我國城市園林廢物處理技術(shù)分析及研究*

徐長勇，劉晶昊，楊 禹，劉 暢，馬雨軒

（1．住建部環(huán)境衛(wèi)生工程技術(shù)研究中心，北京 100029；2．華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

我國城市園林廢物處理技術(shù)分析及研究*

徐長勇1，劉晶昊1，楊 禹2，劉 暢1，馬雨軒1

（1．住建部環(huán)境衛(wèi)生工程技術(shù)研究中心，北京 100029；2．華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

論述了園林廢物的產(chǎn)生特點(diǎn)、主要組分和化學(xué)成分，分析了我國園林廢物處理中存在的主要問題，結(jié)合北京市部分園林廢物的研究成果，參考部分發(fā)達(dá)國家的管理制度和技術(shù)要求，提出我國園林廢物應(yīng)單獨(dú)堆肥化處理，并推薦采用小型就地堆肥處理的模式。

園林廢物；堆肥；就地處置；資源化；

1 城市園林廢物定義及產(chǎn)生情況

城市園林廢物（garden waste） 是指在城市公園、綠地在綠化養(yǎng)護(hù)或自然條件下由植物生長產(chǎn)出的樹枝、落葉、草地剪落物（草沫）、花卉殘?bào)w等廢物，是城市固體廢物的一種。

城市園林廢物的產(chǎn)生不同于生活垃圾，對于城市而言，生活垃圾1 a中每天都有一個基本穩(wěn)定的產(chǎn)生量，主要影響因素是城市的人口數(shù)量。而城市園林廢物產(chǎn)生量主要取決于城市綠地、林地的面積，不同地區(qū)受季節(jié)、氣候等因素影響也較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每平方米綠地每年產(chǎn)生園林廢物約0．001 5 t，每平方米林地（按16 m2/株行道樹計(jì)算） 每年產(chǎn)生園林廢物約 0．004 2 t［1］。

園林廢物產(chǎn)生還受一些突發(fā)事件影響較大，如深圳2005年一次“麥莎”臺風(fēng)就產(chǎn)生了近2 000車的樹枝落葉［2］。

2 園林廢物的組分及成分分析

2.1 主要組分

城市園林廢物主要由樹葉、樹枝、草沫、花卉等組分組成。在我國，由于氣候、綠地類型等因素影響，不同城市園林廢物各組分含量相差較大，即便是同一地區(qū)，不同季節(jié)各組分含量也不同。以北京為例，秋冬季節(jié)主要以落葉、樹枝、干草為主，夏季主要以新鮮草沫、植物花卉為主，春季產(chǎn)生量較少，主要是干草、樹枝。表1是北京各類園林廢物主要產(chǎn)生情況［3］。

表1 北京市園林廢物產(chǎn)生情況

2.2 化學(xué)成分

園林廢物的化學(xué)成分主要由多糖、蛋白質(zhì)、脂肪類、纖維素、木質(zhì)素等構(gòu)成。不同的園林廢物組成成分不同，新鮮草沫、樹葉、植物花卉主要成分是多糖和纖維素，木質(zhì)素較少；樹枝主要由木質(zhì)素、纖維素組成，其他成分較少。從園林廢物組成元素分析，其主要化學(xué)成分為碳元素，同時含有部分氮、磷、鉀等其他微量元素。表2是深圳市園林廢物化學(xué)成分分析結(jié)果［1］。

表2 深圳市園林廢物的含水率及化學(xué)成分%

園林廢物的含水率變化較大，根據(jù)筆者對北京市園林廢物的實(shí)驗(yàn)測定，夏季的新鮮草沫、樹葉的含水率60%～80%，而秋冬季節(jié)的干草、落葉的含水率只有10%～30%。

3 我國園林廢物的處理現(xiàn)狀及問題分析

根據(jù)我國多數(shù)城市管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置情況，園林廢物的處理主要涉及園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生2個主管部門。一般而言，城市道路綠化帶產(chǎn)生落葉、落枝及小型綠地產(chǎn)生的園林廢物由環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé)收運(yùn)處置，大型公園、綠地在綠化養(yǎng)護(hù)等過程中產(chǎn)生的園林廢物由園林綠化部門負(fù)責(zé)收運(yùn)處置。由于大型公園、綠地是園林廢物的主要產(chǎn)生源，且產(chǎn)生集中、收運(yùn)便利，園林綠化部門對園林廢物的處理起主導(dǎo)作用。

