徐州市園林綠化廢棄物資源化利用路徑探析

晁夫奎

（徐州新盛綠源循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)投資發(fā)展有限公司，江蘇 徐州 221000）

園林綠化廢棄物又被稱為園林綠化垃圾，是指園林綠化植物生長過程中自然更新產(chǎn)生的枯枝落葉或綠化養(yǎng)護過程中產(chǎn)生的喬灌草修剪物[1]。近年來，徐州市堅定走“以人為本、生態(tài)優(yōu)先”的高質(zhì)量綠色發(fā)展之路，不僅榮獲了首批國家生態(tài)園林城市稱號，也徹底顛覆了外界印象，贏得了“一城青山半城湖”的美譽，基本實現(xiàn)了城市與自然園林的相互融合、人與自然的和諧共生。不過，隨著徐州市綠化覆蓋率的不斷提高，園林綠化廢棄物產(chǎn)生量也與日俱增。根據(jù)《徐州市推進城市生活垃圾分類行動方案》，徐州市生活垃圾分類實行“大分流+四分類”模式，其中“大分流”是指對“餐廚垃圾、裝修垃圾、園林綠化垃圾、農(nóng)貿(mào)市場有機易腐垃圾、大件（木質(zhì)）垃圾”等實行專項收集、運輸、處理。然而，徐州市尚未建立起完善的園林綠化廢棄物收運處置體系，實施垃圾分類后，大量園林綠化廢棄物的去向成疑。另外，徐州市正在推進“無廢城市”建設，其中“持續(xù)推進固體廢物源頭減量和資源化利用”是“無廢城市”建設的核心思想[2]，故徐州市園林綠化廢棄物的去向應重點考慮資源化循環(huán)利用。

1 園林綠化廢棄物的主要資源化利用方式

1.1 內(nèi)部資源化利用

內(nèi)部資源化利用是指在園林綠化行業(yè)內(nèi)部對園林綠化廢棄物進行資源化利用。目前，主要內(nèi)部資源化利用方式是利用園林綠化廢棄物制備有機肥料、土壤改良劑、有機基質(zhì)、有機覆蓋物以及生態(tài)覆蓋墊等。

1.1.1 有機肥料

園林綠化廢棄物轉(zhuǎn)化為有機肥料主要是通過堆肥處理實現(xiàn)的。堆肥是利用微生物的生長代謝活動將不穩(wěn)定的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學過程。園林綠化廢棄物主要成分為纖維素、多糖和木質(zhì)素等，基本都是可生化降解的有機物，進行堆肥處理的基礎較好；相比于城市生活垃圾等其他固體廢物，其污染少，不含重金屬等有毒有害物質(zhì)，堆肥產(chǎn)品安全性好、市場價值高[3]；因此，利用堆肥方式生產(chǎn)有機肥料是園林綠化廢棄物最主要的資源化利用途徑。另外，除了堆肥方式外，草本類園林綠化廢棄物也可以通過特定土壤后生動物（如蚯蚓等）的降解作用轉(zhuǎn)化為有機肥料。

1.1.2 土壤改良劑

土壤改良劑又稱土壤調(diào)理劑，是一種加入土壤中主要用于改善土壤的物理、化學或生物活性，使其更適宜植物生長，而本身不提供養(yǎng)分的物質(zhì)[4]。目前利用園林綠化廢棄物生產(chǎn)的土壤改良劑主要有土壤改良基質(zhì)和土壤改良生物質(zhì)炭，其中前者主要采用生物發(fā)酵方式制備，后者主要采用氣化或熱解方式制備。不過，制備土壤改良基質(zhì)可混合使用木本類或草本類園林綠化廢棄物（由于木本植物的樹葉、花朵、果實等木質(zhì)化程度較低，本文按草本類園林綠化廢棄物歸類，下同），但制備土壤改良生物質(zhì)炭則應優(yōu)先使用木本類園林綠化廢棄物。

1.1.3 有機基質(zhì)

