园林绿化废弃物生态处理技术探讨

2022-07-17 12:16熊志乾
科技资讯 2022年12期
关键词:废弃物园林绿化

熊志乾

摘 要:我國的快速城镇化,带来了数量可观的园林绿化废弃物。一旦处理不得当,便会对环境造成二次污染。该文通过对园林绿化废弃物基本概念的解读、其来源的分析,明确了园林绿化废弃物是可以被有效利用的资源。进而通过对国内外园林绿化废弃物处理技术发展的探究,总结了国内外较为行之有效的处理方法。最后提出了对园林绿化废弃物生态处理方式探讨。

关键词:园林绿化 废弃物 生态处理 废物处理

中图分类号:S731   文献标识码:A   文章编号:1672-3791(2022)06(b)-0000-00

Discussion on Ecological Treatment Technology of Landscaping Waste

XIONG Zhiqian

(Grandblue City Environmental Service Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong Province, 518000 China)

Abstract: My country's rapid urbanization has brought a considerable amount of landscaping waste. Once treated improperly, it will cause secondary pollution to the environment. Through the interpretation of the basic concepts of landscaping waste and the analysis of its sources, this paper clarifies that landscaping waste is a resource that can be effectively utilized. Then, through the exploration of the development of landscaping waste treatment technology at home and abroad, the more effective treatment methods at home and abroad are summarized. Finally, a discussion on the ecological treatment method of landscaping waste is proposed.

Key Words: Landscaping; Waste; Ecological treatment; Waste treatment

据《2021年中国国土绿化状况公报》资料显示,中国当前实施国家森林城规划的城市共计441个,城市平均公园绿地面积达14.8 m2。而随着中国城镇化进程的持续深入,各地方政府、各部门进一步落实了习近平总书记的社会主义生态文明思想,牢固树立“绿水青山就是金山银山”的发展理念。与此同时,园林绿化垃圾也因此产生了相当的数量,由于这种园林绿化垃圾无法流入自然界的有利循环中,所以一旦处置得不恰当,便会对自然环境产生严重污染。怎样对其加以合理地资源化使用,又怎样对其加以无害化处置,便成为了目前园林绿化工作中亟待解决的问题。

1 园林绿化废弃物及其来源

1.1 园林绿化废弃物概述

园林绿化垃圾,主要是指在城市绿地以及近郊林地中的绿化植被在自然繁殖以及管理维护过程中所形成的乔灌木叶、树枝和间伐物、草坪修剪用物品以及公园和花坛内的废弃花木和野草等植被类材料。

1.2 园林绿化废弃物的来源

园林绿化废弃物的包括3个主要来源:一是园林绿化植物,因自身的新陈代谢,产生的凋零,如花草枯萎、植物死亡等;二是因城市环境需要,植物形态不符合景观需求时,对植物进行修剪,从而产生的植物废弃物,如修剪枝条、修剪草坪等;三是需要定期除掉的非人工配植的杂草。

绿化废弃物本是植物的一部分,自然状况下,是可以被分解和在大自然中循环的。而园林绿化废弃物,因为有了人类的参与,使得园林绿化废弃物的量很大,打破了自然界的正常物质循环规律,让植物的物质无法自然消亡,并回到城市土壤中,无法完成有效的物质循环。因此园林绿化废弃物需要通过有效的生态处理技术,加快分解,重新融入自然界的碳循环之中,发挥其应有的作用。

2 園林绿化废弃物处理技术的背景和目的

经济及产业发展带来的大规模宅地及绿化建设工程等所引发的绿化废弃物的量呈每年增加的趋势。特别是,国内在低碳绿色增长和绿色技术开发中对环境保护和资源的回收及资源化的认识发生了改变,从节能和资源的高效利用的观点来看,对绿化废弃物的循环再利用的认识发生了很大变化。

目前,由于我国绿化废弃物的急增和废弃物填埋地的限制,以传统的废弃物处理方法已经被时代所淘汰了。随着废弃物的管理达到极限,希望通过源头减少废弃物的产生,促进产生的废弃物的回收利用,来促进资源的节约和环境的保护。由于道路、铁路及宅地等的建设开发,施工现场绿化废弃物的产生量正在增加,大部分通过建筑废弃物中间处理企业等,进行约4万元/吨~6万元/吨的处理费进行委托处理。

随着国家实施节约资源和促进回收的政策,园林绿化建设工程时产生的废弃物需要重新利用,特别是通过回收每年产生的林木废弃物,起着降低建设工程预算和改善国土环境的必要性。为了在园林绿化建设和开发现场产生的绿化废弃物的资源循环处理,应制订和绿化废弃物循环管理的方针和实用化的技术开发方案,促进建设现场产生的绿化废弃物的回收利用。

