鄢海印 陸恒 張家銘 呂浩榮
摘要:從佛山新城園林廢棄物處理現(xiàn)狀、堆肥工藝流程、堆肥產(chǎn)品分析等方面進(jìn)行總結(jié)闡述,提出園林廢棄物高溫好氧堆肥是一種適合佛山地區(qū)發(fā)展定位和目標(biāo)的有益處置方式,建議加快在佛山地區(qū)推廣這種資源化利用模式。
關(guān)鍵詞:堆肥技術(shù);生態(tài)園林建設(shè);園林廢棄物;資源化利用;佛山新城文章編號(hào):1671—2641(2016)01—0017—03
中圖分類(lèi)號(hào):TU986
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
園林廢棄物是指在園林綠化中被丟棄的有機(jī)類(lèi)物質(zhì),主要包括樹(shù)枝修剪物、草坪修剪物、枯枝落葉、雜草和殘花等。隨著佛山新城建設(shè)生態(tài)城區(qū)的步伐加快,綠地面積在不斷增加,而園林廢棄物也相應(yīng)增加。填埋、焚燒處理這些園林廢棄物不僅造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等問(wèn)題,還會(huì)使綠地土壤肥力無(wú)法自我維持,加劇土壤退化。園林廢棄物的無(wú)害化、資源化、減量化處理,契合佛山新城“中德工業(yè)服務(wù)區(qū)”和“中歐城鎮(zhèn)化合作示范區(qū)”的國(guó)際定位,并符合佛山新城建設(shè)節(jié)能生態(tài)智能城區(qū)的戰(zhàn)略需求。本文主要從佛山新城園林廢棄物處理現(xiàn)狀、堆肥工藝流程、堆肥產(chǎn)品分析等方面進(jìn)行總結(jié)闡述,并提出建議,以期加快佛山地區(qū)推廣園林廢棄物資源化利用模式。
1佛山新城概述
佛山新城位于佛山市中南部,以東平河為界,跨禪城、順德兩區(qū),總規(guī)劃面積88.6 km2,規(guī)劃發(fā)展成為佛山市中心城區(qū)、中德工業(yè)服務(wù)區(qū)、中歐城鎮(zhèn)化合作示范區(qū)和現(xiàn)代嶺南文化新城;同時(shí)也是佛山市委、市政府“強(qiáng)中心”戰(zhàn)略和“城市升級(jí)三年行動(dòng)計(jì)劃”的重要組成部分2。佛山新城綠化總面積116.27萬(wàn)m2,其中公園綠地總面積92萬(wàn)m2;綠化道路15條,道路綠化普及率100%;已建成招商依云水岸、保利東嘉花園居住區(qū)綠地面積分別為4.9萬(wàn)m2、5.7萬(wàn)m2。
2園林廢棄物資源化利用現(xiàn)狀
2.1堆肥原料分析
從表1可以看出,園林廢棄物是高碳含量有機(jī)物料,喬灌木廢棄物由于木質(zhì)素、纖維素含量高,氮含量低,因此原料1的CN高于原料2,堆肥過(guò)程中根據(jù)原料類(lèi)型添加氮源,調(diào)節(jié)碳氮比為30~35:1。園林廢棄物含有大量氮、磷、鉀等養(yǎng)分,為園林廢棄物堆肥資源化利用提供養(yǎng)分物質(zhì)基礎(chǔ),在一定程度上也反映出園林廢棄物作為垃圾清理,園林植物從土壤中吸收養(yǎng)分,園林廢棄物清理必從土壤中帶走養(yǎng)分,使土壤中養(yǎng)分減少,若土壤肥力得不到補(bǔ)充,會(huì)加劇土壤的退化。利用園林廢棄物堆肥產(chǎn)品返還給綠地,把清理園林廢棄物帶走的養(yǎng)分“歸還”于土壤,保持土壤有足夠的養(yǎng)分供應(yīng)容量和強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)園林綠地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
2.2園林廢棄物處理分析
佛山新城2012-2014年園林廢棄物年產(chǎn)量呈逐年增加趨勢(shì)(圖1),主要是由于佛山市2012年開(kāi)始實(shí)行城市升級(jí)三年行動(dòng)計(jì)劃,又發(fā)布了《佛山市城市管理考核評(píng)比暫行辦法》,城市綠地不斷增加,園林綠化逐漸規(guī)范化、精細(xì)化管理,景觀效果明顯提升,園林廢棄物也相應(yīng)增加。另外,城市管理考評(píng)的推行,逐步杜絕了園林廢棄物露天焚燒、亂傾倒、丟棄填埋等問(wèn)題,引導(dǎo)了園林廢棄物無(wú)害化、減量化和資源化利用。
