园林绿化废弃物资源化利用的探讨

王进丹，张 苏，吴晓华

(1．浙江省建德市杨村桥镇人民政府，浙江建德 311600;2．建德市大同镇人民政府，浙江建德 311600;3.浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江临安 311300)

随着城市园林绿化的发展，城市绿地面积迅速扩大，园林废弃物如枯枝落叶 (植物调落物)、树木修剪物、草坪修剪物、杂草、种子和残花等的量越来越大。数据显示，北京地区2007年年产园林绿化废弃物236万t［1］，上海每年仅行道树修剪至少产生10万t左右的树枝，深圳2005年麦莎台风就产生了近2 000车的树枝落叶［2］。这些废弃物处理的传统做法是焚烧或填埋，这不仅造成了环境污染，也带来了资源的浪费。早在20世纪90年代，不少发达国家已颁布法令禁止园林废弃物的填埋和焚烧［3］。受政策、资金和技术等多方面的影响，目前国内大部分城市的园林废弃物仍然采用填埋或焚烧等途径处理。如何处理城市园林生态系统中的废弃物，避免使之遗弃于环境，加重环境负担，是摆在我们每一个园林工作者面前的一个现实问题。

大量研究表明，园林废弃物的再利用除了可以增加土壤肥力外，还具有创造野生动物栖息地、抑制杂草生长、增加雨水渗透性、减少土壤侵蚀和地表径流、降低地表扬尘和大气悬浮物等重要功能［4］，可提高绿地的自肥和自我维持能力。还有研究表明城市绿地覆盖物能减少城市土壤中铅的毒害，园林废弃物堆肥被利用来进行有机污染的城市土壤修复［5］。园林植物废弃物对维护整个城市土壤生态系统的良性循环以及植物生长起着重要作用。园林废弃物无害化、资源化利用符合当前节约经济宗旨，是未来发展的必然趋势。

1 国外再利用的实践

一些发达国家较早就开始对园林绿化废弃的利用进行研究，利用现代堆肥技术、各种工艺系统和配套设备，对园林绿化废弃利用的规模化和产业化程度高，宣传力度大，公众认知程度广，其经验和做法值得我们借鉴。

1.1 美国

美国城市绿化已经走出了利用自然土壤的传统时代，取而代之的是利用城乡废弃物，如枯枝落叶、工厂下脚料、生活垃圾等生产再生土、堆肥来替代自然土壤，用于城市绿化用土和土壤改良。同时也经常采取地面铺设的循环方式让庭院废弃物自然降解，也就是将树枝、落叶等粉碎处理后进行地面直接覆盖。纽约植物园建立的永久性堆肥场面积达2 787 m2，使交送环卫局处理的垃圾减少了1/2［6］。

1.2 欧洲国家

园林绿化废弃物再利用在欧美等国已经发展成为相当成熟的产业，可以加工处理为绿地覆盖物(基质)、有机肥、非常规饲料等多种产品，满足不同的需求。同时对城市有机废弃物的管理有严格的法规，如欧盟的土地填埋法对可降解的有机废弃物进入填埋场的比例有严格控制，并逐年降低;氮素法严格规定了单位土地面积化肥使用量，有力促进了有机堆肥的市场发展。布鲁塞尔等较大的城市绿化服务机构较早就开始用混合堆肥的方式处理绿地有机废弃物，城市建有15个大型露天堆肥场，4个安置场，处理园林绿化废弃物达21.6万t。比利时政府也鼓励家庭堆肥，市民可以按生产的堆肥量从当局获得补贴。在英国、葡萄牙等国，植物园成为园林绿化废弃物堆肥处理最好的宣传阵地，如邱园植物园、葡萄牙马德拉植物园等［7］。

1.3 日本

在日本，采取多种堆肥方法来处理园林绿化废弃物。用树皮堆肥发酵制作肥料，用可移动的粉碎设备将树木的剪枝等就地粉碎后堆肥，鼓励家庭制作活性堆肥;各类发酵剂和小型堆肥配套机械种类齐全，不少园林绿地都建有配套的堆肥场。

2 利用现状

2.1 北京市

北京城区建成了几座大型的园林绿化废弃物集中处理厂。北京市东坝苗圃土壤基质加工厂将树枝、落叶、碎草等处理，生产土壤基质。丰台区草桥植物垃圾处理厂将绿化废弃物通过微生物发酵后，生产作为菊花、草坪等粗放型种植的花卉的肥料。

