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狀、堆肥工藝流程、堆肥產品分析等方面進行總結闡述,提出園林廢棄物高溫好氧堆肥是一種適合佛山地區發展定位和目標的有益處置方式,建議加快在佛山地區推廣這種資源化利用模式。
關鍵詞:堆肥技術;生態園林建設;園林廢棄物;資源化利用;佛山新城文章編號:1671—2641(2016)01—0017—03
中圖分類號:TU986
文獻標志碼:A
園林廢棄物是指在園林綠化中被丟棄的有機類物質,主要包括樹枝修剪物、草坪修剪物、枯枝落葉、雜草和殘花等。隨著佛山新城建設生態城區的步伐加快,綠地面積在不斷增加,而園林廢棄物也相應增加。填埋、焚燒處理這些園林廢棄物不僅造成環境污染和資源浪費等問題,還會使綠地土壤肥力無法自我維持,加劇土壤退化。園林廢棄物的無害化、資源化、減量化處理,契合佛山新城“中德工業服務區”和“中歐城鎮化合作示范區”的國際定位,并符合佛山新城建設節能生態智能城區的戰略需求。本文主要從佛山新城園林廢棄物處理現狀、堆肥工藝流程、堆肥產品分析等方面進行總結闡述,并提出建議,以期加快佛山地區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,總規劃面積88.6 km2,規劃發展成為佛山市中心城區、中德工業服務區、中歐城鎮化合作示范區和現代嶺南文化新城;同時也是佛山市委、市政府“強中心”戰略和“城市升級三年行動計劃”的重要組成部分2。佛山新城綠化總面積116.27萬m2,其中公園綠地總面積92萬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綠地面積分別為4.9萬m2、5.7萬m2。
2園林廢棄物資源化利用現狀
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物料,喬灌木廢棄物由于木質素、纖維素含量高,氮含量低,因此原料1的CN高于原料2,堆肥過程中根據原料類型添加氮源,調節碳氮比為30~35:1。園林廢棄物含有大量氮、磷、鉀等養分,為園林廢棄物堆肥資源化利用提供養分物質基礎,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分,園林廢棄物清理必從土壤中帶走養分,使土壤中養分減少,若土壤肥力得不到補充,會加劇土壤的退化。利用園林廢棄物堆肥產品返還給綠地,把清理園林廢棄物帶走的養分“歸還”于土壤,保持土壤有足夠的養分供應容量和強度,實現園林綠地生態系統的可持續發展。
2.2園林廢棄物處理分析
佛山新城2012-2014年園林廢棄物年產量呈逐年增加趨勢(圖1),主要是由于佛山市2012年開始實行城市升級三年行動計劃,又發布了《佛山市城市管理考核評比暫行辦法》,城市綠地不斷增加,園林綠化逐漸規范化、精細化管理,景觀效果明顯提升,園林廢棄物也相應增加。另外,城市管理考評的推行,逐步杜絕了園林廢棄物露天焚燒、亂傾倒、丟棄填埋等問題,引導了園林廢棄物無害化、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佛山市園林廢棄物減量化資源化處理號召,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,進行高溫好氧堆肥。當年共堆肥處理園林廢棄物536 t,達到2014年佛山新城園林廢棄物總量的30%。針對園林落葉、地被修剪廢棄物處理問題,佛山新城政府部門和中國科學院廣州能源研究所根據佛山新城建設節能生態智能城區的戰略合作框架協議,于2015年又建設了“佛山新城園林廢棄物資源化利用示范項目”,該項目采用先進的槽式發酵工藝,綜合集成了物料前處理、翻堆、曝氣、輸送、篩分、出料等多種自動化機械進行處理,實現了園林廢棄物堆肥高效運作。據統計,2015年上半年佛山新城2個處理基地通過高溫好氧堆肥處理園林廢棄物共667.8 t,達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粉碎機粉碎到粒徑2cm以下,園林地被、雜草、落葉廢棄物、草坪剪落物可以通過粉碎機粉碎到粒徑1 cm以下。
2)堆體理化性質調控:根據堆肥原料高碳含量性質添加氮源尿素調節C/N為30~35:1;補充水分,調節堆體水分含量處于50%~60%。
