盛露

（江蘇叁山環(huán)境科學技術(shù)研究有限公司，江蘇 揚州 215000）

城市綠化所產(chǎn)生的園林廢棄物是城市垃圾的重要組成部分，隨著城市綠化的蓬勃發(fā)展，農(nóng)林綠廢產(chǎn)生量也急劇增多，如清理河道過程中產(chǎn)生的水生植物、冬修產(chǎn)生的枯枝落葉和修剪物、秋收產(chǎn)生的農(nóng)田秸稈等。揚州具有“國家園林城市”榮譽稱號，是“園林城市”的典范，但目前揚州城區(qū)沒有專業(yè)處理農(nóng)林綠廢的企業(yè)，農(nóng)林綠廢主要采取填埋與焚燒相結(jié)合的方式進行處理，沿部分主干道修剪的枯枝落葉、園林修剪物隨意丟棄，對城市景觀造成不良影響，甚至造成環(huán)境污染。農(nóng)林綠廢資源再利用旨在幫助解決城市公園、綠地、行道樹、居住區(qū)等產(chǎn)生的園林廢棄物以及農(nóng)田秸稈等，同時實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用。

1 研究背景

1.1 大量園林綠廢急需尋找 新出路

城市綠化所產(chǎn)生的園林廢棄物是城市垃圾的重要組成部分，在城市綠化高速發(fā)展的進程中，園林綠廢產(chǎn)生量也急劇增多，為其尋找新的出路是發(fā)展所趨、時代所趨。

1.2 我國園林廢棄物處置情況

我國城市綠廢處理已取得一定成果，一線城市都有農(nóng)林廢棄物粉碎基地，樹枝、落葉、草坪修剪物等收運完成后粉碎，再進行發(fā)酵處理，可以制成商品化的有機營養(yǎng)土或者彩色有機覆蓋物，但我國在這方面的發(fā)展仍然落后于發(fā)達國家。目前，我國的農(nóng)林綠廢處理方式仍以填埋為主，排放的滲濾液對土壤和地下水污染嚴重，排放的臭氣影響周邊空氣環(huán)境。揚州市作為“國家園林城市”、“國家森林城市”，亟待尋找科學、合理的園林綠廢處理方式，實現(xiàn)園林綠廢的有機化處理和循環(huán)利用，但由于觀念、體制、用地等各種因素的制約，農(nóng)林綠廢資源再利用沒有實質(zhì)性的進展，產(chǎn)業(yè)鏈的形成任重道遠。

1.3 是國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會的需要

循環(huán)經(jīng)濟是以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為特征的經(jīng)濟增長模式。為了切實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會，建設(shè)部出臺了《關(guān)于建設(shè)節(jié)約型城市園林綠化的意見》[1]，強調(diào)在城市綠化各個環(huán)節(jié)中最大限度地節(jié)約各種資源，提升資源使用效率，減少資源消耗和浪費，獲取最大的生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益，其中提出“通過收集、深加工園林綠廢等方式，減少占用垃圾填埋庫容，實現(xiàn)循環(huán)利用”。農(nóng)林綠廢資源再利用采取有償收取城市園林綠廢、秸稈等作為原材料的方式，有償收取的原材料費用可用于平衡資源化運營成本。

1.4 加快推進揚州市創(chuàng)建生態(tài)園林城市

揚州位列“國家生態(tài)園林城市”首批試點城市，“國家生態(tài)園林城市”是“國家園林城市”的“升級版”，既是“國家園林城市”建設(shè)的重要組成部分，又是“國家園林城市”內(nèi)涵的深化和拓展。根據(jù)《城市園林綠化 評價標準》（GB/T 50563-2010）[2]，節(jié)約型綠地建設(shè)率評價是城市園林綠化各級評價標準的一般項，“對植物因自然生長或養(yǎng)護要求而產(chǎn)生的枝、葉等廢棄物單獨或區(qū)域性集中處理，生產(chǎn)肥料或作為生物質(zhì)進行材料利用或能源利用”是重要的節(jié)能技術(shù)評定標準。根據(jù)《國家園林城市標準指標體系》的要求，節(jié)約型綠地建設(shè)率≥60%方可達到國家園林城市標準，綠廢資源再利用的開展有利于提高節(jié)約型綠地建設(shè)率，助力揚州市創(chuàng)建“國家生態(tài)園林城市”。此外，揚州市農(nóng)林綠廢資源再利用的推進有利于占領(lǐng)市場及相關(guān)企業(yè)品牌的建設(shè)。

