落木化春 變廢為寶

任學(xué)勇

“落木化春”，園林綠化廢棄物可以為綠地土壤有機(jī)更新提供良好基質(zhì)，維持城市生態(tài)系統(tǒng)碳平衡?！白儚U為寶”，園林綠化廢棄物還可以為我們提供再生景觀、綠色材料和低碳能源等生態(tài)產(chǎn)品。

前不久在中國(guó)科技館“美麗中國(guó)”主題活動(dòng)的《枯枝落葉變形記》科普劇展演現(xiàn)場(chǎng)，我說(shuō)了這樣一段話。

園林綠化廢棄物不是普通垃圾，通過(guò)科學(xué)處置可以實(shí)現(xiàn)資源化利用，大大緩解城市垃圾消納處理壓力。

園林綠化廢棄物的處置利用是我多年來(lái)研究的專業(yè)領(lǐng)域。讀大學(xué)本科期間，我主持的第一個(gè)國(guó)家級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目，就是有關(guān)林業(yè)廢棄物的熱解能源化清潔利用。研究生學(xué)習(xí)期間和博士畢業(yè)留校后，我一直從事園林綠化廢棄物等林業(yè)剩余物資源化利用的科技創(chuàng)新和科學(xué)普及工作。

北京首家綠廢處置利用專家工作站

隨著國(guó)土綠化持續(xù)深入開展，特別是國(guó)家森林城市和園林城市創(chuàng)建工作的持續(xù)推進(jìn)，每年都產(chǎn)生了數(shù)量巨大的園林綠化廢棄物（簡(jiǎn)稱綠廢）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年約有7000萬(wàn)-10000萬(wàn)噸綠廢產(chǎn)生，北京市2022年的綠廢產(chǎn)量約為520萬(wàn)噸，已經(jīng)成為僅次于生活垃圾的第二大城市有機(jī)固體廢棄物。

2021年，《Nature》發(fā)文指出全球枯木每年釋放10.9億噸碳，相當(dāng)于化石燃料排放的1.15倍，且枯木的分解速率隨著溫度的升高還在加快。數(shù)量巨大且日益增多的園林綠化廢棄物給城市發(fā)展帶來(lái)了沉重負(fù)擔(dān)，給城市垃圾處理和市政環(huán)衛(wèi)管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。實(shí)際上，綠廢是相對(duì)清潔的生物質(zhì)原料，是“放錯(cuò)地方的資源”， 用則利，不用則害。

2022年11月，住建部發(fā)布《關(guān)于開展城市園林綠化垃圾處理和資源化利用試點(diǎn)工作的通知》，要求開展包括摸清現(xiàn)狀底數(shù)、強(qiáng)化規(guī)劃引領(lǐng)、加快收運(yùn)及處理系統(tǒng)建設(shè)、推動(dòng)源頭減量和資源化利用、建立健全長(zhǎng)效機(jī)制等任務(wù)在內(nèi)的城市園林綠化垃圾處理和資源化利用試點(diǎn)工作，要求深入探索提高城市園林綠化垃圾處理和資源化利用水平的方法和舉措，力爭(zhēng)形成一批可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)城市園林綠化高質(zhì)量發(fā)展。

為支撐綠廢科學(xué)處置利用，在北京市園林綠化局指導(dǎo)支持下，我們團(tuán)隊(duì)牽頭，聯(lián)合有關(guān)單位的知名專家，與北京薊城山水集團(tuán)和西城區(qū)園林綠化局合作，成立了全市首家園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用的專家工作站。專家工作站依托北京林業(yè)大學(xué)人才、科技和平臺(tái)資源，重點(diǎn)開展綠廢收儲(chǔ)運(yùn)、高效預(yù)處理、資源化加工、利用產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用等方面的科技服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、人才培養(yǎng)、集成示范和科學(xué)普及等工作，致力解決北京500萬(wàn)噸綠廢的科學(xué)處置利用問(wèn)題，助力實(shí)現(xiàn)園林綠化“零廢棄”，緩解城市垃圾處理壓力。

工作站的目標(biāo)是：通過(guò)系統(tǒng)研發(fā)、科學(xué)布局和集成示范，加快推動(dòng)綠廢的高效清潔收運(yùn)和資源化利用，將綠廢加工成土壤改良劑、生物質(zhì)能源等生態(tài)產(chǎn)品，在西城區(qū)400萬(wàn)平方米林地綠地打造“黑土計(jì)劃”科技示范區(qū)，引領(lǐng)和支撐全市實(shí)施園林綠化“沃土工程”，改善首都園林綠地土壤碳庫(kù)、增強(qiáng)土壤碳匯能力，加快園林綠化綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，助力綠色北京建設(shè)和雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

科技創(chuàng)新園林綠化廢棄物資源化利用

園林綠化廢棄物又稱為園林綠化垃圾，主要是指園林綠化建設(shè)和管養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的喬木、灌木、花草修剪物，以及植物自然凋落產(chǎn)生的植物殘?bào)w，通常包括樹枝、樹葉、草屑、花敗等，具有分布廣泛、季節(jié)性強(qiáng)、運(yùn)輸成本高、可再生性好、利用方式多樣等特點(diǎn)。