3)接種:調控好的堆肥原料按每立方米添加1~2kg有機物料腐熟劑,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≥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:堆肥過程中通過鼓風設備直接向堆體下的管道鼓風,補充氧氣,通過時控裝置,每天鼓風2-3次,每次鼓風20 min,堆肥翻堆階段關閉鼓風裝置。鼓風主要起到給堆體補充氧氣的作用,保持堆肥好氧發酵,加快堆肥腐熟進程。
5)翻堆:利用鏈板式翻堆機對堆體進行翻堆,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程一致,并使得堆肥物料從發酵槽入口逐步向出料口移動。翻堆在一定程度上也可以調節堆體溫度,補充氧氣,避免堆體溫度過高、缺氧,影響堆肥腐熟進程。堆肥周期內翻4~5次,園林廢棄物可達到腐熟完全。
3處理分析
3.1堆肥產品理化性質分析
從表2中可以看出園林廢棄物堆肥產品有機質、pH都符合有機肥標準,堆肥產品2中氮、磷、鉀養分含量5.63%,達到有棚巴標準要求,可以作為有機肥大量使用,堆肥產品1中。氮、磷、鉀養分含量2.81%,略低于有機肥標準要求,可以當做土壤改良產品使用,提升土壤有機質含量,改善土壤環境。園林廢棄物堆肥產品1和2的有效活菌數都遠高于生物有機肥標準的0.2億CFU/g,可有效調理土壤,改善土壤微生物活性。endprint
從表3中可以看出,園林廢棄物堆肥產品1、2的重金屬含量均遠低于有機肥標準規定限值,可以安全使用,無二次污染,適宜大面積推廣應用。
3.2環境效益分析
首先,園林廢棄物堆肥產品可以部分替代目前在園林苗木生產中大量使用的泥炭資源,對保護不可再生自然資源泥炭有重要意義。其次,堆肥產品應用于園林綠化,對改善土壤退化、保持園林土壤的養分平衡方面有顯著作用;而且堆肥產品還可以部分替代熟耕土在園林綠地種植的使用,減少因取土而對農田的破壞。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,符合國家倡導資源節約型社會的發展需要。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境問題。
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的填埋場體積;填埋高度以40 m計算,每年可節約土地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廢氣等二次污染,據統計,工業鍋爐每燃燒1 t生物質燃料產生6240.28標m3廢氣,佛山新城每年園林廢棄物堆肥處理約1350 t,可減少因焚燒而產生的約842.4萬標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現城市園林廢棄物的減量化、無害化及資源化,是建設資源節約型、環境友好型的社會需求,符合可持續發展和低碳經濟的發展理念。
4討論
在城市化發展進程中,園林廢棄物作為一類優質的有機物料,資源化再利用是其必然趨勢。發達國家較早開始對園林廢棄物進行堆肥處理,通過園林廢棄物堆肥化的技術攻關、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行,其經驗值得我們借鑒。國內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枝粉碎場,將收集的園林廢棄物粉碎后進行堆肥,制成商品化的肥料或者覆蓋物,用于園林綠化,使其在園林生態系統內得到合理和重復的利用。
佛山新城在園林廢棄物資源化利用方面根據實際情況,也做了一些積極嘗試,取得一定成效,走在佛山地區前列,但與發達國家、地區省市相比,佛山新城園林廢棄物的堆肥化研究起步較晚,規模較小,堆肥產品質量、流程控制、產品市場化還有待加強。
針對佛山新城園林廢棄物利用現狀,提出以下建議,以期加快佛山地區推廣園林廢棄物資源化利用模式:一是技術創新方面,與高校及科研院所建立優勢互補、互利共贏的合作模式,設立專項資金,加快技術創新,促進產業發展。二是擴大規模方面,政府根據管轄區域環境特點,合理規劃、布局大型園林廢棄物資源化處理基地,實現區域內園林廢棄物集中處理,擴大規模。三是產品多樣化方面,開發新產品,探索高附加值產品,比如開發立體綠化、名貴花卉專用基質;深加工功能性肥料;精致有機覆蓋物以及還可用于工藝品加工;開發生物質炭產品,應用污水凈化,土壤修復等。四是開展科普活動,向公眾普及園林廢棄物的處理及產品利用知識,從思想上加強對廢棄物資源化利用問題的重視。endprint