園林綠化廢棄物腐熟過程中不同外源添加物影響研究

秦 磊

（北京大墅綠化有限責任公司，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展而不斷增加，園林綠化因其自身的綠化、環保功能，能夠幫助城市維持生態平衡，受到人們廣泛重視。園林綠化廢棄物的處理問題也成為當前重點研究內容，為此需要積極研究探索有效的綠色處理技術，促進園林綠化廢棄物實現重復利用。

1 園林綠化廢棄物堆腐原理分析

堆腐技術十分多樣，結合微生物不同成長條件，可以進一步細分為厭氧和好氧兩種發酵形式。其中好氧發酵即處于氧氣充足條件下，通過好氧生物針對原料內各種填充物和有機物進行直接分解，轉化成二氧化碳、熱量和水。好氧發酵需要較高溫度條件，將雜草種子和病菌直接殺死。厭氧發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各種有機物質進行全面分解，變成低分子量、二氧化碳以及甲烷等中間產物。比起好氧發酵方法，厭氧發酵中的材料降解速度較為緩慢，降解效率低，單位質量有機物在進行降解中不會產生太大的能量，容易發出惡臭。園林綠化廢棄物相關堆腐過程本質上屬于微生物參與到整個降解反應的過程，整個生化處理過程中，堆腐材料內有機物中可溶性物質直接穿透微生物細胞膜和細胞壁被微生物所吸收，但那些不溶性的有機物質會直接被微生物阻攔在外。微生物堆腐發酵中會分泌形成胞外酶，針對那些不可溶物質膠體實施全面分解，轉變成可溶性物質，促進順利融入細胞。微生物能夠在吸收有機物質后進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，并直接排放到自然環境當中，全面釋放能量供自身進行相關生命活動，順利分解代謝。此外還可以對某些有機物質進行反應處理，將其轉化成全新細胞元素，進一步分裂出更多微生物，實施充分合成代謝[1]。

2 園林綠化廢棄物堆腐優勢

2.1 符合園林綠化廢棄物特征

園林綠化中所形成的廢棄物內含大量有機物質，在整個自然生態系統中占據重要地位，采用堆腐技術針對綠化廢棄物實施降解處理能夠轉化為某種綠色、無害的穩定有機產品，適用于植物栽培，能夠重新返回能量循環過程。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，并根據相應的比例進行混合配置，處于適合條件下實施高溫好氧發酵，從而催生出一種穩定小分子有機物，促進園林中的綠化廢棄物實現資源重復利用、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系統產生嚴重污染，降低市民生活質量。園林綠化廢棄物內含有大量有機成分，如果實施衛生填埋會造成大量的營養物質浪費，昂貴的地價導致附加成本進一步增加，從某種程度上違反城市居民的環境要求。焚燒法盡管具有快速減量化和高溫無害的處理能力，可以應用綠化廢棄物來進一步發展生物質能源，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模化處理能力。應用堆腐處理技術能夠有效改善上述處理缺陷，對綠化廢棄物內部能量進行充分利用，具備廢棄物循環利用和可持續處理等優勢特征，受到各個地區廣泛歡迎，成為固體有機廢物處理措施之一。

2.2 提高土地價值

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，避免填埋過程占據大量土地面積。園林中的綠化廢棄物具有較大數量，而城市中日漸升高的土地價格進一步擴大填埋成本，同時還無法發揮出土地資源價值。堆腐材料還可以充當土質改良藥劑，進一步增強土壤綜合肥力。城市綠化土普遍是通過原有土質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田而來，如果投入量較大，會破壞當地生態環境，而應用農田土建設園林的方式初步被禁止。當下城市發展中相繼暴露出土壤板結、營養物質和礦物質含量過少、土壤持水性、通氣性較差等問題，出現該種問題原因是園林內部草屑、枯落物等被環衛機構當成垃圾直接運走，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生態，導致園林土壤出現養分收支失衡等現象，削弱土壤肥力。針對園林內綠化廢棄物實施堆腐處理能夠充分利用其中的有機質充當改良劑為土壤提供充足有機質等養分，促進植物成長，改善城市建設發展中所存在的鹽堿化以及土壤養分不均等現象，推動城市綠土生態體系實現平衡協調發展。實施堆腐處理具有良好清潔性，不會對土壤生態系統造成二次污染。園林內的綠化廢棄物作為堆腐原料具有來源穩定、成分簡單等優勢，材料內所含病原菌和各種重金屬物質相對較少，有效縮減了二次污染風險，具有較高安全性和清潔性[2]。

3 園林綠化廢棄物腐熟過程中不同外源添加物影響分析

3.1 碳化物

碳化物主要是處于將氧氣徹底隔絕以及限氧的環境狀態下，針對有機物質實施高溫裂解，通過碳化處理后所形成的一種具備較高碳含量的碳物質。碳化物這種物質具有較大的比表面積、容重較低，呈現出多孔特征，同時具備良好的吸附功能，碳化物存在大量負電荷，可以進一步構成電磁場，擁有良好的熱穩定性、生物化學以及芳香化特征，具有良好抗分解性。物質整體結構屬性會直接影響物質性質，物質的性質特征直接決定物質用途。而碳化物這種材料性質決定其擁有廣泛應用范圍，用途多樣，適用于衛生保健、建筑領域以及環保建設、工業生產等多種行業領域。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上進一步構成碳化物，因為尚未形成完善工藝技術，導致碳化物質量呈現較大差異，處于衛生保健領域中存在專業方面的應用限制，而從農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造良好反應環境。碳物質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離子整體交換性產生一定影響，改變EC值和pH酸堿度。種種優勢條件下能夠進一步改良園林綠化廢棄物相關堆腐過程。相關研究證明通過在綠化廢棄物堆腐中添加碳化物能夠對熱、氣、水、肥狀況以及土壤PH值實施合理調節，對現有微生物生存狀況進行合理改進。

