走入金中都公园的园林绿化废弃物科学处置利用专家工作站,绿化工人正在不断将枯枝装入一个粉碎收集车中,将绿化废弃物投入粉碎口后,伴随着“嚓嚓”的声音,树叶、树枝、杂草等绿化废弃物在两个大齿轮不断的旋转挤压下,轻松的被粉碎并吞噬。据蓟城山水集团常务副总经理宋曙光介绍,这是他们过去研发的第一代处理车,箱体式设计,可以将投入的园林废弃物粉碎压缩。
修剪的枝叶日渐堆积,过度繁殖的水草收割后无处可去,在过去,枯枝落叶等园林绿化废弃物大多混入生活垃圾一同处理。在全国城市建成区绿地面积日渐攀升的情况下,园林绿化垃圾数量也逐渐增多,在部分地区的秋季,其占比甚至能超过生活垃圾总清运量的一半。早在 2021 年,在《北京市生活垃圾管理条例》实施情况新闻发布会上,北京市园林绿化局二级巡视员王小平就表示,北京市“全市每年产生树枝、树叶、花瓣等园林垃圾大约 500 万吨”。近年来,随着城市园林绿化覆盖率的不断上升,园林绿化中修剪下的树枝及枯枝落叶等废弃物更是与日俱增,处置园林绿化废弃物成为一道难题,要实现园林绿化废弃物的资源化利用,就是要从源头上选择,在过程中精进,在末端实现价值,构建“收集-粉碎处理-多方法资源化-反哺绿化”的全链流程。
废弃物产量大 “黑土计划”2 万吨绿化废弃物化为 8000 吨有机基质
绿化废弃物,或者园林废弃物,也被称为园林垃圾或绿色垃圾,主要是指绿地中植物自然脱落或者修剪养护时所产生的植被残体,主要包括了园林植物自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、树木与灌木剪枝及其他植物残体等。中国风景园林学会的相关信息中提到:“这些园林绿化废弃物因含有丰富的有机物和营养物而不同于日常生活、医用、工业生产等垃圾,近年来,随着我国对城市园林建设的进一步重视,绿化废弃物数量不断增多,由于这些废弃物具有含水量较高,不宜放置;种类多,分布广,随季节性变化大,收集困难性高;体积一般较大,较占空间,质地松软,分散不集中,运输费用高;易含害虫、寄生虫、细菌、真菌、农药等有害物质;其中木性废弃物不易腐烂,处理成本高等特点;且目前存在重视程度低、资源化利用意识较弱、粗犷式处理(简单的垃圾填埋和焚烧等传统方式)导致利用率低、经济效益不明显等问题,所以对其资源化利用研究进展与展望是被迫切需要的。”
其实,园林绿化废弃物因其特殊性有别于生活垃圾,是制作有机肥料或生产无土栽培基质及生产生物质燃料的优质“原料”,过去的处理方式忽略了绿化废弃物的潜在价值。现在,随着各项相关政策的下发与政府支持,园林绿化垃圾谁来处置、怎么处置、收运过程要注意哪些内容等终于有了“标准答案”。北京市西城区开展的园林绿化废弃物高质化处理后有机质黑土返哺城市土壤的生态改造“黑土计划”建设项目实现了每年 2 万吨左右的园林绿化垃圾科学处理,每年能够产出 8000 吨“黑土”有机基质返哺西城绿化养护 400 万平方米土壤,探索并实践了园林绿化废弃物资源化再利用反哺城市绿化土壤的新途径。
西城区自 2005 年起一直进行园林垃圾资源化处理的尝试与探索,先后经过 4 次技术革新,逐渐形成了“政府持续支持引导--园林部门坚持分类处理返哺应用--企业科技创新促进循环利用”的“园林绿化废弃物利用西城模式”。据了解,“黑土计划”回收利用后反哺园林绿化,加入堆肥后土壤有机质含量提高 1-2 倍,水解氮、有效磷、有效钾含量提高 1-4 倍。土壤中微生物数量明显增加,尤其是细菌数量。通过 2 年的观测,供试区域油松、秋紫白蜡的地上部均呈现不同程度的增长。
