园林废弃物资源化利用集成设备研究

摘要：城市化建设进程日益加快，面对当前对生态环境建设提出的高标准和高要求，亟须解决日益凸显的园林废弃物处理问题。本文通过对园林废弃物资源化利用集成设备的探究，结合不同园林废弃物设备的特点和优势进行分析，根据园林废弃物的处理现状，总结设计了园林废弃物资源化利用集成设备的基本原则，并从设备组成角度着手，分析粉碎设备、发酵设备、干燥设备以及成型设备的应用要点，以期指导并实现园林废弃物减量化、无害化和资源化等处理目标，减少对环境造成的污染，促使废弃物转化为有价值的资源，为达成城市可持续发展目标提供参考与借鉴。

关键词：园林废弃物；资源化利用；集成设备；集成设施

在当前城市的建设与发展过程中，随着总体绿化面积的持续扩大，园林废弃物产生量逐年增加。若持续沿用传统的园林废弃物处理方法，主要以填埋和焚烧等方式为主，不仅会导致大量的土地资源被占用，还容易造成严重的环境污染问题。因此，目前亟须一种兼具高效性与环保性的园林废弃物处理方法。本文通过对园林废弃物资源化利用集成设备的研究，为园林废弃物资源化利用提供支持，以期减少填埋和焚烧等方法的运用，避免环境污染问题持续恶化，通过减少温室气体排放，加强对生态环境的保护。另外，通过促进园林废弃物的转化，使其成为诸如有机肥料、生物质燃料等有价值的资源，实现对资源的循环利用，可以提高城市的绿化管理水平，对实现城市可持续发展目标具有现实指导意义。

1 园林废弃物资源化利用集成设备特点及处理现状

1.1 设备特点

园林废弃物资源化利用集成设备具有高度集成的功能，通过完善对自动化程序的设计，并发挥控制作用，便于日常更好地操作。通过发挥其生物除臭功能，确保废气的排放能够满足环保基本要求。部分设备采用的是集装箱式外观，为运输、位置更换环节提供了便利，一般不需要过大的占地面积，不需要额外地划分建设用地，并且可以减少能耗。通过对废弃物的就地处理和利用，可以缩减实际的运输工作量，有效减少环境被污染的风险。

1.2 园林废弃物处理现状

1.2.1 园林绿化废弃物运输费用高

多数城市在处理园林绿化废弃物时，其位置分散且不够集中，所以总体耗能量较大。这是由于部分园林废弃物体积较大，且一般质地松软，若将其运输至固定位置处理，也会增加一定费用。在园林绿化废弃物收集、运输期间，需要加大处理费用的投入。这也就为移动粉碎机的使用提供了条件，通过粉碎减小废弃物的体积，能够为运输环节提供便利，减少运输开支[1]。

1.2.2 植物绿化废弃物处理地点、方法单一

在处理园林废弃物时，前提条件是选出合适的处理地点。因此，需要结合当地环境，根据市区建设、交通路线等实际情况，做全面整体规划，避免处理期间出现浪费。城市环境问题属于首要考虑的因素，在筛选处理位置时，应以城市边缘地区为主，尽可能地远离市区，同时要考虑城市园林和垃圾处理厂的间距，如果距离太远，则会带来交通不便。所以，在花园中建造小规模堆肥场的方法应运而生。在对花园中的植物和绿化垃圾进行处置时，可选方法比较单一，会限制处理效率的提升。

1.2.3 园林绿化废弃物粉碎效率不足

在处理园林废弃物时，顺利利用堆肥方式的前提在于提前粉碎大体积废弃物，加强对其颗粒大小的控制。然而，结合我国目前所投入使用的粉碎机，在控制废弃物颗粒大小方面有所局限，难以获得良好的堆肥质量，所以阻碍了园林绿化废弃物堆肥产业化的推进。在粉碎机的高效利用情况下，需要定期组织开展保养工作，并确保设备分配的合理性，为粉碎工作的效率与质量提供保障，促进园林绿化废弃物处理工作的顺利开展。

