园林废弃物堆肥应用研究

麻瑞阳 王京超 周健

【摘   要】 当前，园林废弃物堆肥工艺主要包含了槽式发酵工艺以及条垛式发酵工艺两种，二者应用范围相对广泛。园林废弃物堆肥主要应用于景观应用和苗圃温室栽培基质、生物质能源、土壤改良剂、有机肥料等方面，对相关的学术研究工作进行了汇总，对园林废弃物堆肥的应用有积极的推动作用。

【关键词】 园林废弃物;堆肥;应用

中图分类号：S55               文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）01-0077-78

我国园林废弃物处理技术的研究工作起步较晚，长久以来，这些园林废弃物通常被看做是普通的固体废弃物，最开始主要采用焚烧以及填埋的方式进行处理。随着处理技术的成熟，园林废弃物被覆盖再利用和就地物理粉碎。为了节约资源与保护环境，2006年，北京市率先实施了对园林废弃物堆肥的研究工作，上海、广州等地也逐渐加强了对园林废弃物堆肥的重视程度，不论在理论研究还是实践生产等方面都投入了大量的政策与资金。目前，对于园林废弃物的再利用研究工作主要集中于堆腐化，堆腐产物被广泛应用于液化燃料以及气化发电等多个方面。

1  园林废弃物堆肥工艺

目前，园林废弃物堆肥技术并非用于我国所有的城市，只有少数城市采用了这项技术，堆肥技术包含了条垛式以及槽式发酵工艺，两种工艺形式相对简单，能耗也比较低。特别是对园林废弃物，因为木质素本身含量较高，有机物的分解相对缓慢，对于氧气的供应需求不高，定期翻垛能够充分满足物料分解对于氧气的需求。北京东坝苗圃机制生产车间以及华南植物园堆肥场利用槽式发酵工艺建成了小规模室内堆肥处理厂。广州绿色废弃物处理中心主要采用了条垛式发酵工艺构造大型堆肥场，每年都可以对广州40%的绿化垃圾进行处理。除此之外，还有采用静态通风工艺发酵的堆肥场，但是应用不够广泛。孙向阳探究了木酢液、炭化物以及糠渣对于堆肥处理过程中pH值、C/N以及温度等相关参数所产生的影响 [1]。吕子文分析了园林废弃物与污泥混堆的最佳工艺条件[2]。郑卫聪探究了添加菌剂、调节C/N等措施对于堆肥过程以及产品性质的影响[3]。

2  园林废弃物堆肥应用

2.1  景观应用和苗圃温室栽培基质

园林废弃物堆肥中存在腐殖质，这些有机物质通过微生物的矿化作用以后能够产生大量的可以被植物所吸收的营养物质，推动植物生长。正是因为园林废弃物的这一优点，使其能够被广泛的用于园林绿化、城市草坪的覆盖物，同时也可以被用于苗圃温室栽培基质。刘强分析了城市污泥堆肥对于高羊茅生长所产生的影响，最终的研究结果表明，土壤中添加不同比例园林废弃物堆肥对于高羊茅的生长有不同的影响，并且随着园林废弃物施用量的不断提升，高羊茅的生长速度也随之加快，有效提升了高羊茅生物量，可是如果园林废弃物堆肥的比例太高也会因为小分子有机酸以及游离氨过多对生长产生不利的影响[4]。

苗圃栽培一般使用轻质生长基质、矿物质按照特定配比而组成的基质，泥炭化学、物理性质相对稳定，营养价值较高，是基质配方的关键材料，园林废弃物堆肥能够产生与其相仿的性质，同时经济优势明显，虽然堆肥无法完全代替泥炭，但是二者可以混合使用，从而有效降低成本。王旭艳对园林废弃物堆肥是否能够作为基质展开了适用性研究，最终的研究结果表明，园林废弃物堆肥作为主要基质和素土、珍珠岩按照一定配比共同栽培彩叶草、马齿苋以及矮牵牛三种草花，在园林废弃物堆肥占比为30%-50%的时候，能够显著改善花卉的生长环境，有效提升花卉的生长量，提升花卉观赏性，可是如果园林废弃物堆肥在基质当中所占的比重为70%以上的时候，会对花卉的生长产生阻碍作用，不仅无法确保花卉的有效生长，甚至还会降低花卉质量[5]。