2021 年起,蓟城山水集团在多年成型技术基础上继续实施第二个“黑土计划”,在西城区各主要街道设立11 处社区园林废弃物临时收集点,形成了东坝集中处理中心和张镇集中处理中心。为了解决园林废弃物收集难、运输难、空驶率高的难题,自主研发园林绿化垃圾处理车、组建车队,承担了西城区园林垃圾清运任务。通过系统研发、科学布局、处理工艺改进等手段,使园林绿化废弃物向有机肥、土壤改良剂等方向发展,提高枯枝落叶附加值。同时,与科研院所联合开展“环境昆虫和微生物联合高效处理园林绿化废弃物及餐余垃圾技术示范”科研攻关,探索通过利用环境昆虫处理园林绿化废弃物等资源化再利用的新方向和新途径。
广泛收集处理绿化废弃物 11 个收集点升级两代处理车覆盖全西城
过往的绿化废弃物常常连同垃圾一起被处理,过去西城区的大部分绿化废弃物被运往垃圾处理厂处理。在实行垃圾分类处理后,许多垃圾回收都不再接收绿化废弃物。宋曙光介绍,“黑土计划”处理的园林废弃物不仅来源于市区的绿化修剪及枯叶收集、周边公园等绿化
的废弃物收集,甚至还涵盖了一部分什刹海的水草。过往水草都是丢弃,或者填埋处理,现今水草的收集再利用量现今也占了绿化废弃物收集量的较大比重,但运输的过程中常常会出现水分蒸发和漏掉的问题,从而导致水草的体积在运输结束后锐减。事实上,水草的水分能够特别好地与其他园林绿化废弃物调和,在后期堆肥中或者其他再利用过程中提供较多的水分。据了解,“黑土计划”已经基本上实现了西城区绿化废弃物的收集全覆盖,甚至涵盖了西城区部分物业和公司单位等的绿化废弃物。
过去这些绿化废弃物不仅面临着收集困难的问题,还面临着没有收集点和运输成本高的问题。“城区不比郊区,郊区有合适的自然区域可以堆放,但是城区修剪或者打扫产生的废弃物,没有合适的地方能够处理。”相关工作人员说,“如果运输到郊区去,运输费用就很贵,
而且处理的成本也较高。”为此,蓟城山水自行研发了园林绿化废弃物处理车,自 2022 年元旦起正式组建了园林绿化废弃物清运车队,对西城区园林绿化废弃物进行清运处理。他们在西城区已经建设了 11 个试点,大都是绿化队的驻点或公园的收集点,承担了西城区园林垃圾清运任务,同时还配备有园林绿化废弃物处理车。
在金中都公园当中就停放着园林绿化废弃物处理的一代车,箱体上有一个绿化废弃物的投入口,在投入口旁边有一个启动按钮,按下启动按钮后,投入口内的两个齿轮开始运转。工作人员将收集而来的绿化废弃物投入粉碎口,两个巨大的齿轮不断旋转挤压,将树叶树枝
一点点搅碎,一些比较粗的树枝,伴随着“嚓嚓”的声音也被两个齿轮轻松地扭合粉碎并吞噬。据工作人员介绍,它是根据市场使用需求开发的园林专用废弃物压缩车,具有低噪音、低扬尘的特点,同时具有压缩功能,能够有效解决园林废弃物收集难、清运难、空载率高、运输成本高等难题。据了解,在第一代园林绿化废弃物处理车基础上,研制的第二代设备在一代基础上进行了改良,体积更为小巧,以便适应西城区胡同、社区等狭窄道路,同时可随行随作业,有效应对行道树修剪转运等使用需求。
据北京蓟城智造科技有限公司王淼淼介绍,“现在已经研发出的园林绿化垃圾处理车能够将园林废弃物就地粉碎,第一代车是箱体式的,可以在 6 小时内把投入的园林废弃物压缩成 13 立方米,箱体可以放下来,想安置在哪个位置就可以直接安置,箱体外接电源之后就可以进行粉碎工作,一次粉碎装满车厢后,将通过运输送到顺义张镇废弃物处理中心集中二次处理。考虑到西城区有一些较窄的道路,且城区合适停放安置粉碎车的场地有限,二代车在一代车的基础上升级,更小型化,粉碎箱体与车一体化,可以流动收集与粉碎。”宋曙光副总经理说:“第二代我们做了什么? 让车随着走。比如说修树,粉碎车就能跟着走,车本身就带粉碎功能,粉碎完以后就能直接拉走。最早九几年使用的粉碎机有扬尘,且噪音大,环保要求严格后,我们使用的处理车不仅解决了这个问题,更采用了撕碎机原理,用轴转旋转搅碎,搅碎力度大,连铁片都能搅碎。”据了解,现在已经有 5 辆一代车,2 辆二代车投入使用,一年能处理 2万吨绿化废弃物。但据宋曙光描述,季节不同处理的量也不固定,秋季是处理高峰,秋天收集的大量绿化废弃物,要经过多次粉碎和再处理,这项处理工作要一直进行到5 月份才能完全处理完。