佛山市新城園林綠化工程有限公司響應(yīng)佛山市園林廢棄物減量化資源化處理號(hào)召,2014年3月建成園林廢棄物處理基地,主要處理喬灌木修剪園林廢棄物,進(jìn)行高溫好氧堆肥。當(dāng)年共堆肥處理園林廢棄物536 t,達(dá)到2014年佛山新城園林廢棄物總量的30%。針對(duì)園林落葉、地被修剪廢棄物處理問(wèn)題,佛山新城政府部門(mén)和中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所根據(jù)佛山新城建設(shè)節(jié)能生態(tài)智能城區(qū)的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,于2015年又建設(shè)了“佛山新城園林廢棄物資源化利用示范項(xiàng)目”,該項(xiàng)目采用先進(jìn)的槽式發(fā)酵工藝,綜合集成了物料前處理、翻堆、曝氣、輸送、篩分、出料等多種自動(dòng)化機(jī)械進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)了園林廢棄物堆肥高效運(yùn)作。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年上半年佛山新城2個(gè)處理基地通過(guò)高溫好氧堆肥處理園林廢棄物共667.8 t,達(dá)到上半年園林廢棄物總量的76.1%。
2.3處理工藝
高溫好氧堆肥主要工藝流程(圖2)如下:
1)粉碎:園林修剪喬灌木廢棄物通過(guò)粉碎機(jī)粉碎到粒徑2cm以下,園林地被、雜草、落葉廢棄物、草坪剪落物可以通過(guò)粉碎機(jī)粉碎到粒徑1 cm以下。
2)堆體理化性質(zhì)調(diào)控:根據(jù)堆肥原料高碳含量性質(zhì)添加氮源尿素調(diào)節(jié)C/N為30~35:1;補(bǔ)充水分,調(diào)節(jié)堆體水分含量處于50%~60%。
3)接種:調(diào)控好的堆肥原料按每立方米添加1~2kg有機(jī)物料腐熟劑,富含康氏木霉、黃孢原毛平革菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌,其有效活菌數(shù)≥2億CFU/g,纖維素酶活力≥30.0 U/g,蛋白酶活力≥16.0U/g,水分≤36%,pH值6.6~8.6。
4)鼓風(fēng):堆肥過(guò)程中通過(guò)鼓風(fēng)設(shè)備直接向堆體下的管道鼓風(fēng),補(bǔ)充氧氣,通過(guò)時(shí)控裝置,每天鼓風(fēng)2-3次,每次鼓風(fēng)20 min,堆肥翻堆階段關(guān)閉鼓風(fēng)裝置。鼓風(fēng)主要起到給堆體補(bǔ)充氧氣的作用,保持堆肥好氧發(fā)酵,加快堆肥腐熟進(jìn)程。
5)翻堆:利用鏈板式翻堆機(jī)對(duì)堆體進(jìn)行翻堆,主要是翻堆起到物料混合作用,保持堆體表面和底部物料腐熟進(jìn)程一致,并使得堆肥物料從發(fā)酵槽入口逐步向出料口移動(dòng)。翻堆在一定程度上也可以調(diào)節(jié)堆體溫度,補(bǔ)充氧氣,避免堆體溫度過(guò)高、缺氧,影響堆肥腐熟進(jìn)程。堆肥周期內(nèi)翻4~5次,園林廢棄物可達(dá)到腐熟完全。
3處理分析
3.1堆肥產(chǎn)品理化性質(zhì)分析
從表2中可以看出園林廢棄物堆肥產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)、pH都符合有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn),堆肥產(chǎn)品2中氮、磷、鉀養(yǎng)分含量5.63%,達(dá)到有棚巴標(biāo)準(zhǔn)要求,可以作為有機(jī)肥大量使用,堆肥產(chǎn)品1中。氮、磷、鉀養(yǎng)分含量2.81%,略低于有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)要求,可以當(dāng)做土壤改良產(chǎn)品使用,提升土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤環(huán)境。園林廢棄物堆肥產(chǎn)品1和2的有效活菌數(shù)都遠(yuǎn)高于生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)的0.2億CFU/g,可有效調(diào)理土壤,改善土壤微生物活性。endprint
從表3中可以看出,園林廢棄物堆肥產(chǎn)品1、2的重金屬含量均遠(yuǎn)低于有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值,可以安全使用,無(wú)二次污染,適宜大面積推廣應(yīng)用。
3.2環(huán)境效益分析
