秦 磊
(北京大墅綠化有限責(zé)任公司,北京市 101500)
園林綠化廢棄物包含植物新陳代謝、草坪、綠化行道樹修剪所形成的雜草、枯落物等有機廢棄物。園林中的綠化廢棄物隨著城市發(fā)展而不斷增加,園林綠化因其自身的綠化、環(huán)保功能,能夠幫助城市維持生態(tài)平衡,受到人們廣泛重視。園林綠化廢棄物的處理問題也成為當(dāng)前重點研究內(nèi)容,為此需要積極研究探索有效的綠色處理技術(shù),促進(jìn)園林綠化廢棄物實現(xiàn)重復(fù)利用。
堆腐技術(shù)十分多樣,結(jié)合微生物不同成長條件,可以進(jìn)一步細(xì)分為厭氧和好氧兩種發(fā)酵形式。其中好氧發(fā)酵即處于氧氣充足條件下,通過好氧生物針對原料內(nèi)各種填充物和有機物進(jìn)行直接分解,轉(zhuǎn)化成二氧化碳、熱量和水。好氧發(fā)酵需要較高溫度條件,將雜草種子和病菌直接殺死。厭氧發(fā)酵方式則是處于氧氣不足以及無氧條件下,通過厭氧微生物針對材料內(nèi)各種有機物質(zhì)進(jìn)行全面分解,變成低分子量、二氧化碳以及甲烷等中間產(chǎn)物。比起好氧發(fā)酵方法,厭氧發(fā)酵中的材料降解速度較為緩慢,降解效率低,單位質(zhì)量有機物在進(jìn)行降解中不會產(chǎn)生太大的能量,容易發(fā)出惡臭。園林綠化廢棄物相關(guān)堆腐過程本質(zhì)上屬于微生物參與到整個降解反應(yīng)的過程,整個生化處理過程中,堆腐材料內(nèi)有機物中可溶性物質(zhì)直接穿透微生物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁被微生物所吸收,但那些不溶性的有機物質(zhì)會直接被微生物阻攔在外。微生物堆腐發(fā)酵中會分泌形成胞外酶,針對那些不可溶物質(zhì)膠體實施全面分解,轉(zhuǎn)變成可溶性物質(zhì),促進(jìn)順利融入細(xì)胞。微生物能夠在吸收有機物質(zhì)后進(jìn)一步將其分解成簡單無機物,像是硫酸根、碳酸根離子、氨、水以及二氧化碳等物質(zhì),并直接排放到自然環(huán)境當(dāng)中,全面釋放能量供自身進(jìn)行相關(guān)生命活動,順利分解代謝。此外還可以對某些有機物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)處理,將其轉(zhuǎn)化成全新細(xì)胞元素,進(jìn)一步分裂出更多微生物,實施充分合成代謝[1]。
園林綠化中所形成的廢棄物內(nèi)含大量有機物質(zhì),在整個自然生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)重要地位,采用堆腐技術(shù)針對綠化廢棄物實施降解處理能夠轉(zhuǎn)化為某種綠色、無害的穩(wěn)定有機產(chǎn)品,適用于植物栽培,能夠重新返回能量循環(huán)過程。園林中的綠化廢棄物實施堆腐處理即針對園林綠化中所形成的雜草、枯葉以及剪枝等廢物實施全面粉碎處理,并根據(jù)相應(yīng)的比例進(jìn)行混合配置,處于適合條件下實施高溫好氧發(fā)酵,從而催生出一種穩(wěn)定小分子有機物,促進(jìn)園林中的綠化廢棄物實現(xiàn)資源重復(fù)利用、減量化和無害化處理,園林中的綠化廢棄物在堆腐操作中主要存在以下優(yōu)勢,第一是迎合園林綠化廢物特征。其中存在多種廢棄物處理方法,包括衛(wèi)生填埋、焚燒以及直接堆放等。堆腐處理滿足綠化廢棄物特征,城市綠化中無法采用堆放法直接處理各種綠化廢棄物,該種傳統(tǒng)處理措施會造成大量垃圾圍城,同時會對土壤、大氣以及水整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重污染,降低市民生活質(zhì)量。園林綠化廢棄物內(nèi)含有大量有機成分,如果實施衛(wèi)生填埋會造成大量的營養(yǎng)物質(zhì)浪費,昂貴的地價導(dǎo)致附加成本進(jìn)一步增加,從某種程度上違反城市居民的環(huán)境要求。焚燒法盡管具有快速減量化和高溫?zé)o害的處理能力,可以應(yīng)用綠化廢棄物來進(jìn)一步發(fā)展生物質(zhì)能源,但較高的運行費用和投資成本從某種程度上限制了廢棄物規(guī)模化處理能力。應(yīng)用堆腐處理技術(shù)能夠有效改善上述處理缺陷,對綠化廢棄物內(nèi)部能量進(jìn)行充分利用,具備廢棄物循環(huán)利用和可持續(xù)處理等優(yōu)勢特征,受到各個地區(qū)廣泛歡迎,成為固體有機廢物處理措施之一。
