園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備研究

摘要：城市化建設(shè)進(jìn)程日益加快，面對當(dāng)前對生態(tài)環(huán)境建設(shè)提出的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求，亟須解決日益凸顯的園林廢棄物處理問題。本文通過對園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的探究，結(jié)合不同園林廢棄物設(shè)備的特點和優(yōu)勢進(jìn)行分析，根據(jù)園林廢棄物的處理現(xiàn)狀，總結(jié)設(shè)計了園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的基本原則，并從設(shè)備組成角度著手，分析粉碎設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備、干燥設(shè)備以及成型設(shè)備的應(yīng)用要點，以期指導(dǎo)并實現(xiàn)園林廢棄物減量化、無害化和資源化等處理目標(biāo)，減少對環(huán)境造成的污染，促使廢棄物轉(zhuǎn)化為有價值的資源，為達(dá)成城市可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：園林廢棄物；資源化利用；集成設(shè)備；集成設(shè)施

在當(dāng)前城市的建設(shè)與發(fā)展過程中，隨著總體綠化面積的持續(xù)擴(kuò)大，園林廢棄物產(chǎn)生量逐年增加。若持續(xù)沿用傳統(tǒng)的園林廢棄物處理方法，主要以填埋和焚燒等方式為主，不僅會導(dǎo)致大量的土地資源被占用，還容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此，目前亟須一種兼具高效性與環(huán)保性的園林廢棄物處理方法。本文通過對園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的研究，為園林廢棄物資源化利用提供支持，以期減少填埋和焚燒等方法的運用，避免環(huán)境污染問題持續(xù)惡化，通過減少溫室氣體排放，加強對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。另外，通過促進(jìn)園林廢棄物的轉(zhuǎn)化，使其成為諸如有機肥料、生物質(zhì)燃料等有價值的資源，實現(xiàn)對資源的循環(huán)利用，可以提高城市的綠化管理水平，對實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

1 園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備特點及處理現(xiàn)狀

1.1 設(shè)備特點

園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備具有高度集成的功能，通過完善對自動化程序的設(shè)計，并發(fā)揮控制作用，便于日常更好地操作。通過發(fā)揮其生物除臭功能，確保廢氣的排放能夠滿足環(huán)保基本要求。部分設(shè)備采用的是集裝箱式外觀，為運輸、位置更換環(huán)節(jié)提供了便利，一般不需要過大的占地面積，不需要額外地劃分建設(shè)用地，并且可以減少能耗。通過對廢棄物的就地處理和利用，可以縮減實際的運輸工作量，有效減少環(huán)境被污染的風(fēng)險。

1.2 園林廢棄物處理現(xiàn)狀

1.2.1 園林綠化廢棄物運輸費用高

多數(shù)城市在處理園林綠化廢棄物時，其位置分散且不夠集中，所以總體耗能量較大。這是由于部分園林廢棄物體積較大，且一般質(zhì)地松軟，若將其運輸至固定位置處理，也會增加一定費用。在園林綠化廢棄物收集、運輸期間，需要加大處理費用的投入。這也就為移動粉碎機的使用提供了條件，通過粉碎減小廢棄物的體積，能夠為運輸環(huán)節(jié)提供便利，減少運輸開支[1]。

1.2.2 植物綠化廢棄物處理地點、方法單一

在處理園林廢棄物時，前提條件是選出合適的處理地點。因此，需要結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境，根據(jù)市區(qū)建設(shè)、交通路線等實際情況，做全面整體規(guī)劃，避免處理期間出現(xiàn)浪費。城市環(huán)境問題屬于首要考慮的因素，在篩選處理位置時，應(yīng)以城市邊緣地區(qū)為主，盡可能地遠(yuǎn)離市區(qū)，同時要考慮城市園林和垃圾處理廠的間距，如果距離太遠(yuǎn)，則會帶來交通不便。所以，在花園中建造小規(guī)模堆肥場的方法應(yīng)運而生。在對花園中的植物和綠化垃圾進(jìn)行處置時，可選方法比較單一，會限制處理效率的提升。

