张芳
(天津市环境卫生工程设计院,天津300201)
天津市园林绿化废弃物处理技术探讨
张芳
(天津市环境卫生工程设计院,天津300201)
介绍了园林绿化废弃物的组成及特点,分析了园林绿化废弃物堆肥处理的可行性,阐述了国内园林绿化废弃物堆肥处理的现状,探讨了堆肥处理工艺,指出了堆肥产品的应用方向。
园林绿化废弃物;堆肥处理;资源化利用
近年来,随着京津冀一体化,加强生态环境建设的快速发展,天津市绿化面积不断增加,因绿化产生的废弃物呈逐年上升趋势。以往,全部作为垃圾采用填埋或焚烧的方式来进行处理,由于这些废弃物常常需要花费大量人工和车辆成本才能处理掉,一方面由于处理的不及时会给环境带来负面影响,另一方面,也在一定程度上造成了可再生资源的浪费,明显不符合建设循环经济、节约型社会的要求。因此,对园林绿化废弃物进行资源化处理并再利用成为亟待解决的问题之一。
园林绿化废弃物中因含有丰富的有机质和营养物质,被视为一种永不枯竭并不断增长的新的有机质资源。目前,北京、上海等城市已将园林绿化废弃物单独从城市垃圾中分离开来,集中消纳处理并进行再利用,并取得了很好的效果。
1.1 园林绿化废弃物的组成及特点
园林绿化废弃物主要是公园或绿地植物在养护过程中所产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条等,具有以下特点:来源比较单一,成分较为简单,易收集,纤维素、木质素含量高,可降解,可资源化利用。
1.2 园林绿化废弃物堆肥处理的可行性
园林绿化废弃物作为一种宝贵的有机资源,对其进行堆肥化处理并回用不仅可以减少园林绿化工程大量耗用的泥炭资源,节省自然资源,同时可减轻环境污染,实现生态循环。
对园林绿化废弃物进行堆肥处理的可行性主要表现在以下方面:
1)园林绿化废弃物中纤维素、木质素等可降解有机物质含量较高,达66%,进行堆肥处理效果好。
2)园林绿化废弃物成分单一,不需要进行分类处理,因此,管理模式简单,有利于堆肥处理实施。
3)由于堆肥处理过程基本没有臭味,对周边环境影响很小,因此可就近处理,节约处理成本。
4)由于园林绿化废弃物可再生,产出稳定,因此,可保证堆肥场原料的稳定供给,其生产的产品循环利用可实现自产自销,减少园林绿化工程中所需的有机肥、土壤改良基质的使用量。
5)园林绿化废弃物原料较清洁,基本不含污染物质及重金属等有毒物质,堆肥产品安全性好,市场销路广泛[1-2]。
2007年国家建设部出台《关于建设节约型城市园林绿化的意见》(建城[2007]215号),指出“鼓励通过堆肥、发展生物质燃料、有机营养基质和深加工等方式处理修剪的树枝,减少占用垃圾填埋库容,实现循环利用。随后出台了《北京市园林绿化废弃物资源化发展规划》,经北京市园林绿化局和北京市科委的联合推进,成功建成多个园林绿化废弃物处理场,例如,北京市朝阳区园林绿化废弃物处理厂,该厂将树枝、落叶、碎草等园林绿化废弃物进行处理,生产出有机基质、生物有机肥、园林覆盖物3大系列产品;北京市东坝苗圃土壤基质加工厂利用绿化废弃物生产土壤基质等[3-4]。
园林绿化废弃物堆肥处理是将树枝、落叶等各类废弃物经粉碎处理和一定的混合配比,在适当的条件下进行好氧发酵,最终形成产品有机肥或土壤改良剂,包括粉碎、集料和降尘、C/N和水分调整、混料及物料输送、微生物驯化及添加、发酵、通风供氧、除臭等环节。
3.1 粉碎
为使原料充分接触到空气和水分促进发酵,树枝先经一级粉碎切成片状的小块,长度30~50 mm,厚度5~10 mm。然后投入到二级粉碎机粉碎成直径约8 mm的细末;落叶、杂草直接进入二级粉碎机,粉碎成直径3~5 mm的细末;修剪的碎草无需粉碎,水草经过专用粉碎机粉碎成小于50 mm的小段。
3.2 集料和降尘
原料经一、二级粉碎后,成为粒径约8 mm的颗粒,利用风机作用直接将粉碎后的颗粒喷射至集料室内,在此过程不可避免地会产生粉尘。为了增加树枝落叶的含水量同时达到降尘的效果,在粉碎的同时,要在集料室内喷淋加水。同时,集料室应设计为全封闭结构,并增加一套滤芯过滤器,集料室与滤芯过滤器通过管道连接,将二级粉碎机输入的气体等量排到集料室外,滤芯将粉尘过滤下来,干净的气体直接排入大气,排放气体的粉尘浓度≤10 mg/m3,这样可保证集料室内压力与外界压力一致或略低于室外的压力。
3.3 C/N和水分调整
根据《绿化植物废弃物处置和应用技术规范》,堆肥工艺对碳氮比及含水率的要求为:含水率应控制在40%~60%;C/N应调节至25~35∶1[5]。
园林绿化废弃物C/N一般较高,落叶、草坪、叶碎在内的植物碎屑C/N一般为29.2,较大型的枯枝、植物枝条(占园林绿化废弃物总量的70%)等C/N一般为56.5,为满足堆肥最佳C/N条件,可掺加其他低C/N物料,如厨房垃圾等来源较广的配料,对原料进行混合调配。
在堆肥处理工艺中,堆肥原料的含水率对发酵过程影响很大,水分过低,不利于微生物生长,水分过高则会堵塞空隙,造成有机物供氧不足,影响堆肥效果。为满足园林绿化废弃物进行堆肥的最佳含水率条件,可采用以下方式进行水分调节:将含水丰富的草末与树叶等较干的原料混合;通过集料室内设置的喷淋注水装置进行直接补水。
