园林废弃物生态处理及资源化利用
2023-04-17林鹏
林鹏
(厦门市政环境工程有限公司,福建厦门 361000)
随着生态文明建设在全国范围内的深入推广,厦门市根据城市特色全面建设生态文明试验区,并交出了优秀的答卷:生态文明指数排名全国第一,空气质量、建成区绿化覆盖率等生态指标位居全国前列,先后获评首批国家低碳城市建设试点,“国家生态市”“国家生态园林城市”等荣誉称号,厦门的生态之美离不开全方位的环境质量管控。
1 园林废弃物的定义
园林绿化废弃物是指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中产生的乔灌木的修剪物、草坪修剪物、落叶、枝条,以及花园、花坛废弃的树木、花草、落叶枝及枯枝、杂草、树叶等植物性材料。
2 园林废弃物生态处理的必要性
为了坚决遏制城市环境污染,提升市容生态环境,提高我国城市绿化整体覆盖率。城市园林绿化在提升和管理养护过程中都会产生不同程度的园林绿化废弃物。基肥是养护及栽植过程中的必需品,长期过度使用碱性化肥使周围土壤沉淀结块,降低土质疏松度,减少有机物含量和水中微生物含量,破坏周围土壤系统中水微生物系统内的水生态平衡。可见,园林废弃物的生态处理需要通过一定的技术干扰,以逐步提升对城市生态系统环境的生物自我修复能力。
改变园林绿化废弃物传统的处理方式,就地焚烧或者掩埋这种办法操作简单,但会引起空气污染等一系列问题,同时也不符合厦门市国家生态文明区的建设。园林废弃物生态处理即利用技术的有效处理,实现再利用,部分国家已经能够通过分类实现园林废弃物生态处理,大大改善并提升了废弃物处理技术,避免传统处理技术的弊端。在我国,通过对园林废弃物的分类,通过科学方式将分类废弃物根据需求转换成再利用生物能源或通过技术加工成再利用肥料等,实现园林绿化生态环境的可持续发展。随着城市建筑的迅速扩张,城市生态环境受到不同程度的影响和破坏,因此,城市园林废弃物的生态处理再利用,大大改善城市的空气质量、地下水等。
3 园林废弃物资源化利用
3.1 发电
园林废弃物发电即通过收集焚烧垃圾过程中产生的热量或收集垃圾堆置期间的热量,并将所收集的热量转化成另一种电能源。此项技术在我国越来越成熟,垃圾发电技术在废弃物生态处理技术中的推广与应用已日益广泛。
3.2 沼气发酵
沼气发酵处理是城市废弃物收集处理等技术体系中最常用的技术。园林废弃物中含有大量的无机碳元素,是能够促进沼气发酵的优良原料。工艺原理:收集园林废弃物中的碳能源,经沼气反应器,在其中发生厌氧发酵反应,从中产生大量沼气,沼气作为一种清洁能源,经过收集再利用可进行加热或发电,其中余留的沼气残余以及沼气悬浮液通过收集均可作为农田土地中的肥料,即可将其收集后掺和至液体肥料或者拌和进堆肥中应用,可以作为一种土壤改良剂提升农田土壤的生长质量。沼气发酵工艺技术:首先水解发酵,即通过水解发酵产生大量的乙酸和甲烷。同时避免在发酵过程中产生厌氧环境,可通过适量加入动物或人类的排泄物,比如尿液或粪便,以保证发酵过程中所需要的微生物营养的大量供应,沼气发酵的温度环境控制在25~40℃,酸碱环境控制在6.5~8.0。沼气发酵过程中所残余的残渣和悬浮液在厌氧发酵过程中是无味的,能够大大抑制细菌和病原微生物的繁殖,因此收集后可作为园林肥料,通过施肥的方式有效防控园林病虫害。
3.3 生态环保建材
将粗壮枝干以及体积较大的木料经过分类后运输至当地木材加工厂,加工厂按照枝干可充分利用的条件分类加工成板材。值得注意的是,通常收集的园林绿化废弃木材,经粉碎压缩之后加工的颗粒板材木质较疏松,承重力较低、抗压性较弱,这类板材料在应用方面有所受限,不能大面积使用。而对于不能加工板材的细树枝,可以回收后根据使用要求加工成纸类产品,实现废弃资源再利用。园林自然掉落或修剪后的枝干从实际意义上并非属于废弃物,枝干可直接利用和间接加工利用,通过价值回收利用能够更好地发挥其废物再利用的作用。一些废弃木料可经过人工或机械加工,制作成工艺品。因此,在分类回收时,要由专业人员进行甄别,根据材料材质的不同进行归类,根据形状的不同进行特色设计,使园林废弃木料能够物尽其用,为人们生活和社会服务提供更广泛的应用。一些奇形木料还可直接在园林绿化景观中展示。
