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園林廢棄物的處理處置及資源化再利用

文檔作者：馮兆東，張鵬，蔚東升文檔來源：河北省眾聯(lián)能潺環(huán)?？萍加邢薰?/div>		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月06日
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上一篇：浙江省工業(yè)煙塵排放狀況及影響因素分解研究

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2014年第5期(總第104期)
缸源占警{耋
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2014年5月
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園林廢棄物的處理處置及資源化再利用
馮兆東，張鵬，蔚東升
(河北省眾聯(lián)能潺環(huán)?？萍加邢薰?，河北石家莊050031)
摘要： 隨著當前中國可持續(xù)發(fā)展意識和對城市生態(tài)環(huán)境要求的逐年提高，園林廢棄物的處置備受關注。主要介紹園
林廢棄物的處理處置技術毽其資源產(chǎn)品的弄15用。
關鍵詞： 園林廢棄物；堆肥；機制炭；資源化再利用
中圖分類號：TU993．3 文獻標識碼：4 文章編號：2095—0802一(2014)05—0110—02
Disposal and Resource Recycling of the Waste of Garden
FENG Zhao—dong。ZHANG Peng，WEI Dong-sheng
(Zhonglian Energy Environmental Protection Technology Go。，Ltd，of Hebei Province，Shijiazhuang 050031，Hebei，China)
Abstract：With the gradual improvement of China's sustainable development awareness and requirements to urban ecological
environment at present，disposal of the waste of garden is coneemed．Mainly describes the disposal technology for waste of garden
and the utilization of the resource prodt煳of itt
Key words：waste of garden；compost；machine—made charcoa!；resource recycling
0引言
園林植物自然掉落及人工修剪出的植物殘體常被
稱為園林綠色廢棄物叭21，其組成成分主要為木質纖維
素[31，主要包括樹木剪枝、樹葉、草屑等。隨著當前
中國可持續(xù)發(fā)展意識和對城市環(huán)境生態(tài)質量要求的逐
步提高，逐漸園林廢棄物被禁止焚燒，也不麓填埋，
由于政府政策及技術等因素制約，統(tǒng)一收集、處理和
利用園林綠色廢棄物在實際操作上還存在一定困難。
因此中國現(xiàn)在急需尋找切實可行的處理園林綠色廢棄
物的方法。
l。2行道樹收集
行道樹落葉和修剪枝條在修剪及清理過程中需要
特別的容器進行收集，目的是分類清理垃圾。其中修
剪的樹枝可用繩子捆扎，用卡車直接裝載，而落葉用
專門推車或容器進行搜集。
l，3定期收集
園林廢棄物宜采用定期收集方式，并按照季節(jié)適
當調(diào)整收集周期f4】。收集的廢棄物應及時運往垃圾處
理廠，應防止其在收集運輸過程中變質。同時應選擇
分類運輸，根據(jù)其性質選擇運輸?shù)南群蟠涡颍⒆⒁?
調(diào)節(jié)運輸成本。
1 園林廢棄物的收集和運輸．2園林廢棄物處置技術
1．1定點收集
收集計劃前估測植物的生長周期，對廢棄物產(chǎn)量
進行估算以確定收集時間。園林管理者可以搜集日常
運營養(yǎng)護中形成的大量枯枝落葉并在指定地點進行傾
倒，對一些需要收費的地方，可以通過補貼等形式鼓
勵商家收集園林廢棄物當作堆肥原料。這種方式一般
公園及單位綠地會采用。
收稿日期：2014—04—15
第一作者簡介：馮兆東，1979年生，男，河北景縣人，2002年
畢業(yè)于河北建筑科技學院環(huán)境工程專業(yè)，工程師。
·110·
2．1 園林有機廢棄物的快速腐熟技術
無害化處置園林有機廢棄物的一個有效途徑是好
氧高溫發(fā)酵堆肥，主要包括堆積發(fā)熱、高溫、降溫、
腐熟發(fā)酵幾個過程，其中有害物質草籽、蟲卵和病菌