園林中的綠化廢棄物通過實施堆腐處理有效減少了土地資源浪費,避免填埋過程占據(jù)大量土地面積。園林中的綠化廢棄物具有較大數(shù)量,而城市中日漸升高的土地價格進(jìn)一步擴大填埋成本,同時還無法發(fā)揮出土地資源價值。堆腐材料還可以充當(dāng)土質(zhì)改良藥劑,進(jìn)一步增強土壤綜合肥力。城市綠化土普遍是通過原有土質(zhì)改良以及客土交換等措施擴大土壤肥力。其中客土主要從山地和農(nóng)田而來,如果投入量較大,會破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,而應(yīng)用農(nóng)田土建設(shè)園林的方式初步被禁止。當(dāng)下城市發(fā)展中相繼暴露出土壤板結(jié)、營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)含量過少、土壤持水性、通氣性較差等問題,出現(xiàn)該種問題原因是園林內(nèi)部草屑、枯落物等被環(huán)衛(wèi)機構(gòu)當(dāng)成垃圾直接運走,盡管該種方式能夠提高城市街道美觀性,但從某種程度上破壞了園林土壤循環(huán)生態(tài),導(dǎo)致園林土壤出現(xiàn)養(yǎng)分收支失衡等現(xiàn)象,削弱土壤肥力。針對園林內(nèi)綠化廢棄物實施堆腐處理能夠充分利用其中的有機質(zhì)充當(dāng)改良劑為土壤提供充足有機質(zhì)等養(yǎng)分,促進(jìn)植物成長,改善城市建設(shè)發(fā)展中所存在的鹽堿化以及土壤養(yǎng)分不均等現(xiàn)象,推動城市綠土生態(tài)體系實現(xiàn)平衡協(xié)調(diào)發(fā)展。實施堆腐處理具有良好清潔性,不會對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成二次污染。園林內(nèi)的綠化廢棄物作為堆腐原料具有來源穩(wěn)定、成分簡單等優(yōu)勢,材料內(nèi)所含病原菌和各種重金屬物質(zhì)相對較少,有效縮減了二次污染風(fēng)險,具有較高安全性和清潔性[2]。
碳化物主要是處于將氧氣徹底隔絕以及限氧的環(huán)境狀態(tài)下,針對有機物質(zhì)實施高溫裂解,通過碳化處理后所形成的一種具備較高碳含量的碳物質(zhì)。碳化物這種物質(zhì)具有較大的比表面積、容重較低,呈現(xiàn)出多孔特征,同時具備良好的吸附功能,碳化物存在大量負(fù)電荷,可以進(jìn)一步構(gòu)成電磁場,擁有良好的熱穩(wěn)定性、生物化學(xué)以及芳香化特征,具有良好抗分解性。物質(zhì)整體結(jié)構(gòu)屬性會直接影響物質(zhì)性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)特征直接決定物質(zhì)用途。而碳化物這種材料性質(zhì)決定其擁有廣泛應(yīng)用范圍,用途多樣,適用于衛(wèi)生保健、建筑領(lǐng)域以及環(huán)保建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)等多種行業(yè)領(lǐng)域。園林中所形成的綠化廢棄物融合其他各種有機廢棄物基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)成碳化物,因為尚未形成完善工藝技術(shù),導(dǎo)致碳化物質(zhì)量呈現(xiàn)較大差異,處于衛(wèi)生保健領(lǐng)域中存在專業(yè)方面的應(yīng)用限制,而從農(nóng)林角度分析不會受到太大的影響。