3.4 有机覆盖物
园林废弃物在经过机械粉碎、发酵及腐熟、炭化处理和堆沤干燥等化学处理后,将其均匀地覆盖园林土壤表层的杂草表层,能明显抑制地面杂草,有效调节园区地表温度,优化土壤。与人工砂石覆盖等园林绿化其他覆盖物类型相比,有机的园林废弃物的覆盖方式,可以保证整个园林系统环境透气性更好,更能充分保障整个园林土壤的适宜湿度和温度条件。除上述功效之外,有机的园林废弃物还可以有效促进园林土壤表面的金属硫元素发生氧化,降低园林土壤表层的pH 值等。
3.5 食用菌培育
废弃的木料经现代化生物技术的处理提纯后,还可用于多种食用菌的培养,残余的木菌渣富含各种丰富优质的微生物营养元素,可回收焚烧用作生物堆肥原料。收集整理一些细小枝干,再转送运输至木料加工厂加工处理成碎木屑,并掺入含有适量水分的可溶性无机盐类及其他营养料,其混合物可用于食用菌培养料。与目前传统的食用菌培养饲料的原料制作生产工艺方式和广泛应用市场范围等相比较,选用园林中废弃食用菌枝干材料制成的食用菌培养食料产品的操作工艺较简单、营养种类更丰富,原材料微生物的信息来源明确,收集手段更广泛,确保所用原材料均无任何农药添加,无有害化学制剂残留产生等优势。值得注意的是,用于制作食用菌培养的废弃枝干需先进行检测,确定不含有毒化学成分时,方可用于制作。
3.6 有机肥制作
有机肥制作是在园林废弃物中加入动物粪便、棉籽饼、豆饼、芝麻饼等各类有机制。混合完成后,使用铲车充分搅拌。在低温热力辐射和高温微生物作用影响下,有机肥的制作发酵过程至少需持续半年到1 年以上时间。在发酵腐熟的过程中,工作检验人员通过仪器时刻检查使用有机肥效果的情况。随着贮存有机肥的室内温度开始逐步下降,有机肥颜色将逐渐加深,最终形成一层黑色粉末,状形如泥土。闻起来无异味,有机肥标号达到“成熟”。
有机肥环保安全无异味,富含有机植物原料生产所需的其他各种有益营养成分,广受厦门市民好评。
4 园林废弃物生态处理过程
通常各大城市有建立园林废弃物集中处理厂,先把城市产生的园林废弃物集中输送到处理厂然后进行统一处理。
4.1 园林废弃物收集过程中管理
(1)根据绿化植物废弃物接收车辆设备本身的运行性能说明书及各项安全行车技术操作规程,并如实建立报废车辆人员的操作技术档案。废弃的绿化植物枝叶车辆设备还应当依法设有清晰明显标记的行驶专用责任标志,对承运人签发完整的承运人行程记录单以便执行运送任务。废弃的绿化植株枝叶车辆设备系统的日常运营,应当同时遵守其他道路交通行政管理机关的现行有关规定。必须达到外观光滑整洁,装备种类齐全并符合相关国家法律规定颁布的有关安全技术标准。(2)绿化植物废弃物运输车辆或相关设备的管理与使用采用定车、定人方式,责任到人,不得擅自动用其他车辆。应当建立健全车辆保养和修理质量保证体制。(3)绿化植物废弃物车辆设备在绿化垃圾运输过程中,应无垃圾扬、洒、落、拖、挂,必要时应加盖篷布,不得超高运输绿化废弃物。(4)运输车辆工作时间尽量避开城市交通运行的高峰期。装卸运输园林废弃物时要严格按照相关的作业标准,同时,也要避开人们生活的三餐时间,作业过程中尽量降低作业噪声。(5)负责协调采购人自管15 条道路养护单位,并要求相关养护单位运送修剪枝条进场需提前报备,报备内容包括修剪路段、预计车数、车牌号及进场时间段,原则上不允许未报备的车辆进场。
进入料场的车辆、货物及生产人员必须认真遵循“安全第一、预防为主”的安全管理生产方针,遵守有关料场内的其他各项安全和管理生产规定,进入料场前必须经门卫办理登记手续。料场管理员检查车辆是否为已登记报备的车辆,是否有无其他生活垃圾,符合规定后方可放行车辆。废弃绿化枝叶收集至事先指定位置。装卸车时,需要由工作人员指挥作业,按照作业规范进行。料场管理员在料场维持车辆秩序和负责车辆人员安全,司机必须服从料场人员的指挥,卸车完毕后应该及时驶出绿化废弃物场。