2.2  生物质能源

伴随着煤炭、石油以及天然气等资源的损耗，这些化石燃料对于大气产生的污染也会推动全球变暖，因此开发更加清洁的可再生能源成为了大势所趋。每年地球光合作用的产物能够达到1500～2000億吨，是唯一一种可再生的超大规模实物性能源。其原因在于植物光合作用会产生植物叶、干以及枝等多种形式的木质纤维类物质，是纤维素、半纤维素、木质素等聚合物共同产生的复合物，其中半纤维素、纤维素能够逐渐转变为单糖，单糖最后会发酵成为乙醇，转化率通常为每吨40L。园林废弃物被认为是这种纤维类生物资源的重要来源。吴道军提出利用农业和林业残余物、能源作物研制而成的生物能源产品代替化石燃料，有着非常大的发展空间。丛宏斌提出，这类拇指废弃物取代化石燃料是当前能源工业发展的重要趋势。

2.3  土壤改良剂

园林废弃物堆肥还能够实现对土壤结构的改善与土壤肥力的提升，以此改良土壤。因为园林废弃物堆肥中的铵、氮、钾等物质均是通过阳离子形态存在，腐殖质带有负电荷，能够吸附阳离子，所以堆肥能够降低养分损失，提升土壤的肥力。研究表明，土壤中加入堆肥以后可以有效改变土壤理化性质，提升钾、氮和磷的含量，对土壤的pH值有一定的调节作用，形成团粒结构，使得土壤蓄水保肥性、透水性以及通气性都能够得到一定程度的改善。同时，使用对非技术对无机物污染介质进行处理，同样也是一种生物修复的关键技术，高彦征等人提出园林废弃物堆肥能够对污染土壤进行修复，并将黑麦草作为材料，测试了土壤的化学性质、无机成分和重金属元素含量，最终发现园林废弃物堆肥能够对酸性土壤有一定的改善作用，可以提升土壤当中的有机质含量，避免出现重金属污染的情况。与此同时，植物生物量也会增加三倍以上。于川洋提出：堆肥可以制成具备一定腐殖化作用的有机物质，这些物质可以改良土壤。这是因为堆肥产生的腐殖质当中的某种物质存在螯合作用，其可以与土壤当中含量相对较多的活性铝相互结合，将其转变为非活性物质，从而避免活性铝与磷酸结合以后产生的危害性。同时，对植物有害的铝、铜以及镉等重金属物质也能够和腐殖质螯合，从而降低其危害性。

2.4  有机肥料

有机肥料通常由植物或者是动物的排泄物、残体组成的，使用有机肥料不单单可以为植物生长提供足够的营养，同时也能够通过更新与增加土壤有机质，拓展土壤微生物的繁殖途径，提升土壤的生物活性，改善土壤的理化条件。连鹏所做的研究表明，利用园林废弃物堆肥以后，绿色植物群落密度、盖度、高度以及生物量都要比草炭组高，有机肥料对土壤理化性状有明显改善作用。还有研究人员以园林废弃物作为对象，对其进行堆肥处理，在堆腐的进程中使用蚯蚓生物反应器，借助两种高温菌剂强化对半纤维素、纤维素以及木质素降解速度，最终生产出了具备丰富营养的生物肥料。

参考文献：

[1] 孙向阳，索琳娜，徐佳. 园林绿化废弃物处理的现状及政策[J].园林，2012，（02）：11-16.

[2] 吕子文. 日本绿化植物废弃物处置场见闻[J].园林，2012，（02）：31-33.

[3] 郑卫聪，王俊，王晓明，等.不同堆置措施对园林有机废弃物堆肥有机物降解的影响[J].华南农业大学学报，2012，33（1）：28-32.

[4] 刘强，陈玲，黄游，等.施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响[J].农业环境科学学报，2009，28（01）：199-203.

[5] 王旭艳，林夏珍，李琳，等.几种农林废弃物复合基质的理化特性及对浙江楠容器育苗的效果[J].浙江农林大学学报，2013，30（5）：674-680.

（编辑：赫亮）