首先,園林廢棄物堆肥產(chǎn)品可以部分替代目前在園林苗木生產(chǎn)中大量使用的泥炭資源,對(duì)保護(hù)不可再生自然資源泥炭有重要意義。其次,堆肥產(chǎn)品應(yīng)用于園林綠化,對(duì)改善土壤退化、保持園林土壤的養(yǎng)分平衡方面有顯著作用;而且堆肥產(chǎn)品還可以部分替代熟耕土在園林綠地種植的使用,減少因取土而對(duì)農(nóng)田的破壞。再次,園林廢棄物堆肥化再利用可避免填埋、焚燒處理而造成的資源浪費(fèi),符合國(guó)家倡導(dǎo)資源節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展需要。最后,園林廢棄物堆肥化再利用還可以減少因填埋、焚燒處理引起土地占用和環(huán)境問(wèn)題。
與填埋相比,佛山新城園林廢棄物堆肥處理每年可減少約4 000m3的填埋場(chǎng)體積;填埋高度以40 m計(jì)算,每年可節(jié)約土地100m2,緩解土地資源緊缺的壓力。與焚燒相比,園林廢棄物堆肥可減少?gòu)U氣等二次污染,據(jù)統(tǒng)計(jì),工業(yè)鍋爐每燃燒1 t生物質(zhì)燃料產(chǎn)生6240.28標(biāo)m3廢氣,佛山新城每年園林廢棄物堆肥處理約1350 t,可減少因焚燒而產(chǎn)生的約842.4萬(wàn)標(biāo)m3的廢氣排放,還可減少1.62~2.43×105卡熱量排放到空氣中,減少約499.5 t CO2的排放。因此,園林廢棄物堆肥化再利用可實(shí)現(xiàn)城市園林廢棄物的減量化、無(wú)害化及資源化,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)需求,符合可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念。
4討論
在城市化發(fā)展進(jìn)程中,園林廢棄物作為一類(lèi)優(yōu)質(zhì)的有機(jī)物料,資源化再利用是其必然趨勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)家較早開(kāi)始對(duì)園林廢棄物進(jìn)行堆肥處理,通過(guò)園林廢棄物堆肥化的技術(shù)攻關(guān)、立法及政府的支持使得園林廢棄物資源化利用的工作順利進(jìn)行,其經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。國(guó)內(nèi)部分省市做了有益的嘗試,北京、廣州、深圳、西安和上海等地都已有大型的樹(shù)枝粉碎場(chǎng),將收集的園林廢棄物粉碎后進(jìn)行堆肥,制成商品化的肥料或者覆蓋物,用于園林綠化,使其在園林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)得到合理和重復(fù)的利用。
佛山新城在園林廢棄物資源化利用方面根據(jù)實(shí)際情況,也做了一些積極嘗試,取得一定成效,走在佛山地區(qū)前列,但與發(fā)達(dá)國(guó)家、地區(qū)省市相比,佛山新城園林廢棄物的堆肥化研究起步較晚,規(guī)模較小,堆肥產(chǎn)品質(zhì)量、流程控制、產(chǎn)品市場(chǎng)化還有待加強(qiáng)。
針對(duì)佛山新城園林廢棄物利用現(xiàn)狀,提出以下建議,以期加快佛山地區(qū)推廣園林廢棄物資源化利用模式:一是技術(shù)創(chuàng)新方面,與高校及科研院所建立優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏的合作模式,設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)資金,加快技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。二是擴(kuò)大規(guī)模方面,政府根據(jù)管轄區(qū)域環(huán)境特點(diǎn),合理規(guī)劃、布局大型園林廢棄物資源化處理基地,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)園林廢棄物集中處理,擴(kuò)大規(guī)模。三是產(chǎn)品多樣化方面,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,探索高附加值產(chǎn)品,比如開(kāi)發(fā)立體綠化、名貴花卉專(zhuān)用基質(zhì);深加工功能性肥料;精致有機(jī)覆蓋物以及還可用于工藝品加工;開(kāi)發(fā)生物質(zhì)炭產(chǎn)品,應(yīng)用污水凈化,土壤修復(fù)等。四是開(kāi)展科普活動(dòng),向公眾普及園林廢棄物的處理及產(chǎn)品利用知識(shí),從思想上加強(qiáng)對(duì)廢棄物資源化利用問(wèn)題的重視。endprint