betway西汉姆联官方网站:ASEA首席科学家文章|就地堆肥,园林绿化废弃物华丽“变身”为资源
时间:2025-04-23 13:06:09点击:
ASEA首席科学家张雪华博士,斯坦福大学环境与资源跨学科专业博士(E-IPER),主要从事有机废弃物资源化利用、社区厨余堆肥的环境和社会价值、环境与低碳政策制定与实施、环境规制、环境制度学等方面的研究。近年来,张雪华博士一直和社区及环保组织合作,致力于探索城乡有机生活垃圾的资源化利用、土壤改良和生态农业的发展。以下文章来源于CCCP社区厨余堆肥 ,作者张雪华
雪华说
2019年,我国城市绿化覆盖率已超过41%,园林绿化废弃物达到3000万吨,如何有效处理这些废弃物并实现资源化利用是我们面临的巨大挑战。目前普遍采用的焚烧和填埋(与城市生活垃圾混合)都未能实现物质循环利用,不仅给市政清运和末端处理造成较大压力,也带来资源浪费和二次污染问题。
园林绿化废弃物有机含量高,有害成分低,通过就地或就近堆肥,减少运输成本,将营养物质和有机质回归土壤,改善贫瘠的城市土壤,实现物质闭合循环;同时避免填埋和运输带来的温室气体排放,堆肥产物回归土壤也具有碳汇潜力,是公认的一条实现碳减排和碳中和的有效技术路径。在分散式堆肥(家庭和社区堆肥)中,根据园林废弃物自身特质,既可将之作为主要堆肥原料,又可作为堆肥调节物质,与居民厨余协同堆肥,获得良好的土壤改良剂和有机肥料。园林绿化废弃物的就地和就近堆肥在我国应用不多,此文介绍废弃物产生现状、堆肥化处理需要考虑的基本要素、以及基本的堆肥化和应用流程,抛砖引玉,供大家参考。同时,我们也期待和堆肥同行和爱好者一起探索、实践和挖掘!
城市园林绿化废弃物产生现状随着城镇化进程的快速推进,城市的可持续发展能力日益得到重视,营造宜业宜居、绿色健康的生活环境成为近年来新的城市发展方向。据统计,我国城市建成区绿化覆盖率于2019年超过41%,人均公共绿地面积超过14平方米/人。
城市绿地系统主要由公园绿地、居住区绿地、防护绿地等组成,这些城市生态系统具有多种生态、文化、景观、健康等方面的功能。
城市绿地主要组成和功能
与此同时,城市绿地面积的迅速扩大导致枯枝落叶、树枝修剪物、草坪修剪物等园林绿化废弃物产量急剧增加。已有统计表明,2019年我国城市绿地超过300万公顷,按每平方米每年平均产生1kg园林绿化废弃物估算,全国的园林绿化废弃物产量超过3000万吨/年。根据《园林绿化废弃物堆肥技术规程(DB11/T840-2011)》,园林绿化废弃物指园林绿化经营管理过程中所产生的枝干、落叶、草屑等植物残体。通常气候条件下,园林绿化废弃物的产生量和类别具有一定的季节性,遭受台风暴雨等自然灾害侵袭后,折枝、落叶等废弃物产生量为日常的2~4倍。
园林废弃物主要处理现状与技术
长期以来,我国城市园林绿化废弃物的处理处置主要以“减量化”和“无害化”为目的,传统处理方法主要为填埋和焚烧,不仅产生或多或少的环境影响,也未实现对资源的有效利用。露天堆存、填埋和焚烧处理园林绿化废弃物存在的主要问题
随着“无废城市”和“双碳”目标的相继提出,作为“城市矿产”的重要一环,园林绿化废弃物的资源性属性日益得到重视,其分类回收和资源化处理已是大势所趋。
必威betway中文官网
自2007年起,我国开始实行园林绿化废弃物的循环利用,鼓励采用堆肥、发展生物质燃料、有机营养基质和深加工等方式,北京、上海、深圳、广州等地区先后投资建设了园林废弃物循环利用中心。随之也出现了相关的地方技术规范。