2 园林废弃物资源化利用集成设备的设计

2.1 设计原则

园林废弃物的主要成分一般为有机物质，具有可降解的特性，为其后续的循环利用提供了条件。将枯枝、树叶堆积后，其产生的物质可用于改善土壤，并在林下植被、绿化地中降解。对园林垃圾进行深度处理后，可用作植物育苗和花卉栽培的主体基质。处理过的某些物质具有很大的粒度，用来覆盖裸土和植埯，能够达到保墒的作用，防止扬尘问题的出现。

因此，在园林废弃物资源化利用集成设备设计过程中，需要以发挥其应有效用为主要目标，坚持高效性、环保性、经济性与可靠性的基本原则，实现对废弃物的高效处理，减少对环境造成的污染，合理缩减实际运行成本，基于稳定运行趋势，降低事故发生概率，促进经济效益的提升。

2.2 设备组成

2.2.1 粉碎设备

对于粉碎覆盖方法的运用，既能够保持园林土壤水分，充分发挥土壤的保墒功能，促使土壤结构随之改善，丰富土壤环境中的有机质，使其具有较高的矿物质含量。

树枝粉碎机是专门处理树枝的机械设备，通过对废弃物的物理粉碎，使其成为木屑或碎片等小块，减小了废弃物的体积，为储存、运输和处理等环节提供了便利。小体积的处理物更有助于降解，使其成为有机物，可以将其作为废料使用，达到改良土壤的效果。粉碎处理后得到的木屑，可以制成有机肥料、覆盖物料，或者将其能源生产环节的原料，发挥再利用特性。采用树枝粉碎机处理园林废弃物，降低焚烧或填埋等方法的利用率，可以有效减少环境污染。

基于树叶的蓬松特性，可以利用树叶粉碎机这一专用设备，减少树叶的堆积密度，减少运输时的工作量和成本，通过及时处理，也能够有效减少火灾隐患。通过手工或机器的操作，把叶片“喂入”磨粉机的进料口，使叶片均匀、适量地进入磨腔内。锤片被布置在破碎室中，并且可以高速转动，固定刀动刀和齿板被安装在上体上，通过锤片的强力冲击，以及在锤片与齿板之间进行撕扯摩擦，可以迅速地将材料破碎成粉末。细碎的材料在破碎机下腔的离心力和负压的作用下，可以再次从筛孔中穿过，在落入下一层的地方后，被风机抽吸进去。然后被输送到离心卸料机或集料间的内部，在收集灰尘的过程中，方便分离、出料、装袋等步骤，而余风则经过布袋的过滤，排出空气[2]。

2.2.2 发酵设备

静态堆肥发酵仓。在尽可能固定堆肥材料的情况下，加强对温度、湿度以及通风等多项因素的管控，确保有机物质能够得到分解，有效提高堆肥的质量与品质。运用静态堆肥发酵仓进行发酵，可以在短时间之内迅速分解有机物质，并达到快速矿化的效果，有效减少气味的产生，可以起到良好的杀菌作用。为充分发挥静态堆肥发酵仓的优势，需要在选择堆肥场地时，确保该区域有着良好的空气流通条件，且地形地貌不复杂，便于运输、管理等工作的开展。在堆肥发酵过程中，由于会产生一定的热量，所以还需要安置合适的通风设备，促进热量的排放。