2.2 上海市

2008年上海市公布《园林植物废弃物处理处置技术》，规定政府给予政策支持，将园林绿化废弃物纳入城市有机废弃物系列，给予绿化部门同等政策补贴，以解决目前经费困难。上海市是国内最先出台相关政策鼓励和支持园林绿化废弃物处理的城市。

3 利用方式

当前我国园林绿化废弃物利用的方式主要有制成板材、做食用菌培养料、作扦插材料、作有机肥料、制取沼气、生产乙醇和发电等 (图1)。

3.1 制成板材、木屑压制板

在园林绿化废弃物中的主干部分可以根据不同树种进行分类，将修剪下来的大的树干、树枝集中运往工厂，将其中较大成材杆直接制成板材，经过粗加工处理压制成板材。但是因园林绿化废弃物粉碎颗粒材质疏松，造成板材承压力差，其使用范围和消费者接受度都很有限。对其中不能扦插和不成材的枝干用作造纸或提取化学原料。

3.2 作食用菌培养料

园林绿化废弃的阔叶树木和木屑均可作食用菌培养料，通过按一定比例添加无机盐类和糖类制成食用菌的营养料［8］。这种食用菌培养料比传统的食用菌棒有更多优势，它基本上没有农药残留和化学残留，可以用于生产一些高档的蘑菇。因此，利用园林绿化废弃物培养食用菌，既可减少园林生态系统中废弃物的含量，又可增加收入。

3.3 扦插

园林绿化废弃物组成成分中93% 为小枝、叶及草本等，而园林绿化大部分树种的枝叶都可以进行扦插。扦插是植物繁殖最常见的方法之一，它具有繁殖快、遗传变化小、易采集、管理方便等特点。对园林绿化废弃物中可扦插繁殖的枝条进行苗圃繁殖，这不仅利用了资源，也缩短成苗的周期，大大提高经济效益。

3.4 作有机肥料和土壤改良剂

有机堆肥处置园林废弃物生成有机肥料和土壤改良剂是目前园林废弃物资源化最主要的利用方式。有机堆肥就是对收集后的绿化废弃物进行粉碎，利用微生物在一定温度、湿度、pH等条件下，使园林绿化有机废弃物发生生物化学降解，形成有机肥料和土壤改良剂的过程，达到无害化、减量化、资源利用的目的。

传统有机废弃物堆肥历史悠久，而现代的堆肥技术发展于20世纪30年代，出现了称为印多尔 (Indore)堆肥法，以在堆肥方法上出现了堆体、翻堆和发酵有效控制为标志［6］。90年代后，各国堆肥处理呈上升的发展趋势，堆肥的发酵工艺、技术和设备日趋完善，机械化程度提高，进入了规模化和产业化发展阶段，逐渐成为可降解有机物的再生利用、废弃物减量和资源化的最佳途径。园林有机废弃物含有丰富的氮磷钾等养分，经过堆肥等处理后可以作为肥料施用在土壤中，能增加土壤有效养分和有机质含量，刺激土壤微生物的活性，改善土壤的物理结构和化学组成，增大土壤孔隙度，增强土壤的保水保肥能力。目前，国内一些大城市，如上海、北京、广州和深圳，已经开始进行园林绿化有机废弃物的堆肥化利用［9］。绿化废弃物堆肥主要可生产以下类型的产品:园艺基质，应用于园艺生产，是草炭理想的替代物;立体绿化轻型营养基质，堆肥产品肥力、物理性状都优于草炭、珍珠岩，已逐步成为立体绿化基质的首选;园林绿地覆盖物，落叶、树枝等都非常适合在发酵后作为绿地覆盖物使用;有机复混肥，通过混合配比，作为草坪养护，花卉、作物有机肥料，因为添加菌种发酵的堆肥本身具有生物活性，有利于土壤的修复。

图1 我国园林绿化废弃物资源化利用的方式

有机肥制备主要有堆肥和沤肥2种方式，堆肥是在好气微生物作用下，沤肥是在水淹条件下、在嫌气菌作用下进行腐熟制成。

制取堆肥。首先将粪便加水搅稀，将土晒干碾碎，然后将土、园林绿化废弃物和粪便按一定比例混合，浇上粪稀，一层层堆制发酵而成，或者用热性肥料 (如马、羊粪)做热源点，把上述3种物质堆于热性肥料周围，浇上粪稀，堆制而成。制取堆肥时要在粪堆顶部插一根木棍，以保持好气菌的活动，温度不能过高，过高则要泼水降温。