圍繞園林綠化廢棄物的資源化利用，我們團(tuán)隊(duì)先后開展了典型綠廢資源特性、熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備與工藝技術(shù)、綠廢轉(zhuǎn)化產(chǎn)物生態(tài)應(yīng)用等方面的科技創(chuàng)新研究工作，獲得了中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)、教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)和梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。

對(duì)原料資源特性的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，園林綠化廢棄物主要成分為含碳有機(jī)物，含氮量小、幾乎不含硫，是極具利用價(jià)值的生物基清潔資源。綠廢元素構(gòu)成、化學(xué)成分和工業(yè)組成豐富，其熱值可達(dá)到14-20MJ，約為標(biāo)準(zhǔn)煤熱值的45%-70%，資源化利用潛力巨大。

針對(duì)綠廢原料分散、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，我們研發(fā)了基于清潔熱轉(zhuǎn)化的高值轉(zhuǎn)化方法——可連續(xù)進(jìn)料高效處理的流態(tài)化快速熱解新技術(shù)。圍繞不同的原料處理規(guī)模創(chuàng)制了固定式和移動(dòng)式低碳熱解裝備，將能量密度低的綠廢原料快速高效地轉(zhuǎn)化為高能量密度、易于儲(chǔ)存運(yùn)輸和規(guī)模化使用的熱解炭材料、生物油和可燃?xì)怏w等清潔產(chǎn)物。

針對(duì)城市園林綠化行業(yè)需求，我們開發(fā)了綠廢有機(jī)覆蓋墊和土壤改良劑等新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了園林綠化廢棄物的綠色低碳循環(huán)利用。以綠廢快速熱解生產(chǎn)的生物油為主要原料制備的生態(tài)環(huán)保型有機(jī)膠黏劑，與綠廢樹枝粉碎料按一定比例混合后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鋪裝或者預(yù)制成型后，可作為裸土覆蓋的有機(jī)覆蓋墊，起到抑制揚(yáng)塵、保持土壤水分、防止雜草和美化環(huán)境等作用。以綠廢清潔熱解生產(chǎn)的生物炭為主要原料，制備的炭基肥，應(yīng)用于城市綠地土壤改良后，可以起到改善土壤結(jié)構(gòu)、提升有機(jī)質(zhì)含量、增加微生物活性等作用，是提升綠地土壤質(zhì)量和維持城市生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的重要途徑。

園林綠化廢棄物處置利用科學(xué)普及

園林綠化廢棄物處置利用的科學(xué)普及非常重要。我們通過(guò)科學(xué)展演、展覽互動(dòng)、科普講座和科普撰文等方式開展了大量科普工作，努力提升公眾對(duì)綠廢處置利用的科學(xué)認(rèn)識(shí)和生態(tài)環(huán)保認(rèn)識(shí)。

我們創(chuàng)作的科學(xué)實(shí)驗(yàn)展演作品《枯枝落葉變形記》榮獲了第五屆全國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)展演匯演活動(dòng)二等獎(jiǎng)，受邀在2022年全國(guó)林業(yè)和草原科技活動(dòng)周主會(huì)場(chǎng)啟動(dòng)儀式和中國(guó)科技館-中國(guó)林學(xué)會(huì)2023年“美麗中國(guó)”主題活動(dòng)上成功展演。

《枯枝落葉變形記》通過(guò)一位小學(xué)生在城市公園對(duì)枯枝落葉垃圾分類和去向問(wèn)題的探索引出，以“枯枝”、“落葉”的擬人化角色為第一視角，通過(guò)與小學(xué)生、園林工人、研究生和園林專家等角色的互動(dòng)交流，結(jié)合園林綠化廢棄物資源化利用產(chǎn)品實(shí)物和背景圖文音頻等展示方式，向社會(huì)公眾生動(dòng)地展示了園林綠化廢棄物進(jìn)行科學(xué)處置利用，華麗轉(zhuǎn)身變形為生態(tài)景觀、覆蓋物、有機(jī)肥、新材料、生物燃料和工藝品的科學(xué)原理和過(guò)程，傳遞國(guó)土科學(xué)綠化過(guò)程中的綠色低碳和資源循環(huán)理念，提升公眾的生態(tài)環(huán)保意識(shí)。

2022年北京園林綠化科技活動(dòng)周期間，我們受邀在城市綠心森林公園進(jìn)行綠色科學(xué)處置利用的專題展覽，展出了綠廢移動(dòng)粉碎收集車，綠廢有機(jī)覆蓋墊、植材砼、生物炭和有機(jī)基質(zhì)等產(chǎn)品，設(shè)計(jì)開展了“園林綠化廢棄物變身有機(jī)基質(zhì)DIY”的公眾互動(dòng)體驗(yàn)活動(dòng)，受到社會(huì)公眾的關(guān)注和好評(píng)。

近年來(lái)，我受聘為國(guó)家林業(yè)和草原局科普專家?guī)鞂＜?、中?guó)林學(xué)會(huì)科普?qǐng)?bào)告團(tuán)專家和中國(guó)科學(xué)技術(shù)館專家志愿者，多次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行綠廢科普宣講，向公眾闡述園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用的背景與意義、原理與實(shí)踐應(yīng)用，傳遞枯枝落葉“變身”生態(tài)產(chǎn)品的綠色低碳和資源循環(huán)理念，引導(dǎo)公眾在生活中關(guān)注園林綠化廢棄物科學(xué)處置利用，共建美好家園。

（作者系北京林業(yè)大學(xué)副教授）