碳化物擁有較大的比表面積,能夠微生物繁衍代謝和成長過程中創(chuàng)造良好反應(yīng)環(huán)境。碳物質(zhì)的吸濕能力以及多孔屬性使其對吸水性存在一定影響,如果帶電較多還會對礦物質(zhì)離子整體交換性產(chǎn)生一定影響,改變EC值和pH酸堿度。種種優(yōu)勢條件下能夠進(jìn)一步改良園林綠化廢棄物相關(guān)堆腐過程。相關(guān)研究證明通過在綠化廢棄物堆腐中添加碳化物能夠?qū)帷?、水、肥狀況以及土壤PH值實施合理調(diào)節(jié),對現(xiàn)有微生物生存狀況進(jìn)行合理改進(jìn)。
通過研究發(fā)現(xiàn)添加碳化物以及木酢液能夠幫助園林綠化廢棄物進(jìn)一步提高堆腐速度,優(yōu)化堆腐物整體質(zhì)量,促進(jìn)堆體快速升溫,使堆腐高溫期得到進(jìn)一步延長,會對題EC值和pH酸堿度產(chǎn)生直接影響,影響微生物生存條件,促進(jìn)發(fā)酵加速,進(jìn)一步減少堆體中的植物毒性以及堆體C/N含量,促進(jìn)廢棄物快速腐熟。添加木酢液以及碳化物同樣能夠促進(jìn)相關(guān)發(fā)芽指數(shù)進(jìn)一步提升。園林中的綠化廢物在堆腐處理中和泥炭比起來存在較大理化性質(zhì)差異,假如木酢液、碳化物以及菌劑過后,相關(guān)處理孔隙度、PH值以及大小孔隙比呈現(xiàn)出堿性特征,對應(yīng)EC值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)上限為此需要經(jīng)過調(diào)節(jié)后應(yīng)用。在綠化廢棄物整體堆腐時間的不斷增加,加入木酢液處理后的堆腐物質(zhì)pH酸堿度呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢,至于加入碳化物后的堆腐物相關(guān)pH酸堿度呈現(xiàn)出緩慢下降的趨勢。增加菌劑以及木酢液處理后的綠化廢棄物腐熟堆整體pH酸堿度呈現(xiàn)出中性特征,而那些沒有增加添加劑的堆腐物以及將碳化物加入堆腐物質(zhì)中后能夠得到較好處理質(zhì)量[3]。
木酢液也被稱作是植物酸,屬于碳化處理中所形成的副產(chǎn)品,是將木材相關(guān)生物材料進(jìn)行干餾處理后添加蒸汽并實施冷凝分離處理形成的酸性液體,該種液體呈現(xiàn)出紅褐色。聯(lián)系不同純度差異,可以進(jìn)一步把木酢液劃分成精制木酢液以及粗制木酢液。日本通過不同精制措施制作得到的木酢液通常應(yīng)用于農(nóng)藥原料、食品添加劑、色彩染料、藥物原料、植物調(diào)節(jié)劑原材料以及除臭劑等方面。我國關(guān)于木酢液相關(guān)研究普遍是以食品添加劑、植物調(diào)節(jié)劑、堆腐除臭藥劑、病蟲害防治以及飼料添加劑相關(guān)研究領(lǐng)域。我國相繼誕生各種木酢貼生產(chǎn)廠家。東北林海雪原所制作生產(chǎn)木酢液普遍會應(yīng)用到我國的醫(yī)藥制作以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域,而精致木酢液開始滲透于化妝生產(chǎn)領(lǐng)域。農(nóng)林產(chǎn)業(yè)中的木酢液研究普遍是以木酢液對植物生長的影響的研究,分析木酢液在種子萌發(fā)過程中會產(chǎn)生哪些影響以及噴灑木酢液是否會影響植物成長。除此之外,在融雪劑生產(chǎn)中應(yīng)用木酢液能夠提高融雪劑的環(huán)保性和綠色性,有效降低普通融雪劑在實際應(yīng)用中所產(chǎn)生的土壤鹽堿化問題。木酢液由于內(nèi)部涵蓋大量有機酸,會創(chuàng)造出相應(yīng)的酸堿環(huán)境,對微生物代謝成長產(chǎn)生一定影響,左右堆腐過程。相關(guān)研究證明,園林綠化廢棄物在堆腐中添加木酢液能夠進(jìn)一步提高廢物堆腐速度。
