摘要:园林植物垃圾再利用成为目前急需解决的难题之一,堆肥法成为最有潜力的处理技术。本文提出了根据堆肥用途和植物垃圾种类决定园林植物垃圾再利用的处理方法,用尽可能少的成本,实现植物垃圾在园林绿地中的循环利用。
关键词:园林植物;循环利用;垃圾处理
一、园林植物垃圾处理的必要性
园林植物垃圾是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物枝干、落叶、草屑及其他绿化修剪物等。随着城市绿化面积的扩大,园林植物垃圾也在急剧增多,但循环再利用所占比例很小,大部分的园林植物垃圾随生活垃圾一起被填埋或焚烧,这不仅增加垃圾的总量和体积,同时增加了运输和处理费用,还造成环境污染和资源浪费。因此,园林植物垃圾再利用成为目前急需解决的问题之一。
二、堆肥法是最有潜力的处理技术
很多研究表明,园林植物垃圾中含有丰富的有机质和大量的营养元素,是一种被“放错地方的资源”。目前,园林植物垃圾处理中应用较多的是堆肥法。这种方法处理园林植物垃圾可以变废为宝,节约垃圾填埋所占土地,减轻垃圾焚烧对大气的污染,在安全和经济方面明显优于其他方法,成为最有发展潜力的垃圾处理技术。堆肥法首先将园林植物垃圾物料粒径、碳氮比、含水量等进行处理和调节,使其达到堆肥化处理的最佳条件,在微生物的作用下,经过一系列的过程,生产出腐熟的堆肥。随着园林植物垃圾堆肥化处理技术的日趋成熟,各地建立很多处理厂,进行园林植物垃圾的堆肥化处理,每天生产大量的有机肥。
三、根据堆肥用途和垃圾种类选择处理方法
园林植物垃圾种类多,营养元素含量差异大,园林植物垃圾包括草屑、枝干修剪物、落叶,还有带有基质的盆栽植物等。采用堆肥法处理过程中需要人力、物力较多的环节,尤其进行粉碎等前期处理,而前期粉碎是整个堆肥化处理过程中需要人力、物力较多的环节,尤其是枝干修剪物的处理。因此,园林植物垃圾处理可以根据堆肥的用途和废弃物的种类来决定园林植物垃圾的处理方法,需要考虑物料粒径、堆肥处理时间、堆肥过程中是否需要加入辅料等,根据确定的处理方法选择建设基础设施、选购机械设备等。
园林植物垃圾的堆肥化处理,并不需要千篇一律建设为自动化堆肥处理厂来生产高质量的堆肥或有机肥等,而是在不污染环境、不破坏生态环境的前提下,将园林植物垃圾处理后回填绿地中,实现“落叶归根”。
同时,园林植物垃圾再利用是将园林绿化养护中废弃物的植物材料等重新利用,应该在最经济的条件下达到目的。因此,针对园林植物垃圾种类和用途决定处理方法,园林植物垃圾中修剪的枝干、无病原微生物和虫卵的枝干粉碎后,可以直接覆盖在裸露的地面上,覆盖后可以增加土壤有机质的含量,改善园林绿地土壤质量,又可以避免扬尘。如果担心直接应用粉碎物造成病原微生物和虫卵在园林绿地中的传播,也可以采用堆肥法进行处理,将废弃物粉碎成大粒径的片状、调节含水量等,经过10天左右的高温发酵过程,将病原微生物和虫卵杀灭,作为有机覆盖物应用;秋季收集的落叶经粉碎后可以用堆肥法生产基质和有机肥;草屑等植物垃圾也可以生产基质和有机肥。基质和有机肥对原料粒径大小、堆肥要完全腐熟,还有处理过程中的要求均高于有机覆盖物的生产要求,因此生产基质或有机肥的成本要高于生产有机覆盖物。如果用枝干修剪物作为原料生产基质或有机肥一般一次粉碎后,物料粒径大,不能满足生产基质或有机肥的要求,一般还要进行二次粉碎。二次粉碎会使得人工费、动力费大幅度增加;还有,枝干粉碎物中的木质素含量高,堆肥化处理时间明显长于落叶和草屑的处理时间,进一步增加了生产成本。
利用园林植物垃圾再利用生产有机覆盖物、基质或有机肥均可以消纳废弃物,应用后均可以增加绿化土壤有机质含量和土壤养分含量,改善绿地土壤质量、减少养护过程中的施肥量。因此,要尽可能以较少成本,实现园林植物垃圾再利用在园林绿化中的闭路循环利用,实现园林绿化可持续发展。
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四、园林植物垃圾堆肥资源关键技术研究
园林植物垃圾堆肥资源化是将植物垃圾粉碎粒径至5厘米以下,然后调节其水分、碳氮比等参数,在一定条件下进行高温好氧发酵,并将腐熟堆肥产品制成土壤改良剂、营养基质、有机肥等产品的过程。其中,木质纤维素降解、臭味控制、养分促释、产品功能化是资源化过程的关键环节。