目前，我國城市產(chǎn)生的園林廢物主要有2種出路。

1）進(jìn)入生活垃圾處理系統(tǒng)，如生活垃圾衛(wèi)生填埋場、焚燒發(fā)電廠等。由于我國多數(shù)城市存在園林廢物處理設(shè)施能力不足或沒有該類處理設(shè)施，除環(huán)衛(wèi)部門收集的落葉等園林垃圾外，部分園林綠化部門收集的園林廢物也進(jìn)入了生活垃圾處理系統(tǒng)。該種情況主要存在以下問題：①容易造成管理上的混亂。城市生活垃圾一般由環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé)，考慮到生活垃圾處理設(shè)施的負(fù)荷、填埋場庫容有限等問題，環(huán)衛(wèi)部門對大量園林廢物進(jìn)入生活垃圾處理設(shè)施處理有抵觸情緒，尤其是采用BOT等市場化方式運(yùn)行的生活垃圾處理設(shè)施。②運(yùn)輸成本較高。園林廢物密度小，體積大，不適宜進(jìn)行長途運(yùn)輸；而目前我國城市生活垃圾處理設(shè)施一般建在城市郊區(qū)，這2種情況導(dǎo)致園林廢物在進(jìn)入城市生活垃圾處理系統(tǒng)時運(yùn)輸成本較高。③資源化利用程度低。園林廢物主要由落葉、草沫、樹枝等有機(jī)物構(gòu)成，成分單一，污染小、不含重金屬等有害物質(zhì)，可資源化利用程度高，如同生活垃圾一體處理，會造成資源浪費(fèi)。④對生活垃圾處理設(shè)施產(chǎn)生影響。由于園林廢物產(chǎn)生量和產(chǎn)生時間的不確定性，城市生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)時一般沒有考慮園林廢物的處理，會對生活垃圾處理設(shè)施產(chǎn)生影響，如占用填埋場庫容、縮短其使用年限等。

2） 園林綠化部門的主導(dǎo)下園林廢物單獨(dú)處理。目前，國內(nèi)不少城市對園林廢物采用直接回用或簡易填埋的處理方式，這2種方式成本低、工藝較為簡單，但直接回用園林綠地存在減量化效果差、回用周期長、難以全量處理等問題；而簡易填埋主要面臨二次污染、選址難等問題。國內(nèi)北京、廣州、深圳等部分大城市已建立了規(guī)?；幚韴@林廢物的處理廠，如北京朝陽區(qū)園林廢物消納基地、廣州華南植物園園林垃圾處理廠等，這些處理設(shè)施一般采用好氧堆肥工藝，產(chǎn)品直接作為園林綠化肥料，處理效果較好，但過量集中化的處理導(dǎo)致園林廢物運(yùn)輸成本較高。

深圳市園林廢物處理方式及比例見表3［1］。

表3 深圳市園林廢物處理方式及比例

4 園林廢物堆肥處理技術(shù)研究

4.1 部分發(fā)達(dá)國家園林廢物的處理管理

早在20世紀(jì)90年代，不少西方國家或地方政府都出臺了相應(yīng)法律法規(guī)禁止園林廢物填埋或焚燒，美國環(huán)保署還專門頒布了園林廢物堆肥的EPA530-R-94-003法則，對園林廢物收集、分類、發(fā)酵和后加工工藝程序都有嚴(yán)格規(guī)定［4］。美國20多個州也制定了各自的法規(guī)，從立法的角度為園林廢物堆肥產(chǎn)品的土地利用提供政策保障，園林廢物堆肥比例由1990年的12．4%上升到2005年的62．0%，堆肥廠達(dá)到3 800家。為提高堆肥處理率和土地利用率，許多州還專門設(shè)立經(jīng)費(fèi)或制定各種政策和計(jì)劃引導(dǎo)園林廢物的堆肥利用，如成立專業(yè)協(xié)會引導(dǎo)園林堆肥、提供貸款、補(bǔ)貼運(yùn)行費(fèi)等［5］。

此外，歐盟垃圾填埋導(dǎo)則（99/3//EC）也明確提出減少可降解城市廢物填埋目標(biāo)，即到2016年可降解城市廢物填埋量是1995年填埋量的35%。

4.2 就地堆肥化技術(shù)的比較優(yōu)勢

根據(jù)工藝不同，我國園林廢物處理技術(shù)主要有填埋、焚燒、直接回用和堆肥4種。填埋會占用大量的土地資源，對水源、空氣等造成二次污染［6］；根據(jù)筆者了解，焚燒廠運(yùn)行成本較高、二次污染較難控制，同時園林廢物產(chǎn)生量的不確定性、低密度、高含水率的性質(zhì)也并不適合焚燒。直接回用只能針對少量園林廢物，可作為一種輔助處理技術(shù)。

