楊雪艷,殷紹雯
(1.鄭州植物園,河南 鄭州 450000;2.河南省工人文化宮,河南 鄭州 450000)
隨著生活水平的不斷提高,城市綠化覆蓋率也越來越高,人均綠地面積也在逐年增加[1-2],所產(chǎn)生的園林綠化廢棄物也越來越多,園林綠化廢棄物是指種植養(yǎng)護(hù)過程中園林植物產(chǎn)生的枯枝落葉、雜草、修剪枝葉、草屑[3-4],是植物在生長過程中所產(chǎn)生的一切廢物和垃圾的統(tǒng)稱。產(chǎn)生園林綠化廢棄物的區(qū)域眾多,包括公園綠地、城市道路綠化帶、庭院、住宅小區(qū)等,產(chǎn)生的這些廢棄物若不及時(shí)清理,不但影響游客觀賞感受和安全,廢棄物不完全腐熟也會(huì)滋生細(xì)菌和病蟲害,還會(huì)影響植物生長。若直接填埋或者丟棄,會(huì)占用一定面積的土地,浪費(fèi)了資源,因此亟需恰當(dāng)處置這些園林綠化廢棄物,發(fā)揮其再利用的價(jià)值。
園林綠化廢棄物作為我國第二大固體垃圾,對(duì)其進(jìn)行資源再利用將會(huì)節(jié)省大量的資源。21 世紀(jì)以來,我國一些城市試圖將園林綠化廢棄物轉(zhuǎn)換成可用資源,也出臺(tái)了一些指導(dǎo)意見和技術(shù)規(guī)范。
北京市早在2005 年就建立了植物垃圾處理廠,并將園林綠化廢棄物制作成苗木栽培基質(zhì)和食用菌培養(yǎng)基質(zhì),后續(xù)又編制了《北京市園林綠化廢棄物資源化發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于加快園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用的意見》[5-6]。上海市陸續(xù)制定了《綠化植物和廢棄物處置和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》《綠化用有機(jī)質(zhì)》[7]、《綠化植物廢棄物處理技術(shù)規(guī)范》《關(guān)于加強(qiáng)本市綠化枯枝落葉循環(huán)利用的實(shí)施意見》[8]。杭州市出臺(tái)了《杭州市城區(qū)綠化廢棄物資源化利用指導(dǎo)意見》[9]《園林綠化植物廢棄物資源利用管理規(guī)范》《城鎮(zhèn)綠化廢棄物資源化利用技術(shù)規(guī)范》。
我國部分城市例如重慶、株州、寧波等[10-14]也開展了園林綠化廢棄物的回收處理和再利用,但處理量遠(yuǎn)小于廢棄物的總量,多數(shù)采用堆肥的方式,資源化再利用的效率低,現(xiàn)在更多的城市正在推進(jìn)“無廢城市”,如何合理、高效地處理園林綠化廢棄物是亟待解決的問題。
每年產(chǎn)生的園林綠化廢棄物量大,收集不便,運(yùn)輸成本高,難以大規(guī)模處理,多采用焚燒或者填埋,焚燒污染空氣、破壞原有土壤有機(jī)質(zhì),有引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn);填埋發(fā)酵污染水源,且產(chǎn)生的細(xì)菌和病蟲害較多,發(fā)酵時(shí)間長,占用場地大,耗費(fèi)時(shí)間長。
采用堆肥生產(chǎn)的有機(jī)肥可有效改善土壤環(huán)境,增加土壤有機(jī)碳組分的敏感性系數(shù)[15],改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤肥力,減少土壤中重金屬對(duì)植物的傷害[16],促進(jìn)植物生長,實(shí)現(xiàn)資源再利用。傳統(tǒng)堆肥方式是將園林綠化廢棄物堆放在一片區(qū)域,在自然條件下發(fā)酵,形成有機(jī)肥?,F(xiàn)在部分地區(qū)已采用將園林綠化廢棄物粉碎,在發(fā)酵倉集中發(fā)酵的形式[17],加入菌種,動(dòng)物糞便、豆餅或是復(fù)合肥,經(jīng)過短時(shí)間高溫發(fā)酵,充分腐熟,即可生成有機(jī)質(zhì)[18],相比傳統(tǒng)堆肥,這種發(fā)酵方式占地面積小,耗時(shí)短、效率高且環(huán)保,是目前使用最多處理方式。
