園林廢棄物堆肥應用研究

麻瑞陽 王京超 周健

【摘? ?要】 當前，園林廢棄物堆肥工藝主要包含了槽式發(fā)酵工藝以及條垛式發(fā)酵工藝兩種，二者應用范圍相對廣泛。園林廢棄物堆肥主要應用于景觀應用和苗圃溫室栽培基質(zhì)、生物質(zhì)能源、土壤改良劑、有機肥料等方面，對相關的學術研究工作進行了匯總，對園林廢棄物堆肥的應用有積極的推動作用。

【關鍵詞】 園林廢棄物;堆肥;應用

中圖分類號：S55? ? ? ? ? ? ? ?文獻識別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-1073（2020）01-0077-78

我國園林廢棄物處理技術的研究工作起步較晚，長久以來，這些園林廢棄物通常被看做是普通的固體廢棄物，最開始主要采用焚燒以及填埋的方式進行處理。隨著處理技術的成熟，園林廢棄物被覆蓋再利用和就地物理粉碎。為了節(jié)約資源與保護環(huán)境，2006年，北京市率先實施了對園林廢棄物堆肥的研究工作，上海、廣州等地也逐漸加強了對園林廢棄物堆肥的重視程度，不論在理論研究還是實踐生產(chǎn)等方面都投入了大量的政策與資金。目前，對于園林廢棄物的再利用研究工作主要集中于堆腐化，堆腐產(chǎn)物被廣泛應用于液化燃料以及氣化發(fā)電等多個方面。

1? 園林廢棄物堆肥工藝

目前，園林廢棄物堆肥技術并非用于我國所有的城市，只有少數(shù)城市采用了這項技術，堆肥技術包含了條垛式以及槽式發(fā)酵工藝，兩種工藝形式相對簡單，能耗也比較低。特別是對園林廢棄物，因為木質(zhì)素本身含量較高，有機物的分解相對緩慢，對于氧氣的供應需求不高，定期翻垛能夠充分滿足物料分解對于氧氣的需求。北京東壩苗圃機制生產(chǎn)車間以及華南植物園堆肥場利用槽式發(fā)酵工藝建成了小規(guī)模室內(nèi)堆肥處理廠。廣州綠色廢棄物處理中心主要采用了條垛式發(fā)酵工藝構造大型堆肥場，每年都可以對廣州40%的綠化垃圾進行處理。除此之外，還有采用靜態(tài)通風工藝發(fā)酵的堆肥場，但是應用不夠廣泛。孫向陽探究了木酢液、炭化物以及糠渣對于堆肥處理過程中pH值、C/N以及溫度等相關參數(shù)所產(chǎn)生的影響 [1]。呂子文分析了園林廢棄物與污泥混堆的最佳工藝條件[2]。鄭衛(wèi)聰探究了添加菌劑、調(diào)節(jié)C/N等措施對于堆肥過程以及產(chǎn)品性質(zhì)的影響[3]。

2? 園林廢棄物堆肥應用

2.1? 景觀應用和苗圃溫室栽培基質(zhì)

園林廢棄物堆肥中存在腐殖質(zhì)，這些有機物質(zhì)通過微生物的礦化作用以后能夠產(chǎn)生大量的可以被植物所吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，推動植物生長。正是因為園林廢棄物的這一優(yōu)點，使其能夠被廣泛的用于園林綠化、城市草坪的覆蓋物，同時也可以被用于苗圃溫室栽培基質(zhì)。劉強分析了城市污泥堆肥對于高羊茅生長所產(chǎn)生的影響，最終的研究結果表明，土壤中添加不同比例園林廢棄物堆肥對于高羊茅的生長有不同的影響，并且隨著園林廢棄物施用量的不斷提升，高羊茅的生長速度也隨之加快，有效提升了高羊茅生物量，可是如果園林廢棄物堆肥的比例太高也會因為小分子有機酸以及游離氨過多對生長產(chǎn)生不利的影響[4]。

苗圃栽培一般使用輕質(zhì)生長基質(zhì)、礦物質(zhì)按照特定配比而組成的基質(zhì)，泥炭化學、物理性質(zhì)相對穩(wěn)定，營養(yǎng)價值較高，是基質(zhì)配方的關鍵材料，園林廢棄物堆肥能夠產(chǎn)生與其相仿的性質(zhì)，同時經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，雖然堆肥無法完全代替泥炭，但是二者可以混合使用，從而有效降低成本。王旭艷對園林廢棄物堆肥是否能夠作為基質(zhì)展開了適用性研究，最終的研究結果表明，園林廢棄物堆肥作為主要基質(zhì)和素土、珍珠巖按照一定配比共同栽培彩葉草、馬齒莧以及矮牽牛三種草花，在園林廢棄物堆肥占比為30%-50%的時候，能夠顯著改善花卉的生長環(huán)境，有效提升花卉的生長量，提升花卉觀賞性，可是如果園林廢棄物堆肥在基質(zhì)當中所占的比重為70%以上的時候，會對花卉的生長產(chǎn)生阻礙作用，不僅無法確保花卉的有效生長，甚至還會降低花卉質(zhì)量[5]。

