李孜男，王瑋璟

（濟(jì)南市環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)研究所，山東 濟(jì)南 250023）

村鎮(zhèn)居民生活垃圾，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、日常消費習(xí)慣以及地域分布不同的影響，其成分和人均日產(chǎn)生量在各地存在著一定差別。為更好地實現(xiàn)“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，以城帶鄉(xiāng)”的管理模式，貫徹“村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運、縣處理”收運處置體系，無論是末端處理工藝的選擇優(yōu)化還是設(shè)計使用的容量年限，都需要對村鎮(zhèn)垃圾的主要成分權(quán)重比例和人均日產(chǎn)生量進(jìn)行分析預(yù)測。筆者對濟(jì)南市3個經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平迥異的村居進(jìn)行模擬采樣分析，來實現(xiàn)這個目標(biāo)，摸索規(guī)律。

1 試點村居基本狀況

研究以濟(jì)南轄區(qū)內(nèi)章丘市柳溝村、平陰縣西三里村、槐蔭區(qū)棉張村為試點展開。其中西三里村已無農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，生產(chǎn)生活都已接近于城市；柳溝村經(jīng)濟(jì)正在快速轉(zhuǎn)型，有較少數(shù)農(nóng)業(yè)活動；而棉張村則以農(nóng)業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)能力較弱。經(jīng)對村居進(jìn)行基本狀況調(diào)研，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)村無化石燃料使用，愿投入資金配合城鄉(xiāng)生活垃圾一體化處理；快速發(fā)展轉(zhuǎn)型期村居生活水平較高，日常有部分居民采用礦石燃料，愿意出資推進(jìn)一體化工作；純以農(nóng)業(yè)為主的村居，居民收入能力弱，能源方式較落后，經(jīng)濟(jì)實力較弱，對于一體化積極性較高，但希望政府投入為主；各村都愿意使用本村居民作為保潔人員；有村居愿意提供部分閑置土地用于垃圾存放或處理等活動；各村垃圾估算均值基本為0.8～1.2 kg/（人·d）［1］。

2 村鎮(zhèn)居民生活垃圾采樣

2.1 采樣人居

每個試點村居各固定選擇50戶本村居民進(jìn)行采樣；根據(jù)村民燃料使用比例，50戶人居也按照相應(yīng)比例進(jìn)行選取；采樣家庭成員年齡構(gòu)成盡可能接近全村大體年齡段比例。保證采樣的數(shù)據(jù)能夠平穩(wěn)反映真實情況，而不受人口生活習(xí)慣等因素的變化影響過大。

2.2 采樣時間和方法

采樣時間為2012年7—12月及2013年4—5月；采樣期每個月中旬每村依次各連續(xù)采樣2 d；每定點村民家按照約定時間集中采樣或入戶采樣。采樣方法是居民戶配合將當(dāng)天所有生活垃圾按可堆肥、爐灰爐渣和灰土、可燃類廢物和其他4類分別投放，現(xiàn)場使用電子秤稱量。

2.3 數(shù)據(jù)記錄

采樣現(xiàn)場各垃圾成分稱量后相關(guān)數(shù)據(jù)分類綜合并平均到人，得出人均垃圾各組分產(chǎn)生量原始數(shù)據(jù)；考慮到采樣人口波動、季節(jié)變化、飲食變化、稱量誤差等各種不確定因素，決定上述原始數(shù)據(jù)相應(yīng)的有效取值范圍控制在算數(shù)平均值離散度的最大范圍內(nèi)［2］；另外因燃料結(jié)構(gòu)不同，采樣時也進(jìn)行了相應(yīng)原始數(shù)據(jù)區(qū)別統(tǒng)計，故而灰土類的數(shù)據(jù)范圍由是否使用化石燃料為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了區(qū)分。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 有效平均值數(shù)據(jù)范圍

例如原始數(shù)據(jù)可知濟(jì)南市村鎮(zhèn)居民生活垃圾人均算術(shù)平均值為1.15 kg/（人·d），統(tǒng)計范圍為±68%即0.37～1.93 kg/（人·d）。如上例計算可得結(jié)果見表1。

表1 各相對數(shù)據(jù)進(jìn)入有效平均值計算范圍的確定 kg/（人·d）

3.2 算數(shù)均方根統(tǒng)計

根據(jù)表1，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類遴選，由算數(shù)均方根法得到各有效成分權(quán)重見表2。

表2 各有效成分權(quán)重有效平均值 kg/（人·d）

3.3 村鎮(zhèn)居民生活垃圾日產(chǎn)生量線性模型

由各組成權(quán)重數(shù)據(jù)為常數(shù)可知，村鎮(zhèn)人均生活垃圾日產(chǎn)生量與人口數(shù)成正比，為線性相關(guān)，由此可得線性數(shù)學(xué)模型如下：

式中：y為某村居日產(chǎn)生活垃圾量，kg/d；a為常數(shù)，冬季使用化石燃料采暖的人口數(shù)百分比，%；x為村居人口總數(shù)，人。

3.4 人均各垃圾組成成分變化對比

有效均方根統(tǒng)計得到村鎮(zhèn)居民生活垃圾各成分采樣有效數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)比對可知，4類垃圾成分組成中，可堆肥類和灰土類變化有較明顯的趨勢，為此將各經(jīng)濟(jì)類型村莊的可堆肥和灰土類綜合作人均變化對比見圖1。

4 結(jié)論

濟(jì)南市在涉及村鎮(zhèn)居民生活垃圾轉(zhuǎn)運處理容量時可以1.167 kg/（人·d） 進(jìn)行估算；對濟(jì)南市村鎮(zhèn)居民生活垃圾處理量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測時可采用公式y(tǒng)=（1.133+0.413a）x；人均可堆肥物產(chǎn)生量雖然變化明顯但仍處于有效離散度空間；使用化石燃料，其灰土類產(chǎn)生量數(shù)據(jù)波動且規(guī)律相似，其變化超過了0.68的相關(guān)離散范圍，因此，統(tǒng)計村居垃圾產(chǎn)生量時最重要的變化因素是燃料結(jié)構(gòu)及相應(yīng)人口比例；村居垃圾可堆肥物含量均超過50%，灰土、可燃物等含量也較為穩(wěn)定，三者之和平均占垃圾人均日產(chǎn)生量的85%以上，可以考慮就地減量方案優(yōu)化處置。

［1］張益.我國村鎮(zhèn)生活垃圾處理現(xiàn)狀分析及對策建議［J］.上海建設(shè)科技，2010 （3）：106-109.

［2］潘煜，王中生，惠燕，等.離散數(shù)學(xué)中R+算法的研究與實現(xiàn)［J］.微計算機(jī)信息，2008，8（3）：250-251.