化、好氧堆肥、焚烧发电等技术的优缺点进行了比较，结果如下。

表3

表3 四种资源利用类型的比较表3 四种废弃物和

表3 四种资源利用类型的比较表3 四种废弃物和

影响农村固体废弃物资源化利用效率的因素很多，包括固体废弃物资源量、经济条件、气候、交通、环境承载力等。退田还土、厌氧消化、好氧堆肥等技术都有各自的优势、劣势和适应条件。面对我国农村固体废弃物数量巨大、种类复杂的现状，资源化利用应多种方式并存，在因地制宜的基础上，扬长避短，充分发挥地方特色和资源化利用方式的优势，在此基础上积极探索新的资源化利用方式。如江西瑞金通过养殖蚯蚓实现农村有机废弃物规模化处理，并销售了与蚯蚓相关的系列产品，产品帮助当地群众脱贫致富，既转移了传统的资源化利用方式，又提高了固体废弃物资源化利用的利用率。

4.我国固体废物资源化利用存在的问题4.1应用技术不成熟

近年来，农村固体废弃物资源化利用成为热点话题，各种新发现、新发明不断涌现。但当前农村固体废弃物资源化利用发展缓慢，主要原因一是应用技术不成熟，资源化利用收益低，不能形成可靠的解决方案。其次，我国农村背景条件差异较大，固体废弃物种类复杂多样，对应用技术提出了更高的要求。

目前农村使用的农膜回收机以捡拾机为主，回收率较低，大致为50%～60%[]。农膜回收机大部分依赖进口，国产机技术含量低，运行不稳定[]。秸秆还田机存在秸秆粉碎质量差、耕作浅、拌土不均匀等问题[]。尹文等[]的研究显示，秸秆还田不均匀会导致部分秸秆堆积，阻碍作物出苗率。其次，我国沼气项目还面临着一些长期未能解决的问题，如北方农村季节性过剩与沼气产量不足、沼气发酵过程中人力投入过多、沼气设备存在安全隐患等，虽然目前有相关的解决方案，但一直未能推广应用。浩洋堆肥设备能耗高，利用率低，堆肥技术还存在腐殖化过程缓慢、产品质量不稳定、衍生臭味等问题。 垃圾焚烧炉逐步实现国产化，但大型千吨级焚烧炉仍需依赖进口，企业投资大、运行负担重[]。此外，与欧盟国家垃圾焚烧发电厂能源效率水平相比，我国生活垃圾焚烧发电厂项目的能源利用水平较低，平均约为21%[]。

4.2 存在环境安全隐患

产生沼气和高质量堆肥的厌氧发酵是资源的主要方法，在我的国家中，一些学者认为，厌氧发酵量。导致其扩散的人，如果这些最终产品直接应用于农田，则不可避免地会导致ARG的次要扩散，堆肥也是如此的问题。分解后的作物； 其次，尽管自动化的农业膜回收机器和机械稻草的回流促进了农村固体废物资源，但是它会造成土壤的某些损害，并对土壤结构造成一定的损害，这反过来又触发了氮气的挥发和丧失，从而增加了浪费的浪费，从而增加了浪费的危险污染。 ，毫无疑问，这增加了它们进入环境的可能性。

4.3未形成利润模型

近年来，该国大力促进了循环经济的发展。

我的国家的农村地区是稀疏的，固体废物是混合的，分散的，很难收集，诸如分类和运输等基本设备不足以研究。 ，村民对垃圾分类和回收利用没有强烈的认识，这增加了资源的成本，目前，他们只能依靠政府的投资，而政府的投资则很高，而农民的热情不高。

4.4政策和法规不足

我们的国家颁布了许多有关稻草，牲畜和家禽肥料的管理和治疗的法规（），但仅根据宏观方法和整体行为需求，基于资源的产品标准等级进行策略，并详细提高了资源，并详细措施。在我国的某些农村地区实施了瓷砖化和农业膜的回收，覆盖范围是不完整的，包括稻草补贴的政策。价格已成为村民选择稻草资源利用的主要因素，导致政府资金浪费，并且无法充分和理性地利用稻草。 农业电影回收的价格很低（少于1,000元·T-1），而人力和物质资源不匹配，因此很难动员热情。