園林綠化廢棄物含有大量木質(zhì)素,碳氮比較高,含水率較低[19],碳氮比過高會(huì)導(dǎo)致堆肥品質(zhì)下降,味道奇臭無比,因此降低碳氮比是堆肥過程中重要的實(shí)施過程,通常需要與污泥、廚余垃圾、動(dòng)物糞便、蚯蚓等含氮量較高的物質(zhì),混合后再進(jìn)行堆肥,提高堆肥質(zhì)量[20~25]。目前關(guān)于堆肥的主要研究方向是,篩選合適的堆肥菌種[26],降低碳氮比,促進(jìn)木質(zhì)素和纖維素降解。
有機(jī)覆蓋物是園林常用的覆蓋物,也是園林綠化廢棄物再利用中處理方式較為簡單的一種,對(duì)樹木枝干進(jìn)行粗粉、發(fā)酵、滅菌、染色、固色后即可使用,通常染為紅色、黃色、桔色、藍(lán)色等鮮艷的顏色[27]??射佋O(shè)于園林景觀小品、花境、樹穴的土壤表面,起到裝飾作用,相比無機(jī)覆蓋物,有機(jī)覆蓋物的優(yōu)勢(shì)更加明顯,可增加土壤保水率、調(diào)節(jié)土壤溫度、抑制雜草、適當(dāng)增加土壤肥力及促進(jìn)植株健康生長,有機(jī)覆蓋物也會(huì)改變土壤的群落結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)[28]。
栽培基質(zhì)是植物生長過程中不可缺少的物質(zhì),目前泥炭是主流的有機(jī)栽培基質(zhì),但是泥炭的過度開采已經(jīng)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境,很多地區(qū)已經(jīng)明令禁止開采泥炭。腐葉土是在自然條件下,掉落的植物枝葉在土壤中經(jīng)過微生物分解發(fā)酵后形成的營養(yǎng)土,是草花常用的栽培基質(zhì)。園林綠化廢棄物中有大量的落葉和草屑,通過堆肥腐熟加工后,可代替泥炭[29],是理想的栽培基質(zhì)和育苗基質(zhì)[30],其質(zhì)地疏松、保水透氣良好[30],可有效提高植物生長質(zhì)量,對(duì)多種植物生長有促進(jìn)作用[31],但對(duì)不同植物還需確定合適的基質(zhì)配比[32],且因其質(zhì)量輕,可用于屋頂綠化[7]。
園林綠化廢棄物含有大量木質(zhì)素和纖維素,碳氮比較高,有利于真菌的生長[33],添加一定比例的糖類和無機(jī)鹽類,可作木腐型栽培基質(zhì)[25,34],且農(nóng)藥和化學(xué)殘留極其少,十分適合有機(jī)蘑菇或者高品質(zhì)蘑菇的生產(chǎn)[9]。
生物質(zhì)燃料是現(xiàn)在廣受歡迎的燃料,其特點(diǎn)是易存儲(chǔ)、燃燒率高、燃燒充分,將園林綠化廢棄物通過粉碎,擠壓,烘干,制作成塊狀或者顆粒狀的清潔燃料,代替煤炭取暖或者發(fā)電,燃燒后的灰分還可還田提升耕地肥力[35],充分發(fā)揮了園林綠化廢棄物的價(jià)值。通過厭氧發(fā)酵和長期光照可以將廢棄物中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷[10],也可通過生物發(fā)酵制備乙醇[36-37],同時(shí)發(fā)酵的過程中會(huì)產(chǎn)生熱能,可用于供暖或者發(fā)電。采用熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)使得園林綠化廢棄物生成生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭。但是采用水熱碳化、光熱裂解等技術(shù)制作清潔能源的技術(shù)要求高,成本高,并未大力推廣,還需向著降低成本,簡化制作工藝方向努力。
園林綠化修建過程中產(chǎn)生的草坪草屑和葉片,其中含有豐富的粗纖維、粗蛋白、維生素、多酚、胡蘿卜素、多種微量元素和礦物質(zhì)[37],經(jīng)過粉碎處理后,質(zhì)地細(xì)膩,營養(yǎng)價(jià)值較高,可作為動(dòng)物飼料原料,添加適量的蛋白飼料原料制造成青貯飼料[38],添加ABP 可提升青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)[39]。草坪修剪后,草屑直接飼喂動(dòng)物,避免了因加工所產(chǎn)生的的人力物力資源消耗,是園林綠化廢棄物再利用最簡單的方式。但修剪的草屑中可能含有機(jī)器工作時(shí)殘留的汽油或者有害物質(zhì),影響飼料口感,需要經(jīng)過一定的處理再喂食動(dòng)物。
