落木化春 變廢為寶

任學(xué)勇

“落木化春”，園林綠化廢棄物可以為綠地土壤有機更新提供良好基質(zhì)，維持城市生態(tài)系統(tǒng)碳平衡?！白儚U為寶”，園林綠化廢棄物還可以為我們提供再生景觀、綠色材料和低碳能源等生態(tài)產(chǎn)品。

前不久在中國科技館“美麗中國”主題活動的《枯枝落葉變形記》科普劇展演現(xiàn)場，我說了這樣一段話。

園林綠化廢棄物不是普通垃圾，通過科學(xué)處置可以實現(xiàn)資源化利用，大大緩解城市垃圾消納處理壓力。

園林綠化廢棄物的處置利用是我多年來研究的專業(yè)領(lǐng)域。讀大學(xué)本科期間，我主持的第一個國家級大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目，就是有關(guān)林業(yè)廢棄物的熱解能源化清潔利用。研究生學(xué)習(xí)期間和博士畢業(yè)留校后，我一直從事園林綠化廢棄物等林業(yè)剩余物資源化利用的科技創(chuàng)新和科學(xué)普及工作。

北京首家綠廢處置利用專家工作站

隨著國土綠化持續(xù)深入開展，特別是國家森林城市和園林城市創(chuàng)建工作的持續(xù)推進，每年都產(chǎn)生了數(shù)量巨大的園林綠化廢棄物（簡稱綠廢）。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年約有7000萬-10000萬噸綠廢產(chǎn)生，北京市2022年的綠廢產(chǎn)量約為520萬噸，已經(jīng)成為僅次于生活垃圾的第二大城市有機固體廢棄物。

2021年，《Nature》發(fā)文指出全球枯木每年釋放10.9億噸碳，相當(dāng)于化石燃料排放的1.15倍，且枯木的分解速率隨著溫度的升高還在加快。數(shù)量巨大且日益增多的園林綠化廢棄物給城市發(fā)展帶來了沉重負(fù)擔(dān)，給城市垃圾處理和市政環(huán)衛(wèi)管理帶來了挑戰(zhàn)。實際上，綠廢是相對清潔的生物質(zhì)原料，是“放錯地方的資源”， 用則利，不用則害。

2022年11月，住建部發(fā)布《關(guān)于開展城市園林綠化垃圾處理和資源化利用試點工作的通知》，要求開展包括摸清現(xiàn)狀底數(shù)、強化規(guī)劃引領(lǐng)、加快收運及處理系統(tǒng)建設(shè)、推動源頭減量和資源化利用、建立健全長效機制等任務(wù)在內(nèi)的城市園林綠化垃圾處理和資源化利用試點工作，要求深入探索提高城市園林綠化垃圾處理和資源化利用水平的方法和舉措，力爭形成一批可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗，推進城市園林綠化高質(zhì)量發(fā)展。

為支撐綠廢科學(xué)處置利用，在北京市園林綠化局指導(dǎo)支持下，我們團隊牽頭，聯(lián)合有關(guān)單位的知名專家，與北京薊城山水集團和西城區(qū)園林綠化局合作，成立了全市首家園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用的專家工作站。專家工作站依托北京林業(yè)大學(xué)人才、科技和平臺資源，重點開展綠廢收儲運、高效預(yù)處理、資源化加工、利用產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用等方面的科技服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、人才培養(yǎng)、集成示范和科學(xué)普及等工作，致力解決北京500萬噸綠廢的科學(xué)處置利用問題，助力實現(xiàn)園林綠化“零廢棄”，緩解城市垃圾處理壓力。

工作站的目標(biāo)是：通過系統(tǒng)研發(fā)、科學(xué)布局和集成示范，加快推動綠廢的高效清潔收運和資源化利用，將綠廢加工成土壤改良劑、生物質(zhì)能源等生態(tài)產(chǎn)品，在西城區(qū)400萬平方米林地綠地打造“黑土計劃”科技示范區(qū)，引領(lǐng)和支撐全市實施園林綠化“沃土工程”，改善首都園林綠地土壤碳庫、增強土壤碳匯能力，加快園林綠化綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，助力綠色北京建設(shè)和雙碳目標(biāo)實現(xiàn)。

科技創(chuàng)新園林綠化廢棄物資源化利用

園林綠化廢棄物又稱為園林綠化垃圾，主要是指園林綠化建設(shè)和管養(yǎng)過程中產(chǎn)生的喬木、灌木、花草修剪物，以及植物自然凋落產(chǎn)生的植物殘體，通常包括樹枝、樹葉、草屑、花敗等，具有分布廣泛、季節(jié)性強、運輸成本高、可再生性好、利用方式多樣等特點。