有機基質(zhì)是由一些有機生物殘體及其衍生物構(gòu)成的，代替自然土壤提供植物機械支持和物質(zhì)供應的有機型栽培基質(zhì)。根據(jù)《綠化用有機基質(zhì)》（GB/T 33891—2017），有機基質(zhì)能起到固定植物、保水保肥、調(diào)節(jié)根系環(huán)境、促進植物生長等作用。目前利用園林綠化廢棄物制備有機基質(zhì)主要采用生物發(fā)酵技術，即以園林綠化廢棄物作為主要基質(zhì)原料，通過漚制、發(fā)酵，添加有機（無機）肥或河砂、煤渣、蛭石、珍珠巖等無機材料后混合配制而成。

1.1.4 有機覆蓋物

有機覆蓋物是將木本類園林綠化廢棄物（樹干、樹枝等）通過粉碎、篩選、殺菌、腐熟、染色等工序加工形成的纖維狀或塊狀地表覆蓋材料。將有機覆蓋物鋪設于園林綠地表面或灌木叢下（鋪設厚度5～8 cm），能夠起到保水調(diào)溫、抑制雜草、防塵滯塵、減少病蟲害以及裝飾美觀等作用，在未來城市建設中具有重要的應用價值。不過，并不是所有木本類園林綠化廢棄物都適合生產(chǎn)有機覆蓋物。通常情況下，只有直徑大于3 cm的喬灌木枝干才適合生產(chǎn)有機覆蓋物，其中直徑大于10 cm的喬灌木枝干可用于生產(chǎn)高端有機覆蓋物產(chǎn)品。

1.1.5 生態(tài)覆蓋墊

生態(tài)覆蓋墊是一種以植物纖維為基底，結(jié)合草籽、營養(yǎng)劑、專用紙、定型網(wǎng)等多種材料加工而成的可自然降解的覆蓋物產(chǎn)品。生態(tài)覆蓋墊主要應用于沙質(zhì)土、河堤、山坡、路基的保濕、固土、護坡、綠化及廢棄礦坑和垃圾填埋場的植被恢復等[5]，是公認的保水固土、防沙治沙及生態(tài)修復材料。不過，生態(tài)覆蓋墊主要以棕櫚纖維、椰殼纖維、棉麻纖維和谷類秸稈纖維等植物纖維作為制備原料，使用園林綠化廢棄物的情況較少。

1.2 外部資源化利用

外部資源化利用是指在園林綠化行業(yè)以外對園林綠化廢棄物進行資源化利用?，F(xiàn)階段主要的外部資源化利用方式是將園林綠化廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源、青貯飼料、木塑復合材料及生態(tài)混凝土等。

1.2.1 生物質(zhì)能源

當前，園林綠化廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源主要通過直接燃燒、熱化學轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)化三種技術實現(xiàn)，并對應著不同的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品。

一是直接燃燒技術。直接燃燒技術對應的代表性產(chǎn)品是生物質(zhì)固體成型燃料。生物質(zhì)固體成型燃料是利用園林綠化廢棄物為原料，經(jīng)過粉碎、篩分、烘干、擠壓成型等工序，制成各種成型（顆粒狀、棒狀、塊狀等）、可直接燃燒的新型清潔燃料[6]。生物質(zhì)成型燃料可代替煤炭直接燃燒供熱或發(fā)電，也可用于解決農(nóng)村地區(qū)的生活用能問題[7]。生物質(zhì)固體成型燃料的原料適用性較廣，木本類或草本類園林綠化廢棄物均可作為制備原料，但以熱值高的木本類園林綠化廢棄物為佳。

二是熱化學轉(zhuǎn)化技術。熱化學轉(zhuǎn)化技術對應的代表性產(chǎn)品為生物質(zhì)燃氣和生物質(zhì)炭。

生物質(zhì)燃氣是在高溫下由生物質(zhì)氣化或熱解產(chǎn)生的一種可燃性混合氣體，其中主要資源組分為氫氣、一氧化碳和少量低分子烴類物質(zhì)，凈化后可直接燃燒發(fā)電或供熱，組分調(diào)變后也可以用于制備高質(zhì)量的氫燃料。生物質(zhì)燃氣對制備原料的類型要求不嚴，木本類或草本類園林綠化廢棄物均可作為制備原料，但對原料的含水率和熱值要求比較高，一般原料含水率應小于18%，熱值應大于14 650.5 kJ/kg。