2.2? 生物質(zhì)能源

伴隨著煤炭、石油以及天然氣等資源的損耗，這些化石燃料對于大氣產(chǎn)生的污染也會推動全球變暖，因此開發(fā)更加清潔的可再生能源成為了大勢所趨。每年地球光合作用的產(chǎn)物能夠達到1500～2000億噸，是唯一一種可再生的超大規(guī)模實物性能源。其原因在于植物光合作用會產(chǎn)生植物葉、干以及枝等多種形式的木質(zhì)纖維類物質(zhì)，是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等聚合物共同產(chǎn)生的復合物，其中半纖維素、纖維素能夠逐漸轉變?yōu)閱翁牵瑔翁亲詈髸l(fā)酵成為乙醇，轉化率通常為每噸40L。園林廢棄物被認為是這種纖維類生物資源的重要來源。吳道軍提出利用農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘余物、能源作物研制而成的生物能源產(chǎn)品代替化石燃料，有著非常大的發(fā)展空間。叢宏斌提出，這類拇指廢棄物取代化石燃料是當前能源工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

2.3? 土壤改良劑

園林廢棄物堆肥還能夠實現(xiàn)對土壤結構的改善與土壤肥力的提升，以此改良土壤。因為園林廢棄物堆肥中的銨、氮、鉀等物質(zhì)均是通過陽離子形態(tài)存在，腐殖質(zhì)帶有負電荷，能夠吸附陽離子，所以堆肥能夠降低養(yǎng)分損失，提升土壤的肥力。研究表明，土壤中加入堆肥以后可以有效改變土壤理化性質(zhì)，提升鉀、氮和磷的含量，對土壤的pH值有一定的調(diào)節(jié)作用，形成團粒結構，使得土壤蓄水保肥性、透水性以及通氣性都能夠得到一定程度的改善。同時，使用對非技術對無機物污染介質(zhì)進行處理，同樣也是一種生物修復的關鍵技術，高彥征等人提出園林廢棄物堆肥能夠對污染土壤進行修復，并將黑麥草作為材料，測試了土壤的化學性質(zhì)、無機成分和重金屬元素含量，最終發(fā)現(xiàn)園林廢棄物堆肥能夠對酸性土壤有一定的改善作用，可以提升土壤當中的有機質(zhì)含量，避免出現(xiàn)重金屬污染的情況。與此同時，植物生物量也會增加三倍以上。于川洋提出：堆肥可以制成具備一定腐殖化作用的有機物質(zhì)，這些物質(zhì)可以改良土壤。這是因為堆肥產(chǎn)生的腐殖質(zhì)當中的某種物質(zhì)存在螯合作用，其可以與土壤當中含量相對較多的活性鋁相互結合，將其轉變?yōu)榉腔钚晕镔|(zhì)，從而避免活性鋁與磷酸結合以后產(chǎn)生的危害性。同時，對植物有害的鋁、銅以及鎘等重金屬物質(zhì)也能夠和腐殖質(zhì)螯合，從而降低其危害性。

2.4? 有機肥料

有機肥料通常由植物或者是動物的排泄物、殘體組成的，使用有機肥料不單單可以為植物生長提供足夠的營養(yǎng)，同時也能夠通過更新與增加土壤有機質(zhì)，拓展土壤微生物的繁殖途徑，提升土壤的生物活性，改善土壤的理化條件。連鵬所做的研究表明，利用園林廢棄物堆肥以后，綠色植物群落密度、蓋度、高度以及生物量都要比草炭組高，有機肥料對土壤理化性狀有明顯改善作用。還有研究人員以園林廢棄物作為對象，對其進行堆肥處理，在堆腐的進程中使用蚯蚓生物反應器，借助兩種高溫菌劑強化對半纖維素、纖維素以及木質(zhì)素降解速度，最終生產(chǎn)出了具備豐富營養(yǎng)的生物肥料。

參考文獻：

[1] 孫向陽，索琳娜，徐佳. 園林綠化廢棄物處理的現(xiàn)狀及政策[J].園林，2012，（02）：11-16.

[2] 呂子文. 日本綠化植物廢棄物處置場見聞[J].園林，2012，（02）：31-33.

[3] 鄭衛(wèi)聰，王俊，王曉明，等.不同堆置措施對園林有機廢棄物堆肥有機物降解的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報，2012，33（1）：28-32.

[4] 劉強，陳玲，黃游，等.施用污泥堆肥對土壤環(huán)境及高羊茅生長的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2009，28（01）：199-203.

[5] 王旭艷，林夏珍，李琳，等.幾種農(nóng)林廢棄物復合基質(zhì)的理化特性及對浙江楠容器育苗的效果[J].浙江農(nóng)林大學學報，2013，30（5）：674-680.

（編輯：赫亮）