目前,城市园林废弃物的资源化利用方向可分为三大方向:
堆肥制作:堆肥产物作为有机肥、园林覆盖物、土壤改良剂等回归土壤;
能源生产:如通过厌氧发酵获得沼气,通过热解和气化生成生物炭和H2等清洁能源;
材料制作:如颗粒燃料、板材制造、制浆造纸等。
必威betway首页
三种资源化利用方式的优缺点
❗ 根据参考文献汇总
将各种技术路径略作比较发现:
材料制作方向:对园林绿化废弃物的种类选择性强,成本控制和产品质量都还需要进一步提高,其使用范围和消费者接受度都很有限。
能源生产方向:热解气化技术存在投资高、耗能高、效率低、技术推广难度大等问题;厌氧发酵处理效率受制于园林绿化废弃物原料的高C/N 值和高木质纤维素含量,发酵周期大大拉长,可能产生大量的中间产物累积,沼液沼渣也需二次处理。总体来说,园林绿化废弃物资源化不适合通过厌氧发酵实现。
堆肥处理:技术比较成熟,不仅能够有效解决废弃物处理带来的环境污染问题,减轻城市垃圾的终端处理压力,还能够改善绿地土壤,维持城市绿化系统的有机循环。拓展
近三十年来,几乎所有工业化国家的城市园林垃圾都从单纯的处置转向综合利用与处置,从根本上改变了垃圾处置的内涵。
1994年,美国环境保护署颁布园林绿化废弃物和城市固体废弃物堆肥的EPA530-R-94-003法则,对园林绿化废弃物的收集、处理、加工工艺做出了严格的要求。数据显示,美国园林绿化废弃物资源化处理的比例从20世纪90年代初的12%增加到如今的67%,堆肥厂已达4000余家。
欧洲国家对园林废弃物再利用技术的研究起步也较早,比如德国,有机废弃物资源化利用的主流技术是堆肥和厌氧消化,园林废弃物由堆肥厂或回收站的特殊废弃物系统收集,干燥的木质园林废弃物用于能量(热能)回收,湿度较高的园林废弃物则用堆肥处理。
德国BGK发布的《Activity report 2019》称,目前德国53%的堆肥厂只处理园林垃圾,另外47%的堆肥厂将单独收集的家庭餐后厨余与园林垃圾混合用于堆肥
必威·BETWAY。
德国园林绿化废弃物资源化利用的相关技术与模式
园林绿化废弃物的特点与堆肥注意事项
整体而言,园林绿化废弃物平均含水率超过40%,总有机碳含量超过干物质的45%,主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,自然条件下难以分解。即便是粉碎之后,其露天堆存自然腐化过程也长达2-3年,并且影响美观、污染环境、占地面积大等诸多问题。由于各地土壤和气候条件不同,园林绿化植物类型也有所差异。总体来说,园林绿化废弃物具备以上6个主要特点。当园林绿化垃圾用于堆肥时,如何使用与其组成及理化特征直接相关。灌木和草坪修剪主要产生碎枝条、嫩树叶和碎草叶;以乔木为主的绿化修剪物主要是大型枝干和树叶,含水率、含氮量等指标存在显著差异,同时随时间流逝而发生较大的变化。
根据园林绿化废弃物所处的状态、含水率与含氮量的高低,既可作为主要堆肥原料,也可作为厨余堆肥的调节物质,还可以兼具堆肥原料和调节的功能。这里,以落叶、草屑和枝干修剪物为例,展示园林绿化废弃物在堆肥中应该如何使用,以及需要注意的事项。
乔木的树身高大,具有明显的高大主干。树干的C/N一般都在50以上,很难发酵。为加快发酵速度,需要调节乔木修剪物的C/N。
灌木没有明显的主干,呈丛生状态,比较矮小。其废弃物以嫩枝条和嫩叶子为主,水分含量大,易分解,一般作为湿垃圾。
