夏魯卿,鄭 爽,閻 旭
(北京市頤和園管理處,北京100091)
園林綠化廢棄物是指園林植物自然凋落或經人工修剪所產生的植物殘體,主要包括落葉、草屑、樹木與灌木剪枝等[1]。《“十三五”生態環境保護規劃》 要求,到2020年城市人均綠地面積達到14.6 m2,城市建成區綠地率將達到38.95%。2018年至2022年,北京市新一輪百萬畝造林綠化行動展開,目標全市新增森林綠地濕地面積6.7 hm2,其中新增森林6.3 hm2、濕地2400 hm2、綠地1733.3 hm2。根據北京市園林綠化工作會議報告,在2019年北京全市新增造林綠化面積1.9 萬hm2、城市綠地800 hm2,全市森林覆蓋率達到44%(2011年為37.6%,2017年為43%),人均公共綠地面積達到16.4 m2。隨著大范圍綠化工作的開展,綠地生產的園林廢棄物總量也是逐年增加,給城市的環衛系統造成極大的壓力。北京地區每年產生綠化廢棄物約700 萬t,僅平原造林,按年1500 kg/hm2的產生量計算,就有約300 萬t[2]。以往綠化廢棄物并未做分類處理,主要處理方式是填埋與焚燒,這會導致生物質資源的浪費,并對環境造成不可逆轉的損害[3]。
2020年5月1日隨著新修訂的 《北京市生活垃圾管理條例》的頒布,為改善公園環境,保障公眾健康,促進全市公園行業做好生活垃圾分類工作,北京市園林綠化局隨之印發了《北京市公園生活垃圾分類指導意見》。積極推進 “無痕公園”建設,實現園林綠化廢棄物“無痕化”處理。建立新型綠色低碳產業,發展循環經濟,是社會經濟發展的必然趨勢。
我國在園林綠化廢棄物資源化利用方面的研究現仍處于起步階段,還未形成完整的產業鏈條。國內垃圾分類主要為日常生活垃圾分類,園林廢棄物未做專門的日常管理,并且社會公眾意識不高。當前我國只有北上廣深等發達城市在園林廢棄物資源化利用方面進行了試點,而且利用方式主要集中在有機肥堆制和有機覆蓋物處理,資源化利用程度較低,目前大部分城市資源化再利用率低于10%,最高的深圳也低于30%[4]。在政策引導與扶持之下,包括北京在內的我國少數發達城市建立了園林廢棄物集中消納站點,對園林廢棄物資源化產品予以開發。當前大部分二三線城市沒有綠化廢棄物處理廠,仍采用傳統的處理方式進入焚燒爐或者生活垃圾填埋場,使得植物有機質流失,且占用土地資源、破壞生態環境,增加政府財政負擔。
北京是我國開展園林綠化廢棄物資源化利用較早的城市之一。北京市相繼出臺多項相關法律法規激勵園林廢棄物資源化利用。早在2010年,北京市就制定了《北京市園林綠化廢棄物資源化利用及生物質能源產業 “十二五” 發展規劃》;北京市園林綠化局于2016年發布《北京市關于杜絕焚燒園林綠化廢棄物積極推進資源化利用的意見》,2017年提出園林廢棄物將實現“零焚燒”;2018年,北京市發布《園林綠化廢棄物資源化利用規范》(DB11/T 1512-2018),用標準規范了園林綠化廢棄物資源化利用包括站點設置、收集、處置、轉運等在內的各項環節。同時,各區縣、科研院校及相關企業積極響應,努力尋求園林綠化廢棄物資源化利用的新舉措。北京市西城區在2017年開展了 “黑土計劃”;2017年豐臺區投入資金2330 萬元,建立園林廢棄物消納站點21 個;北京市林業工作總站承擔了中央財政林業科技推廣示范項目“園林綠化廢棄物資源化利用推廣示范”。
目前,北京市園林綠化廢棄物的資源化處理遵循“減量化、無害化、資源化”的原則,采用“落葉化土,還肥于林”的生態循環方式。資源化處理主要在本地進行,這樣可以有效節省運費及運輸途中的碳排放量,同時大大減少了秋冬季節的火災隱患,加工后的產物在本地予以運用,有機質可以有效地改良土壤、節省綠化費用。目前資源化處理措施主要為堆肥處理和生物質能源生產,同時也有生態建筑材料、木塑工藝、基質栽培、食用菌培育、畜禽飼料等途徑。