该研究的目的是通过现有的绿化废弃物处理现状和案例分析等,强化施工现场产生的绿化废弃物作为资源的回收方案,提倡科学技术的处理方法和绿化废弃物的活用。因此,在对绿化废弃物进行有机处理的再利用方式,防止园林景观工程杂草造成的景观破坏,减少泥沙流失,且有反补植物生长所需的有机肥料的资源化作用。

3 国内外园林绿化废弃物处理技术沿革

许多国家对园林绿化废弃物处理的研究起步较早,研究成果也卓有成效。

3.1国外园林绿化废弃物处理概况

美国早在1976 年就颁布了《资源保护和回收法》,明令禁止将绿化废弃物填埋和焚烧,城市绿化中充分利用枯枝叶堆肥来替代天然土壤,并提倡循环利用,主要用于城市绿化的用土管理和土壤改良。中国国家在1994年制定了EPA530-R-94-003规则,给出了更严格的对城市园林绿化废弃物垃圾堆肥的管理规范,包括了对城市花园造景废弃物采集、分类、发酵利用和后加工的基本程序等,都出台了相应规范。国家还专门成立了有机覆盖材料的专门机构,将凋落物质进行再生产,并逐步发展成新型的生态保护工业。而德国则早于1976年,就提出并实施了Engriffsregelung政策,并于1996年又通过了《循环经济与废弃物法》。2000年,德国制订了Ksasel计划,明确了将园林废弃物进行堆肥处理和降解,最终实现资源的合理化再利用。日本也在2000年由企业自发成立了有机利用协会,建立有机废弃物处理标准体系,旨在将园林废弃物变废为宝,目前已取得了显著的生态和经济效益。丹麦的园林绿化废弃物再利用产业已发展的相当成熟,能够满足多样化的生产需求,如有机肥、覆盖物、非常规饲料等。澳大利亚也已将园林绿化废弃物的再利用,发展成为标志性的绿色经济产业,经济和社会效益显著提高[1]。

3.2国内园林绿化废弃物处理概况

近年来,我国进入飞速发展的城镇化阶段,2020年已全面建成小康社会,中国“正在意气风发向着全面建成社会主义现代化强国的第二个百年奋斗目标迈进”,人民的物质生活得到了极大的满足,精神生活也在不断提高。我国是发展中国家,虽然对园林绿化废弃物生态处理的工作,较发达国家略晚,但我们后来居上,取得了显著的成果。2007年,建设部颁布了《关于建设节约型城市园林绿化的意见》,意见中指出,首倡全社会充分认识建设节约型城市园林的重要性,鼓励将园林绿化废弃物采取生物堆肥、研发有机营养基质、发展生物质燃料和其他深加工等处理方式,实现对园林绿化废弃物的循环利用。基于此,我国各个城市先后开始了园林绿化废弃物生态化处理的研究工作。

北京率先于2005年在各行政区先后建立了植物垃圾处理厂,将绿化废弃物进行生物质能源等再利用,制成栽培基质、食用菌的菌棒、压制成能源块等。

2009年,上海制定了《绿化植物废弃物处置技术规范》,提出园林绿化废弃物的规范化处理,在我国开启了先河;另外,上海先后建立了多个绿化废弃物处置场地,不仅将绿化废弃物进行规范处理,还设置实验室,不断探索其再利用方式;同时政府也给予了政策支持,以鼓励经济实体,积极创办园林绿化废弃物回收再利用的处理试点,如上海植物园,其自建的绿化废弃物堆肥场,平均每年处理的绿化废弃物可达6万t[2]。

2005年,在广州华南植物园建成了国内第一个绿化废弃物堆肥厂,将生物有机肥用于小型花草的养护,取得了显著的经济效益;另外,广州还建立了园林绿化基质生产厂,将绿化废弃物回收处理,提供园林绿化生产所需的优质的土壤基质;2013年,《城市绿化废弃物循环利用技术通用规范》出台,强调了园林绿化废弃物要经过堆肥化等生态处理后,变成可利用的再生资源;此外,广州还建成了国内首座绿化废弃物再生生物燃料工程,绿化废弃物再生生物质颗粒燃料,在达到相关技术指标要求的情况下,可以作为再生生物燃料,得到更广泛的利用。广州市目前已成为我国对园林绿化废弃物回收再利用应用与推广工作最为突出的城市之一。