多方法处理 绿化基质与饲养反哺西城绿化
一代车和二代车起到了粉碎的作用,在顺义张镇和朝阳东坝的试验场地进行精细粉碎和再利用。据北京蓟城智造科技有限公司经理曾赞青介绍,2 处试验场地是两个园林废弃物处置的厂区,一个位于顺义张镇,一个位于东坝苗圃,专家可以在此将成熟的技术落地。此项博鱼boyu体育官网
目还拥有四百万平方米的示范应用区,这指的是西城区所有园林绿地,园林废弃物经过处理之后形成的专用肥、土壤改良剂、有机覆盖物等资源化产品,将应用到西城区绿地中,实现收集、处理、循环再利用形成闭环。
大部分的绿化废弃物在经粉碎和堆肥后都用于做土壤有机基质。将绿化废弃物粗略粉碎运输到集中处理中心后,还要进行精细再粉碎和发酵,一般粉碎后还需要四五十天的堆肥,原有的绿化废弃物经过耗氧发酵,形成基质再反哺园林绿化。据了解,现在反哺回来的基质大都用在西城区园林绿地。
过往施工常用的土壤都为生土,大多是从地下挖掘出来利用的,有机质含量较低。而改造成的有机基质掺入土壤后,能够提升土壤质量,使城市绿地土壤逐步恢复原有的生态功能,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,逐步达到促进植物生长,涵养水源,增强抗病性、减少农药使用、降低养护成本的效果。据宋曙光介绍,“掺入 40%(体积比)有机质的土壤上,植物生长的直观效果有明显变化,新建的绿地两三年就能够看到较好的树木长势。”据了解,有些比较精细的种植,比如银杏栽培的土壤使用有机基质改良后,长势更好,目前前三门大街、广内大街、金融街等都已经使用。
“下一步我们也想在产品多样化方面下功夫,不仅仅聚焦于基质,还在园林专用基质方面加大开发力度,比如银杏的复壮,我们就在加大开发,还有玉兰,它在北方生长得不好,就是遇到了土壤酸碱性和土壤透气性不好的问题。我们想要针对不同的树种,做点精细的专用基质,以园林废弃物为基底,添加其他的营养成分,尽量往肥料方向靠拢。”宋曙光说,“基质还达不到肥料的标准,但是它用来培养微生物菌种是比较方便的,可以用作菌肥。”
蓟城山水集团与科研院所联合开展的“环境昆虫和微生物联合高效处理园林绿化废弃物及餐余垃圾技术示范”科研攻关,就是在探索通过利用环境昆虫处理园林绿化废弃物等资源化再利用的新方向。他们选用立体循环盒架自动养殖床(全自动 BSF 养殖床)方式,建立一条利用黑水虻生态处置,餐厨垃圾设备的生产线,实现餐厨垃圾和园林废弃物协同博鱼boyu体育官网。通过黑水虻食用处理,转化为高蛋白、虫沙,所获得高蛋白产品可用于养殖鸡等方式获得有机鸡蛋,虫沙用于专用基质、肥料的研发生产,实现将绿色枝叶、有机物垃圾向有机肥、土壤基质等转化。餐厨垃圾水和油大,园林绿化废弃物掺入后能够较好的中和水、油,给环境昆虫喂养树叶,排出来的虫沙是种植兰花的良好肥料。养殖后的成虫还可以做蛋白饲料用于养鸡,或者做成宠物饲料。
虽有难点仍有希望 拟建立年处理量 5 万吨的园林绿化垃圾科学处置中心
“调查发现,目前北京园林绿化的土壤还是比较贫瘠的,我们通过以园林绿化废弃物为主要原料,通过科学处置形成一些堆肥的有机机制,还有其他的措施,把土壤的改良和提升作为主要的任务之一,促进树种的生长,进而促进森林质量的提升。”北京市园林绿化局科技处处长姜英淑说,“目前计划是 5 年内,实现本市土壤有机质含量提高 20% 以上。”