將園林綠化廢棄物粉碎后加入有機肥或復合肥混合堆制發酵處理,通常經過7~15 天處理即可將園林廢棄物充分腐熟,制成綠色、安全、疏松、排水良好的基質,可用作有機肥、有機土壤改良劑等產品,補充土壤肥力,實現資源的循環利用。目前,堆肥處理技術已具備年處理園林廢棄物50 m3以上的能力。
北京市園林綠化廢棄物堆肥發酵處理有2 種模式,第1 種模式是將廢棄物運輸到集中處理的基地,再將處理后的產物運至應用地,實現了綠色肥料的鋪地還林,例如北京市西城、海淀、朝陽、豐臺、房山、通州等多個區縣均建成了綠化廢棄物堆肥化集中處理基地,具有占地面積大、投資高、設備先進等特點,當中有政府主導建設的,也有民間資本投資建設的。2017年,西城區生產土壤改良基質約5600 t,全部用于重點景觀及道路的綠化養護[5]。第2 種模式是園林綠化廢棄物的就近處理、就近利用,例如在香山公園、北京植物園、八達嶺林場、北宮森林公園、西山林場等地已建成10 余處園林廢棄物就近處理點,此模式節省了廢棄物運輸和堆肥處理的成本,如北京植物園的園林廢棄物處理廠自2012年投入運行以來,每年處理園林廢棄物約1 萬余m3,生成產物5000 余m3。
生物質能是指由光合作用而固定在各種有機體中的太陽能,生物質為生物質能的載體[6]。樹干中木質素含量高,降解速度慢,不宜直接堆肥,且生物量大,需清運進行集中處理。在這種情況下,可將園林廢棄物中蘊含的生物質能開發利用,目前多用于焚燒發電和制作清潔能源,這是園林綠化廢棄物資源化升級的重要表現。
生物質能轉化是我國的新興產業,園林廢棄物用于發電及制作生物質燃料是資源轉化的有效途徑。北京市已經在平谷區、大興區、延慶縣等區縣建設了多個林業生物質固體成型燃料生產加工示范基地,每年消納園林綠化廢棄物約1.71 萬t。不斷改革生物質能轉化技術,讓園林綠化廢棄物發揮更大的作用,園林綠化廢棄物的處理前景愈發明確。
園林有機覆蓋物在園林綠化中應用廣泛,加工處理相較于堆肥更經濟、簡便,并對涵養水分與優化土壤結構都有積極作用。將樹木干枝進行粉碎,經過環保染色、固色工藝,作為景觀重新鋪回園林,例如玉淵潭公園,把粉碎后的干枯樹枝,一部分作為樹池、花壇覆蓋物,另一部分染色后填充覆蓋到彩色花帶當中,模擬花境的絢爛效果,豐富四時景觀。在作為首輪百萬畝造林打造出的中關村森林公園中建有多處木質結構小道、木質景觀小品、坐凳、花壇、指示牌基座等都是用這些綠化廢棄材料修建完成的,極具自然樸素之美,以低碳、生態理念,把創意轉化成新的藝術結構,是園林廢棄物資源化利用新的發展方向。
先前泥炭作為成本較低的栽培基質被廣泛應用,導致部分地區泥炭地被過度開發,生態系統遭到嚴重破壞。在全球泥炭地大面積減少的情況下,許多國家逐步禁止泥炭的開采和使用,并著力尋找泥炭“替代物”。已有研究表明,落葉、草坪修剪物等園林綠化廢棄物可以部分替代泥炭作為生產新型花木基質的主要原料。我國的生物質炭化利用還處于初步階段,近年來,我國針對園林廢棄物炭化研究取得一定成果,但與國外相比仍存在不小差距。園林廢棄物經處理后還可用于食用菌培育,分布在北京市平谷、大興、房山等區縣的食用菌培育企業每年約消耗大約4.9 t 的園林廢棄物。
北京周邊的木材收購企業根據園林廢棄物的枝干的質地、尺寸等條件進行分類出售。木材加工廠可將其直接切割成板材,或者壓制成刨花板或密度板。通常這些壓制后的板材質地較為疏松,不具備較強的承壓能力。對于不能加工成板材的細弱樹枝,造紙廠可把其制作成紙制品,以達到再利用的效果。加工廠多建于北京周邊的河北省、山東省等地,但因回收物等級相較于用材林難以統一,且市場自身存在局限性,導致目前該措施并未大量投入使用。
園林綠化廢棄物資源化再利用是中國環保事業未來發展的大趨勢。2013年習近平總書記在考察廢棄物的綠色回收利用時提到:變廢為寶,循環利用是朝陽產業。目前我國在園林綠化廢棄物資源化利用方面還處在探索階段,亟需解決如下問題:
通過對園林綠化廢棄物進行資源化處理,形成具有一定規模的循環經濟產業鏈,這對于建立新型綠色低碳產業和首都綠色可持續發展有重要作用。綠化廢棄物資源化利用產業機制的發展有其固有的生命周期,按照產業的萌芽、成長、成熟期逐步推進。在產業萌芽期,關注重點應在綠化廢棄物的清理、收集環節上,產業的成長期重點解決綠化廢棄物的資源轉化處理和產品研發的問題。在產業發展的前兩個階段,政府應發揮主導作用。在產業的成熟期,綠化廢棄物的轉化產物要參與市場競爭,實現其附加值,這一階段主要是通過市場機制自發進行調節。
在綠化廢棄物資源化利用產業機制建立之初,我們面臨著重重困難。如園林廢棄物因其地域分散、體積大,難于統一集運,以致目前還沒有建立起完善的園林廢棄物收集體系,未能對質量把關和進行統一分類處理。再如早期建設的綠化廢棄物資源化利用項目,很多為科研示范基地,建設手續或不全面,現面臨拆遷的境遇。2015年,位于北京市朝陽區金盞鄉地區原北京市最大園林廢棄物消納基地,在投產使用8年之后因違規用地被迫停工。基地建設需占用大面積土地,在城市規劃與政策設計初期應進行科學規劃、合理布局。
根據我國現有的法律法規,園林廢棄物的管理工作涉及林業、建設、環衛和環保等部門,權責不明,容易造成管理盲區。由于沒有權責管理部門,導致目前國家及地方層面都沒有準確掌握園林廢棄物統計數據,嚴重影響園林廢棄物資源化產業進展。后續要加強對園林綠化廢棄物在收集、運輸、轉化、市場流通等各個環節的監督管理,確定強制、嚴格的制度約束,嚴厲查處各類違法行為,確保園林綠化廢棄物的綜合化、生態化利用。
園林綠化廢棄物資源化處理是一項公益性強的環保產業,前期的運營離不開政府的政策支持和財政資金支撐。目前參與企業獲利微薄,后面仍需政府建立并完善符合園林綠化廢棄物資源化利用的政策和管理體系,在資金補償、用地等方面健全激勵機制,引導民間資本參與,以提供企業參與積極性。如何實現從政府輸血到自身造血,也是產業發展面臨的嚴峻問題。缺乏園林綠化廢棄物資源化利用技術規范和產品標準,致使相關技術缺乏質量控制,產品質量、規格參差不齊,嚴重阻礙了相關產業發展。今后應從園林綠化廢棄物的站點設置、收集、減量化處理、轉運、處理利用、生產安全防護、管理與信息收集各個環節予以規范。
目前我國的設備研發和處理工藝與先進國家之間有很大差距,生產加工基礎設施多依賴進口、能耗高,我國雖為機械制造大國,但國產的粉碎機普遍功率較低、抗磨損性較差,這極大地限制了園林廢棄物的資源化利用。資源化處理模式也相對單一,缺乏技術創新,園林廢棄物大部分用于堆肥或者燃料生產,產學研脫節,科技成果轉化率低,亟需開發、完善其它高附加值產品應用技術如生物石油、燃料乙醇等,以提高企業的積極性。在技術推廣方面,要注重廢棄物無害化處理,運用清潔生產技術,盡量避免對城市環境帶來不利影響,如在堆肥過程中對條件嚴格把控,滅活有害蟲卵,杜絕施肥后的二次污染。北京市近年在關鍵技術研究和創新能力建設上加大投入,開展的移動式園林廢棄物粉碎堆肥技術、園林廢棄物三級利用機械化技術模式、高溫惰化技術等新興科技成果逐步進行推廣,效果可期。
在目前園林綠化廢棄物資源轉化體系和政策措施未完全建立情況之下,全國范圍內園林綠化廢棄物主要還是歸為綠化垃圾。未來可通過宣傳、科普等方式向社會公眾對園林綠化廢棄物的資源化、循環化利用的意義進行全面普及、倡導,也可借助各地公益環保組織開展‘落葉歸根’行動,從身邊出發,用自下而上的行為,讓園林廢棄物回歸土壤。
隨著加快建設資源節約型、環境友好型社會的步伐,構建資源循環利用體系是未來發展趨勢。我國園林綠化廢棄物開發利用產業起步相對較晚,但發展速度較快。未來應因地制宜地對園林綠化廢棄物進行科學的循環利用,整合政府、企業、科研院所資源,形成合力,打造融政策、技術、資金為一體的園林綠化廢棄物再處理體系,逐步構建產業鏈條,踐行綠色、循環、低碳發展理念,實現生態效益、經濟效益和社會效益的統一。