園林廢物作為雜質(zhì)較少的有機(jī)物，堆肥處理是一種較為可行的處理技術(shù)。①其主要成分為纖維素、多糖和木質(zhì)素等，基本是可生化降解的有機(jī)物［7］，進(jìn)行堆肥處理的基礎(chǔ)較好；②園林廢物一般由園林部門單獨(dú)收集，不需要增加分類費(fèi)用，在管理模式上有利于堆肥處理實(shí)施；③相比生活垃圾等其他城市固體廢物，其原料污染少、不含重金屬等有毒有害物質(zhì)，堆肥后產(chǎn)品安全性好、市場價值高；④城市園林綠化行業(yè)每年需使用大量的有機(jī)肥、土壤改良劑等，園林廢物堆肥產(chǎn)品可自產(chǎn)自銷，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用；⑤園林廢物中N、S等堆肥臭氣元素較少，堆肥過程基本沒有臭味污染，二次污染小，對周邊環(huán)境影響較小。

不同廢物堆肥產(chǎn)品性質(zhì)比較見表4［5］。

表4 不同堆肥產(chǎn)品性質(zhì)比較 μg/g

由于園林廢物運(yùn)輸不便且成本較高，同時受城市土地資源限制，其堆肥化處理可考慮在園林廢物的主要產(chǎn)生場所，如大型公園、綠地內(nèi)建設(shè)園林廢物小型就地堆肥處理設(shè)施，設(shè)施主要處理周邊距離較近地區(qū)的園林廢物，這樣既可避免高額的運(yùn)輸費(fèi)用，又有利于堆肥產(chǎn)品作為有機(jī)肥或土壤基質(zhì)在公園綠地內(nèi)就地回用，減少能耗，提高資源化利用效率。根據(jù)筆者在北京市的試驗(yàn)研究，園林廢物小型就地堆肥設(shè)施對周邊環(huán)境基本沒有影響，而且小型處理設(shè)施占地面積較小，利于在公園、綠地內(nèi)選址建設(shè)。

5 結(jié)束語

隨著我國城市的快速發(fā)展，城市園林廢物不斷增長，園林廢物的處理問題也日益突出?？紤]到園林廢物產(chǎn)生的季節(jié)性和不確定性、成分的單一性以及目前處置中所存在的問題，園林廢物不應(yīng)進(jìn)入城市生活垃圾處理系統(tǒng)，應(yīng)單獨(dú)收集進(jìn)行堆肥化處理，并制定相關(guān)法規(guī)政策，提高我國園林廢物堆肥處理比例。同時，園林廢物堆肥處理模式可采用小型就地堆肥處理設(shè)施，縮減環(huán)節(jié)，降低成本和能耗，實(shí)現(xiàn)園林廢物“收集、處理、回用”一體化。

［1］春建偉，劉鴻雁，梁順文，等．深圳市園林綠化垃圾的產(chǎn)生和收集現(xiàn)狀及處置對策［J］．環(huán)境衛(wèi)生工程，2009，17（1）：47-49．

［2］呂子文，方海蘭，黃彩娣．美國園林廢棄物的處置及對我國的啟示［J］．中國園林，2007（8）：93．

［3］周肖紅．綠化垃圾堆肥化處理調(diào)研和技術(shù)環(huán)節(jié)初探［C］//2008北京奧運(yùn)園林綠化的理論和實(shí)踐．北京：中國林業(yè)出版社，2008．

［4］ Jan B，Cannon C，Burth J，et al．EPA530-R-94-003 Composting Yard Trimming and Mulches［S］．Standard Australian，2003．

［5］梁晶，呂子文，方海蘭．園林綠色廢棄物堆肥處理的國外現(xiàn)狀和我國的出路［J］．中國園林，2009（4）：1-5．

［6］鄭文劍．論如何科學(xué)處理和利用城市園林植物垃圾［J］．廣東科技，2007（S1）：266-267．

［7］周肖紅．綠化廢棄物堆肥化處理模式和技術(shù)環(huán)節(jié)的探討［J］．中國園林，2009 （4）：7．

Technical Analysis and Research on Urban Garden Waste Treatment in China

Xu Changyong1,Liu Jinghao1,Yang Yu2,Liu Chang1,Ma Yuxuan1
（1．Environmental Sanitation Engineering Technology Research Center of MOHURD,Beijing 100029;2．School of Environmental Science&Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430074）

Generation characteristics,main components and chemicals of garden waste were discussed．And primal problems existing in garden waste treatment in China were analyzed．Combining with research findings of garden waste from Beijing,and referring to management systems and technical requirements of some developed countries,garden waste should be composted separately in China and small scale on-site composting was recommended．

garden waste；composting；on-site disposal；resource

X705

A

1005-8206（2011）04-0012-03

國家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題 （2008B AJ10B03）

2011-07-06

徐長勇（1982—），工程師，主要從事有機(jī)垃圾處理方面的研究。E-mail：xcycucd@163．com。

（責(zé)任編輯：鄭雯）