園林中的綠化廢棄物在實施堆腐處理中通過添加木酢液和碳化物能夠進(jìn)一步改善花卉培育基質(zhì)成效。隨著堆腐物持續(xù)反應(yīng),其中的不穩(wěn)定有機物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化分解成礦物質(zhì)、水以及二氧化碳,留下相對穩(wěn)定腐物質(zhì),堆體內(nèi)有機物容量也產(chǎn)生一定變化。含氮有機物中的部分內(nèi)容被轉(zhuǎn)化成氨氣,而部分物質(zhì)被微生物吸收同化,另一部分涵蓋固氮微生物的物質(zhì)被進(jìn)一步氧化成硝酸鹽以及亞硝酸鹽。添加木酢液以及碳化物能夠使有機物分解速度加快,加速腐熟[4]。
處于氧氣充足環(huán)境下,針對園林中的綠化廢棄物實施堆腐處理中因為微生物影響,會對其中的有機物進(jìn)行全面分解,從而釋放大量二氧化碳和熱量,導(dǎo)致堆腐物質(zhì)整體溫度提升,加速分解有機物質(zhì),為此可以通過堆腐物質(zhì)整體溫度變化來反饋整個反應(yīng)發(fā)酵過程。在綠化廢棄物實施堆腐中通過添加木酢液以及碳化物能夠針對整個堆腐過程發(fā)揮出促進(jìn)作用,加速堆腐物質(zhì)升溫。初期廢物堆腐環(huán)節(jié),相關(guān)堆體呈現(xiàn)出快速升溫現(xiàn)象。添加木酢液和碳化物后,整個堆腐物質(zhì)的發(fā)酵溫度不會被人工翻堆過程產(chǎn)生太大的影響,證明微生物具有較快的反應(yīng)速度。綠化廢棄物在實施堆腐處理中,因為微生物反應(yīng)中不斷繁殖生長,并釋放大量熱量,促進(jìn)整個堆體溫度持續(xù)提升,為此可以看作在相應(yīng)界限內(nèi)堆腐物質(zhì)整體溫度波動和其中的微生物活動呈現(xiàn)出一種正比關(guān)系。相關(guān)研究證明,隨著堆腐物質(zhì)溫度快速升高,高溫持續(xù)時間增加,證明堆腐體中的微生物可以使內(nèi)部有機物降解速度加快,形成大量代謝產(chǎn)物,全面優(yōu)化堆腐質(zhì)量,提升堆腐速度。
綠化廢棄物后期堆腐階段,在內(nèi)部有機物各種易分解物質(zhì)徹底降解后,那些適合低溫生存的微生物開始將各種難降解有機物當(dāng)成基礎(chǔ)碳源,包括木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素等物質(zhì)。由此能夠看出通過添加各種菌劑以及碳化物質(zhì)能夠針對那些存在一定降解難度的木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素實施有效降解。在木屑實施堆腐中通過假如木酢液能夠促進(jìn)堆體溫度快速升高,并維持適合溫度范圍,有助于促進(jìn)廢物發(fā)酵。竹醋液會對堆腐過程中的升溫效應(yīng)產(chǎn)生一定影響,如果添加高濃度竹醋液會發(fā)揮出某種抑菌效果,而適量竹醋液能夠加速綠化廢棄物堆腐升溫。為避免木酢液在應(yīng)用于堆腐過程中出現(xiàn)抑菌現(xiàn)象,可以通過前期發(fā)芽率預(yù)實驗確定木酢液濃度。由此能夠看出盡管添加木酢液能夠加速堆腐升溫,促進(jìn)高溫發(fā)酵時間進(jìn)一步延長,加速綠化廢棄物腐熟,但需要對木酢液配置比例進(jìn)行深入研究[5]。
綜上所述,在生態(tài)文明建設(shè)背景下,針對城市園林中的綠化廢棄物假如一種沿用焚燒、堆放和填埋等處理措施,會進(jìn)一步增加城市環(huán)衛(wèi)機構(gòu)處理負(fù)擔(dān),產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染問題。為此需要積極探索綠色處理技術(shù),園林綠化廢棄物內(nèi)因為涵蓋大量有機物質(zhì),為此可以實施堆腐處理,當(dāng)成土壤改良劑、地表覆蓋物以及花木栽培基質(zhì),這也成為新時期園林領(lǐng)域重點研究內(nèi)容。