北方園林綠化廢棄物堆肥技術(shù)研究
時(shí)間:2022-11-08 09:14:10
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【摘要】生態(tài)城市建設(shè)步伐的加快,使得園林廢棄物的產(chǎn)量劇增。采用焚燒或者填埋的方式處理這些有機(jī)物,會(huì)造成資源的浪費(fèi),并且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,還會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸費(fèi)用的負(fù)擔(dān)。如果想要對(duì)園林內(nèi)部以及整個(gè)城市的生態(tài)文明造成深遠(yuǎn)影響,那么就得對(duì)這些有機(jī)廢棄物進(jìn)行合理再利用,使其變成豐富的有機(jī)肥,或者加工成基質(zhì)以此來進(jìn)一步取代泥炭的使用。本文探析了北方園林綠化廢棄物堆肥技術(shù)應(yīng)用的思路與實(shí)踐路徑,以供參考。
【關(guān)鍵詞】北方園林;綠化廢棄物;堆肥技術(shù)
1研究目的與意義
隨著生態(tài)城市建設(shè)的快速發(fā)展,園林垃圾的產(chǎn)生量急劇增加。傳統(tǒng)的填埋和焚燒的方法都會(huì)對(duì)生態(tài)造成嚴(yán)重的污染與破壞。因此,禁止采用填埋和焚燒的方法對(duì)其進(jìn)行處理是必然趨勢(shì)。當(dāng)代中國始終堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的道路,對(duì)資源的二次整合利用是當(dāng)下國情的必然趨勢(shì)。實(shí)踐表明,堆肥是實(shí)現(xiàn)園林廢棄物資源化的主要途徑。本研究首先通過研究堆肥過程中有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化,進(jìn)行了EM試驗(yàn),分析了不同條件下的試驗(yàn)因素對(duì)于園林垃圾堆肥化和腐熟度的影響,得出了最佳堆肥工藝參數(shù),為不需要使用其他輔助材料而僅僅依靠園林垃圾進(jìn)行堆肥過程的可行性提供了具有價(jià)值的參考,使堆肥的成本得到充分降低。園林廢棄物堆肥過程中加入適量炭化物可以使堆肥的溫度得到快速的升高,并且有利于高溫的保持,對(duì)于堆肥溫度的提高和維持都有著明顯的積極作用,最終實(shí)現(xiàn)添加細(xì)菌和炭化物的無害化,進(jìn)而提高堆肥質(zhì)量。這個(gè)過程中細(xì)菌的作用更為明顯,更有利于保持氮素,氮素的過度流失會(huì)讓有效磷和有效鉀的含量減少,而保持氮素,不讓其過度流失能夠很好的解決這一問題,還能提高有機(jī)質(zhì)和腐殖酸的降解率。從腐熟程度上來看,炭化劑的加入能夠消除堆肥時(shí)所產(chǎn)生的臭味,能增加最終產(chǎn)品的通氣孔。在矮牽牛、彩葉草和秋海棠的培養(yǎng)基中,適當(dāng)比例的堆肥產(chǎn)品對(duì)植株的生長有著顯著的促進(jìn)作用,對(duì)植株觀賞品質(zhì)的提高也起到不容小覷的影響。通過對(duì)植物生長指數(shù)的綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明,堆肥土處理后是矮牽牛和秋海棠、尤其是彩葉草的最佳基質(zhì)。因此,把泥炭和珍珠巖替換成堆肥進(jìn)行栽培,不僅降低了植株的培育成本,同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也起到了巨大的作用。堆肥化研究和栽培試驗(yàn)結(jié)果可為北京市園林垃圾堆肥化再利用提供理論依據(jù)。
2北方園林綠化廢棄物堆肥技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