2 基地選址

據(jù)資料統(tǒng)計，揚州市廣陵區(qū)（城區(qū)）目前擁有的公共綠地面積約為110公頃，全區(qū)永久基本農(nóng)田面積約為6 280公頃，其中城市周邊范圍內(nèi)的基本農(nóng)田約為1 050公頃，城市周邊范圍外的永久基本農(nóng)田約為5 230公頃，主要分布在李典、沙頭、頭橋、杭集、泰安5個鎮(zhèn)。這些公共綠地以及農(nóng)田每年會產(chǎn)生大量的綠廢和秸稈，隨著國家關(guān)于垃圾分類政策的推進，資源化利用將會逐步取代傳統(tǒng)的焚燒和填埋。農(nóng)林綠廢資源再利用可能會產(chǎn)生些許環(huán)保污染，比如粉碎粉塵、發(fā)酵堆異味等，因此綜合考察周邊環(huán)境，基地可以選擇遠離住宅區(qū)且交通便利的地塊，方便運輸原料和成品；再者，選址需要靠近原料產(chǎn)地，減少運輸成本和消耗；此外，基地需要充足的水源和穩(wěn)定的電源，保證生產(chǎn)便利[3]。

3 收運體系

一切工藝應(yīng)用的基礎(chǔ)是原材料，要想降低原材料損耗，減少原材料運輸?shù)陌踩[患，從而降低成本，就需要科學合理地對原料進行收集、運輸和分類。首先，原材料的收集應(yīng)遵循就近原則，分區(qū)域收運，在降低成本的同時也增加了道路安全性。其次，在車輛選擇上，揚州市擬采用一體化樹木削片園林粉碎車進行收運，將綠廢經(jīng)過園林粉碎車現(xiàn)場粉碎后收運到就近基地，粉碎車密閉運輸，可防止原料散落，也可確保運輸安全。在原料產(chǎn)地，園林綠廢粉碎車采用刀片切開和高速氣流沖擊碰撞，兩層 粉碎功能于一體，并能一起完成微料分選加工工序。在刀片切開及粉碎過程中，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高速氣流，隨刀片切開方向旋轉(zhuǎn)，物料在氣流中加快運動，重復沖擊使物料遭到兩層粉碎，從而加快物料的粉碎率。實現(xiàn)就地粉碎后再運輸，可提高運輸效率，并降低收運成本和安全風險。

4 農(nóng)林綠廢資源再利用處理工藝

為保證原料能夠高速、高效地批量處理，粉碎分為粗粉和細粉兩個環(huán)節(jié)，粗粉環(huán)節(jié)由園林粉碎車在收運環(huán) 節(jié)完成，粗粉可將不同原料進行初級粉碎，是各種原料必經(jīng)的一道程序。拖運至基地后，再根據(jù)不同的生產(chǎn)工 藝進行細粉或者直接進行預(yù)處理后發(fā)酵?，F(xiàn)階段，有多種園林粉碎物的處理方式，如有機基質(zhì)腐熟工藝、彩色覆蓋物生產(chǎn)工藝、園林生態(tài)模塊壓制生產(chǎn)工藝、高溫裂解制作生物質(zhì)炭工藝等，應(yīng)用最廣泛的是有機基質(zhì)腐熟工藝和彩色有機覆蓋物工藝。

4.1 有機基質(zhì)腐熟工藝

園林修剪枝條、枯枝落葉、農(nóng)作物秸稈等均屬于高碳有機固廢，該技術(shù)以雙硫分子膜靜態(tài)好氧發(fā)酵技術(shù)為核心（見圖1），利用功能微生物分解、轉(zhuǎn)化高碳有機固廢，形成腐殖化物料，替代泥炭，并通過科學配伍形成花木栽培基質(zhì)、花木育苗基質(zhì)等。技術(shù)過程實現(xiàn)了從廢棄物處理到高值產(chǎn)品的全覆蓋，具有投入少、速度快、能力大、成本低，處理過程無二次污染，處理產(chǎn)物全部資源化利用等優(yōu)點。

圖1 雙硫分子膜現(xiàn)場圖

4.1.1 工藝流程

有機基質(zhì)腐熟工藝流程見圖2，其中發(fā)酵后的篩上物可以回用再發(fā)酵轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)。