4 园林绿化废弃物生态处理方式的探讨

目前,我国大多数地区的对于园林绿化废弃物的处理方式,还停留在传统的填埋、焚烧等方式。填埋和焚烧处理方式较为简单粗暴,成本较低,但对资源造成了极大的浪费,也容易对环境产生二次的污染,如烟雾释放的有害气体。巨量的园林绿化废弃物往往和其他垃圾进行混合处理,主要原因在于,园林绿化废弃物的收集和运输不便,难以进行统一的大规模处理;另外进行园林绿化废弃物资源化处理的专门企业较少,园林绿化废弃物需要先进行精细破碎处理后,才能进行后续的处理,就造成了其资源化处理较为困难,处理方式较为单一的局面。但填埋和焚烧等废弃物处理方式对环境造成的污染巨大,与我国的生态文明建设背道而驰,这样不生态环保的方式终将被淘汰。

回收再利用和原地分解都是更加生态环保的处理方式[3]。以下列举了一些行之有效的生态处理方式。

其中原地分解的方式,其技术和经济成本较低,枯枝落叶化为腐殖质,回归土壤,完成土壤养分的循环,实现了物质能量的流动。但其分解过程较为缓慢,物质循环的周期较长,无法满足城市中人为修剪养护产生的废弃物数量。因此提高园林绿化废弃物原地分解的速率,便成为对其生态处理方式探究的一大方向[4]。目前已成为热点的研究方向包括生物菌剂研发、生物薄膜分解技术等。另外也借鉴传统森林凋落物的分解,逐步探索和创建混合分解、外加氮源和人为干预等研究。近年来,我国学者对园林绿化废弃物的生态特征进行了大量研究,郑璐等对城市森林公园的绿化废弃物产生量与植物配置结构的关系进行了研究,表明不同配置结构的绿地凋落物量差异显著,双层结构凋落物量明显高于单层结构;而植物品种的组成,对于凋落物量几乎没有影响,但对凋落物的养分含量影响较大;李冬梅等专家进行了上海地区绿地凋落物层土壤动物群落结构与动态的研究,结果表明,园林绿化废弃物能够显著改善土壤的物理性质,提高土壤微生物活性,提高城市绿化土壤的质量。

4.1园林有机覆盖物

大自然中的枯枝落叶,会覆盖于土地上面,并在腐熟后,产生腐殖质,从而给生物带来大量有机养分。同理,园林以及绿化垃圾也可以进行处理后,直接覆盖在土地表层,一方面模拟植物自然腐烂过程,从而降低了垃圾处置工作量,另一方面,也可以帮助植物调整土壤结构,并发挥保温保湿的功能。而不易腐烂的园林以及绿化垃圾则适宜于大规模覆盖,如枝条、叶、树皮、果壳等。而容易分解腐败的植被以及草坪修建物,则不能大规模覆盖。从2000年开始,在中国就开始尝试有机覆盖物的研发工作,并逐步在以北京、上海、广州为代表的城市进行实践。多彩而多样的覆盖物,既可改良土质、保护土壤,又可在城市景观中形成靓丽的风景线,是较为经济、有效的园林绿化废弃物生态处理方式[5]。

大量研究结果表明,有机覆盖物的使用,对于土壤湿度的保持、温度和养分的调节、土壤微生物活性的提升,具有重要的正向作用。第一,有机覆盖物的覆盖对土壤的保温、保湿效果显著。在保温效果上,有机覆盖物避免温度的骤升骤降,如有效降低土壤日最高温,提高土壤日最低温[6]。在保湿效果上,有机覆盖物不仅能够积蓄雨水,显著提升土壤表层的湿度,还可以阻止水分沿毛细管输送,显著降低土壤水分的蒸发,有效保持土壤湿度。第二,在改善土壤养分方面,有机覆盖物的降解过程中,能够降低土壤的pH值,这一效果可以运用于偏碱性土壤的改良,是非常环保生态的手段。第三,被有机覆盖物覆盖后的土壤,其有机质的含量、有效氮、磷、钾的含量均有不同程度的提升。城市园林绿地中的土壤微生物,较自然环境下的数量和种类均差距较大。但通过覆盖有机物后,有机物质深入土壤,腐殖质中的有益细菌、真菌、放线菌,进入园林绿地中。有研究表明,覆盖有机物的土壤中的真菌含量,比未覆盖有机物的土壤中的真菌含量,提高了45%。

目前,园林有机覆盖物这一技术在我国日趋成熟,应向更多的城市进行推广。

4.2园林绿化废弃物堆肥处理

园林绿化废弃物堆肥处理,经微生物发酵、腐熟后,可以形成绿色环保的有机肥。相较于化肥,可以有效避免土壤板结和重金属污染等。有机肥对环境更为友好,处理成本较为低廉,且在发酵过程中,其产生的高温,可以有效杀灭废弃物种的病虫害。园林绿化废弃物堆腐获得的基质,透气性强、阳离子交换量高,对土壤中的水、气、肥供应状态有很好的调节作用,可广泛应用于植物培育,目前也应用于食用菌的栽培中[7]。