1.2.3 園林綠化廢棄物粉碎效率不足

在處理園林廢棄物時，順利利用堆肥方式的前提在于提前粉碎大體積廢棄物，加強對其顆粒大小的控制。然而，結(jié)合我國目前所投入使用的粉碎機，在控制廢棄物顆粒大小方面有所局限，難以獲得良好的堆肥質(zhì)量，所以阻礙了園林綠化廢棄物堆肥產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)。在粉碎機的高效利用情況下，需要定期組織開展保養(yǎng)工作，并確保設(shè)備分配的合理性，為粉碎工作的效率與質(zhì)量提供保障，促進(jìn)園林綠化廢棄物處理工作的順利開展。

2 園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

園林廢棄物的主要成分一般為有機物質(zhì)，具有可降解的特性，為其后續(xù)的循環(huán)利用提供了條件。將枯枝、樹葉堆積后，其產(chǎn)生的物質(zhì)可用于改善土壤，并在林下植被、綠化地中降解。對園林垃圾進(jìn)行深度處理后，可用作植物育苗和花卉栽培的主體基質(zhì)。處理過的某些物質(zhì)具有很大的粒度，用來覆蓋裸土和植埯，能夠達(dá)到保墑的作用，防止揚塵問題的出現(xiàn)。

因此，在園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備設(shè)計過程中，需要以發(fā)揮其應(yīng)有效用為主要目標(biāo)，堅持高效性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性與可靠性的基本原則，實現(xiàn)對廢棄物的高效處理，減少對環(huán)境造成的污染，合理縮減實際運行成本，基于穩(wěn)定運行趨勢，降低事故發(fā)生概率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2.2 設(shè)備組成

2.2.1 粉碎設(shè)備

對于粉碎覆蓋方法的運用，既能夠保持園林土壤水分，充分發(fā)揮土壤的保墑功能，促使土壤結(jié)構(gòu)隨之改善，豐富土壤環(huán)境中的有機質(zhì)，使其具有較高的礦物質(zhì)含量。

樹枝粉碎機是專門處理樹枝的機械設(shè)備，通過對廢棄物的物理粉碎，使其成為木屑或碎片等小塊，減小了廢棄物的體積，為儲存、運輸和處理等環(huán)節(jié)提供了便利。小體積的處理物更有助于降解，使其成為有機物，可以將其作為廢料使用，達(dá)到改良土壤的效果。粉碎處理后得到的木屑，可以制成有機肥料、覆蓋物料，或者將其能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原料，發(fā)揮再利用特性。采用樹枝粉碎機處理園林廢棄物，降低焚燒或填埋等方法的利用率，可以有效減少環(huán)境污染。

基于樹葉的蓬松特性，可以利用樹葉粉碎機這一專用設(shè)備，減少樹葉的堆積密度，減少運輸時的工作量和成本，通過及時處理，也能夠有效減少火災(zāi)隱患。通過手工或機器的操作，把葉片“喂入”磨粉機的進(jìn)料口，使葉片均勻、適量地進(jìn)入磨腔內(nèi)。錘片被布置在破碎室中，并且可以高速轉(zhuǎn)動，固定刀動刀和齒板被安裝在上體上，通過錘片的強力沖擊，以及在錘片與齒板之間進(jìn)行撕扯摩擦，可以迅速地將材料破碎成粉末。細(xì)碎的材料在破碎機下腔的離心力和負(fù)壓的作用下，可以再次從篩孔中穿過，在落入下一層的地方后，被風(fēng)機抽吸進(jìn)去。然后被輸送到離心卸料機或集料間的內(nèi)部，在收集灰塵的過程中，方便分離、出料、裝袋等步驟，而余風(fēng)則經(jīng)過布袋的過濾，排出空氣[2]。

