高大偉,賈紅燕,胡小燕,王子寒
(北京市南水北調團城湖管理處,北京 100195)
團城湖調節池地處北京西郊“三山五園歷史文化景區”,位于北京市海淀區四季青鎮,北鄰頤和園,南接西北四環輔路,西鄰北塢村路,與頤和園佛香閣直線距離僅2 km[1],團城湖調節池工程是北京市南水北調配套工程的重要組成部分,是保證城市供水安全,充分、可靠利用南水北調來水的關鍵工程,調節池連接密云水庫、南水北調兩大水源,具備分水、調蓄及水量匹配的功能,最終替代頤和園中的團城湖(為與頤和園中的團城湖名字進行區分,故命名團城湖調節池)成為新的京西供水樞紐。團城湖調節池總面積共計67 hm2,其中水面面積33 hm2、陸地面積34 hm2[2],為建設水利工程周邊良好的生態環境,目前團城湖調節池除廠區及道路外,均已實現綠化全面覆蓋,由于綠化面積大,日常養護過程中及苗木修剪期間,園區內會產生大量園林綠化廢棄物,園林綠化廢棄物的消納已經逐步成為重點難點,傳統采用填埋或是焚燒的方法進行處理,占用空間大,造成生物資源浪費,同時在處理過程中也存在安全隱患,如果運輸到園林綠化廢棄物集中消納點進行集中消納,成本高會占用大量社會資源造成不必要的浪費。目前,園林綠化廢棄物的再利用逐步得到社會的認可并廣泛推廣。北京市西城區開展的黑土項目,利用園林綠化廢棄物進行腐熟發酵,再進行土壤改良,北京市植物園建造了園林綠化廢棄物處理廠,利用園林綠化廢棄物產出的腐殖土替代草炭土用于綠植栽植、綠化養護,實現資產垃圾的資源化再利用。同時,園林綠化廢棄物的資源化利用也帶來了很好的經濟效益,北京市朝陽區將園林廢棄物利用生物技術將粉碎物腐熟為有機肥料,預計全年可消納園林廢棄物約5000 t,節約消納費用200萬元。園林綠化廢棄物的再利用已經產生了很好的生態效益與經濟效益。上述這些園林廢棄物再利用的項目都給團城湖調節池提供了指導和參考。
在垃圾分類的大背景下,團城湖調節池結合園區實際情況、利用自身優勢,采用資源化利用、景觀化利用(制作景觀小品)、功能化利用相結合的園林廢棄物再利用方式,通過園林廢棄物的園區內部消納,實現園林廢棄物零外運,最終實現園林廢棄物取之于園、用之于園、變廢為寶。另外,團城湖調節池既是南水北調中線工程的終點,同時作為愛國主義教育基地,在做好園林廢棄物再利用工作的基礎上,可考慮將園林廢棄物處理再利用與工程形象相結合,以進一步展示并豐富園區文化色彩。
2.1.1 小型園林廢棄物資源化處理站
胡小燕分析了小型園林廢棄物資源化處理站在團城湖調節池的應用[3],小型處理站主要是通過三個步驟對園林廢棄物進行資源化處理,首先利用粉碎箱對園林廢棄物進行粉碎,粉碎后再投入發酵箱后進行發酵處理,最后發酵箱的產出物在陳化箱進行降溫及二次發酵后可進行再利用(圖1)。

圖1 小型園林廢棄物資源化處理站
小型園林廢棄物資源化處理站的優點是前期資金投入較為適中,設備整體占地面積較小,整個處理周期短大約在1個月左右時間就能生成最終產物,設備運行維護成本較低,投入人工少,僅需兩人就可以進行操作,同時處理站設備具備一定的改造基礎,有利于設備進一步更新改造,受制于處理設備的工藝,最終產出物的肥力較弱,應用到土壤改良上能發揮較好的效果,但是無法完全替代有機肥,同時受制于粉碎箱中設備的粉碎效率,僅能粉碎粗細適中的枯枝,在粉碎前需要對枯枝進行晾曬,且晾曬時間相對較長,在最終產出物的使用上,除了用于土壤改良外,可以與有關廠家簽訂協議外運進行深化處理成有機肥,其他園區如建立小型園林廢棄物資源化處理站,應重點考慮選取使用方便、高效的粉碎設備,最終產出物無法作為有機肥直接使用,主要原因是最終產出物中氮磷鉀含量低,無法為植物生長提供正常的養分,因此可以繼續研究探索廚余垃圾在脫鹽脫油后,與園林廢棄物混合進行再處理,提高最終產出物的肥力。
2.1.2 堆肥利用
利用園林綠化廢棄物堆肥是園林廢棄物處理一種較為普遍的處理方式,許多區域均重點推廣了園林廢棄物堆肥技術[4,5],團城湖調節池借鑒常見的堆肥技術,同時結合自身場地、園林綠化廢棄物數量等實際情況,對園林廢棄物粉碎后,堆放在發酵坑中,添加菌劑、覆膜后,進行堆肥處理(圖2)。