圍繞園林綠化廢棄物的資源化利用，我們團隊先后開展了典型綠廢資源特性、熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備與工藝技術(shù)、綠廢轉(zhuǎn)化產(chǎn)物生態(tài)應(yīng)用等方面的科技創(chuàng)新研究工作，獲得了中國專利優(yōu)秀獎、教育部技術(shù)發(fā)明獎、北京市科學(xué)技術(shù)獎和梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)獎等獎勵。

對原料資源特性的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，園林綠化廢棄物主要成分為含碳有機物，含氮量小、幾乎不含硫，是極具利用價值的生物基清潔資源。綠廢元素構(gòu)成、化學(xué)成分和工業(yè)組成豐富，其熱值可達到14-20MJ，約為標(biāo)準(zhǔn)煤熱值的45%-70%，資源化利用潛力巨大。

針對綠廢原料分散、成分復(fù)雜等特點，我們研發(fā)了基于清潔熱轉(zhuǎn)化的高值轉(zhuǎn)化方法——可連續(xù)進料高效處理的流態(tài)化快速熱解新技術(shù)。圍繞不同的原料處理規(guī)模創(chuàng)制了固定式和移動式低碳熱解裝備，將能量密度低的綠廢原料快速高效地轉(zhuǎn)化為高能量密度、易于儲存運輸和規(guī)?；褂玫臒峤馓坎牧?、生物油和可燃?xì)怏w等清潔產(chǎn)物。

針對城市園林綠化行業(yè)需求，我們開發(fā)了綠廢有機覆蓋墊和土壤改良劑等新產(chǎn)品，實現(xiàn)了園林綠化廢棄物的綠色低碳循環(huán)利用。以綠廢快速熱解生產(chǎn)的生物油為主要原料制備的生態(tài)環(huán)保型有機膠黏劑，與綠廢樹枝粉碎料按一定比例混合后，通過現(xiàn)場鋪裝或者預(yù)制成型后，可作為裸土覆蓋的有機覆蓋墊，起到抑制揚塵、保持土壤水分、防止雜草和美化環(huán)境等作用。以綠廢清潔熱解生產(chǎn)的生物炭為主要原料，制備的炭基肥，應(yīng)用于城市綠地土壤改良后，可以起到改善土壤結(jié)構(gòu)、提升有機質(zhì)含量、增加微生物活性等作用，是提升綠地土壤質(zhì)量和維持城市生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的重要途徑。

園林綠化廢棄物處置利用科學(xué)普及

園林綠化廢棄物處置利用的科學(xué)普及非常重要。我們通過科學(xué)展演、展覽互動、科普講座和科普撰文等方式開展了大量科普工作，努力提升公眾對綠廢處置利用的科學(xué)認(rèn)識和生態(tài)環(huán)保認(rèn)識。

我們創(chuàng)作的科學(xué)實驗展演作品《枯枝落葉變形記》榮獲了第五屆全國科學(xué)實驗展演匯演活動二等獎，受邀在2022年全國林業(yè)和草原科技活動周主會場啟動儀式和中國科技館-中國林學(xué)會2023年“美麗中國”主題活動上成功展演。

《枯枝落葉變形記》通過一位小學(xué)生在城市公園對枯枝落葉垃圾分類和去向問題的探索引出，以“枯枝”、“落葉”的擬人化角色為第一視角，通過與小學(xué)生、園林工人、研究生和園林專家等角色的互動交流，結(jié)合園林綠化廢棄物資源化利用產(chǎn)品實物和背景圖文音頻等展示方式，向社會公眾生動地展示了園林綠化廢棄物進行科學(xué)處置利用，華麗轉(zhuǎn)身變形為生態(tài)景觀、覆蓋物、有機肥、新材料、生物燃料和工藝品的科學(xué)原理和過程，傳遞國土科學(xué)綠化過程中的綠色低碳和資源循環(huán)理念，提升公眾的生態(tài)環(huán)保意識。

2022年北京園林綠化科技活動周期間，我們受邀在城市綠心森林公園進行綠色科學(xué)處置利用的專題展覽，展出了綠廢移動粉碎收集車，綠廢有機覆蓋墊、植材砼、生物炭和有機基質(zhì)等產(chǎn)品，設(shè)計開展了“園林綠化廢棄物變身有機基質(zhì)DIY”的公眾互動體驗活動，受到社會公眾的關(guān)注和好評。

近年來，我受聘為國家林業(yè)和草原局科普專家?guī)鞂＜?、中國林學(xué)會科普報告團專家和中國科學(xué)技術(shù)館專家志愿者，多次帶領(lǐng)團隊成員進行綠廢科普宣講，向公眾闡述園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用的背景與意義、原理與實踐應(yīng)用，傳遞枯枝落葉“變身”生態(tài)產(chǎn)品的綠色低碳和資源循環(huán)理念，引導(dǎo)公眾在生活中關(guān)注園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用，共建美好家園。

（作者系北京林業(yè)大學(xué)副教授）