绿化废弃物卸车后进行初步分拣(粗壮树干另外堆放、枝叶直接粉碎),严格按照《厦门经济特区生活垃圾分类管理办法》《厦门市园林绿化植物废弃物管理办法》等文件精神,合理组织,做好枝叶收集、分类,粉碎、粉碎料外运等工作,并派驻专业的管理人员现场协调、监督、指挥,确保场地清洁卫生,做到日产日清。
初步分拣进场的绿化植物废弃物,使用价值较高的粗壮树干通过木材加工,制作为围栏、警示牌等直接利用,其他不能直接利用的树干、枝条、树枝、枯叶、草屑等直接粉碎,应尽可能地充分利用资源。
4.2 园林废弃物处理机械管理
龙爪手又叫抓木器,是挖掘机工作装置中的一种。龙爪手的主要作用是抓取并装卸、搬运园林废弃物中木料。龙爪手施工要注意安全,做好安全技术交底。交底内容如下。
作业实施前对各机械设备例行检查,确认动作安全可靠无误后即可开机,确保作业机械在大臂的制动半径范围内不存在周围任何的障碍物干扰以及操作者不受周围环境因素影响,先进行喇叭示警后再进行作业。在开展龙爪手车作业维修前,对驾驶室及其内部外露零件的液压传动装置部分,应预先安装有相应尺寸的橡胶防护罩进行安全防护。龙爪手确保具有良好可靠的接地保护性能,检查和确认油压传动中的壁杆油路保护的完成性以及油缸密封完好。作业过程中,龙爪手在使用回转制动时不能使用转向或离合器反转进行制动,需要借助回转制动器,制动操作时不能用力过猛,在挖斗下落过程中避免冲撞自身的履带及其他部件。
在粉碎机工作时配备两名操作人员辅助龙爪手机器进行工作。由于粉碎机性能及现场龙爪手施工时的性能要求,做好操作人员的安全教育尤为重要。操作考核人员也要认真按照阅读操作规程,严格按相关规定要求实施操作。工作完毕前严禁未配戴胶手套进行操作,袖口也要扎紧,戴好安全帽,穿好安全服。检查该设备内是否仍有其他维修操作人员。详细检查废弃物中是否有硬物,避免废旧金属、石块等投入加工机器时损坏机器。机械车在投产作业前,先进行空转车的运转和试行,检查运转正常后方可再投入生产作业使用。合闸后需要观察粉碎机指示灯的显示情况,确保正常。不得直接用湿手合闸,且需先开车闸后再用手合大闸。在投入废弃物料时要缓慢且速度均匀,一次投入量不可过大。在设备运转作业时,禁止对机械做清理或调整,严禁直接用手上料。保持设备库房周围的卫生干净整洁,地面瓷砖不可有油污、积水、废品垃圾等,应及时定点或集中堆放整理并及时清扫处理。作业过程中,详细记录各台机械设备运转情况,与下一班工作人员做好交接。
在处理废弃绿化枝叶时,首先按照可应用类别进行归类。粉碎时,按照应用要求控制粉碎粒径。针对这个问题,要合理安排工作时间。同时,做好粉碎机的日常维护和检修,以保证粉碎机在作业中的正常运行。原则上放置堆料场的粉碎料应在2d 内清理出场,如遇特殊情况(不可抗力的情况),应安排人员现场浇水,保持粉碎料湿度,不至于过热产生风险。然后运送至指定地点作沤肥。
5 建立园林绿化废弃物保障措施
建立健全的基础保障性措施,对园林绿化废弃物资源重复利用的意义非常重大。城市中要设立城市绿化废弃物处理中心,严格按照废弃物再利用实现绿色循环利用,废弃物处理各环节中要严格把控、严格执行相关技术处理标准。制定科学系统化城市绿化废弃物管理相关制度,并将废弃物循环利用纳入到生态环境系统化管理中,同时将技术研发推进和系统化管理纳入城市绿化规划环节,形成生态产业链的全面覆盖。在政策方面,给予绿化部门相关政策补贴,确保专项经费的专款专用,积极提倡技术推广以及相关环境设备的研发和创新,并组织相关领域科研教学机构专家以及各类高等院校共同参与相关领域产品设备项目的科研设计实践中,形成市场企业和相关技术人员广泛参与研究的工作状态,使城市园林及绿化环保废弃物产业最终能广泛应用,在实现国家生态屏障建设事业中发挥更大作用。
6 结语
城市发展越来越快的同时应朝着越来越好的方向同步发展,发展经济也要保护生态环境,对园林绿化管养中产生的废弃物应做到资源化利用,可持续性发展。此项理念及举措符合我国国情,因此加快推进园林废弃物生态处理及资源化利用,对推进建设生态文明城市具有重要意义。