1、化学腐熟剂预处理技术 木质纤维素的抗降解性是制约园林植物垃圾高效转化的重要因素,探索脱除木质纤维中的木质素的有效途径,有利于缩短园林植物垃圾堆肥腐熟时间、提高堆肥生产效率。广州市园林科学研究所应用造纸、制碱工业废弃物开发了三种腐熟剂CDA、CDB、CDC,用其预处理园林植物垃圾,结果显示三种化学腐熟剂在作用园林植物垃圾24小时后,均可降低其木质素和纤维素含量,提高半纤维素含量,并且随着化学腐熟剂用量的增加,木质素含量降幅增加;管状纤维组织管腔之间的管壁溶胀,膨化疏松,木质素纤维素管壁厚度显著增加25%以上,木质素和纤维素之间的化学键被部分打破;木质纤维素结晶区的晶格构造遭到破坏,相对结晶度降幅在2.6%以上。可见,化学腐熟剂在园林植物垃圾堆肥中具有良好的应用潜力。
2、堆肥臭味的控制技术 园林植物垃圾堆肥过程中NH3等的臭气的产生与排放是制约其产业化发展的瓶颈之一。为有效降低园林植物垃圾堆肥的臭味污染,对堆肥过程中NH3释放控制技术进行了研究。一是在植物垃圾堆体表面覆盖物理吸附剂,NH3释放量可降低70%以上;二是在园林植物垃圾中添加调理剂进行堆肥,NH3释放量可降低65%以上;三是利用生物滤池吸收NH3,并选用新型吸附材料为滤池填充料,氨的积累去除率可达78.73%。利用技术和工程相结合的方式控制堆肥臭味,在降低堆肥NH3释放的同时,还能提高养分的利用效率,较好解决了园林植物垃圾堆肥过程的臭味污染问题。
3、木质素降解菌筛选培育技术 木质纤维素降解的方法包括物理法、化学法和生物法,其中生物法以其降解高、能耗低、环保等优点而倍受推崇。木质纤维素生物降解技术是通过筛选具有降解木质素功能的维生物,并有针对性的将菌株应用于堆肥过程中,以达到加速堆肥腐熟的目的。目前,国内外报道较多的是关于真菌降解木质素的研究,如研究最深入的白腐真菌具有较强的降解木质素能力。我国在木质素降解微生物方面的研究起步较晚,具有较强木质素降解能力的菌种匮乏;而且,目前研究最多的木质素降解菌,如白腐菌、黄孢原毛平革菌等,是低温木质素降解菌,其木质素降解效率会受到环境变化的限制,这在一定程度上限制了木质素降解菌的推广应用。
4、堆肥养分促释技术 一般来说,大部分园林植物垃圾资源化产品都是应用于植物栽培,而植物生长对养分(氮、磷、钾)的需求量较大,充足的基质养分是确保植物生长的重要前提。然而,园林植物垃圾堆肥后的产品养分不足,且多为有机态,可被植物直接吸收利用部分含量非常低。目前常用的方法是在堆肥产品中添加水溶性肥料以增加其肥效,但水溶性肥料价格较高,并且易随水分流失而导致肥效利用利率较低,因此难以推广应用。
目前,选用中低品位矿物肥作为外源肥料添加到园林绿化废弃物堆肥过程中,利用堆肥发酵过程中产生的有机酸和微生物活动对矿物肥源进行活化,借助生物化学手段使堆肥产品富含高效持久的养分资源,例如添加轻烧氧化镁、磷矿粉等,可明显增加堆肥产品中的水溶性镁、速效磷含量,同时不会影响氮素的含量,表现出良好的持续供镁、供磷能力。结果表明,养分促释型基质产品的磷素释放量可提高15%以上,为堆肥产品的推广应用提供了良好的保障。
五、讨论
园林植物垃圾经资源化处理可实现废弃物的再利用,达到变废为宝的目的,还可降低污染物排放,缓解城市垃圾处理的压力。然而,我国对园林植物垃圾的循环利用起步较晚,虽然一些省市已做了有益的尝试,但产业链尚未完成,整个产业发展还受到一些阻碍。因此,在园林植物垃圾再利用的基础上,国家应从政策上扶持,调动企业积极性,促进园林植物垃圾再利用的产业化和规模化发展。
参考文献:
[1].胡华锋.介晓磊.农业固体废物处理与处置技术[M].北京:中国农业大学出版社,2009292.
[2].孙向阳.北京市园林绿化废弃物资源化再利用现状及思考[J].2010北京园林绿化新起点.2010.
论文作者:张柳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/17
标签:堆肥论文; 植物论文; 园林论文; 垃圾论文; 木质素论文; 基质论文; 纤维素论文; 《基层建设》2018年第24期论文;