園林綠化廢棄物中,較大的喬木枝干可直接切割加工成板材[40],較小的枝干粉碎后,添加建筑材料制成透水磚和生態(tài)混凝土[41],透水性、強(qiáng)度等級(jí)、耐用性均滿足建筑材料使用標(biāo)準(zhǔn),添加熱塑性樹脂可制成木塑材[42],也可制作紙張。但目前面臨的問題是園林綠化廢棄物分類困難,雜質(zhì)較多,去除雜質(zhì)過程繁瑣,生產(chǎn)出來的紙張質(zhì)量較差,板材強(qiáng)度不夠,還需繼續(xù)研究,使得這些生態(tài)產(chǎn)品更加堅(jiān)固、品質(zhì)更加卓越。
設(shè)立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。建立完整的園林綠化廢棄物回收和處理流程,建立園林綠化廢棄物處理機(jī)構(gòu)和處理基地,明確回收責(zé)任人,進(jìn)行系統(tǒng)化管理制度。
加大科研投入。設(shè)立專項(xiàng)科研資金,鼓勵(lì)更多的人參與到園林綠化廢棄物資源化利用的研究中,改善資源化利用的方式,增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。
給予政策和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。政府采購園林綠化廢棄物處理裝置,或是對(duì)一些機(jī)器采購進(jìn)行補(bǔ)貼,提供專業(yè)技術(shù)指導(dǎo),設(shè)立園林綠化廢棄物處理示范點(diǎn),定期發(fā)起培訓(xùn),加大推廣應(yīng)用。
根據(jù)周邊環(huán)境,合理調(diào)整園林綠化廢棄物處理方式和產(chǎn)品生產(chǎn)。苗木基地和花卉基地附近可側(cè)重生產(chǎn)栽培基質(zhì)和育苗基質(zhì);畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)基地可提供動(dòng)物飼料,動(dòng)物糞便可用于堆肥發(fā)酵做成有機(jī)肥,售賣或者還施于綠地中;喬木較多的森林或者林業(yè)基地可與造紙廠或板材廠合作,生產(chǎn)紙張或者生態(tài)板材。部分地區(qū)可以參考廚余垃圾的回收和處理方式。
對(duì)公園綠化廢棄物、道路綠化廢棄物、居住小區(qū)和單位產(chǎn)生的綠化廢棄物參照生活垃圾收運(yùn)模式,采用區(qū)域集中或直運(yùn)模式。以現(xiàn)場減量化粉碎收集、小型收納點(diǎn)(轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn))減量化粉碎收集、集中處理中心終端處置相結(jié)合的辦法建立可行性強(qiáng)、相對(duì)經(jīng)濟(jì)的收運(yùn)體系。
因喬灌木修剪物、草坪修剪物、雜草、落葉、枝條的理化性狀及粉碎處置機(jī)械的工藝不同,不同的綠化廢棄物需采用不同的粉碎設(shè)備進(jìn)行粉碎。收納的園林綠化廢棄物要適度進(jìn)行分類,便于機(jī)械設(shè)備高效進(jìn)行粉碎,通過粗粉、細(xì)粉、壓塊等多種處理方式,實(shí)現(xiàn)綠化廢棄物的初步處理。
堆肥方式主要有:條垛堆肥、高分子膜發(fā)酵、容器堆肥、高溫發(fā)酵堆肥等,研究好氧堆肥、厭氧堆肥、微生物混合堆肥技術(shù),為下一步推廣應(yīng)用做好成果轉(zhuǎn)化。
選擇、研發(fā)不同立地條件下高效地發(fā)酵微生物菌種,通過添加菌種加快發(fā)酵腐熟,減少對(duì)環(huán)境的影響。
研究不同材料、設(shè)備處置、添加物產(chǎn)生的覆蓋物理化性狀,選擇適宜的片狀、絮狀的產(chǎn)品。
對(duì)產(chǎn)品的pH 值、EC 值、C/N 等性狀進(jìn)行測試、規(guī)范,保證產(chǎn)品質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期使用效果。
根據(jù)園林綠化廢棄物的類別以及用途,處置單位的選擇與立地條件相適應(yīng)的處置方式,將園林綠化廢棄物生成有機(jī)肥、有機(jī)覆蓋物、生態(tài)板材材料、生物質(zhì)燃料、畜禽飼料等。主推大生態(tài)內(nèi)的資源化固碳循環(huán)利用,將有機(jī)肥、腐殖土(草炭土)、覆蓋物、種植土等作為主要產(chǎn)品推廣方向。
再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)2023年8期