通過研究發現添加碳化物以及木酢液能夠幫助園林綠化廢棄物進一步提高堆腐速度，優化堆腐物整體質量，促進堆體快速升溫，使堆腐高溫期得到進一步延長，會對題EC值和pH酸堿度產生直接影響，影響微生物生存條件，促進發酵加速，進一步減少堆體中的植物毒性以及堆體C/N含量，促進廢棄物快速腐熟。添加木酢液以及碳化物同樣能夠促進相關發芽指數進一步提升。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差異，假如木酢液、碳化物以及菌劑過后，相關處理孔隙度、PH值以及大小孔隙比呈現出堿性特征，對應EC值遠遠超出標準上限為此需要經過調節后應用。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pH酸堿度呈現出不斷下降的趨勢，至于加入碳化物后的堆腐物相關pH酸堿度呈現出緩慢下降的趨勢。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中后能夠得到較好處理質量[3]。

3.2 木酢液

木酢液也被稱作是植物酸，屬于碳化處理中所形成的副產品，是將木材相關生物材料進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，該種液體呈現出紅褐色。聯系不同純度差異，可以進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用于農藥原料、食品添加劑、色彩染料、藥物原料、植物調節劑原材料以及除臭劑等方面。我國關于木酢液相關研究普遍是以食品添加劑、植物調節劑、堆腐除臭藥劑、病蟲害防治以及飼料添加劑相關研究領域。我國相繼誕生各種木酢貼生產廠家。東北林海雪原所制作生產木酢液普遍會應用到我國的醫藥制作以及農業生產等領域，而精致木酢液開始滲透于化妝生產領域。農林產業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過程中會產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，在融雪劑生產中應用木酢液能夠提高融雪劑的環保性和綠色性，有效降低普通融雪劑在實際應用中所產生的土壤鹽堿化問題。木酢液由于內部涵蓋大量有機酸，會創造出相應的酸堿環境，對微生物代謝成長產生一定影響，左右堆腐過程。相關研究證明，園林綠化廢棄物在堆腐中添加木酢液能夠進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一步改善花卉培育基質成效。隨著堆腐物持續反應，其中的不穩定有機物進一步轉化分解成礦物質、水以及二氧化碳，留下相對穩定腐物質，堆體內有機物容量也產生一定變化。含氮有機物中的部分內容被轉化成氨氣，而部分物質被微生物吸收同化，另一部分涵蓋固氮微生物的物質被進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]。

3.3 總結

處于氧氣充足環境下，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行全面分解，從而釋放大量二氧化碳和熱量，導致堆腐物質整體溫度提升，加速分解有機物質，為此可以通過堆腐物質整體溫度變化來反饋整個反應發酵過程。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揮出促進作用，加速堆腐物質升溫。初期廢物堆腐環節，相關堆體呈現出快速升溫現象。添加木酢液和碳化物后，整個堆腐物質的發酵溫度不會被人工翻堆過程產生太大的影響，證明微生物具有較快的反應速度。綠化廢棄物在實施堆腐處理中，因為微生物反應中不斷繁殖生長，并釋放大量熱量，促進整個堆體溫度持續提升，為此可以看作在相應界限內堆腐物質整體溫度波動和其中的微生物活動呈現出一種正比關系。相關研究證明，隨著堆腐物質溫度快速升高，高溫持續時間增加，證明堆腐體中的微生物可以使內部有機物降解速度加快，形成大量代謝產物，全面優化堆腐質量，提升堆腐速度。

綠化廢棄物后期堆腐階段，在內部有機物各種易分解物質徹底降解后，那些適合低溫生存的微生物開始將各種難降解有機物當成基礎碳源，包括木質素、半纖維素以及纖維素等物質。由此能夠看出通過添加各種菌劑以及碳化物質能夠針對那些存在一定降解難度的木質素、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堆體溫度快速升高，并維持適合溫度范圍，有助于促進廢物發酵。竹醋液會對堆腐過程中的升溫效應產生一定影響，如果添加高濃度竹醋液會發揮出某種抑菌效果，而適量竹醋液能夠加速綠化廢棄物堆腐升溫。為避免木酢液在應用于堆腐過程中出現抑菌現象，可以通過前期發芽率預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，促進高溫發酵時間進一步延長，加速綠化廢棄物腐熟，但需要對木酢液配置比例進行深入研究[5]。

4 結語

綜上所述，在生態文明建設背景下，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，會進一步增加城市環衛機構處理負擔，產生嚴重的二次污染問題。為此需要積極探索綠色處理技術，園林綠化廢棄物內因為涵蓋大量有機物質，為此可以實施堆腐處理，當成土壤改良劑、地表覆蓋物以及花木栽培基質，這也成為新時期園林領域重點研究內容。