动态好氧发酵设备。通过动态好氧堆肥发酵的方式，能够促进园林废弃物的有效转化，使其成为有机肥料，达到改良土壤的效果。在氧气存在的情况下，通过生物降解的方式，利用微生物分解有机废弃物，确保形成的有机物质和营养成分具备稳定性。在此期间，应确保温度、通气、湿度和碳氮比条件适宜，能够提高微生物的活动速度和分解速度。以中能装备DL130型智能连续高温好氧发酵设备为例，在螺旋转动过程中，确保物料能够从入口端的位置顺利向出口端移动。在物料翻转的同时，保证微生物同步发酵。在涌入新鲜空气后，其中的废气被抽走，能够形成良好的好氧分解条件。对于实际所打造的密闭发酵箱，其温度达到60℃左右，保留的时间为10～15 d，确保病原菌有效杀灭，促进废弃物顺利转化成有机肥。

集成式发酵仓。对于集成式发酵仓的运用，在控制过程中需要借助PLC控制系统，将园林绿化垃圾全部粉碎，所采用的方式为高温好氧发酵处理。在顺利制作并得到有机基质之后，形成营养土，主要作用于土壤改良环节。

2.2.3 干燥设备

滚筒干燥机。在旋转的滚筒内部，送入园林废弃物。在滚筒的转动过程中，利用其内部设置的扬料板不断地扬起和洒落物料，使废弃物可以充分地接触滚筒中的热空气，从而达到干燥的效果。其中提供热空气的主要是热风炉和蒸汽换热器，能够加大实际的处理总量。在大规模的园林废弃物处理过程中，可以更好地适应干燥工作的需求，形成均匀的干燥效果，降低物料当中的含水量[3]。

太阳能干燥设备。在收集太阳能的过程中，充分利用太阳能集热器，并促进太阳能的转化，使其成为热能。在干燥园林废弃物的过程中，一般需要通过热空气或者热水等介质来完成。温室型太阳能干燥器、集热器型太阳能干燥器等均属于常见的太阳能干燥设备，可以达到降低运行成本、节能环保的效果。需要注意的是，一旦受到天气条件的影响，例如阴雨天气连续出现，天气干扰性过大，可能会导致上述设备难以正常工作。所以，在阳光充足的地区更适合太阳能干燥设备的使用。

微波干燥设备。在处理园林废弃物时，为确保水分子的运动更加剧烈，可以利用微波能来实现，使其顺利产生热量，达到干燥的目的。微波干燥的方式有着较强的穿透性，可以形成均匀的加热效果，促进干燥效率随之提升，大幅度缩短实际的干燥时间。在加热时对物料具有可选择性，能够减少对某些特定成分的影响。但购入微波干燥设备时的成本相对较高，并且需要安排专人进行维护和操作，因此对人员专业性也有着严格的要求。

热泵干燥机。在吸收周围环境中的热量时，可以通过热泵循环系统来实现。随着温度的不断提升，能够将园林废弃物进行干燥。利用热泵系统，处理排出的是空气，将其中的水分和热量回收可以使整个干燥环节更加节能。采用热泵干燥机，尽管干燥的温度相对较低，但可以有效减小对物料总体品质的影响，有较高的能效比。通过调节温度范围，可以与不同的干燥需求相适应。

2.2.4 成型设备

生物质颗粒机。我国能源与环境综合治理工作持续开展，以树皮等固体废物为原料，经粉碎、加压、密实和成型，可获得小棒状固体颗粒燃料。在室温下，采用压辊式、环形模具对原料进行挤出，得到所需要的固体微粒燃料。所选择的原材料，其密度一般保持在0.6～0.8，待成型之后，颗粒的密度不小于1.1，能够为存储、输送等环节提供便利。采用该类设备可以有效改善原料的实际燃烧性能，减少对化石能源的依赖，同步减少废气的排放。

针对发酵处理完成后的各种有机物，在造粒过程中可以运用有机肥料造粒机。前期通过干燥和粉碎，并将原料直接配料，所加工的颗粒为球状，有机质含量达到100%，可达到纯粹的有机物料颗粒化，实现节省能源的效果。将园林废弃物发酵之后，通过制成颗粒状的有机肥料，可以确保使用和储存的便利性，促进肥料利用率提升。在没有外加粘合剂的情况下，有机粒子在外力的作用下，可以嵌合、生长，所形成的粒子更坚固。待筛分后，可降低烘干过程中的能量消耗。对已完成的有机物料，无需另外进行烘干，物料的含水量可维持在20%～40%[4]。