“虽然有机基质有成本低、有机质含量高、生态环保等优点,但在工程施工过程中,落实率还较低。工程施工中大都不愿使用有机基质,因为觉得麻烦,得专门有人去做这件事。一般施工都要求速度快,如果添加有机基质,会增加施工工作量,这是一个问题。”宋曙光说,“从标准来说,很多施工土壤的标准是固定的土壤材料,比如使用草炭土等。有机基质比草炭土好用,生态性强,成本也比草炭土低,但没有规范的加持,我们在实用落实的方面举步维艰。”另外,据介绍,在养护方面,园林养护不像农田每年都翻耕,草坪和绿篱种植后基本上不再有大的变动,施用有机基质比较困难,“但我们也有新的发展方向,现在在考虑用棒状或者粒状的形式施用。”
另外,绿化废弃物的收集分类还有一些难题,“我们的来料基础稳,不会像工厂,我们每天收集来的料都绿化废弃物,但是根据不同的绿化废弃物,产出也会有一些区别。比如今天收集的树叶多,明天的树枝多,产出的东西就不一样。下一步我们想做得更为精细,从源头上分类,比如能够分出来树叶和树枝,或者将某一种树叶单独分出来。如果能够实现分类详尽化,下一步我们还会尝试做碳化处理。”宋曙光说,“另外我们还想在今年底探讨树叶做饲料的可能性,如果能够在收集处就实现分类,就能够把一部分打包或者压缩后做成饲料喂给麋鹿,如果产量足够,还可以考虑运往内蒙古,这样做就能够提高园林绿化废弃物的附加值。”
“用地也是我们面临的一个大问题”宋曙光接受采访时说,“园林废弃物没有好的地方可供处理,堆肥、养殖昆虫和微生物都需要用地,但事实上很难有机会建立厂房,没有建设用地,现在只能租用农业用地,农业用地不能建造设施,只能进行简单的堆放,过往租用的一般农业用地可以种树和搭建棚子,但调为基本农田后,只能种粮食,连堆放农业废弃物都无处堆放了,这也是制约园林废弃物回收利用发展的一个原因。”
北京首家绿废利用园林绿化专家工作站在北京西城挂牌成立后,结合现有的工作站,“我们下一步准备联合工作站的专家将西城的整个绿地的有机质含量连着盯三年,测三年,把记录进行完善。在以后使用的过程中,就能得到园林废弃物对于绿地的具体贡献,甚至还能对减碳量进行计算。”宋曙光说。2 万吨绿化废弃物的循环利用到底能减多少碳?是怎么实现的?西城是不是能首先实现园林的零碳?碳排放是否能率先能在这谋划?他们想要做一些尝试。北京市每年产生的园林绿化废弃物大约 500 万吨,如果这些绿化废弃物燃烧或分解,可产生 275 万吨二氧化碳,约合 92 万辆家庭轿车一年的二氧化碳排放量。如果将 500 万吨园林绿化废弃物转化成有机基质,相当于中和 18 万辆家庭轿车一年的二氧化碳排放量,如此看来,园林绿化废弃物的循环再利用也是双碳目标的重要助力。
此外,绿化废弃物的处理已经辐射到了多个区域。北京市园林绿化科学研究院王艳春博士说:“接下来我们会促进门头沟集中处理站的建设,争取把更多的科技理念植入到站的前期设计和后期的运行当中去。今年还要编制关于园林绿化废弃物作为改良土壤材料的北京市地方标准。如果园林绿化废弃物真正的能够百分百的回用,那么肥料的投入可以大幅度降低,绿化的养护成本就低了,灌溉次数可以大概减少 1/5。”据蓟城山水相关负责人介绍,目前,西城区、门头沟区两区已经就门头沟区潭柘寺镇协作建立园林绿化垃圾科学处置中心事宜达成共识,并已初步绘制总平面图及初步方案。拟筹备建立年处理量 5 万吨、占地 8000 平方米的标准化可推广复制的园林垃圾科学处置中心,解决西城区 2 万吨以上的园林绿化垃圾、门头沟区 2 万 -3 万吨园林绿化垃圾,辐射协助解决石景山、丰台区、海淀区邻近地区的园林垃圾消纳难题。在高质量可持续发展背景下,园林绿化垃圾资源化处理利用肩负绿色、低碳、循环发展的重要使命。
文/周舒枫
图/何建勇