北方園林綠化廢棄物堆肥技術(shù)目前大中城市都在探索應(yīng)用中,如北京從2006年開始,對(duì)園林垃圾堆肥的再利用進(jìn)行了研究,2007年,北京八區(qū)中,朝陽區(qū)綠地率最高也只達(dá)到43.98%,宣武區(qū)綠地率最低低至19.10%,園林垃圾約236萬噸的總產(chǎn)量,但經(jīng)過園林綠化垃圾處理只有10000噸,也就是說,還存在有大量的園林垃圾沒有得到妥善的園林綠化處理。目前,北京市部分地區(qū)已經(jīng)對(duì)園林植物垃圾管理制度進(jìn)行了建立和完善,并且建立健全了專業(yè)園林垃圾加工領(lǐng)域,如朝陽區(qū)、西城區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、順義區(qū)。西城區(qū)已經(jīng)建成第一條自動(dòng)化的土壤基質(zhì)生產(chǎn)線和加工廠,占地2500m2,主要是吸收社區(qū)公園和各個(gè)街道垃圾,處理量不大,只能0.2萬噸/年,目前已經(jīng)擁有大型的微生物回收和轉(zhuǎn)化裝置,利用園林對(duì)廢棄物進(jìn)行生產(chǎn)和使用土壤來改善基質(zhì)。
3部分地區(qū)園林廢棄物堆肥技術(shù)應(yīng)用思路
2016年上海市靜安區(qū)園林部門收集了各種枝條和落葉,這些都是修建園林樹木的產(chǎn)物,它們被送到市園林學(xué)院。這些園林廢棄垃圾被送往松江區(qū)“落葉土”實(shí)驗(yàn)車間進(jìn)行回收利用。把微生物菌株加入至3m3的垃圾中,栽培幾天之后,它們從普通的枝條落葉轉(zhuǎn)化成了富含氮、磷、鉀等成分的營養(yǎng)土壤,由無用轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏?,再次在綠地維護(hù)中起到作用,實(shí)現(xiàn)了真正的變廢為寶。同時(shí),“落葉土”還可以大大降低垃圾處理費(fèi)。比如,采用傳統(tǒng)的焚燒方式對(duì)落葉進(jìn)行處理,焚燒落葉每噸要花費(fèi)1元,但產(chǎn)生的煙霧中含有二惡英,會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,這就需要對(duì)煙霧中的二惡英進(jìn)行妥善的處理,然而,二惡英這種物質(zhì)是很難收集和處理。焚燒一噸落葉后,可產(chǎn)生一噸廢渣,廢渣屬于危險(xiǎn)廢物,依然需要經(jīng)過專業(yè)的處理,每噸處理費(fèi)用1元。如果按“落葉土”處理,每噸落葉的處理費(fèi)只有0.3元,相比傳統(tǒng)的焚燒方式來說大大減少了處理成本。同時(shí),與經(jīng)過百年形成的農(nóng)業(yè)成熟土相比,由枝葉加工而成的腐殖質(zhì)土制作簡單,施用后對(duì)環(huán)境影響較小??缮a(chǎn)農(nóng)業(yè)、苗木、花卉等所需多功能有機(jī)肥系列和高效營養(yǎng)基質(zhì)。由于上海土壤呈堿性,有機(jī)質(zhì)含量較低,不適宜植樹種花。目前,堆肥生產(chǎn)試驗(yàn)正在進(jìn)行中。華南植物園遷地保護(hù)園占地面積333公頃,森林占地面積廣泛,林木繁茂,凋落物資源豐富。堆肥廠的原料主要是華南植物園凋落物,采用的專利技術(shù)源自于中國科學(xué)院廣州能源研究所和華南農(nóng)業(yè)大學(xué),使用高溫好氧發(fā)酵使廢棄物能夠快速分解除臭,從而生產(chǎn)環(huán)保肥料。這種肥料兼顧無機(jī)肥和有機(jī)肥的優(yōu)點(diǎn),具有豐富的有益微生物及鈣鎂等微量元素,對(duì)于草坪、花卉等生長具有良好的促進(jìn)作用。據(jù)悉,垃圾堆肥的利用及其規(guī)模化生產(chǎn)在我國植物園尚屬首次。廣州市首家綠色環(huán)保治理中心也已投入運(yùn)營。隨著秋冬的到來,大量的垃圾源源不斷地運(yùn)入工廠,然后生產(chǎn)出黑油高效肥料。同時(shí),城市的垃圾處理成本相對(duì)較高,能達(dá)到數(shù)百元每噸的價(jià)格,而綠色處理中心將園林垃圾進(jìn)行合理的吸收,能夠減輕垃圾填埋帶來的負(fù)擔(dān),也減少了焚燒帶來的污染,對(duì)資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)起到重要作用。綜上,對(duì)北方綠化廢棄物堆肥技術(shù)研究有以下啟示。
3.1完善的操作機(jī)制