制取沤肥。一般多用坑式，先将园林绿化废弃如树叶、杂草等切碎铺于坑底，约15 cm厚，再铺上动物粪便，浇上人粪尿和水，将树叶、杂草全部淹没，待肥料发酵，粪水呈黑绿色时，再加上一层。然后再加草和树叶、骡马粪等，如此一层层堆至近地面，最后灌水。沤肥时坑面要保持一定水层，不能缺水。

3.5 作饲料

可以把园林绿化废弃物的青嫩部分，如草坪修剪物等统一收集、运输，晒干制成青干草，或者经过加工制成草粉或饲料。青贮是利用特制窖将青贮饲料压紧密封，以乳酸菌发酵而成。方法如下:选择地势高燥、土壤坚实处砌一高窖，将鲜嫩的园林绿化废弃物去除腐烂部分和泥土等杂质，并控制含水量，切碎后铺入窖内逐渐踩实，不留有空隙，在装至高出地面0.5 m左右时，盖一层干草，再堆1 m左右厚的土，使窖顶呈馒头形，封窖后半月内，土层每天会下降，应继续填补，经过一段时间发酵，饲料呈黄绿色并有酸香味即成。可取出饲用或继续贮存。青贮饲料较干草具有所占空间少、可以长期储存、营养物质不易损失、饲料可口性增加等优点。但是作为动物饲料，又因植物叶子含有单宁类物质而常引起动物拒食现象，并且蛋白质含量较低，缺乏维生素，因而生物学利用率较差，不宜全部喂此类饲料，只能作为搭配种类。

3.6 制取沼气

沼气是有机物在隔绝氧气的条件下经过多种微生物发酵而产生的一种混合气体。沼气发酵过程是在无须日光、氧气和氧化剂条件下的厌氧发酵。沼气细菌需要碳素和氮素营养。园林绿化废弃物由于含有丰富的碳源，可以作为沼气的原料，同时利用人类粪尿和动物粪便为沼气池发酵提供氮源，接种含甲烷细菌或者腐熟好的粪便为沼气池启动提供所需的微生物细菌。

沼气池经厌氧发酵，从沼气系统中排出的气体有甲烷、二氧化碳和硫化氢。硫化氢是有毒气体，需处理。处理硫化氢，可使之通过石灰水洗涤器或采用固体吸附。沼气可以用作燃料，也可以用来发电，对于推动城市园林现代化和小城镇园林化具有重要意义。沼气池发酵的熟料，一般都是液体或半液体，可按液体肥使用，也可拌入堆肥中作追肥和底肥。厌氧发酵为人畜粪便处理提供了一种卫生方法，降低了废弃物中有机质的含量，草籽被消灭，病毒被消灭或者大大减少。污泥肥效高，并能作土壤改良剂。

3.7 生产乙醇

由于全球能源危机的加剧，许多国家致力于开发和利用可再生能源，生物质乙醇和生物质能源以其清洁性和广泛性得到人们的特别关注。自然界中的麦糠、秸秆、谷壳、杂草及工业废纸、木屑等纤维素除少量用于造纸外并未被充分利用。2011年北京林业大学李智［10］对利用杂草、木屑等园林绿化废弃物发酵生产燃料酒精进行了试验分析，工艺路线如图2所示。

图2 发酵生产燃料酒精的工艺路线

将园林绿化废弃物中杂草和木屑等与1% 的稀硫酸按一定比例混合 (固液比为1∶10)，121℃蒸煮120 min，趁热过滤，并用4倍园林废弃物重量的热水冲洗，由于滤液中含有一定的硫酸，将滤液重新泵打回蒸煮锅中，滤渣进入固态发酵罐(控制滤渣中残存的酸度为pH值4.8左右)。在连续操作中，该系统启动时添加1% 的稀硫酸，一旦连续操作系统正常运行，就可以通过补加少量浓硫酸来控制蒸煮过程中料液的酸度。将液态蒸馏与固态蒸馏出的酒精进行精馏，得到 95%(V∶V)的酒精，由于酒精的生产原料为纤维素，不符合国标有关食用酒精标准，所以生产出来的酒精一般直接作为燃料或添加到汽油中制成“汽油乙醇”。