圖2 有機基質(zhì)腐熟工藝流程圖

4.1.2 適用范圍

適用于敞開式條垛好氧發(fā)酵、模塊化條垛好氧發(fā)酵、密閉倉式好氧發(fā)酵及集裝箱式好氧發(fā)酵等模式，可將含碳固體廢棄物處理轉(zhuǎn)化為有機肥、營養(yǎng)土等。

4.1.3 發(fā)酵系統(tǒng)工作原理及特點

（1）發(fā)酵溫度高（50～80 ℃）、溫度穩(wěn)定；物料預(yù)調(diào)理后水分含量、碳氮比達到合適比例，物理結(jié)構(gòu)良好；料堆升溫及水分蒸發(fā)迅速、發(fā)酵周期短。

（2）曝氣系統(tǒng)采用強制通風，通過特殊設(shè)計的布風裝置，實現(xiàn)布氣均勻透徹、能耗低、維護簡單的工藝效果。

（3）實現(xiàn)智能化控制，采用特制的氧-溫檢測技術(shù)，在線檢測堆體的真實工況，利用發(fā)酵堆中的氧氣相對濃度信號控制風機的啟停，從而保證堆體的氧濃度在穩(wěn)定范圍內(nèi)。

（4）采用雙硫分子膜將硫化氫、氨氣等臭氣控制在料堆中，同時及時排出二氧化碳、水蒸氣，實現(xiàn)源頭控制、曝氣與引風聯(lián)動控制，無環(huán)境污染。

（5）對調(diào)理劑短缺和較高水分的物料具有更大的承受能力。

（6）雙硫分子膜具有耐氣候性，投資及運行費用相對較低，系統(tǒng)維護量較低。

4.2 林木碎片制備彩色有機覆蓋物工藝

園林修剪枝條物理粉碎后形成片狀、條狀和粉狀等不同形態(tài)，加工染色后可制成彩色有機覆蓋物，具有滯塵防塵、凈化空氣、保水節(jié)水、抑制雜草、美觀等功能。彩色有機覆蓋物是近年來國外迅速發(fā)展起來的一種新型城市綠化表面覆蓋材料，具有改善生態(tài)、保護土壤、美化環(huán)境、促進樹木健康生長及回收農(nóng)林綠廢等作用，降解后還可作為緩釋肥料為植物提供營養(yǎng)。林木碎片制備彩色有機覆蓋物工藝流程見圖3。

圖3 林木碎片制備彩色有機覆蓋物工藝流程圖

（1）粉碎：原材料粉碎是非常重要的環(huán)節(jié)，有機覆蓋物的粉碎必須達到拉毛拉絲的效果，目的主要是防止被風吹跑及雨水沖刷等。

（2）篩分：通過滾筒篩或者震動篩，將粉碎后的物料分級，形成不同細分產(chǎn)品。

（3）染色：染色環(huán)節(jié)是重中之重，好的染色機可以節(jié)省大量的染料和水，并能保證均勻染色。目前，高品質(zhì)的染料和染色機仍是進口產(chǎn)品，美國企業(yè)采用的傳統(tǒng)無機環(huán)保型染色劑，對植物和動物無毒性，并能保證長時間不掉色。

（4）發(fā)酵：發(fā)酵的作用是殺死有機覆蓋物中的有害生物。堆積溫度過高會直接殺滅菌群，高溫期可殺滅原料中的致病菌和蟲卵。通過持續(xù)的高溫和微生物平衡可抑制細菌，殺滅堆中的有害細菌、昆蟲、蟲卵、草籽等，徹底殺滅作物害蟲，可抑制病原菌的復發(fā)，避免繼發(fā)感染。

（5）干燥：通過晾曬、烘干等工序減少有機覆蓋物中的水分，可防潮防霉，方便儲存。

5 應(yīng)用前景

5.1 有機基質(zhì)發(fā)酵的應(yīng)用

目前城市綠地土壤存在密實度高、有機質(zhì)含量低、透水性差、通氣性差等問題[4]。農(nóng)林綠廢一般指自然凋落或是整枝修剪產(chǎn)生的廢棄物，包括大量樹干、樹枝、樹葉、草屑等[5]，富含大量有機物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，主要成分為纖維素、多糖和木質(zhì)素[6]。