北方城市應(yīng)當(dāng)要率先將園林綠化廢棄物循環(huán)經(jīng)濟(jì)放至政策層面,在國家宏觀層面、區(qū)域中層以及企業(yè)圍觀層面上實(shí)施該政策,逐步形成“政府主導(dǎo)、公眾參與、法律規(guī)范、市場促進(jìn)、政策支持、科技支持”。就這一項(xiàng)技術(shù),政府需出臺(tái)詳細(xì)的政策,對(duì)下到每個(gè)園林行業(yè)。完善宣傳機(jī)制,讓公眾對(duì)該技術(shù)有充分了解,做到全力配合。
3.2堅(jiān)持適用性技術(shù)原則
北方主要城市園林綠化廢棄物再利用應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況而定,要因地制宜,結(jié)合本地的地理環(huán)境、市區(qū)情況、市場狀況,分別選擇不同的技術(shù)路線。針對(duì)不同的地理位置和市場狀況,要制定不同的操作方針,從而達(dá)到該項(xiàng)技術(shù)流程的流暢性、針對(duì)性。在廠址的選擇上,需要與科學(xué)選址的原則,運(yùn)輸路線也必須要進(jìn)行合理規(guī)劃,金額能降低運(yùn)輸費(fèi)用。除此以外,需要形成完整且配套的規(guī)章制度,要就近集中處理,在園林綠化行業(yè)內(nèi)形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的消納系統(tǒng)。
3.3加大資金投入
我國北方在園林廢棄物的處理處置技術(shù)的發(fā)展依然處于起步的階段尚,需要大量資金的投入才能實(shí)現(xiàn)相關(guān)新技術(shù)的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)的推廣、示范基地的建成和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和建設(shè)。因此,政府部分要高度重視,加大資金投入。政府也要號(hào)召其他園林行業(yè)及各相關(guān)企業(yè),由上到下,提供資金支持。
3.4創(chuàng)造良好的科研環(huán)境
政府要給科研機(jī)構(gòu)一定的科研經(jīng)費(fèi)支持,讓科研機(jī)構(gòu)的工作能夠順利進(jìn)行,也是為了能讓科研機(jī)構(gòu)的自主創(chuàng)新有最充足的保障,除此以外,在工作環(huán)境以及配套生活設(shè)施的投入上也不能忽視,要?jiǎng)?chuàng)造良好的環(huán)境,才能讓科研人員的研究動(dòng)力更加充足,才能在園林廢棄物回收利用上有更多的創(chuàng)新,才能進(jìn)一步推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及推廣。
3.5倡導(dǎo)政府優(yōu)先采購的原則
回收再利用產(chǎn)品的購買首先從政府部門的采購著手,政府用實(shí)際行動(dòng)引領(lǐng)回收再利用商品的使用行動(dòng),并且利用采購行為展現(xiàn)政府對(duì)園林廢棄物再利用相關(guān)技術(shù)的支持。政府的采購所展現(xiàn)出來的示范作用,有利于該行為的推廣,更能推進(jìn)行業(yè)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變。
3.6發(fā)揮市場機(jī)制作用
關(guān)注產(chǎn)品市場需求,在國家政策支持下,實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)供銷”的循環(huán)利用模式。在現(xiàn)有幾家企業(yè)的基礎(chǔ)上,開展園林廢棄物回收產(chǎn)品的市場推廣,加強(qiáng)市場上的宣傳,讓該循環(huán)模式被大眾熟知并接受。此外,鼓勵(lì)企業(yè)家投資開展園林廢棄物和其他廢物循環(huán)利用試點(diǎn),使園林廢棄物處理由政府的社會(huì)公益行為轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)的社會(huì)服務(wù)經(jīng)濟(jì)行為,充分調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性,并由市場設(shè)立專門的管理公司,對(duì)城市園林廢棄物進(jìn)行收集和綜合治理,讓市場經(jīng)濟(jì)推動(dòng)該體系的完善與發(fā)展。