落叶
落叶是常见的、可就地取材的堆肥调节物质,C/N比为40~60,加入堆体可补充碳源,增加透气性。缺点是吸水性较差。如果社区内落叶收集量较大,可以直接进行落叶堆肥处理。
可直接将落叶堆肥框放置在树荫下,通过雨水和露水补充堆体水分。此方法类似于自然腐烂,速度较慢。
针对落叶的C/N值高、含水率低、降解缓慢,可适当补充氮源,如添加少量新鲜的新鲜草坪修剪物或生厨余等湿垃圾。此时可以一层落叶(厚)一层湿垃圾(薄)的三明治方式进行落叶堆肥,堆体高度不宜超过1.5m。
经过3个月的堆肥,落叶虽未完全降解,但硬度明显降低,其吸水性和可生物降解性大大提高,并含有大量微生物菌群,稍晾干后,可作为自带菌剂的厨余堆肥调节物质,效果极好。
图右为印度Shishira落叶堆肥框(Vasuki开发),绿色的堆肥框放置在公园里或社区绿地的大树下面,就地处理园林和厨余垃圾(以园林垃圾为主)。堆肥框与自然景观融为一体,相得益彰。
草坪修剪物由于大量施肥,草坪等绿化物的氮含量通常很高,新鲜的草坪修剪物含水量也较高,可以作为湿垃圾加入堆体,降解速度较快。其中,草屑结构性差,为避免出现局部厌氧,新鲜的草坪修剪物应以薄薄一层平铺加入堆体,然后加入其他支撑性调节物质(如落叶、树枝破碎物等)。草坪修剪物晾干后,亦可作为调节物质加入堆体中。需要强调的是,即便是晾干的草屑,由于吸水性和支撑性较差,也不宜作为单一的调节物质。草坪修剪物堆肥时,需要格外重视杂草种籽的灭活,这对堆肥产物还田用于作物种植尤其重要,因此高温期持续时间可适当延长。由于结构性差和含氮量高,新鲜切割的草屑如果堆积形成厌氧或无法尽快排出水分,会迅速腐烂散发恶臭(如最右图),同时释放温室气体甲烷。
枝干修剪物乔木等枝干(尤其是树木主干)进行粉碎和堆肥处理的效率都较低,建议优先利用树干做成艺术品或在社区内就地造景。当枝干修剪物作为社区堆肥的原料时,由于修剪物产生具有显著的季节性,需提前了解修剪物的产生量和产生周期,以提前规划,适当储存。另外,修剪后的1个月内,修剪物的物理状态发生显著的变化,需要采用不同的堆肥方法:
新鲜修剪物含水率一般高于50%,吸水性较差,不适合单独作为堆肥调节物质使用,可以与社区厨余协同处理,以新鲜修剪废弃物为主,厨余为辅料。
修剪一周后,废弃物迅速脱水,此时叶片变黄,但整体含水率并未大大降低,依然不建议作为单独的调节物质。
修剪大约一个月后,废弃物含水率大致能降低到30%以下,比较稳定,此时可充当厨余堆肥的调节物质。新鲜枝干修剪物(左图1和图2)和枝干修剪物堆置一周后(右图1和2)需要注意的是,由于园林绿化废弃物的木质素和纤维素含量较高,氮含量较低,直接堆肥很难迅速降解,一般需要添加氮源。我们鼓励充分利用社区内的各类有机废弃物协同就地资源化处理,原料种类多样有利于获得品质更好的堆肥产物。
园林废弃物堆肥的主要步骤园林绿化废弃物产生较分散,来源比较广泛,容重低,收集运输成本较高。其中森林公园、大型行道树、森林等大片园林树林的收集相对较困难,适合采用就地堆肥,堆肥产物就地回归绿地;鉴于我国城镇居民集中居住的特性,可以根据社区类型和现实情况,在居民小区、公园、学校、农场等就地或就近开展园林绿化废弃物的堆肥处理。
下面简单描述园林废弃物就地堆肥的四个主要步骤,实际堆肥时,需要根据当地具体情况进行调整和修改完善。