5.1.1 土壤改良劑

農(nóng)林廢棄物（枯枝、落葉）、農(nóng)作物秸稈等以靜態(tài)好氧發(fā)酵技術(shù)為核心，利用功能微生物分解、轉(zhuǎn)化高碳有機固廢形成腐殖化物料，可作為農(nóng)業(yè)、園藝種植的土壤改良劑，如鋪面施肥，也可作為土壤底肥，亦可用于液體追肥。將其作為土壤改良物質(zhì)使用時，可通過表土覆蓋或摻混應(yīng)用，將有機基質(zhì)與土壤綜合性狀相結(jié)合，改變土壤的不良性狀，特別是針對有機質(zhì)含量較低、綜合性狀質(zhì)量較差的土壤，改良效果更加顯著[7]。

5.1.2 有機營養(yǎng)土

將腐熟有機基質(zhì)與不同的農(nóng)肥、園林基質(zhì)、氮、磷、鉀等微量元素相混合，通過改變混合物酸堿度、養(yǎng)分含量和微生物活性等性狀，將其混合成有機肥混合營養(yǎng)土或者有機營養(yǎng)土，可為植物營造快速優(yōu)質(zhì)的生長環(huán)境。

5.1.3 蚯蚓土

發(fā)酵完的腐殖化物料還可以供蚯蚓分解，產(chǎn)生蚯蚓土。蚯蚓土含有18種氨基酸（25.6%以上）、微生物菌群（每克20萬～2億個）和有機質(zhì)（45%以上），號稱有機肥之王，保水透氣能力比一般土壤高3倍，經(jīng)蚯蚓消化形成的有機質(zhì)易被植物吸收，為作物種植提供營養(yǎng)保障。蚯蚓土種植高產(chǎn)值經(jīng)濟作物（比如藏紅花、有機草莓等），可大幅提升經(jīng)濟價值；也可用于新草坪及球場、運動場草坪；或者將用水浸泡后的清液用于噴灑植物、果實或花的表面。

5.2 林木碎片制備彩色有機覆蓋物的應(yīng)用

揚州建設(shè)了很多“城市口袋公園”，彩色有機覆蓋物具有色彩環(huán)保優(yōu)勢，可作為人造園林景觀的優(yōu)質(zhì)材料，覆蓋或搭配應(yīng)用在城市園林綠地中，其不僅可以廣泛用于高鐵站站前廣場、市政道路、住宅小區(qū)等的景觀美化，也可以用作基質(zhì)或花卉、盆景等觀賞植物使用的裝飾材料。它適用于城市內(nèi)的一切裸露地表，能夠較好地改良土壤理化狀況及美化城市環(huán)境。此外，還可用于一些大型園林展區(qū)的花壇、花境的設(shè)計造景鋪設(shè)，既保持了良好的景觀效果，又降低了人為栽植和養(yǎng)護的成本。彩色覆蓋物除景觀造景功能外，還對土壤的綜合性狀有一定的改良作用，可進一步改善園林植物的生長環(huán)境[8]。

6 結(jié)論

目前，國內(nèi)對農(nóng)林廢棄物的循環(huán)利用已經(jīng)開展了一系列研究，但對農(nóng)林綠廢的收集模式、處理技術(shù)的系統(tǒng)研究和探索起步較晚，仍存在空白，也缺乏對農(nóng)林綠廢資源再利用產(chǎn)品應(yīng)用效果的分析。研究表明對有機質(zhì)含量較高的農(nóng)林綠廢而言，填埋、焚燒，生產(chǎn)沼氣、生物質(zhì)燃料、飼料、食用菌培養(yǎng)料等處理方法意味著有機質(zhì)的浪費?？傮w來說，農(nóng)林廢棄物資源再利用產(chǎn)品的質(zhì)量得不到保證，缺少切實可行的農(nóng)林廢棄物收集制度或方式。

我們應(yīng)結(jié)合揚州地區(qū)“城市口袋公園”的特點和農(nóng)林綠廢出路難的現(xiàn)狀，從以上問題和難點出發(fā)，綜合考慮農(nóng)林廢棄物資源化利用的產(chǎn)品、處理技術(shù)和收運模式；從可持續(xù)發(fā)展及循環(huán)經(jīng)濟的客觀要求出發(fā)，建立一套農(nóng)林綠廢資源再生循環(huán)利用體系；從源頭上解決農(nóng)林綠廢的處置問題，降低園林綠化建設(shè)和管理成本，并間接改善生態(tài)環(huán)境，從而實現(xiàn)良好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。