园林绿化废弃物资源化利用研究进展

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园林绿化废弃物资源化利用研究进展

摘要:为促进双碳目标实现和加快循环经济发展,需要对城市中日益增多的园林绿化废弃物进行科学处置利用,解决其处理消纳问题,并加快实现园林绿化行业的绿色低碳发展。园林绿化废弃物含有木质素、纤维素等有机质营养元素,在堆肥、燃料、再生产品等方面有较高利用价值与生态价值。其资源化利用不仅可以减少园林绿化废弃物对环境造成的污染和土地资源的浪费,还可以节约能源和减少温室气体排放,在推动绿色经济发展、促进生态文明建设等方面具有重要意义。

关键词:园林绿化;废弃物;资源利用

引言

随着城市园林绿化事业的不断推进,园林废弃物或绿化废弃物(简称“绿废”)产量巨大,已成为城市第二大有机固体废弃物。绿废的处置利用是科学绿化和林草生态建设的重要内容,是贯彻落实国家绿色、低碳、环保发展要求的有效手段,对助力“双碳”目标实现、构建循环经济体系和维持城市生态系统平衡具有重要作用。

1绿废处置利用背景与意义

近年来,随着“国家森林城市”和“国家园林城市”建设持续推进,我国的城市绿化工作成效显著。根据国家统计局发布的《全国统计年鉴》数据,从2010年开始的短短10年间,城市建成区绿化覆盖率由38.6%上升至42.1%,城市公园绿地面积增加了近一倍,到2021年,城市人均公园绿地面积达14.8m2。园林绿化废弃物是指园林绿化植物在生长过程中自然凋落或人为修剪后所产生的植物残体,包括常见的枯枝、落叶、草屑、花败、乔灌木修剪后产生的枝桠材等。我国绿废年产量约4000~7000万t。以某市为例,据统计,2005年某市产生的园林废弃物约为195万t,2007年236万t,增幅逐年增大,而到2022年已增长至约520万t,其处理消纳问题日渐凸显。与日常生活、工业生产垃圾等其他固体废弃物相比,园林绿化废弃物含有丰富的有机物,能源密度大,且具有高碳、低氮的特点,属于相对清洁的能源,具有较高的生态价值、经济价值和能源利用潜力。绿废科学处置利用是城镇绿化行业节能减排、低碳发展的重要途径,也是实现城市垃圾减量、绿地土壤提质和城市生态承载力提高的重要内容,对于缓解城市有机固废处理问题、提升城市生态系统质量、减少碳排放等均具有重要意义。

2园林废弃物资源化利用方式

2.1有机覆盖物

有机覆盖物是园林常用的覆盖物,也是园林绿化废弃物再利用中处理方式较为简单的一种,对树木枝干进行粗粉、发酵、灭菌、染色、固色后即可使用,通常染为红色、黄色、桔色、蓝色等鲜艳的颜色。可铺设于园林景观小品、花境、树穴的土壤表面,起到装饰作用,相比无机覆盖物,有机覆盖物的优势更加明显,可增加土壤保水率、调节土壤温度、抑制杂草、适当增加土壤肥力及促进植株健康生长,有机覆盖物也会改变土壤的群落结构和理化性质。

2.2堆置有机肥

园林废弃物堆肥是以树叶、草屑等为主原料,将其粉碎后,按一定比例添加尿素、菌种等辅料,通过科学控碳氮比、控温、控水等营造合适条件,进行一定时间好氧发酵,将有机可腐物转化成有机营养物质或腐殖质,最终形成生态环保的有机肥。研究表明,有机肥具有容重低、孔隙度高、有机质高、氮磷钾含量高等优点,相较于化肥而言,处理成本低,且在腐熟过程中产生的高温可以有效杀灭废弃物中病虫害,可以有效改善施用化肥造成的土壤板结和重金属污染等问题。