2.2.2 發(fā)酵設(shè)備

靜態(tài)堆肥發(fā)酵倉。在盡可能固定堆肥材料的情況下，加強對溫度、濕度以及通風(fēng)等多項因素的管控，確保有機物質(zhì)能夠得到分解，有效提高堆肥的質(zhì)量與品質(zhì)。運用靜態(tài)堆肥發(fā)酵倉進(jìn)行發(fā)酵，可以在短時間之內(nèi)迅速分解有機物質(zhì)，并達(dá)到快速礦化的效果，有效減少氣味的產(chǎn)生，可以起到良好的殺菌作用。為充分發(fā)揮靜態(tài)堆肥發(fā)酵倉的優(yōu)勢，需要在選擇堆肥場地時，確保該區(qū)域有著良好的空氣流通條件，且地形地貌不復(fù)雜，便于運輸、管理等工作的開展。在堆肥發(fā)酵過程中，由于會產(chǎn)生一定的熱量，所以還需要安置合適的通風(fēng)設(shè)備，促進(jìn)熱量的排放。

動態(tài)好氧發(fā)酵設(shè)備。通過動態(tài)好氧堆肥發(fā)酵的方式，能夠促進(jìn)園林廢棄物的有效轉(zhuǎn)化，使其成為有機肥料，達(dá)到改良土壤的效果。在氧氣存在的情況下，通過生物降解的方式，利用微生物分解有機廢棄物，確保形成的有機物質(zhì)和營養(yǎng)成分具備穩(wěn)定性。在此期間，應(yīng)確保溫度、通氣、濕度和碳氮比條件適宜，能夠提高微生物的活動速度和分解速度。以中能裝備DL130型智能連續(xù)高溫好氧發(fā)酵設(shè)備為例，在螺旋轉(zhuǎn)動過程中，確保物料能夠從入口端的位置順利向出口端移動。在物料翻轉(zhuǎn)的同時，保證微生物同步發(fā)酵。在涌入新鮮空氣后，其中的廢氣被抽走，能夠形成良好的好氧分解條件。對于實際所打造的密閉發(fā)酵箱，其溫度達(dá)到60℃左右，保留的時間為10～15 d，確保病原菌有效殺滅，促進(jìn)廢棄物順利轉(zhuǎn)化成有機肥。

集成式發(fā)酵倉。對于集成式發(fā)酵倉的運用，在控制過程中需要借助PLC控制系統(tǒng)，將園林綠化垃圾全部粉碎，所采用的方式為高溫好氧發(fā)酵處理。在順利制作并得到有機基質(zhì)之后，形成營養(yǎng)土，主要作用于土壤改良環(huán)節(jié)。

2.2.3 干燥設(shè)備

滾筒干燥機。在旋轉(zhuǎn)的滾筒內(nèi)部，送入園林廢棄物。在滾筒的轉(zhuǎn)動過程中，利用其內(nèi)部設(shè)置的揚料板不斷地?fù)P起和灑落物料，使廢棄物可以充分地接觸滾筒中的熱空氣，從而達(dá)到干燥的效果。其中提供熱空氣的主要是熱風(fēng)爐和蒸汽換熱器，能夠加大實際的處理總量。在大規(guī)模的園林廢棄物處理過程中，可以更好地適應(yīng)干燥工作的需求，形成均勻的干燥效果，降低物料當(dāng)中的含水量[3]。

太陽能干燥設(shè)備。在收集太陽能的過程中，充分利用太陽能集熱器，并促進(jìn)太陽能的轉(zhuǎn)化，使其成為熱能。在干燥園林廢棄物的過程中，一般需要通過熱空氣或者熱水等介質(zhì)來完成。溫室型太陽能干燥器、集熱器型太陽能干燥器等均屬于常見的太陽能干燥設(shè)備，可以達(dá)到降低運行成本、節(jié)能環(huán)保的效果。需要注意的是，一旦受到天氣條件的影響，例如陰雨天氣連續(xù)出現(xiàn)，天氣干擾性過大，可能會導(dǎo)致上述設(shè)備難以正常工作。所以，在陽光充足的地區(qū)更適合太陽能干燥設(shè)備的使用。