堆肥前准备收集:根据当地园林废弃物产生量和频率,安排收集计划;受病菌(或)虫体危害、被重金属或油污染的废弃物不适合堆肥。场地:堆肥地点的地形平坦,地势高于周遭,利于排水,通风良好,靠近社区内道路。条件许可的话,尽量与居民住宅有一定距离;储存地点应干燥,与其他垃圾分开,杜绝消防安全和动物隐患。堆肥设施:体积可以比厨余堆肥设施(一般为1立方米)略大,但堆体高度不应超过1.5m。
堆肥前预处理
物料准备:提前准备好所有堆肥物料,若以园林绿化废弃物为主料,根据社区情况,辅料可选择居民厨余、畜禽粪便、氮肥、豆渣、微生物菌剂等。
物料破碎:为加快发酵速度,园林绿化废弃物应进行粉碎处理,粉碎粒径以1~2cm为宜;破碎时应尽量避开居民休息时段,以免噪声过大引起居民投诉。
堆肥工艺
物料配比:根据原料的来源,调节含水率和C/N比。一般可直接将新鲜叶片、草和树枝粉碎物混合堆肥;若新鲜叶片和草屑比例高,不必添加氮源辅料;如枝条或落叶比例高,则需添加氮源辅料。堆肥方式:混合堆肥和三明治堆肥皆可。堆体温度:堆肥过程中,确保堆体各个部位温度保持55℃以上,持续7天以上。当堆体温度持续高温时,可通过翻堆、插入曝气管和喷洒少量水进行降温。菌剂:为加快发酵速度,可加入少量木质纤维素降解专用菌剂(如白腐菌)。异味:一般情况下,堆肥过程中会散发园林废弃物本身原料的味道或腐木腐叶味,不会出现异臭。如果发生异臭,可能是堆体过大或水分堆积导致局部厌氧,需尽快处理。
渗滤液:堆体不应设置在低洼处或容易积水处。如果有防雨措施,园林绿化废弃物为主料的堆体一般不会出现渗滤液,但一旦出现渗滤液,应尽快调整。
堆肥产物应用
外观:腐熟的堆肥产物呈疏松的絮状或粉末状结构,褐色或黑色,无臭味,风干后易破碎。
分级使用:堆肥产物需要按照使用目的进行不同的后处理,并经检测后再使用,若对产品美观没有要求,腐熟的堆肥产物可以直接用于土壤覆盖物。

产物筛分:堆肥产物筛分后,筛余物可经过粉碎后,作为调节物质继续堆肥。
堆肥原料添加比例
若以厨余为主要堆料,园林废弃物作为调节物质,主要是补充碳源和调节堆体湿度,这种情况下园林废弃物添加量较少,建议厨余和园林废弃物以1:1~1:2的体积比进行添加。需要强调的是,园林废弃物应该提前晾干。若园林废弃物为主要原料,厨余作为氮源添加,此时需根据园林绿化废弃物的状态来决定厨余和园林废弃物的添加量,两者的体积添加比例可参考1:3~1:6,园林绿化废弃物不必晾干。
和厨余为主的堆肥相比,园林废弃物的堆肥管理难度较小,不易产生蝇虫和异味,无需每日监测管理。可以采取比较粗犷的管理方式,不必采取防雨措施,也可以不收集渗滤液。但园林废弃物的降解速度相对较慢,减量速度和腐熟速度也远低于厨余堆肥,园林废弃物中大量难降解的木质纤维素是堆肥效率的主要限制因素。
堆肥产物的应用
园林废弃物为主的堆肥产物有机碳含量较高,盐分等原料带来的安全威胁较小。实际应用中,园林绿化废弃物堆肥产物的腐熟程度是决定其用途的重要因素,大量使用未腐熟或不稳定的堆肥产物,会产生危害植物的毒性。因此,园林绿化废弃物的堆肥产物需要检测后分级使用。总的来说,园林绿化废弃物的堆肥产物可以放心当作绿地有机覆盖物和城市土壤改良剂使用。用于社区内裸露地面的覆盖:覆盖厚度以5cm为宜,保护土壤免受风吹、大雨淋滤和太阳暴晒,促进土壤增肥、保湿、保温和防治杂草。用于改良绿地土壤和种植花卉、绿植:具体施用量需结合土壤理化性质(pH值等)、花卉植物对养分的需求等因素来确定;用于地表改良时,堆肥产物添加量可较高;用于乔木种植时,堆肥产物添加量不宜超过适用土壤体量的40%;若堆肥产物呈偏碱性或中性,不适合用于种植杜鹃一类的喜酸植物。园林绿化废弃物作为有机肥使用:需要重点关注养分和腐熟度是否满足要求,这意味着腐熟时间更长,破碎筛分粒度要求更高。我们项目组的实践显示,将园林绿化废弃物和居民厨余进行协同堆肥时,经过规范管理,经过筛分的堆肥产物基本可以达到有机肥标准。不过,出肥率较低。