圖2 堆肥利用發酵坑
堆肥處理的優點是投入成本少,能大量消納園林廢棄物,產出物具有一定肥力,既可以用于土壤改良,又可以輔助苗木栽植、復壯等工作,同時投入發酵坑中的發酵物并不局限于園林廢棄物,例如廚余垃圾中摘出的不要的菜葉、打撈的死魚等也可以投入發酵池中,用于腐熟發酵,缺點是堆肥處理占地面積大,對于土地資源緊張的園區并不適用,其次發酵周期長,大約經過一年發酵周期后方可利用,另外需要投入人工成本,前期需要開挖一定容積的發酵坑,在廢棄物完成堆肥后需在上面覆膜保溫,發酵過程中需要定期人工監測溫度,對發酵物進行翻動、用水噴淋增濕降溫等人為干預。
自然腐熟發酵速度慢、產物肥力弱,所以發酵添加物的選擇(發酵菌劑等)是重中之重,北京頤和園在園林廢棄物粉碎后添加有機肥或是復合肥進行發酵處理,既促進了園林廢棄物發酵速度,同時增加產出物肥力[6]。如何使園林廢棄物堆肥處理的發酵速度更快、肥力更強,是需要不斷進一步研究探索的。
2.1.3 粉碎后直接利用
近些年來歐美國家率先流行使用園林有機覆蓋物——摩奇材料(Mulch)。摩奇材料是園林綠化廢棄物經過粉碎、腐熟、烘干、染色等一系列處理工藝后得到的產物,主要用于鋪設在黃土裸露區域,可以起到保持土壤水分、抑制雜草生長、降解后增加土壤肥力等作用[7],摩奇材料在使用上具備色彩豐富(生產過程需經過染色處理)、顆粒較小(易擺放成各種圖案)、可重復使用(春夏季期間不需要使用可以進行回收,待秋冬季再投入使用)的特點,在國內逐步得到推廣,用于豐富秋冬季園林景觀,近些年團城湖調節池在秋冬季節在黃土裸露區域鋪設摩奇材料并造型,既減少了黃土裸露、防止揚塵、保水保溫,又豐富了園區內色彩,但是由于摩奇材料生產設備造價昂貴,園區內使用的摩奇材料均是向摩奇材料生產廠家購買后使用(圖3)。

圖3 摩奇材料利用
由于摩奇材料價格不菲,購買使用成本高,因此參照松針自然脫落后覆蓋在土壤上最后降解形成松針土的過程,將園林廢棄物進行粉碎后作為簡易材料,直接鋪設在樹坑、樹碗等區域,既減少了黃土裸露,也能起到很好的保水保墑的作用,同時隨著粉碎物的自然腐爛也能增加一定土壤肥力,但是粉碎物直接使用存在色彩單一、褪色快易變黑、景觀效果一般等問題(圖4)。

圖4 園林廢棄物粉碎后利用
近些年將園林綠化廢棄物制作成景觀小品逐步興起,也逐步成為是園林綠化廢棄物再利用的一項重要方式[8],北京市玉淵潭公園每年冬季利用廢棄物制作景觀小品,既環保又豐富了園區各季景觀,團城湖調節池將園林廢棄物與園林綠化理念相起來,利用竹竿、蘆葦、枝條、樹干等制作成各類小動物、展示品、標識等,在園區內進行展示,既增加了園林廢棄物的再利用途徑,也增加了園區的趣味性豐富了觀賞景觀(圖5~7)。

圖5 景觀小品——海豚

圖6 景觀小品——兔子

圖7 景觀小品——小橋
優點是景觀小品的制作需要使用大量的材料,能消納冬季修剪期間產生的大量枝條,如圖中兔子、海豚的制作大約需要50棵桃李樹木修剪下來的枝條,小橋利用大量早園竹及防寒棚骨架制作而成,除使用傳統樹木廢棄物外也增加了其它園林廢棄物的使用途徑,景觀小品整體造型美觀、樣式多種多樣,在豐富園區風景上發揮了重要作用,但是制作景觀小品對材料要求較高,以使用的枝條為例,能用來制作景觀小品的材料多為形狀較好、飽滿的枝條,桃李杏的枝條最佳,同時景觀小品的制作需要較好的構思、創意與手藝,不然做出的景觀小品反而會不倫不類,最后需要注意的是景觀小品整體框架較大,在安全、牢固上要多加注意。
2.3.1 誘木堆
園林綠化病蟲害防治逐漸走向物理防治、生物防治,如松褐天牛對松樹會造成很大的危害,可以利用枯死松樹制作誘木堆,吸引松褐天牛進行捕殺并發揮松褐天牛監測的作用[9],同時通過對誘木堆進行美化也能起到豐富園區景色的作用,但由于誘木堆僅是針對松褐天牛害蟲的防治,在春季設置誘木時對廢棄物的消耗量較少,因此在廢棄物再利用上只能發揮輔助作用,將病蟲害防治與園林廢棄物再利用結合起來,這也是探究園林廢棄物再利用的方向之一(圖8)。

圖8 誘木堆
2.3.2 物種多樣性(本杰士堆和人工鳥窩)
豐富物種多樣性是生態園區建設的重要組成部分,將園林廢棄物再利用與豐富物種多樣性、生態園區建設相結合——制作本杰士堆與人工鳥窩。本杰士堆[10]就是人造灌木,把石塊、樹枝堆在一起并用摻有植物種子的土壤進行填充,起到為野生動物重建生存空間,吸引野生動物前來棲息的作用。還可以利用蘆葦、樹枝、草繩等編制人工鳥窩,分析團城湖調節池種類及習性,吸引鳥類棲息,既能起到豐富園區內鳥類,又能達到以鳥治蟲的目的(圖9)。

圖9 人工鳥窩
園林廢棄物再利用的措施有很多,在節能減排的基礎上,不同區域應考慮結合當地實際情況,因地制宜,選取適合自身情況的措施開展園林廢棄物再利用工作,同時園林廢棄物再利用也應向著精做化不斷發展,在做精做細上持續進行探索,例如繼續深化不同類型的園林廢棄物的再利用,現在已經有部分園區收集的園林廢棄物被造紙廠回收,加工成原木紙漿,苜蓿草及敗花敗果等可以加工成為動物飼料,園林廢棄物經過加工后可以用于食用菌的培養等,上述方法都是園林廢棄物在發揮經濟效益上的精細化探索,也給園林廢棄物再利用的繼續深化研究指明了方向。