生物質(zhì)炭是在高溫下由富含碳的生物質(zhì)氣化或熱解產(chǎn)生的一種固體物質(zhì)，其中碳含量在38%以上。生物質(zhì)炭具有一定的燃燒熱，富含植物生長必需的N、P、K、Ca、Mg等營養(yǎng)元素，且有較強的吸附功能，可用于制備機制炭、炭基復合肥、活性炭等炭產(chǎn)品。生物炭原料來源廣泛，木本類或草本類園林綠化廢棄物均可使用，但以木本類園林綠化廢棄物為佳。

三是生物轉(zhuǎn)化技術。生物轉(zhuǎn)化技術對應的代表性產(chǎn)品為沼氣和燃料乙醇。

沼氣是有機物質(zhì)在厭氧和適宜的溫度、pH條件下，經(jīng)微生物發(fā)酵作用生成的一種可燃性混合氣體，主要成分是甲烷和二氧化碳。沼氣是一種可再生的清潔能源，可用于供熱和發(fā)電，也可用于天然氣精制。園林綠化廢棄物的碳源含量豐富，其可作為沼氣制備的碳素來源，尤以纖維素含量高的草本類園林綠化廢棄物為佳。

燃料乙醇是指以有機物質(zhì)為原料，通過生物發(fā)酵等途徑獲得的可作為燃料使用的無水乙醇[8]。隨著第二代燃料乙醇技術的逐步成熟，利用以木質(zhì)素、纖維素為主要成分的園林綠化廢棄物制備燃料乙醇成為可能。不過，在園林綠化廢棄物資源化領域，該項技術還未見大規(guī)模應用。

1.2.2 青貯飼料

青貯飼料是在厭氧條件下，以新鮮植物為原料，經(jīng)乳酸菌等微生物發(fā)酵制成的家畜飼料。園林綠化廢棄物含有大量新鮮植物成分，如新鮮樹葉、草坪修剪物等，可作為青貯飼料的原料來源。不過，由于園林綠化廢棄物蛋白質(zhì)含量較低，制備的青貯飼料僅能部分代替家畜飼料使用。

1.2.3 木塑復合材料

木塑復合材料是指以植物纖維（可用木本類園林綠化廢棄物代替）為主要原料（占比超過50%），與聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性樹脂結(jié)合，經(jīng)混合、擠壓、模壓、成型等工序制成的新型復合材料。木塑復合材料最主要的用途是替代實木材料用于建材、家具、物流、包裝等行業(yè)。不過，利用園林綠化廢棄物制備木塑復合材料的工藝還有待進一步完善。

1.2.4 生態(tài)混凝土

生態(tài)混凝土是指破碎后的木本類園林綠化廢棄物與水泥、黃沙、再生骨料、添加劑、水等混合攪拌制成的新型建筑材料。生態(tài)混凝土具有較強的透水性、保水性和可塑性，在海綿城市建設、綠色建筑、水環(huán)境治理、墻體綠化等方面有廣泛應用。不過，為保證生態(tài)混凝土強度，園林綠化廢棄物的摻入量應控制在10%以內(nèi)。

2 徐州市主城區(qū)園林綠化廢棄物產(chǎn)生情況調(diào)查

為摸清園林綠化廢棄物的具體產(chǎn)生情況，徐州市園林建設管理中心對2020年8月主城區(qū)公共綠地園林綠化廢棄物產(chǎn)生量進行了調(diào)查統(tǒng)計，調(diào)查結(jié)果如表1所示。其中，木本類園林綠化廢棄物占比為23%，草本類園林綠化廢棄物占比為77%。

從表1可知，徐州市主城區(qū)公共綠地產(chǎn)生的園林綠化廢棄物以草本類園林綠化廢棄物為主，木本類園林綠化廢棄物占比較小，其中d（直徑）≥7 ㎝枝干更是不足十分之一，總體來看，可利用的優(yōu)質(zhì)資源不多。另外，徐州市主城區(qū)園林綠化廢棄物產(chǎn)生總量接近1 000 t/月，產(chǎn)廢量較大，但分布不勻，給收集運輸帶來一定困難。徐州市作為典型的北方城市，通常，一年中，秋季（9月、10月、11月）是園林綠化廢棄物產(chǎn)生量最多的時期，冬（12月、1月、2月）、春（3月、4月、5月）兩季是園林綠化廢棄物產(chǎn)生量最少的時期，夏季（6月、7月、8月）則是園林綠化廢棄物產(chǎn)生量相對平均的時期，故表1調(diào)查結(jié)果可以看作是徐州市主城區(qū)公共綠地園林綠化廢棄物的月平均產(chǎn)生量。