表4

表4与固体废物回收相关的政策在我国农村地区的固体废物的农村地区有关

表4与固体废物回收相关的政策在我国农村地区的固体废物的农村地区有关

5个建议和前景5.1建议5.1.1在顶级设计方面做得很好，并阐明了农村固体废物回收的法律责任

从法律的角度来宣传农村固体废物的回收，并澄清负责的实体，以找出基本知识，进行整体协调，准备污染预防和控制计划，并使农村废物资源利用最高的固体废物污染预防和范围的验证，并构成了污染和范围。农村固体废物回收技术。

5.1.2政府指导和各种方法来提高公民参与意识

我国家的许多城市在2019年的预防和控制方面积累了宝贵的经验，上海实施了“上海国内废物管理法规”，这被称为“历史上最严格的废物分类措施”熟悉北京，作为国家废物分类的飞行员，使用点来交换礼物，荣誉清单认可和其他方法来激励居民进行垃圾分类ING方法。 宣传和教育是从不断变化的概念和纠正行为的角度来解决农村固体废物不当的问题，并为2019年的最终资源实现提供了前端的准备。因此，固体废物污染控制必须达到所有人的参与，固体废物污染的参与，“无废污染”也应将“废弃城市”带到同时。

5.1.3开发农村固体废物回收管理和控制的标准和方法

我们国家的农村地区的固体废物是巨大的，在理解基本情况和识别情况的基础上，不可能使用完全相同的方法来分类（）类型（） 。

图1在我国农村地区回收固体废物的过程1中国农村地区的固体废物

5.1.4加强新技术的研究，开发和应用演示

固体废物回收技术在农村地区的发展和应用主要是因为该技术本身没有基础，并且在资本，人力，材料资源，技术困难等方面所需的投资超过了市场的可接受性，利润空间很小，回收周期太长了，我的需要很长时间，而我的需求太长了。交流和合作，并促进回收技术的创新和升级；政府必须增加对现有的成熟回收技术的支持并促进应用程序示范。

5.1.5探索基于可持续资源的经济模型

许多发达国家通过政府和企业之间的合作来实现农村垃圾的利用，对农村固体废物资源管理的主要责任是政府的，这是造成农村固体废物污染的预防和控制质量的固体废物。基于经济模式可以吸引公司加入并注入基于资源的农村固体废物的处理，例如我国的许多现代农业示范区，例如，江克萨斯省伊琴市的国家现代农业示范区，不仅可以有效地控制污染，而且还可以通过有效地进行工具，而是有效地吸引了农民的收入，而且还增加了AR a a n of an n a n of and a n of and a n of and of and of and of and of and a n of an n of an n of an n a n of an n of an n of an n of an n of an n of and a a of a a 。 因此，政府应全面发挥政策指导和资源一体化的作用，团结政府和企业，整合技术和资金，并通过技术优化和整合，品牌管理，订单销售等创建可持续的经济发展模型，并为我国的农村固体废物创建可持续的经济发展模式。

5.2

（1）我国家的农村地区与种植和繁殖分开，村民对环境保护的意识较弱，在家庭基础上回收固体废物，例如技术，资金和资金不足和不令人满意的结果，这使得当前的固体废物的范围也可以降低。作者认为，集中的管理而不是家庭分散的处置将是我国开发趋势的基于资源的农村固体处理的关键。

（2）我的国家拥有更多的人，而农村地区的固体废物的产量很大。

（3）尽管我的国家农村地区的整体废物利用水平不高，但某些领域已经实现了高级的发展，这表明农村固体废物将从“废物”转变为“资源”，从“污染来源”转变为“绿色产品”到“绿色产品”，因此在全国各地的整个地区都必须加强“高级发展”的稳定范围。

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