微波干燥設(shè)備。在處理園林廢棄物時，為確保水分子的運動更加劇烈，可以利用微波能來實現(xiàn)，使其順利產(chǎn)生熱量，達(dá)到干燥的目的。微波干燥的方式有著較強的穿透性，可以形成均勻的加熱效果，促進(jìn)干燥效率隨之提升，大幅度縮短實際的干燥時間。在加熱時對物料具有可選擇性，能夠減少對某些特定成分的影響。但購入微波干燥設(shè)備時的成本相對較高，并且需要安排專人進(jìn)行維護(hù)和操作，因此對人員專業(yè)性也有著嚴(yán)格的要求。

熱泵干燥機。在吸收周圍環(huán)境中的熱量時，可以通過熱泵循環(huán)系統(tǒng)來實現(xiàn)。隨著溫度的不斷提升，能夠?qū)@林廢棄物進(jìn)行干燥。利用熱泵系統(tǒng)，處理排出的是空氣，將其中的水分和熱量回收可以使整個干燥環(huán)節(jié)更加節(jié)能。采用熱泵干燥機，盡管干燥的溫度相對較低，但可以有效減小對物料總體品質(zhì)的影響，有較高的能效比。通過調(diào)節(jié)溫度范圍，可以與不同的干燥需求相適應(yīng)。

2.2.4 成型設(shè)備

生物質(zhì)顆粒機。我國能源與環(huán)境綜合治理工作持續(xù)開展，以樹皮等固體廢物為原料，經(jīng)粉碎、加壓、密實和成型，可獲得小棒狀固體顆粒燃料。在室溫下，采用壓輥式、環(huán)形模具對原料進(jìn)行擠出，得到所需要的固體微粒燃料。所選擇的原材料，其密度一般保持在0.6～0.8，待成型之后，顆粒的密度不小于1.1，能夠為存儲、輸送等環(huán)節(jié)提供便利。采用該類設(shè)備可以有效改善原料的實際燃燒性能，減少對化石能源的依賴，同步減少廢氣的排放。

針對發(fā)酵處理完成后的各種有機物，在造粒過程中可以運用有機肥料造粒機。前期通過干燥和粉碎，并將原料直接配料，所加工的顆粒為球狀，有機質(zhì)含量達(dá)到100%，可達(dá)到純粹的有機物料顆粒化，實現(xiàn)節(jié)省能源的效果。將園林廢棄物發(fā)酵之后，通過制成顆粒狀的有機肥料，可以確保使用和儲存的便利性，促進(jìn)肥料利用率提升。在沒有外加粘合劑的情況下，有機粒子在外力的作用下，可以嵌合、生長，所形成的粒子更堅固。待篩分后，可降低烘干過程中的能量消耗。對已完成的有機物料，無需另外進(jìn)行烘干，物料的含水量可維持在20%～40%[4]。

3 園林廢棄物資源化集成利用設(shè)施

3.1 集成式OAR堆肥設(shè)施

在處理園林廢棄物的過程中，采用全自動化、全封閉的堆肥方式。首先將集裝箱式處理工作間的門開啟，之后再將廢棄物送入粉碎口。通過進(jìn)料粉碎環(huán)節(jié)，經(jīng)過管道將粉碎處理完成后的物料直接輸送至集成式OAR裝置的進(jìn)料口。借助該類進(jìn)料系統(tǒng)的分配功能，確保物料能夠順利到達(dá)各個發(fā)酵倉。待發(fā)酵倉的物料裝滿之后，自動啟動堆肥程序。腐熟的時間長達(dá)10～14 d，腐熟的基質(zhì)產(chǎn)品從出料口直接出料，再將其裝入裝置容器之內(nèi)。該類堆肥設(shè)施的功能高度集成，在控制時運用了自動化程序，便于操作活動順利展開，有著安全可靠的特點。利用集成式OAR堆肥設(shè)施的生物除臭功能，在廢氣排放環(huán)節(jié)能夠順利達(dá)到環(huán)保方面的要求。