表1 徐州市主城區(qū)公共綠地園林綠化廢棄物產(chǎn)生量

3 徐州市園林綠化廢棄物資源化利用方案

根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展原則，徐州市園林綠化廢棄物應首先考慮在園林綠化行業(yè)內(nèi)部資源化利用，實現(xiàn)資源化產(chǎn)品自產(chǎn)自銷、循環(huán)使用；其次，應選擇技術成熟、低碳環(huán)保的資源化利用方式；最后，要切合產(chǎn)廢情況，實現(xiàn)資源最大化利用。綜上原則，將徐州市園林綠化廢棄物劃分為木本類和草本類兩個類別，并分類提出資源化利用方案。

3.1 木本類園林綠化廢棄物

木本類園林綠化廢棄物是園林綠化廢棄物中的優(yōu)質(zhì)資源，主要指城市綠地或郊區(qū)林地中木本植物自然或養(yǎng)護過程中產(chǎn)生的枯枝及各類修剪物，主要成分是喬灌木的枝干。根據(jù)枝干直徑的不同，宜對木本類園林綠化廢棄物進行分類資源化利用，其中d≥10 cm的枝干用于制備高端有機覆蓋物，d介于3～10 cm的枝干用于制備普通有機覆蓋物，d＜3 cm的枝干用于制備有機基質(zhì)、土壤改良基質(zhì)或生物質(zhì)固體成型燃料。

3.2 草本類園林綠化廢棄物

草本類園林綠化廢棄物是園林綠化廢棄物中占比最多的一類，主要指城市綠地日常養(yǎng)護移除的花草、草坪修剪的草屑以及喬灌木的落葉等。根據(jù)植物新鮮程度的不同，宜對草本類園林綠化廢棄物進行分類資源化利用，其中新鮮植物用于制備青貯飼料，干枯植物用于制備有機肥料、有機基質(zhì)或土壤改良基質(zhì)等。

4 徐州市園林綠化廢棄物資源化利用建議

4.1 健全相關法規(guī)標準

目前，徐州市園林綠化廢棄物資源化利用缺乏具體的技術規(guī)范和應用標準。園林綠化廢棄物資源化利用是徐州市生活垃圾分類的重要內(nèi)容，也是“無廢城市”建設的必然要求，鑒于此，建議相關部門建立健全相關法規(guī)、標準，使園林綠化廢棄物資源化利用有法可依、有規(guī)可循。

4.2 完善收運處置體系

徐州市園林綠化廢棄物產(chǎn)量大、分布分散，涉及單位眾多，收運難度大，至今未建立起完善的園林綠化廢棄物集中處置設施。鑒于此，建議政府相關部門參照城市生活垃圾的收運模式，完善園林綠化廢棄物收運體系，同時及早解決集中處置設施缺乏問題。園林綠化廢棄物資源化利用是一項系統(tǒng)工程，唯有構(gòu)建起完善的收運處置體系，才能真正實現(xiàn)資源化目標。

4.3 落實政策資金扶持方案

徐州市園林綠化廢棄物中可利用的優(yōu)質(zhì)資源較少，同時園林綠化廢棄物資源化利用屬于公益性環(huán)保產(chǎn)業(yè)[9]，投資收益率較低，如無政府政策資金扶持，市場化運作極其困難。然而，園林綠化廢棄物污染并不像生活垃圾污染那么顯性，至今未能引起足夠重視，自然也就得不到相應的政策資金支持，導致行業(yè)發(fā)展步履維艱。鑒于此，為了推動行業(yè)健康發(fā)展，建議政府相關部門參照城市生活垃圾處理模式，落實園林綠化廢棄物資源化利用政策資金扶持方案，并將園林綠化廢棄物資源化產(chǎn)品納入政府綠色采購清單。