3.8 发电

垃圾发电技术是利用垃圾堆积或燃烧产生的热作为动力来进行发电，园林绿化废弃物燃烧和堆积可产生大量的热，因此可用来发电。将来，随着垃圾发电技术工序的简化和普及，园林绿化废弃物在垃圾发电的应用一定会越来越广泛。同时随着我国生物电厂的不断增加，对生物能燃料的需求会越来越多，为了满足这种需要，必然要求重视园林绿化废弃物的回收利用，使园林废弃物的回收、加工、转换形成一个稳定的产业链。

4 思考和建议

4.1 思考

园林绿化废弃物处理面临压力巨大。园林绿化废弃物有总量大、种类多、处理难等特点，给其销纳带来巨大的压力。园林绿化废弃物本身不易压实，占用空间，来源广泛，不易收集，不便运输，且没有统一的处理指导规范，没有专门的技术，没有较好产业化形式，尚未形成规模化处理。

花木基质的需求造成对自然资源的危害。随着人们物质文化水平的提高，花木基质的需求不断增加，目前靠进口和开采不可再生资源泥炭解决花木基质问题并非长久之策。

对园林绿化废弃物处理认识不足。人们对园林绿化废弃物的处理以及环保基质、有机肥在绿化和环境中的应用价值普遍认识不足。园林绿化废弃物作为城市垃圾的组成部分，对它的处理国内还没有引起足够的重视。

资源化再利用十分必要。园林绿化废弃物资源化再利用不仅是处理城市垃圾、满足市场的需要，更是循环经济题中之义，是构建和谐社会，实现可持续发展的重要内容。

资源化再利用缺少相应的政策支持、技术规范和应用标准。园林绿化废弃物的处理缺少宏观的规划和布局指导。从收集、运输、粉碎、生产都缺乏具体的规章制度，规范要求，形不成完整的循环体系。

政府资金投入少。目前，园林绿化废弃物资源化再利用资金的投入少。此行业是一项公益性强的环保产业，离不开政府的扶持。政府将资金投向这些新兴领域，对于突破技术瓶颈，形成产业化处理规模，构建园林废弃物循环处理模式，推进园林绿化循环经济的建设有重要意义。

4.2 建议

加强政府宏观调控，促进健康发展。政府部门加强调研，根据城市构架和区域环境特点合理规划和布局，同时出台资金、政策的扶持方案，做好政策跟进。

规范行业标准，形成规模化生产。加强调研、协调、指导，出台相应标准，将绿化废弃物的收集、处理、加工、再利用等环节串联起来，使之成为一条资源循环利用的产业链。

开展科普活动，提高公众重视度。向公众普及园林废弃物的处理及产品利用的知识，从思想上加强对废弃物资源化利用问题的重视。

创新处理技术，加强科技攻关。加强基质化研究，推进产业化发展;创新堆肥化研究，实现有机肥规模化生产，逐步形成经济效益、环境效益、社会效益的一体化，全面实现园林绿化废弃物向有机肥、土壤改良剂、有机覆盖物转化的规模化生产。

［1］于鑫，孙向阳，徐佳，等．北京市园林绿化废弃物现状调查及再利用对策探讨［J］．山东林业科技，2009(4):5－11．

［2］吕子文，方海兰，黄彩娣．美国园林废弃物的处置及对我国的启示［J］．中国园林，2007(8):92－94．

［3］吕子文，方海兰．园林废弃物的利用 ［J］．园林，2008(5):23－26．

［4］张庆费，辛雅芬．城市枯枝落叶的生态功能与利用［J］．海建设科技，2005(2):40－42．

［5］Sabo A，Ferrini F．The use of compost in urban green areas-A review for practical application［J］．Urban forest and urban greening，2006(4):159－169．

［6］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(4):7－11．

［7］E莱德雷，等．达尔文植物园技术手册 ［M］．靳晓白，石雷，唐宇丹，等，译．郑州:河南科学技术出版社，2004:66－67，78－79．

［8］陈文宏．南宁市园林绿色废弃物的利用探讨 ［J］．大观周刊，2012(7):27－29．

［9］栗绍湘，李玉俊，郭洪嘉，等．堆肥过程中的保氮技术［J］．环境卫生工程，2001，9(4):185－186．

［10］李智．浅谈新能源发展模式:园林废弃物生产乙醇技术［J］．生态环境，2011，11(246):161－165．