4北方園林綠化廢棄物堆肥技術(shù)應(yīng)用路徑
由于園林綠化廢棄物的主要成分是有機(jī)物,因此有兩種方法可以對(duì)其進(jìn)行再利用。一是對(duì)園林綠化廢棄物進(jìn)行一定的處理后再利用,如生產(chǎn)有機(jī)肥料、花木基質(zhì)、城市綠地土壤覆蓋、土壤改良添加劑等,即是充分利用科學(xué)技術(shù),完成有機(jī)物的轉(zhuǎn)化;二是直接有效地作為資源利用,如草坪修剪材料可直接粉碎后返回綠地,就近就可進(jìn)行二次的處理與利用。
4.1堆肥技術(shù)分類
堆肥技術(shù)多種多樣,根據(jù)堆料方式,主要分為間歇堆料和連續(xù)堆料法,也可以分為靜態(tài)或動(dòng)態(tài)發(fā)酵方法,在其中根據(jù)堆料環(huán)境,還可以分成耗氧法和厭氧法,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。目前我國實(shí)行的堆肥過程,尤其是園林綠化廢棄物的堆肥過程,大多是好氧堆肥。好氧堆肥系統(tǒng)是一種高溫快速堆肥系統(tǒng),它的堆肥周期比較短,溫度一般為55℃,最高可達(dá)60℃。在厭氧堆肥系統(tǒng)中,空氣與發(fā)酵原料隔離,堆肥溫度低,相對(duì)于好氧堆肥系統(tǒng)來說,厭氧堆肥系統(tǒng)的應(yīng)用工藝相對(duì)簡單,堆肥成品中殘留的氮較多,但此系統(tǒng)堆肥中期時(shí)間長,一般耗時(shí)一個(gè)月,臭味強(qiáng)烈,分解力度不夠,有效性相對(duì)較弱。
4.2高溫快速堆肥技術(shù)介紹
園林廢棄物堆肥化是將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為土壤所能接受和急需的有機(jī)養(yǎng)分或腐殖質(zhì)。這種腐殖質(zhì)與土壤結(jié)合形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)復(fù)合體,拋棄傳統(tǒng)的園林垃圾焚燒和填埋的方式,成為園林垃圾更好的出路,如此既能夠解決環(huán)境污染的問題,也能實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化處理,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供腐殖質(zhì),形成一種良性的自然循環(huán)。該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于粉碎原料以及微生物講解,主要的加工設(shè)備包含粉碎機(jī)、輸送機(jī)等必要設(shè)備,而且對(duì)于樹枝等強(qiáng)度較高的園林廢棄物的粉碎來說,粉碎機(jī)的性能要求相對(duì)較高。微生物降解技術(shù)是通過調(diào)節(jié)和控制溫度、濕度、供氧量等參數(shù),將選定的微生物產(chǎn)品添加到園林綠化廢棄物中,為這些微生物提供最佳的生存環(huán)境?;景l(fā)酵過程包括預(yù)處理、主發(fā)酵、后發(fā)酵、后處理和貯藏。
5園林綠化廢棄物循環(huán)利用的價(jià)值體現(xiàn)
5.1提高了生態(tài)效益
園林綠化建設(shè)工作本身就是一個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)工程,城市園林在綠化建設(shè)的管理中,對(duì)于植物補(bǔ)肥、施肥以及對(duì)土壤進(jìn)行整理等各個(gè)環(huán)節(jié)有著嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范。園林綠化廢棄物經(jīng)過二次循環(huán)處理加工后,可以重新投入使用到園林綠化中,加強(qiáng)其土壤結(jié)構(gòu)特性,平衡土壤中各種微生物及各種元素,重新激活土壤的生態(tài)活性。園林綠化廢棄物經(jīng)過處理后再形成堆肥,再次被廣泛應(yīng)用于園林綠化中,達(dá)到了對(duì)生態(tài)環(huán)境的自我保護(hù)循環(huán),從而增強(qiáng)了對(duì)環(huán)境的自我修復(fù)能力,提高了生態(tài)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