4.3生态材料的应用

树枝及树干等园林绿化废弃物的碳氮比高,将其破碎后,可与水泥、黄砂、再生骨料、添加剂、水等加工制成生态透水砖,应用于海绵城市的建设。研究表明,掺杂园林绿化废弃物的生态混凝土,其力学特性、透水功能和耐久性较好,是很好的生态材料。推广生态混凝土技术,能够更好地实现园林绿化废弃物的生态利用。

另外,也可使用青竹等庭园造景废弃物材,与热塑性塑料树脂经过相应的化学工艺,加热后复合而成木塑材。木塑复合材料中60%以上的主要成分都是植物纤维材料和木质纤维,兼有了植物纤维材料和塑料的优势,能够在建筑、装修等场景中代替了木头,不但可以节约土地资源,而且还能够有效降低生产成本,也是一类比较环保的生态建筑材料。而目前,中国最大的环境友好类木塑生产基地就坐落在与天津汉沽区,这项技术目前仍亟待更深入地研发与引进。

4.4生物质能源

随着地球不可再生资源的巨大贮备量已越来越无法接受人们的再利用,最近十年来,世界各地都在探寻更加环保和无污染的新能源。风能、光能、水能资源的再生受到人的限制相对较小,唯有微生物资源,才可以进行人为限制的超大范围再生。而地球上光合效应产生的生物质能资源,每天就可高达1500亿t~2000亿t。园林绿化垃圾可以通过加入氮元素,在无氧条件下,或经过长期光照后,通过发酵而形成沼气[8]。沼气也是洁净环境的新型能源,并且已经在部分应用领域中取代了传统化石能源。另外,将园林绿化废弃物通过堆积,可以产生大量的热能,进而转化为电能。

4.5其他生态处理方式

园林绿化废弃物中还有较多的纤维物质,经过生态化处理,可以作为很好的饲料[9],该技术还需深入研究和推广。另外,园林绿化废弃物还可以制成功能性糖醇和再生型碳。其还可以制成生物吸附剂,应用于污水的生态治理工程。园林绿化废弃物的生态处理方式多种多样,应用领域也随着研究的深入在不断拓展。园林绿化废弃物生态处理方式的不断成熟,将会探索出更多的可持续利用途径。

5 结语

园林绿化废弃物是植物本身的一部分,是自然环境中物质循环的一部分。由于人为的干扰,才造成了园林绿化废弃物无法等待漫长的自然降解和循环。“垃圾只是放错了位置的资源”,在生态文明建设如日中天的新时代,在全球共同恪守环境保护公约的大背景下,园林绿化工作者更应该重新审视大量的园林绿化废弃物的处理方式。原有粗犷的焚烧和填埋处理,违背了生态系统的碳循环规律,更是对资源的一种浪费,应尽快摒弃。更加生态环保的处理方式,需要在政府的政策支持下、鼓励下,规范和标准的指导下,鼓励科研院校、相关企业,不断研究和创新园林绿化废弃物的生态处理技术,已有技术的处理效率全面提升,并探索更好的更新的处理方式。目前,以北京、上海、广州为代表的大中型城市已经在行动,并将园林绿化废弃物的生态处理作为一种常态。未来,期待将更多更有效的技术推广至全国,实现政府主导、科研先行、企业参与的统筹发展局面,达到园林绿化废弃物的生態处理和综合利用,形成完善的产业链。

参考文献

[1]王胜永,吴晗,张天颖.园林绿化废弃物资源化利用技术进展探究[J].现代园艺,2017(10):158.

[2]郑春毅.园林绿化废弃物处理的现状及政策[J].居舍,2018(21):125.

[3]宋良红,杨志恒,李翰书,等.郑州市园林绿化废弃物处理方式初探[J].河南林业科技,2017,37(4):33-35.

[4]范晓慧.北方城市常见绿化树木枯落叶循环再利用潜力研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2021.

[5]余克非.园林绿化废弃物堆肥优势降解菌的筛选及复合菌剂配比研究[D].北京:北京林业大学,2020.

[6] 虞银泉.城市园林绿化废弃物循环再利用的相关探讨[J].现代园艺,2015(15):92-93.

[7]刘玮.园林废弃物的处理和应用探讨[J].花卉,2019(4):51-52.

[8]宋晓梅.园林绿化废弃物的资源化再利用[J].花卉,2018(4):65-66.

[9]杨兆岐.园林绿化废弃物制作青贮饲料的研究[D].乌鲁木齐:新疆大学,2021.

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