3.4 混料及物料输送
混料是将粉碎后的园林绿化废弃物,与腐熟产物进行混合。可先将添加物按照比例预先倒入处理槽中,铺设厚度100 mm左右,通过铲车将混料由集料室内直接输送到处理车间的处理槽中,倒在添加物上面,将物料堆到1.5 m高,然后通过搅拌翻抛车混合均匀。混料在处理槽中进行微生物处理,经15 d发酵完成后使用铲车将熟料运送至出料堆放间。
3.5 微生物驯化及添加
在堆肥原料中接种微生物发酵菌剂,可缩短发酵周期,节约场地和费用,还可以使堆肥产品具有生物活性和肥力,促进作物生长,有利于土壤修复。
首次使用微生物,要用被处理的园林绿化废弃物进行驯化,绿化废弃物比控制在5%~10%,以后则使用这些驯化发酵后的产物,并根据运行状态,不定期地进行调整。
3.6 发酵
经二级粉碎后的细料与复合菌种按一定比例混合并搅拌均匀,经过10~15 d的发酵,氮、磷、钾等养分以及各种微量元素均被释放出来,并以各种游离形态存在,形成黑色、褐色的腐殖质。发酵温度可高达65℃,可杀死虫卵。
3.7 通风供氧
好氧微生物发酵时要消耗大量的氧,由于绿化废弃物原料比较疏松,实际工作中通过2~4次/d的翻抛搅拌,加大置换面积,减少置换阻力,就可以保证氧气的供给。
3.8 除臭
在好氧发酵过程中,会产生氨气(NH3)等恶臭气体。为了防止恶臭气体扩散,系统为全封闭负压状态,恶臭气体处理可采用喷淋水塔除臭方案,即利用风机及喷淋吸附塔,对氨气进行吸附及中和处理,使排出的气体达到国家相应的标准。
3.9 工艺流程
树干、树枝等原料经一、二级粉碎后变成直径约8 mm的颗粒状的细料,以便于发酵分解;再按一定比例加入一些豆腐渣等生活垃圾,投入到发酵池中,经发酵分解后形成的土壤基质经过烘干或晾晒形成产品。
主要工艺流程见图1。
图1 园林绿化废弃物处理工艺流程
3.10 主要产品及应用
园林绿化废弃物经微生物发酵处理后,平均减量2/3左右,形成产品呈黑褐色,是一类腐殖质含量很高的疏松物质。产品指标见表1,满足《绿化用有机基质》对不同用途有机基质的指标要求[6],产品可用作屋顶绿化专用基质、苗圃花房自用肥料、城市绿地养护、绿色有机水果、蔬菜专用肥。产品应用效果见图2。
表1 产品指标及不同绿化用途有机基质的技术指标对比
图2 产品应用效果
通常,园林绿化工程需要使用大量的草炭土,而其作为一种不可再生的自然资源,往往需要很长时间才能形成。对园林绿化废弃物采用堆肥法进行处理,不仅可以节省填埋法处理所占大量土地,减轻焚烧处理所造成的大气污染,最主要的是其生产的产品有机肥含有大量的有机质和营养成分,将其回用于城市园林绿化,可实现真正的绿色生态循环,同时可以减少草炭和无机肥料的使用量,节省园林绿化养护的支出。
[1]春建伟,刘鸿雁,梁顺文,等.深圳市园林绿化垃圾产生、收集现状及处置对策研究[J].环境卫生工程,2009,17(1):47-49.
[2]周肖红.绿化废弃物堆肥化处理模式和技术环节的探讨[J].中国园林,2009,25(4):7-11.
[3]吕子文,方海兰.园林废弃物的利用[J].园林,2008(5):23-26.
[4]马金彪,孙红梅,王晓丹.浅谈园林植物废弃物的循环利用[J].吉林农业,2011(7):227-228.
[5]绿化植物废弃物处置和应用技术规程:LY/T 2316—2014[S].
[6]绿化用有机基质:LY/T 1970—2011[S].
Treatment Technology Discussion of Garden Waste in Tianjin
Zhang Fang
(Tianjin Environmental Sanitation Engineering Design Institute,Tianjin300201)
The composition and characteristicsof garden waste were introduced,the feasibility of composting treatment of garden waste was analyzed,the domestic present situation of composting treatment of garden waste was elaborated.We discussed the composting treatment technologiesand pointed out the application direction ofthe composting product.
garden waste;composting treatment;resource utilization
X705
B
1005-8206(2017)02-0023-03
张芳(1983—),工程师,主要从事固体废物处理处置工程咨询、研究和设计。
E-mail:zhangfang8399@126.com。
2016-11-24