5.2提高了經(jīng)濟(jì)效益
我國政府每年在城市園林綠化方面都需要投入大量資金,園林綠化廢棄物的再利用,可以減少政府在綠化方面的資金投入,充分提高了經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益同步發(fā)展的目標(biāo)。
5.3有利于可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)今中國,我們堅(jiān)持著可持續(xù)發(fā)展理念,建立健全美麗中國。園林綠化廢棄物的循環(huán)利用,是踐行該理念的實(shí)際性操作,為可持續(xù)發(fā)展的方針提供了源源不斷的動(dòng)力。堅(jiān)持園林綠化廢棄物的循環(huán)再利用就是在貫徹落實(shí)我國的可持續(xù)發(fā)展道路,真正做到落到實(shí)處,政府進(jìn)行相關(guān)的舉措,也起到很好的引領(lǐng)作用和模范作用,形成由上到下,全民綠色化生活的良好風(fēng)氣。
6廢棄物堆肥的利弊
6.1堆肥在實(shí)際生活中具有很大的優(yōu)勢(shì)與可行性
首先,堆肥不需要使用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行控制,減少減輕了土傳病害,這是目前公認(rèn)的一點(diǎn)。其次,堆肥在土壤改良方面也起到巨大作用,堆肥可以改善土壤的結(jié)構(gòu)和環(huán)境,提高土壤的活性,減少土壤具有的潛在侵蝕,可以說,堆肥是良好的改良劑。第三,堆肥的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,堆肥不僅可以用于植株的栽培,還可以作為養(yǎng)殖墊料來使用,比如,把堆肥直接鋪設(shè)在養(yǎng)殖圈內(nèi),代替秸稈、鋸末、稻殼等養(yǎng)殖墊料的使用,可以起到吸附動(dòng)物排泄物的作用,充分減輕了環(huán)境污染,也為動(dòng)物提供了舒適的環(huán)境。
6.2堆肥技術(shù)本身也存在有一部分的弊端
首先值得注意的是,堆肥技術(shù)所需的各項(xiàng)機(jī)械儀器成本較高,平均都在幾十萬左右,一些更先進(jìn)的設(shè)備價(jià)格甚至上達(dá)百萬。其次,堆肥的處理、發(fā)酵和成品都需要占用土地資源,多了項(xiàng)土地成本的開支。第三,堆肥的發(fā)酵過程往往會(huì)受到天氣和溫度的影響,部分南方地區(qū)氣候環(huán)境溫潤,可以全年給堆肥發(fā)酵提供良好的環(huán)境,比如我國的四川省,然而大部分北方地區(qū)無法全年為堆肥發(fā)酵提供有利的自然條件,這就需要通過人為的操作來實(shí)現(xiàn)。第四,堆肥釋放養(yǎng)分的過程格外緩慢,需要大量使用才能緩慢釋放,才能漸漸達(dá)到化學(xué)氮肥的肥效水平。
7結(jié)束語
綜上所述,園林綠化廢棄物作為一種可再利用的資源,具有非常廣闊的再利用前景,其再利用價(jià)值非常高。對(duì)于園林垃圾的循環(huán)利用充分展現(xiàn)了我國一直以來堅(jiān)持貫徹的可持續(xù)發(fā)展道路,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,為我國土壤生態(tài)的發(fā)展造就了良好的前景。希望國內(nèi)越來越多的人關(guān)注這一領(lǐng)域的研發(fā),使園林綠化產(chǎn)生的廢棄物不再被當(dāng)作垃圾填埋、焚燒或隨意處置,而是成為可再生資源,真正實(shí)現(xiàn)資源的變廢為寶。
參考文獻(xiàn):
[1]呂子文.日本綠化植物廢棄物處置場見聞[J].園林,2018,(02):32-34.
[2]梁晶,嚴(yán)巍,方海蘭.我國綠化植物廢棄物資源化再利用[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2016,(41):55-59.
[3]吳衛(wèi)紅,張大紅.園林綠化廢棄物的資源化再利用[J].城市問題,2017,(9):8-13.
作者:武鴻源 單位:北京愛麗園林市政工程有限公司