等可以在高溫階段被消滅，起到殺蟲滅菌的作用。有
些園林廢棄物木質素含量較高，需要腐熟時間較長，
可以采用生物一化學聯(lián)用的快速發(fā)酵技術，使枯枝和
落葉在20多天內(nèi)完全腐熟，堆肥時間大大縮短，同
時廢棄物處理能力和場地利用率也相應提高。操作工
藝如下。
2．1．1粉碎
利用粉碎機粉碎園林有機廢棄物至粒徑在50 mm
萬方數(shù)據(jù)
2014年第5期馮兆東，等：園林廢棄物的處理處置及資源化再利用2014年5月
以內(nèi)，保證其較大的比表面積，提高了化學腐熟劑的
預處理速度，促進了對微生物的分解反應，整體腐熟
速度明顯加快，且有利于翻堆調(diào)控堆體中O：的濃度。
2．1．2化學腐熟劑的預處理
園林有機廢棄物按每立方米添加3 kg～8壇化學
腐熟劑進行預處理。此過程主要為了使廢棄物木質素
中的化學鍵斷裂，進而促進微生物的分解，減少腐熟
時間。
2．1．3發(fā)酵條件調(diào)控
添加氮肥及禽畜糞便來調(diào)節(jié)C／N比以改變園林有
機廢棄物中碳含量比，使C／N比位于25～30的范圍
內(nèi)；保持水含量在60％左右。在堆肥過程中要控制好
發(fā)酵條件，為微生物創(chuàng)造良好的生長活動條件。
2．1．4接種
將微生物菌種加人到調(diào)控好的園林廢棄物中，微
生物菌種按2 kg／m3-5 kg／m3加入，然后攪拌均勻。
微生物菌種的種類和數(shù)量對園林廢棄物的物質轉化及
其中病原菌滅活和升溫速度都起著至關重要的作用。
2．1．5翻堆
一般堆肥后3 d，溫度可達到55℃以上，而溫
度保持在55℃～65℃才能保證病原菌被完全殺滅，
這是園林垃圾無害化處理的基本要求。堆體中微生物
的生長和堆肥工藝條件的選擇主要受堆體溫度的影響，
同時堆體溫度還影響微生物活性、原料有機物的分解
速度及堆肥的腐化程度。然而堆體溫度主要受堆體含
氧量和通風量的影響，當堆體溫度達到70℃左右時，
需要對堆體進行翻堆處理以降低堆體溫度，堆體翻堆
次數(shù)一般一定周期內(nèi)為3次～4次，園林有機廢棄物
就可以達到腐熟。
2．2園林廢棄物的機制炭工藝
生物質炭化是有機廢棄物低溫熱裂解轉化成生物
炭的過程。生物炭制備方式主要分為3種，分別為集
中、分散和流通式：a)集中式是指將該地區(qū)所有生物
質廢料統(tǒng)一運送到中央處理廠集中處理，這一處理方
法在美國和加拿大被普遍采用；b)分散式是指各個分
散的生物質廢料產(chǎn)生源利用自己技術含量相對較低的
高溫分解爐進行處理；c)流通式是指利用裝備有高溫
分解爐的載運工具搜集處理各個分散點產(chǎn)生的生物質
廢料，然后將生產(chǎn)好的生物炭給各個分散點使用。
熱裂解根據(jù)反應速度不同可以分為快速、中速和
慢速裂解3種，通過4種不同的途徑為反應提供所需
要的能量：a)熱裂解是放熱反應，一部分由反應自身
放熱提供；b)通過副產(chǎn)物和基質的燃燒放熱提供；c)
熱裂解產(chǎn)生的燃氣燃燒提供；d)其它含熱物質提供。
2．3木質素乙醇工藝
以木質纖維素為原料可生產(chǎn)燃料乙醇，其主要包
括以下幾個步驟：預處理、水解、發(fā)酵、產(chǎn)品分離與
提純。a)預處理過程是通過物理化學作用從而改變物
質的微觀、宏觀結構和化學組成，目的是提高碳水化
合物水解的產(chǎn)量和效率；b)水解分為酸環(huán)境水解和酶
條件水解，從現(xiàn)有的水平可以看出，酶水解具有產(chǎn)物
單一、能耗低、產(chǎn)率高等突出優(yōu)點，采用適宜的酶水
解技術將更為合適。然而，發(fā)酵過程是利用酵母、細
菌等微生物進行生物一化學反應，把淀粉及糖類轉化
成目標物乙醇。
一般半纖維素和纖維素均能在酶或酸的作用下進
行水解，然后將得到的半乳糖、葡萄糖、甘露糖等經(jīng)
天然微生物再發(fā)酵生成乙醇，但阿拉伯糖及木糖等五
碳糖僅僅可被少數(shù)菌種發(fā)酵，而且產(chǎn)量低。
3園林廢棄物的資源產(chǎn)品利用
3．1堆肥產(chǎn)品
3．1．1 土壤的改良工藝
在園林綠化前后，堆肥產(chǎn)品主要作為土壤改良劑
而存在。但是由于大部分城市綠地和公園缺乏合理、
科學的養(yǎng)護造成土壤板結，結構遭到破壞，使得土壤
有機質降低、微生物減少，結果造成植物浸水爛根嚴
重，植物生長不良。
3．1．2立體綠化中的應用
立體綠化是綠化的一種常用方式，具體指除平面
綠化外，利用各種植物于三維立體空間中進行綠化的
手段。立體綠化將植物種植到各類城市建筑物的表面
如：屋頂、陽臺、人行天橋和高架橋等，是個性環(huán)境
的體現(xiàn)，進而增加了城市的綠化面積。從另一個層面
講由于立體綠化的位置特殊性使其對種植土壤的要求
相對較高，普通的田泥或山泥存在水土保持性差、比
重大、容易板結的問題，造成其無法應用到立體綠化
工藝中。園林有機廢物堆肥產(chǎn)品成為了一種可能的選