3 园林废弃物资源化集成利用设施

3.1 集成式OAR堆肥设施

在处理园林废弃物的过程中，采用全自动化、全封闭的堆肥方式。首先将集装箱式处理工作间的门开启，之后再将废弃物送入粉碎口。通过进料粉碎环节，经过管道将粉碎处理完成后的物料直接输送至集成式OAR装置的进料口。借助该类进料系统的分配功能，确保物料能够顺利到达各个发酵仓。待发酵仓的物料装满之后，自动启动堆肥程序。腐熟的时间长达10～14 d，腐熟的基质产品从出料口直接出料，再将其装入装置容器之内。该类堆肥设施的功能高度集成，在控制时运用了自动化程序，便于操作活动顺利展开，有着安全可靠的特点。利用集成式OAR堆肥设施的生物除臭功能，在废气排放环节能够顺利达到环保方面的要求。

3.2 有机覆盖物处理设施

为实现对苗圃树枝、树干、树墩等园林废弃物的全部粉碎，可以采用树脂覆盖物加工设备。粉碎之后的物质可以直接用来覆盖裸土。运用控制系统PLC西门子可编程控制程序，对关键设备的运转状况进行自动检测，明确实际的负荷系数。通过对进出料速度的自动调整，充分发挥过载保护的功能。运用专用形式的覆盖物筛分机，即便覆盖物半成品的尺寸与规格不同，也能够顺利进行筛分，以便备用。借助覆盖物专用染色设备，也能够对覆盖物进行染色[5]。

3.3 纳米膜智能堆肥设施

在运用半自动化纳米发酵无智能静态堆肥系统的过程中，借助其中包含的鼓风管道系统和智能控制系统，在发酵膜中放置园林废弃物，经过堆肥发酵，利用覆盖膜系统中形成的微生物环境，促进有机废料的转换。借助良好的气候环境条件，可以确保获得的堆肥品质更高。采用纳米膜智能堆肥设施，可以有效优化发酵的效果。为确保温度分布的均匀性，还可以通过覆盖膜系统的微正压环境，有效减少气候和环境方面的影响。与此同时，在减少厌氧区的基础上，使每一个角落都能够渗透氧气。纳米膜的运用可以有效阻隔臭气，形成良好的现场环境，具备优质的环保效益。

4 结语

园林废弃物资源化利用集成设备具有高效化、经济性、环保性与可靠性的特点。在处理园林废弃物的过程中，能够达到无害化、减量化、资源化等多方面的目标。基于该种设备取得的良好的实际应用效果，其在城市的可持续发展环节，能够发挥有效作用并提供有力支持。当前，在园林废弃物资源化利用集成设备的优化设计和运行成本控制等方面，还需要进一步的深入研究。在面对各界对于生态环境提出的高标准和高要求时，需要促进园林废弃物资源化利用集成设备的持续完善和发展。通过加大对园林废弃物资源化利用的推广与宣传力度，在全社会范围内形成良好的环保氛围与环保意识，从而实现共同推动城市可持续发展的目标。

参考文献

[1] 李曙光，王志芳，王志，等.一种园林废弃物资源化

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[2] 吴卫红，米锋，张大红，等.园林绿化废弃物的资源化再利用[J].城市问题，2023（9）：6-7.

[3] 王晓峰.园林工具系统集成装置：CN201610084255.X[P].CN105638008A[2024-08-20].

[4] 马晶晶.园林绿化废弃物资源化利用研究[J].吉林蔬菜，2023（3）：279-280.

[5] 厉桂香，于田利，牛超然，等.园林废弃物资源化利用及堆肥技术研究进展[J].现代园艺，2023，（24）：120-122.