堆肥产物作为土壤覆盖物和土壤栽培基质。具体方法可参考《GBT31755-2015绿化植物废弃物处置和应用技术规程》、《CJ/T 340-2016绿化种植土壤》、《NY/T525-2021有机肥料》等标准。
综上所述,园林绿化废弃物就地/就近堆肥,然后就地使用,不仅可减少运输所产生的能源消耗和环境污染,避免填埋带来的温室气体排放,也能实现城市土壤自肥,大大减少化肥和杀虫剂的使用,通过堆肥改良土壤还有助于提升土壤的碳汇潜力。
对于想要开展社区堆肥又缺乏经验的实践者们来说,园林绿化废弃物堆肥无疑是最简单、容错率最高的社区堆肥入门方法。所以还犹豫什么呢,一起加入这项绿色行动吧!
参考文献
1. http://gygl.beijing.gov.cn/ylkj/ylkj_kjkp/201912/t20191206_886610.html
2. GB∕T 31755-2015 绿化植物废弃物处置和应用技术规程.
3. DB11/T 1512-2018 园林绿化废弃物资源化利用规范.
4. CJ/T 340-2016绿化种植土壤.
5.德国家庭堆肥指南.
6.刘瑜, 戚智勇, 赵佳颖,等. 我国城市园林废弃物及其资源化利用现状[J]. 再生资源与循环经济, 2020(8).
7. 洪霞, 张璐, 施含嫣. 园林绿化废弃物的资源化利用与管理——以杭州市为例[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018, No.256(10):190-190.
8. 徐桂红. 深圳自然灾害受损园林树木的处理与应用[J]. 广东园林, 2020, v.42;No.195(02):42-45.9.查罗男, 唐中亚. 我国城市园林绿化垃圾处理现状及管理研究[J]. 低碳经济, 2018, 007(002):P.35-40.
关于我们
亚洲可持续发展教育联盟致力于通过整合全球优质教育资源,帮助联盟伙伴学校建立可持续发展教育体系,以“系统构建绿色转型和可持续发展教育网络,引导中国可持续发展教育行动”作为宗旨,创建以亚洲国际学校为首的可持续发展教育交流平台。
The Asia Sustainability Education Alliance (ASEA) is committed to assisting partner schools in establishing an ESD system by integrating global high-quality educational resources. Furthermore, ASEA aims to create an ESD exchange platform, spearheaded by Asian international schools, with the objective of "systematically building a green transformation and ESD network to guide China's ESD actions."