3.2 有機覆蓋物處理設(shè)施

為實現(xiàn)對苗圃樹枝、樹干、樹墩等園林廢棄物的全部粉碎，可以采用樹脂覆蓋物加工設(shè)備。粉碎之后的物質(zhì)可以直接用來覆蓋裸土。運用控制系統(tǒng)PLC西門子可編程控制程序，對關(guān)鍵設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行自動檢測，明確實際的負(fù)荷系數(shù)。通過對進(jìn)出料速度的自動調(diào)整，充分發(fā)揮過載保護(hù)的功能。運用專用形式的覆蓋物篩分機，即便覆蓋物半成品的尺寸與規(guī)格不同，也能夠順利進(jìn)行篩分，以便備用。借助覆蓋物專用染色設(shè)備，也能夠?qū)Ω采w物進(jìn)行染色[5]。

3.3 納米膜智能堆肥設(shè)施

在運用半自動化納米發(fā)酵無智能靜態(tài)堆肥系統(tǒng)的過程中，借助其中包含的鼓風(fēng)管道系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)，在發(fā)酵膜中放置園林廢棄物，經(jīng)過堆肥發(fā)酵，利用覆蓋膜系統(tǒng)中形成的微生物環(huán)境，促進(jìn)有機廢料的轉(zhuǎn)換。借助良好的氣候環(huán)境條件，可以確保獲得的堆肥品質(zhì)更高。采用納米膜智能堆肥設(shè)施，可以有效優(yōu)化發(fā)酵的效果。為確保溫度分布的均勻性，還可以通過覆蓋膜系統(tǒng)的微正壓環(huán)境，有效減少氣候和環(huán)境方面的影響。與此同時，在減少厭氧區(qū)的基礎(chǔ)上，使每一個角落都能夠滲透氧氣。納米膜的運用可以有效阻隔臭氣，形成良好的現(xiàn)場環(huán)境，具備優(yōu)質(zhì)的環(huán)保效益。

4 結(jié)語

園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備具有高效化、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性與可靠性的特點。在處理園林廢棄物的過程中，能夠達(dá)到無害化、減量化、資源化等多方面的目標(biāo)。基于該種設(shè)備取得的良好的實際應(yīng)用效果，其在城市的可持續(xù)發(fā)展環(huán)節(jié)，能夠發(fā)揮有效作用并提供有力支持。當(dāng)前，在園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計和運行成本控制等方面，還需要進(jìn)一步的深入研究。在面對各界對于生態(tài)環(huán)境提出的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求時，需要促進(jìn)園林廢棄物資源化利用集成設(shè)備的持續(xù)完善和發(fā)展。通過加大對園林廢棄物資源化利用的推廣與宣傳力度，在全社會范圍內(nèi)形成良好的環(huán)保氛圍與環(huán)保意識，從而實現(xiàn)共同推動城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李曙光，王志芳，王志，等.一種園林廢棄物資源化

處理設(shè)備及工藝：CN202210781485.7[P].CN2022

10781485.7[2024-08-20].

[2] 吳衛(wèi)紅，米鋒，張大紅，等.園林綠化廢棄物的資源化再利用[J].城市問題，2023（9）：6-7.

[3] 王曉峰.園林工具系統(tǒng)集成裝置：CN201610084255.X[P].CN105638008A[2024-08-20].

[4] 馬晶晶.園林綠化廢棄物資源化利用研究[J].吉林蔬菜，2023（3）：279-280.

[5] 厲桂香，于田利，牛超然，等.園林廢棄物資源化利用及堆肥技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代園藝，2023，（24）：120-122.