擇，這種高營養(yǎng)的基質具備有機質含量高、通氣性、比
重小及保水性好等特點，是立體綠化較好的選擇。
3。2機制炭產(chǎn)品
生物炭是由有機垃圾、動物糞便、植物根莖、木
屑等有機廢物在熱效應下加工而成的一種多孔碳。生
物炭最初的應用目的是為了將空氣中的碳轉入地下，
以此降低空氣中CO：的濃度，降低空氣中的溫室效
應，減緩地球變暖。但在相關專家試驗時發(fā)現(xiàn)：生物
炭在改良土壤、促進植物生長方面也有著獨到的作
用。研究表明，通過提高土壤中有機碳的含量，生物
炭提高了土壤的保水能力，減少了營養(yǎng)的損失，是相
當好的土壤改良劑。由于吸附作用，植物生長所需的
K、Mg、Ca、Mo、B等陽離子會被固定在生物炭中增
加，土壤中P的可吸收態(tài)也會顯著增加。同時，生物
炭本身也含有一些促進植物生長的微量元素和養(yǎng)分。
(下轉143頁)
萬方數(shù)據(jù)
2014年第5期劉潔，等：鋁硅酸鹽的合成及應用研究2014年5月
沸石分子篩。研究結果表明：表面吸附行為符合雙朗
格繆爾吸附模型，正己烷和1一丁烯吸附在分子篩表
面時可能采取兩種不同的結合方式，作者同時考慮了
溫度對吸附過程的影響。近年來，近紅外光譜檢測技
術、13C核磁共振波譜技術等先進技術應用到研究沸
石分子篩的吸附行為中去，利用這些技術可以更確切
的了解吸附質的吸附位置為吸附能力的測定吸附熱力
參數(shù)方面的計算提供更為可靠的保障。但是每種方法
都有自己的局限性和適用條件，只有相互配合互相補
充才能使研究更為靈活和深入。
5層狀化合物的合成
國內(nèi)外關于層狀化合物的報道很少，最早見于
1955年日本Isao TAKASEIMA利用拜耳石和Si02溶
膠在高壓條件下合成高嶺土。Kazuko Vujii、Shigenobu
Hayashi等，利用SiO：(凝膠)和ODAC(三甲氧基硅
丙基十八烷基二甲基氯化銨)合成一種烷基銨／鎂硅
酸鹽復合物，該復合物由類蒙脫石層和有機硅烷構
成。Saba Beg利用13i(N03)，、NH4V03和AZ(N03)3合
成出Aurivillius層狀化合物。Josef Breu etal利用高溫
燒結方法合成出F一鋰蒙脫石。Ce’sat R．Silva等利用
實驗室制備的尿素一烷氧基硅成功合成有機硅烷類滑
石。Je’ro^me Minet等利用各種硅烷合成出ca的有
機硅酸鹽復合物，并對其結構進行簡要的討論。
Kathleen A等，利用有機硅烷合成出硅烷化合物與蒙
脫石結構極為相似。但具體詳細性質與應用并未進行
實驗討論。第一次論述利用有機模板合成層狀鋁硅酸
鹽化合物的是2000年Kathleen A．Carrado利用各種
胺類有機物為模板合成層狀鋁硅酸鹽礦物，并討論不
同合成條件對產(chǎn)物的影響。
6結語
現(xiàn)在層狀鋁硅酸鹽的研究大多集中在天然層狀高
嶺土、蒙脫石的插層有機物無機物的改性，關于合成
層狀化合物的報道也很少，大多是集中在合成有機層
狀化合物，研究合成層狀化合物必然有其重大的理論
意義，目前已經(jīng)對沸石的形成機理有了一定程度的了
解，對于一類重要的自然礦物——層狀鋁硅酸鹽的形
成機理還缺乏認識，研究不同實驗條件對其合成影響
進而能更深刻了解其形成晶化機理。
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(責任編輯：劉倩倩)
o●o●o·o●o●o●o●o·o●o●o·o●o-o●o●o·o●◇●o●o‘o●o●o●o●o·o●<>●o·o·o’o●o●◇●o●o●o●o●<>-o●o●o●o·o●o●o·o●o●o●
(上接1 1 1頁)
此外，用生物炭還能使土壤的比重下降，土壤的
孔隙度增加，同時生物炭多孔結構吸附土壤中的礦物
元素及持水保水能力為土壤微生物創(chuàng)造了良好的棲息
環(huán)境，保護土壤中的菌根真菌等有益微生物。
3．3木質素乙醇產(chǎn)品
燃料乙醇開發(fā)和乙醇汽油的研究開發(fā)應用為解決
石油資源短缺和能源供應問題帶來了新的途徑和方
法。中國燃料乙醇市場前景十分巨大，但目前為止，現(xiàn)
有工藝如玉米乙醇、薯類乙醇和纖維素乙醇的生產(chǎn)成本
均高于傳統(tǒng)汽油燃料，新興工藝非糧燃料乙醇的技術尚
不成熟，大規(guī)模的能源交替還有很長的路要走。
4結語
中國園林廢棄物處理處置技術還有很長的路要
走，還有很多方面有待于完善，現(xiàn)如今中國對園林廢
棄物的利用效率不是很高，利用方法還有待于改進。
但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，園林廢棄
物的數(shù)量急劇增加，因此加快研究其處理處置技術，
大力提高再利用率，變廢為寶是中國園林廢棄物處理
處置技術亟待解決的技術問題。。
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