2.3栽培基质

栽培基质是植物生长过程中不可缺少的物质,目前泥炭是主流的有机栽培基质,但是泥炭的过度开采已经严重影响生态环境,很多地区已经明令禁止开采泥炭。腐叶土是在自然条件下,掉落的植物枝叶在土壤中经过微生物分解发酵后形成的营养土,是草花常用的栽培基质。园林绿化废弃物中有大量的落叶和草屑,通过堆肥腐熟加工后,可代替泥炭,是理想的栽培基质和育苗基质,其质地疏松、保水透气良好,可有效提高植物生长质量,对多种植物生长有促进作用,对不同植物还需确定合适的基质配比,且因其质量轻,可用于屋顶绿化。园林绿化废弃物含有大量木质素和纤维素,碳氮比较高,有利于真菌的生长,添加一定比例的糖类和无机盐类,可作木腐型栽培基质,且农药和化学残留极其少,十分适合有机蘑菇或者高品质蘑菇的生产。

2.4生物质能源

生物质燃料是现在广受欢迎的燃料,其特点是易存储、燃烧率高、燃烧充分,将园林绿化废弃物通过粉碎,挤压,烘干,制作成块状或者颗粒状的清洁燃料,代替煤炭取暖或者发电,燃烧后的灰分还可还田提升耕地肥力,充分发挥了园林绿化废弃物的价值。通过厌氧发酵和长期光照可以将废弃物中的有机质转化为甲

烷,也可通过生物发酵制备乙醇,同时发酵的过程中会产生热能,可用于供暖或者发电。采用热化学转化技术使得园林绿化废弃物生成生物质燃气、生物质炭。但是采用水热碳化、光热裂解等技术制作清洁能源的技术要求高,成本高,并未大力推广,还需向着降低成本,简化制作工艺方向努力。

2.5动物饲料原料

园林绿化修建过程中产生的草坪草屑和叶片,其中含有丰富的粗纤维、粗蛋白、维生素、多酚、胡萝卜素、多种微量元素和矿物质,经过粉碎处理后,质地

细腻,营养价值较高,可作为动物饲料原料,添加适量的蛋白饲料原料制造成青贮饲料,添加ABP可提升青贮饲料发酵品质。草坪修剪后,草屑直接饲喂动物,避免了因加工所产生的的人力物力资源消耗,是园林绿化废弃物再利用最简单的方式。但修剪的草屑中可能含有机器工作时残留的汽油或者有害物质,影响饲料口感,需要经过一定的处理再喂食动物。

2.6生态产品

园林绿化废弃物中,较大的乔木枝干可直接切割加工成板材,较小的枝干粉碎后,添加建筑材料制成透水砖和生态混凝土,透水性、强度等级、耐用性均满足建筑材料使用标准,添加热塑性树脂可制成木塑材,也可制作纸张。但目前面临的问题是园林绿化废弃物分类困难,杂质较多,去除杂质过程繁琐,生产出来的纸张质量较差,板材强度不够,还需继续研究,使得这些生态产品更加坚固、品质更加卓越。

3园林废弃物资源化利用对策

3.1科学规划,制定规范完整的产业链

园林废弃物含有多种营养元素,其利用价值远高于生活垃圾。但是,由于园林废弃物涉及环保、绿化等多部门管理,造成收集分散化,利用效率降低。目前,从物料收集、运输、多元化处理及产品营销未形成一条完整的产业链。必须加强顶层设计,整合部门职责,统一协调建立专门的绿化废弃物收集系统。此外,要结合当地地理环境、自然条件、经济基础等因素,科学规划、因地制宜制定符合城市发展的多元化产业,形成完整的产业链及配套体系。

3.2政府扶持,校企联合促进科技成果转化

当前,投资回报率低、涉及面广、产业链长是制约园林废弃物资源化利用的重要原因,政府需从政策和资金两方面加以扶持,采取“政府引导、企业配合、民众参与”的方式招商引资。制定相关专项配套政策,倡导政府优先采购原则,通过直接资金补贴、绿色信贷或降低税收的方式加以扶持,增强企业市场活力。同时加强企业院校合作,加大科研基金投入力度,邀请专家论证评估,制定相关技术规范,加快技术创新和基础研究成果转化速度。

结束语

随着生态文明建设的不断推进和双碳战略实施,绿废科学处置与资源化利用已经成为城市绿色低碳发展的必然要求。近年来,绿废科学处置利用工作取得了积极进展,但政策体系建设仍不够完善,引领扶持作用发挥不足。应该从法律法规、标准引领、财税激励、科技支撑、产品认证和保障机制等方面着力完善国家和地方绿废处置利用政策体系,以期全面推进绿废科学处置与资源化利用,助力园林绿化行业高质量发展和美丽中国建设。

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