胡小燕
(北京市南水北调团城湖管理处,北京 100195)
近年来,随着经济水平的不断提升和城市绿化的飞速发展,园林绿化废弃物的数量与日俱增,这些废弃物的处理给城市生态带来巨大的压力。园林废弃物资源化利用是根据园林废弃物的理化特性,通过技术手段将园林绿化产生的废弃物转化为有机质、生物质能源、木塑等资源,对促进生态文明、发展循环经济具有重要意义[1,2]。北京市大力倡导园林绿化废弃物变为可利用资源,让园林废弃物向有机肥、土壤改良剂、有机覆盖物转化,变废为宝[3]。
项目位于北京市南水北调团城湖调节池,团城湖调节池是北京市南水北调配套工程的重要组成部分,总占地范围67 hm2,紧邻颐和园和三山五园风景区,属于世界文化遗产保护区,也是北京市规划建设的绿化隔离带地区和南水北调水源保护区。调节池园区总绿化面积约31.78 hm2,苗木数量近3万余株,每年产生大量园林废弃物。
结合园林绿化维护的实际工作,笔者分析团城湖调节池园林绿化有以下特点:①随着每年养护工作的有序开展,园内绿化废弃物产量较大,因场地集中回收率较高,秋季回收量较突出,回收物以枯枝、落叶、草屑为主;②回收的园林废弃物体积较大,存放占地面积大,存在火灾隐患;③与北京市大型集中处理基地距离较远,运输成本较高;④随着植物的生长,下层土壤肥力也逐渐衰减,每年需要额外施用化学肥料,对于水源地的水质有一定影响。
基于以上特点,考虑在调节池园区现地建设小型园林废弃物资源化处理站,用于消纳处理园内废弃物[4],并希望将回收处理后的有机质还施于林,使废弃物的收集、运输、加工、处理、再利用等环节串联起来,形成一条资源循环利用的链条,达到以绿养绿的可持续发展之路。
立项前期,在北京城区范围内,对园林废弃物资源化利用现状进行市场调研,深入了解资源化处理站运行原理、运行成本等信息。经综合比较,选择了易腐有机物资源化处理设备,用于团城湖调节池内园林废弃物的资源化利用。
首先,根据处理设备的组成结构和尺寸,在园区范围内现地勘探,寻找满足设备安装尺寸的场地,并确保周边可用的水源电源,选择平整且周边没有障碍物的场地用于建设集中处理站,用于处理设备安装和园林废弃物的暂存和陈化,占地24 m×14 m(长×宽)(图1)。
图1现场选址勘测
4.2.1 处理站组成结构
园林资源化利用处理站的整套设备由粉碎机、皮带上料机、螺旋脱水机、垃圾桶、PRO处理设备、陈化车间组成(表1)。
项目采用封闭式处理,配备除臭设备,降低对周边环境的影响(图2)。项目竣工之后,组织绿化维护人员开展设备操作培训。从安全作业注意事项、操作流程、运行细则等方面,通过模拟演练和上级操作,使培训人员熟悉设备使用操作流程。
图2处理站建设完工
表1 设备组成明细
4.2.2 资源化处理流程
资源化处理设备采用高效好氧发酵处理技术,处理流程为:收集—分拣—预处理—处理—利用。
首先由现场绿化维护工人对园林废弃物进行收集,并运至处理站。
对收集到的园林废弃物进行人工分拣,按照类型和大小将废弃物分为直径大于30 mm的枝干,直径小于30 mm的枝干,落叶、草花等3大类。其中直径大于30 mm的枝干可暂存,用于木料回收。
分拣后将直径小于30 mm的枝干及落叶草花送入设备进行预处理。先使用粉碎机进行粉碎处理,通过预处理设备将废弃物粉碎产物的含水率调整至55%左右并添加高效微生物菌剂,以加快处理速度,缩短处理周期,保证处理效果。
预处理结束后,采用模块式设备化处理的方式,通过自动化控制系统调节曝气、喷淋、物料翻转等以控制微生物发酵所需的温度、湿度、含氧量使其达到最佳发酵状态,进行高效好氧发酵。处理过程无需人工参与,进料、处理、出料完全机械化作业,平均处理周期7~10 d。
经过高效好氧发酵处理后,进行陈化处理,进一步降低含水率,并处理掉物料附着的少量酸臭气味。陈化处理周期为15~30 d,完成后出料。
园区绿化废弃物经资源化处理后产生的有机质,外观为褐色、粉状,无机械杂质,无恶臭。将该有机质施用于播了草种的土壤中,进行重复实验,实验结果显示,在施用废弃物有机质的土壤中的植物生长情况明显好于无施用的对照(图3)。
图3有机质施用实验
通过对园区废弃物的资源化利用,减少了焚烧或填埋对环境的污染,同时实现了园林废弃物的就地利用,解决了现场整理消纳问题,并将资源化产物还施于本地区域,保证了土壤肥效的持续性,减少化学肥料的使用,实现园区内部绿化资源循环,达到保护水源地生态环境的目的。
设备运行过程中,针对处理过程中产生的废气,采用了除臭装置进行处理,达标后排放,与传统堆肥相较而言减少了环境污染。粉碎处理过程采用封闭处理,减低了噪声和扬尘的扩散,以及对外部环境造成影响。
由于处理站设备是流程化作业,前期的粉碎效率影响着后续的发酵处理效率,因此,如果在前期增加粉碎设备的使用,可以大大提高整体处理效率。
园区内绿化废弃物虽然得到了资源化利用,但是利用效率还有较大提升空间,还可以进一步对其效果进行深入研究,对有机质进行理化分析和应用试验,例如可以通过调节C/N比、翻堆次数、添加复合菌剂、外源物等方法[5~7],缩短废弃物降解周期,提高资源化产品质量,使利用效能最大化,从而更好地发挥园林景观工程的生态效益。